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来自地幔深部的玄武质火山作用“样品”,是由于固体对流将地幔深部物质运送到浅部熔融区而产生的。这些喷出的玄武岩的同位素和微量元素的化学表明地幔内存在许多同位素和化学性质清楚的成分,这些成分反映了地幔演化。 相似文献
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地幔物质对流是板块构造以及岩石圈中许多地质活动 ,如大陆漂移、地震、火山、造山作用等现象的起因。尽管已经开展了多年的研究 ,但到目前为止还不能很好地解释许多板块—地幔系统的基本问题 :第一个问题是地球板块运动的机制 ,这个问题很复杂 ,它涉及到岩石的诸多变形机理 ,从脆性断裂一直到粘性蠕变 ,这与压力、温度、应力差等因素有关 ,另外还有一些因素现在还不能够确定 ;第二个问题是不同地方喷出的岩浆的组分有变化 ,这个现象表明在地幔的不同位置物质成分有变化 ,这与地幔中存在全地幔物质对流的现象有矛盾 ,因为全地幔对流物质运动… 相似文献
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稀有气体在深部地质研究中的意义 总被引：4，自引：0，他引：4
幔源物质中的稀有气体蕴藏着丰富的地球深部过程信息。它们可对地幔结构、地幔脱气历史、大陆地幔不均一性、幔源岩浆演化和CO2天然气成因等研究提供独特的示踪作用。结合中国东部地幔捕虏体的资料,综述了稀有气体在这些方面的研究进展。研究表明,MORB源和OIB源玄武岩稀有气体组成差异强烈支持地幔双层结构的存在,地幔脱气过程主要受溶解度控制脱气模式(SCD)控制;同时,中国东部地幔存在不均一性可以在稀有气体方面得到印证;郯庐断裂可能为东部幔源无机CO2的脱出提供了良好的通道。 相似文献
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山东刚玉巨晶中包裹体研究Ⅱ：氯化物与地幔液相的物质组成 总被引：5，自引：0，他引：5
利用电子探针,扫描电镜在山东碱性玄武岩中产出的刚玉巨晶中发现了许多氯化物包裹体,这些氯化物可能以石盐为主,它的发现表明在较浅深度的地幔液相中也存在较多的氯。 相似文献
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扬子克拉通南华纪碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素对华南新元古代岩浆事件的指示 总被引：8，自引：0，他引：8
对采自宜昌三峡地区南华纪沉积岩中碎屑锆石进行了U-Pb定年,新元古代锆石U-Pb年龄在833Ma、785Ma出现高峰,说明此时期有两期大规模岩浆活动.结合前人的Hf同位素结果,新元古代锆石U-Pb年龄与εHf(t)值关系图表明: 910~890Ma之间锆石εHf(t)值表现为高正值(≈10,接近亏损地幔演化值),890~840Ma锆石εHf(t)值明显降低,并有负值出现,另外在890Ma处有年龄峰出现.笔者认为扬子和华夏板块的拼合可能在890Ma发生了由俯冲到陆-陆或陆-弧的碰撞,之前的高εHf(t)值由洋壳俯冲造成,之后碰撞作用陆壳物质熔融造成了εHf(t)值的降低; 840~800Ma的锆石εHf(t)值有正也有负,800~780Ma的锆石εHf(t)值小于0,780~750Ma的锆石εHf(t)值大于0.这些数据与830~795Ma、780~745Ma两期地幔柱事件吻合. 相似文献
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峨眉地幔柱动力学数值模拟的初步研究 总被引：9，自引：1，他引：8
