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1.
大陆玄武岩通常具有与洋岛玄武岩相似的地球化学成分,其中含有显著的壳源组分.对于洋岛玄武岩来说,虽然其中的壳源组分归咎于深俯冲大洋板片的再循环,但是对板片俯冲过程中的壳幔相互作用缺乏研究.对于大陆玄武岩来说,由于其形成与特定大洋板片在大陆边缘之下的俯冲有关,可以用来确定古大洋板片俯冲的地壳物质再循环.本文总结了我们对中国东部新生代玄武岩所进行的一系列地球化学研究,结果记录了古太平洋板片俯冲析出流体对地幔楔的化学交代作用.这些大陆玄武岩普遍具有与洋岛玄武岩类似的地球化学成分,在微量元素组成上表现为富集LILE和LREE、亏损HREE,但是不亏损HFSE的分布特点,在放射成因同位素组成上表现为亏损至弱富集的Sr-Nd同位素组成.在排除地壳混染效应之后,这些玄武岩的地球化学特征可以由其地幔源区中壳源组分的性质来解释.俯冲大洋地壳部分熔融产生的熔体提供了地幔源区中的壳源组分,其中包括洋壳镁铁质火成岩、海底沉积物和大陆下地壳三种组分.华北和华南新生代大陆玄武岩在Pb同位素组成上存在显著差异,反映它们地幔源区中的壳源组分有所区别.中国东部新生代玄武岩的地幔源区是古太平洋板片于中生代俯冲至亚欧大陆东部之下时,在>200 km的俯冲带深度发生壳幔相互作用的产物.在新生代期间,随着俯冲太平洋板片的回卷引起的中国东部大陆岩石圈拉张和软流圈地幔上涌,那些交代成因的地幔源区发生部分熔融,形成了现今所见的新生代玄武岩. 相似文献
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俯冲带部分熔融 总被引：3，自引：3，他引：0
俯冲带是地幔对流环的下沉翼，是地球内部的重要物理与化学系统。俯冲带具有比周围地幔更低的温度，因此，一般认为俯冲板片并不会发生部分熔融，而是脱水导致上覆地幔楔发生部分熔融。但是，也有研究认为，在水化的洋壳俯冲过程中可以发生部分熔融。特别是在下列情况下，俯冲洋壳的部分熔融是俯冲带岩浆作用的重要方式。年轻的大洋岩石圈发生低角度缓慢俯冲时，洋壳物质可以发生饱和水或脱水熔融，基性岩部分熔融形成埃达克岩。太古代的俯冲带很可能具有与年轻大洋岩石圈俯冲带类似的热结构，俯冲的洋壳板片部分熔融可以形成英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩。平俯冲大洋高原中的基性岩可以发生部分熔融产生埃达克岩。扩张洋中脊俯冲可以导致板片窗边缘的洋壳部分熔融形成埃达克岩。与俯冲洋壳相比，俯冲的大陆地壳具有很低的水含量，较难发生部分熔融，但在超高压变质陆壳岩石的折返过程中可以经历广泛的脱水熔融。超高压变质岩在地幔深部熔融形成的熔体与地幔相互作用是碰撞造山带富钾岩浆岩的可能成因机制。碰撞造山带的加厚下地壳可经历长期的高温与高压变质和脱水熔融，形成S型花岗岩和埃达克质岩石。 相似文献
3.
