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应用红外光谱和电子探针对华北克拉通东部的早白垩世费县玄武岩中的单斜辉石斑晶进行了水含量和主要成分的定量分析；对山东和太行山新生代碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶除了水含量和主要成分分析外,还分别利用LA-ICP-MS, MC-LA-ICP-MS和SIMS分析技术进行了原位的微量元素和Sr-0同位素分析。结合斑晶水含量和由单斜辉石成分控制的分配系数反演了玄武岩岩浆的水含量。用玄武岩的H20/Ce,结合其全岩主微量元素、同位素,及单斜辉石斑晶的微量元素和同位素特征,探讨了新生代玄武岩的源区组成和岩浆过程。恢复出的费县玄武岩的水含量为3.±0.7wt.%.,对应的源区橄榄岩水含量>1000ppm,这远高于MORB源区和南非Kaapvaal克拉通岩石圈地幔的水含量,后者已经稳定存在了3.0Ga以上。这表明,在华北克拉通破坏的峰期,其岩石圈地幔遭到了显著水化。该水化的岩石圈地幔(主体为橄榄岩)对应的橄榄石水含量超过180ppm。利用考虑了水的影响的粘度公式计算了华北克拉通岩石圈地幔在减薄峰期时的有效粘度随深度的剖面。结果表明,其底部的有效粘度已非常接近于软流圈的平均值。无论华北克拉通岩石圈地幔减薄的具体机制是什么,其显著降低的力学强度可能是其能发生减薄的前提。太行山玄武岩的水含量为0.20wt.%到1.07wt.%,在典型的OIB水含量范围内,同时相应的H2O/Ce比与全岩(Nb/La)n和εNd负相关,而和(Ba/Th)n正相关。单斜辉石斑晶的δ18Ov-SMOW范围为5.8to7.4%o,单个玄武岩样品内单斜辉石的平均值范围为6.6to7.0‰,它们都显著高于正常地幔值。原位的微量元素和Sr同位素数据表明,具有高8180的单斜辉石同时具有相对亏损的87Sr/86Sr和与大陆地壳中的单斜辉石不同的Eu/Eu*,这暗示了单斜辉石的818O异常不是由地壳混染或壳源捕掳晶的混入造成的。氧同位素组成的异常和H2O/Ce与(Nb/La)n、 εNd、(Ba/Th)n的相关性,表明太行玄武岩源区存在再循环的上部洋壳(榴辉岩)和大洋沉积物。对个别玄武岩样品(JD-1和MAS-1),单斜辉石斑晶的δ18O与其Mg#正相关(Mg#=82左右的辉石对应的8180为7.2%0)。除此之外,在这两个样品里还观察到了单斜辉石的818O与(Sm/Lu)n、(Zr/Hf)n等微量元素比值相关；同时(Sm/Lu)n与Lu含量反相关。这表明在玄武岩的形成过程中经历了不同来源岩浆的混合。山东(浮烟山)玄武岩的水含量从0.58wt.%到3.89wt.%,达到了岛弧玄武岩的范围。玄武岩水含量和全岩MgO含量、(La/Yb)n不相关,而和强不相容元素如Rb有良好的相关性。这说明结晶分异,部分熔融和岩浆脱气都不是控制岩浆水含量的主要因素。利用恢复的岩浆水含量和全岩的Ce含量计算的H2O/Ce与全岩87Sr/86Sr正相关,这排除了岩石圈地幔中的含水矿物对岩浆高水含量的贡献,因为它们相比玄武岩是亏损87Sr/86Sr的,同时也排除了再循环的苏鲁造山带榴辉岩对水的贡献,因为它们的贫水的。高的水含量表明玄武岩源区有富水的组分。另一方面,单斜辉石斑晶的δ180从3.6‰变化到6.3‰,其中的大多数低于正常地幔值。剖面分析表明低的δ18O和水岩交换作用无关。原位Sr同位素分析表明,那些低δ18O的辉石也同时具有相对亏损的87Sr/86Sr比值,这表明浮烟山玄武岩中单斜辉石斑晶的低δ18O不是苏鲁榴辉岩的加入造成的,因为它们一般具有富集的87Sr/86Sr。因此,低于正常地幔的δ18O明确表明玄武岩源区存在再循环的下部洋壳成分。模拟计算表明,潍坊火山群玄武岩的εHf-εNd解耦事实上可以用古老沉积物的混入解释。山东玄武岩具有高Ba/Th比,正Sr异常,低Ce/Pb等特征,据此推测山东玄武岩的富水可能和来自起源于地幔转换带的古老沉积物的流/熔体有关。太行山玄武岩和山东玄武岩系统性的岩浆水含量和氧同位素组成的差别可能反应了俯冲太平洋板块对中国东部差异性的贡献。