地幔楔高中知识，2.关于地幔,你了解哪些知识?

近日，中国科学院海洋研究所孙卫东课题组在《地与行星科学快报》上发表了马里亚纳俯冲带前臂地幔楔蛇纹岩中铁同位素的研究结果。在这项研究中，我们揭示了地幔楔曲折过程中发生的重要地幔氧化和铁同位素分馏现象，并探讨了它们的机制及其对弧地幔楔氧逸度和弧岩浆岩石铁同位素组成的影响。

蛇纹石广泛存在于大洋岩石圈中，是俯冲带水和挥发性元素的主要载体。它对俯冲带水循环的变化和地幔氧的清除起着重要作用。此前的研究表明，蛇纹岩是蚀变大洋岩石圈中主要的Fe3+载体，在俯冲过程中脱水并释放出富铁流体，这会影响地幔楔及其产生的弧岩浆的氧逸度和铁同位素组成。这就是了。此外，由于俯冲板块脱水而释放的流体可能会在上覆地幔楔的蛇形形状中形成蛇纹岩。这种地幔楔形蛇纹岩也可能在俯冲带水循环、地幔氧化和弧岩浆生成中发挥重要作用。但以往的研究普遍表明，橄榄岩蛇纹石化过程中铁不易运移，没有发生明显的Fe同位素分馏，这也导致了地幔楔蛇纹岩中地幔氧逸度的演化和岛弧岩浆的形成，我相信。其重要性一直存在。被低估了。

针对上述题，研究团队选取IODP366航次钻探获得的马里亚纳俯冲带前肢地幔楔形蛇纹石/蛇纹石/蛇纹石作为研究对象，研究了Fe同位素组成、Fe3+/Fe比值和挥发性元素。阐明地幔楔曲折过程中铁的氧化和铁同位素分馏过程，为研究地幔楔的氧逸度和弓状岩浆岩的铁同位素组成提供启示。

研究表明，这些地幔楔形蛇纹石是高度或完全蛇纹石化的，并且具有较高的Cl和SO3含量。并且随着蛇纹石化程度的增加，Cl和SO3含量均呈增加趋势。尽管这些蛇纹岩的橄榄岩原岩非常贫化，但它们的Fe同位素组成通常比橄榄岩原岩重得多，这表明在地幔楔蛇纹石化过程中发生了显着的Fe同位素分馏，从而产生了Fe同位素组成。蛇纹岩逐渐变重。这些蛇纹石的Fe同位素组成56Fe和Fe3+/Fe与烧失量以及Cl和SO3含量有显着的相关性，随着烧失量的增加，整个岩石的Fe含量逐渐降低，这与烧失量的增加是一致的。烧失量减少。代表。在富含氯/硫酸盐板块流体的连续曲折过程中，发生了弧前地幔Fe2+的损失和显着的Fe同位素分馏。即Fe同位素组成较轻的Fe2+随着滤板流体不断流失，导致残留的蛇纹石Fe同位素组成变重，Fe3+/Fe比值增大。马里亚纳前弓地幔楔蛇纹岩的高Fe3+/Fe比值介于磁铁矿和赤铁矿之间，加上高SO3含量，这表明前弓蛇纹岩地幔楔具有高氧逸度。这些具有高氧逸度的弧前地幔楔形蛇纹岩可被俯冲板片沿俯冲隧道拖曳至弧下地幔深处，然后崩解并释放出氧化性流体，对弧岩浆的氧逸度产生显着影响。

这项研究的重要性在于发现了地幔楔曲折过程中显着的地幔氧化和铁同位素分馏。基于上述结果，研究人员提出，俯冲带地幔楔底部的成熟蛇纹岩可以充当过滤层，固定富含重铁同位素的Fe3+，并将轻铁同位素Fe2+释放到渗透板片流体中。这些流体可以迁移到上地幔楔或地幔熔融区并影响岛弧岩浆的产生。这对于岛弧岩浆的氧逸度和Fe同位素组成具有重要意义，这意味着由于地幔楔的曲折过程以及后续的一些地质过程，岛弧地幔可能会逐渐氧化并富集轻Fe同位素。能。岛弧地幔的熔化产生具有轻铁同位素成分的氧化弧岩浆。

该研究是与中国地科学大学、中国科学技术大学海洋研究所合作完成的。该研究工作得到了中国大洋发现计划、中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金、青岛海洋科学基金的资助。敖山科技创新计划与技术试点国家实验室。

论文链接

图1马里亚纳前臂地幔楔蛇纹岩56Fe与橄榄岩烃源岩富集指数相关图

图2马里亚纳弧前地幔楔蛇纹石铁同位素56Fe和Fe3+/Fe比值随Cl、SO3含量变化特征

图3马里亚纳弧前地幔楔蛇纹岩过程和蛇纹岩“过滤”板片流体铁同位素模型。

200-8亿年前。

玄武质岩浆的形成地幔橄榄岩部分熔融引起地幔橄榄岩部分熔融的因素温度升高、压力降低、挥发性成分的添加不同地壳位置烃源岩熔融驱动因素的差异洋中脊和大陆裂谷——减压熔融俯冲带——侵入板块加热，导致熔融俯冲带脱水——侵入板块，导致上地幔楔部分熔融-结合处的挥发性成分。

