第七届青年地学论坛

大陆岩石圈地幔是大陆的根，它漂浮于软流圈之上，为上覆地壳运动提供热量和物质来源，因此研究大陆岩石圈地幔的形成与演化对于探讨大陆的形成和演化至关重要。欧亚大陆在显生宙有大量的地壳增长，主要发生在年轻的环克拉通造山带，例如中亚造山带（CAOB）和锡霍特-阿林增生造山带（SAOB）。目前对于俄罗斯远东地区的岩石圈地幔研究较少，本文选用CAOB最东端的兴凯地体和欧亚大陆最东缘太平洋沿岸的SAOB中新生代玄武岩捕获的地幔岩石捕虏体（尖晶石橄榄岩和尖晶石二辉岩），以期探究该区域的岩石圈地幔组成、性质及演化过程。
我们采集并分析了兴凯地体四个地点和SAOB三个地点碱性玄武岩中携带的地幔包体的岩相学、元素地球化学以及全岩Re-Os同位素和PGE组成。主量元素的化学组成表明兴凯地体和SAOB的橄榄岩经历了由低到中等程度的地幔熔融抽取，并且兴凯地体的橄榄岩熔融抽取程度要略高于SAOB。SAOB地区Sovgavan样品点的部分橄榄岩表现出极高的FeO富集（FeO=8.5-12.6 wt%），在岩相学观察上可以看到明显的熔体蚀变现象，以及发现有含水的交代矿物角闪石、金云母等，伴随着全岩和单矿物上CaO含量的升高以及SiO₂、Cr₂O₃和NiO含量等的降低，并且随着Fe含量的升高逐渐接近二辉岩的范围，以及在矿物模式含量上表现出的Cpx含量上升和Opx含量降低。在Os同位素组成方面，兴凯地体和SAOB的橄榄岩样品并无较大差异，大部分样品的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值落入深海橄榄岩的范围（0.122-0.130），两个地区最古老的T_RD年龄分别为1.49 Ga（兴凯地体）和1.44 Ga（SAOB），而通过“Al时线”得出的年龄在2.0 Ga左右，与前人对兴凯地体的研究相一致。Fe富集的样品通常具有放射性成因的Os同位素组成，FeO和¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值成正相关，并具有特殊的PGE配分模式。这一年龄结果表明，兴凯地体最古老的岩石圈可能从古元古代（2.0 Ga）就开始形成，但其下部部分被年轻的新增生软流圈地幔所替代。而SAOB由于其样品较为富集，熔融程度低，并且没有具有古老年龄的样品，故“Al时线”得出结果可能不可靠。我们认为SAOB造山带是由古老（1.0-1.5 Ga）的微大陆与洋岛、岛弧等大洋岩石圈地幔通过俯冲作用叠瓦以及上涌的软流圈地幔底侵结合形成的新增生于欧亚大陆东缘的岩石圈地幔，并且在形成后由于西太平洋的俯冲，洋壳发生熔融，产生含水Fe富集Si不饱和熔体交代上覆岩石圈地幔，形成Fe富集橄榄岩和辉石岩。
 

俄罗斯远东地区，岩石圈地幔演化，造山带，Os同位素