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《中国科学:地球科学》2017,(10)
对地幔的地球化学研究为理解地球的形成和演化、其内部结构以及地幔动力学提供了重要制约.全地球的成分是通过由地幔岩石与球粒陨石对比所得到,并由此引出了球粒陨石质地球模型.这个模型认为地球难熔元素比例与球粒陨石相同,但挥发份相对亏损.洋岛玄武岩可能是源于地幔柱深部成因,进而成为研究深部地球的独特途径.洋岛玄武岩同位素组成变化可用有限几个地幔端元(例如,DMM、EM1、EM2和HIMU)来描述,由此用来解译重要的地幔过程.地壳物质通过俯冲和拆沉进入深部地幔,对地幔不均一的形成起到了重要作用.然而,这些地壳物质如何由部分熔融所提取,例如洋岛玄武岩成因中贫橄榄石岩石的作用,仍是热点争论话题.高~3He/~4He地幔的位置和成因仍有争议,存在从下地幔未演化(或弱演化)的原始物质到浅部成因的高程度演化物质的看法,后者包括古老熔融残留、弧下镁铁质堆晶和再循环含水矿物.可能存在的核幔相互作用被假定为洋岛玄武岩中诸如放射成因~(186)Os以及Fe和Ni的富集之类地球化学特征形成的原因.诸如~(142)Nd、~(182)W和Xe同位素之类的短寿命核素的微小但重要的变化在古老和现代岩石中均有报道,这暗示地幔必须在地球形成后100Myr内即发生分异,而且地幔并未被对流所有效均一化. 相似文献
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介绍了地壳流体CO2的3个主要成因:有机成因、变质成因及幔源成因,并着重讨论了CO2气体的稳定同位素13C的示踪性能;总结了由地壳释放CO2的主要方式、上升通道及其存在形态。在回顾地壳流体CO2等释放在目前地震监测、预报及相关研究中的主要研究进展的同时,指出地壳深部流体(CO2、He、CH4等)在同位素地球化学、深源流体运移与地震活动、深源流体对震源介质的影响等。此外,提出对深源流体监测不能仅限单一组分(CO2)的监测,需多种深源成分(He、Ne、Ar、H2、CH4)同时监测。 相似文献
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由地震学(地震)、地球动力学(现代运动)、地质(造山作用)资料得出,天山地震成因带地壳处于复杂的应力状态中,目前造成应力作用的因素不清楚,因而,不能对地壳内大地构造过程增强或减弱的时间和强度作出预测。但是,我们研究了可能能量源的作用,这有助于解释地壳内现代构造及其引发的地震。地球体内的应力取决于内生(地球起源)力和外营(宇宙成因)力。9.1内生力地球内部地质作用的能量特征是不一样的。9.1.1地壳结构不均匀性的应力天山地震成因带地壳的内部结构是不均匀的,地层成分和厚度的不均匀性形成密度和压力随深度分布的大差异。压力P由… 相似文献
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近些年来,随着地震前兆机理研究的不断深入,人们逐渐认识到,地震的发生和地球内部的物理、化学过程有着一定的联系,因此要解决地震预报这个难题,就必须探索与地震孕育有关的各种地球物理和地球化学效应。在用传统的地球物理方法进行探索的同时,需要扩大研究领域,对地震孕育过程中地壳直至震源不同深度范围内的化学元素(同位素)的迁移变化规律以及各种有关的化学过程进行深入的研究。限於当前的探测技术水平,虽然地震地球化学研究 相似文献
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《中国科学:地球科学》2015,(7)
板块俯冲作用是实现地壳与地幔之间物质和能量转换的重要机制,俯冲带岩浆岩是研究地壳物质再循环及其壳幔相互作用的重要载体.本文通过对红安-大别-苏鲁造山带和华北东南缘碰撞后镁铁质岩浆岩的同位素年代学和地球化学的系统总结,概括出两种类型的大陆俯冲带壳幔相互作用,对应于两类地球化学性质截然不同的镁铁质火成岩.第一类岩石显示弧型微量元素分布特征(富集LILE,LREE和Pb,亏损HFSE)和相对富集的放射成因Sr-Nd同位素组成,而第二类具有OIB型微量元素分布特征(富集LILE和LREE,HFSE不亏损)和相对亏损的放射成因Sr-Nd同位素组成.它们都具有变化的且不同于正常地幔的锆石O同位素组成,含有残留的地壳锆石.这些地球化学特征表明,这两类镁铁质火成岩来源于不同地球化学性质的地幔源区,其中第二类岩石的地幔源区是先前俯冲古洋壳来源的熔体与上覆新生岩石圈地幔反应形成的,而第一类岩石的地幔源区是随后俯冲的华南陆壳来源的长英质熔体与上覆华北古老岩石圈地幔反应形成的.因此,在大陆俯冲带存在两种类型的壳幔相互作用,碰撞后镁铁质岩浆岩为大陆碰撞造山带不同类型的板片-地幔相互作用提供了岩石学和地球化学记录. 相似文献
