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中国东部陆下岩石圈地幔中的再循环地壳流体组分 总被引：1，自引：0，他引：1
地幔捕虏体中的流体挥发份保存了地幔演化过程的流体介质.中国东部二辉橄榄岩捕虏体中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石流体挥发份的化学组成和碳、氢和氧同位素组成分步加热质谱法测定结果表明,陆下岩石圈地幔以较轻的碳、氢同位素和氧同位素组成变化范围大为特征,高温(800～1200 ℃)释放的CO2和CO呈现较轻的δ13C值,与世界其他地区的地幔捕虏体明显不同[1]. 相似文献
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幔源玄武岩及地幔捕虏体中所含的地幔流体挥发分对于认识岩浆源区特征及岩石圈地幔演化具有重要意义。本文对东北地区双辽新生代玄武岩及其携带的地幔捕虏体中流体挥发分进行研究,探究地幔流体特征与来源。双辽玄武岩橄榄石斑晶和地幔捕虏体内发育早期、晚期两类流体包裹体,早期流体包裹体中的挥发分代表矿物形成时捕获的岩浆原始流体挥发分,主要在高温段(600~1200℃)释出,晚期流体包裹体中的挥发分代表矿物形成后捕获的交代或蚀变流体挥发分,主要在低温段(200~600℃)释出。地幔捕虏体原始流体挥发分主要为H_2O、CO和H_2,其次为CO_2,并含有少量CH_4等烃类。地幔捕虏体交代流体挥发分与双辽玄武岩橄榄石斑晶原始流体挥发分相似,主要为CO_2和H_2O,其次为CO和H_2,含有少量烃类。地幔捕虏体原始流体挥发分、交代流体挥发分及玄武岩橄榄石斑晶原始流体挥发分中,CO_2和烃类碳同位素均具有有机成因特征,表明岩石圈地幔及玄武岩岩浆源区内均存在有机质热解产物的混入,玄武岩岩浆源区及岩石圈地幔交代流体中的有机成因挥发分主要来自于俯冲太平洋板片之上的沉积有机质。双辽玄武岩斜长石斑晶和基质流体挥发分含量较高,主要为H_2O和CO_2,相对于橄榄石原始流体挥发分具有较轻的CO_2碳同位素组成,这种现象表明岩浆上升过程中发生了明显的脱气作用。 相似文献
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地幔中EM1端员成因的锂同位素制约 总被引：1，自引：0，他引：1
在四个地幔端员(DMM、HIMU、EM1、EM2)中,EM1的成因一直令人困惑。华北克拉通中部(太行山地区)地幔橄榄岩捕虏体的Li同位素组成特征为探讨这一问题提供了新的制约。橄榄岩捕虏体中主要组成矿物(橄榄石、斜方辉石和单斜辉石)的Li同位素组成特征表明,该区的岩石圈地幔中有再循环的、古老的洋壳物质。结合已有的地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd同位素数据,可以推测再循环的古老蚀变洋壳对地幔EM1端员组分的产生有重要的作用。 相似文献
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橄榄石是地幔橄榄岩和辉石岩的主要组成矿物,但也经常以斑晶和捕虏晶的形式出现在玄武质岩石中。结合近年来在地幔橄榄岩的主要元素（如Mg和Fe）组成特征以及Li、Mg和Fe稳定同位素地球化学方面的研究成果,重点对橄榄石的地球化学特征与华北克拉通岩石圈地幔演化过程之间的联系进行了讨论,旨在加深对华北克拉通岩石圈地幔演化过程的理解。现有研究表明：地幔橄榄岩中橄榄石的矿物学特征、元素和同位素地球化学组成能够很好地指示岩石圈地幔的特征及其演化过程,因而具有重要的意义。对于克拉通地区的地幔橄榄岩来说,橄榄石的Mg#通常可以指示岩石圈地幔的属性,古老、难熔的地幔橄榄岩中的橄榄石一般具有较高的Mg#（〉92）,而新生的岩石圈地幔橄榄岩中的橄榄石则具有较低的Mg#（〈91）。因此,地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#在一定程度上具有年龄意义。橄榄岩中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成也可以明确指示岩石圈地幔的属性及其所经历的演化过程,正常地幔的δ7Li、δ26Mg和δ57Fe组成相对均一,如果上述同位素组成偏离正常地幔值,则说明岩石圈地幔经历了熔体/流体的交代作用。华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成研究表明：该区的岩石圈地幔经历了多个阶段、不同来源的熔体/流体的改造过程。 相似文献
