板块与地幔的相互作用—板块内岩浆的成因和上地幔的构造(Ⅲ)

在世界范围内,板块内岩浆所表现出的系列地球化学和同位素特征看来都是通过一个与大洋岩石圈俯冲作用有关的共同成因过程所形成的。据发现,板块内岩浆的源区在大陆下岩石圈和大洋下岩石圈中的位置是截然不同的,而且在地幔中的深度也要大得多。然而,少量元素的配分关系表明,产生板块内岩浆源区的过程并非发生于下地幔中钙钛矿相条件下,而几乎可以肯定是限制在地幔内。有人提出板块内岩浆的源区最初形成于上地幔内的两个主要位置。其中一个位于俯冲岩石圈和上覆地幔的界面附近,是由于板块和地幔的相互作用(主要在150—300km深处)而形成的。在这一源区内板块的榴辉质洋壳的部分熔融是由于俯冲的前蛇纹岩体释放水所致。熔体迁移到邻近的难熔橄榄岩中,与之混染变富。这实质上是形成钙碱性源区的同一过程的延伸,并可解释这两种组合在地球化学和同位素特征方面的相似性。钙碱性组合相对贫Ti、Nb和Ta,这是因为俯冲榴辉质洋壳的上层在80—100km深处发生部分熔融时使这些元素滞留在残留金红石中所致。而在更深处(150—300km),当俯冲洋壳的下层发生部分熔融时,金红石不再是残留相,因此,Ti、Nb和Ta成为高度不相容元素,从而有效地从俯冲板块迁移到板块内岩浆源区。俯冲作用的角度可能很小,因而在大陆下延伸的水平距离     

俯冲带火山作用中水的来源:新的实验约束条件

尽管知道水在俯冲带火山作用的成因中起着重要作用，但对这种作用还了解甚少．在单一压力下俯冲洋壳中的角闪石脱水作用，被假定产生了熔融所需要的水，但对该反应的实验约束条件有限，且很少有人注意涉及其它含水矿物的反应。对海洋玄武岩在相当于俯冲板块的压力-温度条件下的实验证明，角闪石脱水作用至少延续至20km的深度范围。涉及包括云母、绿帘石、硬绿泥石以及硬柱石在内的其它含水矿物的反应同样也是在一个宽的深度范围内释放水，而在某些俯冲带中，这些矿物相可以把水迁移到地幔深处。     

俯冲岩石圈释放的流体相的化学特征及岛弧岩浆成因:高压实验和天然岩石的证据

<正> 在地球演化的整个过程中,象H_2O和CO_2这样的挥发份会从地球内部迁移到地表。不过,相反的过程也在进行:在洋壳上或其内部结晶的含水矿物中的水,通过俯冲作用被搬运至上地幔。板块的P-T条件一旦超过含水矿物的热稳定性或压力稳定性,矿物中的水就会释放出     

大陆壳演化的动力学和地球化学机制(一)(二)

<正> (一)大陆壳演化的动力学地壳的氧同位素组成可以在一种模式的基础上加以理解。按照这一模式,大陆是在地球历史发展过程中通过沿裂谷带上升的大洋壳和沿俯冲带下插的洋壳之间的相互作用而形成的。然后,通过下插洋壳的部分熔融而形成沿俯冲带上升的岩浆。根据这个模式,可以通过下式描绘出大陆壳的演化:     

沉积盆地的演化模式

<正> 引言沉积盆地发育的最简单模式是地形低地被沉积物所充填。由于沉积物负载而发生沉降,从而使沉积盆地的深度大于原始低地的深度。低地可能与洋壳有关。洋壳上沉积物充填的一个例子是象亚马孙河和尼日尔河那样的大河三角洲。在其他情况下,如加利福     

