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本文从太阳星云演变模式入手,着重介绍地球的非均一堆积起源模式.指出地球的化学成分具有原始的不均一性;这种不均一性起源于前地球阶段堆积星子的不均一性.地球的星子吸积过程具有明显的两阶段性,即原地球吸积阶段和晚期吸积阶段,而后期的吸积过程对上地幔及地壳的化学成分不均一性的影响尤为显著.最后指出地球化学不均一性对超大型矿床分布的制约. 相似文献
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本文较全面介绍了星子堆积理论，并依据多学科资料阐述了地形形成的７个过程：前太阳星云分子云阶段；尘粒形成阶段；无级序小星子形成阶段（〈１０ｋｍ）；星子级序生长阶段；星子序级分化阶段；地球及类地行星两阶段堆积：原地球阶段和上地幔补堆积阶段；陨石及残余星子冲击阶段。论述了地球形成理论的一个新模式。 相似文献
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地球形成前后的演化历史：兼论地球的年龄 总被引：1，自引：0，他引：1
本文对地球形成过程的不同阶段给出了一个推测的时间表。目前公认的地球形成年龄是以陨石年代学推断的，因而，实际的地球年龄应晚于陨石形成年龄而大于目前已知的最古老的地球物质年龄，即介于４５６０Ｍａ和４２７６Ｍａ之间。根据球粒陨石年代学资料，球粒的年龄约为４５６０Ｍａ，星子的形成年龄间隔为１０＾７￣１０＾８Ｍａ年，考虑到原地球形成和上地幔补堆积层形成时间，地球最后形成年龄约在４４００Ｍａ前后。上、下地幔的 相似文献
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地球原始不均一性对超大型矿床分布的制约 总被引：3，自引：0，他引：3
本文通过总结大型，超大型矿床的分布和形成规律，认为超大型矿床和超大型矿床密集区的形成与上地幔不均一有关。而上地幔不均一性受地球原始不均一性的制约，是后者的体现。因而超大型矿床的分布和形成与地球原始不均一有关，研究地球的原始不均一性可能是寻找和预测超大型矿床的关键因素之一。 相似文献
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上地幔可以存储大量的水,水能够极大地增强地幔矿物的电导率。在实验室高温高压条件下获得了含水和不含水矿物电导率不同的结论,有必要广泛开展含水矿物电导率实验研究。基于最新实验结果,充分考虑上地幔热力学条件,矿物体积随深度变化和矿物间水分配情况,对2个研究小组上地幔4种主要矿物实验室电导率结果采用平均方法建立随水含量变化的上地幔电导率-深度曲线,并与实测地球物理模型进行了对比。研究表明,水能够极大地影响上地幔的电性结构,推测上地幔平均水质量分数为0.01%,位于地球化学方法推断的上地幔水质量分数范围(50×10-6~200×10-6)。海洋上地幔软流圈高电导率异常很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水共同作用的结果。 相似文献
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地球的化学不均一性：从原始星云到现代 总被引：2，自引：0，他引：2
本文较系统地论述了地球形成、演化过程中化学的不均一性。对前地球阶段太阳星云的化学不均一性、地球形成以后不均一性的演化和上地幔性状给予了系统的讨论。同时，根据地球化学的特征，初步论证了“第四化学储源库”的存在，并以此讨论Ｐｂ同位素的Ｐａｒａｄｏｘ，以及由化学不均一性确立的“区域演化序列”新概念。 相似文献
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超大型矿床密集区的成因及预测 总被引：1，自引：0，他引：1
