华南岩石圈地幔性质、含水性及其演化
发布时间：2022-01-23 23:36
大陆岩石圈地幔是岩石圈的重要组成部分,在对软流圈地幔-岩石圈地幔-地壳系统的相互作用和演化中起重要作用,是浅部地壳与深部地幔联系的纽带。岩石圈地幔的成分、结构、形成和演化已成为当今固体地球科学研究的前沿热点。在对大陆岩石圈地幔的研究中,被碱性岩浆携带至地表的橄榄岩捕虏体被认为是大陆岩石圈的最直接样品,是地球深部的“探针”。橄榄岩作为上地幔的主要组成部分,它不仅是研究地幔性质的直接样品,还与大陆岩石圈地幔的组成、地壳的年龄和/或构造环境相关联,对讨论岩石圈地幔物质组成特征、属性及其演化过程具有重要意义。一般认为,橄榄岩捕虏体的主要组成矿物（橄榄石、辉石及石榴石）的理想化学式中不含H,但在晶格缺陷中有微量的结构水。虽然这些矿物中结构水的绝对含量并不高,但是如果考虑到它们的体积和重量分数,就构成了岩石圈地幔中最大的水储库,对岩石圈地幔中水含量的研究为我们探究岩石圈地幔的性质和演化提供了新的思路。本论文选取华南中生代（151-132Ma）位于断裂带上的道县及新生代远离断裂带的新昌（5Ma）、西垄（26-24Ma）、安远（37Ma）和平南（50Ma）的橄榄岩捕虏体作为研究对象。因此,本文结合地幔...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
世界各地岩石圈地幔名义上无水矿物研究分布
图 1.2 华南前寒武纪岩体与地层分布简图以及橄榄岩捕虏体出露位置华南构造划分据文献[140,141]；产地分布点修改自文献[123, 142-143]。①为宁远-江华断裂带；②为政和-大浦断裂带；③为长乐-南澳断裂带。总结华南已有地幔捕虏体的研究发现[25-27,29,32-33,41,124-139](图 1.3)，华南未出露体为难熔的地幔特征(Mg#-Ol＞92)的地区，但明溪地区有少量的难熔信息。而克拉通北部的大洪山地区在古生代金伯利岩中出露的石榴石二辉橄榄岩捕虏示了适度难熔(Mg#-Ol=90-92)的地幔特征，不同于传统克拉通地区。以适度难地幔特征(Mg#-Ol=90-92)为主的地区有扬子的盘石山和方山，华夏的安远、麒平南、马山以及海南岛，也含有少量的饱满特征的橄榄岩捕虏体。具有饱满难熔(Mg#-Ol= 88-92)的岩石圈地幔特征的地区有练山、新昌、西陇以及马关中生代玄武岩中的橄榄岩捕虏体主体具有饱满的地幔特征，并含有少量的适度的橄榄岩捕虏体，与新生代玄武岩的建德和雷州半岛具有相似的特征。而牛头区饱满特征的橄榄岩达到 90%，本地区岩石圈几乎全部变为饱满型岩石圈地综上所述，华南大部分中新生代以来岩石圈地幔以饱满和过渡地幔为主，仅有
图 1.3 华南不同时代地幔橄榄石 Mg#分布特征数据来源：大洪山[41]; 宁远[125,130]; 道县[137]; 盘石山[27]; 练山[27,128]; 方山[27]; 新昌[126]; 建德[29]; 西垄[129]; 明溪[26]; 安远[26,32,137]; 平南[33,126]; 马山[126]; 马关[127,139]; 牛头山[26]; 麒麟[26,131,134]; 雷州半岛[135-136]; 海南岛[134].地幔橄榄岩在被玄武岩捕获之前必然受到地幔深部作用的影响，如熔-流体交代等，而这些过程主要是由敏感的微量元素所反映。在无水干体系的四矿物相橄榄岩中，单斜辉石的微量元素基本上可以代表全岩的微量元素特征。在尖晶石相橄榄岩中，低的重稀土元素丰度反映了高的部分熔融程度，高的重稀土元素丰度则记录着强烈的地幔交代作用。具低的重稀土丰度但又轻稀土强烈富集的样品，多是古老难熔的地幔岩石的特征，它们多显示为碳酸岩熔体的交代作用，代表一稳定的大陆(如华北的蒙阴，鹤壁等)[39]。与此相反，重稀土含量高，轻稀土表现亏损到弱富集的单斜辉石，主要是新生饱满地幔岩石的特征，它们多为软流圈地幔来源，即类似于大洋岩石圈地幔的性质，是未受交代或受到弱的硅酸盐熔体交代的岩石。常用单斜辉石中(La/Yb)N和 Ti/Eu 的关系图来区分常见的交代介质-硅酸盐和碳酸岩熔体[144]。与碳酸岩熔体交代作用有关表现出高的(La/Yb)N，低的 Ti/Eu。与之相反，则
