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蛇纹石化方辉橄榄岩弹性波速实验研究及其在地幔楔中的应用
2023年
地幔楔是俯冲带系统的重要组成单元,在地球内部物质循环、壳幔相互作用过程中起着承上启下的关键作用。俯冲板片脱水可以引起上覆地幔楔中橄榄岩类的蛇纹石化,而蛇纹石的波速显著低于地幔橄榄岩,所以不同蛇纹石化程度的地幔楔表现出不同的低速特征。本研究首先利用天然叶蛇纹石热压合成纯的蛇纹样品,利用橄榄石和斜方辉石热压合成方辉橄榄岩样品,然后在高压下分别测量合成的方辉橄榄岩和蛇纹样品的纵波速度(VP)和横波速度(VS),结合Voigt-Reuss-Hill石物理模型计算得到不同蛇纹石含量的方辉橄榄岩的波速,最后结合地震波资料,估算出不同俯冲带地幔楔的蛇纹石化程度。研究表明,在地幔楔蛇纹石化程度和含水量的估算中,必须考虑斜方辉石蛇纹石化的影响。相比前人研究,方辉橄榄岩的蛇纹石化可能更接近于实际情况。
张佳蕾马麦宁张吉凯曾欢
关键词:弹性波速方辉橄榄岩叶蛇纹石蛇纹石化地幔楔
内蒙古贺根山蛇绿地幔属性:来自方辉橄榄岩元素地球化学和Re-Os同位素的制约
2023年
贺根山蛇绿带是中亚造山带东部出露面积最大的晚古生代蛇绿带,然而研究者对它是大洋石圈的残余还是陆内石圈地幔伸展的产物仍存在较大争议,主要归因于一直缺少橄榄岩Re-Os同位素的有效制约。基于此,本文对贺根山蛇绿方辉橄榄岩进行了系统的石学、地球化学和Re-Os同位素研究。方辉橄榄岩主要由橄榄石、斜方辉石、粗粒的铬尖晶石和少量单斜辉石组成。贺根山方辉橄榄岩具有难熔地球化学特征,显示出高的MgO(45.1%~48.1%)含量,低的CaO(0.09%~0.26%)和Al 2O 3(0.58%~0.90%)含量及Tb/Yb比值,低于原始上地幔的^(187)Os/^(188)Os(0.1236~0.1263)同位素组成;橄榄石具有较高的Fo值(91.0~91.7)和NiO含量(0.26%~0.48%),而且单斜辉石具有低的重稀土含量,暗示了贺根山方辉橄榄岩是尖晶石相陆下石圈地幔高程度(20%~30%)部分熔融的难熔残余。另外,方辉橄榄岩相对富集LREE和大离子亲石元素,亏损高场强元素(例如Nb、Ta),且单斜辉石具有高Ti/Eu值和低的La/Yb,揭示了地幔源区受到硅酸盐熔体交代作用的改造。另一方面,方辉橄榄岩显示出相对年轻的Re亏损模式年龄,t RD为454~825Ma,表明贺根山地区石圈地幔形成的时代应该在0.8Ga之前,而后经历过多期熔体抽离和交代,与区域上大规模地壳增生时代吻合,可能是罗迪尼亚超大陆裂解的响应。结合蛇绿中大量深源矿物(金刚石等)和捕获锆石的存在、南北两侧一致的地质记录,本文认为贺根山方辉橄榄岩可能是陆内伸展环境下深部地幔物质上涌减压熔融的产物。
王智慧杨振宁王志伟韩雪
关键词:方辉橄榄岩RE-OS同位素
蛇绿中识别出不同类型的方辉橄榄岩及其相分带——来自丁青蛇绿专项地质调查的证据被引量:3
2022年
