非岩浆超镁铁质岩石
(I)构造侵位超镁铁质岩石
1.蛇绿岩和其中的超镁铁质岩石
蛇绿岩是一组岩石，而不是单一的岩石类型，所以常被称为“蛇绿岩套”。蛇绿岩的传统定义是指出露于地表，最初形成于古扩张中心的海洋岩石圈碎片(Coleman，1977)。蛇绿岩可分为莫尔型和SSZ型。MOR蛇绿岩形成于大洋中脊，是威尔逊旋回(海底扩张)初始阶段的产物。SSZ蛇绿岩形成于俯冲带的构造环境中(Robinson等人，2003)。现在，术语SSZ扩展到所有受俯冲带影响的大洋橄榄岩(Dilek & Furnes，2009)。因此，蛇绿岩是重建古海洋盆地和造山带的关键标志。沿造山带断裂带分布的蛇绿岩套被认为是碰撞大陆板块或增生地体之间的缝合带。如以青藏高原的雅鲁藏布江蛇绿岩为主要标志，将青藏高原分为北部属于欧亚板块的拉萨地体和冈底斯弧岩浆带，南部属于印度板块的喜马拉雅造山带(许志琴等，2011)。
图6-1蛇绿岩序列示意图(引自吕凤祥、桑龙康，2002)
在深海沉积物下，理想的蛇绿岩剖面自上而下包括枕状熔岩、席状脉岩杂岩、辉长岩、超镁铁质堆晶岩和变形橄榄岩(图6-1)。其中只有变形橄榄岩是典型的非岩浆成因的超镁铁质岩，变形橄榄岩上部的超镁铁质堆晶也是具有构造侵位的超镁铁质岩，但本质上是火堆晶造成的(见下一节)。
◎枕状熔岩:多为拉斑玄武岩，因在海底喷发而呈枕状结构，也可呈层状、块状、透镜状。熔岩中含有火山角砾岩，火山灰或石灰填充在玄武岩层或玄武岩枕之间。原生拉斑玄武岩常被海水和钠质交代蚀变形成细碧岩，矿物组合为钠长石-绿泥石-绿帘石-方解石-沸石。在这个单元中，可以有玄武质岩浆分异形成的中性-中酸性火山岩，经蚀变后变成角斑岩和石英角斑岩。
◎席状岩壁杂岩:一般认为由100%辉绿岩墙组成，直立于海底扩张脊之下，是上部熔岩的通道。由于岩壁形成于浅部，通常有对称的玻璃冷凝边，但后岩壁不断挤入前岩壁，使得前岩壁两侧的冷凝边不对称。岩壁数量向上逐渐减少，熔岩数量增加，直至过渡到喷出的岩层。
辉长岩和超镁铁质堆晶岩:它们通常是蛇绿岩中最厚的组成单元。该单元上部由辉长岩、闪长岩和斜长花岗岩组成，辉长岩和闪长岩多呈杂岩体形式，上部无条带状和火成岩层状构造，下部常为层状辉长岩。另一方面，斜长花岗岩大多以岩石分支和岩壁的形式出现，并夹杂着辉长岩和其他岩石。下部为超镁铁质堆积岩，具火堆积构造、火层理构造和韵律层。岩石类型包括纯橄榄岩、二辉橄榄岩和辉石岩。主要矿物辉石和橄榄石多为富镁品种，一般不表现出向富铁方向演化的趋势，可与大型盆地状层状岩体区分开来。从地震波速度来看，超镁铁质堆积岩具有地幔岩的特征，但只有在超镁铁质堆积岩的下部才出现岩石学的壳幔边界(莫霍面)。
◎变形橄榄岩:蛇纹石或蛇纹石片岩是最常见的具有变形变质结构的橄榄岩，在岩体中部常含有纯橄榄岩、方辉橄榄岩和辉石岩的未蚀变层、块体和透镜体，可呈构造接触，无淬火边缘或接触变质带；也可以是渐变过渡关系，显示蛇纹石是橄榄岩蚀变的产物；一些粗粒辉石岩也形成夹杂橄榄岩的岩脉。
值得指出的是，在自然界中，很难同时看到图6-1剖面中的各种岩石，往往只出现一部分或几部分。目前世界上已知最古老的蛇绿岩是格陵兰岛西南部的Isua蛇绿岩带，年龄约为38亿年(Furnes et al .，2007)。其中超镁铁质岩石主要为层状橄榄岩，且大部分已蛇纹石化或硅化，而塞浦路斯的特罗多斯蛇绿岩(图6-2)和土耳其的安塔利亚蛇绿岩研究较深。超镁铁质岩石的地质特征如下:
