西北印度洋卡尔斯伯格脊天休热液区深海橄榄岩蚀变和元素迁移特征及过程研究
发布时间：2021-06-13 10:51
流体在洋中脊深部的循环引发了岩石圈和海水之间物质和能量的交换,促进了各种蚀变矿物的形成和多金属硫化物的沉淀,对海洋的地球化学储库有重要影响。本文对采自西北印度洋慢速扩张的卡尔斯伯格脊天休热液区的蚀变橄榄岩进行了详细的岩相学、矿物学、地球化学研究并借助地球化学模型和质量平衡计算揭示了深海橄榄岩蚀变过程和元素迁移对成矿的指示意义。岩石原生、次生矿物的结构和成分分析表明蚀变橄榄岩原岩为方辉橄榄岩,主要矿物组成为橄榄石、斜方辉石、少量单斜辉石和尖晶石,平均体积百分比为73:24:2:1。这些岩石具有低Al2O3/Si O2（0.01-0.04）和低Mg O/Si O2（0.91-1.00）比值,单斜辉石含量很少甚至缺失,轻稀土（LREE）相对于中稀土（MREE）和重稀土（HREE）富集,大离子亲石元素（LILE）和LREE正相关性,Pb和U与高场强元素（HFSE）和LILE之间解耦的特征,均表明了样品曾经历了高程度的部分熔融,并遭受了热液蚀变和海底风化作用的影响。利用Sr同位素数据计算的水/岩（W/R）比例量化了热液流体对岩石中稀土元素（REE）和流体活动元素（FME）富集的贡献,结果显示热液...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自2005年至2018年中国大洋航次概况这一岩石组合代表了缺乏岩浆供应时沿着拆离断层出露的深部岩石圈物质，佐证了大洋岩石圈组分的不均一性（Cannat,1993;KarsonandLawrence,1997;
浙江大学博士学位论文 绪论集变得困难，因此需要加强和深化深海橄榄岩的研究。2015 年和 2017 年在西北印度洋开展的 DY33 和 DY38、DY43 航次于卡尔斯伯格脊天休热液区附近利用电视抓斗和蛟龙号采集到的深海橄榄岩为本文开展深海橄榄岩蚀变过程和元素迁移特征等研究提供了宝贵的样品。
华添和李江海,2019）。蛇纹石化过程记录了流体作用下的元素循环，并可将流体活动元素的浓度提高了几个数量级（Peters et al., 2017）。因此在慢速和超慢速扩张洋中脊分布的超基性岩型热液系统对海洋中化学元素的迁移和富集具有重要的影响（Schmidt et al., 2007）。然而受调查和取样手段限制，现今洋中脊热液矿床中蛇纹石化对元素来源和富集机制的影响仍需进一步研究。第二，流体与超基性岩石的相互作用也改变了岩石的磁性和流变学性质（M vel, 2003）。橄榄岩的蛇纹石化造成岩石密度降低，体积增大，地震波速降低和渗透率的变化（MillerandChristensen,1997;Godardetal.,2008;Plümperetal.,2012）。蛇纹石化对大洋岩石圈的影响受控于其沿着洋中脊的空间分布和在岩石圈中的相对体积。Escart n and Evans（1997）建立的强度-深度模型（图 1.5）表明蛇纹石化降低了岩石圈约 30%的整体强度。地震监测指示了脆性破裂发生的深度可能超过 12km（Bergman,1990）并为海水循环进入地幔提供了通道，特别是促进了超基性岩的蛇纹石化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]蛇纹岩化对洋中脊超基性岩热液硫化物成矿的影响:来自青藏高原德尔尼铜矿床的启示[J]. 张华添,李江海. 大地构造与成矿学. 2019(01)
[2]洋中脊拆离断层与洋底核杂岩的发育对扩张中心迁移的影响研究[J]. 范庆凯,李江海,刘持恒,潘相茹. 地质学报. 2018(10)
[3]金在现代海底热液系统中的分布及演化[J]. 黄威,陶春辉,孙治雷,李军,崔汝勇. 地质论评. 2017(03)
[4]热点作用背景下的洋中脊跃迁和扩展作用:印度洋盆地张开过程探讨[J]. 李江海,张华添,李洪林,刘仲兰. 高校地质学报. 2016(01)
[5]海洋核杂岩形成机制及其热液硫化物成矿意义[J]. 李洪林,李江海,王洪浩,张华添. 海洋地质与第四纪地质. 2014(02)
[6]基性和超基性岩蛇纹石化的机理及成矿潜力[J]. 黄瑞芳,孙卫东,丁兴,王玉荣. 岩石学报. 2013(12)
[7]拆离断层与大洋核杂岩:一种新的海底扩张模式[J]. 余星,初凤友,董彦辉,李小虎,唐立梅. 地球科学(中国地质大学学报). 2013(05)