中国东南沿海与西南日本白垩纪-古近纪火山-侵入岩带的地球动力学特征

本文讨论了中国东南沿海和西南日本两条白垩纪-古近纪火山-侵入岩带的地球动力学特征。两条火山-侵入岩带的下火山岩系岩石经受了左旋走滑的韧性剪切变形而形成片理或片麻理构造。中国东南沿海火山-侵入活动的起始时间、动力变形和结束时间都早于日本约30Ma。西南日本高镁安山岩和埃达克岩(120~105Ma)是在大面积白垩纪岩浆作用的起始阶段由大洋俯冲板片在高温条件下部分熔融形成的。火山-侵入活动的结束标志中国东南沿海岩浆岩带是板内环境的晶洞A型花岗岩和以流纹岩为主的双峰式火山岩;在西南日本岩浆岩带是年轻地壳挤压重熔的S型过铝质石榴石/白云母细粒花岗岩和流纹岩,不存在类似华南的壳源S型花岗岩,中国东南沿海没有代表洋壳俯冲的弧岩浆岩。两条火山-侵入岩带的源区都以幔源为主并有前寒武纪再旋回地壳物质加入,它们的Sr-Nd同位素组成表明:随时间推移,中国东南沿海火山-侵入岩中幔源组分增加,而西南日本则相反。华南中生代大规模岩浆活动的开始(170±5Ma)是在古太平洋板块斜向俯冲背景下,大陆岩石圈减薄,陆内深断裂再活化的结果。东亚大陆边缘在晚中生代(120Ma)进入古太平洋板块正向俯冲构造体系,但不同地段的表现不同。     

一种新类型的活动板块边缘:会聚-拉伸边缘

<正> 一、前言 按照传统的板块构造观点,大陆边缘分为两种主要的类型:被动的和主动的。被动边缘是由于洋脊分裂和扩张的结果而产生的,单个板块内以出现张性的和随机的横推构造为特征。主动边缘是由大洋板块俯冲到大陆或岛弧之下发育起来的,因而,沿两个板块的边界往往存在着压性的和横推的构造。     

尼加拉瓜乔尔蒂斯地块浅成低温热液含金石英脉形成的铅同位素证据(摘要)

报道了尼加拉瓜含金石英脉和某些可能源岩的铅同位素组成。石英脉产于新生代大陆边缘玄武岩和玄武岩质安山岩带中，该岩带是因属于科科斯板块的洋壳俯冲到加勒比板块的前中生代硅铝壳之下而形成的。尼加拉瓜东北部的火山岩显示出演化最充分的铅同位素组成，表明其受到了前新生代基底的强烈影响。与此相反，经检测表明，尼加拉瓜中部和西部的火山岩却未受到基底的影响。因此，尼加拉瓜这些火山岩的铅同位素组虚随着洋底玄武岩和前中生代陆壳这两个铝源的变化而变化．根据践金属含量、构造走向和铅同位素组成，可将尼加拉瓜含金石英脉分为H类…     

地幔流体基本特征及成因

与构造环境密切相关的氧逸度是控制地幔流体成分的最根本因素CO2和H2O为大多数地幔流体的主要成分。俯冲板块的脱水脱气作用、地幔原始残留挥发份及地幔部分熔融作用是地幔流体的主要来源。     

变质岩流动和反应过程中构造的形成

<正> 前言软流层中出现的大规模固态流动现象,在俯冲板块边界的下地壳和上地幔中也一定存在。这是因为,在那里两个板块的相对位移不但速度较快,而且持续的时间也很长。大规模的地壳和上地幔的固态流动,在地质历史时期中,不仅使温度和压力等条件有所改变,而且使具有不同化学成分的岩石之间的相对位移也发生了很大的变化。因此,可以说,矿物之间     

弧后盆地中玄武质火山作用的地球化学特征

弧后盆地都是通过与洋中脊发生的相似的张性断裂作用形成的。但是,沿主要洋脊喷出的岩浆主要是亏损LIL元素、Ta和Nb的N型MORB,而许多弧后盆地却是以N型MORB与岛弧乃至钙碱性玄武岩[即与HFS元素(Nb、Ta、Zr、Hf和Ti)比较,LIL元素(K、Rb、Ba和Th)的富集]之间过渡的玄武岩为底板。对这种从N型MORB到钙碱性玄武岩的成分变化,只有通过能给弧后盆地地壳提供所需地幔物质的成分发生化学变化,才能得到满意的解释。为此,提出了两种主要作用:(1)地幔楔体受到来自沉降且脱水的大洋岩石圈的富集LIL元素含水流体(也许还有沉积物)的选择性混染;(2)玄武岩形成期间发生的重复熔融(和不相容元素)的萃取作用,前一作用将使弧后玄武岩的地幔源区富集LIL元素,而后一作用将使该源区亏损所有的不相容元集,但这两种作用的净效应是提高了这些源区的LIL/HFS元素比值。     

