兴蒙造山带新生代岩石圈地幔中水的含量和分布
名义上的无水矿物（nominallyanhydrousminerals，简为NAMs）中含有以结构OH形式存在的水，根据已报道的数据，地幔矿物的水含量在几到几千个ppm，而且水含量的分布表现出空间上和时间上的不均一性。碱性岩浆中的橄榄岩包体是研究大陆岩石圈地幔含水性的最直接样品。中国东部新生代玄武岩中广泛产出橄榄岩包体，但是以前对于橄榄岩包体含水性的工作多集中在华北克拉通地区，对于毗邻的兴蒙造山带，目前还未见报道。
本文运用电子探针(EMP)、激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICPMS)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术对来自兴蒙造山带新生代玄武岩中的38个橄榄岩包体矿物进行了主要元素、微量元素和水含量的测定，旨在填补兴蒙造山带地区岩石圈地幔含水性研究的空白，通过水含量与主要元素和微量元素特征的配套分析，了解兴蒙造山带岩石圈地幔中水的分布和演化特点。
实验结果显示，来自兴蒙造山带南部的双辽等地区新生代玄武岩中橄榄岩包体的单斜辉石和斜方辉石都含有结构水，H以结构羟基的形式存在于矿物的晶格缺陷中，其中单斜辉石的水含量范围是34-716ppm(H2O，wt.)，斜方辉石的水含量范围是13-155ppm，从辉石颗粒内部水含量的均一分布以及两种辉石之间水的平衡分配来看，橄榄岩中的辉石有效地保存了源区信息。全岩水含量表现出较大的变化范围(9-148ppm)；而来自北部诺敏河地区的样品都无水，与南部样品存在明显差异。
主量元素与微量元素的数据显示，这些橄榄岩包体是原始地幔经历不同程度部分熔融的残余，而且经历了后期的地幔交代作用。其中，双辽等地区的样品部分熔融程度较小（1％-10%），诺敏河地区的样品部分熔融程度较高（10%-20%）。交代作用的介质既有硅酸岩熔体的特点，也有碳酸岩熔体的特点，暗示了地幔交代作用的复杂性。南部地区样品水含量的不均一性，可能是源区不均一性、部分熔融与地幔交代作用叠加的结果。
诺敏河样品无水的原因还不能确定，目前国内外已报道的数据还从未发现过类似的真正“干”的样品。高程度部分熔融、氧化性熔体的交代、高温烘烤都是可能提取橄榄岩矿物中H的过程，进一步的岩石学和同位素地球化学的工作将有助于得到明确的答案。
结构水;元素地球化学;橄榄岩包体;新生代玄武岩;兴蒙造山带
中国科学技术大学
硕士
地球化学
夏群科
2012
中文
P592
85
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）