峨眉山大火成岩省地幔柱动力学及其环境效应研究

发布时间：2024-10-02 21:26

　　地幔柱动力学及其环境效应是当前地球科学领域研究的热点问题。为了研究地幔柱中再循环洋壳（榴辉岩）成分对地幔柱动力学以及全球气候变化起到的影响,我们在峨眉山大火成岩省开展了详细和系统的研究工作,并取得了一些新的结果和认识:（1）对峨眉山大火成岩省出露的火山岩中沉积岩夹层（特别是峨眉山玄武质熔岩底部）开展了广泛和系统的野外调查研究,结合已发表的早期苦橄岩中橄榄石斑晶电子探针数据重建了峨眉山大火成岩省火山喷发前期及同喷发期的地表地貌演化过程:（i）峨眉山地幔柱中含有约10%-20%高密度的再循环洋壳。基于热化学地幔柱模型,在大规模火山喷发之前峨眉山地幔柱产生的热浮力只能导致小幅度地表隆升（约200 m）,这一预测结果与地质观察的结果是一致的;（ii）当大规模火山喷发时,峨眉山地幔柱会释放大量热量,从而导致其热浮力明显减小;但地幔柱中大量再循环洋壳产生的负浮力仍然存在,这会导致地表显著地下沉;（iii）除此之外,在大规模火山喷发早期,由于巨量的高密度玄武质熔岩迅速地加载到地表,其会导致强烈的岩石圈挠曲,从而诱导地表快速且持续的大幅度下沉。（iv）在火山喷发晚期,火山活动产生了大量的低密度火山岩（如...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1400Ma以来的大火成岩省事件与生物灭绝事件的时间关系图，据Bondetal.（2010）修改.PDD,CAMP,OJP1/OJP2,NAIP和CR分别是Pripyat-Dnieper-Donetsrift,CentralAtlantic

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图1-2西伯利亚大火成岩省的Tunguska盆地接触热变质作用排气模型图（据Svensenetal.,2009修改）.（1）地幔柱产生的岩浆侵入到富含有机质沉积物和富含油气沉积岩中.图中

（ContinentalFloodBasaltProvinces,CFBprovinces）的火山活动存在明显的一致性。据此，他们提出了大火成岩省的火山活动是造成全球性灾难性气候环境的主要驱动力的假说。近年来，大火成岩省事件与全球气候环境变化的联系一直是研究的热点。下面我们主要回....

图1-3蓝藻及微生物、火山活动（SC,SouthChina;GW,Gondwana）及晚二叠世-早三叠世碳酸盐岩的碳同位素组成时空分布和西伯利亚大火成岩省的同位素测年数据对比图（Xieetal.,

基于对已发表西伯利亚大火成岩省和华南煤山全球标准剖面同位素年龄的对比，Xieetal.（2010）认为西伯利亚火山喷发可能晚于二叠纪末的生物灭绝事件，其可能在生物灭绝后的复苏中起到了关键作用（图1-3）。这种差异性认识很可能是缺乏高精度同位素年龄的约束所造成的（朱江和张招崇，....

图1-4西伯利亚大火成岩省的岩浆侵位与Tunguska盆地接触热变质作用排气之间关系示意图

成岩省在大规模火山喷发之前初始/早期侵位岩席与盆地富有机质沉积物的接触热变质作用是全球灾难性环境变化的最主要驱动者，例如西伯利亚大火成岩省的Tunguska盆地（图1-4）和中大西洋岩浆省的巴西亚马逊（Amazon）盆地（e.g.,Burgessetal.,2017;Dav....

本文编号：4006375