首次提出地球上矿产资源分布的不均匀主要与太阳系的起源有关。水星、金星、地球、火星、小行星的幔,主要分别由E群、H群、L群、LL群和C群陨石物质组成的星子聚合而成、由此造成行星幔横向不均匀性及幔表层矿产资源不均匀性的基础。由于不同元素在各类星子中分布的不均匀性程度不同,它们对超大型矿床密集区的控制也不一样。富含成矿元素的星子被吸积于上地幔表层,形成了原始矿源区。当地壳形成后,大陆岩石圈没有被软流层的对流作用均匀化,虽经几十亿年的地质作用改造,这一原始矿源区依然存在。通过分析不同群的球粒陨石组分等特征,并结合成矿时代、成矿带及成矿作用改造特征等,可以对超大型矿床密集区进行远景预测。 相似文献
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综合研究了福建省上地幔的矿物、岩石、地球化学、地球物理（重、震、电）等有关资料，全面论证上地幔B′与B″层的三维空间特征、可疑地幔岩性、古代与现代地幔岩岩石类型与矿物成分。继而从地幔岩矿物组合，化学成分、微观特征、包裹体、稳定同位素等特点，来探讨第三纪上地幔的成岩环境与动力学，并指出东南沿海岩石圈上地幔减薄斜坡带及其叠生的深切断裂是燕山期双系列岩浆岩形成的深部地质背景。 相似文献
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稀土元素及锶同位素资料表明，形成白马杂岩体的母岩浆为玄武质岩浆，起源于上地幔，由被交代的上地慢橄榄岩经5％～10％部分熔融形成的；层状侵入体和正长岩为同源岩浆演化的产物；做榄石、单斜辉石和斜长石是岩浆演化早期最重要的堆积矿物；产于细粒辉长岩和层状辉长岩中的单斜辉石和斜方辉石，它们的Eu和Ce异常的差异，主要受控于矿物结晶时的氧化还原条件。 相似文献
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行星地球不均一成因和演化的理论框架初探 总被引：4，自引：0，他引：4
地球是太阳系的一部分 ,研究地球的成因和演化必须要与太阳系的形成结合起来。文章在综合最新的地球化学、地球物理和天体化学研究资料的基础上 ,对地球的不均一成因进行了理论上的推导。对星子学说、地球的多阶段堆积模型和地球化学不均一性以及它们的相互关系进行了论述 ,从行星演化的角度阐述地球不均一成因的理论框架。根据行星起源的星子学说 ,以及天体化学、地球化学和深部地质地球化学和地球物理资料的多重限制 ,行星地球的增生经历了两个主要阶段 ,即原地球的形成阶段和晚期星子堆积形成上地幔镶饰层阶段。早前寒武纪岩石的铅、钕、氧同位素的研究表明 ,在地球形成的初期就存在化学不均一性 ,而这种不均一性很可能代表初始堆积星子化学组成的差异 相似文献
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对《上地幔Sm／Nd值的演化》一文的商榷意见 总被引：1，自引：0，他引：1
对《上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值的演化》一文的商榷意见支霞臣（中国科学技术大学地球与空间科学系，合肥２３００２６）１引言上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值的演化，是一个兼有意义和难度的地球化学基础理论问题，已有一些学者作过研究。最近，李曙光在＂上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值的演化＂［１］... 相似文献
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《地球化学》2020,(1)
