钾质岩浆作用:上地幔中微量元素富集作用的关键

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根据微量元素的变异,可以把玄武质岩浆划分为两大组合:其一以高K/Ti比和低Ti为特征,其二以低K/Ti比和高Ti为特征,这两种组合的不同似乎是上地幔中两种不相容元素富集作用的结果,其最明显的表现是钾质岩浆作用。因此钾质岩浆对于了解上地幔中这些元素的萃取和活化过程至关重要。本文讨论并比较了两种钾质岩浆作用:意大利区的岩浆(TiO2<1%),以低钛为特征,其中大离子亲石元素(LIL)与高场强元素(HFS)表现出强烈的分异,钾的富集与很高的Rb/Sr比(0.2~0.4)、低Sm/Nd比和中等Th/U(4-5)比并存,且被认为与近代俯冲作用有关,可能包括俯冲的沉积物混入到岩浆源之中;相反,在东非裂谷维鲁格(Virunga)区的高Ti岩浆并未显示LIL/HFS的分异,钾质的富集是元古代镁铁质熔体进入岩浆源造成的,同时形成了中等的Rb/Sr比值(~0.1),低Sm/Nd和异常高的Th/U(5~7)比值。上述两种钾质富集作用导致了上地幔中许多微量元素明显的分异倾向,并由此影响到地幔同位素不均一性的演化,对它们的讨论特别借鉴了有关大陆溢流玄武岩和洋岛玄武岩的资料。
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