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涂子阳,Sept. 30, 2025
报告首先明确研究背景与争议焦点：榴辉岩中次生矿物的成因存在 “地幔交代” 与 “初始部分熔融” 两种假说，且次生矿物常掩盖榴辉岩原始成因信息，同时金刚石多发育于次生矿物集中区域，厘清次生矿物来源对理解地幔过程与金刚石形成至关重要。
为验证假说，研究以代表性样品为核心展开分析。选取 Roberts Victor（RV）榴辉岩与 SS2 榴辉岩（新鲜 I 型榴辉岩，含大量次生矿物与熔融脉）作为研究对象，其中 RV 榴辉岩分为 I 型（次生矿物多，单斜辉石富集微量元素）与 II 型（次生矿物罕见，单斜辉石亏损微量元素），为对比分析提供基础。
图1-RV榴辉岩次生矿物BSE照片。a为I型次生矿物，主要与cpx熔体有关，b-d为II型次生矿物，受cpx和grt的熔体共同控制。
在次生矿物成因研究中，报告通过多维度证据否定 “地幔交代” 假说，支持 “减压驱动初始部分熔融” 理论。岩相学上，观察到单斜辉石（Cpx）熔融区、石榴石（Grt）反应边及二者混合区域均发育次生矿物，且存在大量海绵状单斜辉石；矿物学与元素分析显示，次生矿物（如海绵状辉石、钾长石、角闪石等）分别源自 Cpx、Grt 或二者混合，微量元素特征反映榴辉岩熔融成因，而非地幔交代；Mg-Fe 同位素分析则表明，次生矿物同位素组成介于原生矿物（Cpx 与 Grt）之间，未见地幔交代特征，进一步佐证熔融成因。同时，研究明确熔融机制：寄主岩浆（类金伯利岩）捕获榴辉岩后上升，导致压力显著降低，驱动 Cpx 成分变化主导的减压熔融，熔融程度在 1%~5%，熔体富 K、富挥发分，玻璃成分与 “交代玻璃” 一致。
在榴辉岩原岩属性研究中，报告通过元素分析及 Mg-O 同位素证据，提出 RV 榴辉岩源自俯冲洋壳，且具有不均一性：I 型榴辉岩对应洋壳的 MORB 单元（如熔岩 - 席状岩墙，形成深度较浅），II 型榴辉岩对应洋壳的堆晶单元（形成深度更深），否定 “II 型由 I 型熔融形成” 或 “II 型结晶自软流圈熔体后交代形成 I 型” 的观点。此外，研究还发现 Δ⁵⁶Fe_Cpx-Grt 与石榴石的钙铝榴石（Grossular）含量存在强相关性，提示石榴石成分对 Fe 同位素平衡分馏系数有控制作用。
图2-橄榄岩熔体和榴辉岩熔体的Fe同位素组成随着部分熔融程度的变化图。
结论：榴辉岩次生矿物是减压驱动初始部分熔融的产物，与地幔交代无关，其熔体可作为硅 - 碱交代源区并关联金刚石成因；RV 榴辉岩源自俯冲洋壳，I 型与 II 型分别对应洋壳不同单元，反映洋壳不均一性；Fe 同位素矿物平衡分馏受石榴石成分影响。
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