蛇绿是侵位在陆缘的古大洋石圈残片,是记录古洋盆从形成到消亡的直接载体。因此,蛇绿的研究可以为揭示和恢复古洋陆构造体制和演化历史提供有力的证据。围绕蛇绿进行的野外地质调查与填图是开展铬铁矿、地幔橄榄岩及洋壳单元石成因研究的基础。根据丁青蛇绿方辉橄榄岩的矿物组成、结构、构造和矿物化学等特征,将其划分为块状、斑杂状、辉石定向状、球粒状和糜棱方辉橄榄岩五种类型,并通过15万地质填图在拉拉卡测区首次发现五种类型的方辉橄榄岩在区域上存在明显的相分带特征:块状方辉橄榄岩相带呈条带状分布于拉拉卡测区中部,两侧对称出现斑杂状方辉橄榄岩相带。少量的辉石定向状方辉橄榄岩相带呈透镜状分布在块状方辉橄榄岩相带内部或边缘,极少量的球粒状方辉橄榄岩的产出与基性侵入相关,而糜棱方辉橄榄岩相带呈细长条带出露于橄榄岩块南缘。铬铁矿矿点或矿化点的分布、类型和规模与地幔橄榄岩相分带在空间上存在一定的相关性,二十余处高铬型铬铁矿矿点分布在斑杂状方辉橄榄岩相带中,而块状方辉橄榄岩相带中却鲜有铬铁矿矿点或矿化点的产出。拉拉卡测区A-A′地幔橄榄岩相实测剖面与其对应的矿物化学剖面进一步印证了相分带的存在。斑杂状、块状、辉石定向状及球粒状方辉橄榄岩中铬尖晶石的Cr^(#)分别为49.99~57.86、65.59~69.37、75.19~85.24和57.66~80.04。从斑杂状→块状→辉石定向状方辉橄榄岩中铬尖晶石的Cr^(#)值逐渐升高,指示这几种方辉橄榄岩经历了23%~43%中高度部分熔融。块状和辉石定向状方辉橄榄岩具有弧前地幔橄榄岩特征,而斑杂状方辉橄榄岩具有深海和弧前地幔橄榄岩的双重特点。球粒状方辉橄榄岩橄榄石的Fo(86.43~87.05)以及斜方辉石的En�
李观龙刘飞杨经绥杨经绥张承杰穆小平章奇志
关键词:班公湖-怒江缝合带地质填图铬铁矿
含水玄武质熔体与方辉橄榄岩反应对克拉通石圈演化的约束
2021年
克拉通石圈在减薄的过程中几乎都发生了性质的改变,在古生代之前华北克拉通的石圈地幔主要的石类型是方辉橄榄岩,而在中生代以后主要的石类型是二辉橄榄岩。在克拉通破坏的过程中,来自软流圈和俯冲板块的玄武质熔体在上升中加热软化石圈地幔的同时交代改造石圈,但并非所有克拉通石圈都会因玄武熔体的交代而受到破坏。为了深入了解玄武质熔体交代克拉通石圈地幔对认识克拉通型石圈地幔演化的意义,在活塞圆筒压机上进行了1100℃/3.0 GPa条件下含水玄武质熔体与方辉橄榄岩的反应实验,模拟了与太平洋板块俯冲有关的石圈来源的玄武质熔体交代石圈地幔的情景。实验结果显示,克拉通石圈交代以后可以从方辉橄榄岩向二辉橄榄岩转化,这与华北克拉通石圈中生代的演化趋势一致。因此,太平洋板块俯冲断离造成的含水玄武质熔体上涌可能是造成中生代华北克拉通石圈破坏的重要原因之一。
王孝燕张行一李龙曜王志诚于博媛
关键词:克拉通高温高压方辉橄榄岩
内蒙古基东方辉橄榄岩的成因及其温压条件
本文以贺根山基东地区(以下简称基东)含铬铁矿方辉橄榄岩为研究对象,通过对典型样品进行相学、锆石U-Pb年代学、全主、微量地球化学和单矿物主、微量元素分析,查明了样品形成时代、浆源区性质及构造环境,并结合前人研究,进...
杜一滨
关键词:方辉橄榄岩温压条件晚古生代岩相学锆石U-PB年代学
文献传递
内蒙古贺根山蛇绿方辉橄榄岩石成因及地质意义
内蒙古贺根山蛇绿带的成因及其形成环境存在争议(Robinson et al.,1999;Nozaka and Liu,2002;Yang et al.,2015)。本研究报道在贺根山蛇绿中新发现的方辉橄榄岩,并依据这...