新疆天山东段花岗岩类的地球化学特征及其与成矿的关系(摘要)

<正> 一、地质概况 东天山在古生代分别属于塔里木板块及其南缘活动带(南天山弧后盆地、中天山岛弧带、阿齐山-雅满苏岛弧带)、哈萨克斯坦-准噶尔洋壳板块(哈尔里克岛弧带)、西伯利亚板块及其南缘活动带(麦钦乌拉岛弧海沟系)。研究区花岗岩类从北向南分别属于哈尔里克岛     

我国核电站的位置安全吗?

地震多发区的分布是有规律的,即大多处于板块的边缘地带。日本位于亚欧板块和太平洋板块的交界处,处于太平洋板块向亚欧板块俯冲带上,地壳运动活跃,强震主要发生在板块俯冲、碰撞地带。     

太古宙英云闪长岩的产生

年轻俯冲大洋板块在太古宙条件下的热演化模式表明,俯冲湿地壳内的拉斑玄武岩在浅部(50～80km深处)熔融,生成了太古宙英云闪长岩。由于融熔潜热被地壳消耗,使上覆橄榄岩地幔楔体在低于橄榄岩熔融温度的条件下得以保存下来。这可阻止地幔楔体内的熔融和在现代俯冲带中所观测到的岩石类似的钙碱性岛弧火山岩的生成。     

1980年深海钻探概况

<正> 去年在深海钻探方面,利用新的技术工具,考察了洋壳、深海沉积物和被动大陆边缘的一系列科学问题。虽然有些地区和问题以前通过钻探研究过,但是从来没有这样广泛、成果也没有如此丰富。 最得力的工具,是液压活塞式取心器,这种活塞式取心器一般可以回收海底以下300米深的未受扰动的沉积物。与旋转式取心所得到的高度扰动的软沉积物相反,这种活塞式取心器所得的沉积物可以作为精     

南通近海潮滩表层沉积物重金属含量特征与生态风险评价

基于南通近海(洋口港—吕四)潮滩特点布设潮滩断面并采集表层沉积物,根据样品汞、镉、铅、砷、铬等7种重金属元素含量测试结果,分析研究区沿海潮滩表层沉积物主要重金属元素含量特征,并与江苏其他滨岸地区潮滩沉积物的重金属含量进行对比,初步探讨2009—2012年南通沿海滩涂表层沉积物重金属含量变化与元素的相关性。采用潜在生态危害指数法评价南通近海潮滩表层沉积物中7种重金属元素的潜在生态危害系数及潜在生态风险。南通潮滩表层沉积物重金属含量分布均匀,且低于江苏省苏北其他地区沿海潮滩的沉积物含量。7种重金属元素的相关分析表明,Cu与Pb、Zn具有较好的相关性,Pb与Cd、Hg的相关性最差。潜在生态危害指数法评价表明,南通近岸潮滩表层沉积物7种重金属潜在生态危害系数均属低生态危害范畴,近岸海域(洋口港—吕四段)潮滩表层沉积物环境质量总体较好。     

太平洋地壳构造的新资料

大洋壳的厚度变化范围很大,从3.5公里到30公里,大洋盆地部分厚度减小,而在海底山脉及岛屿区域内厚度则增加。洋壳等厚线的走向多半与巨大的构造带及地貌带(大陆、大洋盆地、板块及大洋中脊)的轮廓相一致。     