在华北地块东部，河南鹤壁新生代玄武岩中的耐熔橄榄岩捕虏体被认为是克拉通地幔的残留；山东山旺饱满橄榄岩捕虏体被认为是新生代玄武岩所捕获的新生地幔物质，对它们全岩的常量、微量元素，组成单矿物的常量元素和透辉石微量元素进行了对比．结果显示代表古老岩石圈的鹤壁克拉通型地幔和代表新生岩石圈的山旺“大洋型”地幔分别相当于原始地幔经历15％一25％和1％一5％熔融的产物．它们在熔融之后又都遭受了硅酸盐质碳酸岩熔体的交代改造作用，但前者明显强于后者．古老岩石圈橄榄岩的固相线温度受地幔熔／流体的长期交代而降低．由于早中生代时华北地块受扬子地块碰撞的地幔热扰动和软流圈上涌影响，促使橄榄岩熔融．所融出的基性岩浆主要垫托在地壳底部，形成壳-幔过渡带并实现大规模的壳-幔物质和热交换．第三纪以后的热沉降使抬升的软流圈物质冷却垫托在岩石圈底部构成新增生的岩石圈．因此，发生于东部的中、新生代(相对于古生代)岩石圈减薄不是软流圈抬升所引起的简单岩石圈厚度变小，而是伴随着新生地幔物质对古老地幔的置换过程． 相似文献
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东南沿海地区古近纪大陆岩石圈地幔特征及成因 总被引：3，自引：0，他引：3
东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自岩石圈地幔 ,上地幔橄榄岩包体的岩石学及地球化学特征都记录了地幔演化的历史。普宁橄榄岩包体斜方辉石含量与太古宙克拉通地幔类似 ,但在矿物学、REE、痕量元素和Sr Nd同位素上又与太古宙岩石圈地幔不同。橄榄岩包体的岩相学、矿物学、REE、痕量元素特征都提供了含H2 O富Si流体交代橄榄岩的证据 ,这种流体可能主要是洋壳物质局部熔融而成。流体交代使橄榄岩富Si,同时富Sr、Pb和强不相容元素等大洋岩石圈物质。这表明普宁大陆岩石圈地幔既保留太古宙岩石圈地幔的特征 ,又具有大洋俯冲地幔的特征 ,它是古老岩石圈地幔向大洋岩石圈地幔转换的一部分 ,这种转换可能是大洋岩石圈与大陆岩石圈地幔相互作用的结果。 相似文献
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大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩是地幔熔融和熔体萃取过程中的互补产物 ,地幔熔融和熔体萃取过程形成洋壳 ,因此大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的研究可提供这一过程的独立信息。通过大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的岩石学与地球化学研究 ,特别是痕量元素在熔融和熔体演化过程中地球化学行为的研究 ,对定量描述洋中脊下地幔熔融动力学和认识化学地球动力学模式是十分重要的。目前 ,大洋橄榄岩的研究 ,已成为岩石学研究的前沿领域之一。 相似文献
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新疆东部-甘肃北山地区二叠纪玄武岩对比研究及其构造意义 总被引：5，自引：7，他引：5
通过对新疆东部三塘湖盆地、甘肃北山柳园地区以及邻区二叠纪玄武岩的地球化学特征对比研究，认识到新疆东部-甘肃北山地区及邻区二叠纪形成的系列断陷带内，同期产生的玄武岩具有不同的地球化学特征和岩浆来源，其形成的统一动力学机制主要是可能由于造山带增厚的岩石圈大范围拆沉而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用。这种地幔柱不是核幔边界深部地幔柱的成因，而可能是早期俯冲洋壳的分离掉落后，中亚造山带范围内可能在上、下地幔之间存在更广泛的部分熔融岩浆的原因。由造山带增厚岩石圈大范围拆沉作用而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用，可能是中亚造山带二叠纪深部壳幔作用最壮观的表现方式。同时也以大范围玄武岩喷发、裂谷、大规模后造山幔源花岗岩和超镁铁岩的侵位以及大规模成矿作用而成为独特的“中亚型造山带”而有别于其它造山带。 相似文献
