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反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学均具有重大意义
发布时间 :[2014/11/11] 浏览次数 3244
研究意义:因为玄武质岩浆直接来源于上地幔,并可产于多种构造环境中,所以研究玄武岩对于反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学均具有重大意义。 
1、玄武质岩浆的形成 
1)地幔橄榄岩部分熔融,导致地幔橄榄岩部分熔融的因素:温度的升高;压力的降低;挥发组分的加入。 
2)不同构造部位诱发源岩熔融因素的差异: 
洋中脊和大陆裂谷——减压熔融; 
俯冲带——下插板块升温,引起熔融; 
俯冲带——下插板块脱水,引起上部地幔楔部分熔融—挥发组分的加入。 
2、玄武岩成分差异的影响因素 
1)源区的物质成分—地玄武岩幔成分的不均一性,如饱满型地幔、交代富集型地幔、亏损型地幔。 
2)部分熔融程度—如拉斑玄武岩是地幔橄榄岩20-30%部分熔融的产物;碱性玄武岩是地幔橄榄岩<15%部分熔融的产物。 
3)源区流体的成分—如CO2使岩浆中的碱度增加。 
4)源区的部分熔融条件—P的影响最大,如低压下形成拉斑玄武岩,高压下形成碱性玄武岩 
3、玄武岩的成因与构造环境 
1)大洋中脊玄武岩(MORB) 
形成环境:拉张环境 
形成条件:低压高温,高度部分熔融(20- 30%) 
源区:亏损的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩主要是拉斑玄武岩 
化学成分特征是低LILE,同位素亏损。 
MORB分为两种: 
正常MORB (N-type): 起源于亏损的软流圈上地幔; 
地幔柱型MORB (P-type):起源于比较富集的地幔柱或热点。 
P-type MORB= N-type MORB + OIB source 
MORB的原始岩浆可能是苦橄岩经过Ol的结晶分异而成拉斑玄武岩 

2)大陆裂谷玄武岩——碱性玄武岩、碧玄岩、拉斑玄武岩 
形成环境:大陆内部拉张环境 
形成条件:减压为主,温度增加较小,部分熔融程度一般低于洋中脊 
源区:饱满型和交代富集型的地幔橄榄岩 
大陆裂谷岩浆作用: 
代表稳定的大陆开始发生裂解,是新的洋盆形成的前奏。 
大陆裂谷岩浆作用的起因:有两种模式,主动模式和被动模式。 
主动模式:地幔柱或热点。热的软流圈物质上涌、岩石圈拉张、下地壳沿着地壳的薄弱带减薄;基性岩墙群不断侵入到越来越薄的地壳。 
被动模式:岩石圈减薄,大陆地壳被拉开,从而促使地幔物质上涌。 
无论哪种模式,软流圈物质的上涌都是个事实。 
大陆裂谷岩浆作用形成的岩浆组合非常复杂,从过渡型亚碱性玄武岩-碱性玄武岩-硅不饱和的碧玄岩和霞石岩,有时有超钾质的白榴岩。除了玄武岩之外,还有大量的长英质喷出岩,如粗面岩、响岩、流纹岩-可能与分离结晶、大陆地壳混染有关。 
另外,与CFB相比,大陆裂谷岩浆作用的喷发性更强-反映源区的强交代而富含挥发分。 
在多数情况下,大陆裂谷岩浆似乎来自富集的地幔源区。亏损的软流圈只有在强主动型裂谷中才有参与。 
3)俯冲带玄武岩 
多阶段: 
板块俯冲→洋壳和大洋沉积物的脱水→流体及酸性岩浆的向上迁移→地幔楔的交代作用和富集→地幔楔的部分熔融和岛弧岩浆的生成。 
多源:地幔楔(大洋岩石圈+软流圈上地幔);洋壳(大洋玄武岩+大洋沉积物);海水;大陆地壳的混染。 
分成四个系列: 
低钾系列;钙碱系列;高钾钙碱系列;橄榄玄粗岩系列-碱性橄榄玄武岩系列。 
每个系列由不同比例的玄武岩、安山岩、英安岩和流汶岩组成,与流体交代和深度有关。 
化学成分:与MORB相比富含LIL和LREE元素,而贫HFS元素。
 
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