内蒙古锡林浩特Ⅰ型花岗岩的时代及构造意义

在内蒙古锡林浩特水库地区出露的花岗岩确定为I型花岗岩,具有较高的Cr、Co、Ni丰度。Ca、Al含量和N2O/K2O比值较高,Fe、Mg含量较低。微量元素蛛网图中显示出明显的Nb、Ta、P、Ti负异常。在SiO2-K2O及AFM图中,花岗质岩石投在钙碱性系列区;在构造环境判别图中,花岗质岩石样品都投在火山弧+同碰撞花岗岩区。锆石测年结果显示平均年龄为317.0±4.0Ma,属晚石炭世。这套晚石炭世岛弧花岗岩的存在,表明加里东期古亚洲洋并未完全关闭,晚石炭世时仍然存在洋壳的俯冲消减事件。从区域上看,是北侧的贺根山洋盆向南俯冲的结果。     

美国加利福尼亚州弗朗西斯杂岩和蒙特雷群中燧石的稀土元素、主元素和微量元素:海相细粒沉积物中稀土元素来源的确定

加利福尼亚州中生代弗朗西斯杂岩和中新世蒙特雷群77个样品的稀土元素(REE)、主元素和微量元素的分析表明,这些样品中Ce异常(Ce/Ce~(++))的程度和总稀土丰度(ΣREE)主要受下述因素控制:1)含金属物质的量;2)陆源物质的直接输入量;3)总埋藏速率。这些独立过程的相对重要性是以这样的方式变化的,即在大洋盆地横剖面上是以REE相对分馏和ΣREE与大洋盆地沉积环境相对应的方式发生变化的。我们的推断已得到了对已发表的有关REE资料(即河流、滨海、开阔大洋和受洋中脊影响的水体,以及陆源、深海沉积物和含金属沉积物的REE资料)进行的广泛评述的支持。 燧石层中记录了扩张洋脊、开放洋盆和大陆边缘环境中的沉积过程。来自含金属物质和陆源物质的影响的相对重要性及海水中清除作用所起的作用,可以根据采样点距扩张洋脊的推测沉积距离(km)以及主元素化学特征和地层关系来估计。Ce/Ce~*值在扩张洋脊的附近很低(～0.29),但随着含金属物质影响的减少和陆源物质影响的增加而趋于逐渐增高(～1)。其它稀土指标(ΣERE,Lu_n/La_n,Eu/Eu~*)也与含金属物质和陆源物质的影响相对应。在扩张洋脊的附近,燧石的ΣREE看来似乎取决于埋藏速率,而页岩的ΣREE则与含金属物质的丰度相对应。在开阔大洋和大陆边缘环境,ΣREE受沉积物暴?     

俯冲带岩浆与岩石的相互作用——关于俯冲板块、地幔、地壳的实验研究

通过对下面四种环境中岩浆混染作用的实验研究:(1)俯冲板块之上;(2)地幔-陆壳边界之下和(3)地幔-陆壳边界之上;(4)浅部地壳内。用含H_2O硅质熔体与橄榄岩或角闪岩之间反应的一系列清楚的边界确定了:(1)混染熔体内的扩散断面和(2)二种物质之间的结晶反应带。由含H_2O的橄榄岩-英云闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩混合物实验确定了一些相界,这些相界能区分从俯冲板块中产生的并经过地幔上升的熔体的混染程度和与橄榄岩(如堆积岩)接触的地壳熔体的混染程度。花岗质熔体在1.5kbar~1)、810℃条件下的化学扩散速度较慢;在10kbar条件下,热的含H_2O的玄武质与流纹质熔体之间的扩散速度比较快。在10～15kbar、920～1050℃条件下,不饱和H_2O的花岗质熔体的熔融前峰通过与作为水源的蛇纹石化橄榄岩相邻的结晶花岗岩时,会发生对流作用。对流运动使混染熔体运移离开扩散带,从而留下一个狭窄的扩散带。壳-幔边界附近岩浆的混染和混合作用速度看来比浅部地壳侵入体中要快得多。产生于板块的熔体的Ca/Mg比值较钙碱性岩石高;而在深部与上覆地幔的混染作用使其Mg/Ca比值比钙碱性岩石高。在壳-幔边界附近,混染熔体的Ca/Mg比值与钙碱性岩石相当。