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Dehydration/melting of oceanic crusts during returning to the mantle in subduction zones are related to origin of arc lavas. The factors that influence arc magmatism include compositions of the subducting slabs, mantle wedge and subduction rates. However, distinguishing these factors remains difficult and highly debated. Subducting rate is related to the total mass of inputs and controls thermal structure, thus plays a crucial role in arc magmatism. Here we explore the relationships between geochemical variations of arc lavas and convergence rates(increasing from 46 mm/a to the south to 83 mm/a to the northward) in the Tonga-Kermadec arc system. Data of geochemistry for lava samples from nine islands of this arc system are collected and compiled to investigate the role of subduction rate in arc magmatism. Lavas from the northern Tonga arc with a faster subduction rate show broadly lower concentrations of TiO_2 and highfield-strength elements(HFSEs, e.g. Nb, Ta, Zr, Hf), and higher Ba/Th, U/Th ratios than the Kermadec Arc to the south. Some of the Kermadec lavas show the highest values of Th/Nb ratio. We suggest that the northern Tonga arc with a higher subduction rate has been influenced by a stronger role of subductionreleased fluid, which results in stronger large-ion-lithophile elements(LILEs) and relatively weaker HFSEs contribution. It is interpreted that faster subduction rate tend to create a cooler subduction zone, leading to stronger dehydration subduction slab contribution with, thus, higher LILE/HFSE ratios of arc lavas. The conclusion contributes to a better understanding of arc magmatism, and ultimately the long-term chemical differentiation of the Earth. More supplementary geochemical data along Tonga-Kermadec arc and tests in other arcs are needed. 相似文献
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蚀变大洋地壳通过俯冲带进入地幔,是导致岛弧火山作用的重要物质来源。洋壳蚀变导致的矿物和地球化学组成变化对理解固体地球化学循环具有重要意义。IODP U1365站位位于汤加-克马德克俯冲带前缘的俯冲板片上,对该站位蚀变玄武岩的研究有助于理解汤加-克马德克俯冲带的俯冲过程。对U1365站位的9件玄武岩样品进行了蚀变产物的主量元素电子探针分析,并结合全岩主量元素含量,探讨了低温热液蚀变的影响因素及蚀变产物对化学组成变化的控制。研究表明,该站位的主要蚀变产物为皂石、绿鳞石、贝德石、沸石、绿泥石、橙玄玻璃、黄铁矿、方解石,以及铁的氧化物/氢氧化物,为典型的低温热液蚀变产物组合特征。从岩石单元(熔岩流)边界或裂隙边缘到岩石内部,蚀变矿物呈现铁的氧化物/氢氧化物—绿鳞石—皂石+黄铁矿的带状分布,指示了从氧化环境向还原环境的转变。该站位的蚀变类型包括矿物置换、气孔填充及裂隙填充。