云南中甸地区峨眉山玄武岩中超基性—基性岩包体深部地球动力过程研究

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峨眉山玄武岩是在二叠纪广泛发育于我国西南的火山岩,前人研究表明,其成因与地幔柱活动有关。本次研究在云南中甸三坝乡附近的峨眉山玄武岩内发现了岩性具纯橄岩→辉橄岩→橄辉岩→苦橄岩→辉长岩→辉绿辉长岩→辉绿岩变化特征的超基性-基性包体,为研究滇西峨眉山地幔柱深部地球动力过程提供了天然探针。通过对中甸峨眉山玄武岩中超基性-基性岩包体的岩相学、电子探针、扫描电镜和能谱分析,发现在光学显微镜下呈黑色不透明的物质,在电子显微镜下表现为硅酸盐和尖晶石族氧化物为主的超显微隐晶-非晶质集合体。结合超微晶矿物晶体化学和元素地球化学分析认为:该物质是一种具熔浆和超临界性质及地幔流体属性的富铁(微晶)玻璃,是深部地质过程中,包含于幔源岩浆并与其同步运移但互不混熔的地幔流体作用遗留的微观踪迹物质。该地幔流体在伴随幔源岩浆的结晶成岩过程中,表现出由硅酸盐→尖晶石→磁铁矿→铬铁矿→钛铁矿的熔离作用,并相应触发主岩和包体岩石的交代蚀变和金属矿化,是推动和引发地壳中成岩成矿的重要动力源和物质源。并论证该区地幔柱活动为该区二叠纪之后的不同部位和不同矿种的内生多金属成矿提供了有利的深部地质背景条件。包体岩石主量元素具有碱性玄武岩特点,与区域上峨眉山玄武岩一致;从哈克图解上可见,包体岩石主要经历了以橄榄石为主的分离结晶作用。微量元素具有洋岛玄武岩特点,抗蚀变元素变化较大,说明岩石经历了较强的蚀变。稀土元素分析结果显示,所有样品均具有负Sr异常,但不具有Eu的负异常,说明并不存在斜长石的分离结晶。La/Ta值集中在(13.02~14.45)说明超基性岩浆并未经历岩石圈地幔混染作用。在对包体岩石的橄榄石矿物地球化学、尖晶石矿物地球化学等研究后得出结论,超基性岩浆源于石榴二辉橄榄岩区与方辉橄榄岩区过渡地带产生的苦橄质岩浆,其形成温度约为1430℃、压力2.4GPa、深度85km相对较高。系统论证了超基性岩浆直接来源于地幔柱活动,并未受到岩石圈地幔以及地壳物质的混染。并认为后一期的玄武质岩浆上涌捕获超基性岩浆包体时,先一期超基性岩浆已由于地幔柱作用上升到浅部形成岩浆房并呈层状分离结晶;并结合丽江苦橄岩特征,指示该区上地幔存在峨眉山大火成岩省地幔柱活动,且可能代表着该地幔柱活动的早期阶段。
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