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超镁铁质岩石是蛇绿岩套的重要组成部分，常与其他镁铁质岩石呈层状分布，如塞浦路斯Troodos蛇绿岩带剖面(图6-2)，其下部包括角闪石薄片和具有构造侵位的辉长岩橄榄岩。在辉长岩橄榄岩中，常发现辉石岩脉和豆荚状橄榄岩，而中部的超镁铁质岩主要为超镁铁质堆积岩，上部为镁铁质岩脉或基岩。一般来说，蛇绿岩带下部的超镁铁质岩石主要是变质变形的方辉橄榄岩，如Troodos和Antalya蛇绿岩带，以方辉橄榄岩为主(Bagci et al .，2006)。它们通常以陡倾的长透镜状岩石形式出现，平行于构造线成组分布。
(2)矿物成分
蛇绿岩带中超镁铁质岩大多经历了强烈的蛇纹石化和变质作用，但其矿物组合和原始结构仍能部分保存。以青海德尔尼蛇绿岩为例(杨等，2009)，其主要地幔岩石为方辉橄榄岩，矿物为橄榄石(75% ~ 90%)和斜方辉石(10% ~ 25%)。纯橄榄岩由橄榄石(93% ~ 96%)、斜方辉石(3% ~ 6%)和少量尖晶石组成，其斜方辉石大部分变为绢云母。蛇绿岩带中少量二辉橄榄岩由橄榄石(70% ~ 80%)、斜方辉石(10% ~ 15%)、单斜辉石(5% ~ 10%)和少量尖晶石组成。
(3)结构
变形超镁铁质岩石主要有定向结构和碎块状结构，矿物中也可见波消光、扭结带等变形结构。
(4)化学成分
由于其主要矿物富含橄榄石、辉石、尖晶石等镁铁质矿物，其地球化学成分具有高Mg、Fe、Cr、Co、Ni含量和低Na/Mg、Ca/Mg比值的特征。以西藏日喀则蛇绿岩中的地幔橄榄岩为例(表6-2)。岩石以方辉橄榄岩为主，含少量纯橄榄岩，低SiO _ 2 (41.6% ~ 44.6%)、al2o _ 3(0.04% ~ 0.42%)和Cao (0.3% ~ 65433)。此外，岩石具有“V”型稀土分布模式,( La/Gd)N比值在3.2 ~ 64.6之间变化，铂族元素明显富集Pd。
地幔橄榄岩在结构、构造和成分上不同于火成橄榄岩，属于原始地幔岩或部分熔融后的残余地幔。在一个新的洋壳从这个地幔中衍生出来之后，这两者一起形成了一个大洋板块，当大洋中脊扩张时，它作为一个整体移动。最近Dilek & Furnes (2011)将俯冲相关的蛇绿岩分为两类，俯冲无关的蛇绿岩。前者包括俯冲带和火山弧，它们的演化是由板块脱水及伴随的地幔交代和俯冲作用引起的。后者包括大陆边缘、洋中脊(近地幔柱、远地幔柱、远海沟)和地幔柱(近柱脊、洋台)，在裂谷漂移和洋底扩张过程中演化而成。在地质历史上，蛇绿岩的形成和就位分别与碰撞超大陆、大陆裂解和与地幔柱有关的超岩浆事件的高峰期相吻合。
图6-2塞浦路斯特罗多斯蛇绿岩剖面图
(根据Dilek & Fumes，2009年)
表6-2西藏日喀则蛇绿岩中典型地幔变形橄榄岩的化学成分
继续的
(根据陈和夏，2008年)
2.造山带中的超镁铁质岩石
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这类岩石是指与洋壳或蛇绿岩无关的地幔岩石，代表下地壳的地幔成分。其主要岩石类型为含石榴石、尖晶石或斜长石的橄榄岩，如意大利阿尔卑斯造山带，故又称阿尔卑斯超镁铁质岩或造山橄榄岩。这类超镁铁质岩是无岩浆期的构造侵位形成的，因此与围岩呈构造接触，不存在岩浆引起的侵入接触关系，接触带内也不存在接触变质作用，多为形状不规则、大小不一的构造片。岩石可呈块状分布于变质沉积岩中，沿碰撞缝合带或断层继续呈条带状分布(Bodinier& Godard，2003)。这类岩石往往与造山带的变质带关系密切。根据其主要岩相和剥蚀前的P-T轨迹，造山带超镁铁质岩石可分为HP/UHP、IP和LP，对应的主要地幔岩石为石榴石橄榄岩、尖晶石橄榄岩和斜长石橄榄岩。此外，大陆地壳剖面中的超镁铁质岩石也属于造山型超镁铁质岩石，以意大利北部的伊夫雷亚-韦尔巴诺构造带(IVZ)为代表。
