卡罗琳海板块实验:初始俯冲、初始扩张与流固耦合     

李春峰  李刚  厉子龙  刘文潇  章露露  陆哲哲  陈雪刚  姚泽伟 《海洋地质与第四纪地质》2019,39(5)

西太平洋具有全球最活跃的板块构造与海陆相互作用过程,西太平洋的卡罗琳(Caroline)海盆形成于特提斯海与太平洋之间,处于印尼海道的咽喉区域,海盆范围正好对应了西太平洋暖池的大部分海域。其内部地形复杂,具有特征的隆起和残留洋中脊,而周围具有年轻活跃的俯冲带和洋中脊,并且与菲律宾海、太平洋、Ontong-Java大火成岩省、众多深海沟等相互作用,是研究俯冲带和洋中脊初始形成机理与动力学以及固体地球与海水相互作用的理想场所。过去对Caroline海盆的研究主要是美国和日本科学家在20世纪70—80年代完成的,在很多构造单元的成因和属性的解释上存在很大争议,很少涉及多圈层相互作用方面的研究。国家自然科学基金委重大研究计划"西太平洋地球系统多圈层相互作用"的实施推动了西太平洋基础海洋科学研究的步伐,通过综合地球物理和地球化学分析,对Caroline海盆的构造边界过程和海盆岩石圈蛇纹岩化程度等开展详细研究,探索深部过程与海底过程之间,特别是在水和热流通量方面的联系。Caroline海盆是提出典型海洋微板块演化模式和未来进一步深入研究(包括科学大洋钻探)的关键区域,其复杂多样的边界发育初始俯冲边界、初始扩张边界以及火山链和张裂中心,其板内地质构造也曾存在复杂的海底扩张和构造转换,并且显示强烈的板块边界和板内构造耦合过程。  相似文献   

高静载条件下受频繁动力扰动时蛇纹岩动力学特性研究     

唐礼忠  程露萍  王春  舒计步  武建力  陈源 《岩土力学》2016,37(10):2737-2745

基于改进的分离式霍普金森压杆（SHPB）岩石动静组合加载试验系统,进行了在不同静力轴压条件下受频繁动力扰动作用的动力学试验,研究蛇纹岩在高静载下受频繁冲击扰动过程中的动态变形特性、动态峰值应力和应变、能量变化规律和岩石破坏模式等动力学特性。研究结果表明：高静载条件下受频繁冲击扰动作用时,在动态峰值应力前,动态应力与应变呈正相关关系,而在动态峰值应力后,出现变形回弹和不回弹两种现象;随着动力扰动次数的增加,岩石动态峰值应力减小、动态峰值应变增大、动态变形模量减小、岩石由释放能量向吸收能量方向转化;随着预加静力轴压的增大,单次冲击过程中岩石损伤加剧,岩石破坏需要的扰动冲击次数减少,同时岩石由拉伸破坏模式向压剪破坏模式转变,破坏块度由小变大、均匀度降低。试验结果对揭示深部岩体承受高地应力和频繁开挖爆破等动力扰动作用下的破坏机制具有重要意义,同时为工程实际中通过调整围岩静应力状态和爆破以提高围岩长期稳定性的可行性提供了室内试验支持。  相似文献   

中微量元素化肥与非金属矿产     

宣之强 《地球》2016,(4):108

正无机化肥制取原料多数来自非金属矿产,如磷肥多用磷块岩、钾肥多用可溶性钾盐岩中光卤石或钾石盐。中微量元素化肥原料应该采用何种非金属矿产?目前,多数矿产生产矿物肥实践中还没有制定成熟地质、矿物肥科学规范。半个多世纪以来,大量元素氮、磷、钾化肥长期使用,已使土壤生态或人类生存环境负面影响突显。此外,  相似文献   

岫玉的地震波速、各向异性、弹性力学性质及其构造地质意义     

王茜  邵同宾  嵇少丞  道林克祯  近藤洋裕  龙长兴  孙圣思 《大地构造与成矿学》2014,(1)

