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变质流体的内部缓冲作用和外部渗透作用研究是近年来变质作用研究所取得的重要进展之一．在变质作用过程中．如果变质岩石没有和外部流体源发生相互作用，变质矿物共生组合就有缓冲变质流体组成的能允这就是变质流体的内部缓冲作用；如果变质岩石受到大量的外部流体源的渗透，变质矿物组合不仅失去控制变质流体组成的能力，而且要调整自身组成．以便与外部流体组成保持化学平衡，这就是流体的外部渗透作用．变质流体的内部缓冲和外都渗透代表了自然所发生的两种极端现象．变质作用过程中更为普遍现象是变质流体既受内部经冲控制又受外部渗透控制． 相似文献
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陈伊翔 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(5):1034-1048
蛇纹岩在俯冲带地球化学循环中发挥着重要作用.蛇纹岩是俯冲带中极富Mg和Fe的矿物,其变质脱水释放的流体含有显著量的Mg和Fe,对俯冲带中Mg、Fe元素的循环及其同位素的分馏行为起着重要作用.蛇纹岩脱水过程中的Mg、Fe同位素分馏特征与不同温度、压力条件下蛇纹岩体系的矿物组合、释放流体的氧化还原状态、流体中Mg、Fe的价态和种型等密切相关.本文在总结俯冲带蛇纹岩的产出特征、稳定性和主要脱水反应的基础上,系统评述了俯冲带蛇纹岩在变质脱水过程中Mg、Fe同位素分馏行为的研究现状和存在的关键科学问题,并对未来的研究方向进行了展望. 相似文献
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青岛的仰口和日照的梭罗树是苏鲁超高压变质带中重要的蛇纹岩出露区。系统的岩石地球化学分析表明,仰口和梭罗树地区的蛇纹岩具有高Mg、低Al_2O_3/Si O_2、贫高场强元素(Nb、Th、Zr和Hf)和重稀土元素(HREE)的特征,其原岩是经历了不同程度部分熔融后的地幔残余,符合弧前地幔橄榄岩的特征。经模拟估算,仰口蛇纹岩的原岩熔融程度15%,梭罗树蛇纹岩的原岩熔融程度在20%~25%之间。蛇纹岩富流体迁移元素(U、Pb和LREE),且LREE和HFSE无明显相关性的地球化学特征表明,研究区蛇纹岩原岩在弧前地幔楔环境下,受到俯冲板片释放的含H_2O流体作用发生蛇纹石化,形成了流体迁移元素富集的蛇纹岩。 相似文献
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蛇纹石化和俯冲带蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为 总被引：1，自引：1，他引：0
蛇纹石是大洋岩石圈和俯冲带内水和流体活动性元素最重要的载体之一。研究蛇纹石化和蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为是认识俯冲带元素地球化学循环的关键。蛇纹岩是指主要由蛇纹石类矿物构成的岩石,包括利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。蛇纹石化过程中会造成流体活动性元素(B、Li、As、Sb、Pb、Cs、U、Sr和Ba等)的显著富集,并且由于原岩性质、流体成分和氧逸度等条件的不同,大洋岩石圈蛇纹岩和弧前蛇纹岩的特征也略有不同。例如,弧前蛇纹岩具有相对高的As、Sb、B和相对低的U,这反映了俯冲沉积物来源流体的贡献。在俯冲带蛇纹岩的变质脱水过程中,利蛇纹石向叶蛇纹石的转变伴随着矿物内超过50%F和Cl的释放,以及一些流体活动性元素(如B和Li)的迁出;此外,蛇纹石分解形成的变质橄榄石中的流体包裹体指示,蛇纹石脱水分解所产生的流体具有高于原始地幔几个数量级的Cl、Cs、Pb、As、Sb、Ba、Rb、B、Sr、Li和U含量。由于利蛇纹石中的Fe~(3+)含量较叶蛇纹石高,这种矿物相转变过程中也伴随着俯冲通道内的一系列氧化还原过程,从而影响流体性质和新形成的叶蛇纹石的成分。蛇纹岩与岛弧岩浆在流体活动性元素富集规律上的相似性说明蛇纹岩在俯冲带元素循环中扮演着重要的角色。此外,蛇纹石矿物相转变过程中F、Cl、B等元素的释放,可能对于斑岩型金矿、蛇绿岩中的金矿和某些蛇纹岩作为赋矿围岩的硼矿的形成起到重要的作用。 相似文献