(2)矿物成分
阿尔卑斯超镁铁质岩石主要由橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、尖晶石以及少量斜长石、铬铁矿和石榴石组成，其中铬铁矿具有高Cr/Fe比的特征。纯橄榄岩主要由圆形橄榄石晶体组成，含少量铬尖晶石。纯橄榄岩中橄榄石和尖晶石含量较高时，常出现韵律性交替带，一些强蛇纹石纯橄榄岩中也会出现磁铁矿。异剥橄榄岩主要由橄榄石(45% ~ 80%)和单斜辉石(20% ~ 25%)组成，主要为中等堆垛结构。二辉橄榄岩主要由橄榄石(70% ~ 80%)和辉石(20% ~ 30%)组成，既有斜方辉石(常为顽辉石)，又有单斜辉石(常为透辉石)，共生堆积结构发育。辉长岩橄榄岩主要由橄榄石(70% ~ 85%)和斜方辉石(15% ~ 25%)组成，含少量铬铁矿和其他矿物(5%)。
(3)结构
阿尔卑斯超镁铁质岩石的结构复杂多样。主要构造有:(1)残余原生岩浆构造，以浸染状分异成因的铬铁矿条和由尖晶石、绢云母组成的流动构造为特征；(2)变质晶体结构，如粒状晶体结构、交代结构等。(3)破碎结构，如再结晶和塑性变形；(4)镶嵌结构，如镶嵌石榴石结构(图6-3a)，表明石榴石颗粒中有晶内斜方辉石和细橄榄石(图6-3b)，斜方辉石具有明显的晶体择优取向，呈针状分布于石榴石晶体中(图6-3c，d)。
图6-3镶嵌石榴石结构(石榴石颗粒含有斜方辉石和橄榄石的残余颗粒)(根据Spengler等人，2006年)
(4)化学成分
造山带中超镁铁质岩石包括橄榄岩和辉石岩。造山带橄榄岩中常量元素之间存在一定的相关性，如镁与铝呈负相关，钙与铝呈正相关。此外，与蛇绿岩和大洋岩石圈地幔岩石相比，造山带橄榄岩富含轻稀土元素。根据其稀土元素组成特征，造山带橄榄岩稀土元素可分为四种类型:(1)原因不明的肥沃二辉橄榄岩型(N-MORB型稀土元素分布，平HREE，相对缺乏轻稀土元素，La含量约为球粒陨石的0.1 ~ 1倍，而HREE为球粒陨石的2倍)；(2)未交代的耐火橄榄岩类型(稀土元素含量总体不足，与未交代的肥沃二辉橄榄岩相比，前者具有较高的轻重稀土分异率)；(3)交代二辉橄榄岩型(具有明显的轻稀土富集特征)和(4)重富集的耐火橄榄岩(扁平REE配分模式和正Eu异常)。特别值得注意的是，强不相容元素(Rb、Cs、Ba、Nb、Ta、Th、U)在各种岩石中变化规律，即从交代造山橄榄岩到未交代造山橄榄岩→蛇绿岩和海相橄榄岩，强不相容元素含量逐渐降低。
造山带中的辉石岩可分为低铝辉石岩和高铝辉石岩。前者主要是Al2O3 < 10%的铬质透辉石岩，后者主要是Al2O3 > 10%的铝辉石岩。造山带中辉石岩的稀土元素组成受其结构类型和矿物类型控制。例如，被基性岩脉切割的辉石岩具有富集轻稀土和中稀土的特征，稀土元素分布模式为上凸型，而平行于橄榄岩面理的层状辉石岩具有不同的稀土元素总量和轻稀土元素组成，其中铝尖晶石单斜辉石岩具有富集的重稀土元素组成。
3.深海环境中的超镁铁质岩石