为了研究水化岩石圈地幔和地幔楔的地震波速、各向异性及其与蛇纹石化程度及应变状态的关系,作者实验测量了8块叶蛇纹岩(采自辽宁的岫玉)标本在不同构造主方向(X,Y和Z)上的纵、横波速度随围压(0~600 MPa)的变化规律,详细研究了叶蛇纹石在塑性变形过程中通过(001)[010]位错滑移形成很强的晶格优选定向和高达21%的纵波速度各向异性与24%的剪切波分裂的特征,发现高温叶蛇纹岩与低温利蛇纹岩具有截然不同的地震波性质,例如,在围压600 MPa下,高温叶蛇纹岩的Vp=6.73 km/s、Vs=3.74 km/s,Vp/Vs=1.80,而低温利蛇纹岩的Vp=5.10 km/s、Vs=2.32 km/s,Vp/Vs=2.20。前人利用低温蛇纹石化橄榄岩的波速数据解释温度高于300℃的水化地幔楔和岩石圈地幔的地震波速不可避免地要低估研究区域内蛇纹石化的程度和水含量。本研究查明叶蛇纹岩的地震波性质及其各向异性特征亦为解释全球大洋板块俯冲带乃至青藏高原地区的剪切波分裂资料提供了新的思路。  相似文献   

俯冲带蛇纹岩变质脱水过程中的Mg、Fe同位素分馏行为:进展与展望     

陈伊翔 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(5):1034-1048

蛇纹岩在俯冲带地球化学循环中发挥着重要作用.蛇纹岩是俯冲带中极富Mg和Fe的矿物,其变质脱水释放的流体含有显著量的Mg和Fe,对俯冲带中Mg、Fe元素的循环及其同位素的分馏行为起着重要作用.蛇纹岩脱水过程中的Mg、Fe同位素分馏特征与不同温度、压力条件下蛇纹岩体系的矿物组合、释放流体的氧化还原状态、流体中Mg、Fe的价态和种型等密切相关.本文在总结俯冲带蛇纹岩的产出特征、稳定性和主要脱水反应的基础上,系统评述了俯冲带蛇纹岩在变质脱水过程中Mg、Fe同位素分馏行为的研究现状和存在的关键科学问题,并对未来的研究方向进行了展望.  相似文献   

苏鲁超高压变质带中蛇纹岩的地球化学特征及岩石成因     

郭翟蓉  王建  张佳佳  李爱 《世界地质》2018,37(2):423-435

青岛的仰口和日照的梭罗树是苏鲁超高压变质带中重要的蛇纹岩出露区。系统的岩石地球化学分析表明,仰口和梭罗树地区的蛇纹岩具有高Mg、低Al_2O_3/Si O_2、贫高场强元素(Nb、Th、Zr和Hf)和重稀土元素(HREE)的特征,其原岩是经历了不同程度部分熔融后的地幔残余,符合弧前地幔橄榄岩的特征。经模拟估算,仰口蛇纹岩的原岩熔融程度15%,梭罗树蛇纹岩的原岩熔融程度在20%~25%之间。蛇纹岩富流体迁移元素(U、Pb和LREE),且LREE和HFSE无明显相关性的地球化学特征表明,研究区蛇纹岩原岩在弧前地幔楔环境下,受到俯冲板片释放的含H_2O流体作用发生蛇纹石化,形成了流体迁移元素富集的蛇纹岩。  相似文献   