[8]西南印度洋中脊地质构造对地幔部分熔融的影响:深海橄榄岩尖晶石成分证据[J]. 陈灵,初凤友,朱继浩,董彦辉,余星,王巍,李正刚. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(01)
[9]慢速—超慢速扩张西南印度洋中脊研究进展[J]. 李小虎,初凤友,雷吉江,赵建如. 地球科学进展. 2008(06)
[10]海洋核杂岩[J]. 李三忠,吕海青,侯方辉,郭晓玉,金宠,刘保华. 海洋地质与第四纪地质. 2006(01)
本文编号：3227349
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自2005年至2018年中国大洋航次概况这一岩石组合代表了缺乏岩浆供应时沿着拆离断层出露的深部岩石圈物质，佐证了大洋岩石圈组分的不均一性（Cannat,1993;KarsonandLawrence,1997;
浙江大学博士学位论文 绪论集变得困难，因此需要加强和深化深海橄榄岩的研究。2015 年和 2017 年在西北印度洋开展的 DY33 和 DY38、DY43 航次于卡尔斯伯格脊天休热液区附近利用电视抓斗和蛟龙号采集到的深海橄榄岩为本文开展深海橄榄岩蚀变过程和元素迁移特征等研究提供了宝贵的样品。
华添和李江海,2019）。蛇纹石化过程记录了流体作用下的元素循环，并可将流体活动元素的浓度提高了几个数量级（Peters et al., 2017）。因此在慢速和超慢速扩张洋中脊分布的超基性岩型热液系统对海洋中化学元素的迁移和富集具有重要的影响（Schmidt et al., 2007）。然而受调查和取样手段限制，现今洋中脊热液矿床中蛇纹石化对元素来源和富集机制的影响仍需进一步研究。第二，流体与超基性岩石的相互作用也改变了岩石的磁性和流变学性质（M vel, 2003）。橄榄岩的蛇纹石化造成岩石密度降低，体积增大，地震波速降低和渗透率的变化（MillerandChristensen,1997;Godardetal.,2008;Plümperetal.,2012）。蛇纹石化对大洋岩石圈的影响受控于其沿着洋中脊的空间分布和在岩石圈中的相对体积。Escart n and Evans（1997）建立的强度-深度模型（图 1.5）表明蛇纹石化降低了岩石圈约 30%的整体强度。地震监测指示了脆性破裂发生的深度可能超过 12km（Bergman,1990）并为海水循环进入地幔提供了通道，特别是促进了超基性岩的蛇纹石化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]蛇纹岩化对洋中脊超基性岩热液硫化物成矿的影响:来自青藏高原德尔尼铜矿床的启示[J]. 张华添,李江海. 大地构造与成矿学. 2019(01)
[2]洋中脊拆离断层与洋底核杂岩的发育对扩张中心迁移的影响研究[J]. 范庆凯,李江海,刘持恒,潘相茹. 地质学报. 2018(10)
[3]金在现代海底热液系统中的分布及演化[J]. 黄威,陶春辉,孙治雷,李军,崔汝勇. 地质论评. 2017(03)
[4]热点作用背景下的洋中脊跃迁和扩展作用:印度洋盆地张开过程探讨[J]. 李江海,张华添,李洪林,刘仲兰. 高校地质学报. 2016(01)
[5]海洋核杂岩形成机制及其热液硫化物成矿意义[J]. 李洪林,李江海,王洪浩,张华添. 海洋地质与第四纪地质. 2014(02)
[6]基性和超基性岩蛇纹石化的机理及成矿潜力[J]. 黄瑞芳,孙卫东,丁兴,王玉荣. 岩石学报. 2013(12)
[7]拆离断层与大洋核杂岩:一种新的海底扩张模式[J]. 余星,初凤友,董彦辉,李小虎,唐立梅. 地球科学(中国地质大学学报). 2013(05)
[8]西南印度洋中脊地质构造对地幔部分熔融的影响:深海橄榄岩尖晶石成分证据[J]. 陈灵,初凤友,朱继浩,董彦辉,余星,王巍,李正刚. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(01)
[9]慢速—超慢速扩张西南印度洋中脊研究进展[J]. 李小虎,初凤友,雷吉江,赵建如. 地球科学进展. 2008(06)
[10]海洋核杂岩[J]. 李三忠,吕海青,侯方辉,郭晓玉,金宠,刘保华. 海洋地质与第四纪地质. 2006(01)
本文编号：3227349
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