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海洋中超镁铁质岩石样品除可通过海底钻探获得外，大部分大洋地幔岩石是通过正断层或与裂谷作用有关的转换断层剥蚀至海平面的，产生环境主要包括洋脊碎片边缘、断层末端、深海、蛇纹石海域或被动大陆边缘环境。由于上地幔最好的散裂窗口是缓慢扩张的大洋中脊(< 3 cm/a)，而快速扩张的大洋中脊系统(> 10 cm/a)中超镁铁质岩石很少出露，所以这类岩石广泛发育于大西洋、印度洋等缓慢扩张的大洋中脊系统的断层或裂谷带中。洋心杂岩是深海环境中超镁铁质岩的典型例子。洋心杂岩中超镁铁质岩石主要是方辉橄榄岩和少量方辉橄榄岩。海洋闭合后，可以蛇绿岩的形式产生。除了洋中脊扩张中心，在俯冲带中还可以看到少量深海超镁铁质岩石，如西地中海的第勒尼安陆区、伊豆-小笠原-马里亚纳岛弧前缘区和南沙万鼎岛弧盆地(Bodinier & Godard，2003)。
(2)矿物成分
典型大洋地幔岩的原始矿物组合为橄榄石、尖晶石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石，其中橄榄岩中不含单斜辉石，此外还有少量重结晶矿物(橄榄石、单斜辉石等。).原生橄榄石和斜方辉石为粗颗粒，粒径为20mm，重结晶橄榄石粒径更小，为0.2 ~ 0.5 mm，但斜方辉石变形后会发生重结晶，形成大颗粒变质晶体(1 ~ 5 mm)，有扭曲带和微裂纹。
(3)结构
深海中的超镁铁质岩石绝大多数为不含斜长石的橄榄岩，多为粗粒结构，但高温重结晶后，岩石均发育碎块状结构。特别是当岩石中存在两种橄榄石和斜方辉石的碎片时，根据它们的关系和特征可分为两种类型(Seyler等，2003):一类是形状高度不规则、熔融颗粒边界较宽的斜方辉石，其熔融港湾状部分充填自形-半自形重结晶橄榄石；另一种是斜方辉石呈半自形，不变形，以平滑曲线与波浪消光的粗橄榄石颗粒接触。
(4)化学成分
特别值得注意的是，这些超镁铁质岩石都经历了强烈的蛇纹石蚀变，岩石地球化学成分发生了很大变化。因此，全岩的地球化学特征不能反映其真实信息，但部分矿物仍具有探索源区属性的功能。以印度洋海脊西南部为例(Seyler等人，2003)，橄榄石的fo值为89.28 ~ 90.73，NiO含量为0.32% ~ 0.43%。斜方辉石的mg #值为89.29 ~ 92.27，核心比边缘富Al、Cr、Ca。单斜辉石斑晶具有较强的带状结构，Al2O3和Cr2O3含量从核心向边缘逐渐降低，Mg #含量边缘高，核心低，而Cr #和Cao (21% ~ 24%)含量相对稳定。尖晶石矿物具有相对均匀的矿物组成，Cr #和Mg #分别在15.1 ~ 51.1和62 ~ 76之间变化。
(2)地幔捕虏体(捕虏体)
地幔捕虏体，或称超镁铁质捕虏体，是地幔岩浆捕获的地幔岩石碎片(主要是玄武岩、金伯利岩、煌斑岩等。)来自地幔岩浆源区或岩浆上升的地幔通道。主要岩石种类为辉长岩、尖晶石二辉橄榄岩、橄榄石二辉橄榄岩、石榴二辉橄榄岩和纯橄榄岩。捕虏体的矿物成分和化学成分具有不均一性(门泽斯，1983)。由于碱性玄武岩的成因深度比金伯利岩和钾镁煌斑岩浅，碱性玄武岩携带的地幔包裹体反映了浅部地幔的特征，而金伯利岩和钾镁煌斑岩岩浆携带的捕虏体则代表了深部地幔成分的特征。包裹体通常比宿主岩浆重得多，密度也大得多。正是由于寄主岩浆以高达0.1 ~ 4.0m/s的速度从100多公里的地幔深处上升，克服了岩浆中包裹体的重力沉降，将其带出地表或近地表。这类岩石主要产于拉张或裂谷环境，寄主岩浆来源深，温度高。地幔捕虏体的岩石特征如下:
