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中美洲俯冲带南段上覆板块沉积物化学组分及其地质意义
被引量：
2
1
作者
赵仁杰
鄢全树
+2 位作者
张海桃
关义立
石学法
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1949-1963,共15页
在剥蚀型汇聚板块边缘,俯冲输入板块剥蚀上覆板块并将剥蚀物质带入俯冲隧道,随后,这些剥蚀物质与俯冲板块物质一同参与了俯冲带浅部与深部地幔的地球化学循环。构造地质学和地球物理研究显示中美洲俯冲带南段是典型的俯冲剥蚀型汇聚板...
在剥蚀型汇聚板块边缘,俯冲输入板块剥蚀上覆板块并将剥蚀物质带入俯冲隧道,随后,这些剥蚀物质与俯冲板块物质一同参与了俯冲带浅部与深部地幔的地球化学循环。构造地质学和地球物理研究显示中美洲俯冲带南段是典型的俯冲剥蚀型汇聚板块边缘,这为研究上覆板块俯冲剥蚀物质是否参与俯冲带物质循环过程提供了天然的实验室。由于目前仍然缺乏对该俯冲剥蚀机制的地球化学制约,综合大洋钻探计划(IODP)344航次对中美洲俯冲带南部哥斯达黎加西部的俯冲板块和上覆板块开展了钻探工作,并获取了系统的岩芯样品。本文对IODP344航次取自上覆板块中陆坡和上陆坡的U1380和U1413站位中沉积物中的粗碎屑层位样品,开展了系统的主、微量元素与Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学研究。这些沉积物粗碎屑层位组分与加勒比大火成岩省基底相似,指示它们可能来自加勒比大火成岩省基底在弧前出露的区域,可以代表上覆板块基底被俯冲剥蚀的物质组成。研究进一步探讨了晚中新世中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩的成因,并指出上覆板块底部被剥蚀物质参与了中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩岩浆过程,这为中美洲俯冲带南部存在俯冲剥蚀过程提供了直接的地质学证据。
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关键词
上覆板块
沉积物
地球化学
俯冲带岩浆作用
俯冲
剥蚀机制
汇聚型板块边缘
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职称材料
祁连与伊豆-小笠原玻安岩的地球化学特征和成因模型对比
2
作者
黄子航
肖媛媛
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期135-145,共11页
玻安岩为一类具有特殊地球化学性质的岩石,具有高SiO_(2)(>52%)、高MgO(>8%)和低TiO_(2)(<0.5%)等特征。前人认为其形成主要是在俯冲起始阶段大洋板块所释放的流体导致亏损程度较高的难熔地幔楔发生熔融,因此其成因的研究对深...
玻安岩为一类具有特殊地球化学性质的岩石,具有高SiO_(2)(>52%)、高MgO(>8%)和低TiO_(2)(<0.5%)等特征。前人认为其形成主要是在俯冲起始阶段大洋板块所释放的流体导致亏损程度较高的难熔地幔楔发生熔融,因此其成因的研究对深入理解板块俯冲起始等地球动力学问题具有重要意义。虽然普遍认为俯冲物质对玻安岩岩浆源区具有重要贡献,但玻安岩中元素的不同富集程度反映了复杂的俯冲板片流体物理化学性质和对玻安岩形成的不同影响。通过对比分析伊豆–小笠原(Izu-Bonin)和北祁连造山带大岔大坂地区玻安岩样品,发现二者具有明显的地球化学差异:与伊豆–小笠原玻安岩相比,大岔大坂玻安岩中没有呈现“U”型稀土配分模式,不富集轻稀土元素或Zr、Hf等元素;而二者流体活动性/不相容元素比值(如Ba/La)变化较大,并具有较高的(87Sr/86Sr)i。这些特征反映了俯冲板片释放的流体和熔体分别对大岔大坂和伊豆–小笠原玻安岩岩浆地幔源区的贡献,从而表明大岔大坂玻安岩形成过程与伊豆–小笠原玻安岩所代表的俯冲初始形成模型不同,更可能形成于存在弧后扩张作用的成熟岛弧阶段。结合区域地质背景和前人研究,本文针对大岔大坂玻安岩成因提出了两种与俯冲初始阶段无关的可能形成机制:①玻安岩产出于弧后扩张中心,弧后岩石圈的拉张环境和较热的地幔上隆区为玻安质岩浆的形成提供了温压条件,充分交代的水化地幔楔和蛇纹岩化地幔也参与了玻安质岩浆的形成;②虽与弧后扩张中心相关,但玻安岩的产出位于前弧或弧。由于弧后地幔对弧下深度地幔楔进行侧向加热,导致地幔楔内部对流重新启动,弧后地区已经熔融出弧后玄武岩的残余橄榄岩进入前弧–弧下地幔楔,地幔楔底部和俯冲板片表面被重新加热而发生变质脱水,富水流体交代上部地幔楔使其部分熔融形成玻安质岩浆。
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关键词
玻安岩
俯冲
板块
流体
地球化学特征
含水熔体
俯冲带岩浆作用
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职称材料
题名
中美洲俯冲带南段上覆板块沉积物化学组分及其地质意义
被引量：
2
1
作者
赵仁杰
鄢全树
张海桃
关义立
石学法
机构
山东科技大学地球科学与工程学院
自然资源部第一海洋研究所
青岛海洋科学与技术试点国家实验室
出处
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1949-1963,共15页
基金
国家自然科学基金项目(41776070、41322036、41276003)
青岛海洋科学与技术国家实验室鳌山"人才计划"项目(2015ASTP-ES16)
山东省泰山学者建设工程联合资助。
文摘
