| 橄榄岩蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成 |
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| 引用本文： | 黄瑞芳,孙卫东,丁兴,刘吉强,詹文欢.橄榄岩蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成[J].岩石学报,2015,31(7):1901-1907. |
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| 作者姓名： | 黄瑞芳 孙卫东 丁兴 刘吉强 詹文欢 |
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| 作者单位： | 中国科学院边缘海地质重点实验室, 中国科学院南海海洋研究所, 广州 510301;中国科学院矿物学和成矿学重点实验室, 中国科学院广州地球化学研究所, 广州 510640,中国科学院矿物学和成矿学重点实验室, 中国科学院广州地球化学研究所, 广州 510640;中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心, 北京 100101,中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心, 北京 100101;同位素地球化学国家重点实验室, 中国科学院广州地球化学研究所, 广州 510640,中国科学院矿物学和成矿学重点实验室, 中国科学院广州地球化学研究所, 广州 510640,中国科学院边缘海地质重点实验室, 中国科学院南海海洋研究所, 广州 510301 |
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| 基金项目： | 本文受中国科学院创新项目(XDB06030100)、科技部973项目(2012CB416703)和国家自然科学基金项目(41090373、41121002、41103012)联合资助. |
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| 摘 要： | 蛇纹石化过程中形成氢气、烷烃和有机酸,为海底热液区生命活动提供物质和能量来源,可能对地球和其他行星早期生命起源和演化有重要影响。目前关于蛇纹石化过程中氢气和烷烃形成的研究大多以橄榄石为初始物,且温度和压力较低(≤300℃,500bar)。本研究通过一系列的水热实验,研究300~500℃、1~3kbar时橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、橄榄岩、玄武岩以及玄武岩与橄榄岩混合物发生蛇纹石化反应后氢气和烷烃的生成。300℃、3kbar时,橄榄石蛇纹石化后产生的氢气远大于辉石蚀变后产生氢气的量。随着温度的增加,400~500℃、3kbar时,橄榄石蚀变程度极低,产生氢气的量低于斜方辉石。单斜辉石实验后没有发生蚀变,不产生氢气和烷烃。400~500℃、3kbar时,橄榄岩蛇纹石化后产生的氢气和烷烃远高于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石。玄武岩蛇纹石化后生成氢气和甲烷的量低于橄榄岩,但与玄武岩和橄榄岩混合物相当。这是因为玄武岩的单斜辉石蚀变后形成富铁的透辉石(~8.1%FeO),透辉石的Fe以Fe2+为主,这降低了Fe3+和氢气的量。以上表明,橄榄岩的蛇纹石化不同于橄榄石和斜方辉石。不仅是海底热液蚀变产生氢气和甲烷,洋壳俯冲过程中地幔楔橄榄岩蛇纹石化也会生成氢气和甲烷,但由于洋壳玄武岩的加入,氢气和甲烷的量会远小于橄榄岩蚀变时的量。
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| 关 键 词： | 蛇纹石化 氢气 甲烷 橄榄岩 玄武岩 |
| 收稿时间： | 8/2/2014 12:00:00 AM |
| 修稿时间： | 2014/11/26 0:00:00 |
Formation of hydrogen gas and alkane during peridotite serpentinization. |
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| HUANG RuiFang,SUN WeiDong,DING Xing,LIU JiQiang and ZHAN WenHuan.Formation of hydrogen gas and alkane during peridotite serpentinization.[J].Acta Petrologica Sinica,2015,31(7):1901-1907. |
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| Authors: | HUANG RuiFang SUN WeiDong DING Xing LIU JiQiang and ZHAN WenHuan |
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| Institution: | Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China,Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences, Beijing 100101, China,CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences, Beijing 100101, China;State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China,Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China and Key Laboratory of Marginal Sea Geology, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Serpentinization Hydrogen gas Methane Peridotite Basalt |
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