雅浦海沟—岛弧熔岩地球化学特征及其地质意义

来源 :自然资源部第一海洋研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kyzy0082
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
雅浦海沟-岛弧系统是三个构造板块(菲律宾海板块、太平洋板块和卡罗琳板块)相互作用的区域,其地质构造背景特殊,地质演化历史相对复杂。前人对雅浦海沟-岛弧系统的俯冲活动性进行了一定程度的研究,然而,关于该系统的岩石地球化学的研究程度相对较低,这直接限制了我们完整理解雅浦海沟-岛弧系统构造演化过程。本次研究中,我们对新获得的雅浦海沟东侧(即向海坡)正在俯冲的索罗尔海槽和雅浦海沟西侧(即向陆坡)的雅浦岛弧的熔岩样品开展了岩相学、单矿物原位主、微量元素和全岩主、微量元素地球化学研究以及地质年代学研究工作,获得的主要认识如下:(1)索罗尔海槽基底玄武岩斑晶矿物组合为橄榄石和斜长石,偶见单斜辉石微晶。其中橄榄石为贵橄榄石;斜长石主要为拉长石及少量中长石和培长石;单斜辉石微晶主要为透辉石和钙铁辉石。这些玄武岩属于碱性系列,具有似洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征,形成于板内构造环境。根据模拟计算,玄武岩母岩浆可能是由地幔源区的尖晶石二辉橄榄岩经5%-10%部分熔融形成的,海槽之下的地幔潜在温度为1331-1393℃,暗示下伏地幔并不存在热量异常。因此,索罗尔海槽基底玄武岩是卡罗琳洋脊裂解形成索罗尔海槽期间由被动上涌的相对富集的地幔岩石组分低程度部分熔融所形成的。(2)雅浦海沟西侧(向陆坡)CJ09-126站位玄武岩斑晶矿物为单斜辉石和斜长石。其中单斜辉石为普通辉石,且与斜长石斑晶相互镶嵌共生呈聚斑晶,亏损轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE)Ba、Pb和Sr;斜长石以拉长石和培长石为主。该站位熔岩为弧前玄武岩,属于亚碱性系列,具有似岛弧玄武岩(IAB)的地球化学特征。模拟计算显示,该站位玄武岩母岩浆是由地幔尖晶石二辉橄榄岩经15%左右部分熔融所形成的,没有受到俯冲输入组分的影响。(3)雅浦海沟西侧(向陆坡)CJ09-72站位岩石中基质微晶几乎都为斜长石,斜长石为钠长石。该站位熔岩样品为中酸性的英安岩,具有似岛弧玄武岩(IAB)的地球化学特征,有俯冲组分参与进了岩浆演化过程中。(4)结合前人资料,本文研究的正在俯冲的索罗尔海槽基底熔岩样品K-Ar年龄为23.8±0.7Ma,说明索罗尔海槽打开的时间要比前人认为的(17Ma)更早;雅浦海沟西侧岛弧弧前玄武岩K-Ar年龄为14.2±0.6Ma,可能代表雅浦俯冲带相对早期的岩浆活动产物,而中酸性熔岩样品的K-Ar年龄为3.40±0.48Ma,可能反映出雅浦岛弧在近3-4Ma仍在活动,且反映了岛弧地壳相对比较成熟。
其他文献
新生代以来印度-欧亚板块的剧烈碰撞使得青藏高原急剧隆升,地壳增厚并发生南北向缩短和东西向挤出运动。在青藏高原东缘,向东运动的物质受东部阿拉善、鄂尔多斯、华南等坚硬地块的阻挡,相互作用下形成了近南北向的复杂构造带,称为南北构造带,因其地震分布密集且强度大而又称为“南北地震带”。因此,研究青藏高原东缘地壳结构、物质运移特征,对认识青藏高原东缘构造活动机制、揭示该区域地震孕育机理具有重要的科学意义,有助
随着全球气候变化、极端暴雨发生概率的增加和我国城市化进程的加快,城市洪涝灾害已成为我国最严重的灾害之一。采用数值计算方法评价排水管网在洪水过程中的性能,模拟洪水演进过程、积水面积和积水深度,对城市建设具有重要意义。本文通过耦合高精度二维地表水动力模型,提出4种表征管网排水能力的虚拟入渗方法[雨水井入渗法(RIA)、只在道路上入渗的方法(CIR)、在所有土地上入渗的方法(CIA)和降水率折现方法(D