在剥蚀型汇聚板块边缘,俯冲输入板块剥蚀上覆板块并将剥蚀物质带入俯冲隧道,随后,这些剥蚀物质与俯冲板块物质一同参与了俯冲带浅部与深部地幔的地球化学循环。构造地质学和地球物理研究显示中美洲俯冲带南段是典型的俯冲剥蚀型汇聚板块边缘,这为研究上覆板块俯冲剥蚀物质是否参与俯冲带物质循环过程提供了天然的实验室。由于目前仍然缺乏对该俯冲剥蚀机制的地球化学制约,综合大洋钻探计划(IODP)344航次对中美洲俯冲带南部哥斯达黎加西部的俯冲板块和上覆板块开展了钻探工作,并获取了系统的岩芯样品。本文对IODP344航次取自上覆板块中陆坡和上陆坡的U1380和U1413站位中沉积物中的粗碎屑层位样品,开展了系统的主、微量元素与Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学研究。这些沉积物粗碎屑层位组分与加勒比大火成岩省基底相似,指示它们可能来自加勒比大火成岩省基底在弧前出露的区域,可以代表上覆板块基底被俯冲剥蚀的物质组成。研究进一步探讨了晚中新世中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩的成因,并指出上覆板块底部被剥蚀物质参与了中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩岩浆过程,这为中美洲俯冲带南部存在俯冲剥蚀过程提供了直接的地质学证据。
关键词
上覆板块
沉积物
地球化学
俯冲带岩浆作用
俯冲
剥蚀机制
汇聚型板块边缘
Keywords
Upperplate
Sediments
Geochemistry
Subductionzonemagmatism
Subductionerosionmechanism
Convergent platemargin
分类号
P542.5 [天文地球—构造地质学]
P588.2 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
祁连与伊豆-小笠原玻安岩的地球化学特征和成因模型对比
2
作者
黄子航
肖媛媛
机构
中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室
中国科学院大学
青岛海洋科学与技术国家实验室
中国科学院海洋大科学研究中心
出处
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期135-145,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目“玻安岩成因研究及其地球动力学意义——以塞浦路斯Troodos地区、北祁连山大岔大坂地区及Bonin弧前Hahajima海山玻安岩为例”(41776069)
中国科学院战略性先导科技专项“印太交汇区海洋物质能量中心形成演化过程与机制”(B类,XDB42020302)。
文摘
玻安岩为一类具有特殊地球化学性质的岩石,具有高SiO_(2)(>52%)、高MgO(>8%)和低TiO_(2)(<0.5%)等特征。前人认为其形成主要是在俯冲起始阶段大洋板块所释放的流体导致亏损程度较高的难熔地幔楔发生熔融,因此其成因的研究对深入理解板块俯冲起始等地球动力学问题具有重要意义。虽然普遍认为俯冲物质对玻安岩岩浆源区具有重要贡献,但玻安岩中元素的不同富集程度反映了复杂的俯冲板片流体物理化学性质和对玻安岩形成的不同影响。通过对比分析伊豆–小笠原(Izu-Bonin)和北祁连造山带大岔大坂地区玻安岩样品,发现二者具有明显的地球化学差异:与伊豆–小笠原玻安岩相比,大岔大坂玻安岩中没有呈现“U”型稀土配分模式,不富集轻稀土元素或Zr、Hf等元素;而二者流体活动性/不相容元素比值(如Ba/La)变化较大,并具有较高的(87Sr/86Sr)i。这些特征反映了俯冲板片释放的流体和熔体分别对大岔大坂和伊豆–小笠原玻安岩岩浆地幔源区的贡献,从而表明大岔大坂玻安岩形成过程与伊豆–小笠原玻安岩所代表的俯冲初始形成模型不同,更可能形成于存在弧后扩张作用的成熟岛弧阶段。结合区域地质背景和前人研究,本文针对大岔大坂玻安岩成因提出了两种与俯冲初始阶段无关的可能形成机制:①玻安岩产出于弧后扩张中心,弧后岩石圈的拉张环境和较热的地幔上隆区为玻安质岩浆的形成提供了温压条件,充分交代的水化地幔楔和蛇纹岩化地幔也参与了玻安质岩浆的形成;②虽与弧后扩张中心相关,但玻安岩的产出位于前弧或弧。由于弧后地幔对弧下深度地幔楔进行侧向加热,导致地幔楔内部对流重新启动,弧后地区已经熔融出弧后玄武岩的残余橄榄岩进入前弧–弧下地幔楔,地幔楔底部和俯冲板片表面被重新加热而发生变质脱水,富水流体交代上部地幔楔使其部分熔融形成玻安质岩浆。
关键词
玻安岩
俯冲
板块
流体
地球化学特征
含水熔体
俯冲带岩浆作用
Keywords
boninites
subducting slab
fluids
geochemistry
hydrous melts
subduction-zone magmatism
分类号
P736.3 [天文地球—海洋地质]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
操作
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中美洲俯冲带南段上覆板块沉积物化学组分及其地质意义
赵仁杰
鄢全树
张海桃
关义立
石学法
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
2
祁连与伊豆-小笠原玻安岩的地球化学特征和成因模型对比
黄子航
肖媛媛
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2022
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