A Kinematic Thermal Model for Descending Slabs with Velocity Boundary Layers: A Case Study for the Tonga Subducting Slab   总被引：3，自引：0，他引：3  

ZHANG Keliang an  WEI Dongping 《《地质学报》英文版》2011,85(1):211-222

For the purpose of investigating the influence of metastable olivine (MO) phase transformations on both deep seismicity and stagnation of slabs, we constructed a 2-dimensional finite element thermal model for a 120 Ma-old 50o dipping oceanic lithosphere descending at 10 cm/yr with velocity boundary layers, which would mitigate the interference of constant velocity field for the slab. The resulting temperatures show that most of intermediate and deep earthquakes occurring within the Tonga slab are occurring inside the 800oC and 1200oC isotherm, respectively. The elevation of olivine transformation near ~410 km and respective persistence of metastable olivine and spinel within the transition zone and beneath 660 km would thus result in bimodal positive, zonal, negative density anomalies, respectively. These results together with the resulting pressure anomalies may reflect the stress pattern of the Tonga slab: (i) slab pull force exerts above a depth of ~230 km; (ii) MO existence changes the buoyancy force within the transition zone and facilitates slab stagnation at a depth of 660 km; (iii) as the subducting materials accumulated over 660 km, deepest earthquakes occur due to MO transformation; (iv) a flattened ‘slab’ may penetrate into the lower mantle due to the density increment of Sp transformation.  相似文献   

辽宁东部硼矿成矿化学反应特征     

董宽志  王慧雅  武振凯  刘莹莹 《吉林地质》2011,30(1):75-76

辽宁东部早元古宙辽河群变质岩系底部硼矿床,是我国已知的大型热液矿床.通过对矿床地质、矿物岩石特征研究表明,辽东硼镁矿是层控热液交代矿床.其基底混合花岗岩强底劈上涌作用,促使其近接触带的矿物岩石产生热液交代作用,地层中的电气石分解重组,硼酸根交代蛇纹石、镁橄榄石、大理岩,形成硼镁矿,这一成矿化学反应特征的发现,为辽宁东部...  相似文献   

地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义   总被引：3，自引：0，他引：3  

汤艳杰  张宏福  英基丰  杨蔚  赵新苗  苏本勋  肖燕 《地球科学与环境学报》2011,33(1):24-33

橄榄石是地幔橄榄岩和辉石岩的主要组成矿物,但也经常以斑晶和捕虏晶的形式出现在玄武质岩石中。结合近年来在地幔橄榄岩的主要元素(如Mg和Fe)组成特征以及Li、Mg和Fe稳定同位素地球化学方面的研究成果,重点对橄榄石的地球化学特征与华北克拉通岩石圈地幔演化过程之间的联系进行了讨论,旨在加深对华北克拉通岩石圈地幔演化过程的理解。现有研究表明:地幔橄榄岩中橄榄石的矿物学特征、元素和同位素地球化学组成能够很好地指示岩石圈地幔的特征及其演化过程,因而具有重要的意义。对于克拉通地区的地幔橄榄岩来说,橄榄石的Mg#通常可以指示岩石圈地幔的属性,古老、难熔的地幔橄榄岩中的橄榄石一般具有较高的Mg#(>92),而新生的岩石圈地幔橄榄岩中的橄榄石则具有较低的Mg#(<91)。因此,地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#在一定程度上具有年龄意义。橄榄岩中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成也可以明确指示岩石圈地幔的属性及其所经历的演化过程,正常地幔的δ7Li、δ26Mg和δ57Fe组成相对均一,如果上述同位素组成偏离正常地幔值,则说明岩石圈地幔经历了熔体/流体的交代作用。华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成研究表明:该区的岩石圈地幔经历了多个阶段、不同来源的熔体/流体的改造过程。  相似文献   