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华北中、新生代岩石圈地幔的交代作用：含金云母地幔岩提供的证据 总被引：4，自引：3，他引：4
本文对华北克拉通三个不同地区(河北汉诺坝、内蒙古集宁三义堂、河南鹤壁)新发现的含金云母尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石橄榄单斜辉石岩捕虏体进行了详细的矿物组成、单斜辉石的微量元素和 Sr-Nd 同位素研究。通过与相同地区不含金云母尖晶石二辉橄榄岩捕虏体的系统对比发现通常含金云母的地幔橄榄岩比不含金云母的地幔橄榄岩岩富 Al_2O_3、CaO、NaO、K_2O、TiO_2,但相对贫镁;其单斜辉石的 LREE 更为富集,但 Sr、Nd 同位素组成则相对亏损。这说明地幔交代作用不仅能够造成地幔橄榄岩的玄武质组分和稀土元素的富集,而且亦能够造成全岩和橄榄石 Mg~#的降低和同位素组成的相对亏损。捕虏体的 Rb-Sr 等时线年龄暗示地幔交代作用发生在中、新生代;其交代熔体来源于软流圈。同时说明华北新生代岩石圈地慢普遍存在的主、微量元素和同位素组成类似于"大洋型"岩石圈地幔的特征很可能是岩石圈地幔橄榄岩与软流圈来源的熔体的大规模反应的结果,而非真正意义上的新增生的岩石圈地幔。 相似文献
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来自华北克拉通山东省中生代镁铁质岩石及地幔包体的橄榄石氧同位素组成显示,早白垩世岩石圈地幔主要受到了来自俯冲的华南陆壳不同组分的改造作用,包括镁铁质下地壳和长英质上地壳组分以及少量的海相沉积碳酸盐岩,而晚白垩世的岩石圈地幔则受到了来自俯冲的太平洋板块的改造。早白垩世受俯冲陆壳改造的岩石圈地幔橄榄石相对正常地幔高δ18O (6.0‰～7.2‰),而晚白垩世被俯冲洋壳改造的局部地幔则相对正常地幔低δ18O (4.1‰～5.3‰)。板块俯冲作用是导致华北克拉通岩石圈地幔破坏的重要深部机制,三叠纪华南陆壳深俯冲导致了华北克拉通地幔强烈富集相容组分而转变为易熔的岩石圈,早白垩世大规模幔源岩浆的侵位很可能与俯冲大陆板片的整体断离或拆离作用相关;晚中生代以来的太平洋俯冲作用则引发了岩石圈地幔的置换和增生作用,形成了目前新、老地幔共存的格局。 相似文献
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目前对华北克拉通中生代岩石圈地幔性质的认识主要来源于中生代火成岩元素和同位素的地球化学示踪,而缺乏由地幔橄榄岩捕虏体所代表的直接证据.太行山南段中生代闪长岩中的地幔橄榄岩捕虏体为了解华北克拉通中部岩石圈地幔的性质提供了可能. 相似文献
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地幔流体作用——地幔捕虏体中流体包裹体的研究 总被引：8，自引：0，他引：8
被碱性玄武岩和金伯利岩带到地表的地幔捕虏体是认识地球深部信息的窗口 ,是人们能够直接观察到的一种上地幔样品 ,其矿物中流体包裹体的存在提供了上地幔流体活动的直接证据。流体 /地幔矿物之间元素的分配对约束地幔交代过程中流体相的作用和上地幔流体的组成 ,揭示俯冲带壳幔物质的再循环过程 ,解释岛弧玄武岩高场强元素亏损的原因有重要意义。文章对近年来有关地幔捕虏体中流体包裹体的研究进行了评述 ,并结合近年来流体 /地幔矿物之间元素分配的高温高压实验研究讨论了流体在地幔中的重要作用。 相似文献
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华北克拉通是显生宙以来全球古老克拉通破坏最为剧烈的地区。华北克拉通破坏及其相关的科学问题引起了国内外地质学家的广泛关注。有关华北克拉通破坏的研究已取得了许多重要进展,使我们认识到其破坏不仅表现为岩石圈厚度的剧烈减薄,更重要的是岩石圈地幔的物质组成与性质发生了巨大转变,即从古生代克拉通型转变为新生代大洋型。本文在综述华北地幔捕虏体锂同位素地球化学特征的基础上,进一步揭示了华北岩石圈地幔高度不均一的组成特征,以及不同来源的熔体对岩石圈地幔的改造作用,为深入认识华北岩石圈地幔的转变过程提供进一步的制约。 相似文献