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蛇纹岩体中的硬玉岩与异剥钙榴岩 总被引：1，自引：4，他引：1
硬玉岩是一种稀少的岩类，常以构造岩包体和脉体的型式产出在蛇纹岩中。本文着重介绍与蛇纹岩化过程密切相关的硬玉岩。这类硬玉岩总是出现在洋壳俯冲碰撞带中，常常与蓝片岩、偶尔也与榴辉岩伴生。通过研究硬玉岩的矿物组合、化学成分和结构构造，综合世界各地硬玉岩产状，可将硬玉岩从广义的变质成因上分为三类，即：在蛇纹岩体中、或其它岩类包体中由交代作用形成的硬玉岩脉体；蛇纹岩中的构造岩成因岩石包体经固相变质作用后形成的块状硬玉岩：以及介于上述两者之间，由变质和交代的共同作用形成的硬玉岩。此外，还对交代成因的硬玉岩在蛇纹岩化过程中与异剥钙榴岩化作用的关系从流体及其化学成分演化的角度进行了分析和研究。提出了在海底和俯冲带上板片的构造背景下硬玉岩形成的模式。 相似文献
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马里亚纳海沟弧前广泛发育来源于深部地幔楔、由泥火山作用形成的碎屑蛇纹岩,并且在泥火山顶部海底有非生物成因甲烷渗漏和无光合作用的自养生物群,是地球科学界的研究热点。在弧陆碰撞形成的台湾利吉混杂岩带发育有蛇纹岩角砾碎屑岩,一直有构造成因、沉积成因与构造沉积复合成因的争议。本次研究对台湾利吉蛇纹岩角砾碎屑岩的岩石学和地球化学进行了研究,蛇纹岩角砾碎屑岩呈层状或巨砾发育于台东利吉村附近的混杂岩泥质基质中,蛇纹岩角砾碎屑岩的角砾和粉砂质-泥质基质均由蛇纹岩组成,角砾呈次棱角状至次圆状,显示沉积成因特征。蛇纹岩角砾碎屑岩的Al2O3-MgO-CaO位于与蛇绿岩套有关的变质橄榄岩范围内,且偏低的Al2O3和CaO含量表明,其来源于活动大陆边缘俯冲带上盘的弧前环境。此外,蛇纹岩角砾富集As、Sb和Pb元素,暗示具有俯冲带上驮板块地幔楔蛇纹岩的特征,并富集来自俯冲板片的中低温流体。因此,利吉蛇纹岩角砾碎屑岩很可能来自俯冲带上盘地幔楔,由北吕宋火山岛弧弧前基底形成的蛇纹岩通过泥火山作用喷出海底,最后经弧陆碰撞进入台湾利吉混杂岩带。 相似文献
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蛇绿岩套中超基性岩体的岩石组合:蛇纹岩、异剥钙榴岩和蛇绿碳酸岩——以西阿尔卑斯Zermatt-Saas蛇绿岩为例 总被引：2，自引：1，他引：2
蛇纹岩、异剥钙榴岩和蛇绿碳酸岩是蛇绿岩套中超基性单元特有的3类岩石组合,该套岩石组合的形成过程复杂,经历了从地幔岩浆结晶分异、洋脊变质作用改造和俯冲-仰冲构造过程,记录了从地幔岩浆侵位到造山带形成、演化的全程信息。蛇纹岩由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄岩通过水化和氧化过程而形成;异剥钙榴岩由含水石榴石、符山石、绿帘石族矿物、透辉石和绿泥石等含水和含钙的硅酸盐矿物组成,是由基性岩经历钙交代和水化作用而形成;蛇绿碳酸岩则由高度破碎变形的蛇纹岩角砾和碳酸岩基质(方解石、白云石或菱镁矿)共同组成,碳酸钙主要来自海水参与蛇纹岩化过程产生的富钙热液。阿尔卑斯西部的Zermatt-Saas蛇绿岩体中这3种岩石的组合研究表明:蛇纹岩化过程发生在大洋变质时期,超基性岩体在海水的作用下形成蛇纹岩。蛇纹岩化过程中释放出主要来自斜方辉石和单斜辉石的钙,与水共同作用交代超基性岩体中的基性岩脉,从而形成异剥钙榴岩。蛇绿碳酸岩形成于俯冲变质之前或俯冲变质的早期。这3类岩石一经形成,都经历了其后的叠加变质作用,进而表明Zermatt-Saas蛇绿岩经历了大洋变质、与俯冲、折返和抬升有关的高压变质和区域变质、绿片岩相变质和晚期热液变质作用的pT轨迹演化,代表着西阿尔卑斯从洋脊变质作用到俯? 相似文献
