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在重力梯度带北端的大兴安岭诺敏河第四纪火山岩中发现石榴石相和尖晶石相地幔橄榄岩捕虏体，其矿物组成分别为Ol40～55Opx20～35Cpx0-10Grt5-25和Ol45～65Opx30～40Cpx0-15Sp0～10。两种地幔相橄榄岩均以方辉橄榄岩为主．说明研究区上地幔具有难熔的特点。其高Mg#橄榄石Fo91～92和高Cr#31～47尖晶石特征与南区哈河的地幔橄榄岩特征一致。在橄榄石含量与Fo图解上，敏河橄榄岩包体落在太古代和元古代地幔区域，揭示大兴安岭地区岩石圈地幔可能保留了较多古老的残余地幔。根据石榴石橄榄岩的平衡温压条件(1114～1168℃和2．14～2．33GPa)，推测来源深度为70～75km。这些数据暗示研究区具有较高的地温梯度，与中国东部新生代火山岩区的地温梯度相似。