绿帘石记录俯冲带变质流体活动   总被引：1，自引：0，他引：1  

唐盼  郭顺 《岩石学报》2019,35(7):2045-2060

俯冲带是连接地球表生圈层和深部圈层的关键纽带,深刻影响着地球内部的运行方式和人类宜居环境。俯冲板片脱水释放的高压-超高压变质流体控制着俯冲带诸多重要地质过程,如地幔楔交代和部分熔融、岛弧岩浆活动、中/深源地震以及地球内部的元素迁移和分异等等。深入了解这些流体的源区、运移、成分和物理化学条件是理解这些流体性质和行为的前提和关键。绿帘石是俯冲带变质岩中一个常见的含水造岩矿物,具有较宽广的稳定温压范围(绿片岩相-榴辉岩相)、较高的微量元素含量和缓慢的体扩散行为(如Sr、Pb、Th、U、Cr、V和LREE),能够指示俯冲带(多期)变质流体活动和地球化学效应。本文总结了近年来俯冲带变质绿帘石研究的主要进展及其在揭示俯冲带流体活动方面的重要应用,包括探究俯冲带流体的起源、成分特征、运移方式、氧逸度条件、交代效应和多期次结晶行为。这些研究表明绿帘石是一个极好的变质流体活动记录器,能够为理解俯冲带流体活动和深部元素迁移提供关键信息。  相似文献   

大洋岛弧的前世今生   总被引：2，自引：2，他引：0  

吴福元  王建刚  刘传周  刘通  张畅  纪伟强 《岩石学报》2019,(1):1-15

根据板块构造理论,板块的边界是地质作用最为强烈的地区,因而它们是当今固体地球科学研究的重点。依据应力性质的不同,地球上板块的边界类型有扩张的洋中脊、汇聚的俯冲带和调节板块运动差异的转换断层三种。就汇聚型板块边界而言,它又可进一步划分为洋-洋俯冲的大洋或洋内岛弧带(Intra-oceanic arc)、洋-陆俯冲的安第斯型活动大陆边缘带和陆-陆接触的大陆碰撞带三种。相对而言,大洋岛弧的研究程度最低。传统认为最典型的大洋岛弧——日本诸岛,已不再被认为是洋-洋俯冲的产物,因为已有研究显示它是从亚洲大陆裂解的碎块。根据目前的调查,现今的大洋岛弧主要集中在西太平洋地区,以太平洋与菲律宾板块间的Izu-Bonin-Mariana弧和太平洋-澳大利亚间的西南太平洋岛弧为代表。大洋岛弧研究的最重要问题是,洋洋之间如何产生了俯冲。目前多倾向于认为:大洋中的转换断层可使不同时代的大洋岩石圈相互接触,在这种情况下,较老的岩石圈由于冷却时间较长而密度相对较大,因而可下沉而俯冲到较年轻的岩石圈之下。这一模型也被誉为蛇绿岩形成的初始俯冲定律(Subduction Initial Rule,简称SIR)。但存在的问题是,目前全球还没发现有转换断层转变为俯冲带的实例。更何况,全球大洋中发育如此众多的转换断层,但为何只在西太平洋发育大洋岛弧?本文通过对资料的总结还发现,这些大洋岛弧基本都是从亚洲或者澳大利亚大陆东部边缘裂解的碎块,只是后期的弧后扩张作用使裂解的碎块发生强烈的改造,形成具有类似大洋岩石圈的特点。目前提出的洋-洋自发形成俯冲带的模型并没有理论基础,也没有实际地质事实的支持。但在加勒比海、斯科舍海和阿留申地区,大洋岛弧的出现与洋底高原诱发的俯冲带跃迁或俯冲极性反转有关。因此,板块构造理论中的洋洋初始俯冲模式需要进一步资料的验证。  相似文献   

华北克拉通怀安杂岩中“MORB”型高压基性麻粒岩的成因及其构造意义     

张家辉  王惠初  田辉  任云伟  常青松  施建荣  相振群 《岩石学报》2019,35(11):3506-3528

古元古代是华北克拉通重要的构造演化阶段,现已识别出多条碰撞造山带,但这些造山带的构造边界、演化时限以及地球动力学过程仍存在争议。本文报道了在怀安杂岩中新发现的一套高压基性麻粒岩-大理岩-富铝片麻岩表壳岩组合,原岩为一套基性火山岩-碳酸盐岩-砂/泥岩建造。高压基性麻粒岩记录了峰期高压麻粒岩相变质和麻粒岩相-角闪岩相退变质过程;地球化学研究表明其原岩为亚碱性拉斑玄武岩,具有平坦的稀土元素配分模式((La/Yb)_N=1. 35～1. 79),轻稀土相对亏损((La/Sm)_N=0. 83～1. 13),弱的正铕异常(δEu=1. 0～1. 22),无Nb、Ta负异常,与洋中脊玄武岩(MORB)地球化学特征类似;岩石组合和产状特征与晋冀蒙交界地区广泛分布的具有岛弧拉斑玄武岩性质的岩墙型高压基性麻粒岩明显不同。高压基性麻粒岩锆石εHf(t)为正值(+2. 6～+11. 5),单阶段模式年龄(t_(DM))介于2065～2250Ma之间,可能来源于尖晶石稳定域的浅层地幔源区。综合来看,这套含高压基性麻粒岩组合可能是古洋壳残片。SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究表明,高压基性麻粒岩的原岩可能形成于2. 15～2. 2Ga,峰期高压麻粒岩相变质年龄为～1. 95Ga,1. 83～1. 82Ga代表麻粒岩相退变质作用和减压熔融时限。本文研究表明,该套表壳岩组合记录了古元古代俯冲-碰撞-折返等一系列造山构造演化过程,可为恢复古元古代造山带早期构造环境提供证据。  相似文献   

