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Chinese Science Bulletin 2013年第32期58卷 3879-3889页

作者： xia qunke HAO YanTao CAS Key Laboratory of Crust-Mantle Materials and Environments School of Earth and Space SciencesUniversity of Science and Technology of China

The lithospheric mantle is one of the key layers controlling the stability of continents.Even a small amount of water can influence many chemical and physical properties of rocks and minerals.Consequently,it is a pivotal task to study the distribution of water in the continental lithosphere.This paper presents a brief overview of the current state of knowledge about(1)the occurrence of water in the continental lithospheric mantle,(2)the spatial and temporal variations of the water content in the continental lithospheric mantle,and(3)the relationship between water content and continent stability.Additionally,suggestions for future research directions are briefly discussed.

关键词：大陆岩石圈地幔水含量稳定性物理性质搜索方向关键层含水量矿物

The Role of Water in the Generation of Large Igneous Provinces

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The Role of Water in the Generation of Large Igneous Provinc...

早白垩世华北克拉通岩石圈的水含量分布及对克拉通破坏的启示（英文）

中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会

作者： Qunke Xia xiaoyan Gu Takeshi Kuritani Eero Hanski School of Earth Sciences Zhejiang University Graduate School of Science Hokkaido University Oulu Mining School University of Oulu

＜正＞Large igneous provinces （LIPs） are generally considered to be related to mantle plumes and to have a great importance to the supercontinent break-up events, climate change and biological evolution over Earth’...

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早白垩世华北克拉通岩石圈的水含量分布及对克拉通破坏的启示（英...

Ammonium Impacts on Vibrations of Hydroxyl and Lattice of Phengite at High Temperature and High Pressure

2019年中国地球科学联合学术年会

作者： Zizhen Wang Jia Liu Qunke Xia Yantao Hao Qinyan Wang University of Science and Technology of China Second Institute of Oceanography Zhejiang University

It has been suggested that the longevity of cratons is related in part to the low water content of their deep mantle roots, which lead to a much higher viscosity than that in the underlying asthenosphere. Consequently, the removal of cratonic roots is expected to be closely connected to the hydration of the lithospheric mantle. The North China

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Journal of Earth Science 2021年第5期32卷 1278-1286页

作者： Weihua Huang Yan Yang Zeming Qi Wendi Liu Zhongping Wang Yan Liu Qunke Xia School of Earth Sciences Zhejiang UniversityHangzhou 310027China National Synchrotron Radiation Laboratory University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Department of Physics University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

Dehydration in hydrous phases of the downgoing slab controls water release processes in subduction zones. Interplay between volatiles in hydrous minerals has complicated the previous knowledge of their dehydration. Phengite is an essential mineral carrying both hydrogen and nitrogen to the deep Earth. To further understand the link between nitrogen and dehydration process of phengite at an atomic level, we here carry out high temperature and high pressure vibrational spectroscopic investigations on hydroxyl and lattice of ammonium-bearing and ammonium-free phengites. The results show that heating to 800 oC hardly influences hydroxyl bonding strength, whereas pressure induces strengthening of hydrogen bonding until 10 GPa. Moreover, hydrogen transits between the sites with increasing temperature and pressure. The lattice modes soften with increasing temperature and stiffen under compression. Ammonium has no effect on hydroxyl bonding strength, but hinders hydrogen transition at high temperatures and high pressures. Ammonium does not influence the lattice at high pressures either, but delays softening of the lattice at high temperatures. These data unveil behavior of hydroxyl and lattice in phengite at high temperature and high pressure, and also evaluate ammonium impacts, shedding new lights on dehydration processes of phengite during subduction.

关键词： hydroxyl lattice ammonium phengite high temperature high pressure

Structural OH in mantle-derived clinopyroxene megacrysts from Nushan

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Chinese Science Bulletin 1998年第20期43卷 1742-1745页

作者： Qunke Xia Daogong Chen Lihe Guo Univ Sci & Technol China Dept Earth & Space Sci Hefei 230026 Peoples R China Chinese Acad Geol Sci Inst Mineral Deposits Beijing 100037 Peoples R China

Thirteen clinopyroxene megacrysts from Nushan Cenozoic basalts have been investigated by Fourier transform infrared spectrometer(FTIR). The results demonstrate that all samples contain trace amount of structural OH. Clinopyroxenes from Nushan show four groups of absorption bands, in which, 3 472-3 506 cm -1 is the major characteristic one. It is suggested that the position of major band is probably related to Al content: the position of major characteristic band for high_Al samples is around 3 470 cm -1 , whereas that for low_Al samples around 3 620 cm -1 .