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华北克拉通东部岩石圈地幔性质在中—新生代时期发生了重大转变，但细节还不清楚。本文对辽东半岛早白垩世(克拉通破坏峰期)小岭组玄武岩和第四纪(克拉通破坏后)宽甸玄武岩中橄榄石斑晶/捕虏晶进行了主量元素和氧同位素组成研究。早白垩世小岭组玄武岩斑晶橄榄石Fo为 79~88，CaO＞0. 1%，具有高Ni/Mg(0. 4~1. 2)、低Mn/Fe(1. 3~1. 6)和低Ca/Fe比值(0. 2~1. 5)的特征，指示岩浆源区是辉石岩和橄榄岩混合的岩石圈地幔；高于正常地幔橄榄石的δ18O(4. 77‰~5. 96‰，平均值5. 4‰)显示低温热液蚀变洋壳熔体/流体组分对地幔源区的影响。第四纪宽甸玄武岩捕虏晶橄榄石Fo值为88~92(平均值90)，具有高NiO(0. 3%~0. 4%)和低CaO(<0. 1%)、MnO(0. 1%~0. 2%)含量，显示主体饱满、与少量过渡型和难熔型并存的地幔组成特征；其δ18O(4. 58‰~5. 38‰，平均值5. 3‰)与正常地幔值接近。结合华北其他地区地幔橄榄石氧同位素数据，发现早白垩世破坏峰期有较多俯冲洋壳来源的熔/流体交代岩石圈地幔，而新生代岩石圈地幔则为破坏后的残余和新增生产物，我们认为古太平洋板块俯冲和后撤—撕裂引起的熔体/流体交代作用对华北克拉通岩石圈地幔的弱化、侵蚀和最终置换起了重要作用。 相似文献
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Xenolith evidence for lithospheric melting above anomalously hot mantle under the northern Canadian Cordillera 总被引：2，自引：0，他引：2
Lang Shi Don Francis John Ludden Andrew Frederiksen Michael Bostock 《Contributions to Mineralogy and Petrology》1998,131(1):39-53
A comparison of mantle xenolith suites along the northern Canadian Cordillera reveals that the xenoliths from three suites
exhibit bimodal populations whereas the xenoliths from the other four suites display unimodal populations. The bimodal suites
contain both fertile lherzolite and refractory harzburgite, while the unimodal suites are dominated by fertile lherzolite
xenoliths. The location of the three bimodal xenolith suites correlates with a newly discovered P-wave slowness anomaly in
the upper mantle that is 200 km in width and extends to depths of 400–500 km (Frederiksen AW, Bostock MG, Van Decar JC, Cassidy
J, submitted to Tectonophysics). This correlation suggests that the bimodal xenolith suites may either contain fragments of
the anomalously hot asthenospheric mantle or that the lithospheric upper mantle has been affected by the anomalously hot mantle.