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论述了重磁异常对应分析方法原理和地质解释的地球物理基础,计算了南北构造带北段上延5 ～50km 的重磁对应分析的相关系数R和斜率α的平面分布曲线,结合其它地质和地球物理资料,初步分析认为:(1) 中朝准地台的阿拉善台隆和鄂尔多斯台缘隆起区属于正常地壳结构;鄂尔多斯台缘坳陷区属于非正常地壳结构;(2) 祁连秦岭褶皱区地壳结构比较复杂,南、北祁连和礼县 柞水褶皱带的地壳为基本正常地壳结构;祁连北部走廊过渡带、中部隆起带和南秦岭褶皱带西段的地壳属于非正常地壳结构;(3)相关系数转换带的平面分布特征大致反映了断裂带的伸展方向,在剖面上的位置大致与断裂带构造位置相对应 相似文献
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岩浆底侵作用与汉诺坝现今壳-幔边界组成 总被引：10，自引：0，他引：10
从汉诺坝新生代玄武岩中岩浆底侵成因的麻粒岩相和榴辉岩相堆晶岩、橄榄岩和辉石岩捕虏体的岩石矿物组合、岩石结构、矿物学、主微量元素和同位素地球化学特征, 讨论和限定了壳-幔边界岩石组成, 并得到岩石高温高压波速实验和深部地球物理探测结果的支持. 现今下部下地壳主要由麻粒岩相镁铁质堆晶岩(以斜长二辉岩为主)组成; 壳-幔过渡带主要由榴辉岩相石榴辉石岩、辉石岩和尖晶石二辉橄榄岩等组成; 太古代地体麻粒岩只是名义上的早期下地壳. 发生在壳-幔边界的岩浆底侵作用导致地壳的垂向增生和壳-幔过渡带的形成, 是显生宙以来壳-幔边界组成和化学调整的重要机制. 相似文献
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岩浆底侵作用与汉诺坝现今壳-幔边界组成--捕虏体岩石学与地球化学证据 总被引：2，自引：0，他引：2
从汉诺坝新生代玄武岩中岩浆底侵成因的麻粒岩相和榴辉岩相堆晶岩、橄榄岩和辉石岩捕虏体的岩石矿物组合、岩石结构、矿物学、主微量元素和同位素地球化学特征, 讨论和限定了壳-幔边界岩石组成, 并得到岩石高温高压波速实验和深部地球物理探测结果的支持. 现今下部下地壳主要由麻粒岩相镁铁质堆晶岩(以斜长二辉岩为主)组成; 壳-幔过渡带主要由榴辉岩相石榴辉石岩、辉石岩和尖晶石二辉橄榄岩等组成; 太古代地体麻粒岩只是名义上的早期下地壳. 发生在壳-幔边界的岩浆底侵作用导致地壳的垂向增生和壳-幔过渡带的形成, 是显生宙以来壳-幔边界组成和化学调整的重要机制. 相似文献
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按照地球膨胀学说进行全球构造动力物理模拟的相似性研究，得到了膨胀地球岩石层弹性球壳力学模型的方程分析相似准则和地幔物质沿膨胀裂谷通道上涌流动的方程分析相似准则．按照各相似准则的约束，计算得到了满足与膨胀地球原型相似的模型参数：膨胀初始半径为０．４６ｍ；原始岩石层的厚度、密度分别为３×１０－３ｍ和（１．２－１．８）×１０ｋｇ／ｍ３，其强度为１０４Ｐａ；原始地球膨胀内压为４．２５×１０４Ｐａ；原始地表重力为－１．２５×１０－２Ｎ／ｋｇ；上涌物质密度、粘度分别为１．２×１０２ｋｇ／ｍ３和２×１０２Ｐａ·ｓ；原始地幔物质上涌厚度、速度和加速度分别为２．５×１０－２ｍ，２．０×１０－３ｍ／ｓ和３×１０２ｍ／s2．由此表明材料物性等条件能够较好地满足原型要求的模型条件． 相似文献
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Eiji Ohtani Hisayoshi Yurimoto Shuji Seto 《Physics of the Earth and Planetary Interiors》1997,100(1-4):97-114
We determined the partition coefficients of 19 elements between metallic liquid and silicate liquid at 20 GPa and 2500°C, and between metallic liquid and silicate perovskite at 27 GPa and 2200°C. Remarkable differences were observed in the partitioning behaviors of Si, P, W, Re, and Pb among the silicate liquid, perovskite, and magnesiowüstite coexisting with metallic liquid, reflecting incompatibility of the elements in the silicate or oxide phase. We could not observe any significant difference in the partitioning behaviors of V, Cr, Mn, Co, Ni, and Cu among the phases coexisting with metallic liquid.