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海沟金矿地质-地球化学特征及其成矿机制探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
海沟金矿床产于海沟花岗岩体中,受NE-NNE向断裂控制,为大型贫硫化物石英脉型金矿床.微量元素研究表明成矿作用以充填作用为主,矿床主要指示元素为Au、Ag、Hg、Pb、Bi、Mo,由上至下的轴向分带序列为Ba-Hg-Ag-Bi-Au-As-Sb-Pb-Mo.同位素和流体地球化学资料表明成矿物源与色洛河群变质岩系和海沟花岗岩有关,成矿流体由岩浆水和古大气降水组成,流体属CO2-NaCl-Na2SO4-H2O型.在区域地质构造演化背景下,深大断裂的活动导致富金的色洛河群变质岩系发生深熔作用形成海沟花岗岩及富矿质和矿化剂的岩浆热液,同时也产生了以大气降水为主的含矿热液.在143 Ma左右,随区内应力场转变为张性,并在岩体和周边地层中形成大量NE-NNE向次级断裂系统,富矿质和矿化剂的岩浆热液和以大气降水为主的含矿热液的平衡被打破,导致两种流体向NE-NNE向次级断裂系统的扩容带迁移,混合作用、沸腾作用以及物化条件的改变导致金的沉淀,从而造就了海沟金矿床. 相似文献
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现代海洋环境中超基性岩广泛发生蛇纹岩化,导致富氢气(H2)和无机成因甲烷(CH4)的流体渗漏活动和化能自养生物群的发育,该过程常伴有自生碳酸盐岩和水镁石沉积的形成。本文综述了现代不同海洋环境(洋中脊、弧前泥火山与海沟等)与海底蛇纹岩化有关的碳酸盐岩的地质地球化学及标志性生物特征,介绍了自生碳酸盐岩及其中生物标志物研究无机成因CH4记录的研究现状以及古代蛇纹岩化相关的碳酸盐岩的地质地球化学特征,指出了该领域存在的关键问题以及研究重点。 相似文献
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地壳中流体在变质作用过程中具有重要的地位。流体不仅是一种质量运输的介质,更是反应的催化剂或反应物。在一定程度上,变质反应中矿物组合的更替难易度和反应进程主要取决于流体的参与,特别是退变质过程中,流体通过溶解-迁移-沉淀机制使得变质矿物共生组合发生改造。流体与岩石相互作用的研究也进一步的表明反应本身促进了裂隙的发生,即反应促进了岩石渗透率,增加了流体与岩石的接触面积,使得流体与岩石反应界面的反应更加快速与完全。同时,对岩石的力学性质也有重要的影响,诸如岩石的流变学性质及其应变性质,对地壳变形、断裂、岩浆作用、变质作用及成矿作用等有重要的意义。 相似文献
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俯冲带地幔演化与岩浆作用是地球各固体圈层之间发生物质和能量交换的重要地质过程.西太平洋雅浦海沟因其极短的沟-弧距离和洋脊碰撞等独特的地质构造特征成为研究复杂条件下俯冲带演化的理想场所.为了探究雅浦海沟地幔演化与岩浆作用,本文将前人对雅浦海沟火成岩的研究数据进行整合,分析了雅浦海沟火成岩的成因,并根据火成岩形成的制约条件,对卡罗琳板块俯冲到菲律宾海板块的地幔演化与岩浆作用过程进行了讨论.结果显示雅浦海沟火成岩均具有与俯冲相关火成岩的典型特征.橄榄岩地球化学特征指示雅浦海沟地幔熔融程度为20%~25%,地幔在部分熔融过程中受到了流体与熔体的双重交代作用.Re-Os同位素特征指示雅浦海沟地幔中存在约1.16 Ga非常古老的残余地幔,表明地幔可能经历过多期熔融事件,从而导致雅浦海沟地幔非常亏损.雅浦岛弧成因至今仍存争议,主要包括:(1)现今雅浦岛弧为帕里希维拉海盆洋壳的一部分,在中新世因卡罗琳洋脊的碰撞导致帕里希维拉海盆洋壳逆冲到原雅浦岛弧之上.(2)雅浦岛弧在不同构造时期经历过多期岛弧岩浆作用,包括俯冲初始阶段(~52 Ma)的弧前玄武岩、俯冲开始后的岛弧玄武岩(~25 Ma)、与卡罗琳洋脊碰撞(21 Ma)后的岛弧拉斑玄武岩(7~11 Ma).其中7~11 Ma的岛弧拉斑玄武岩指示雅浦岛弧岩浆活动并未因卡罗琳洋脊的碰撞完全停止,很有可能在晚中新世短暂恢复活动. 相似文献