The lherzolite xenoliths in the bimodal suites display similar major element compositions and trace element patterns to the
lherzolite xenoliths in the unimodal suites, suggesting that the lherzolites represent the regional lithospheric upper mantle.
In contrast, the harzburgite xenoliths are highly depleted in terms of major element composition, but their clinopyroxenes
[Cpx] have much higher incompatible trace element contents than those in the lherzolite xenoliths. The major element and mildly
incompatible trace element systematics of the harzburgite and lherzolite xenoliths indicate that they could be related by
a partial melting process. The lack of textural and geochemical evidence for the former existence of garnet argues against
the harzburgite xenoliths representing actual fragments of the deeper anomalous asthenospheric mantle. Furthermore, the calculated
P-wave velocity difference between harzburgite and lherzolite end-members is only 0.8%, with the harzburgites having higher
P-wave velocities. Therefore the 3% P-wave velocity difference detected teleseismically cannot be produced by the compositional
difference between the lherzolite and harzburgite xenoliths. If temperature is responsible for the observed 3% P-wave velocity
perturbation, the anomalous mantle is likely to be at least 200 °C higher than the surrounding mantle. Taken together these
data indicate that the refractory harzburgite xenoliths represent the residue of 20–25% partial melting of a lherzolite lithospheric
mantle. The incompatible trace element enrichment of the harzburgites suggests that this melting was accompanied by the ingress
of fluids. The association of the bimodal xenolith suites with the mantle anomaly detected teleseismically suggests that anomalously
hot asthenospheric mantle provided both the heat and volatiles responsible for the localized melting and enrichment of the
lithospheric mantle.
Received: 16 May 1997 / Accepted: 25 October 1997 相似文献
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地幔捕虏体中的流体-熔体包裹体 总被引：3，自引：0，他引：3
地幔流体的研究现已成为国内外前沿课题。地幔岩捕虏体中的流体-熔体包裹体是地幔流体的直接证据,通过对它们的研究可以直接获取地授流体的信息。包裹体按相态特征主要有三类：二氧化碳流体包裹体、二氧化碳-硅酸盐熔体包裹体、硫化物-熔体流体包裹体。本总结了地幔岩中流体-熔体包裹体的基本特征、微量元素地球化学、硫化物-熔体包裹体和二氧化碳流体包裹体稳定同位素特征的研究进展状况。讨论认为：地幔流体是由C、H、O、S等元素的挥发份和硅酸盐熔体组成;上地幔流体在化学成分上明显富含CO2、硫化物、LILE和BEE,它引起地幔交代作用和地授部分熔融;上地授流体的分布存在不均匀性,其组成也存在地区性差异。 相似文献
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Francesco Stoppa Adrian P. Jones Victor V. Sharygin 《Central European Journal of Geosciences》2009,1(2):131-151
