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由板块俯冲引发的深部物质循环过程是地球内部的一级运行机制,主宰了地球从内到外的演化进程,是地球科学研究的重要前沿.俯冲带化学地球动力学研究不仅需要确定俯冲带地壳物质再循环的机制和形式,而且需要确定俯冲带动力来源和热体制及其随时间的变化.为了识别不同类型壳源熔/流体对地幔楔的交代作用、寻求板片-地幔界面反应的岩石学和地球化学证据、理解汇聚板块边缘地壳俯冲和拆沉对地幔不均一性的贡献,我们必须将俯冲带变质作用、交代作用和岩浆作用作为一个地球科学系统来考虑.板块俯冲带变质过程中发生一系列物理化学变化,这些变化不但是导致板块进一步俯冲的主要驱动力,同时也控制着释放的熔/流体组成和俯冲到地球深部的物质组成,对俯冲带化学地球动力学过程产生重要影响.地幔楔作为俯冲系统中连接俯冲盘和仰冲盘的关键构造单元,在地球层圈之间物质循环和能量交换等方面起着重要作用.造山带地幔楔橄榄岩直接记录了俯冲带多种性质的熔/流体交代作用,以及复杂的壳幔物质循环过程.俯冲带岩浆岩是大洋/大陆板块俯冲物质再循环的表现形式,这些岩石样品记录了俯冲带从深部地幔到浅部地壳的过程,也为认识地球深部物质循环提供了理想的天然样品.尽管国际上在俯冲带岩石学和地球化学领域针对地球深部过程的研究方面取得了多项重要进展,但由于研究工作缺乏密切的协同配合,包括俯冲带熔/流体的物理化学性质、俯冲带壳幔相互作用的机制和过程、俯冲带幔源岩浆活动的物质来源和启动机制以及深部地幔过程对地表环境的影响等许多关键科学问题尚未得到根本解决.将来的研究需要聚焦俯冲带物质循环这一核心科学问题,进一步查明俯冲带变质作用、交代作用、岩浆作用等过程的各自特征和相互联系,包括挥发性组分在地球深部的迁移过程及其资源和环境效应,着力考察研究相对薄弱的古俯冲带,阐明板块俯冲与地球深部物质循环之间的耦合机制. 相似文献
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山西煤类齐全,煤质较优良,是我国主要的炼焦煤和无烟煤基地。以山西多年来的煤炭资源预测资料和众多矿区勘查资料为基础,全面总结了山西省太原组和山西组煤类分布特征及其变质作用。研究认为,山西的煤类分布具有明显的南北分带性,38°线以北煤变质程度较低,煤类较单一,以气煤为主;38°线以南煤变质程度相对较高,煤类较多;山西省煤变质类型主要有深成变质、岩浆热变质和接触变质三种类型,深成变质是基础,也是山西省最重要的变质类型,岩浆热变质主要是燕山期岩浆活动叠加于深成变质的基础上造成的,接触变质只是局部的,对区域性的变质影响甚微。研究成果可以为山西省煤炭资源的合理利用提供依据。 相似文献
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麻粒岩地体和基性火山岩中的麻粒岩包体是研究过去和现在下部地壳的窗口,通过它们的研究可了解下地壳的物质组成,物理和化学状态,构造变形,岩浆作用和变质作用的特征,并进而探讨大陆地壳形成和改造的地质动力学机制。当前研究中涉及许多重要问题,如麻粒岩相变质作用的PTt演化和成因模式及其构造环境、变质流体的含量、成分和作用,岩浆作用的性质和机制及其对麻粒岩相变质作用的贡献,构造变形作用的样式及其所反映的构造体制,麻粒岩中LILE亏损等地球化学特征的成因意义等等。这些问题互相联系,都是麻粒岩地体成因的约束条件。本文将讨论麻粒岩相变质作用的PTt演化特征,阐述大地构造环境和地质动力学机制对其所起的约束作用。 相似文献
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山西吕梁山中段元古代花岗质岩浆活动和变质作用 总被引：9，自引：0，他引：9
