中文摘要：

洋中脊是洋底的扩张中心和新洋壳产生的地带，地幔物质在洋脊下不断上涌以填补板块向两侧扩张而产生的空隙，伴随发生减压熔融、熔体-岩石相互作用、熔体结晶和变形等多种过程，然而迄今为止我们对上述过程及其相互作用的了解仍然非常有限。慢速-超慢速（1.4~1.6cm/a）扩张洋中脊在海底构造环境、热液活动、地幔深部过程及其动力学机制等方面均与中速、快速扩张的洋中脊存在不同，是目前全球洋中脊系统研究的热点之一。本项目研究拟通过对西南印度洋中脊深海橄榄岩的矿物学、显微结构/构造、电子背散射衍射晶体择优取向（LPO）以及矿物化学组成分析来研究慢速-超慢速扩张洋中脊上地幔的熔融和变形过程及其机理；并结合地球物理（OBS、重力和磁力）资料来探讨熔融和变形对上地幔地震波速各向异性、地壳增生以及壳幔结构的影响。研究成果将有助于促进我们对慢速-超慢速扩张洋中脊上地幔动力学过程的认识。

结论摘要：

在西南印度洋中脊53°E贫岩浆增生段，块断层拆离作用将深海橄榄岩剥露于海底，为我们研究现代慢速/超慢速扩张洋中脊发生的岩浆和构造作用提供了机会。本项研究使用我国DY115-21航次在西南印度洋中脊东部Gallieni转换断层（52°20′E）与Gazelle转换断层（53°30′E）之间的洋脊段（即53°E贫岩浆增生段）采集的深海橄榄岩样品，对其进行了显微结构/构造、全岩主微量元素、激光原位微量元素和电子背散射衍射晶体择优取向分析，并对与其在化学成分上有互补特征的玄武岩样品进行了分析研究。熔体-矿物反应微结构研究结果表明橄榄岩中存在广泛的后期熔体再富集作用，不同的共生矿物组合（opx-sp、cpx-sp、cpx-opx及矿物间隙cpx）反映了不同的熔体-矿物反应机理。虽然受到了蛇纹石化、海底风化等后期流体作用的影响，全岩主微量元素如Al2O3、CaO、MgO/SiO2和Al2O3/SiO2以及HREE仍保留了地幔部分熔融的相关信息，结合模型计算的部分熔融程度具有很大的变化范围（5-25%），高度亏损的橄榄岩（21V-S17-D9-3站位）可能是180Ma前Karoo大陆溢流玄武岩事件的古老地幔残留物质。相比LREE强烈亏损的正常深海橄榄岩，研究区部分橄榄岩样品表现出LREE相对富集的配分模式（勺子型、平坦型、U型），且LREE与HFSE之间表现出强烈的正相关性，表明研究区橄榄岩受到了后期熔体再富集作用的影响，0.02-1.3%（平均0.5%）玄武质熔体的加入能够很好的解释这种现象。简单的尖晶石稳定域熔融不能解释橄榄岩中单斜辉石较低的MREE/HREE比值，而在此之前可能已经在石榴石稳定域（＞85km）发生了4-8%的熔融，超慢速的扩张速率以及冷而厚的岩石圈可能造成了研究区上地幔减压熔融作用始于较大的深度。玄武岩全岩REE配分模式位于LREE富集（石榴石稳定域熔融）的玄武岩（E-MORB）和LREE亏损（尖晶石稳定域熔融）的正常洋中脊玄武岩（N-MORB）之间，推测产生于石榴石稳定域的熔体在上升期间受到了尖晶石域橄榄岩围岩同化和结晶分异作用（AFC）的影响。 EBSD测试结果表明，橄榄石发育明显的(010)[100]型织构，前人研究结果认为这种结构类型是在熔体存在的情况下，在高温（1250℃）、无水、低应力和低应变速率条件下（“软流圈”结构）形成的，手标本弱的形状织