东昆仑清水泉蛇纹岩中铬铁矿特征及其构造意义   总被引：2，自引：1，他引：1  

冯惠彬  孟繁聪  李胜荣  贾丽辉 《岩石学报》2015,31(8):2129-2144

东昆仑造山带清水泉中超基性岩已蚀变为蛇纹岩,很难对其性质和形成环境进行判断,但蛇纹岩中存在的浸染状和条带状铬铁矿有助于识别超基性岩的性质及形成过程。显微结构和电子探针分析结果显示部分铬铁矿具环带结构,核部为富Al贫Fe的铝铬铁矿,Cr2O3为36%~44%,Al2O3为24%~28%,Ti O2含量很低(0.1%),Fe O为15%~24%,而Fe2O3含量为0.6%~3.0%,Cr#为0.47~0.56,Mg#为0.45~0.62,Fe2+#变化于0.38~0.55,显示出蛇绿岩的特性,由此推测其寄主岩石——方辉橄榄岩属于蛇绿岩成员。核部铝铬铁矿结晶温度平均约为1387℃,结晶压力平均为2.9GPa,推断其形成深度约为88km,相当于软流圈位置。核部铝铬铁矿Cr#-Mg#,Cr#-Ti O2以及Ti O2-Al2O3的关系特征显示其寄主岩石——方辉橄榄岩可能产自俯冲带环境中的弧前位置。  相似文献   

赣东北蛇纹岩中铬尖晶石特征及其形成环境          下载免费PDF全文

郭国林  潘家永  刘晓东  何光玉  韩善楚 《地质与勘探》2008,44(5):53-57

赣东北蛇纹岩主要分布于该区的蛇绿混杂岩带内,经ICP-MS分析发现该区蛇纹岩Cr的丰度达6187×10-6,电子探针分析发现主要以铬尖晶石类矿物形式存在.铬尖晶石矿物的Cr#[=100*Cr/(Cr+A1)]为60～69,指示其形成环境可能与SSZ型蛇绿岩(supra-subduction zotle ophiolite)有关.  相似文献   

不列颠哥伦比亚蛇纹岩和火山灰演生土壤的地貌学,化学和矿物学     

Bulm.  CE 刘淑芳 《国外地质与勘测》1993,(4):46-50

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蛇绿岩套中超基性岩体的岩石组合:蛇纹岩、异剥钙榴岩和蛇绿碳酸岩——以西阿尔卑斯Zermatt-Saas蛇绿岩为例   总被引：2，自引：1，他引：2  

李旭平  Meinert RAHN  Kurt Bucher  张立飞 《地学前缘》2003,10(4):457-468

蛇纹岩、异剥钙榴岩和蛇绿碳酸岩是蛇绿岩套中超基性单元特有的3类岩石组合,该套岩石组合的形成过程复杂,经历了从地幔岩浆结晶分异、洋脊变质作用改造和俯冲-仰冲构造过程,记录了从地幔岩浆侵位到造山带形成、演化的全程信息。蛇纹岩由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄岩通过水化和氧化过程而形成;异剥钙榴岩由含水石榴石、符山石、绿帘石族矿物、透辉石和绿泥石等含水和含钙的硅酸盐矿物组成,是由基性岩经历钙交代和水化作用而形成;蛇绿碳酸岩则由高度破碎变形的蛇纹岩角砾和碳酸岩基质(方解石、白云石或菱镁矿)共同组成,碳酸钙主要来自海水参与蛇纹岩化过程产生的富钙热液。阿尔卑斯西部的Zermatt-Saas蛇绿岩体中这3种岩石的组合研究表明:蛇纹岩化过程发生在大洋变质时期,超基性岩体在海水的作用下形成蛇纹岩。蛇纹岩化过程中释放出主要来自斜方辉石和单斜辉石的钙,与水共同作用交代超基性岩体中的基性岩脉,从而形成异剥钙榴岩。蛇绿碳酸岩形成于俯冲变质之前或俯冲变质的早期。这3类岩石一经形成,都经历了其后的叠加变质作用,进而表明Zermatt-Saas蛇绿岩经历了大洋变质、与俯冲、折返和抬升有关的高压变质和区域变质、绿片岩相变质和晚期热液变质作用的pT轨迹演化,代表着西阿尔卑斯从洋脊变质作用到俯?  相似文献