第七届青年地学论坛

地球物理学和地球化学研究表明软流圈具有高度不均一性，存在大量再循环的古老大陆、岛弧和大洋岩石圈地幔以及俯冲的洋壳和深海沉积物。这些古老地幔物质的识别和性质的厘定对于理解洋壳的成因和大洋壳-幔关系具有重要的意义，而蛇绿岩中的地幔橄榄岩可以为这一问题提供重要的参考。本文对位于新特提斯构造域西段土耳其境内的Kop Mountain蛇绿岩中的地幔橄榄岩进行了系统的岩石学和地球化学研究，尤其是全岩Re-Os同位素和矿物Lu-Hf同位素。Kop Mountain地幔橄榄岩的全岩和矿物主微量化学特征与现今大洋深海橄榄岩类似，而区别于弧前和大陆地幔橄榄岩。单斜辉石的微量元素模拟结果显示这些地幔橄榄岩经历了典型的无水熔融过程，不同于SSZ（Supra-subduction zone）橄榄岩普遍经历的含水熔融。全岩Re-Os同位素和矿物（单斜辉石、斜方辉石）Lu-Hf同位素进一步指示Kop Mountain地幔橄榄岩经历古老的（高达19亿年）部分熔融和侏罗纪熔体交代作用。这些地球化学特征一致指示Kop Mountain地幔橄榄岩代表了新特提斯软流圈中再循环的古老大洋地幔，而并非前人认为的形成于新特提斯洋初始俯冲过程的弧前地幔。结合本研究成果和已发表的新特提斯蛇绿岩的数据，本文系统厘定了新特提斯蛇绿岩中古老地幔的分布和来源。结果显示，新特提斯软流圈中存在大量古老的地幔物质再循环，Re-Os同位素指示其与现今软流圈具有高度一致的熔融历史。因此，新特提斯软流圈物质可再循环至现今大洋中脊，而其本身也受到更早大洋地幔熔融的影响，即具有历史继承性的特征。软流圈中再循环的古老地幔可以用来解释洋壳中的特殊化学组成的来源，如富K玄武岩、E-MORB、岛弧特征玄武岩和玻安岩。因此，仅利用玄武岩的地球化学特征来厘定蛇绿岩的构造环境可能存在一系列的问题。

Kop Mountain蛇绿岩,地幔橄榄岩,Re-Os同位素,再循环大洋地幔,新特提斯洋,历史继承性