1.现场出现
金伯利岩通常含有金刚石矿物，其代表性成因深度至少为150km。因此，金伯利岩可以携带多种类型的地幔捕虏体。捕虏体直径一般为10 ~ 30cm，最大的可达1m，呈角状或圆形。常见的包裹体类型主要是含石榴石的二辉橄榄岩，方辉橄榄岩、橄榄岩、辉石岩和云母也有出现。捕虏体常与金伯利岩岩浆中高压结晶的巨晶橄榄石、辉长岩、石榴石等矿物共生(Wilson，1989)。碱性玄武岩和霞石中的地幔捕虏体主要为尖晶石二辉橄榄岩，含极少量石榴石橄榄岩和纯橄榄岩。如夏威夷檀香山的碱性玄武质凝灰岩中点缀着二辉橄榄岩和少量纯橄榄岩捕虏体(Carmichael等，1974)。
2.矿物成分
地幔捕虏体中常见的矿物组合有两种:(1) 70% ~ 80%橄榄石和20% ~ 30%辉石、尖晶石等矿物；(2)辉石80% ~ 90%，少量橄榄石和尖晶石。其中，石榴石是金伯利岩中地幔包裹体的主要富铝相，尖晶石是碱性玄武岩中包裹体的主要富铝相。
3.结构
地幔捕虏体以变质构造为主，许多捕虏体具有多期变质事件的构造证据，少数含有岩浆矿物残余。根据MercierNicolas(1975)的研究，大部分地幔捕虏体具有原生粒状结构——碎片结构，而Nielsonpike & Schwarzman(1977)认为超镁铁质捕虏体多为碎片结构和碎裂结构。一些主要的结构类型如下:
图6-4地幔橄榄岩原生颗粒结构(根据陆凤祥，1988)
◎原颗粒结构:粗颗粒(主要矿物粒度> 4 mm)，颗粒间呈曲线接触，橄榄石中有少量扭曲带。局部发生再结晶，大颗粒多样化，小颗粒取向几乎一致。在这部分受重结晶影响的矿物骨料中，矿物颗粒具有直边和镶嵌结构(图6-4)。
◎碎斑结构:岩石由碎斑和碎基部组成，碎斑较大，可达1cm，主要为橄榄石和顽辉石，因应力引起晶格位错而强烈扭曲。破碎的基质由新生的粒度较小的变质晶体组成，如橄榄石、顽辉石、透辉石、尖晶石等。，可以定向排列(图6-5)。
◎等轴镶嵌结构:矿物颗粒呈近等轴状，相互呈直线接触。理想情况下，三种矿物的边界是直的，交角为120。
◎等长板状结构:橄榄石有时被拉长，而顽辉石多为扁平状，矿物颗粒边界平直。岩石面理发育，部分橄榄石有扭折带。
◎部分熔融结构:是橄榄岩在源区发生了部分熔融的证据，表现为单斜辉石中暗黑色物质坑或周围海绵状边缘。海绵边缘由微小的辉石、橄榄石和空洞组成，是熔融时断裂造成的。部分熔融进一步发展，在岩石中可以形成熔融的胶囊。
某些岩石中可以形成定向组构，如叶理和线理。岩石组构测定表明，大多数包裹体形式的橄榄岩具有矿物的择优取向。
图6-5地幔橄榄岩的碎裂结构(根据梅塞尔&尼古拉斯，1975)
由于超镁铁质包体的侵位环境与其初始环境无关，其结构主要受温度、压力、应变速率、矿物组合、各向异性和变质强度控制。由于地幔岩经历了高温高压环境，常出现变质变形构造和交代结构。如在含斜方辉石镶嵌体的包裹体中，橄榄石等小辉石常以基质形式出现，而斜方辉石镶嵌体在应力作用下发生变质变形，常出现溶解叶片等结构，而橄榄石等基质则高度重结晶。
4.化学成分