【参考文献】：
期刊论文
[1]Water in the upper mantle and deep crust of eastern China: concentration, distribution and implications[J]. Qun-Ke Xia,Jia Liu,István Kovács,Yan-Tao Hao,Pei Li,Xiao-Zhi Yang,Huan Chen,Ying-Ming Sheng. National Science Review. 2019(01)
[2]山东铁铜沟橄榄岩的水含量:华北克拉通早白垩世富水岩石圈的分布[J]. 夏群科,程徽,刘佳. 地球科学. 2017(06)
[3]滇东南马关木厂新生代玄武岩中橄榄岩包体的含水性[J]. 朱萌,王蓉,谢志鹏,范爱玲. 岩石矿物学杂志. 2017(03)
[4]大陆岩石圈地幔中水的分布和大陆稳定性[J]. 夏群科,郝艳涛. 科学通报. 2013(34)
[5]The distribution of water in the continental lithospheric mantle and its implications for the stability of continents[J]. XIA QunKe,HAO YanTao. Chinese Science Bulletin. 2013(32)
[6]中国华南大陆构造与问题[J]. 张国伟,郭安林,王岳军,李三忠,董云鹏,刘少峰,何登发,程顺有,鲁如魁,姚安平. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[7]华南显生宙时期岩石圈地幔的性质与形成时代[J]. 刘传周. 岩石矿物学杂志. 2013(05)
[8]华南构造演化的基本特征[J]. 舒良树. 地质通报. 2012(07)
[9]华南地区新生代玄武岩中橄榄岩包体的含水性[J]. 王蓉,张保民. 中国科学:地球科学. 2011(06)
[10]Thermal State and Structure of the Lithosphere beneath Eastern China: A Synthesis on Basalt-Borne Xenoliths[J]. 黄小龙,徐义刚. Journal of Earth Science. 2010(05)
本文编号：3605380
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
世界各地岩石圈地幔名义上无水矿物研究分布
图 1.2 华南前寒武纪岩体与地层分布简图以及橄榄岩捕虏体出露位置华南构造划分据文献[140,141]；产地分布点修改自文献[123, 142-143]。①为宁远-江华断裂带；②为政和-大浦断裂带；③为长乐-南澳断裂带。总结华南已有地幔捕虏体的研究发现[25-27,29,32-33,41,124-139](图 1.3)，华南未出露体为难熔的地幔特征(Mg#-Ol＞92)的地区，但明溪地区有少量的难熔信息。而克拉通北部的大洪山地区在古生代金伯利岩中出露的石榴石二辉橄榄岩捕虏示了适度难熔(Mg#-Ol=90-92)的地幔特征，不同于传统克拉通地区。以适度难地幔特征(Mg#-Ol=90-92)为主的地区有扬子的盘石山和方山，华夏的安远、麒平南、马山以及海南岛，也含有少量的饱满特征的橄榄岩捕虏体。具有饱满难熔(Mg#-Ol= 88-92)的岩石圈地幔特征的地区有练山、新昌、西陇以及马关中生代玄武岩中的橄榄岩捕虏体主体具有饱满的地幔特征，并含有少量的适度的橄榄岩捕虏体，与新生代玄武岩的建德和雷州半岛具有相似的特征。而牛头区饱满特征的橄榄岩达到 90%，本地区岩石圈几乎全部变为饱满型岩石圈地综上所述，华南大部分中新生代以来岩石圈地幔以饱满和过渡地幔为主，仅有
