捕掳体(xenolith),又称捕虏体,是岩浆在侵入作用过程中所捕获的围岩碎块。捕掳体可以根据来源分为浅源捕掳体、深源捕掳体和地幔捕掳体,各类捕掳体具有不同的地质意义,以下是具体分析及其应用的探讨:
1、捕掳体的地质分类
(一)浅源捕掳体:
岩石类型:主要为各种变质岩或变沉积岩。
结构特征:具变晶结构或变余结构构造,有的与寄主岩浆相互作用后可发生成分变化,而形成各种交代结构和环带状构造。
地质意义:浅源捕掳体大量出现时,是主岩体被动侵位的标志。据其成分变化,可阐明同化混染作用特征。
(二)深源捕掳体:
岩石类型:主要为地壳深部先成岩石的碎块,可包括花岗岩源区的岩石。
结构特征:常具变晶结构,叶理状或块状构造,围岩中找不到对应的岩石,棱角多已圆化。
地质意义:深源捕掳体标志着深部组成特点、变质条件等。若为寄主岩浆源岩,可计算酸性岩浆形成时的熔融程度。
(三)地幔捕掳体:
岩石类型:主要由地幔岩浆(如玄武岩、金伯利岩、钾镁煌斑岩等岩浆)从地幔岩浆源区或从岩浆上升的地幔通道中捕虏而来的地幔岩碎片,包括方辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、石榴二辉橄榄岩及纯橄岩等。
结构特征:以变质结构为主,具有原生粒状结构、碎斑结构、粒状镶嵌结构、板状等粒结构、部分熔融结构等。
地质意义:地幔捕掳体是研究地幔组成及结构的最直接的样品。
2、捕掳体的应用
以下以Alkali-carbonate melts in the cratonic mantle evidenced by a wehrlite xenolith from the Majuagaa kimberlite, West Greenland为例
(A) 图为石榴石方辉橄榄岩捕掳体GGU477406的薄片在普通透射光下的图像,显示了橄榄石(无色)、单斜辉石(绿色)以及熔池(以红色高亮显示)的断裂情况。(B) 图为捕掳体中具有“挤压膨胀”纹理区域的背散射电子(BSE)图像,这些区域由白云石和蛇纹石组成,并被磁铁矿所环绕。其他次要成分包括方解石、磷灰石、金云母、硫化物以及钛镁铁尖晶石的聚集(红色椭圆标记)。
(A, B) 图A和图B分别为方辉橄榄岩捕掳体GGU477406中碳酸盐熔池的背散射电子(BSE)图像和伪彩色图像。熔池由白云石(绿色)、蛇纹石(蓝色)、方解石(青色)以及少量的磷灰石和金云母(两者均呈黄色)组成,其中富含大量分带的尖晶石晶体(红色)。(C–E) 图C至图E为图A中方框所示区域的BSE放大图像。(F–G) 图F和图G为图E中方框所示区域的BSE放大图像,展示了已结晶的熔体包裹体。熔体包裹体中的子矿物以白云石(do)、钠白云石(Na-do)、镁橄榄石(p)、方解石(cl)和尼瑞瑞石(n)为主,并伴有少量的磷灰石(ap)、钾镁矾(s)、杰氏石(dj)以及含氟(4 wt%)的布鲁斯石(br)。
参考文献
Ekaterina S. Kiseeva; Vadim S. Kamenetsky; Ivan F. Chayka; Roland Maas; Troels F.D. Nielsen Alkali-carbonate melts in the cratonic mantle evidenced by a wehrlite xenolith from the Majuagaa kimberlite, West Greenland. (2025) 53 (1): 89–93. https://doi.org/10.1130/G52274.1.
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