缅甸Mogok变质带中古老大陆岩石圈地幔碎片的Re-Os同位素与铂族元素约束

研究人员针对缅甸东部蛇绿岩带南缘Mogok超镁铁岩体的成因争议，通过Re-Os同位素与铂族元素(PGEs)分析，结合全岩主量元素数据，证实其为古元古代大陆岩石圈地幔残余，否定了特提斯洋壳堆晶或弧下地幔来源的传统观点，为东南亚构造演化提供了新的地幔档案。

　　

在东南亚复杂的构造拼图中，缅甸三条南北向蛇绿岩带长期被视为特提斯洋的残余。然而位于东部蛇绿岩带(EOB)南缘的Mogok橄榄岩，因其缺乏典型蛇绿岩序列特征而引发争议——它们究竟是洋壳残片、弧相关超镁铁质堆晶，还是更古老的大陆地幔碎片？这一谜题直接关系到特提斯洋南向延伸范围的判定，以及东南亚大陆地幔的演化历史。

中国科学院地质与地球物理研究所的研究团队选取Mogok超镁铁岩体中19件尖晶石方辉橄榄岩样品，通过高精度Re-Os同位素与铂族元素(PGEs)分析，结合已有全岩主量元素数据，揭示了其大陆岩石圈地幔属性。研究结果发表于《Precambrian Research》，为理解东南亚地幔组成与构造演化提供了关键证据。

关键技术方法包括：采用同位素稀释法测定Re-Os同位素比值(¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os)及PGEs含量；通过Re亏损模式年龄(T_RD)计算地幔形成时代；结合主微量元素构建熔融程度判别图解。所有实验在中国科学院地质与地球物理研究所完成。

主要研究结果

1. PGEs与Re丰度特征
样品显示Ir族PGEs(Os-Ir-Ru)富集与Pd族PGEs(Pt-Pd)亏损的分异模式，Os含量达0.92-4.72 ppb，与克拉通地幔橄榄岩特征一致。Os与Ir、Ru的正相关性（R²>0.8）排除了后期改造影响，指示原始地幔残留属性。

2. Re-Os同位素年代学
¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值(0.11764-0.12437)均低于球粒陨石值，最低样品对应T_RD年龄达1.8 Ga，证实其来源于古元古代或更古老的地幔。

3. 非堆晶成因证据
全岩高Mg#(>92)与低Al₂O₃(<1 wt%)等 refractory 组成，结合PGEs分异模式，排除岩浆堆晶成因。层状构造被解释为地幔剪切变形而非岩浆分层。

4. 构造背景重建
数据不支持特提斯洋壳或弧下地幔来源，表明EOB未向南延伸至Mogok地区。这些古老地幔碎片可能是在始新世-渐新世西缅甸地块-掸泰地块碰撞后，通过岩石圈伸展作用从Sibumasu地体下方向上折返。

结论与意义
该研究首次在缅甸年轻碰撞带中识别出冈瓦纳大陆来源的古老地幔碎片，提出Mogok橄榄岩代表经历高程度熔融(>30%)的古元古代大陆岩石圈地幔残余。这一发现不仅限定了特提斯洋在缅甸的南向延伸范围，更揭示了东南亚造山带中保存着特提斯洋裂解-漂移-碰撞过程中剥离的古老大陆地幔残片。研究为重建东特提斯域岩石圈三维结构提供了关键约束，并展示了Re-Os-PGEs体系在鉴别地幔属性方面的独特优势。