在地幔柱的研究中 ,计算机数值模拟是一种常用的重要方法。地幔柱动力学定量模型主要由质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程组成 ,经计算模拟最终得到了温度场时空变化曲线。模拟结果表明 :①峨眉地幔柱上升到地壳大约需要 10 0× 10 6a,而后在短期内喷发 ;②地幔柱演化过程中上升阶段和壳幔相互作用阶段所消耗的时间最长 ;③证明了地幔柱的脉动性 ,地幔柱的物质和能量是以脉动的形式向上传输的 ,同时也提供了板块运移的动力 ;④物质的粘度对于地幔柱的形成和发展起着重要作用 ;⑤地幔柱对地壳的重熔作用持续时间很长 ,这为大规模矿床的形成提供了时间条件。 相似文献
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通过地幔粘滞性及粘滞结构、地幔热状态、地幔热生成三个方面，探讨了地幔物质发生对流的物理背景，并归纳出地幔对流模式热动力系统，在此基础上剖柏了地幔对流和现代板块构造的直接联系。 相似文献
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地震层析成像揭示了地幔内存在俯冲板片的重要证据,它们涉及多种几何形态和运动方式,地幔过渡带为其下沉的重要屏障,俯冲板片在这里发生停滞、变形和岩石圈物质积累。板片在个别地区可以俯冲到地核—地幔边界,堆积形成板块墓地,造成D″ 层物质组成和热学的不均一性。高温高压实验以及流变学计算模拟,对地幔组成及其物性提供了新的制约,板片俯冲地幔过程中,涉及矿物相变、黏度、密度、力学强度等因素的制约,地幔过渡带为俯冲重要屏障和相变界面。围绕板片俯冲的研究,提出地幔整体对流的新模式,板块墓地与超级地幔柱具有成因联系,成为全球地幔对流的重要环节,有待深入研究。板片俯冲是浅表板块构造与深部超级地幔柱的联系纽带和重要驱动力。 相似文献
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郭鹏 《矿物岩石地球化学通报》2023,(1):26-33+6
玄武岩作为地幔的衍生物，是研究地幔物质组成与演化、地壳物质再循环和多圈层相互作用的重要介质。玄武岩的微量元素和同位素特征常被用于制约玄武岩形成的构造背景和地幔源区性质，但单一地球化学指标或二维图解方法常给出模棱两可或者互相矛盾的结果。与传统方法相比，机器学习方法能更全面和深入地分析数据，在多维空间上挖掘散点数据之间的内在联系和规律。本文简述了近年来机器学习方法在判别玄武岩构造背景、划分地幔组分与揭示玄武岩源区性质等方面取得的一系列成果，以期通过这些方面的应用实例为地幔地球化学研究带来新的认识。机器学习有望成为研究地幔深部过程与宜居地球形成机制的重要手段。 相似文献
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峨眉山大火成岩省：地幔柱活动的证据及其熔融条件 总被引：138，自引：5，他引：138
对苦橄岩中橄榄石斑晶及其中熔体包裹体的电子探针分析表明，峨眉山大火山岩省的原始岩浆具高镁（ MgO > 16％）特征。玄武岩的 REE反演计算揭示，参与峨眉山玄武岩岩浆作用的地幔具有异常高的潜能温度（ 1 550℃）。这些特征以及峨眉山玄武岩的大面积分布和一些熔岩所显示的类似于洋岛玄武岩 (OIB)的微量元素和 Sr- Nd同位素特征均为地幔热柱在能量和物质上参与峨眉山溢流玄武岩的形成提供了确凿证据。峨眉山两个主要岩类（高钛和低钛玄武岩）可能是不同地幔源区物质在不同条件下的熔融产物。低钛玄武岩形成于温度最高、岩石圈最薄的地幔柱轴部。地幔（ ISr≈ 0.705,ε Nd(t)≈＋ 2）熔融始于 140 km，并一直延续到较浅的深度（ 60 km,尖晶石稳定区 ),部分熔融程度为 16％，这类岩石可能代表了峨眉山玄武岩的主体。而高钛玄武岩的母岩浆的形成基本局限在石榴子石稳定区（ > 70 km），其源区特征为 : ISr≈ 0.704,ε Nd(t)≈＋ 5，可能代表了热柱边部或消亡期地幔小程度部分熔融（ 1.5％）的产物。 相似文献
