加拿大Slave克拉通Muskox金伯利岩中橄榄岩包体的含水量和组构

发布时间：2017-12-20 09:41

  本文关键词：加拿大Slave克拉通Muskox金伯利岩中橄榄岩包体的含水量和组构　出处：《南京大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： Slave克拉通 橄榄石 含水量 傅里叶红外光谱 电子背散射衍射 晶格优选定向

【摘要】：作为上地幔的主要组成矿物,橄榄石的含水量对上地幔的塑性变形和物理性质具有重要影响。由于金伯利岩浆喷发速度快,H扩散对橄榄石的含水量影响较小,金伯利岩携带的地幔包体成为研究上地幔含水量分布的理想样品。本文使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电子背散射衍射技术(EBSD)测量了加拿大Slave克拉通北部的Muskox金伯利岩携带的橄榄岩包体的含水量和组构,以研究稳定克拉通岩石圈地幔的含水量分布与流变学。FTIR是目前最常用的测量名义上无水矿物含水量的方法。由于矿物中红外光谱的吸收系数是各向异性的,理论上应使用偏振光来测量橄榄石的含水量,但是该方法需要把橄榄石颗粒分离出来进行定向,非常费时。前人大多使用非偏振光来测量薄片中多个橄榄石的含水量,并使用Paterson(1982)的校正方法计算样品中橄榄石的平均含水量。非偏振光的使用忽略了颗粒定向造成的影响,会低估橄榄石的含水量。上地幔橄榄石常发育晶格优选定向,为快速准确地获得橄榄石的原位含水量,本文将EBSD与FTIR相结合,提出测量薄片中橄榄石含水量的新方法。首先使用Bell et al.(2003)的红外偏振光实验结果,通过橄榄石[100]、[010]和[001]方向的含水量吸收系数建立一个椭球体。然后使用EBSD测量某一颗粒在薄片中的取向,根据欧拉角计算该方向的含水量吸收系数,再根据Beer-Lambert公式获得该颗粒的含水量。对Muskox石榴橄榄岩中橄榄石的含水量研究表明,该方法可用于测量薄片中橄榄石的原位含水量,为研究橄榄石含水量与组构的关系提供了基础。Muskox地区7个橄榄岩包体的橄榄石平均含水量为52±30ppm,H 扩散的效应可忽略,可代表橄榄石的原位含水量。其中4个石榴橄榄岩样品均具有碎斑结构并含金云母,橄榄石的Mg#平均值为90.5,平均含水量为82±5ppm,主要发育以[001](010)为主控位错滑移系的B型组构。3个尖晶石橄榄岩样品具有粒状变晶结构,部分含角闪石,橄榄石的Mg#平均值为92,平均含水量为33±6ppm,均发育以[100](001)为主控位错滑移系的E型组构。根据矿物温压计估算石榴橄榄岩的平衡温度约为1210±2℃,压力为6±0.3GPa,而尖晶石橄榄岩的平衡温度为920±60℃,压力约为4GPa。因此,Slave克拉通岩石圈地幔的含水量和组构具有垂向分层性。虽然石榴橄榄岩和尖晶石橄榄岩都经历了地幔交代作用,上部的尖晶石橄榄岩保留了地幔早期强烈部分熔融后的贫水、高镁特征并形成了 E型组构;而下部石榴橄榄岩含水量显著提高,由于水弱化导致应变集中,形成B型组构,可能位于岩石圈-软流圈边界的韧性剪切带。与其它克拉通对比,Slave克拉通岩石圈地幔相对贫水,地幔交代作用可显著提高橄榄石的含水量并导致橄榄石组构转变。由于橄榄石组构控制了橄榄岩的地震波各向异性,对克拉通地区地震波各向异性的解释需要使用分层模型。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P588.125

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 杨燕;;名义上无水矿物的原位高温分子光谱[J];矿物岩石地球化学通报;2017年01期

2 Haemyeong Jung;Munjae Park;Sejin Jung;Jaeseok Lee;;Lattice Preferred Orientation, Water Content, and Seismic Anisotropy of Orthopyroxene[J];Journal of Earth Science;2010年05期

3 张宏福;;橄榄岩-熔体相互作用:克拉通型岩石圈地幔能够被破坏之关键[J];科学通报;2009年14期

4 许志琴;王勤;梁凤华;陈方远;许翠萍;;电子背散射衍射(EBSD)技术在大陆动力学研究中的应用[J];岩石学报;2009年07期

5 刘俊来;曹淑云;邹运鑫;宋志杰;;岩石电子背散射衍射(EBSD)组构分析及应用[J];地质通报;2008年10期

6 许志琴;王勤;陈方远;梁凤华;唐哲民;;榴辉岩组构运动学与大陆深俯冲——中国大陆科学钻探主孔榴辉岩的EBSD研究[J];岩石学报;2006年07期

7 夏群科,潘尤杰,陈道公,Kohn Simon,支霞臣,郭立鹤,程昊,吴元保;碱性玄武岩中长石巨晶的结构水:红外光谱和核磁共振谱研究[J];岩石学报;2000年04期

8 夏群科,陈道公,支霞臣;名义上无水的地幔矿物中结构水的研究进展[J];地球科学进展;1999年05期

，

本文编号：1311647