橄榄岩包体来源于岩石圈地幔，直接记录了岩石圈的物理化学属性，橄榄岩包体的研究对揭示岩石圈地幔的性质和演化历史有重要的意义。本文通过对中国东北双辽和蛟河地区新生代玄武岩中产出的包体的岩相学、主微量元素和Sr-Nd-Hf-Os同位素的分析研究，并结合本地区和区域上已有的地质和地球化学资料，探讨了东北地区岩石圈地幔的性质及其演化历史和动力学机制，主要有以下几点认识：　　 1.双辽和蛟河橄榄岩包体具有宽泛的地球化学组成，成分从饱满的二辉橄榄岩变化到难熔的方辉橄榄岩。这种成分的变化是由于发生在元古代的上地幔部分熔融事件造成的。岩相学、微量元素和同位素地球化学的研究显示在熔融事件发生后本区岩石圈地幔还经历了后期熔体的交代作用，交代介质很可能为硅酸盐熔体，交代机制为色层柱交代模式。　　 2.对双辽和蛟河橄榄岩中都存在的Nd-Hf同位素解耦的现象做了详细的分析和讨论，并把这种现象的成因归结于软流圈来源的小体秘硅酸盐熔体色层柱渗透交代古老贫瘠的岩石圈地幔时所导致的元素分异。　　 3.通过对双辽和蛟河橄榄岩的平衡温度计算以及对蛟河石榴石辉石岩的平衡温度和压力计算建立了东北地区地温梯度线，结果显示东北地区的岩石圈地温略低于华北地区，但仍高于60mW/m2的地温线，说明东北地区较热的地温状态。蛟河地区橄榄岩平衡温度要低于双辽地区橄榄岩，联系到双辽地区橄榄岩产出时代相对要早(早第三纪)，这个结果暗示了东北地区地幔至少在新生代是逐渐冷却的，这一结论与前人对松辽盆地古地温恢复研究及东北其他地点包体的研究结果是一致的。　　 4.对蛟河石榴石辉石岩的石榴石包含尖晶石的结构、辉石岩高铝特征和Eu正异常现象进行了分析研究，认为辉石岩原岩是形成于下地壳深度的堆晶辉长岩，并在东北地区壳幔演化过程中经历了变质作用，转变为石榴石辉石岩并稳定在45-55 km的地幔深度范围内。其所经历的增压和降温的过程可能与本区在古生代古亚洲洋闭合过程中俯冲碰撞有关，或者与地质演化过程中下地壳物质的拆沉有关。　　 5.地幔成分与其上覆地壳年龄存在相关关系，年龄越老，地幔越亏损玄武质组分。本文对产于东北和华北地区的尖晶石相橄榄岩包体的成分进行了统计分析，结果显示东北地区橄榄岩包体比华北地区包体更亏损玄武质组分。这说明东北岩石圈地幔比华北上地幔更难熔，但其上覆地壳年龄却远小于华北地区地壳的年龄。这种地壳年龄和地幔组分之间的解耦暗示东北和华北地区的岩石圈地幔形成之后发生了大规模的改造。华北地区的壳幔解耦与中生代岩石圈减薄和增生有关，而东北地区的壳幔解耦则是该区地壳的多期改造和中生代岩石圈减薄和增生等过程综合作用的结果。两地区地幔成分的差异显然与部分熔融程度的不同有关，但影响部分熔融程度的因素很多，目前尚不能确定。包体的平衡温度统计和地温线对比显示东北岩石圈的地温梯度低于华北的地温梯度，可能是东北地区岩石圈减薄的时间要早于华北地区，或者华北岩石圈减薄程度可能大于东北地区的结果，因此中国东部岩石圈减薄存在时空不均一性。