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青藏高原的地幔结构:地幔羽、地幔剪切带及岩石圈俯冲板片的拆沉 总被引：22，自引：1，他引：22
通过横穿青藏高原近 80 0 0km长的 4条天然地震层析剖面 ,获得 4 0 0km深度以上的地壳和地幔速度图像及地震波各向异性 ,揭示了青藏高原 4 0 0km深度范围内的地壳和地幔结构特征。地幔速度图像显示 ,青藏高原腹地的深地幔中存在以大型低速异常体为特征的地幔羽 ,其可能通过热通道与大面积分布的可可西里新生代高钾碱性火山作用有成因联系 ;阿尔金、康西瓦、金沙江、嘉黎及雅鲁藏布江等走滑断裂可下延至 30 0～ 4 0 0km深度 ,显示了低速高热物质组成的垂向低速异常带特征及大型超岩石圈或地幔剪切带的产出 ;发现康西瓦、东昆仑—金沙江、班公湖—怒江和雅鲁藏布缝合带下部存在不连续的高速异常带 ,可以解释为青藏高原地体拼合及碰撞过程中可能保留的加里东、古特提斯和中特提斯大洋岩石圈“化石”残片 ,是“拆沉”的地球物理证据。印度大陆岩石圈的巨厚俯冲板片以 15～ 2 0°倾角向北插入唐古拉山下 30 0km深处 ,并被高热物质组成的地幔剪切带分开。结合新的横穿喜马拉雅及青藏高原的地幔层析资料 ,提出青藏高原碰撞动力学新模式 :青藏高原南部印度岩石圈板片的翻卷式陆内超深俯冲 ,北缘克拉通向南的陆内俯冲 ,腹地深部的地幔羽上涌 ,以及地幔范围内的高原“右旋隆升”及物质向东及北东方向运动及挤出。 相似文献
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雅鲁藏布江蛇绿岩带内多个地幔橄榄岩体产有金刚石、碳硅石等异常矿物组合,为了进一步探讨这些异常矿物形成的物理化学条件,在前人已有的研究基础上,对泽当地幔岩体中526 kg的方辉橄榄岩样品开展人工重砂矿物学研究工作。研究表明,同雅鲁藏布江蛇绿岩带内的其他岩体相似,泽当地幔橄榄岩也选出了包含金刚石、碳硅石、锆石等30余种矿物。异常矿物组合指示泽当地幔橄榄岩中存在局部的超高压、极还原环境,可能经历了复杂的演化过程:即古老地壳物质通过深俯冲或者折沉作用,进入地幔甚至是地幔过渡带(410~660 km),随后经历了超高压、极还原环境的改造,在后续的地幔柱或地幔对流作用中从洋中脊上升至浅部环境并返回到地壳中。该过程中地幔橄榄岩中的异常矿物组合记录了岩石的演化信息,因此开展地幔橄榄岩中异常矿物组合的精细矿物学研究,对认识壳-幔物质交换以及深部地幔动力学过程都有重要的研究意义。 相似文献
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地幔柱的识别和演化研究述评 总被引：8，自引：0，他引：8
地幔柱的研究已逐渐成为人类认识地球深部动力学机制的重要手段，其诞生-演化与LIPs形成、超大陆裂解以及生物大灭绝事件密切相关。近几十年来，对地幔柱的研究和探索取得了重要进展，尤其是动态地幔柱模式（t ime-dependent）的提出将这一研究热点推向了新的台阶。综合了近些年在地幔柱识别和演化方面的研究资料对前人工作进行总结，归结为以下几个主要方面：地幔柱的时空尺度及其与热点、溢流玄武岩、地壳抬升间的联系；地幔柱的热和物质起源；地幔柱上升和演化的动力学基础。目前仍存在的问题包括：地幔柱是主动还是被动上涌？地幔柱起源于上-下地幔还是核-幔边界？OIB是否代表原始地幔柱的熔融岩浆？无疑这些问题的深入探索将拓宽人类对核幔耦合、地幔对流及浅部物质-能量响应等动力学机制的认识。 相似文献