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大陆岩石圈地幔交代作用的产物——且干布拉克蛭石矿床 总被引：3，自引：2，他引：3
且干布拉克杂岩体位于库鲁克塔格地块的西南缘,是构造运移到陆壳中的大陆岩石圈地幔顶部的岩块。在862±12Ma期间,该岩体在地幔内经历了复杂的交代作用首先是透辉石交代蛇纹岩;然后是金云母交代蛇纹岩和透辉岩,这些金云母经近地表地质作用后形成了我国规模最大的蛭石矿床;最后是含金云母的碳酸岩岩脉贯入并交代先期形成的各种岩石。研究证明,交代剂应当是碳酸质的碱性硅酸盐熔体或流体,并分异成共轭的两部分这些交代剂普遍具有Ta、Nb、Ti、Zr和Hf的贫化;而且,Nd、Sr、Pb、O、C、H同位素组成普遍具EMⅠ、EMⅡ地幔端元和地壳岩石的特征。由此而证明交代剂主要源自于消减板块中的深海沉积物和在海沟中裹挟的陆源浊积岩。 相似文献
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俯冲带蛇纹岩的变质过程 总被引：3，自引：1，他引：2
俯冲带蛇纹岩是俯冲带流体的重要来源,特别是其深部脱水作用对地幔动力学影响深远,是研究俯冲带约80~200km深度范围的地球动力学的关键,因此研究蛇纹岩的变质作用过程及其相关特征矿物(组合)的温压稳定范围具有重要意义。蛇纹岩具有简单的矿物(组合):蛇纹石类、硅镁石类、磁铁矿、氢氧镁石、绿泥石、橄榄石、透辉石、角闪石、滑石等,并且这些矿物(组合)对温压变化不敏感从而很难用来判定蛇纹岩所经历的变质演化轨迹。近几十年来,研究者通过实验岩石学和野外地质观察,主要研究了蛇纹石类矿物和硅镁石类矿物的温压稳定范围,并且试图使用这些特征矿物(组合)来判定俯冲带蛇纹岩的峰期变质条件。本文总结了蛇纹岩中这些主要矿物的温压稳定范围和相关变质反应,并且以中国西南天山蛇纹岩为例,展示使用特征矿物(组合)和叶蛇纹石Al等值线判定蛇纹岩峰期温压条件在实际岩石中的应用。另外,早期对叶蛇纹石的研究表明:随着温压条件的变化,叶蛇纹石的晶体结构会发生相应的调整。表现为单位晶胞内硅氧四面体的个数(m值)发生变化:温度升高,m值变小;压力升高,m值变大,这个发现在高压实验和天然样品中得到了一定程度的验证。本文利用已知峰期温压范围的叶蛇纹石样品分别采用粉末制样法和离子减薄制样法,进行透射电镜测试(TEM)样品的m值,并通过统计的方法获得叶蛇纹石的m值的峰值。结果显示叶蛇纹石的m值的峰值在一定程度上可以用以指示温压条件。本文提出可以用矿物组合、叶蛇纹石Al等值线和叶蛇纹石m值峰值相结合的方法确定蛇纹岩的变质温压条件和P-T轨迹。 相似文献
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蛇纹岩中的锆石不仅可以提供年代学信息,还可以约束蛇纹岩的成因和区域构造演化过程.本文以唐加-松多古特提斯缝合带中的龙崖松多蛇纹岩为研究对象,对其进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示,龙崖松多蛇纹岩具较高的MgO和TFeO含量、高Mg#值以及较低的Al2O3和TiO2含量.样品稀土元素配分曲线呈较为宽缓的“U”型.微量元素蛛网图显示,样品富集U、Ta,亏损Th、Nb、Zr和Hf.龙崖松多蛇纹岩锆石U-Pb定年结果为(230.3±2.3) Ma,εHf(t)值在+13.4到+16.0之间.年代学和地球化学研究表明,龙崖松多蛇纹岩的原岩为地幔楔内尖晶石二辉橄榄岩部分熔融后的残留体.龙崖松多蛇纹岩受到松多古特提斯洋板片俯冲产生的超临界流体的交代形成了交代锆石,可能还受到富水流体的交代,导致流体活动性元素的富集.结合前人研究,本文认为松多古特提斯洋在晚三叠世可能尚处于北向俯冲阶段. 相似文献
