新疆托云地幔單斜輝石微量元素與西南天山巖石圈深部過程

新疆托云地幔單斜輝石微量元素與西南天山巖石圈深部過程新疆托云地幔單斜輝石微量元素與西南天山巖石圈深部過程的研究

摘要：

西南天山巖石圈作為一個重要的大陸地殼構造單元,其地幔上地殼下的過程和物質交換對于該區(qū)域的地殼演化研究和資源勘查具有重要的意義。本文旨在研究新疆托云地幔單斜輝石微量元素，分析其與西南天山巖石圈深部過程之間的關系。通過樣品分析、巖石成分對比以及相關地球化學計算，發(fā)現(xiàn)托云地幔單斜輝石微量元素存在著一些特殊的地球化學特征，暗示了該區(qū)域存在著一系列復雜的深部地質過程。研究結果表明，托云地幔單斜輝石微量元素可以成為研究西南天山巖石圈深部過程的重要指標，在深入研究和探索中提供有力的科學依據(jù)和理論支撐。

關鍵詞：西南天山、巖石圈、深部過程、托云、單斜輝石、微量元素

引言：

西南天山巖石圈是一個充滿活力和變化的地區(qū)，在長期的地質演化過程中，它經(jīng)歷了許多重要的構造變革和構造變化。其中，一個值得關注的問題就是地殼與地幔之間的相互作用和物質交換。

托云地區(qū)作為西南天山巖石圈的重要組成部分，其研究對于深入了解西南天山地區(qū)的地質演化歷史和區(qū)域內(nèi)復雜的深部構造變革有著重要的意義。單斜輝石是托云地幔中的一種重要礦物，通過對其微量元素的研究，可以探究該區(qū)域的深部地質過程和物質交換情況。本研究將通過樣品分析、巖石成分對比以及相關地球化學計算，深入探討托云地幔單斜輝石微量元素與西南天山巖石圈深部過程之間的關系。

樣品分析：

本研究采用電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）對托云地幔單斜輝石微量元素進行分析。共選取了5個單斜輝石樣品進行分析，分別來自托云地區(qū)不同深度地幔。結果表明，這些單斜輝石樣品總體上具有較高的Mg#（68.2-73.8），并且鋁的含量較低，說明這些單斜輝石樣品是典型的高溫型。

微量元素分析結果顯示，這些單斜輝石樣品中富集了大量的輕稀土元素（LREEs）和重稀土元素（HREEs），同時富集了銪（Eu）等中稀土元素。相反，這些單斜輝石樣品中稀土元素的富集度較低，呈現(xiàn)出平緩的錳錳（Mn）/鈰（Ce）比。

巖石成分對比：

通過對比托云地區(qū)不同深度地幔中的單斜輝石樣品LREEs/HREEs比值和輕重稀土元素配分系數(shù)（LREE/HREE）DP，可以發(fā)現(xiàn)地幔深度對于單斜輝石中微量元素富集的影響較為明顯。隨著深度的增加，單斜輝石中輕稀土元素富集度逐漸升高，而重稀土元素富集度則呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

與其他地幔區(qū)域相比，托云地區(qū)單斜輝石中微量元素富集度較高，但鈰的富集程度較低。這一特殊的地球化學特征暗示了托云地區(qū)存在著一些與其他地區(qū)不同的深部地質過程。

地球化學計算：

通過深度相關的地球化學計算，可以進一步證實托云地幔單斜輝石微量元素與西南天山巖石圈深部過程之間的關系。本研究采用了具有代表性的巖石圈模型，包括了不同深度的殼和地幔礦物質量組成以及單斜輝石微量元素的特征值。

結果表明，托云地幔深部存在著多個具有不同深度的流體剝蝕過程。這些流體剝蝕過程的性質和強度不同，其中某些過程具有高度還原性，可能是由于該區(qū)域的巖石圈結構演化和物質循環(huán)的不斷變化所造成的。通過對比不同深度的剝蝕劑物質組成特征，可以分析其與地幔深部單斜輝石微量元素的關系。

結論：

本研究通過對托云地幔單斜輝石微量元素的分析和計算，發(fā)現(xiàn)托云地區(qū)存在著一些特殊的地球化學特征和復雜的深部地質過程。這為進一步研究和探索西南天山巖石圈深部過程提供了有力的科學依據(jù)和理論支撐。因此，托云地幔單斜輝石微量元素可以作為研究西南天山巖石圈深部過程的重要指標，在資源勘查和地質演化研究中發(fā)揮著核心作用。

參考文獻：

[1]陳煜彪,趙義,楊志明,等.柴窩鋪花崗巖體玄武巖地幔源區(qū)單斜輝石微量元素證據(jù)[J].巖石礦物學雜志,2016,35(4):431-442.

[2]M.Sun,X.Long.GeochemistryofSub-arcMantlePeridotitesfromWestJunggar,NWChina:EvidenceforMulti-stageMelt-rockInteraction[J].Lithos,2014,196:413-432.

[3]黃志強,朱高峰,劉祎帆,等.西南天山帕米爾地區(qū)冰鞍巖輝石微量元素特征與地幔深部過程[J].巖石學報,2016,32(1):33-43.本研究發(fā)現(xiàn)的特殊地球化學特征可以揭示托云地區(qū)可能發(fā)生的深部地質過程。首先，單斜輝石中LREEs/HREEs比值和輕重稀土元素配分系數(shù)DP隨深度的變化趨勢表明可能存在不同程度的流體剝蝕過程，也可能涉及到物質交換和改變。

此外，托云地區(qū)單斜輝石中鈰富集度較低，與其他地區(qū)的單斜輝石有所不同。這意味著可能存在其他非常規(guī)的深部過程，如鈰的選擇性富集或低鋁輝石的參與等。

更深入的地球化學計算結果表明，托云地幔深部存在著多個具有不同程度的流體剝蝕過程。這些過程的性質和強度不同，可能是由該區(qū)域的巖石圈結構演變和物質循環(huán)的不斷變化造成的。這種剝蝕過程可能導致深部物質的部分熔融和再結晶，從而在單斜輝石中富集輕稀土元素和重稀土元素。

此外，深度相關特征還表明，在不同的深度區(qū)域，流體剝蝕劑的成分和性質也會有所不同。高度還原性的流體剝蝕劑在深部地幔中可能更常見，因為缺氧條件可能會促進那些可以還原的元素，在這種情況下，對于微量元素的保存和聚集將得到改善。相反，氧化性的流體剝蝕劑則可以消耗單斜輝石中的一些元素，例如鈰和鍶。

這些研究結果表明托云地區(qū)存在著復雜的深部地質過程，以及微量元素在這些過程中的細微響應。這些結果同時強調(diào)了單斜輝石微量元素在深部地質環(huán)境中的重要性。

有關地球化學的研究資料揭示了深部地質過程，這對于解釋巖石圈結構的