Comparison of the present partitioning data with those obtained previously at lower pressure and temperature suggests that the exchange partition coefficients, Kmet/sil, of Co, Ni, Mo, and W decrease, whereas those of V, Cr, and Mn increase and tend to approach unity with increasing pressure and temperature. We also made preliminary experiments to clarify the effect of sulfur on the partitioning behaviors. Sulfur lowers the exchange partition coefficients, Kmet/sil, of Mo and W between metallic liquid and silicate liquid significantly at 20 GPa and 2300°C.
The mantle abundances of Co, Ni, Cu, Mo, and W calculated for the metal-silicate equilibrium model are lower than those of the real mantle, whereas P, K, and Mn are overabundant in the calculated mantle. The discrepancies in the abundances of Co and Ni could be explained by the chemical equilibrium at higher pressure and temperature. Large discrepancies in Mo and W between the calculated and real mantles could be accounted for by the effect of sulfur combined with the effects of pressure and temperature on the chemical equilibrium. The mantle abundances of P, K, and Cu could be accounted for by volatile loss in the nebula, perhaps before accretion of the Earth, combined with the chemical equilibrium at higher pressure and temperature. Thus the observed mantle abundances of P, K, Co, Ni, Cu, Mo, and W may be consistent with a model of sulfur-bearing metal-silicate equilibrium in lower-mantle conditions. 相似文献
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通过对欧洲及其邻近地区 MAGSAT 卫星黎明资料进行了处理,得到1°×1°卫星磁异常网格值。本文使用冠谐分析方法,计算该地区卫星矢量磁异常（ΔX,ΔY,ΔZ）冠谐模型。球冠极点位于33°N和26°E,球冠半角为40°.冠谐模型的截断指数为18。根据卫星磁异常冠谐模型和地磁场球谐模型 DGRF1980,计算卫星总强度磁异常（ΔF）的冠谐一球谐模型。根据卫星磁异常的理论模型,计算并绘制不同高度（300,400,500km）的理论卫星磁异常图。对冠谐模型和大磁异常进行了分析和讨论。 相似文献
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作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J3砂岩,其平均磁化率为60×10-5（SI）;平均剩磁为5×10-3A/m.经热退磁后,在磁化率、剩余磁化、等温剩磁曲线、粘滞剩磁及磁组构等方面都发生了明显的变化,出现一系列奇异磁特征.岩石透射光与反射光鉴定、物相热红外分析、差热分析、X射线衍射分析表明,该砂岩的胶结物为弱磁性的菱铁矿,它在逐步热退磁过程中逐渐变为磁铁矿,部分变为赤铁矿.并大致确定,该砂岩胶结物含量近50％.此外,对这种砂岩样品仔细地进行了常规方法的退磁试验,得到其特征剩磁方向,确定其J3古地磁极位置为198.8°E,84.6°N(α95=4.8,k=94.5). 相似文献
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本文主要指出B.K.Bhattacharyya和M.E.Navolio在文献[1]中将拉普拉斯方程▽2U（x,y,z）=0进行三维傅里叶变换导出u2+v2+w2=0,以及利用iw=±（u2+v2）1/2推导了位场在频率域中的一些公式中的错误,从数学和物理角度论证这个所谓频率域的拉普拉斯方程u2+v2+w2=0是不成立的。因此,当推导位场在频率域中的公式时不能使用iw=±（u2+v2）1/2。此外,本文还使用狄拉克函数证明了拉普拉斯方程的基本解1/（x2+y2+z2）1/2在拉普拉斯算子作用下,在三维频率域中并没有这样的对应关系式,而只能有对应关系式 相似文献