海洋沉积物的地球化学特征反映了陆源、生源、自生源和火山源等多种自然过程的贡献,蕴含了丰富的环境和气候变化信息。认识和理解海洋沉积物的组成和分布规律是海洋地质学研究的一项基础性内容。由于样品缺乏,目前对北太平洋皇帝海岭表层沉积物的组成、空间分布规律及物质来源的认识还存在明显不足。该研究通过对皇帝海岭50个表层全样沉积物的粒度、主量元素、稀土元素和CaCO3含量,30个表层沉积物细粒硅酸盐组分(<63
蛇尾纲生物是重要的棘皮动物类群,广泛分布于不同海洋环境,是黄海大型底栖生物群落的优势种和建群种。黄海蛇尾纲生物主要有两种食性,一种为腐食食性,如浅水萨氏真蛇尾(Ophiura sarsii vadicola)和司氏盖蛇尾(Stegophiura sladeni);另一种为悬浮物食性,如紫蛇尾(Ophiopholis mirabilis)。但目前上述不同食性蛇尾纲生物的食物来源与重金属累积的研究较少
深远海地磁采集数据作为数据处理的对象和地磁资料分析、利用的原始数据,提高数据预处理质量是保证海洋地磁数据精度的基础。海洋地磁数据处理方法中,地磁日变改正质量是影响海洋地磁数据精度的关键。磁异常化极处理可以消除地磁场磁化作用带来的磁异常等值线分布、中心位置与地下实际磁性体位置不相符的现象,但在低纬度地区,该处理较为复杂,会导致磁异常等值线沿磁偏角垂直方向拉伸和条带状干扰,严重降低低纬度地区的磁资料解
岛礁礁体将作为海洋工程建设的基础,是发展海洋强国事业的战略要地。礁灰岩是岛礁礁体的主要组成部分,其孔隙结构与其宏观力学性质紧密相关,由于礁灰岩成分、结构的特殊性使其容易受到溶蚀从而造成孔隙率加大从而降低了整体力学强度。本文总结了前人关于礁灰岩矿物组成、微观结构、力学特征的研究,得到了孔隙度与力学性质有很强的相关性的认识,并在此基础上通过随机聚类算法构建不同孔隙度礁灰岩离散元模型,模拟不同孔隙率礁灰
南大洋因其面积广阔等优势,能够存储更多的热量和二氧化碳(CO2),对全球气候的变化较为敏感,因此在研究全球碳循环及气候变化中的地位十分重要。罗斯海是南大洋第二大边缘海和深层水的来源之一,通过对该海域的古海洋与碳循环的研究,有利于更有效地推测未来大气CO2浓度和全球气候变化。本研究对象为罗斯海陆坡和海盆区的3个插管沉积物岩芯(BC008、BC010和BC006)和1个柱状沉积物岩芯(GC16)。通过
稀土元素(本论文中指REE和Y,统称为REY)是继结核、结壳和硫化物之后又一重要的深海矿产资源,已成为近年来的研究热点。了解REY在沉积物-海水界面的地球化学循环过程对于揭示富稀土海区沉积物中REY的富集机制具有重要意义。目前较多研究显示,深海富稀土沉积物中的REY主要是自生来源,很可能来源于对海水或者孔隙水中稀土元素的吸附。然而,目前针对富稀土海区稀土元素富集机制的研究主要局限于沉积物,较少对海
海洋内波是频发于全球海域的一种水下波动现象,其对海洋中的能量混合、营养物输送、工程建设等造成了不可忽视的影响。现场观测表明内波的生成与传播过程伴随着较大的振幅变化,同时其作为一种水下现象会改变海表面的粗糙起伏,进而改变海表面的电磁波散射特性。目前利用遥感手段对内波的激发源、生成机制、时空分布、传播特征等进行了较多的研究,但对其引起的海面变化研究相对较少。本文主要利用极化SAR信息分析内波的极化响应
海洋表层流(Ocean Surface Current,OSC)通常指海面以下15 m深度处相对稳定的海水流动,表层水体运动及其物质与能量输运在气候变化、污染扩散、渔业、船舶航行等方面具有十分重要的作用。目前主流的表层流遥感产品精度较低且没有利用可逐日覆盖全球的高分辨率海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)信息,高分辨率SST可包含亚中尺度过程,能够提供较小空间尺度信