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本文报道了内蒙古东部早二叠纪火山岩的痕量元素地球化学特征,讨论了该区火山岩的源区特征,结果表明,内蒙古东部早二叠纪火山岩是不同性质组成的地幔不同程度部分熔融的产物。基性熔岩主要是具有亏损地幔性质的E－MORB高度部分熔融的产物,而中酸性火山岩的源区物质具有OIB特征。具有OIB型富集地幔特征的中酸性火山岩的源区可能是循环到地幔与海水发生强烈作用的古洋壳物质。这一结果表明,中晚古生代时期中朝板块与西伯利亚板块拼合后,俯冲到地幔中的古洋壳在早二叠纪以火山作用的方式返回到地壳环境中。 相似文献
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地幔柱数值模拟研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
国外大量的数值模拟研究表明地幔柱由热浮力驱动,流体的黏度对地幔柱的形状和物质组成有着很大的影响,地幔柱可造成岩石圈的熔蚀减薄和地表隆升,数值模拟可以定量地得出地幔柱运动的速度、岩石圈的熔融量和熔融温度等要素,但这些模拟描述的仅是物理过程,缺乏与化学动力学相耦合.国内开发的可对峨眉地幔柱进行数值模拟的软件MantlePlume1.0也存在许多需要进一步研究解决的问题,如峨眉山玄武岩的物质来源、活动中心、喷发时限、喷发规模、岩石圈的隆升程度,以及峨眉地幔柱的温压条件和断裂构造形成机理等. 相似文献
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地幔动力系统与演化最新进展评述 总被引：9，自引：1，他引：8
评述了９０年代以来地幔动力学研究的一些最新的观测和理论模拟的进展,探讨该领域的几个主要热点问题,包括地幔内部转换带和核幔边界的物理化学性质与演化,俯冲板片热结构及其与地幔的相互作用,热点物理化学性质与地幔柱动力学模拟,地幔对流系统及其对表层地质过程的影响等。这些结果是在多学科交叉研究的背景下取得的。地震层析的结果超越了８０年代取得的大尺度地幔结构,得到了越来越精细的结构,如俯冲板片的结构,６６０ｋｍ间断面的起伏,ＣＭＢ的超低速层和各向异性等。俯冲板片在某些区域平躺在上地幔底部,造成６６０ｋｍ间断面的凹陷。已有明显的迹象表明,俯冲板片至少在某些区域达到了地幔底部,说明下地幔是驱动地表板块运动的地幔对流不可分隔的一部分。全地幔对流模式对地幔中存在不同的地幔地球化学源区的看法提出重大挑战,计算机模拟三维球坐标地幔对流已经成为现实,新的研究正试图把地表板块加入到对流的模拟之中,并再造板块运动的动力学演化史。最后,对这些领域的最新进展提出自己的分析和看法,认为地球动力系统演化研究所面临的难题是地球内部动力状态演变的历史记录问题。而这样的记录,尤其是早期记录,只能从地球表面的造山带和盆地记录中去寻找。认为建立地质记录与? 相似文献
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江苏六合新生代玄武岩中地幔捕虏体的硫化物相研究 总被引：13，自引：3，他引：10
江苏六合一带碱性玄武岩中的出露有以尖晶石二辉橄榄岩为主的地幔捕虏体,这些地幔矿物中普遍有硫化物相出现：（１）被寄主矿物捕获的早期硫化物颗粒。（２）产于矿物晶粒边界或次生裂隙充填物,（３）硫化物包裹体,包括单相硫的包裹体、硫化物－玻璃两相熔体包裹体和ＣＯ／２－硫化物－玻璃（含硅酸盐子矿物）的多相包裹体,电子探针分析表明,硫化物包裹体比例隙中硫化物具有更高的相对Ｆｅ和Ｓ含量,较低的Ｎｉ含量。硫化物包裹 相似文献