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矿物学报2025年第02期:含水玄武质熔体交代对克拉通岩石圈的影响:实验约束

来源:期刊VIP网 时间:


作者:臧春娟;唐红峰;赵景宇;张海涛;王明梁;

单位:宿州学院资源与土木工程学院;宿州学院煤层气开发与矿区环境修复宿州市重点实验室;中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压院重点实验室;

摘要:含水硅酸盐熔体交代可能是导致克拉通岩石圈地幔转变进而引起克拉通破坏的重要地质过程,现有研究缺乏对不同含水量玄武质熔体交代导致地幔岩石中矿物相及其主量元素变化的实验约束。本文在活塞圆筒压机上开展2.0 GPa/1200~1300℃条件下初始水含量(无水、5%、10%)熔体与方辉橄榄岩反应的实验研究,结果显示水含量对反应矿物组合、矿物主量元素含量有显著影响。无水条件下反应矿物组合为Opx(r)±Cpx±Grt,初始含水为5%的实验的反应矿物组合为Ol(r)+Opx(r),初始含水为10%的实验为Ol(r)±Opx(r)±Cpx±Grt。将实验结果与华北地区中生代地幔橄榄岩数据进行对比,发现华北克拉通岩石圈在中生代改造过程中的岩石类型转变与10%初始水含量熔体反应结果一致,而矿物化学成分变化则与含水熔体交代整体范围接近,由此推测含水硅酸盐熔体交代可能是造成该地区岩石圈组成改变甚至破坏的关键。

关键词:玄武岩;;含水熔体;;华北克拉通;;交代作用;;克拉通破坏

基金资助:中国自然科学基金(编号:42073059、42303034);; 宿州学院基金(编号:2022AH020084、2022AH040210、2022yzd01)