壳幔相互作用深部过程共32页
壳幔混合成因-概述说明以及解释
壳幔混合成因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述壳幔混合成因是地球科学领域的一个重要研究课题。
它涉及到地球内部的壳层和地幔层之间的相互作用和交换过程。
壳幔混合成因的研究在地质学、地球化学和地球物理学等多个学科领域都有广泛的应用和意义。
地球是由不同层次组成的，其中最外层是地壳，下面是地幔。
地壳是我们生活的地方，它包含了岩石、土壤和水等。
地幔则是地球内部最大的层次，占据了地球半径的大部分。
由于地壳和地幔在性质和组成上存在差异，它们之间的相互作用会对地球的演化和动力学过程产生重要影响。
壳幔混合成因的现象主要发生在地壳板块俯冲带和拆沉带等地球构造活动的区域。
在这些区域中，地壳板块在俯冲或拆沉过程中与地幔发生相互作用，导致地壳物质与地幔物质的混合。
这种混合作用使得地壳物质中富含地幔物质的成分，同时也使得地幔物质中富含地壳物质的成分。
壳幔混合成因的研究有助于我们理解地球内部的物质循环和岩石循环过程。
它对地球内部的物质分异、地球表面的地质过程和构造演化等都具有重要意义。
通过分析和研究壳幔混合成因的过程，我们可以揭示地球内部的动力学机制和地球表层的构造变化。
这对于预测地震、地质灾害等自然灾害具有重大意义。
综上所述，壳幔混合成因是一个涉及地球内部物质交换和相互作用的重要研究领域。
通过深入研究壳幔混合成因的过程和机制，我们可以更好地理解地球的演化过程和构造变化，为地球科学的发展做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以编写如下：文章结构部分旨在介绍整篇长文的组织架构，让读者对文章的脉络有一个清晰的认识。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
首先，我们会对壳幔混合成因这一主题进行概述，简要介绍其背景和重要性。
接着，我们会详细说明文章的组织结构，包括各个部分的主要内容和章节的逻辑顺序。
最后，我们会明确文章的目的，即通过分析壳幔混合成因的要点，提供读者对这一问题更深入的理解。
壳幔作用的途经和判定这一作用的地球化学方法
壳幔作用的途经和判定这一作用的地球化学方法摘要壳幔相互作用是当代地球科学,特别是深部地质和大陆动力学研究的重要课题。
本文介绍了壳幔相互作用的途经：底侵作用和拆离作用；以及判定这一作用的地球化学方法和证据。
关键词壳幔作用底侵作用拆离作用地球化学地球是已知太阳系中唯一一个具有演化的(安山质或英云闪长质) 大陆地壳的行星, 而其它行星, 如月球的月壳由基本未经演化的玄武岩组成。
大陆地壳这种独具特色的组成是如何形成的? 现有研究已证实, 原始地壳是由地幔通过部分熔融产生的岩浆上侵和喷发而成。
因此,为了回答上述地球科学的基本理论问题, 人们必须了解以下壳—幔双向物质交换机制和质量迁移量〔1〕: ①地幔是如何通过部分熔融作用形成地壳的?②地壳物质又是如何通过再循环( recycling)过程返回地幔的?③地壳形成和演化机制在地质历史上是否发生过明显变化?由于软流圈是地幔岩浆的主要策源地, 因此,软流圈地幔和岩石圈地幔以及地壳三者之间的物质交换过程对于认识大陆动力学至关重要。
众所周知, 板块构造在解决大陆地质问题时遇到了许多困难。
例如,大陆地壳为何可保存长达数十亿年而不被消减掉? 大陆内部为何有岩浆作用?为何古老造山带通常是没有山根的? 含柯石英和金刚石的超高压变质带为何会大面积折返暴露地表? 近年来,底侵作用(underplating)和拆沉作用(delamination)受到地质、地球物理和地球化学家们共同重视的另一壳—幔交换过程,被用来解释软流圈、岩石圈地幔和地壳三者之间的物质交换以及随之而造成的山脉隆升、盆地形成过程和陆内大规模岩浆作用等现象。
