當前所在位置:首頁 >> 新聞動態 >> 科研動態

高溫高壓下榴輝岩主要造岩礦物熱狀態方程研究取得新進展

發布時間:2019-04-01

榴輝岩是一種非常重要的高壓變質岩,主要形成于大洋地殼俯沖過程中,由玄武岩和輝長岩發生高壓變質作用形成。榴輝岩也廣泛分布于上地幔中,被認爲是俯沖大洋地殼的殘留,這也被來自金伯利岩中的捕擄體和金剛石中礦物包裹體所證實。天然榴輝岩的主要組成礦物是石榴子石和綠輝石。其中,石榴子石主要是鎂鋁榴石、鐵鋁榴石和鈣鋁榴石構成的三端元固溶體,綠輝石主要是透輝石和硬玉構成的固溶體。通常認爲,榴輝岩具有很高的密度,在板片俯沖以及殼幔物質循環等地質作用過程中,扮演著重要的角色。因此,准確了解天然榴輝岩在地球內部溫壓條件下的密度,將有助于正確理解俯沖帶以及上地幔一些重要的地球科學問題,比如,板片俯沖以及停滯、上地幔的密度異常等。 

最近中國科學院地球化学研究所地球内部物质高温高压院重点实验室周文戈課題組的许金贵博士后和范大伟副研究员与美国夏威夷大学Przemyslaw Dera教授和Dongzhou Zhang博士以及中國地質大學(武漢)史鋒博士合作,利用金剛石壓腔結合同步輻射單晶X射線衍射實驗技術系統研究了天然高Fe和低Fe含量榴輝岩造岩礦物的熱狀態方程。獲得了榴輝岩造岩礦物的熱彈性參數,通過進一步的模擬計算,得到榴輝岩在冷俯沖帶和正常上地幔條件下的密度。研究結果顯示:(1)在上地幔深度範圍,榴輝岩的密度明顯高于PREM模型,顯示了榴輝岩可作爲板片俯沖的動力;(2)進入地幔過渡帶後,亞穩態高Fe含量榴輝岩有利于板片俯沖到地幔過渡帶中上部,而亞穩態低Fe含量榴輝岩有助于俯沖板片在過渡帶上部停滯;(3)亞穩態低Fe含量榴輝岩可能是造成環太平洋一些地區(如Peruvian continental arceastern Java arcsouthern Kurile arc等)俯沖板片在地幔過渡帶上部停滯的原因之一;(4)不同Fe含量榴輝岩體的存在可以合理解釋亞洲一些地區(如Tarim, Himalayas, South China craton, South Urals等)上地幔100-200公裏深度範圍的高密度異常。 

上述研究成果已發表在國際地學著名期刊《Geophysical Research Letters》上:Xu Jingui, Zhang Dongzhou, Fan Dawei*, Dera Przemyslaw*, Shi Feng, Zhou Wenge (2019) Thermoelastic Properties of Eclogitic Garnets and Omphacites: Implications for Deep Subduction of Oceanic Crust and Density Anomalies in the Upper Mantle. Geophysical Research Letters 46(1), 179-188. 

全文鏈接:https://doi.org/10.1029/2018GL081170 

本研究得到国家自然科学基金、中國科學院西部之光人才培養引進計劃西部青年學者項目(A类)、中國科學院青年创新促进会专项基金、中国博士后科学基金一等面上项目等项目联合资助。 

   

  圖:利用榴輝岩造岩礦物熱狀態方程參數計算得到的不同地溫梯度條件下的密度 

  (高壓室 周文戈課題組/供稿) 

热门关键词:1分快3彩票下载| 1分快3彩票登录| 1分快3彩票顺口溜| 1分快3彩票开奖| 1分快3彩票网| 1分快3彩票网址| 1分快3彩票主页| 1分快3彩票注册登录| 1分快3彩票官网| 1分快3彩票app| 1分快3彩票手机版| 1分快3彩票平台| 1分快3彩票技巧与方法| 1分快3彩票安装| 1分快3彩票网站| 1分快3彩票邀请码| 1分快3彩票是正规的吗| 1分快3彩票ios苹果版| 1分快3彩票注册| 1分快3彩票官方网站|