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王文宇,Dec. 23, 2021
捕虏体榴辉岩的成因争议主要有两个：俯冲成因模式和结晶成因模式。由于地幔交代作用的普遍性与复杂性，对捕虏体榴辉岩成因的研究带来了极大的挑战。位于南非Kaapvaal Craton的Roberts Victor 地区榴辉岩呈现出普遍而强烈的地幔交代特征。对于该区榴辉岩的成因，存在两种假说，分别由黄金香和Kiseeva提出，(1)黄金香认为，I型榴辉岩(交代强烈)由于普遍而强烈的地幔交代作用使得原岩特征几乎被掩盖，期根据岩相学、微量元素、O特征提出了I型榴辉岩的“渐进交代”成因假说，基于II型榴辉岩(较少交代迹象)的成分及岩相学特征，黄金香认为Roberts Victor 地区榴辉岩成因为高压地幔堆晶，支持结晶成因模式。；(2) Kiseeva认为，I型榴辉岩的交代特征很可能是由于原岩初始部分熔融所致，其中单斜辉石的spongy(海绵状)结构是支持该观点的显著证据之一，基于蚀变洋壳的微量元素成分高度的特征，此推测其成因为再循环洋壳。
本次工作所研究的样品来自于合作者Kiseeva的SS2样品，其岩相学特征与地球化学特征既呈现出前人所描述的“地幔交代”迹象，但同时也表现出“原位初始部分熔融”的特征。这套样品的单矿物的Mg同位素并未达到平衡。该动力学过程被Mg同位素所记录下来，结合地球化学特征分析二次矿物成因：钠质单斜辉石不一致熔融，导致Ca与Na、Fe、Mg等分配系数差异显著的元素发生差异性迁移，Ca等进入spongy cpx，Na、Fe、Mg等差异性重结晶形成不同的二次矿物，这个过程中以cpx为主，gnt也参与了部分二次矿物的形成。二次矿物成因机制也可能与“不混溶作用”“出溶作用”相关，并且诱发初始部分熔融的机制也可能与这两个过程密切相关。
对于交代组分来源是否来自于外界熔/流体，还是“原位初始部分熔融”所产生，需要在重新计算温压以确定原生矿物Mg同位素是否达到平衡基础上，再进一步分析。