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年轻俯冲大洋板块在太古宙条件下的热演化模式表明，俯冲湿地壳内的拉斑玄武岩在浅部溶融，生成了太石宙英云闪长岩。由于融溶潜热被地壳消耗，使上覆橄榄岩地幔楔体在低于橄榄岩熔隔温度的条件下得以保存下来。这可阻止是幔楔体内的熔融和在现代俯冲带中所观测到的岩石类似的钙碱性岛弧火山岩的生成。 相似文献
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大洋中脊玄武岩可能是在一定压力下，上涌地幔接近分离熔融时所形成的液体的混合物。因此，要理解ＭＯＲＢ的成因，就需要知道接近固相线的地幔橄榄岩熔浆的组成，而对此至今尚没有实验结果。报道了双阶段金刚石聚合萃取技术进行橄榄岩熔融实验的结果，以及橄榄岩熔融动力学计算结果。 相似文献
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富铌玄武岩是硅过饱和,富Ｎａ2Ｏ,ＴｉＯ2,Ｐ2Ｏ5,同时富集高场强元素的一类岛弧玄武岩,这类玄武岩的ｗ(Ｎｂ)>7×10-6,(ｗ(Ｌａ)/ｗ(Ｎｂ))ＭＮ<2。它是由来源于70100ｋｍ深处、受ａｄａｋｉｔｅ熔体交代过的地幔楔橄榄岩部分熔融形成的,是大洋板块俯冲作用的产物。目前发现的富铌玄武岩大多分布在环太平洋新生代岛弧环境,与洋壳俯冲作用密切相关[1 5]。本研究在准噶尔板块东北缘富蕴县的索尔库都克附近首次发现了富铌玄武岩。它产于下泥盆统托让格库都克组中、上部。该地层自下而上的岩石组合为:玄武岩 火山凝灰角砾岩 火山集块岩 含… 相似文献
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白银厂矿田玄武岩地球化学特征及其形成地质环境 总被引：3，自引：0，他引：3
白银厂矿田玄武岩主要由玄武岩和碱性玄武岩组成 ,其中玄武岩属于钙碱性系列和拉斑系列 ,碱性玄武岩属于钾质碱性玄武岩系列和钠质碱性玄武岩系列。相对于N -MORB ,本区钙碱性系列和拉斑系列玄武岩明显富集Ba、Rb、Th、U ,而亏损Ti;碱性系列玄武岩高度富集K、Ba、Rb、Th、U ,而Ti、Zr、Ce相对亏损 ,表明该区玄武岩的形成与板块俯冲作用有关。钙碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列玄武岩具有低的REE含量和亏损的LREE配分型式 ,表明它是由LREE亏损和HREE略有富集的地幔部分熔融形成 ;碱性系列玄武岩的REE含量和 (La/Yb) N 比值高 ,LREE和HREE的分馏程度较高 ,表明其形成于演化的岩浆 ,可能来自于富集LREE的地幔源区或地幔橄榄岩较低程度的熔融。痕量元素地球化学特征表明 ,本区玄武岩应是与板块俯冲作用有关的地幔部分熔融形成 ,成岩环境为火山弧环境 ,是岛弧向成熟岛弧转化过程中的产物。 相似文献
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南海北缘新生代构造演化的深部制约(I):幔源包体 总被引：14，自引：1，他引：14
对南海北缘新生代玄武岩中幔源包体的研究揭示了该地区上地幔的不均一性和复杂的地幔过程。部分橄榄岩中单斜辉石(Cpx)具有极低的Ti含量(<160μg/g),这与这些样品中较高的Cpx含量(8%～12%)不匹配。主元素成分变化趋势以及Cpx中HREE分异现象,暗示该区上地幔经历了变压熔融。地幔熔融始于深部的石榴子石稳定区并延续到浅部的尖晶石稳定区(总熔融程度达23%)。这些熔融残余受到了硅酸盐和含水流体的交代。橄榄岩的微量元素组成指示南海北缘地幔具有大陆裂谷型地幔的特征,而与俯冲带之上的地幔楔或受俯冲作用影响的地幔有很大的差别。包体的平衡温度和橄榄石中Fo之间的负相关关系暗示岩石圈地幔具成分分层结构。该地幔的下部由大洋型橄榄岩组成,而地幔顶部为类似于太古宙-元古宙地幔的富斜方辉石方辉橄榄岩。这一岩石圈结构与该地区岩石圈的减薄和软流圈对老岩石圈的置换有关。深源岩石记录的信息支持南海海盆是陆缘扩张引起的主动盆地的观点。 相似文献
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地幔交代作用研究综述 总被引：1，自引：0，他引：1