流体在岩浆型铬铁矿和铂族元素成矿过程中的作用及意义     

苏本勋  刘霞  袁庆晗  罗扬  潘旗旗  白洋  崔梦萌  肖燕  唐冬梅 《地质学报》2022,96(12):4091-4100

镁铁- 超镁铁岩是揭示地幔物质组成和壳幔相互作用的重要窗口，也是Ni- Cu- PGE- Cr等金属矿产资源的重要载体。不同的镁铁- 超镁铁岩体赋矿特征明显不同：蛇绿岩以产出铬铁矿床为特征，阿拉斯加型岩体主要赋含铂族元素(PGE)矿床，大型层状岩体则可同时产出铬铁矿床、PGE矿床和Cu- Ni硫化物矿床。这种成矿差异显然与赋矿岩体形成的构造背景、母岩浆经历的岩浆演化过程有关，但缺少关键控制因素的研究。前人对上述不同种类矿床的研究工作主要集中于地幔源区的部分熔融、上升过程中或岩浆房内的围岩混染和结晶分异等岩浆过程，而极少关注流体作用。近年来，实验岩石学和岩石地球化学的研究均表明幔源岩浆演化过程中的流体活动可能对成矿元素的富集迁移起到至关重要的作用，同时这些成矿元素的赋存状态和分配系数也在不断更新。厘清Cr和PGE在熔体演化——尤其是流体出溶过程中的地球化学行为，刻画并揭示其迁移富集、分离和再富集的成矿过程及控制因素，已成为当前岩浆矿床研究的热点。本文围绕富水流体与铬铁矿和PGE成矿关系的科学问题，总结了不同镁铁- 超镁铁岩体的成矿差异以及铬铁矿和PGE矿床成矿过程中的流体活动记录，提出流体性质和组分对铬铁矿和PGE迁移富集的控制作用，强调有必要开展蛇绿岩、大型层状镁铁- 超镁铁岩体和阿拉斯加型岩体的对比研究。  相似文献   

华北东南部中生代岩石圈地幔性质、组成、富集过程及其形成机理   总被引：30，自引：7，他引：30  

张宏福周新华  范蔚茗孙敏 郭锋英基丰  汤艳杰张瑾 牛利锋 《岩石学报》2005,21(4):1271-1280

本文通过对我国华北东南部中生代幔源岩浆活动的时空分布规律及其地球化学特征的系统总结来进一步厘定该地区中生代岩石圈地幔的性质和组成,并通过与华北内部如鲁中地区中生代岩石圈地幔的对比研究探讨华北东部岩石圈的时空演化规律、富集过程及其形成机理。幔源岩石的 Sr-Nd-Ph 同位素特征表明华北东部中生代岩石圈地幔存在明显的时空不均匀性,其中心部位如鲁中地区以弱富集地幔为主体;而东南部如鲁西南和胶东地区则为类似 EM2型地幔(~(87)Sr/~(86)Sr_i 可高达0.7114)。华北东南部中生代岩石圈地幔随时间的演化特征也很明显。这些幔源岩石的地球化学特征和玄武岩中地幔岩捕虏体(橄榄岩和辉石岩)和捕虏晶(橄榄石和辉石)的组成和结构特征皆证明华北东南部中生代岩石圈地幔曾受到过富硅熔体的强烈改造。橄榄岩-熔体的相互反应是该区岩石圈改造和组成转变的重要方式,从而造成古生代高镁橄榄岩转变为晚中生代低镁橄榄岩和辉石岩。进入岩石圈地幔的熔体具下/中地壳物质重熔的特征,从而导致该区晚中生代岩石圈地幔的快速富集。有关华北东部中生代岩石圈减薄和改造的时限、过程和机制等问题也进行较详细的讨论。  相似文献   

