The lithospheric mantle underneath the Gibeon Kimberlite field (Namibia): A mix of old and young components—Evidence from Lu–Hf and Sm–Nd isotope systematics
The lithospheric mantle underneath the Gibeon Kimberlite field (Namibia): A mix of old and young components—Evidence from Lu–Hf and Sm–Nd isotope systematics
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吉遍金伯利岩田（纳米比亚）下方的岩石圈地幔：古老和年轻成分的混合——来自 LuâHf 和 SmâNd 同位素系统学的证据
DOI：
10.1016/j.precamres.2013.03.006
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发表时间：
2013
影响因子：
3.8
通讯作者：
Höfer H.E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Luchs T;Brey G.P;Gerdes A;Höfer H.E.
本文测定了19个产自基遍镇和哈瑙斯金伯利岩管的石榴橄榄岩矿物的主量元素、微量元素和Sm-Nd、Lu-Hf同位素组成。它们位于元古宙-太古宙（？）纳米比亚的里霍博斯地壳区。我们的geothermobarometric的结果证实了以前的结果的相似性的导电地热梯度下的Rehoboth省和Kaapvaal克拉通，也Rehoboth地幔必须失去了很大一部分的岩石圈。我们区分了具有正弦稀土模式的橄榄岩（我们称之为σ型橄榄岩）和具有典型的元古宙LREE亏损模式的橄榄岩（N型）。这两种类型都是部分熔融过程的再富集残积岩。这些过程的时间限制可以从Sm-Nd和Lu-Hf同位素系统和已发表的Re-Os数据中找到。Lu-Hf同位素体系测得σ橄榄岩在1.9Ga左右经历了一次高度亏损地幔（δ Hf=+29.4）的富集事件。富集的N-橄榄岩发生在850和900 Ma前的轻微亏损地幔（Hf=+ 3.3）。最后一次富集事件可能发生在460 Ma左右，记录于σ-橄榄岩中的Sm-Nd体系。已发表的来自邻近Louwrensia管道的Re-Os同位素数据集报告了Re贫化年龄达2.1Ga（南极Re-Os地球模型）和Re模型年龄为2.4Ga。后者的年龄同意的第一次部分熔融的时间的σ橄榄岩，从Lu-Hf同位素体系结合模型计算部分熔融推断。
We have determined major and trace elements and the Sm–Nd and Lu–Hf isotope systematics in minerals of 19 garnet peridotites from the Gibeon Townlands and Hanaus kimberlite pipes. These are situated within the mixed age Proterozoic to Archean (?) Rehoboth crustal province in Namibia. Our geothermobarometric results confirm previous results on the similarities of the conductive geothermal gradients underneath the Rehoboth province and the Kaapvaal craton and also that the Rehoboth mantle must have lost a significant proportion of its lithosphere. We distinguish peridotites with sinusoidal REE patterns similar as they commonly occur in the Archean Kaapvaal subcratonic mantle (named by us as σ type peridotites) and peridotites with LREE depleted patterns typical for the Proterozoic (N type). Both types are reenriched restites of partial melting processes. Time constraints for these processes can be found from the Sm–Nd and Lu–Hf isotope systems and from published Re–Os data. The Lu–Hf isotope system dates an enrichment event of a highly depleted mantle (ɛHf=+29.4) for the σ-peridotites at around 1.9Ga. Enrichment for the N-peridotites occurred between 850 and 900Ma ago in a slightly depleted mantle (ɛHf=+ 3.3). The last enrichment event at around 460Ma may be recorded by the Sm–Nd system in the σ-peridotites. A published Re–Os isotope data set from the neighbouring Louwrensia pipe reports Re depletion ages up to 2.1Ga (chondritic Re–Os Earth model) and Re model ages of 2.4Ga. The latter ages agree with estimates for the timing of first partial melting for the σ peridotites as deduced from the Lu–Hf isotope system combined with model calculations for partial melting.
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