地幔交代现象广泛发现于各地的碱性玄武岩或金伯利岩中的地幔橄榄岩包体中。地幔交代作用以地幔岩包体中不相容元素的高度富集和（或（出现角闪石、金云母为标志。岩石学、地球化学、同位素资料等显示地幔交代作用与岩板俯冲及部分熔融作用之间存在密切联系，地幔组成、结构、演化与大陆构造演化之间存在紧密的关系。同位素模式年龄暗示地幔交代作用可能是大陆构造活动的深部原因。 相似文献
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《地球科学进展》2017,(2)
2017年中国科学院海洋研究所"大洋岩石圈与地幔动力学实验室"建成。未来5年,该实验室在国家自然科学基金重点项目(编号:41630968)的资助下,用珍贵的太平洋、大西洋和印度洋洋中脊玄武岩(MORB)、辉长岩和深海橄榄岩(MORP)研究地球化学和地幔动力学的几个基本科学问题:1用Ti-Zr-Hf稳定同位素验证"Nb-Ta和Zr-Hf元素对质量分异的假说";2从MORB演化过程和地幔熔融过程检验目前对铁同位素分馏的基本假说,即重Fe同位素与Fe3+有亲和性,且比轻Fe同位素和Fe2+更不相容;3提出并试图检验地幔高氧逸度是板块构造的结果,即含有大量Fe3+的蛇纹石化大洋岩石圈地幔橄榄岩俯冲到深部地幔所致;4对代表性的MORB样品和中国东部新生代碱性玄武岩样品进行铀同位素研究,检验Andersen等(2015)有关地球演化过程中壳幔循环导致的内、外动力地质过程的相互关系。 相似文献
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富铌玄武岩：板片熔体交代的地幔楔橄榄岩部分熔融产物 总被引：4，自引：0，他引：4
富铌玄武岩是一类具有特殊地球化学特征的岛弧玄武岩。与正常岛弧玄武岩相比，它具有硅饱和并富钠的特征；同时具有相对高的Nb（一般>7×10-6）、TiO2（1%～2%）和P含量，以及低的LILE/HFSE和HREE/HFSE比值，并富集高场强元素；它的原始地幔标准化微量元素图显示了弱的Nb、Ta负异常（有时出现弱的正异常），原始地幔标准化La/Nb比值小于2（但很少小于0.7），它是由受埃达克质熔体交代过的地幔橄榄岩部分熔融形成的。由于富铌玄武岩与埃达克岩是大洋板片俯冲作用的直接产物，因此，通过对该岩石组合及与俯冲作用有关的流体和熔体的研究，不仅可以查明洋壳俯冲作用过程中的岩浆活动特征，还可以阐明洋壳俯冲及壳幔相互作用，具十分重要的地质意义。 相似文献
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华北地区中生代玄武岩高Nb/Ta值对地壳岩石再循环的直接记录 总被引：5，自引：0，他引：5
为揭示中国东部中生代大规模岩石圈减薄作用的深部地幔地球化学响应,对华北东部5个地区的中生代玄武岩进行了ICP-MS分析。结果表明,119~125 Ma玄武岩不仅具显著分异的稀土元素组成(La/Yb=35~60)、岛弧玄武岩型微量元素分布特征,且具高Ni(210×10-6~510×10-6)和Cr(510×10-6~1400×10-6)含量、高Mg#(71~78),以及系统高于球粒陨石的Nb/Ta值[19.9±1.0(1σ),n=16];而100 Ma碱锅玄武岩具有与球粒陨石(17.6)接近的Nb/Ta值[17.3±0.2(1σ)]。再循环地壳岩石在金红石稳定域内以榴辉岩为残余的部分熔融体 地幔橄榄岩反应,不仅使地幔岩石熔点降低、获得高Nb/Ta值及石榴子石特征,而且橄榄石向辉石的转变反应使Ni和Cr在交代地幔中的总分配系数显著降低。受熔体交代地幔橄榄岩的部分熔融可合理解释119~125 Ma玄武岩的上述地球化学特征,玄武岩Nb/Ta值应是对岩石圈减薄过程中地壳物质返回地幔后熔融产生硅质熔(流)体对上覆地幔交代的直接地球化学记录。 相似文献
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地幔转换带是上下地幔的过渡区域,其内部发生的地质过程深刻影响着相关的地球动力学过程。俯冲带作为壳幔相互作用最强烈的地区之一,所产生的广泛分布在地表的大陆溢流玄武岩是研究壳幔循环动力学机制的重要对象之一。地幔转换带中含有相当数量的水,都赋存在名义上无水矿物之中,通过俯冲作用引发的残余板片脱水产生的流体交代大陆岩石圈,所产生的大陆玄武岩具有弧型特征的地球化学信息,使得在判别大陆玄武岩与岛弧玄武岩时容易误判。传统的玄武岩构造判别图在区分2类玄武岩(CFB、IAB)时判别精度不够高,可以通过敏感元素进一步划分,所以需谨慎地使用构造判别图。新提出的地幔转换带水过滤器模型将地球深部水流体循环、大规模陆内岩浆作用和超大陆拼合与裂解组成了一个体系。这个模型揭示了超大陆的聚合潜在地导致了含水大洋板片在地幔转换带内的积累,并且可能改变了地幔对流的模式。 相似文献