对吕梁山中段花岗质岩石的年代学和地球化学研究表明,研究区存在两期古元古代花岗质岩浆活动,分别形成于2063Ma和1806Ma;它们具有不同的地球化学特征：早期石英二长岩具有埃达克质岩浆特点,低SiO2,MgO,Y和Yb,高Al2O3,Na2O,Sr,Ba和Sr／Y比值,没有明显的Eu异常;后期二长花岗岩则具高SiO2,Rb,Nb,Y,Yb和低Na20,Al2O3,Sr的特点,并具低的Sr／Y比值和明显的Eu负异常。结合同位素特征,道仁沟石英二长岩被解释为古老的地壳物质在地幔深部发生部分熔融形成,并与地幔围岩发生了物质交换。而宽坪花岗岩则由石榴子石麻粒岩在地壳深度分解熔融产生。岩石学和地球化学特征显示它们分别形成于同碰撞和造山后两种不同的构造背景。吕梁群主变质作用与第二期花岗质岩浆活动几乎同时发生,它们具有等温降压的顺时针PTt轨迹,表明它们经历了快速抬升的变质过程。这一期花岗质岩浆活动和变质作用与华北地块许多岩浆活动和变质作用同时发生,暗示从这个时间开始华北地块处于拉张构造背景。 相似文献
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系统论述了扩张脊之下的洋壳增生模式、辉长岩地球化学特征及其对岩浆源区及岩浆过程的反映,总结了辉长岩在洋底环境和俯冲带中的变质作用及微量元素地球化学行为,并探讨了蛇绿混杂岩带中辉长岩的特点。对典型蛇绿岩的研究表明,在席状岩墙根部区域存在熔体透镜,来自地幔的岩浆在此贮存、分异。蛇绿岩中不同层位辉长岩的成分差异及结构、构造特点反映了该分异过程。辉长岩以及辉长岩中单斜辉石的地球化学特征可以反演岩浆的源区特征和岩浆分异、混合过程。辉长岩发生的洋底变质包括与洋脊附近热液对流相关的绿片岩相-麻粒岩相变质作用和与超镁铁岩蛇纹石化相关的异剥钙榴岩化作用。辉长岩在变质过程中不相容元素的活动性与温度、流体性质以及构造作用密切相关。 相似文献
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第13届V.M.Goldschmidt国际地球化学会议(简称Goldschmidt 2003)于2003年9月7～12日在日本仓敷(Kurashiki)召开.会议内容反映了当前地球物质科学研究的前沿,从地球的圈层到行星宇宙、从生命的起源到岩浆和变质作用地球化学、从宏观到纳米物质举凡地球科学的重大课题均有涉及;从会议的内容看出:①学科间的融合是地球物质科学研究的主流方向;②对行星和陨石等天体物质的研究是当前地球物质科学研究的一大亮点;③矿物的晶内扩散是了解变质过程中物质迁移规律的新手段;④生命的起源和早期地球演化仍是当前地球科学讨论的热门课题;⑤非传统稳定同位素已得到了广泛的应用.从学科发展的历史角度看,地球物质科学的新生长点存在于学科本身,学科间的融合交叉是学科得以发展的原动力. 相似文献
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湖南中生代岩浆活动与晚二叠世煤变质特征 总被引：2，自引：0，他引：2
岩体同位素年龄和空间展布分析表明，中生代岩浆活动受多期活动的深大断裂控制且具有多阶段和多期次演化特征。根据Ｘ 射线衍射分析、包体测温、热液矿点的分布以及煤质参数等特征可以证明，除了深成变质作用外，岩浆热变质作用是该区主要的煤变质作用类型。岩浆热变质作用可进一步划分为区域岩浆热变质作用和接触变质作用。通过对湖南的煤类、岩浆活动、构造特征及地球物理特征的比较，可划分出４个煤变质区，其变质程度自北西向南东逐渐增高，这是中、新生代太平洋板块与欧亚板块长期相互作用的结果 相似文献
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栾川群大红口组火山岩研究初探 总被引：5，自引：0，他引：5