蒋久阳朱永峰
关键词:方辉橄榄岩绿岩带铬尖晶石斜方辉石地幔橄榄岩
文献传递
内蒙古贺根山蛇绿方辉橄榄岩石地球化学特征及构造环境分析被引量:4
2019年
贺根山蛇绿块位于二连浩特-贺根山缝合带中段,其橄榄岩端元主体为方辉橄榄岩,少量纯橄榄岩,均发生了较强的蛇纹石化。对方辉橄榄岩进行石学和石地球化学分析研究,结果显示:方辉橄榄岩中主要造矿物橄榄石为镁橄榄石(Fo=90.6~90.7),斜方辉石为顽火辉石(En=88.9~90.0),单斜辉石为透辉石,以低铝(1.82%~2.13%)和高镁(Mg^#=94.2~94.7)为特征。橄榄岩主量元素表现出高Mg(MgO=34.98%~40.86%)、高Cr(Cr2O3=0.18%~0.27%)、高Ni(NiO=0.27%~0.35%)、低Si(SiO2=36.10%~41.41%)、贫Al(Al2O3=0.89%~1.58%)、低Fe(FeOT=7.58%~9.63%)特征,Mg^#=91.59~92.36,m/f=9.16~10.13,属典型镁质超基性。稀土元素总含量较低,ΣREE为1.42×10^-6~2.94×10^-6,球粒陨石标准化稀土元素分布模式为轻稀土富集的弱右倾型,其(La/Yb)N=2.15~10.47,Eu异常不明显,Ce显示负异常。富集Ba,U,Pb,Sr,亏损Nb,Ta,Ti。贺根山地幔橄榄岩属变质橄榄岩,为SSZ型蛇绿底部组成单元,形成于俯冲带环境中洋内弧后盆地环境。
王成任利民余国飞张晓军方磊
关键词:地幔橄榄岩蛇绿岩
西藏马攸木地区雅江南带方辉橄榄岩的显微构造特征及其矿物结构水的初步研究
2016年
青藏高原地区广泛出露地幔橄榄岩体,但对其显微构造特征和矿物结构水的研究仍很缺乏。本文以马攸木地区雅江南带方辉橄榄岩为研究对象,采用光学显微镜、电子背散射衍射(EBSD)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行系统分析。研究结果表明:(1)马攸木地区雅江南带方辉橄榄岩橄榄石发育扭折带和波状消光,并具有显著的结晶学优选方位(A型组构),指示其主导变形机制为位错蠕变;(2)红外光谱测试表明,马攸木方辉橄榄岩橄榄石几乎没有明显的结构水吸收峰,推断其经历了明显的H丢失。斜方辉石含水量处于85wt ppm^209wt ppm之间,代表地幔源区含水量或其下限值;(3)该区橄榄岩橄榄石含水量低于包体和造山带橄榄岩橄榄石含水量,斜方辉石结构水含量则与包体和造山带橄榄岩中斜方辉石的可以比较。我们的研究结果为了解青藏高原地幔橄榄岩橄榄石的结构水和变形机制提供了初步资料。
任华萍王永锋向树元宋鹏飞
关键词:方辉橄榄岩橄榄石结构水
四川会理菜子园方辉橄榄岩斜锆石的U-Pb年龄及其地质意义被引量:2
2015年
超基性的定年一直是地学界的一大难题,前人大多采用Sm-Nd测年技术(如汤中立等1992;Chen J F et al.,1991),近年来,随着测试技术的进步,对早期Sm-Nd测试结果争议也较大(李献华等,2004;杨刚等2005)。
蒋小芳王生伟孙晓明廖震文周清付宇郭阳王子正杨斌
关键词:U-PB年龄方辉橄榄岩地质意义斜锆石SM-ND超基性岩
四川会理菜子园方辉橄榄岩斜锆石的U-Pb年龄及其地质意义
超基性的定年一直是地学界的一大难题,前人大多采用Sm-Nd测年技术(如汤中立等1992;Chen J F et al.,1991),近年来,随着测试技术的进步,对早期Sm-Nd测试结果争议也较大(李献华等,2004;杨...
蒋小芳王生伟孙晓明廖震文周清付宇郭阳王子正杨斌
关键词:斜锆石方辉橄榄岩
文献传递

相关作者

杨经绥
作品数:455被引量:5,579H指数:58
供职机构:中国地质科学院地质研究所
研究主题:蛇绿岩 地幔橄榄岩 铬铁矿 雅鲁藏布江缝合带 榴辉岩
史仁灯
作品数:113被引量:2,172H指数:31
供职机构:中国科学院青藏高原研究所
研究主题:蛇绿岩 超高压变质带 榴辉岩 SSZ型蛇绿岩 班公湖
赵军红
作品数:15被引量:63H指数:4
供职机构:中国地质大学地球科学学院
研究主题:新元古代 西段 地幔橄榄岩 雅鲁藏布江缝合带 矿物学研究
周新华
作品数:129被引量:1,464H指数:24
供职机构:中国科学院地质与地球物理研究所
研究主题:地球化学 中生代 晚中生代 岩石圈地幔 岩石地球化学
戚学祥
作品数:91被引量:1,541H指数:26
供职机构:中国地质科学院地质研究所
研究主题:U-PB定年 地质意义 韧性剪切带 锆石SHRIMP 北祁连