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大陆弧安山岩的形成是大洋板片向大陆边缘之下俯冲的结果,但是在具体形成机制上存在很大争议.针对这个问题,对长江中下游地区中生代安山质火山岩及其伴生的玄武质和英安质火山岩进行了系统的岩石地球化学研究,结果对大陆弧安山质火成岩的成因提出了新的机制.分析表明,这些岩石形成于早白垩世,它们不仅表现出典型的岛弧型微量元素分布特征,而且具有高度富集的Sr-Nd-Hf同位素和高的放射成因Pb以及高的氧同位素组成.通过全岩和矿物地球化学成分变化检查发现,地壳混染和岩浆混合作用对其成分的富集特征贡献有限,而其岩浆源区含有丰富的俯冲地壳衍生物质才是其成分富集的根本原因.虽然这些火山岩的喷发年龄为中生代,但是其岩浆源区形成于新元古代早期的华夏洋壳俯冲对扬子克拉通边缘之下地幔楔的交代作用.大陆弧安山岩地幔源区中含有大量俯冲洋壳沉积物部分熔融产生的含水熔体,显著区别于大洋弧玄武岩的地幔源区,其中只含有少量俯冲洋壳来源的富水溶液和含水熔体.正是这些含水熔体交代上覆地幔楔橄榄岩,形成了不同程度富集的超镁铁质-镁铁质地幔源区.在早白垩纪时期,古太平洋俯冲过程的远弧后拉张导致中国东部岩石圈发生部分熔融,其中超镁铁质地幔源区熔融形成玄武质火山岩,镁铁质地幔源区则熔融形成安山质火山岩.因此,大陆弧安山岩成因与大洋弧玄武岩一样,可分为源区形成和源区熔融两个阶段,其中第一阶段对应于俯冲带壳幔相互作用. 相似文献
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Lu-Hf同位素体系对若干基础地质问题的新制约(之二)--大洋地幔端元 总被引：2，自引：0，他引：2
报道了Ｌｕ－Ｈｆ同位素体系在地幔端元的地球化学研究中的部分最新应用成果。大量的大洋玄武岩Ｌｕ－Ｈｆ同位素研究表明：具亏损地幔端元（ＤＭＭ）来源的洋中脊玄武岩岩浆部分熔融的初熔区位于石留石稳定场深度,即深度为８０￣９０ｋｍ的石榴石二辉橄榄岩地幔,而不是原来所认为的尖晶石二辉橄榄岩区（深度小于６０ｋｍ）;以高放射成因Ｐｂ为特征的主Ｕ地幔端元（ＨＩＭＵ）应代表了下地幔物质在某一特定时期发生分异作用的结果 相似文献
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通过对西藏改则地区侏罗系色哇组(J_(1-2)s)玄武岩和安山岩的火山岩夹层进行地球化学分析,结果表明色哇组中的玄武岩为大陆岛弧钙碱性系列,具有轻稀土相对于重稀土富集,Nb、Ta、Ti亏损的特征,其源岩很可能来自地幔锲橄榄岩的部分熔融,并受到俯冲板片流体的交代,岩浆在上升就位过程中还经历了分离结晶作用。综合区域地质资料分析,色哇组的玄武岩很可能代表了早-中侏罗世,班公湖-怒江洋壳开始向北俯冲熔融上升的产物。 相似文献
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蛇绿岩型金刚石和铬铁矿深部成因 总被引：5，自引：0，他引：5
地球上的原生金刚石主要有3种产出类型,分别来自大陆克拉通下的深部地幔金伯利岩型金刚石、板块边界深俯冲变质岩中超高压变质型金刚石,和陨石坑中的陨石撞击型金刚石。在全球5个造山带的10处蛇绿岩的地幔橄榄岩或铬铁矿中均发现金刚石和其他超高压矿物的基础上,我们提出地球上一种新的天然金刚石产出类型,命名为蛇绿岩型金刚石。认为蛇绿岩型金刚石普遍存在于大洋岩石圈的地幔橄榄岩中,并提出蛇绿岩型金刚石和铬铁矿的深部成因模式。认为早期俯冲的地壳物质到达地幔过渡带(410~660 km深度)后被肢解,加入到周围的强还原流体和熔体中,当熔融物质向上运移到地幔过渡带顶部,铬铁矿和周围的地幔岩石以及流体中的金刚石等深部矿物一并结晶,之后,携带金刚石的铬铁矿和地幔岩石被上涌的地幔柱带至浅部,经历了洋盆的拉张和俯冲阶段,最终在板块边缘就位。 相似文献