河南省栾川群大红口组火山岩,岩性以碱性粉面质熔岩为主,经爱不同程度的区域变质、动力变质及热液变质作用。喷发类型以裂隙式为主,有４个喷发韵律,喷发环境为浅海;岩石地球化学特征显示：其碱笥火山岩属钾质型,形成于板内裂谷环境,与其伴生的辉长岩为同源岩浆成因,均来源于上地幔与下地壳的部分熔融产物。 相似文献
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岩浆作用是联系地球深部与表层碳储库的桥梁,是全球碳循环的重要一环。揭示岩浆作用与碳循环之间的关系对理解地球系统演化过程中的环境效应和气候变化有重要意义。本文综述了前人在岩浆系统研究的重要进展,介绍了陆内穿地壳岩浆系统,梳理了从幔源岩浆底侵和地壳熔融,到岩浆上升、累积、混合、分异直至喷出等物理化学过程,构建了地壳岩浆活动的统一框架。岩浆过程同时控制着挥发分行为,岩浆自身的去气作用将地球深部挥发分带到地表,而接触热变质作用可改造围岩并将其中的碳脱出。基于穿地壳岩浆系统,本文系统阐述了岩浆挥发分的来源、组成、行为,及其释放到大气中对气候与环境产生的潜在影响。尤其是针对中国华南地区分布的大量陆内中生代的侵入岩和火山岩,结合同期广泛分布的巨厚碳酸盐岩,介绍和展望了陆内岩浆系统和去气作用的联系及环境效应,提出该时期的岩浆活动及其与碳酸盐岩的反应很可能对局部乃至全球的气候造成了显著的影响,该领域有较大研究潜力。 相似文献
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大别山前寒武纪变质地体基本组成 总被引：5，自引：0，他引：5
本文以新城－圻春断裂为界将大别山前寒武纪变质地体划分为华北陆块南缘和场子陆块北缘两个次级变质地体，两个次级地体不仅在地球物理，构造变形方面明显不同，而且在物质成分上有显著差异，它们有各自独立的变质地层系统，遭受了不同类型的变质作用，有完全不同的岩浆活动图象，上述差异均可指示华北，扬子两古陆碰掸对接时扬子陆块北缘向北俯冲至华北陆块南缘之下，这可能包括两次合作用，从元古代开始至中生代最终结束的长期复杂 相似文献
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试论地球内部流体与地质作用——现代地质科学研究思考 总被引：11，自引：0，他引：11
把以地球固体部分作为主要研究对象所建立起来的地质科学称为传统地质科学,它只在该学科研究的起点——沉积地质学和学科研究的最终目的——成矿地质学两个领域不自觉地将地球内部流体放到了重要地位,而在其间的绝大多数研究则忽略了对地球内部流体的讨论,在其原有的知识体系范围内已找不到关于地球内部物质和能量转移、转换等方面所存在的大量问题的解决途径和完整答案。现代地质科学的发展已经开始将地球内部流体作为主要研究对象,并将其贯穿到了所有地质学研究的领域当中。其基本出发点应是：地球内部流体广泛存在,并永不停息地运动着,它与固体地球部分同样重要,是现代地质科学研究的主要对象。它不仅在各种地质作用中起着极其重要的作用, 而且, 它基本上可以认为是一切地质作用的最初根源, 也就是说, 流体作用贯穿于一切地质作用( 包括构造活动、岩浆作用、变质作用、沉积作用、成矿作用、地质自然灾害等) 过程的始终。地球内部一切地质作用又通过地球内部流体有机地统一在一起。可将地球内部流体按其与特定地质作用的关系划分为具包含循环性质的初始流体、过程流体和终结流体三类。针对目前的研究大量地集中在过程流体和终结流体方面的现状, 在体现现代地质科学和传统地质科学本质区别的地质作用初始流体方面进行了系统整理和论述, 并提出了可能成为现代地质科学基础性学科的(地球内部) 流体统一地质学。 相似文献