关键词： structural OH clinopyroxene Nushan.

岩石圈地幔含水不均一:来自华南地区白琳和建德的对比

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地质学报 2022年第12期96卷 4184-4197页

作者：郝艳涛夏群科李佩浙江省地学大数据与地球深部资源重点实验室浙江大学地球科学学院浙江杭州310027

利用电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱和傅里叶变换红外光谱分别测定了华南地区福建省白琳大嶂山新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物的主要元素、微量元素和H_(2)O含量。橄榄岩矿物主要元素之间的相关性符合部分熔融趋势,部分熔融程度... 详细信息

利用电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱和傅里叶变换红外光谱分别测定了华南地区福建省白琳大嶂山新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物的主要元素、微量元素和H_(2)O含量。橄榄岩矿物主要元素之间的相关性符合部分熔融趋势,部分熔融程度在0~21%之间。大多数样品(23个样品中的21个)部分熔融程度较低(<6%)并具有亏损的球粒陨石标准化稀土元素模式。单斜辉石、斜方辉石和橄榄石的H_(2)O含量分别为78×10^(-6)~262×10^(-6)、37×10^(-6)~124×10^(-6)和~0。尽管不能排除橄榄石包体上升过程中的潜在H的扩散丢失,但两种辉石保留了地幔中的H_(2)O含量,这可以从①单个辉石颗粒中的均一的H2O含量和②单斜辉石和斜方辉石之间的平衡H_(2)O分配推断出来。基于矿物模式,并假设单斜辉石和橄榄石之间的H_(2)O分配系数为10,计算出的全岩H_(2)O含量范围为15×10^(-6)~67×10^(-6)。水含量与熔融指数、交代指数、氧化还原状态和温度之间缺乏良好的相关性,说明白琳地区岩石圈地幔中水含量的控制因素是复杂的。已有研究表明浙江省建德地区岩石圈地幔具有较高水含量。白琳和建德两地对比显示,两地岩石圈地幔在熔融程度、交代程度、氧化还原状态和平衡温度非常类似,但是水含量差异巨大。华夏地块(以建德和白琳为代表)的岩石圈地幔在主成分和微量成分上可能均一,但H_(2)O含量有巨大差异,体现了地幔的不均一性。

关键词：水含量橄榄岩包体岩石圈地幔地幔不均一华夏地块

山东铁铜沟橄榄岩的水含量:华北克拉通早白垩世富水岩石圈的分布

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地球科学（中国地质大学学报） 2017年第6期42卷 853-861页

作者：夏群科程徽刘佳中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 浙江大学地球科学学院浙江杭州310027

已有研究表明,华北克拉通东部的山东费县岩石圈地幔在克拉通破坏峰期(早白垩世)时是高度富水的,其中橄榄石的H_2O含量>180×10^(-6);而同期克拉通西部的太行山符山地区岩石圈地幔具有贫水特征,其中橄榄石的H_2O含量为~10×10^(-6).这表... 详细信息

已有研究表明,华北克拉通东部的山东费县岩石圈地幔在克拉通破坏峰期(早白垩世)时是高度富水的,其中橄榄石的H_2O含量>180×10^(-6);而同期克拉通西部的太行山符山地区岩石圈地幔具有贫水特征,其中橄榄石的H_2O含量为~10×10^(-6).这表明西向俯冲的古太平洋板块造成了华北东部早白垩世岩石圈地幔的富水特征,为克拉通破坏提供了力学前提.为了解古太平洋板块俯冲的影响范围,对介于费县和符山之间的山东铁铜沟地区早白垩世高镁闪长岩中的橄榄岩捕掳体进行了含水性分析,橄榄石的原始H_2O含量(6×10^(-6)~24×10^(-6),平均值为(15±7)×10^(-6))与符山地区相当,暗示太平洋板块俯冲造成的岩石圈富水效应可能仅局限在华北最东部,这和最东部地区克拉通破坏程度最高是一致的.