地球是一个"氧化性"的星球。在太阳系所有行星中,只有地球大气中含有高浓度的O_2(约占21%)。研究表明,地球演化的早期,其大气组成与火星等类地行星相似,都是以CO_2为主,O_2含量可以忽略不计。在大约24-21亿年前,地球大气中O_2含量突然大幅度升高,一度超过现今O_2含量的1%,而后又在中元古代回落到现今O_2含量的0.1%以下。沉积物中氧化还原敏感元素的含量变化显示,大约6.3亿年前雪球地球结束之后,地球大气中的O_2含量再次大幅度升高至20%左右,而后在显生宙经历一系列复杂变化并最终演化至现今的水平。Re/Os比值显示,硅酸盐地球的氧逸度远高于月球,也高于火星。考虑到月球与地球分异发生在45亿年前,月球的低氧逸度暗示地球早期的氧逸度可能也较低。可以影响地球氧逸度的元素主要有O、H、Fe、S和C等。控制地球氧逸度变化的主要过程包括:核幔分异、板块俯冲和火山喷发去气等。在核幔分异以前,金属Fe可能是控制硅酸盐地球及其表生环境低氧逸度的关键因素。核幔分异过程中,Fe是控制氧逸度变化的关键元素。核幔分异将金属Fe与铁氧化物分开,造成地幔Fe~(3+)/Fe~(2+)比值升高。尤其是在下地幔,Fe~(2+)在高压下发生歧化反应,形成金属Fe和Fe~(3+)。其中Fe~(3+)赋存在布里奇曼石中,导致下地幔氧逸度低。在板块俯冲过程中,当有板片进入下地幔时,布里奇曼石会因体积补偿,被运移到上地幔,并发生分解,释放出Fe~(3+),导致周围地幔氧逸度的升高。但是,V/Sc和Zn/Fe等元素比值则显示在过去30多亿年以来,地幔的氧逸度变化不大,可能与上、下地幔间氧化还原缓冲层或者是上述元素比值对氧逸度不够敏感有关。在地球演化早期,金刚石是最早形成的矿物。由于金刚石的密度在上地幔高于地幔橄榄岩熔体,而在下地幔小于地幔橄榄岩熔体,因此在岩浆海阶段,金刚石倾向于在上地幔底部富集,成为一个富金刚石的储层。在板块俯冲阶段,这些金刚石会被布里奇曼石分解所释放的Fe~(3+)所氧化,形成富碳酸盐和CO:的层位,同时起到稳定上地幔氧逸度的作用。俯冲带地幔橄榄岩和岛弧火山岩的氧逸度均高于板内环境,因此一般认为板块俯冲会导致氧逸度升高。在板块俯冲过程中,氧逸度主要受到Fe和H_2O(水分解释放出H_2)的控制。蚀变大洋岩石圈中含有大量的H_2O,板块俯冲过程中脱水会导致地幔楔蛇纹石化。蛇纹石化过程会形成磁铁矿,释放出味,使局部在短时间内氧逸度降低。但是,由于H_2很容易逸散到大气中,而磁铁矿则保留在地幔楔中,其结果导致岩石中Fe~(3+)/Fe~(2+)比值升高,从而在发生部分熔融时形成高氧逸度岩浆。板块俯冲对氧逸度的影响是多方面的,还与俯冲板块的年龄、沉积物的性质等有关。对于富含有机物的沉积物俯冲过程,C是主要的氧逸度控制元素。在板块俯冲的浅部,有机物分解,释放出CH_4等还原性气体,造成上覆岩石圈氧逸度下降。富含铁锰结核等氧化性沉积物的俯冲则可以导致地幔楔氧逸度的升高,这一过程中Fe和Mn是控制氧逸度的主要元素。火山喷发可以释放出CH_4、CO_2、H_2S和SO_2等气体,也可以影响大气中O_2的含量。有研究认为,火山气体中的H_2S随岩浆房压力增加而增加,SO_2则随压力的增加而减少,因此岩浆房压力可以影响其排气的氧化-还原性,进而影响大气的O_2含量。一种观点认为,正是由于太古宙末期大量出现陆相火山岩,导致了大氧化事件,在这一模型中,S是控制氧逸度的关键。氧逸度对多种成矿作用均具有重要的控制作用。其中,斑岩铜金矿床的形成往往与高氧逸度的埃达克岩有关。这是由于当岩浆的氧逸度高于AFMQ+1.5时,岩浆中S主要以硫酸盐的形式存在。由于硫酸盐在岩浆中的溶解度远远高于硫化物,因此,在俯冲洋壳部分熔融过程中形成的高氧逸度埃达克质岩浆可以熔出更多的亲硫元素,有利于成矿。锡矿床的形成则往往与还原性岩浆有关。这是因为在高氧逸度岩浆中,Sn主要呈Sn~(4+),易于在岩浆结晶早期进入矿物中;而在还原性岩浆中,Sn主要以Sn~(2+)形式存在,表现为不相容元素,倾向于在岩浆中富集,并在岩浆期后热液阶段富集成矿。其他氧化还原敏感元素,如U、V、Mo、Re、Sb和Fe等,可以在表生过程中富集,有利于进一步富集成矿。 相似文献
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深部物质运动的气体地球化学特征 总被引：10，自引：0，他引：10
