地幔柱大辩论及如何验证地幔柱假说   总被引：20，自引：1，他引：20  

徐义刚  何斌  黄小龙  罗震宇  朱丹  马金龙  邵辉 《地学前缘》2007,14(2):1-9

目前关于地幔柱存在与否的争论主要集中在地幔柱学说的三个假设上:(1)起源于地球核幔边界缓慢上升的细长柱状热物质流;(2)热点下具有异常高温地幔;(3)地幔柱是相对静止的。这三个方面的验证需要今后深部地球物理探测、岩石学和古地磁等学科的综合运用和进一步的工作。文中认为,地幔柱学说依然能合理地解释地球上一级地质现象,反对地幔柱的学者过分强调了一些小尺度的与地幔柱理论不符的细节,而小尺度地壳特征显然还受到其他许多因素的影响。可以从以下5个方面来鉴别老地幔柱:(1)大规模火山作用前的地壳抬升;(2)放射状岩墙群;(3)火山作用的物理特征;(4)火山链的年代学变化;(5)地幔柱产出岩浆的化学组成。研究表明,峨眉山大火成岩省满足其中的3到4个指标,因此地幔柱是形成峨眉山玄武岩的主要动力学机制。  相似文献   

峨眉山玄武岩的铂族元素地球化学特征   总被引：38，自引：4，他引：34  

张成江  李晓林 《岩石学报》1998,14(3):299-304

采用镍锍试金预处理中子活化分析方法,系统地测定了峨眉山玄武岩的铂族元素含量。１４个样品的平均值为：Ｏｓ＝０．３９ｎｇ／ｇ,Ｉｒ＝０．０６９８ｎｇ／ｇ,Ｒｕ＝０．４９ｎｇ／ｇ,Ｒｈ＝０．２５ｎｇ／ｇ,Ｐｔ＝７．７１ｎｇ／ｇ,Ｐｄ＝５．４８ｎｇ／ｇ。相对于原始上地幔,峨眉山玄武岩的铂族元素分异明显,Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ亏损,Ｐｔ、Ｐｄ富集。（Ｐｔ＋Ｐｄ）／（Ｏｓ＋Ｉｒ＋Ｒｕ）比值（平均１３．９６）和Ｐｄ／Ｉｒ比值（平均７８．５）显著高于原始上地幔、地幔捕虏体、阿尔卑斯型橄榄岩及科马提岩。铂族元素配分模式为铂钯富集型。以上这些特征表明其原始岩浆为上地幔低程度部分熔融形成的玄武岩浆。  相似文献   