青海东昆仑东段加当橄榄辉长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义     

孔会磊  李金超  栗亚芝  贾群子  国显正  张斌 《地质学报》2018,92(5):964-978

东昆仑古特提斯域镁铁—超镁铁质岩石的研究极为薄弱,对青海东昆仑东段加当橄榄辉长岩进行岩相学、年代学和地球化学分析,以期为东昆仑晚古生代—早中生代构造岩浆演化提供新的约束。利用LA-ICPMS锆石U-Pb定年技术,获得橄榄辉长岩加权平均年龄为249.7±3.0Ma(n=21,MSWD=0.105),表明岩体形成时代为早三叠世。岩石地球化学研究表明,加当橄榄辉长岩具有高Al_2O_3(14.71%~18.60%)、低TiO_2(0.07%~0.19%)、贫P2O5(0.02%)、低碱(K_2O+Na_2O=1.65%~2.01%)及Na_2OK_2O的特征,属亚碱性辉长岩。岩石微量元素总体上富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Sr、Ba、Th、K)和Pb,相对亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、P、Zr、Ti),稀土元素总量较低,ΣREE=9.79×10~(-6)~12.55×10~(-6),(La/Yb)N为5.61~28.51,平均11.43,显示轻稀土富集的特征,δEu=1.64~2.48,具有明显的Eu正异常。根据地球化学特征和微量元素判别图解,橄榄辉长岩源区为被俯冲改造的岩石圈幔源岩浆,岩浆在演化过程中遭受了上地壳物质的同化混染,并经历了一定程度的结晶分异作用。结合东昆仑区域构造演化,认为加当橄榄辉长岩是早三叠世阿尼玛卿古特提斯洋北向俯冲阶段岩浆活动的产物。  相似文献   

新疆二红洼镁铁—超镁铁岩体橄榄石成因及其对硫化物熔离的指示     

孙涛  钱壮志  张瑞  张江江  姜超  杨素红  王若梅 《地质学报》2014,88(8):1494-1503

二红洼岩体位于新疆东天山黄山镁铁—超镁铁岩带的西段,地表由南、北两个小岩体组成,北岩体出露面积约1.42km2,呈北东—南西向展布;南岩体在呈椭圆形,出露面积约为6.25km2。岩体可分为两个侵入期次:第一侵入期次岩性为(含长)二辉橄榄岩和橄榄辉长岩,第二侵入期次岩性为辉长苏长岩和淡色辉长岩,辉长苏长岩侵入于第一期次形成的含长二辉橄榄岩和橄榄辉长岩中。岩体橄榄石Fo值在80.9~89.7之间,为贵橄榄石;Ni含量变化范围较大,主要集中在102.19×10-6~4319.66×10-6之间。岩体母岩浆MgO含量为10.3%,FeO含量为10.8%;回归计算结果显示二红洼岩体的原始岩浆中MgO含量为15.73%,FeO含量为10.71%。在橄榄石的结晶过程中母岩浆达到硫饱和,并发生有硫化物的熔离作用;橄榄石与硫化物的晶出质量比(橄榄石:硫化物)为50~100∶1。通过岩石学、矿物学特征以及模拟计算结果表明,二红洼岩体具有形成铜镍矿床的基本条件,但是岩体在深部岩浆房已经达到硫饱和并发生了硫化物的熔离作用,导致母岩浆中亏损Ni、Cu等成矿元素,未能形成工业矿体;在以后找矿勘探中,需要寻找早期硫化物熔离所形成的那部分硫化物熔体,并进一步寻找成矿富集的有利地段。  相似文献   

陨石中林伍德石的形成条件对寻找地球产状林伍德石的启示     

陈鸣 《地学前缘》2005,12(1):23-27

橄榄石高压多形林伍德石被认为是地幔过渡带的主要矿物。天然产状林伍德石主要在发生强烈冲击变质的球粒陨石冲击脉体中出现。目前还没有在地球岩石中发现林伍德石的报告。陨石冲击脉体的温度压力历史和矿物组合特征研究表明,林伍德石形成后,高压下淬火是使林伍德石不发生退变作用的重要条件。陨石中有利于林伍德石保存的淬火时间仅为数秒到十多秒。在地球上任何地质事件中,均难以实现在如此短的时问内使位于地幔过渡带的林伍德石被带往地球表层。寻找地球产状的林伍德石,关键是要在岩石和矿物中存在有利于林伍德石保存的条件,特别是当这些岩石和矿物仍处于高温的环境时。  相似文献   

Standard electrical conductivity of isotropic, homogeneous olivine in the temperature range 1200°-1500°C     

T. J. Shankland  A. G. Duba 《Geophysical Journal International》1990,103(1):25-31

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Continuous reactions with amphibole, garnet and plagioclase     

