巴西Itapuvu?u碱性岩套中单斜辉石与橄榄石记录的复杂岩浆管道系统演化及其与Jacupiranga杂岩体的成因联系

本研究通过分析巴西Itapuvu?u碱性岩套(IAS)中单斜辉石(cpx)和橄榄石(ol)的显微结构、环带特征及矿物化学，结合温压计计算，揭示了多期次镁铁质岩浆补给、混合及多压结晶过程，证实IAS与Jacupiranga杂岩体(JC)具有同源岩浆演化关系，为理解碱性岩浆系统"晶体群"(mush)动力学提供了新证据。

　　

在巴西东南部地台区，碱性岩浆活动与南大西洋裂解过程密切相关，但这类岩浆系统的深部演化机制长期存在争议。传统全岩地球化学方法难以捕捉岩浆房内晶体-熔体相互作用的动态过程，而单斜辉石(cpx)作为"岩浆示踪剂"的潜力尚未充分挖掘。Itapuvu?u碱性岩套(IAS)作为经典Jacupiranga杂岩体(JC)的卫星侵入体，其暗色矿物中可能保存着关键的地球化学档案。

由圣保罗大学领衔的研究团队在《Journal of South American Earth Sciences》发表的研究，创新性地采用"晶体群"(mush)理论框架，结合高精度电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术，对IAS的cpx和ol开展微区分析。研究选取了12件典型样品，通过Morimoto法计算矿物结构式，运用Putirka温压计模型，并对比区域lamprophyre岩脉数据，系统重建了岩浆演化史。

在"General petrography of the IAS rocks"部分，研究发现cpx存在三类晶体群：具熔蚀结构的回收先晶(antecrysts)、自形核部(autocrysts)以及显示扩散边的不平衡域。橄榄石则呈现Fo_78-85的连续成分变化，核部普遍发育熔蚀结构。这些特征共同指示了多期岩浆注入事件。

"Estimating intensive parameters"章节揭示cpx结晶压力呈双峰分布(0.5-1.0 GPa vs 1.2-1.8 GPa)，对应地壳中浅部(15-30 km)与深部(40-55 km)两个储库。温度计算显示从1200°C到950°C的连续降温序列，证实了多压-降温结晶过程。

通过"Petrological relations"的对比分析，发现IAS与JC弱碱性系列具有相似的稀土配分模式和Nb/Ta比值(16-18)。关键的是，cpx-熔体平衡计算表明区域basanite/tephrite岩浆能完美解释IAS矿物成分，这为两者同源性提供了确凿证据。

研究结论指出，IAS演化受控于三级岩浆系统：深部"晶体糊"(mush)区产生初始熔体，经中地壳储库混合改造后，最终侵位于浅部。该模型创新性地提出JC周边卫星岩体实为同一岩浆系统的不同演化产物，这对理解巴西碱性省深部动力学具有范式意义。特别值得注意的是，cpx的钪(Sc)亏损特征暗示了石榴石稳定场的深部分离结晶，这一发现为探索岩石圈-软流圈边界过程提供了新线索。