Question

上地幔中岩浆的形成

Answer 1

上地幔主要由Fe－Mg硅酸盐矿物组成，它们相当于超镁铁岩。对于这种超镁铁岩，A.E.Ringwood(1966)认为地幔岩(pyrolite)大体上相当于三份阿尔卑斯型橄榄岩和一份夏威夷型玄武岩的混合物，成分上和二辉橄榄岩相似。目前认为在地表或地壳浅处看到的尖晶石二辉橄榄岩、石榴子石辉石岩、石榴二辉橄榄岩、榴辉岩等深源包体以及阿尔卑斯型方辉橄榄岩和纯橄榄岩等，都是地幔岩的残块，是上地幔岩石的组成部分。例如方辉橄榄岩和纯橄榄岩，一般把它们看作是原始地幔岩经熔出玄武岩浆以后的难熔固相残留物。这些不同岩石在组分上的差别，是由于熔融程度和来源深度的不同造成的。由于熔融程度和来源深度的不同，地幔岩经部分熔融形成的熔浆性质也不同。如果上地幔部分熔融源区的岩石是无水的橄榄岩，在<15km的深处(P<0.5GPa)发生部分熔融时，就会形成石英拉斑玄武岩浆;于15～35km深处(P≈0.5～1GPa)，就会产生高铝橄榄拉斑玄武岩浆;于35～70km深处(P=1～2GPa)，就会产生碱性橄榄玄武岩浆;在70～100km深处(P=2～3GPa)，就会产生苦橄质拉斑玄武岩浆。若是含有少量H₂O的上地幔橄榄岩，其产生初始熔融的温度会低得多，如果同样是在<15km深处，熔融程度等于或小于15%时，产生石英拉斑玄武岩浆;熔融程度达20%时，产生橄榄拉斑玄武岩浆;熔融程度达30%时，产生苦橄质拉斑玄武岩浆。在更大深度上，随熔融程度的变化，还会产生其他不同类型的玄武岩浆，例如碱性橄榄玄武岩浆、橄榄碧玄岩浆、金伯利岩浆和碳酸岩浆等。