1 壳幔作用的途经1.1 底侵作用(underplating)底侵作用是指来自深部的岩浆向上侵位、添加和囤积的过程, 它实际上包括两种情况:(1)来自上地幔部分熔融产生的基性岩浆侵入或添加到下地壳底部;(2) 下地壳(包括壳幔混合层) 岩石的部分熔融形成的岩浆向中上地壳的侵位和添加[2]。
俯冲带复杂的壳幔相互作用
俯冲带复杂的壳幔相互作用赵振华;王强;熊小林【期刊名称】《矿物岩石地球化学通报》【年(卷),期】2004(23)4【摘要】俯冲带除俯冲板片脱水形成的富大离子亲石元素流体、交代地幔楔形成的岛弧钙碱性玄武岩安山岩英安岩流纹岩及相应侵入岩组合外,还存在由俯冲板片熔融形成的埃达克质熔体交代地幔楔形成的埃达克岩富铌玄武岩富镁安山岩组合,从而构成了俯冲带的流体交代与熔体交代两大类壳幔相互作用体系及相应的岩石组合。
熔体交代作用的显著特点是Mg、高场强元素Nb、Ti、P等含量增加,Nd Sr值增高,而Si、K、Na及La Yb降低。
洋壳板片或洋脊俯冲、玄武质岩浆底侵使地壳增厚,或板片断离、撕裂等作用均可产生埃达克质熔体并随之产生熔体交代作用。
流体和熔体与地幔橄榄岩的相互作用构成了俯冲带复杂的地球化学体系。
【总页数】8页(P277-284)【关键词】俯冲带;交代作用;壳幔相互作用;安山岩;地幔;埃达克岩;洋壳;熔体;板片;熔融【作者】赵振华;王强;熊小林【作者单位】中国科学院广州地球化学研究所【正文语种】中文【中图分类】P588;P542【相关文献】1.中亚造山带中新生代壳幔相互作用特征与过程——新疆北部幔源岩浆岩系对比研究 [J], 郭召杰;韩宝福;张元元;陈石2.大别造山带与郯庐断裂带壳、幔结构和陆内"俯冲"的耦合效应 [J], 滕吉文;闫雅芬;王光杰;熊熊3.哀牢山成矿带壳幔相互作用与金成矿关系探讨——以元阳大坪金矿床为例 [J], 袁士松;葛良胜;路彦明;郭晓东;王美娟;王治华;邹依林4.西北太平洋俯冲带东北地区壳幔结构研究进展 [J], 张瑞青;李永华;姚雪绒5.大别造山带大陆深俯冲和折返过程中壳—幔相互作用信息——来自大理岩铅同位素的证据 [J], 刘富;周汉文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第四章 化学地球动力学及深部过程地球化学示踪
（接上页） 球层圈的相互作用，包括壳/幔、上/下地幔、以至核/幔过渡带 的物质交换与再循环等，来解释多种地幔端元的成因。也就是 说由地幔化学结构的多样性，进而产生了从地球圈层相互作用 来揭示地球动力学的构想。 *多同位素体系线性和非线性数值模拟技术的发展，使有可能 模拟地球、地幔不均一化学结构的形成与层圈相互作用，以期 揭示壳幔演化历史及地球动力学。 因此，产生了将地球视为一个统一的动力学系统，以层圈 的相互作用为主导，以揭示壳、幔化学组成和演化为基础，探 讨地球发展历史与动力学的化学地球动力学(chemical geodynamics)的构想(Allegre,1982; Zindler & Hart,1986)。
北太平洋型陆块省：铅同位素具有NHRL 特征，分布于北美西部以及亚洲的西伯利 亚与华北之间； 东冈瓦纳型陆块省：具有较高的 206Pb/204Pb和DUPAL异常特征，范围包括 澳洲西部、南部非洲、印度、印度支那和 华夏（华南）；
西冈瓦纳型陆块省:具有高206Pb/204Pb和高μ 值特征， 范围包括非洲中部、南美、南极和澳洲东部； 劳亚或北大西洋型陆块省：具有低206Pb/204Pb和近于 原始地幔的低μ 值特征，范围包括欧洲、格陵兰、北 美东部、西伯利亚、华北和塔里木。 与大洋同位素省对比前三个陆块省可分别相当 于三个大洋省，只有北大西洋型陆块省还没有找到对 应的大洋省。
各类型地幔端元的同位素组成特征
143Nd/144Nd 87Sr/86Sr 206Pb/204Pb 176Hf/177Hf
0.5131~ 0.5133 0.7020~ 0.7024 15.5 ~ 17.8