关键词：水含量橄榄岩早白垩世铁铜沟克拉通破坏岩石学地球化学

Hydrogen isotope compositions of mantle-derived amphibole megacrysts from Qilin, Guangdong and its tectonic significance

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Chinese Science Bulletin 1999年第5期44卷 474-477页

作者： Qunke Xia Daogong Chen Deloule Etienne xiachen Zhi Univ Sci & Technol China Dept Earth & Space Sci Hefei 230026 Peoples R China CNRS CRPG F-54501 Vandoeuvre Nancy France

Hydrogen isotope compositions of mantle-derived amphibole megacrysts from Qilin, Guang dong Province have been obtained by ion micro-probe. δD and H contents are constant both among different samples and within single sample, demonstrating that their formation condition is very stable.High δD values suggest the presence of a component recycled from crust which is possibly related to the subduction of Pacific Plate beneath Eurasian Plate in Mesozoic.

关键词： hydrogen isotope ion micro-probe amphibole megacryst.

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地幔中的水与重大地质现象和过程

自然杂志 2017年第1期39卷 1-4页

作者：夏群科浙江大学地球科学学院

地球地幔中的矿物都只是名义上的无水矿物,它们的结构缺陷里包含的水含量（表示为H;O的质量分数）虽然都只是在ppm量级上,但是能够显著影响矿物（以至于岩石系统）的物理和化学性质。因此,地幔中的水在某种程度上决定着许多重大地质现... 详细信息

地球地幔中的矿物都只是名义上的无水矿物,它们的结构缺陷里包含的水含量（表示为H;O的质量分数）虽然都只是在ppm量级上,但是能够显著影响矿物（以至于岩石系统）的物理和化学性质。因此,地幔中的水在某种程度上决定着许多重大地质现象的出现和重大地质过程的发生。研究水与重大地质现象和过程之间的联系将成为今后发展地球科学理论的新生长点。

关键词：水地幔重大地质事件重大地质过程

丽江玄武岩水含量:对峨眉山大火成岩省源区水含量分布特征的启示

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地质学报 2022年第12期96卷 4198-4210页

作者：周靖钧刘佳夏群科 Eero HANSKI 孙浩浙江大学地球科学学院浙江杭州310027 奥卢大学奥卢矿业学院芬兰奥卢90014

近年来对太古宙科马提岩和显生宙大火成岩省中苦橄岩的水含量、地幔潜热、源区成分等研究表明,这些短时间内喷出巨量岩浆的地表过程都与水化的地幔柱有关。峨眉山大火成岩省位于扬子板块西部,是我国被公认的大火成岩省之一。前人从地球... 详细信息

近年来对太古宙科马提岩和显生宙大火成岩省中苦橄岩的水含量、地幔潜热、源区成分等研究表明,这些短时间内喷出巨量岩浆的地表过程都与水化的地幔柱有关。峨眉山大火成岩省位于扬子板块西部,是我国被公认的大火成岩省之一。前人从地球化学的角度将其分为西、中、东三区;并通过对西区丽江、永胜、宾川、大理苦橄岩和中区二滩玄武岩的水含量分析,发现形成峨眉山大火成岩省的地幔柱可能自喷发初期就已普遍存在强烈的水化,且该特征持续至喷发中晚期。然而前人的研究着重于苦橄岩,对作为大火成岩省主体部分的玄武岩研究甚少。本文以位于西区的仕满、大具剖面中的高Ti/Y玄武岩为研究对象,采用单斜辉石斑晶反演原始熔体水含量的方法,得到仕满、大具玄武岩原始熔体的水含量下限分别为1.15%和0.83%,该水含量略低于丽江苦橄岩水含量。而计算出的源区最低水含量分别为1380×10^(-6)和1245×10^(-6),与二滩玄武岩相当。结合前人报道的数据,本次工作的结果证明了峨眉山大火成岩省的地幔柱水化现象普遍且长期存在,地幔柱内部的热化学组成是不均一的,且其热化学结构是随着时间而发生变化的。本次工作还暗示了峨眉山大火成岩省地幔柱内部的水含量可能是由轴部南端向轴部北端,由轴部向边缘呈放射状递减的,这对于进一步认识大火成岩省的形成过程有一定的启示。

关键词：峨眉山大火成岩省玄武岩单斜辉石水