图 1.3 华南不同时代地幔橄榄石 Mg#分布特征数据来源：大洪山[41]; 宁远[125,130]; 道县[137]; 盘石山[27]; 练山[27,128]; 方山[27]; 新昌[126]; 建德[29]; 西垄[129]; 明溪[26]; 安远[26,32,137]; 平南[33,126]; 马山[126]; 马关[127,139]; 牛头山[26]; 麒麟[26,131,134]; 雷州半岛[135-136]; 海南岛[134].地幔橄榄岩在被玄武岩捕获之前必然受到地幔深部作用的影响，如熔-流体交代等，而这些过程主要是由敏感的微量元素所反映。在无水干体系的四矿物相橄榄岩中，单斜辉石的微量元素基本上可以代表全岩的微量元素特征。在尖晶石相橄榄岩中，低的重稀土元素丰度反映了高的部分熔融程度，高的重稀土元素丰度则记录着强烈的地幔交代作用。具低的重稀土丰度但又轻稀土强烈富集的样品，多是古老难熔的地幔岩石的特征，它们多显示为碳酸岩熔体的交代作用，代表一稳定的大陆(如华北的蒙阴，鹤壁等)[39]。与此相反，重稀土含量高，轻稀土表现亏损到弱富集的单斜辉石，主要是新生饱满地幔岩石的特征，它们多为软流圈地幔来源，即类似于大洋岩石圈地幔的性质，是未受交代或受到弱的硅酸盐熔体交代的岩石。常用单斜辉石中(La/Yb)N和 Ti/Eu 的关系图来区分常见的交代介质-硅酸盐和碳酸岩熔体[144]。与碳酸岩熔体交代作用有关表现出高的(La/Yb)N，低的 Ti/Eu。与之相反，则
【参考文献】：
期刊论文
[1]Water in the upper mantle and deep crust of eastern China: concentration, distribution and implications[J]. Qun-Ke Xia,Jia Liu,István Kovács,Yan-Tao Hao,Pei Li,Xiao-Zhi Yang,Huan Chen,Ying-Ming Sheng. National Science Review. 2019(01)
[2]山东铁铜沟橄榄岩的水含量:华北克拉通早白垩世富水岩石圈的分布[J]. 夏群科,程徽,刘佳. 地球科学. 2017(06)
[3]滇东南马关木厂新生代玄武岩中橄榄岩包体的含水性[J]. 朱萌,王蓉,谢志鹏,范爱玲. 岩石矿物学杂志. 2017(03)
[4]大陆岩石圈地幔中水的分布和大陆稳定性[J]. 夏群科,郝艳涛. 科学通报. 2013(34)
[5]The distribution of water in the continental lithospheric mantle and its implications for the stability of continents[J]. XIA QunKe,HAO YanTao. Chinese Science Bulletin. 2013(32)
[6]中国华南大陆构造与问题[J]. 张国伟,郭安林,王岳军,李三忠,董云鹏,刘少峰,何登发,程顺有,鲁如魁,姚安平. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[7]华南显生宙时期岩石圈地幔的性质与形成时代[J]. 刘传周. 岩石矿物学杂志. 2013(05)
[8]华南构造演化的基本特征[J]. 舒良树. 地质通报. 2012(07)
[9]华南地区新生代玄武岩中橄榄岩包体的含水性[J]. 王蓉,张保民. 中国科学:地球科学. 2011(06)
[10]Thermal State and Structure of the Lithosphere beneath Eastern China: A Synthesis on Basalt-Borne Xenoliths[J]. 黄小龙,徐义刚. Journal of Earth Science. 2010(05)
本文编号：3605380
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3605380.html