根据蚀变产物组合及矿物穿插关系,将U1365站位玄武岩的低温蚀变过程划分为4个阶段:玄武质玻璃橙玄化、氧化蚀变矿物(绿鳞石+铁的氧化物/氢氧化物)的形成、还原蚀变矿物(皂石+黄铁矿)的形成,以及裂隙的封闭。低温热液蚀变过程对该站位玄武岩化学成分的改变主要体现为K_2O、Fe_2O_3含量的升高及FeO、CaO、Na_2O含量的降低,并且在靠近岩石单元(熔岩流)边界的部位,样品的蚀变程度更高,所需的最小水岩比更大,全岩化学组成的改变也更强烈。蚀变产物的电子探针数据分析显示,K_2O主要赋存在绿鳞石和沸石中;Fe_2O_3主要赋存在铁的氧化物/氢氧化物、橙玄玻璃和绿鳞石中;CaO主要赋存于方解石岩脉中,在其他蚀变产物中含量极低。该结果可用于解释U1365站位蚀变玄武岩的化学组成变化,如更容易接触氧化性海水的蚀变样品通常表现为氧化型蚀变产物组合(铁的氧化物/氢氧化物、橙玄玻璃、绿鳞石等),其全岩组成与新鲜样品相比表现出更强烈的K_2O、Fe_2O_3富集,说明蚀变类型对于大洋玄武岩的化学组成变化有一定的控制作用。 相似文献
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华南是我国风化型高岭土矿床的重要分布区,但鲜有三叠纪岩浆岩形成的风化型高岭土矿床的报道.小坑高岭土矿床是赣南地区新近发现的超大型风化型高岭土矿床,远景资源量超30Mt.本文以该矿床为研究对象,开展了高岭土矿LA-ICPMS锆石和独居石U-Pb定年及Hf同位素研究,精确限定其原岩形成时代和岩浆源区.锆石U-Pb法厘定该矿床成矿原岩年龄为231～230Ma.独居石为岩浆成因,其U-Pb年龄为230±1Ma.晚三叠世锆石εHf(t)=-19.9～-1.2,二阶段Hf模式年龄TDM2=2228～1198Ma.Hf同位素及1018～987Ma的继承锆石表明小坑矿床成矿原岩来源于中-新元古代基底物质的熔融,且有部分幔源物质加入.小坑高岭土矿床的发现表明华南地区晚三叠世含电气石白云母(二云母)花岗岩可形成优质高岭土,拓展了高岭土矿找矿方向. 相似文献
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矢量地理数据的高效组织管理是空间数据应用的关键问题之一。矢量地理数据服务作为一种重要的公众空间信息服务,已经得到广泛应用。公众对矢量地理数据服务性能提出了越来越高的要求,包括实时响应、高并发、高吞吐量等。当前的矢量地理数据服务后台数据存储组织,通常基于磁盘和关系数据库,其在面对公众日益增长的需求时已经显得力不从心。本文提出了一种以内存数据库Redis的轻量级矢量地理组织方法,能在高并发情况下有效提高矢量地理数据服务性能。论文首先分析了Redis的存储机制,设计了矢量地理数据库的分层组织模型,利用Redis丰富的数据结构对矢量地理数据及其相关元数据进行存储管理,然后,以网格索引为例,设计了Redis的空间索引,最后,设计Redis的矢量数据引擎原型系统,并进行了实验验证。结果表明,Redis的矢量地理数据库显著提高了响应速度,且并发性能更好,可广泛应用于大型空间数据库前端高速缓存和高性能空间索引库。 相似文献
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西太平洋若干沟-弧-盆体系及板内岩浆成因研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
板块俯冲和板内岩浆作用都是导致地表和地球内部物质大规模循环的重要地质过程。但是,两个地质过程的岩浆成因机制,以及成因上的内在联系都存在很大争议。西太平洋是全球沟-弧-盆体系最发育的地区,也是全球板内火山作用(海山和洋底高原)分布最集中的场所。为阐明西太平洋海盆的上地幔软流圈性质、岛弧岩浆形成的控制机制、以及板块内部火山作用(碱性火山岩)的成因机制,在中国科学院战略性先导科技专项(A类)"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"项目的资助下,本文对西太平洋马里亚纳-雅浦俯冲系统、汤加-科玛迪克俯冲带及其俯冲前缘海盆的成因机制、南中国海扩张期海盆玄武岩和板内火山作用、西太平洋海盆上地幔的Dupal异常分布和成因机制等展开了系统的岩石学和地球化学研究,并取得了新的科学认识和成果。主要认识包括:(1)雅浦岛弧主要由变质岩-角闪岩组成,其形成于3—6Kbar温压条件下,代表岛弧下部来自帕里西维拉海盆的变质基底;(2)加洛林洋脊主要由玄武岩组成,其不是一个岛弧,而可能是一个地幔柱形成的洋底高原;(3)汤加-科玛迪克岛弧岩浆组成体现了西南太平洋俯冲板片俯冲速率的直接影响;(4)厘定了汤加-科玛迪克俯冲前缘板块的年龄(103.7Ma),并认识到其代表古太平洋扩张中心并消耗了Ontong Java超级地幔柱的组分;(5)首次在南海发现了碳酸盐化的硅酸岩岩浆向碱性玄武岩转化的现象,提出了板内碱性玄武岩成因的新链条;(6)西太平洋海盆的地幔广泛存在Dupal异常,该异常从西太平洋岛弧俯冲带一直延伸至南海海盆,其中南海海盆的Dupal异常主要受到大陆裂解和海南地幔柱作用的双重影响。通过以上认识,进一步揭示了西太平洋沟-弧-盆体系和板内岩浆体系作用机制,以及俯冲板片物质与板内火山活动之间的成因关联,这对于深刻理解板块构造导致的地球内外物质循环规律有一定的推动作用。 相似文献
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