玄武岩是一种具有致密或气泡状结构的岩石，是火山喷发的岩浆冷却并凝固时形成的。

在地质岩石分类中，它属于岩浆岩。岩浆岩分为侵入岩和喷出岩两类。其中侵入岩是地下岩浆因内力作用侵入地壳上部，岩层冷却硬化形成岩石，矿物晶粒较大，代表岩石为花岗岩。

挤压岩是地下岩浆因内力作用沿地壳薄弱部位凝固而形成的岩石，矿物晶粒细小，有的具有波纹或孔隙结构，属玄武岩。

一、塔里木盆地怎么形成的？

塔里木盆地的形成与构造演化

塔里木盆地是典型的长期演化的大型超覆复杂盆地。发育于早中元古代结晶基底和变质褶皱基底上，震旦系构成盆地第一套沉积盖层。西系—第四纪时期，塔里木盆地经历了一段复杂的构造演化历史。

前震旦纪

塔里木地区目前获得的最古老的岩石和同位素年龄数据表明，塔里木盆地在中世纪甚至太古代早期就已经经历过来自贫化地幔的碱性玄武质岩浆的淹没。塔里木盆地是由岩浆侵入形成的。原装地芯。

早元古代是该地区地壳快速生长的重要时期，也是大陆核心发育为陆块的时期。早元古代地质时期，广泛而剧烈的构造运动导致岩石强烈变形，最终将塔里木陆块、柴达木地块、准噶尔次大陆连为一体。

中元古代末兴地期火山喷发后，块状的塔里木大陆再次分裂，在大陆块内部产生裂缝。

元古代末期，“古南大洋”和“古昆仑海”闭合消失，通过太古代大陆核的形成和稳定大陆块的吸积发育，古塔里木板块最终逐渐形成。早、中元古代至晚元古代的构造演化。

震旦纪和古生代

施南时期是塔里木盆地发展史上的转折点。塔里木运动后，形成了统一的塔里木古版画。震旦系是塔里木板块克拉通盆地的第一沉积层，覆盖塔里木盆地。

早震旦纪，塔里木板块边缘和内部发育大陆裂谷盆地。这与地幔隆起、地壳变薄和拉伸有关。晚震旦世继续扩张，在塔里木盆地主体部分形成颅内拉张盆地。早震旦世沉降率显着下降。

寒武纪至奥陶纪，随着天山大陆不断北移，地幔物质侵入形成洋壳，塔里木板块北部进一步扩张。由于洋盆发育，塔里木板块北与哈萨克板块分离，南与冈唐板块分离。寒武系—下奥陶统是盆地主要油源岩之一。

奥陶纪末期，由于“天山代萨姆有限洋盆”和“库地—奥伊塔格洋盆”俯冲俯冲引起的中加里东运动，塔里木大陆板块与微板块发生碰撞。早古生代对大陆边缘的影响，以及塔里木大陆板块及其边缘的构造演化具有重要的意义。这一时期的迁徙可能反映了塔林潘北部和南部作为活跃边缘的边缘化。

志留纪初期，南天山海自东向西逐渐闭合，泥盆纪末塔里木板块与哈萨克板块碰撞，泥盆纪末库地海闭合，中部昆仑海关门了。该区块已并入塔里木板块。这一时期，经过一系列构造运动，塔里木腹地形成了具有独特沉降历史和构造特征的大型岩侵盆地。

石炭—二叠纪是塔里木板块从古老的全构造运动体系向新的全构造运动体系过渡的时期，即早古生代边缘在微陆块和多陆块之间的多中心不对称延伸。岛屿约束。由大洋和弧后盆地“手风琴”式开口、单向俯冲和平滑碰撞闭合组成的构造运动系统，正通过威尔逊旋回式的大洋中脊大规模对称伸展，向新地板块移动。“传送带”式俯冲和同时发育的海沟弧盆地系统与瞬变构造运动系统。

中新生代构造演化

三叠纪以来，塔里木盆地进入陆相盆地演化阶段，主要受欧亚大陆南缘特提斯海周期性俯冲闭合控制，同时也与盆地核心挤压、隆起有关。或者山地系统的发展。

塔里木盆地侏罗纪至古生代的形成演化与欧亚大陆南端发生的一系列碰撞有关，包括侏罗纪晚期的***碰撞和白垩纪晚期的科希斯坦碰撞。每个阶段的碰撞都会周期性地恢复与塔里木盆地接壤的山系和基底核的挤压抬升，在盆地内形成挤压逆冲构造，并在逆冲带前缘发育前陆盆地。

新近纪到第四纪，印度板块俯冲与欧亚板块碰撞，碰撞后印度板块被欧亚板块困住的长距离作用，使天山、昆仑山大幅度抬升、翻转。碰撞后，印度板块继续向北俯冲，西昆仑造山带受到严重压缩、收缩和抬升，北部岩体被长距离推向塔里木盆地上方，进一步加剧了塔里木板块岩石的弯曲。

在西昆仑山，天山褶皱强烈隆起，随着断层系的活动，盆地相对下降，形成被造山带包围的统一的塔里木盆地。

本文讲解关于地幔楔高中知识和2.关于地幔,你了解哪些知识?的相关题，希望能帮助到大家。