0.2831 ~0.2835
高U/Pb值地幔(HIMU)
I 型富集地幔(EM I) 流行地幔（PREMA） 原始地幔(PM)
再论壳幔相互作用的普遍性及其深部动力学意义-周新华
ｃａｓｅ
ｃｒｕｓｔａｌ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ
ｏｎ
ａ
ｎｅａｒ—ｓｔｅａｄｙ
ｓｔａｔｅ
ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ ｇｒｏｗｔｈ Ｅａｒｔｈ．Ｐｈｉｌｏｓ．
Ｔ…Ｒ
３ Ｚｈｏｕ Ｘ Ｈ ｕｍｅ ｏｆ
Ｓｏｃ．．Ｌｏｎｄｏｎ．１９８１．Ａ３０１
ｅｔ
４４３～４７ ２
ａ
ａ】＿Ｇｒａｎｕｌｉｌｅ ｘｅｎｏｌｉｔｈｓ ｖｓ．Ｔｅｒｒａｉｎｓ ｉｎ
Ａｒｃｈｅａｎ
ＣｒａＩｏｎｊ㈣ｓｔｕｄｙ
ｏｆ ｌｏｗｅｒ
ｃｒｕｓｔ
ｂｅｎｅａｔｈ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ
Ｖｏｌ—
Ｖ．Ｍ．Ｇｏｌｄｓｃｈｍｌｄｔ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｊ．Ｃｏｒｄ
Ａｈｓｔ．．１９９６．１：６９７
４樊棋诚等汉诺坝玄武岩中高温噼粒岩捕虏体．科学通报・１９９６，４１：２３５～２３８ ５张国辉等汉诺坝麻粒岩捕虏体话石ｕ—Ｐｂ分析韧步结果及讨论地球学报，１９９７，１ ８（增刊）：６～８
６ ７ ８ ９
Ｌａｒ…Ｒ
Ｈｏｆｍａｎｎａ
Ｌ
ＬａｔｅｓＬ
ｐｕｌｓｅ ｏｆ Ｅａｒｔｈ：ｅｖｉｄｅｎｃｅｆｏＩ ａｍｉｄ ｔｅｃｔｏｎｉｃｓ．Ｊ Ｇｅｏｌ
Ｃｒｅｔａｃｅｏｕｓ ｓｕｐｅｒｐｌｕｍｅ １００（１）｝２４～４９
Ｃｒｅｏｌｏｇｙ，１９９１，１ ９；５４７～５５０
Ｍａｒｕｙａｍａ Ｓ．Ｐｌｕｍｅ
Ａ
Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ・１９９４ｔ ｔｈｅ ｍｅｎａｇｅ ｆｒｏｍ
Ｗ．Ｍａｎｔｌｅ
ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ｏｃｅａｎｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｓｍ
Ｎａｔｕｒｅ，１９９ ７，３６５：２１９～２２９ Ｎａｔｕｒｅ，１９９６・３８２：７７ ３～
ＳｔｅｉｎＭ．Ｇｏｔｄｓｔｅｉｎ ＳＬ
造山带的深部过程与成矿作用
造山带的深部过程与成矿作用1．国内外研究现状及存在问题矿产资源和能源历来是保障国民经济持续发展、支撑GDP快速增长、确保国家安全的重要物质基础。
随着我国工业化进程的快速发展，对能源、矿产资源的需求量急剧增加，大宗矿产和大部分战略性资源日渐面临严重短缺的局面，并将成为制约我国经济快速发展的瓶颈。
因此，深入研究能源和矿产资源的形成过程及成矿成藏机理，拓展新的找矿领域，增强发现新矿床的能力，是缓解我国当前大宗矿产资源紧缺局面的重要途径。
近年来，国内外矿床学理论研究和勘探技术得到了快速发展，在地壳浅表矿床日益减少枯竭的情况下，逐步提高深部矿床勘探和开发能力。
例如，我国大冶铁矿床、红透山铜矿床、铜陵冬瓜山特大型铜矿床、新疆阿尔泰阿舍勒铜、金、锌特富矿床, 会理麒麟铅、锌矿床、山东增城、乳山金矿床等开采深度均已超过1000米, 有的矿床已近2000米（滕吉文等，2010）。
加拿大萨德伯里( Sodbury) 铜-镍矿床已开采到2000米，最深矿井达3050米。
南非金矿钻井深4800米。
更为重要的是找矿勘探实践和地球深部探测实验证实，虽然绝大多数矿床的形成、就位和保存发生在地壳环境，但成矿系统的驱动机制和成矿金属的集聚过程则受控于岩石圈尺度的深部地质过程，地球深部蕴藏着巨量矿产资源，深度空间找矿潜力巨大。
深部过程与动力学是控制地球形成演化、矿产资源、能源形成，乃至全球环境变化的核心。