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西秦岭下拉地超基性岩体的地球化学特征及构造意义 总被引：1，自引：0，他引：1
系统研究了西秦岭下拉地超基性岩的地质与地球化学特征,结果表明:下拉地超基性岩具有低SiO2、富Mg和贫碱特点;变质原岩主要属于橄榄岩类;不同岩石类型之间微量元素及稀土元素的分布具有一定差异;下拉地岩体的原生超基性岩岩浆主要起源于上地幔,成因类型属于俯冲带地幔橄榄岩;岩浆演化过程中受到壳源物质的加入和海相碳酸盐物质的加入,造成下拉地超基性岩高Al2O3、高CaO的特殊地球化学组成特点。笔者对由于蚀变作用影响形成的地球化学特征的原因进行了初步探讨。 相似文献
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研究表明,大洋沉积物或陆壳岩石可以发生俯冲作用进入俯冲带深部[1-3].该过程中岩石的含水矿物发生了变质脱水作用和相转变,所产生的流体是俯冲带流体的重要来源[4]并对俯冲带岩浆产物的地球化学特征有标志性的影响.为了深入揭示陆壳物质在俯冲带温度-压力条件下的变质脱水作用和该过程中发生的微量元素变化,我们开展了泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究. 相似文献
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大巴山北缘下寒武统鲁家坪组具有较好的页岩气发育物质基础,钻探显示了一定的页岩气资源潜力,但页岩含气性非均质性较强。针对鲁家坪组页岩气差异富集问题,以地质调查、钻探、实验测试等资料为基础,深入分析了鲁家坪组变质作用特征及其对页岩储集空间结构的影响。研究揭示,大巴山北缘在强烈的构造活动作用下,普遍发生了区域动力变质作用和区域动力热流变质作用。区域上差异构造作用决定了鲁家坪组页岩变质程度的差异性,部分地区只发生了极低级的动力变质作用;在受到岩浆侵入作用影响的范围(距侵入带约0. 3~1. 5km),主要表现为区域动力热流变质作用,并伴有不同程度的混合岩化,变质程度相对较高。大巴山北缘鲁家坪组储集物性表现为低孔低渗的特征,区域动力热流变质作用导致鲁家坪组物性明显变差,孔隙结构更加细小致密;动力变质并没有对鲁家坪组储集性能造成明显影响,但在动力变质程度较高的区域,往往构造挤压变形强烈、断裂发育、地层破碎,页岩气保存条件破坏严重。因此,针对大巴山北缘鲁家坪组页岩气勘探,需寻找局部动力变质程度较低的构造稳定区。 相似文献
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以地质和成矿学论点为依据,内岛弧、大陆边缘及内大陆构造域的火山深成岩带的形成作用具有其共同性;矿石－岩浆系可划分数个级别。金－银矿化的矿物－地球化学特点与局部或整体矿石－岩浆系中含矿岩浆岩岩石化学特点之间存在有可比性。通过含矿脉体－交代岩带的形态、构造、结构特点、物质组成变化的研究表明,产出在单独的矿石－岩浆系,特别是高温温线部位的矿床,其垂向成矿规模最大。在地球物理、地质学、岩石学、物理化学和实 相似文献
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内蒙古苏尼特右旗白乃庙地区徐尼乌苏组的形成时代及其地质意义 总被引：1，自引：1，他引：0