A. J. ZINGG 《Journal of Metamorphic Geology》1995,13(3):431-443

Abstract End-member, continuous and degenerate reactions are derived for the multisystem with the six components Na₂O, CaO, (Mg/Fe)O, Al₂O₃, SiO₂, H₂O among the phases plagioclase_ss, garnet_ss, amphibole_ss, cpx, opx, olivine, spinel, quartz and an aqueous fluid. The chemography of this system is degenerate due to the co-linearity 2Opx = Ol + Qtz. This co-linearity has its implications both on reaction space and phase equilibria. From a total of 28 reaction systems, reaction space is derived for nine subsystems (phases in parentheses are absent): Case A₁: (Cpx,Ol) (Cpx,Opx) and (Cpx,Qtz), Case A₂: (Spl,Ol) (Spl,Opx) and (Spl,Qtz), Case B: (Ol,Opx) (Ol,Qtz) and (Opx,Qtz). In the absence of either cpx or spl (case A), three reactions form an invariant point, either [Cpx] or [Spl], where the co-linear phases olivine, opx and quartz coexist on the transformation line 2Opx = Ol + Qtz. Changing mineral compositions force invariant points to move along the line with the different reaction curves changing their relative position according to Schreinemakers’rules. Zero contours, i.e. the location where (a) phase(s) disappear(s) in reaction space correspond to singular points in phase diagrams. Two types are distinguished; singular points of indispensable and of substitutable phases. In the first case the phase disappears from the entire bundle while in the second it disappears from a single reaction. In the specific case where the substitutable phases are also the co-linear ones, two of the three co-linear phases disappear simultaneously. Two of the three reaction curves coincide. In the system including Cpx and Spl (Case B) three reactions, (Ol,Opx) (Ol,Qtz) and (Opx,Qtz), oppose three invariant points, [Ol], [Opx] and [Qtz]. Invariant points no longer move along the line 2Opx = Ol + Qtz. The coincidence of the zero contours of all three co-linear phases in reaction space-the result of the chemographic degeneracy-causes the respective singular points to coincide in the phase diagrams. This is the location where curves must be rearranged in a bundle to conform Schreinemakers’rules. The reaction Grs₁Prp₂= 2 Ol + An is fourth order degenerate and part of all nine subsystems (cases A and B). It can be used to relate the different phase diagrams to one another.  相似文献   

橄榄石的后尖晶石相变研究进展     

翟双猛  夏斌  陈汉林 《地球学报》2006,27(1):75-79

橄榄石在高温高压条件下分解为钙钛矿和方镁石(后尖晶石相变),这是地幔中最为重要的相变之一,被认为是660KM地震波速间断面的成因。现今所取得的重要进展表现在3个方面:①MG_2SI O_4的后尖晶石相变的原位X射线高温高压实验研究;②水、AL_2O_3以及压力标尺对后尖晶石相变的影响效应;③下地幔条件下地幔岩组分中的后尖晶石相变。在对研究进展进行概述的基础上,对目前存在的问题进行了分析并提出未来可能的研究方向。  相似文献   

含硫化物镁铁质-超镁铁质侵入体中橄榄石Mg、Ni含量的制约:原理、模式及Voisey's Bay侵入体样品研究(英文)   总被引：4，自引：0，他引：4  

李楚思  Edward M.Ripley 《地学前缘》2007,14(5):177-185

镁铁质-超镁铁质岩浆结晶分离早期形成镁铁矿物,镁铁矿物中的Ni和Mg是相容元素。随着结晶分离作用的进行,Ni、Mg在硅酸盐岩浆及后形成的硅酸盐物质中的丰度下降。橄榄石中Ni含量及硅酸盐物质MgO/FeO比值都与母岩浆的相关值相关,据此可推断母岩浆的信息,它们之间可由实验测得的系数相联系。当岩浆饱和硫化物时,在结晶分离过程中硫化物珠滴会与镁铁硅酸盐物质一道析出,同时,与硫化物非饱和岩浆相比,过多的Ni会随之析出。这也反映在Ni、Mg含量比无硫化物分离时有更迅速的降低上。Ni、Mg含量变化值可以在VoiseysBay侵入体的模式曲线上反映出,加拿大Labrador的这一侵入体赋存了一个世界级的Ni-Cu-Co硫化物矿床。过去的作法是将侵入体中橄榄石的Ni、Mg含量与Simkin和Smith得出的各种火成岩中橄榄石的Ni、Mg含量相比较以确定Ni亏损,进而假定橄榄石来自硫化物饱和、有经济价值的岩浆。现在的研究显示这种简单的对比会导致错误。将样品数据与模式曲线对比并反映出侵入体矿物结晶堆积特征是重要的方法。使用这一方法,样品数据能很好地被模式曲线拟合。以在VoiseysBay的研究为例,当硫化物液相与硅酸盐矿物被去除后,硫化物非饱和的分离作用期就会显现出来,随后是硅酸盐结晶作用期。  相似文献