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采用常规的元素和同位素分析、结合单斜辉石的微量元素激光原位分析和单矿物的锂同位素分析等手段对太行山地区的新生代玄武岩及其捕虏体和捕虏晶的岩石学和地球化学特征进行了系统的研究,获得以下主要认识:
本区新生代玄武岩主要来源于大陆伸展背景下软流圈低程度的部分熔融,并有少量古老岩石圈地幔物质的贡献;新生代岩石圈的厚度从华北克拉通的中心向华北北缘逐渐变薄,玄武岩的形成可能是印度-欧亚板块碰撞的远程响应的结果,即是由青藏高原向北推进过程中造成的鄂尔多斯地块的旋转所引起的;太行山重力梯度带的形成与太行山的隆起可能是同步的,它们与华北克拉通晚中生代以来经历的大陆伸展和岩石圈减薄过程有关。
玄武岩中存在具有明显环带结构的橄榄石捕虏晶,其成分环带是捕虏晶与寄主岩之间反应的产物。繁峙玄武岩中的地幔捕虏体以尖晶石相二辉橄榄岩为主、含少量方辉橄榄岩。二辉橄榄岩饱满的矿物组成(橄榄石的Fo含量<91)类似于我国东部新生代玄武岩中的橄榄岩捕虏体;方辉橄榄岩难熔的组成特征(Fo>91)代表了本区古老岩石圈地幔的残余。橄榄岩中单斜辉石的Sr-Nd同位素组成反映存在一个长期演化的轻稀土元素富集事件。这些特征表明,本区的岩石圈地幔经历了古老的和近期的多期橄榄岩.熔体相互作用的改造。
锂同位素地球化学是一个新兴的研究领域,它可以用来示踪许多重要的地质过程。汉诺坝、繁峙和鹤壁地区的橄榄岩捕虏体中矿物的锂同位素组成表明,这些橄榄岩遭受过来自再循环的蚀变洋壳熔融所释放的低87Li熔体的改造,这一发现不仅证明了橄榄岩-熔体相互作用在岩石圈地幔中的确存在,更重要的是证明了再循环的古老洋壳物质在本区岩石圈地幔中的存在,这些物质在EM-1地幔源区的形成过程中起了重要的作用。综上所述,橄榄岩,熔体相互作用可能是岩石圈演化的一个重要机制。