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由于加拉帕戈斯地幔柱热点与科科斯-纳兹卡扩张中心的相互作用,正在中美洲地区西海岸外向东俯冲的科科斯无震脊具有复杂的构造演化历史及岩浆作用过程。综合大洋钻探计划(IODP)334和344航次在U1381、U1414站位获得了科科斯脊基底岩石样品,对这些样品进行详细的岩石地球化学研究对于理解科科斯脊地幔源区岩性、岩浆作用过程及加拉帕戈斯热点的演化历史具有重要意义。本文对U1381及U1414站位的三个钻孔(U1381A、U1381C和U1414A)所获得的科科斯脊基底岩石开展了详细的岩相学、单矿物原位主微量元素及全岩主微量元素分析研究。(1)岩相学特征表明,岩石类型主要为玄武质岩石,斑晶矿物组合为斜长石和单斜辉石,微晶矿物组合为斜长石、单斜辉石及少量磁铁矿等不透明矿物。(2)斜长石种属为培长石、拉长石及中长石;整体上,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),且具有明显的Eu正异常。单斜辉石均为普通辉石,亏损LILE、LREE等强不相容元素,稀土配分曲线中重稀土(HREE)较为平坦。根据斜长石-熔体温度计计算获得斜长石的结晶温度为866～1269℃。根据单斜辉石-熔体温压计计算得单斜辉石结晶温度为1162～1268℃,平衡压力为0.12～0.97GPa(对应深度4.7～36.7km)。单斜辉石、斜长石与寄主玄武岩均来自同一岩浆体系,部分斜长石斑晶可能为循环晶。(3)主量元素特征显示,它们主要为玄武岩及玄武质安山岩,均属于拉斑玄武岩系列。微量元素和稀土元素特征与富集的洋中脊玄武岩(E-MORB)类似。玄武质岩石主微量元素特征显示地幔源区岩性为石榴石辉石岩。玄武岩母岩浆可能是由源区里石榴石辉石岩经1～5%部分熔融所形成的。在母岩浆离开源区上升到地表期间,它们受到了斜长石、单斜辉石及Ti-Fe氧化物结晶分异的影响,正如单斜辉石中元素演化趋势及全岩主要氧化物协同变化特征所显示的。基于全岩微量元素比值的对比研究及构造演化历史资料,本文指出,在14Ma以来,科科斯脊虽然与加拉帕戈斯群岛具有同样的、无明显组分变化的地幔源区,但是可能经历了不同的岩浆过程。