Vulture volcano displays a wide range of mafic to alkaline, carbonate-, and/or CaO-rich volcanic rocks, with subvolcanic and plutonic rocks together with mantle xenoliths in pyroclastic ejecta. The roles of magmatic volatiles such as CO2, S, and Cl have been determined from compositions and trapping temperatures of inclusions in phenocrysts, which include the Na-K-Ca-carbonate nyerereite within melilite. We surmise that this alkali carbonate crystallised from an appropriate carbonatitic melt at relatively high temperature. Carbonatitic metasomatic features are traceable throughout many of the mantle xenoliths, and various carbonatitic components are found in the late stage extrusive suite. There is no evidence that alkali carbonatite developed as a separate magma, but it may have been an important evolutionary stage. We compare the rare occurrence of nyerereite at Vulture with other carbonatites and with an unaltered kimberlite from the Udachnaya pipe. We review the evidence at Vulture for associated carbonatitic metasomatism in the mantle, and we suggest that low viscosity alkali carbonatitic melts may have a primary and much deeper origin than previously considered. 相似文献
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西秦岭新生代高钾质玄武岩流体组成及其地幔动力学意义 总被引：5，自引：4，他引：1
西秦岭新生代高钾质玄武岩是认识大陆碰撞俯冲体制下地幔流体组成及深部动力学的岩石探针。本文采用分步加热质谱法测定了西秦岭高钾质玄武岩中斑晶及基质的流体化学组成和碳同位素组成,结果表明流体组分在200~400℃、400~800℃和800~1200℃阶段性释出,以H2O为主,其次为CO2和SO2,并含有相对较高的He含量。从橄榄石斑晶到斜长石斑晶和基质H2O和CO2逐步升高。橄榄石斑晶流体挥发份主要释气峰温度(900~1200℃)明显高于中国东部地幔捕虏体及其它地区超镁铁质岩体中的橄榄石,流体组份以SO2和CO2等氧化性组份为主,其CO2的δ13C值(-26.21‰~-20.85‰,平均-23.32‰)和CH4的δ13C值(-42.35‰~-38.17‰,平均-40.03‰)低于基质的δ13CCO2值(-16.43‰~-11.67‰,平均-13.22‰)和δ13CCH4值(-44.22‰~-34.03‰,平均-39.70‰)。基质中CO2和CH4碳同位素组成具有机质热裂解特征。原始岩浆的流体挥发份主要为SO2、N2和CO2,可能起源于较深的混杂地幔源区、演化于高fO2的环境。流体挥发份化学和同位素组成表明高钾质玄武岩浆挥发份中存在地幔和地壳来源组分,幔源岩浆上升演化过程中可能加入了大量的H2O和CO2等,可能存在碳酸岩岩浆的混合或岩浆穿透区域碳酸盐地层的混染;其中的再循环壳源组分可能为古特提斯洋闭合俯冲或其后华北克拉通与扬子克拉通碰撞相关的再循环壳源沉积物脱出的流体组分。 相似文献
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The paper presents new isotope–geochemical and mineralogical data on mantle xenoliths of the “island-arc” (Avacha, Shiveluch, and Kharchinsky volcanoes) and “within-plate” (Valovayam River, Cape Navarin, and Bakening Volcano areas) types. In terms of paragenesis and mineral composition, the “islandarc” xenoliths correspond to the olivine–plagioclase depth facies, while the “within-plate” xenoliths came from spinel lherzolite to wehrlite facies, which is transitional to the olivine–plagioclase equilibrium. The majority of the “within-plate” xenoliths are enriched in high-field-strength elements (Ti, Nb, Hf, Zr, Yb). The “island-arc” xenoliths in general are depleted in REE, while the “within-plate” xenoliths are enriched in all REE. The former have low Pb isotope ratios, being in isotope equilibrium with lower crustal basites, while most of the latter group are enriched in radiogenic Pb. The island-arc xenoliths are of magmatic origin and were derived from the sublithospheric crust–mantle mixture, while the “within-plate” xenoliths reflect the composition of the asthenospheric mantle source. The primary appearance of the xenoliths is obliterated by secondary recrystallization and metasomatic reworking. 相似文献