超级喷发(超级侵入)后成矿作用   总被引：12，自引：4，他引：8  

罗照华  周久龙  黑慧欣  刘翠  苏尚国 《岩石学报》2014,30(11):3131-3154

本文仿照超级喷发的概念定义了超级侵入,并将超级火山对应于大型岩基.文章聚焦于这样一个科学问题:为什么大规模成矿作用发生在紧接着超级喷发和超级侵入之后？为此,首先探讨了峨嵋山地幔柱系统的活动规律.尽管少数学者对玄武质岩浆大规模喷出之前的千米级地壳隆升提出了质疑,峨嵋山火山岩系第一旋回底部玄武岩直接覆盖在喀斯特之上的新观察支持千米级隆升的认识.这表明,峨嵋山地幔柱快速上涌之初期,岩石圈子系统在相当长一段时间没有作出伸展响应,尽管局部已经发生了地壳岩石的部分熔融.因此,岩浆通道形成之后,首先喷出了巨厚层玄武岩,并且后者裹挟了部分长英质岩浆.此后,岩浆喷发的规模振荡性减小,直至消失和地表沉降.斜长石巨斑玄武岩和苦橄岩中橄榄石斑晶与基质间的不平衡表明这些晶体属于循环晶,暗示岩浆曾经在深部岩浆房滞留了相当长的时间,这将导致岩石圈受热膨胀和再次隆升以及岩浆的冻结.因此,下一阶段岩浆活动的开始要求有一个冻结岩浆房的活化机制.依据野外地质学和岩相学观察,文章详细描述了流体活化机制,并强调了提出这种机制的必要性.虽然多数作者偏好升温活化机制,流体活化机制对长英质和镁铁质岩浆成矿系统都是必需的.进而,结合地幔名义无水矿物的H₂O丰度及其对岩浆产生过程的贡献,提出岩浆产量与减压速率正相关而与流体产量反相关的观点.尽管水流体可以有效降低地幔橄榄岩的固相线温度从而有可能提高岩浆产量,新生代玄武岩中橄榄岩包体依然含有未分解的角闪石和云母且名义无水矿物依然含有较多的H₂O,表明快速减压条件下含水暗色矿物的分解反应和名义无水矿物的脱水作用都是低效的.将这种认识与峨嵋山地幔柱系统的振荡性运动结合在一起,结合成矿作用的基本解是成矿金属从流体中析出的认识,可以得出超大型矿床必然形成于超级喷发和超级侵入之后.攀枝花式铁矿的观察表明,两类代表性矿床都具有铁矿浆侵位发生在成矿系统演化最后阶段的特点.因此得出结论:超大型矿床的形成取决于岩浆通道向流体通道的转换.如果岩浆通道在尚未完全封闭之前被含矿流体所利用,大规模流体快速上升将产生超大型矿床.含矿流体透过残留于通道中的熔体上升,不仅冲刷通道中的残留熔体并使其聚集在火山岩系之下或侵位于其下部形成含矿小岩体,而且持续注入于小岩浆体中的含矿流体可以导致岩浆强烈分异形成层状岩体.当通道中残留熔体被消耗殆尽,沿着通道上升的只有含矿流体.这些含矿流体充填在自生长裂隙中并强烈排气,最终可形成矿浆型富矿体.考虑到通道的规模与关闭速率的关系,推测超级喷发/侵入发生时的岩浆主通道更容易转换为含矿流体通道,因而是圈定找矿靶区的首选目标.该模型似乎与观察结果相吻合,并可与岩浆成矿系统的复杂性、小岩体成大矿理论、透岩浆流体成矿理论和通道成矿假说有机地结合在一起,较合理解释了超级喷发/侵入后成矿作用的地球动力学背景和成矿过程.由于长英质和镁铁质岩浆系统中均可见岩基,我们建议将这类成矿作用统称为岩基后成矿作用.  相似文献   

川南早三叠世砂页岩型铜矿床沉积环境、成矿模式及对峨眉山地幔柱成矿系统的补充     

文俊  张航飞  刘治成  赵伟  竹合林  赵俊兴  刘洪  李复勇  赵凱莉  何永刚  张金元  钟强生 《矿床地质》2023,42(3):598-617

峨眉山地幔柱一直以来是国内外学者的研究热点之一,近年来对峨眉山地幔柱的成矿效应的关注度持续升高,但对提供成矿物源的矿床类型研究较少,特别是对砂页岩型铜矿的研究极少,砂页岩型铜矿稳定分布在沐川西部及西南部的飞仙关组底部,以往开展了大量的勘查工作,取得了较好的找矿成果,但其成矿物质来源还有较大争议。为厘清沐川地区飞仙关组底部砂页岩型铜矿床的富集规律、沉积环境和成因机制,本研究开展了野外实地调查、矿物学、岩相古地理与岩石地球化学等系统性研究,探讨其物源、富集规律、沉积环境,建立了成矿模式。研究结果表明,沐川地区砂页岩型铜矿体产出于早三叠世飞仙关组底部的一套灰绿色细碎屑岩中,主要矿石类型有粉砂质条带黏土岩型铜矿、泥质条带粉砂岩型铜矿、粉砂岩型铜矿和细砂岩型铜矿,矿石矿物以黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿为主;沐川地区飞仙关组底部的沉积相属于有障壁型海岸相潮坪亚相,可识别出潮上泥坪微相、潮间混合坪微相、潮下砂坪微相和潮渠微相4种微相,Cu元素主要富集于粉砂质条带黏土岩和泥质条带粉砂岩等水动力条件较弱的潮间混合坪微相中,铜的富集严格受岩相古地理及沉积相的控制; Cu元素主要来源于峨眉山高钛玄武岩,西部的康滇古陆是主要的物源区;沐川地区飞仙关组底部砂页岩型铜矿属同生沉积型矿床,其成矿模式可分为峨眉山玄武岩喷溢（矿源层形成）阶段、风化剥蚀搬运阶段、沉积富集阶段和成岩保存阶段。上述成果,对西南地区进一步实现战略性矿产找矿突破和补充完善峨眉山地幔柱成矿系统具有重要意义。  相似文献   