以包裹体形式存在的超镁铁质岩石一般比蛇绿岩套形成的超镁铁质岩石富Mg、Cr、Ni和Co，而贫K2O、Na2O、Al2O3和CaO，地幔中不相容元素Rb、Ba、Sr、Th、U和LREE的丰度明显较低。这对早期部分熔融亏损的地幔橄榄岩尤其如此。如西班牙、摩洛哥、法国、阿尔卑斯等造山带橄榄岩中的LREE丰度仅为球粒陨石的0.01 ~ 0.6 (Coish等，1982)。尽管与堆积成因的橄榄岩有相似的矿物组合，但包裹体形式的超镁铁质岩中橄榄石和斜方辉石更富含MgO，镁橄榄石(fo > 84，fo > 95)和斜方辉石(en > 85，en > 93)很常见。同时，捕虏体中的斜长石、尖晶石或石榴石只存在于各自稳定的压力范围内(图6-6)，对岩石的源区深度具有重要意义。
图6-6地幔橄榄岩的轮廓相图(根据Wyllie，1970)
特别值得注意的是，火山岩中以包裹体形式存在的超镁铁质岩石来自深部地幔源区，其矿物成分、矿物化学和相关组分受其源区性质控制，大致可分为原始地幔岩、亏损地幔岩和富集地幔岩。原始地幔岩石主要是二辉橄榄岩，未被部分熔融和流体解释。其化学成分与世界地幔岩石相似，Mg #为87 ~ 89，主要矿物为橄榄石(40% ~ 90%)，含量相近的单斜辉石和斜方辉石，均在5%以上。亏损地幔岩是地幔部分熔融后的残余部分。与原地幔相比，明显缺乏K、Na、Ca及地幔中的不相容元素，以方辉橄榄石为主，Mg #较高，一般大于91。主要矿物为橄榄石和斜方辉石，橄榄石含量高于斜方辉石。与原地幔岩相比，亏损地幔岩有橄榄石Fo、斜方辉石En和单斜辉石Mg #。富集地幔是被流体交代或与地壳物质混合的地幔岩。与原地幔相比，明显富集K、Na、Ca和地幔不相容元素，Mg #低至79，主要为尖晶石二辉橄榄岩，如河北阳原二辉橄榄岩捕虏体(马金龙等，2006)。主要矿物为橄榄石(62% ~ 83%)、斜方辉石(14% ~ 30%)、单斜辉石(0.9% ~ 10%)和尖晶石(0.3% ~ 2.1%)，而邯邢地区纯橄榄岩以橄榄石为主。
总之，非岩浆超镁铁质岩石主要包括方辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄榄岩。它们是直接来自地幔的信使，是研究地幔组成和结构的最直接的样品。非岩浆超镁铁岩的特点是镁含量高，镁铁比(MgO/(FeO+2Fe2O3+MnO+NiO)，均为分子数)大于7，范围为7 ~ 11，个别岩石可高达14。这类岩石中常见的矿床有铬铁矿、金、铂族、钴多金属、石棉、菱镁矿等。以地幔捕虏体形式产出的超镁铁质岩石有镁橄榄石、石榴石等宝石矿物，如吉林蛟河、河北万全等地的镁橄榄石-石榴石-普通辉石等宝石级成矿带。同时，大多数橄榄岩经历了蛇纹石蚀变，蛇纹石可进一步与H2O和CO2反应生成滑石和菱镁矿。由于蚀变作用，形成了蛇纹石、菱镁矿和应时菱镁矿。蛇纹石通常是致密的深色岩石，多为黑色、深绿色、黄绿色，常呈油状，密度为3.3 ~ 2.6g/cm3。蚀变完全的蛇纹石可作为玉石原料。
一般认为原始地幔岩的成分与二辉橄榄岩接近，但由于地幔岩是大部分镁铁质岩的岩浆源区，部分地幔岩由于易熔组分的熔融而转化为方辉橄榄岩或纯橄榄石。实验岩石学研究还表明，当约45%的岩浆熔离局部地幔岩石时，其残余岩石相当于纯橄榄岩；熔融出25%时，相当于斜方辉石橄榄岩；当5%被熔出时，相当于二辉橄榄岩(Carmichael等，1974)。如挪威太古宙造山带的橄榄岩。Spengler等人(2006)在研究挪威造山带地幔岩石时提出了部分熔融模型。认为地幔岩石从350km以上的上升深度经历了多次熔融事件，形成了富含石榴石的克拉通根。太古宙贫铝科马提岩岩浆作用后，克拉通根主要由残余的石榴石橄榄岩组成。