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鲁西中生代辉长-闪长质岩石中纯橄岩捕虏体的岩石学、矿物化学及微量元素地球化学研究表明,纯橄岩捕虏体代表了古老岩石圈地幔的残留;地幔纯橄岩捕虏体中存在两种类型的交代作用,一是以填隙型金云母为代表的早期富含CO_2和H_2O的不活动流体的交代作用;二是以斜方辉石交代脉和网络状斜方辉石为代表的晚期富硅质熔(流)体的交代作用。后者代表了起源于软流圈的富硅质熔(流)体对古老岩石圈地幔的一种化学侵蚀。这对认识华北地块东部中生代岩石圈地幔的性质以及岩石圈减薄机制具有重要意义。 相似文献
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Cyrena Anne Goodrich 《Geochimica et cosmochimica acta》1984,48(12):2769-2771
A survey of literature data on the P contents of olivine, pyroxene, and garnet in mantle xenoliths and the bulk P contents of mantle xenoliths shows that available data is ambiguous as to whether mantle P is primarily contained in silicates or in phosphates, even though phosphates are rarely observed in mantle xenoliths. Garnet probably contains more of the mantle's P than olivine or pyroxene. Bulk P contents of mantle xenoliths vary significantly. Estimation of the primitive mantle P content from xenoliths requires interpretation of the partial melting and contamination histories of the xenoliths. 相似文献
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岚皋金云角闪辉石岩类捕虏体：地幔交代作用的证据 总被引：6，自引：2，他引：6
产于陕西岚皋地区碱质基性－超基性潜火山杂岩中的金云角闪辉石岩类捕虏体，主要由透辉石、富钛韭闪石、金云母、磷灰石、榍石、及钛铁矿组成。捕虏体发育三联晶、碎裂边、肯克变形等固相线下变形变质结构，矿物学特征表明，透辉石、富钛韭闪石、金云母为地幔来源，是地幔交代作用的产物；与正常地幔尖晶石二辉橄榄岩相比，捕虏体富ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ，贫ＭｇＯ，其稀土元素具富集特征，尤其富集ＬＲＥＥ；微量元素分配型式显示了富亲石不相容元素的特征。岩相学、矿物学及岩石化学特征表明：该类捕虏体为交代地幔捕虏体，它代表了北大巴山早古生代裂谷作用时期的异常地幔，是地幔交代作用的产物。交代营力可能源于地幔热缕的上升，交代过程推测为深处小范围的流体交代及随后硅酸岩熔体的“弥散”性交代 相似文献
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东南沿海地区第四纪大陆岩石圈地幔的特征 总被引：5，自引：0，他引：5
东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自年轻的大陆岩石圈地幔 ,该岩石圈地幔在岩石学、矿物组成、痕量元素以及Sr Nd同位素组成等各方面具有很大差异。这些差异反映了它们来自不同的地幔过程。南海张开与地幔热柱有关 ,南海扩张后第四纪形成的火山岩携至地表的包体更多保留了地幔热柱的信息。橄榄岩包体的矿物成分与深海橄榄岩类似 ,相对贫Opx而富Ol;在痕量元素上 ,表现为强不相容元素的富集 ,其配分模式类似于其寄主岩 ;Nd同位素强烈亏损 ,显示出比MORB源区更亏损的特征。大陆岩石圈地幔经历了来自地幔深处的贫SiO2 熔体的进一步改造。 相似文献
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岚皋金云角闪辉石岩类捕虏体特征 总被引：6，自引：0，他引：6
陕西岚皋地区碱质基性超基性潜火山杂岩中的金云角闪辉石岩类捕虏体，主要由透辉石、富钛韭闪石、高Ｔｉ金云母、磷灰石及钛铁矿组成。捕虏体发育三联晶、碎裂边、扭折变形等固相线下变形变质结构，与正常地幔尖晶石二辉橄榄岩成分相比，捕虏体富ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ，贫ＭｇＯ；其稀土元素具富集特征，尤其富集ＬＲＥＥ；微量元素配分型式显示富亲石不相容元素的特征。岩相学、矿物学及岩石化学特征表明，该类捕虏体为交代地幔捕虏体，它代表了北大巴山早古生代裂谷作用时期的异常地幔。交代营力可能源于地幔热柱的上升，在地幔深处可能以熔体交代作用为主，往上逐渐以流体交代作用为主 相似文献