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过渡型洋脊玄武岩T―MORB的地球化学特征

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摘要:洋中脊玄武岩(MORB)产于强扩张性的大洋板块边缘 ,是洋壳的主要组成部分。Schilling(1975)和Sun等(1979)将其细分为(1)正常型(N 型)洋脊玄武岩;(2)富集型(E型)洋脊玄武岩;(3)过渡型(T型)洋脊玄武岩morb不仅产于大洋扩张中心,还产于转换断层、弧后盆地甚至陆内裂谷环境。大洋中脊玄武岩来源于未亏损的地幔源岩,是较浅深度上,无水条件下中等程度部分熔融的产物。MORB代表了一定条件下形成的一种岩浆类型,并不唯一地对应大洋中脊环境。根据岩石学、矿物学和地球化学方面均有不同的特征可以较为合理地解释蛇绿岩的多样性及其与大洋岩石圈的差异。

关键词:T-MORB 地幔源岩 熔融

中图分类号:P5 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)05-0299-01

一、T-MORB玄武岩的概念及岩石学特征

地质大词典中这样解释,海洋拉斑玄武岩因洋中脊一般都由海洋拉斑玄武岩构成,故又称洋脊型拉斑玄武岩。指产生在海岭、海山等处的富含铝、钠,而贫钛、钾的拉斑玄武岩,且化学成份比较均匀。

T-MORB称为过渡型洋脊玄武岩,产生于深海洋脊。是正常洋脊玄武岩(N-MORB)和富集型洋脊玄武岩(E-MORB)的过渡形态。是低钾拉斑玄武岩的变种,含钛量也较低,在大洋中脊喷出,为碱-偏碱系玄武岩,由镁橄榄石、富钙单斜辉石、斜长石、钛磁铁矿和数量不等的浅棕色玻璃组成。岩石中斜方辉石和钛铁矿罕见。在大陆上均与蛇绿岩有关,多产于蛇绿混杂带中的变基性岩,如红柳沟的细碧化玄武岩。

岩石学特征:典型的T-MORB为拉斑玄武岩,因喷发于海底,多具枕状构造。熔岩中夹有火山角砾,玄武岩层间或玄武岩枕体间有火山灰或石灰质充填其中。矿物组合为钠长石―绿泥石―绿帘石―方解石―沸石。在这一单元中可以出现由玄武岩分异形成的中、酸性火山岩,它们遭受蚀变后变为角斑岩及石英角斑岩。图1显示了T-MORB为N-MORB和E-MORB的过渡形态。

二、T-MORB玄武岩的地球化学特征

1、常量元素特征:洋脊拉斑玄武岩主要有以下特征:低钾(K2O

2、微量元素特征:以相对高的Al2O3和Cr含量,以及大离子亲石元素(LILE),如Rb、Cs、Sr、Ba、Zr、U、Th和轻稀土亏损或平坦型稀土模式区别于大陆和岛弧拉斑玄武岩。大离子亲石元素富集,高场强元素基本未发生分馏,与洋脊玄武岩形式吻合。微量元素丰度出现独特的Th峰。

3、稀土元素特征:Bryan et al(1976)依据REE特征将洋脊玄武岩分为两种,即N-MORB和E-MORB。N-MORB以LREE亏损为特征,(La/Sm)N1.0;T-MORB的稀土元素丰度和LREE(轻稀土)亏损程度介于N-MORB和E-MORB之间。

判定是否T-MORB,配分模式图上一般为平坦型,说明轻重稀土分馏程度较低。N-MORB的标准化稀土配分模式图显示LREE略富集,而在E-MORB标准化的稀土元素分配模式图上显示LREE略亏损,可判定为介于两者之间为T型MORB。按REE配分型式,至少可鉴别出三种MORB,一为E-MORB,LREE强富集型,La/Yb为 4.7-7.9,其HREE与亏损型MORB相当,其二为T-MORB,LREE弱富集型,La/Yb为2.0-2.8,其 HREE亦分别与LREE亏损型和富集型 MORB的HREE丰度相当,但 LREE和MREE则介于两者之间,显示过渡性特征。 其三为N-MORB,LREE弱亏损型,其La/Yb

三、地质意义

洋脊中心热幔柱岩浆作用可产生时空上密切共生的T-MORB,常常是N-MORB、T-MORB或E-MORB与OIB 同时产生、并列共存,洋脊地幔热柱作用可以使得洋脊产生N-MORB与T-MORB的共生共存。而板内地幔热柱则不然,在我国西南三江特提新造山带中的蛇绿混杂岩内OIB与各种MORB密切共生。多数为拉张环境,深海洋脊地区,常于深层地幔热柱源区联系。多形成于低压高温,高温部分熔融条件。

参考文献:

[1]候增谦,莫宣学等.“三江”古特提斯地幔热柱―洋中脊玄武岩证据[J]地球学报,1996.17(4);362-374

[2]卢记仁.峨眉地幔热柱动力学特征[J].地球学报,1996.17(4);424-438

[3]候增谦等.三江古特提斯地幔热柱―洋岛玄武岩证据[J].地球学报,1996.17(4) 343-361

[4]张旗.如何正确使用玄武岩判别图[J].岩石学报1990(2),87-93