因此，深入研究地球深部过程与动力学，不仅是提高人类对地球形成与演化、地球系统运行规律认识程度的重要途径，也是建立和研发新的成矿理论与勘查技术, 以促进我国找矿勘查的重大突破，是解决我国资源能源危机的根本途径。
20世纪90年代以来，国际地学界一直非常注重大陆岩石圈结构、深部作用过程和动力学研究，并将其作为国际岩石圈计划的主要研究领域。
美国于20世纪70-80年代开展了地壳探测计划，首次揭示了北美地壳的精细结构，确定了阿帕拉契亚造山带大规模推覆构造，并在落基山等造山带下发现了多个油气田。
造山带橄榄岩记录的大陆俯冲带多期壳幔相互作用
造山带橄榄岩记录的大陆俯冲带多期壳幔相互作用大陆俯冲带是地球岩石圈内形态最复杂的部分之一。
在大陆俯冲带中，大陆板块和洋板块发生重合作用，导致了强烈的岩石变形和多期壳幔相互作用。
其中，橄榄岩是大陆俯冲带中最典型和重要的一种岩石。
本篇文章将记录大陆俯冲带多期壳幔相互作用中的橄榄岩特征和演化过程。
在大陆俯冲带的壳幔相互作用中，橄榄岩通常是沉积物质与地幔物质混合的产物。
在初期的大陆俯冲带的演化过程中，沉积物质和地幔物质被压入了地球的内部，高压和高温环境下，产生了各种变质作用。
这些变质过程中，橄榄岩开始出现在俯冲带中。
这些橄榄岩主要富含铁、钾、钠等元素，具有高的硅含量和富铝性。
随着时间的推移，大陆俯冲带的壳幔相互作用不断加剧。
在大陆俯冲带中，会发生部分熔融和岩浆贯入。
这些过程进一步改变了橄榄岩的特征。
在熔融过程中，橄榄岩中的大部分铁、钾、钠等元素被消耗，导致橄榄岩变成了镁质橄榄岩。
与此同时，熔融过程中的岩浆会侵入岩石层中，进一步改变了橄榄岩的成分和结构。
在长期的壳幔相互作用中，大陆俯冲带中的橄榄岩逐渐形成了明显的大陆俯冲带特征。
例如，橄榄岩通常是岩石带中的主要成分，具有高岛性和难熔性，伴随着熔融物的贯入，并且可以发现斑状矿物、多钠角闪石和高辉石等特征。
这些特征表明橄榄岩在大陆俯冲带的多期壳幔相互作用过程中始终扮演着重要的角色。
总之，大陆俯冲带是地球上最活跃的岩石圈部分之一。
在大陆俯冲带中，橄榄岩是形成多期壳幔相互作用的重要产物。
通过多期壳幔相互作用的过程，橄榄岩的特征和结构发生了多次变化，形成了典型的大陆俯冲带橄榄岩记录，对于理解大陆俯冲带的演化和构造背景具有非常重要的意义。
造山带橄榄岩记录的大陆俯冲带多期壳幔相互作用
造山带橄榄岩记录的大陆俯冲带多期壳幔相互作用
随着地球漫长岁月的推移，许多大陆俯冲带在不同的时期都发生了壳幔相互作用，这种相互作用在一定程度上影响了地球的地质变化。
其中，造山带橄榄岩记录着大陆俯冲带多期壳幔相互作用的重要证据。
首先，我们要了解造山带橄榄岩的形成过程。
在大陆板块俯冲带，大量的海水被沉积到了地壳深处，这些海水随着高温和高压的作用，逐渐转化为含有丰富矿物的流体。
这些流体在地球深处不断运动，通过与岩石和矿物物质相互作用，逐渐转化为含有较高硅和镁的橄榄岩，从而形成了橄榄岩带。
随着时间的流逝，这些大陆俯冲带还会经历多期壳幔相互作用。
例如，在一些极端的环境下，地球深处的流体会迅速上升，卷入大陆板块的下降过程中，与地壳和地幔相互作用，促使造山带橄榄岩的形成速度大大加快。
这种现象在欧洲中部的阿尔卑斯山脉下方就有发生。
在不同的时期，大陆俯冲带中的流体会有所不同，例如，有些流体中含有较高的硫化物和铜等矿物物质，这些物质有助于形成含铜矿脉。
同时，流体中还常常含有大量的水，这是在形成造山带橄榄岩过程中不可或缺的因素。
在欧洲大陆中部阿尔卑斯山脉下方，存在一个广阔的造山带橄榄岩带，其长度达数百公里，其厚度达数十公里。
这条橄榄岩带记录了大陆板块多期壳幔相互作用的证据。
其中，正是这种相互作用在深处形成了橄榄岩，同时还在这些岩石之间形成了
矿物物质和金属元素的交流。
总之，通过对造山带橄榄岩的观察和研究，我们可以深入研究大陆俯冲带多期壳幔相互作用的过程，进一步探索我们地球的演化历史。