本文对白乃庙地区徐尼乌苏组沉积特征、原岩建造、变质火山岩及变质碎屑岩的年代学和地球化学进行了研究,探讨了白乃庙地区早古生代构造演化。本次研究采集了徐尼乌苏组中具有代表性的变质含砾粗粒杂砂岩、变质英安质晶屑凝灰岩和变质长石石英细砂岩样品,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学分析。结果显示,2个变质英安质晶屑凝灰岩锆石的加权平均年龄分别为440.9±1.8Ma(MSWD=0.10)和440.9±1.7Ma(MSWD=0.15),锆石Th/U比值为0.46~1.59,自形程度较好,发育有典型的岩浆锆石振荡环带结构,显示为岩浆成因锆石的特点,表明徐尼乌苏组的形成时代为早志留世。变质含砾粗粒杂砂岩的碎屑锆石年龄在452.0±1.3Ma~535.0±1.0Ma之间,最高峰值年龄为490Ma左右;变质长石石英细砂岩碎屑锆石年龄则在440.1±5.7Ma~3268.9±57.7Ma之间,最小谐和年龄为440.1±5.7Ma,峰值年龄为490Ma左右,另有1.0Ga、1.6Ga、1.8Ga和2.5Ga四个明显的峰值年龄。根据研究区徐尼乌苏组岩性组合与结构构造,可将该组划分为3个不同的沉积旋回。结合白乃庙地区徐尼乌苏组测年结果、岩石地球化学特征、原岩建造及区域岩浆岩资料,白乃庙弧后盆地沉积可划分为三个演化阶段:早期快速堆积阶段(452.3~440.9Ma),形成了一套成熟度较低的粗碎屑岩建造,物源主要来源于白乃庙岩浆弧中的岩浆岩;中期火山喷发阶段(440.9~440.1Ma),以火山沉积作用为主,为火山碎屑岩建造夹有碳酸盐建造和少量碎屑岩建造,碎屑物质主要来源于该时期的火山活动;晚期稳定沉积阶段(440.1Ma),形成一套细碎屑岩建造和碳酸盐建造,为浅海相稳定沉积,此时物源广泛,分别来源于华北克拉通基底、兴蒙造山带和白乃庙早古生代火山弧。根据徐尼乌苏组的沉积建造和火山建造特征,结合白乃庙火山弧岩浆活动特征,认为徐尼乌苏组形成于早古生代弧后盆地中,此时华北板块北缘属于安第斯型活动大陆边缘。 相似文献
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文章以西昆仑山3个花岗质深成侵入体的研究为例,认为岩浆混合形成的深成岩特征取决于发生混合作用(hybridization)的岩浆的性质,如温度、黏度、成分等物理与化学条件。岩浆的大多数性质都与温度有关,因此可以以温度为主要指标将岩浆混合作用划分为混合、混杂和注入3种类型,分别对应于高、中、低温度条件。库地北岩体具有均一的外貌特征,岩石学和地球化学特征显示其产生具有幔源与壳源岩浆的贡献,是高温岩浆混合作用(mixing)的产物;胜利桥岩体含有大量镁铁质微粒包体,注入的基性岩浆团与其寄主岩浆作用不完全,是中温岩浆混杂作用(mingling)的典型代表,也是造山带出露最广的岩浆混合成因深成岩类;赛图拉岩体形成"双峰式"岩石组合,同时侵位的镁铁质岩浆和长英质岩浆之间基本上不发生物质交换,是两种低温岩浆相互注入的结果。由于岩浆混合作用是壳幔物质与能量交换的集中体现,混合作用的类型体现了区域地热梯度及其地质过程的强度。因此,区分不同的岩浆混合作用类型对了解岩浆混合作用过程、大地构造背景和壳幔相互作用具有重要意义。 相似文献
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康定群五马箐组是四川米易海塔地区混合岩型铀矿的赋矿地层。文章对五马箐组中的蚀变斜长角闪岩进行了系统的岩相学、矿物地球化学、变质温压条件估算研究,探讨了该地区变质作用与铀成矿的关系。研究结果表明：米易海塔地区的变质岩经历了1个变质作用阶段和2个后期流体蚀变阶段。峰期变质阶段的温压条件为523～608℃和0.18～0.40 GPa,后两期流体蚀变阶段的温度为264～334℃。海塔地区的早期铀矿化时代与区内的变质-混合岩化时代较为相近,峰期变质阶段的温压条件和后期流体蚀变阶段的温度条件与混合岩型铀矿的流体包裹体均一温度划分的两个大的成矿阶段基本一致,反映海塔地区的混合岩型铀矿经历了变质-混合岩化作用成矿和后期热液叠加改造作用成矿两个大的阶段。 相似文献