根据氦同位素地球化学资料讨论了中国东部和云南腾冲地区上地幔的脱气。尽管地球脱气作用主要发生在地球形成时的十亿年间，但是后期的脱气作用仍是影响大气圈演化的主要因素。在两种力学性质不同的构造带──中国东部大陆裂谷和位于欧亚板块与印度板块缝合带的腾冲火山区，采集了天然气样，并分析了气体组分和氦同位素组成，较高的３Ｈｅ／４Ｈｅ值和地质、地球物理资料表明天然气和温泉气中的氦相当一部分是来自上地幔。来自上地幔的氦和其他气体自第三纪以来不断在气藏中聚集或向大气中逃逸。伴有源于上地幔的岩浆活动的地幔脱气是深部物质运动的具体表现形式，它对新生代气候演变可能有直接影响。 相似文献
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松辽盆地深层天然气运移通道研究 总被引：1，自引：0，他引：1
松辽盆地的形成伴随着上地幔软流层的阶段性上隆。在上地幔软流层上隆的过程中,刚性上地幔和下地壳发生张性断裂,汇聚在软流层中的烃类物质沿这些张性断裂上升到中地壳,并在富有储集空间的中地壳驻留。随着上地壳正断层阶段性沉降,驻留在中地壳的烃类物质沿上地壳正断层上升到盆地沉积层。烃类气体在上升路径遭受氧化则形成二氧化碳气藏,未遭受氧化则形成烃类气藏。玄武岩浆上升通道也是幔源气上升通道,工业气藏多分布于火山通道相储层。幔源气运移通道研究将提高深层天然气探井成功率。 相似文献
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金是亲铁元素，金的浓度与其他一些亲铁元素(如铱、锇、镍、钴和铁等)的相关性具有重要的地球化学与宇宙化学意义。Au与Er属同一类元素，但地壳岩石中的Ir/Au比值较低，这表明金和铱的地球化学行为并不完全相同，而上地幔岩石具有未分馏的球粒陨石 相似文献
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20世纪90年代以来，人们正在探索建立一个统一的全球动力学体系及各圈层相互作用的热、物质运动机制。通过对地核、核幔边界、过渡带、岩石圈—软流圈地幔、地幔柱理论、壳幔边界和地壳内热、物质的交换和圈层流变运动方式等进行分析，讨论了地球各圈层之间存在的热与物质的交换机制以及底侵作用、拆沉作用和岩浆部分熔融作用等壳幔相互作用过程。认为壳幔作用过程表现为一种阶段式、递进式动力学和物理化学演化过程。壳幔相互作用不仅是大陆动力学演化的主要机制，而且与深部地幔的交代及上地壳变形、造山带、盆地形成和演化之间存在耦合过程。基于壳幔热和物质相互作用的研究可以对上地幔及更深层次的地质作用过程进行限定。 相似文献
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地球原地圈外层(包括原地壳)的组分、结构和演化途径涉及两方面相关的内容:宇宙化学和地球化学。宇宙化学是通过大多数地球形成的假说对原地圈的组分和结构进行模拟。作者采用“地球的多阶段多相增生模式”这一假说。原地圈组分的宇宙化学计算基于下列假设和约束条件:①地球的组分取决于残留物与“次生”宇宙物质的混合程度;②在原太阳星云内的宇宙物质增生遵循重力分异定律;③地核组份取决于铁陨石和铁石陨石的成分;④构成原地幔与原地壳的宇宙物质成分与石陨石的成分一致,并与石陨石的宇宙丰度和最初混合时降落在地球的比例大小有关;⑤超新星物质占地球物质的比例为2～3％,并趋向于在地表富集,在常量元素方面与宇宙丰度的平均值一致;⑥在原地壳和原上地幔中,由于产生元素时短期的放射和K(超新星物质组份)而产生 相似文献
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氧逸度可以用于定量描述一个体系的氧化还原状态,是地球科学非常重要的一个热力学指标。早期地球的氧逸度及其变化趋势的重建,对大气圈、水圈、生物圈乃至整个地球的起源和演化具有重要的科学意义,也是地球科学长期探索的重要目标。锆石提供了地球上已发现的最古老天然样品,几乎是目前研究早期(冥古宙)地球的唯一可靠对象。近年来的研究发现,锆石中Ce的含量对其母岩浆体系的氧逸度很敏感,并由此发展出了锆石的Ce氧逸度计。这一技术对认识早期地球的氧化还原状态十分关键。文章对锆石Ce氧逸度计进行了简单介绍,进而对早期地壳和地幔的氧化还原状态进行了综合评述。在此基础上,对早期地球几个重要圈层(大气圈、大陆地壳和上地幔)氧逸度的演化及相互间的耦合关系进行了讨论。 相似文献