Paleo-oil reservoir pyrolysis and gas release in the Yangtze Block imply an alternative mechanism for the Late Permian Crisis     

《地学前缘(英文版)》2022,13(2):101324

The causes of the global mass extinction that occurred around the Permian–Triassic boundary have been widely studied through the geological record and in various locations. The results show that volcanic activity was a key factor in initiating the crisis during the Late Permian. Compared to other thermal events triggered by volcanic activity, pyrolysis of petroleum in Pre-Permian reservoirs has rarely been suggested as a significant source of the greenhouse gases that caused the mass extinction. In this study, geochemical analysis is carried out of a huge paleo-oil reservoir in the Yangtze Block (YB), South China. The detection of mineral inclusions and pyrobitumens is evidence of rapid pyrolysis of accumulated oil in the Ediacaran reservoir. New evidence from hydrothermal minerals and the presence of domain mesophase in the pyrobitumen suggest that the pyrolysis process occurred abruptly and that greenhouse gases were rapidly released through venting pipes. The dating of such a complex geological event in this old and deeply buried reservoir is inevitably difficult and potentially unreliable. However, cross-validation of the multiple evidence sources, including hydrothermal minerals and domain mesophase, indicates that the rapid oil pyrolysis must have been driven by a major thermal event. Reconstruction of burial and thermal histories suggests that the thermal event was most likely to have been triggered by the Emeishan Large Igneous Province (ELIP), which was in a period of significant volcanic activity during the Late Permian. Massive volumes of gases, including methane, carbon dioxide, and possibly hydrogen sulfide, were released, causing a significant increase in greenhouse gases that may have contributed to global warming and the resulting mass extinction during the Late Permian Crisis (LPC).  相似文献   

滇黔交界地区峨眉山玄武岩铜矿化蚀变特征   总被引：15，自引：0，他引：15  

李厚民  毛景文  徐章宝  陈毓川  张长青  许虹 《地球学报》2004,25(5):495-502

滇黔交界地区蛾眉山玄武岩铜矿化具层控特征,主要发育于上二叠统蛾眉山玄武岩组第四岩性段下部。矿化主岩为玄武岩流顶部的淬碎玄武质角砾岩和玄武岩流之间的含炭沉积岩;矿石矿物主要为自然铜及其表生氧化产物黑铜矿、赤铜矿、孔雀石等;脉石矿物主要有沥青、炭质物、石英、沸石、方解石、绿帘石等,此外还有少量绿泥石、钠长石、铁阳起石、榍石、辉铜矿、硅孔雀石、铜蓝、褐铁矿等。以玄武岩为主岩的铜矿石典型矿物组合为自然铜 沥青 石英及不含沥青等有机质的自然铜 石英 绿帘石,以含炭沉积岩为主岩的铜矿石典型矿物组合为自然铜 炭质物 沸石 石英( 辉铜矿);原生铜矿化有2个期次：早期铜矿化发生于有机质流体贯人之前,晚期铜矿化发生于有机质流体贯人之后。该类铜矿化的同生火山热液特征不明显,以后生热液矿化为主。淬碎玄武质角砾岩不仅是有机流体的良好储层,也为成矿流体提供了就位空间,是铜矿化层控特征的主要控制因素。有机流体及含碳沉积岩中碳质为成矿物质以自然铜形式沉淀提供了还原条件。  相似文献   