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿   总被引：23，自引：21，他引：23  

范宏瑞胡芳芳  杨进辉沈昆　翟明国 《岩石学报》2005,21(5):1317-1328

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。  相似文献   

泥河湾盆地磁性地层定年与早期人类演化   总被引：16，自引：10，他引：16       下载免费PDF全文

朱日祥  邓成龙  潘永信 《第四纪研究》2007,27(6):922-944

主要评述了近年来泥河湾盆地磁性地层学的研究进展,包括建立泥河湾组的磁性地层年代格架、厘定泥河湾动物群的时代和确定华北地区早期人类活动年代序列.研究表明:第一,泥河湾组河湖相沉积序列记录了高斯正极性时末期以来的地磁极性特征(松山和布容极性时),即沉积时代始于约2.6Ma.早期人类至少在1.66～0.78Ma期间的大约90万年的时间内长期持续地占据高纬度的泥河湾盆地.泥河湾动物群(包括广义和狭义)的时代为2.0～0.8 Ma.第二,华北地区早期人类已经能够适应东亚高纬度地区冬季风增强、夏季风减弱和干旱化趋势增强的复杂环境变化,尤其能适应中更新世气候转型前后中国北方多变而且不稳定气候条件和生态环境.因此,气候和生态环境的多变性与不稳定性是促进人类进化的重要因素.第三,早期人类走出非洲以后,可能沿不同的路径并以较快的速度扩散到东亚地区.向南越过印度尼西亚的赤道地区,向北至少扩散到40°N的泥河湾盆地.  相似文献   

伪谱法弹性波场数值模拟中的边界条件   总被引：1，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

李信富  李小凡  张美根 《地球物理学进展》2007,22(5):1375-1379

边界条件问题长期以来一直是困扰地震波数值模拟研究者的一个难题,许多人都提出了有效的方法,但是该问题仍然需要研究.本文针对伪谱法地震波场数值模拟的特殊要求,即所有网格点相互耦合,且傅立叶变换的周期性使得方程在网格边界上很难得到一个吸收的替代方程,研究衰减边界条件中衰减系数的变化对边界反射波衰减效果的影响.数值实验结果说明,随着衰减系数的增大,振幅衰减加快,用很少的过渡带网格就可以使边界上的反射波能量很小.但是如果衰减率过大,就会在传播区和过渡带产生干扰波场.因此,在衰减系数的选择上应采取折中办法,即在取某一较小的衰减系数的前提下,设置较少的过渡带网格数使边界的能量反射最少.  相似文献   

洱源-江川宽角地震剖面的地壳反射特征   总被引：6，自引：0，他引：6       下载免费PDF全文

张智  徐春明  孟补在  刘财  滕吉文 《地球物理学报》2007,50(4):1082-1088

通过对洱源-江川宽角反射地震资料的叠前偏移处理成像，得到了一个类似于近垂直入射多道地震数据的记录剖面.反射剖面图像与地壳速度结构共同揭示出地壳厚度由剖面西北端(约45 km)向东南端(约40 km)减薄.在洱源-楚雄西北附近深度约10 km处存在一组向东南倾斜的强反射震相，其东南约50 km处存在向西北倾斜的强射震相.易门断裂两侧地壳反射属性具有明显的差异，易门断裂之西北方向深度25～40 km处，中下地壳内存在两组强振幅，向东南方向上倾的地震反射同相轴，并被楚雄-建水断裂后期所错断，易门断裂之东南方向上，地壳内反射较为均一，未见特别明显的强间断面反射信息，这个反射结构被解释为印度板块东向俯冲与藏东缘地壳物质东向逃逸综合作用导致下地壳增厚和厚地壳变形的结果.  相似文献   

自相似型各向异性自组织介质中地震波场动力学响应   总被引：6，自引：2，他引：6       下载免费PDF全文

刘永霞  徐涛  赵兵  刘春成 《地球物理学报》2007,50(1):221-232

地下岩石结构/构造和矿物组成在小尺度上存在的不均匀性和各向异性会导致地震波速度的分形分布，进而衍生出自组织介质模型. 本文针对地球内部岩浆垂向侵入及横向溢流为特征的岩浆作用，开展自相似型各向异性自组织介质的地震波动力学响应研究. 基于二维自组织介质模型和声波方程，本文利用有限差分法模拟了不同强度岩浆侵入和溢流作用形成的自组织介质中地震波场，并进行了波场特征分析. 研究结果表明：（1）在横向溢流作用为主的自组织介质中，横向相关长度小于地震波波长的条件下，聚焦效应随着横向相关长度的增大而增强，地震波能量随之增强；反之，在横向相关长度大于地震波波长的条件下，散射效应随横向相关长度的增大而增强，地震波能量随之减弱. （2）在垂向侵入作用为主的自组织介质中，随着垂向相关长度增大，散射效应增强，地震波的能量也随之迅速减弱. （3）岩浆作用的自组织强度增强，地震波的能量增大，而中心频率无变化. （4）自组织介质具有相同的小尺度扰动，其速度梯度背景越小，地震波能量在炮点附近越集中. （5）当多层自组织介质共存，特征层位的波场特征仍以各自的自组织特性为主，因此利用实际资料中不同层位的地震反射特征可推测地下介质的自组织性质.  相似文献