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中国西南天山昭苏县东德沟地幔楔环境的斜长角闪岩与蛇纹岩接触带中发现了异剥钙榴岩.按异剥钙榴岩化程度,可将研究的岩石分为三种类型:斜长角闪岩、异剥钙榴岩化斜长角闪岩和异剥钙榴岩,它们的矿物组合分别为:角闪石+中长石+石英+榍石+磷灰石±次透辉石;角闪石+钙长石+透辉石+斜黝帘石+绿泥石±方解石;斜黝帘石+钙铝榴石+透辉石+绿泥石+方解石.异剥钙榴岩化岩石的矿物化学及主量元素特征反映出交代流体中富Ca、Al.与洋底变质环境和俯冲带中发生的异剥钙榴岩化作用相比,此处的异剥钙榴岩化岩石中的流体有限.质量平衡计算也表明斜长角闪岩在富Ca、Al流体的交代下形成异剥钙榴岩,这一过程中,早期有Mg元素加入,而晚期异剥钙榴岩形成时,Mg又大量流失. 相似文献
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地震活动中地壳深部流体的作用研究进展 总被引：8，自引：0，他引：8
综述了地震深部流体研究的进展并提出了在地震领域应该深入研究的方面。已有大量资料表明岩石圈是一含流体的系统，也是地震发育的主要场所。深部流体赋存相态，运移方式及其与岩石的反应，对震源介质和构造活动有重要影响。 相似文献
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断层带中超压流体及其在地震和成矿中的作用 总被引：14，自引：0，他引：14
地震断层带中的局部存在对其力学和化学过程有着重要影响的超压流体，对这种超压流本的证据。超压机制及其在地震活动和成矿中的作用等进行了探讨。流体超压是在断层带中渗透性的构造发生强烈时空变化的前提下产生的，其主要原因是构造加压及深源高压流体的注入，当流体压力升至一临界值时，断层发生灾难性破裂，即地震，增加断层的渗透性，超压流体快速向低压带（室或域）流动，同时因减压流体所携载水溶物各（包括成矿物质）大量沉淀析出，降低断层带的渗透性，地震泵吸和流体超压机制的交替作用使得这一过程得以周期性地进行。 相似文献
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新疆萨尔托海石英菱镁岩产在达拉布特蛇绿混杂岩带中,是蛇纹岩在剪切带深部发生热液交代作用的产物。蛇纹岩先转变为滑石片岩,再进一步转变为石英菱镁岩。石英菱镁岩局部发生剪切变形,形成糜棱岩化石英菱镁岩。与蛇纹岩相比,石英菱镁岩的MgO和SiO_2含量降低,Al_2O_3和CaO含量升高;而糜棱岩化石英菱镁岩的MgO含量较石英菱镁岩降低,Al_2O_3和SiO_2含量较石英菱镁岩升高。微量元素地球化学对比研究表明石英菱镁岩继承了蛇纹岩的微量元素特征;而糜棱岩化石英菱镁岩的微量元素含量较蛇纹岩发生了显著变化,稀土元素、高场强元素和自然金的含量明显升高,指示这些元素在剪切变形过程中发生迁移富集。剪切变形伴随强烈的流体/岩石反应,并导致剪切带流体组成和物理化学性质发生改变,从而影响矿物结晶或分解,并控制微量元素的带入迁出。蛇纹岩转变为石英菱镁岩的过程释放Au,可为糜棱岩化石英菱镁岩中的金矿化提供成矿元素。 相似文献
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地质作用中的流体形成演化及成矿作用 总被引：10，自引：1，他引：10
许多事实已证明地壳和地球深部存在大量的流体，它在所有地质过程中都扮演了重要角色。文章围绕岩浆、伟晶岩、变质作用及沉积盆地流体的形成机制、地质过程中流体作用以及流体研究中存在的问题等方面展开了讨论，提出地壳构造、岩浆作用与流体有着密切的关系。流体研究不但可以揭示地壳乃至地球深部的各种作用，系统剖析流体形成演化与成矿关系，而且对研究地幔对流、地球不同圈层流体的交换方式等均具有重要的理论和实际意义。 相似文献