滇东南建水地区高镁火山岩包体的成因和构造背景          下载免费PDF全文

刘德民  郭宏杰  张根袁  孔令昊  邵俊琦  张婧琪 《地球科学》2019,44(5):1749-1760

在滇东南建水地区发现产于峨眉山玄武岩中的高镁火山岩包体,这对于地幔柱的形成演化具有重要研究意义.对这些包体进行了锆石U-Pb年代学、地球化学和岩矿分析.高镁火山岩包体具斑状结构,致密块状构造,斑晶主要为贵橄榄石和透辉石.13颗锆石U-Pb LA-ICP-MS加权平均年龄为259±2Ma(MSWD=1.9),显示与寄主岩石同期形成.包体岩石具有高镁(Mg~#=68～75)、低硅(SiO_2=45.11%～45.93%)特征,轻稀土元素(LREE)、高场强元素(HFSE)富集而重稀土元素(HREE)亏损,属于亚碱性、拉斑玄武岩系列,具有板内玄武岩(IPB)特征.火山岩包体的原始岩浆起源于石榴子石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物,岩浆演化过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用,在侵位上升过程中未受明显的地壳混染作用.该高镁火山岩的存在,显示地幔柱除了垂直上升运动外,在地球深部不同的边界还有多次侧向扩展移动,表明滇东南晚二叠世存在峨眉山地幔柱的一个分支-地幔枝活动.  相似文献   

盘州地区峨眉山玄武岩组煤系夹层及其地质意义          下载免费PDF全文

李宏志  曾芳  胡应全  张冶锴  肖杨 《贵州地质》2019,36(3):215-218

本文简要介绍了盘州市马依东井田和松河井田峨眉山玄武岩组煤系夹层产出的地层层位、煤层特征;结合区域地质背景,探讨了峨眉山玄武岩组煤系夹层的地质意义,对进一步深入研究峨眉地幔柱作用的资源环境效应提供了新的重要信息。  相似文献   

盐津地区峨眉山玄武岩地球化学特征及成因分析     

马健飞  沙小保  刘建清  李佑国  何利 《矿物岩石》2019,39(2):25-33

峨眉山火成岩省东部盐津地区玄武岩的岩石地球化学分析结果表明,盐津玄武岩w(SiO2)为47.97%~52.33%,w(Na2O+K2O)为3.35%~6.57%,Ti/Y值为496.29~567.80,w(TiO2)为3.60%~4.14%,属于钙碱性高钛玄武岩(HT)。岩石LREE/HREE值为7.34~7.88,轻稀土元素富集,分馏程度高,总体亏损Ba,K,Sr,P。高场强元素Nb/U比值为26.39,Ce/Y-Sm/Y和Th/Nb-Ce/Nb等比值均呈明显正相关系,表明盐津地区峨眉山玄武岩受到了明显地壳混染作用。Nb-Nb/Y和La-La/Sm图解中样品投点呈倾斜直线,表明盐津玄武岩岩浆受分离结晶作用影响较弱,δEu值为0.86~0.93,CaO/Al2O3与Mg#无明显相关关系,以及镜下观察均表明仅有少量斜长石、单斜辉石的分离结晶。盐津玄武岩与盐源和越西等地高钛玄武岩地球化学特征相似,具地幔柱成因特征,岩浆可能起源于富集地幔。分配系数相近的强不相容元素Ce/Sm比值为25.50,La/Yb-Sm/Yb图解中样品靠近石榴石尖晶石二辉橄榄岩区域,表明岩浆源区为石榴石尖晶石二辉橄榄岩。  相似文献   

宾川苦橄岩的水含量:对峨眉山大火成岩省成因的启示          下载免费PDF全文

俞浩然  刘佳  夏群科  顾笑龑  王子桢  毕垚 《高校地质学报》2019,25(1):24

近几年来对西伯利亚、哥伦比亚河、塔里木等大火成岩省原始岩浆水含量的分析表明,其源区的显著水化是造成地 幔熔融异常的重要原因之一。峨眉山大火成岩省是全球二叠纪大火成岩省的重要组成之一,前期对其位于宾川剖面底部的 大理苦橄岩水含量的分析表明地幔的水化在峨眉山大火成岩省形成中起到了重要作用。然而大理苦橄岩只能代表峨眉山大 火成岩省初始阶段的熔融条件,而在其后的喷发历史中水是否也起到了关键作用还不清楚。定量分析后阶段喷发的苦橄岩 水含量有助于更完整评估水在大火成岩省形成中的作用。本文报道了位于峨眉山大火成岩省西部岩带宾川剖面中上部的宾 川苦橄岩的水含量,结果表明原始岩浆水含量可高达2.8 wt%,比大理苦橄岩的水含量略低,但仍显著高于MORB 和OIB, 达到了岛弧玄武岩的水含量范围。这表明水对整个大火成岩省的形成中都扮演了重要角色。  相似文献