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本文綜述了当前对莫霍界面性貭的学說,列举了相变学說所遇到的困难。根据新近地震面波和体波所获得有关地幔頂部速度分布的资料,进一步探討了莫霍界面的性貭,所得的結論为: （1）大陆和海洋的莫霍界面都不是相变面; （2）地幔頂部沿深度方向不可能由均勻物貭所組成,低速带的形成与物貭的組成有关; （3）大陆和海洋的地幔頂部,其差异主要在于低速带頂面位置的不同,大陆的較深,海洋的較浅; （4）根据放射性含量的測定,組成地幔頂部的物貭可能是榴輝岩与其他超基性岩石的混合物,其速度受溫度的影响不大。 相似文献
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本文分析了氧绿线强度剖面的半宽度与氧原子密度剖面的观测值,表明氧绿线强度与氧原子密度的关系,不是如Chapman机制所要求的J∞N3（O）,而是J∞N2（O）。 相似文献
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为了观测含碳酸盐地幔岩部分熔融过程中电导率的变化,厘清碳酸盐熔体在金伯利岩岩浆形成过程中所起的作用,并探讨Slave克拉通中部Lac de Gras地区约80～120km深处的高导成因,我们利用DS 3600t六面顶压机和Solartron 1260阻抗/增益-相位分析仪在1.0～3.0GPa、673～1873K温压条件下分别测量了含碳酸钠(Na_2CO_3)、碳酸钙(CaCO_3)和大洋中脊玄武岩(MORB)的地幔岩样品的电导率.实验结果表明,地幔岩样品的电导率主要受到温度和组分的影响,而压力对其影响较小.在温度低于1023K时,含Na_2CO_3地幔岩样品的电导率明显高于含同比重CaCO_3和MORB的;温度达到1023K时,含Na_2CO_3地幔岩样品开始熔融;但在之后的200K温度区间内,该部分熔融样品的电导率随温度的增加几乎不发生变化.这一现象或许揭示:地幔深部的碳酸质岩浆在快速上升过程中会同化吸收岩石圈地幔中的斜方辉石(Opx),进而形成金伯利岩岩浆,期间岩浆的电导率几乎不发生变化.含CaCO_3和MORB的地幔岩样品分别在1723K和1423K开始熔融,其部分熔融样品的电导率随温度的增加而快速增加.依据前人的研究结果和我们的实验结果,我们认为可以用含碳酸盐的部分熔融样品来解释Slave克拉通中部Lac de Gras地区约80～120km深处的异常高导现象,并推测熔体中碳酸盐的熔体比例小于2wt.%. 相似文献
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ENSO和长江大水对天文因子的响应研究 总被引：5，自引：1，他引：4
ENSO（厄尔尼诺和南方涛动的总称）对世界尺度的天气气候有影响,本文用概率论统计检验方法,查明长江大水与ENSO以及ENSO与天文因子的相关关系,并系统分析了三者之间的相关关系。结果表明:ENSO事件对天文物理主周期和天文特征有明显的响应,长江大水年对太阳活动特征、节气日的月相年变化和ENSO也有显著的响应关系。这些关系对长江大水的准确预测有重要价值。文中对天文物理因子对ENSO和大水的影响机理进行了探讨。 相似文献
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作者从断裂力学观点研究了圆盘形纯剪切破裂产生的远场位移,导出了远场位移的解析表达式.用此表达式计算了远场位移脉冲波形及其谱.求得了P波和S波拐角频率Fcα、fcβ与震源破裂半径的关系式,t2α和t2β分别是P波与S波的震源脉冲宽度在震源球上的平均值.Vr是破裂速度,取0.775β,α、β是P波与S波速度.介质吸收的影响,假定在略去路径滞后因子e-（iωr）/c后是最小相移滤波器,应用希尔伯特（Hilbert）变换导出了介质的频率响应公式 式中, r为震源距,c为波速,Q为介质品质因数,ωm为高频截止频率.它与富特曼（Futterman）公式是不一样的.在考虑了介质吸收影响与仪器频率特性影响后,在频率域中求出了震源尺度2a和地震矩M0.在时间域中,利用快速傅立叶反变换求出介质和仪器的脉冲响应后与震源脉冲折积,求得了合成地震图,用此图得到了地震图初动半周期T2P与震源尺度2a或震源脉冲宽度t2a之间的关系量板.用此量板在时间域中也求得震源尺度2a,与频率域中求得的结果基本一致. 利用从断裂力学观点研究震源破裂过程导出的关系式求出了京津唐张地区的区域剪切应力τ0,式中η为地震辐射效率,取0.05;v为泊松比,取0.252;μ为刚性模量,取3.3×1011达因/厘米2.结果表明,1976年7月28日唐山大震前,唐山-丰南一带应力值最高，达870巴，离开唐山仅100公里左右的昌黎地区的应力就只有200巴左右.唐山大震后，地震破裂带中部的唐山一丰南一带，t0降至100巴左右，而破裂带两头应力值仍很高，尤其是西南头的宁河一带，达400-500巴.直到11月15日此处发生6.9级强余震后应力值才降到200巴左右. 相似文献