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本文利用碱性玄武岩和角闪石榴辉石岩作为熔体原料，与尖晶石二辉橄榄岩或方辉橄榄岩在1和2GPa，1250-1400°C条件下进行一系列熔-岩反应实验研究，结合对鲁西和太行山地区中生代高镁闪长岩中橄榄岩包体的研究，探讨了华北克拉通中生代岩石圈地幔性质转变的机制和深部作用过程以及高镁埃达克质岩石的成因。对华北克拉通破坏问题具有重要启示。1熔体与橄榄岩反应的实验结果（1）碱性玄武岩与橄榄岩反应进行了4组碱性玄武岩与尖晶石二辉橄榄岩或方辉橄榄岩反应的高温高压实验，压力为1或2GPa，温度为1300-1400°C，反应时间均为8小时。实验结果显示玄武岩全部熔融，二辉橄榄岩发生部分熔融，而方辉橄榄岩未熔。在碱性玄武岩与二辉橄榄岩反应的实验中，形成了低镁纯橄岩-二辉橄榄岩序列，在碱性玄武岩与方辉橄榄岩反应的实验中，形成了低镁纯橄岩-方辉橄榄岩序列。在纯橄岩带的橄榄石粒间存在熔体。压力为1GPa的实验均比压力为2GPa的实验产生的纯橄岩带宽。熔体与橄榄岩的反应消耗了斜方辉石，形成橄榄石，总的反应方式为：Ol1+Opx (+Cpx)+Melt1→Ol2+Melt2与初始熔体相比，阜新碱性玄武岩与橄榄岩反应后的熔体SiO2及MgO含量升高，FeO及CaO含量降低。在费县碱性玄武岩与橄榄岩反应的实验中，熔体成分的变化趋势与阜新碱性玄武岩相似。但由于费县碱性玄武岩的MgO含量较高，反应后的熔体比初始熔体MgO降低，FeO升高，这种变化与阜新玄武岩实验结果刚好相反。在矿物相中，存在具有成分环带的橄榄石和斜方辉石，橄榄石成分随距熔-岩反应界面的远近而有系统变化，与原始橄榄石相比，纯橄岩带中橄榄石的FeO和CaO含量升高，NiO含量和Mg#降低。（2）角闪石榴辉石岩与橄榄岩反应进行了3组角闪石榴辉石岩与尖晶石二辉橄榄岩或方辉橄榄岩反应的实验，压力为1GPa或2GPa，温度为1250-1350°C，反应时间为10或24小时。1GPa和1250°C条件下，反应时间24小时，角闪石榴辉石岩全部熔融，其熔体与二辉橄榄岩反应生成了纯橄岩-方辉橄榄岩序列；在2GPa、1350°C条件下，反应时间10小时，角闪石榴辉石岩全部熔融，其熔体与二辉橄榄岩反应形成斜方辉石岩-二辉橄榄岩序列，上述两个反应产物的不同可能与斜方辉石在低压下的不一致熔融有关；在2GPa、1300°C条件下，反应时间24小时，角闪石榴辉石岩部分熔融的熔体与方辉橄榄岩反应形成了斜方辉石岩-方辉橄榄岩序列，斜方辉石带中有残留的橄榄石颗粒，说明消耗橄榄石生成斜方辉石，总的反应方式为：Ol+Opx1(+Cpx)+Melt1→Opx2+Melt2与初始熔体成分相比，角闪石榴辉石岩全熔的熔体Al2O3和FeO（全铁）含量降低，而MgO含量升高。三组实验中靠近反应带的斜方辉石均具有成分环带，且核边成分变化规律相似，与核部相比，边部新沉淀的斜方辉石具有高的Fe、Al、Ca组分。2熔体-橄榄岩反应产物的制约因素实验结果表明，熔-岩反应产生何种岩相主要取决于初始熔体成分，不同性质的熔体对于矿物的饱和程度是不同的。单斜辉石在所有熔体中都是最不饱和，所以在全部的熔-岩反应带中都没有单斜辉石出现。对于玄武质熔体来说，饱和橄榄石，单斜辉石和斜方辉石不饱和，最终形成了纯橄岩带。而对于辉石岩熔体及辉石岩部分熔融的富硅熔体，饱和斜方辉石，单斜辉石和橄榄石不饱和，最终形成了斜方辉石岩带。在本文的实验中，熔-岩反应后熔体成分的系统变化，纯橄岩带和方辉橄榄岩带中橄榄石和斜方辉石的成分环带，以及橄榄石成分随着距熔-岩反应界面的距离远近而变化，是由于溶解的矿物成分扩散到周围的熔体中改变了熔体的成分，从而使重结晶矿物具有成分环带，而熔体成分的不均一导致新结晶的矿物成分随着距熔-岩反应界面的距离远近而变化。3熔体—橄榄岩反应对中生代华北克拉通岩石圈地幔性质转变的制约已有的研究结果表明，熔体-橄榄岩的相互作用在华北中生代岩石圈地幔中普遍存在，并且可能是岩石圈地幔组成转变的重要方式。在本文实验中，玄武质熔体与橄榄岩反应消耗辉石生成橄榄石，辉石岩熔体或辉石岩部分熔融的熔体与橄榄岩反应增加了橄榄岩中的Opx比例或SiO2含量，前者导致亏损地幔的形成，后者导致岩石圈地幔向富集型转变。4对低镁纯橄岩成因的启示纯橄岩是超镁铁质侵入杂岩体、地幔橄榄岩捕虏体及蛇绿岩中的常见组成部分，纯橄岩的成因包括高度部分熔融的残留体、镁铁质岩浆中橄榄石分离结晶的堆积体和熔体-橄榄岩反应的产物。本文实验结果表明，玄武质熔体与橄榄岩反应可形成低镁纯橄岩带，这也得到了矿物化学成分的证实。5对埃达克质岩石高镁特征的制约本文熔-岩反应实验结果表明，与原始熔体相比，与橄榄岩反应后的熔体具有更高的Mg#值，这为埃达克质岩石成因中的高镁特征提供了实验约束。结合同位素地球化学研究结果，认为鲁西和太行山地区早白垩世高镁闪长岩是再循环陆壳物质部分熔融的熔体与地幔橄榄岩反应的产物，而纯橄岩和方辉橄榄岩捕虏体中的斜方辉石脉及角闪石、金云母、斜方辉石等交代矿物应为埃达克质熔体交代橄榄岩的产物。