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Chinese Science Bulletin 2002年第17期47卷 1466-1469页

作者： xia qunke E.Deloule WU Yuanbao CHEN Daogong CHENG Hao Department of Earth and Space Sciences University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China CRPG-CNRS BP2054501 Vandoeuvre CedexFrance

Oxygen isotopic compositions of zircons from pyroxenite (-145 Ma) of Daoshichong, Dabieshan have been measured by an ion microprobe. Both within the single grain and among different grains, oxygen isotopic ratios are homogeneous, σ18O = (7.66‰±0.46)‰(1 SD, 1σ=0.10, n = 22). High σ18O values indicate that the mantle-derived parent magma of Daoshichong pyroxenite have undergone interaction with crustal materials. Combing with other geo-chemical constraints, the way of crust-mantle interaction is suggested to be source mixing other than crustal contamination. The time interval between crust-mantle interaction and formation of the parent magma of Daoshichong pyroxenite is less than several million years. The crustal component involving in crust-mantle interaction is mafic lower crust, and the parent magma of pyroxenite possibly contain large proportion (>37%) of such lower crust.

关键词： zircon oxygen isotope ion microprobe Daoshichong Dabieshan.

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

Zircon SIMS ages and chemical compositions from Northern Dabie Terrain:Its implication for pyroxenite genesis

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Chinese Science Bulletin 2001年第12期46卷 1047-1050页

作者： CHEN Daogong WANG xiang E.Deloule LI Binxian xia qunke CHENG Hao WU Yuanbao Department of Earth and Space Sciences University of Science and Technology of ChinaHetei 230026China Department of Earth Sciences Nanjing UniversityNanjing 210008China CRPG-CNRS Nancy 54501France

We present the results of a detailed micro-scale investigation of zircons from pyroxenites, Daoshicong Northern Dabie using a combination of SIMS and ICPMS. The SIMS measurements gave ages of 134-159 Ma. Its average of (144.516.2) Ma is interpreted as the best estimate of the pyroxenite intrusion. The crystallization of zircons continued for quite a long time and underwent slow cooling. The pyroxenites are products of post-collision magmatism. The REE pattern is HREE-enriched, and its HREE concentrations fall between the magmatic and metamorphic range of gneissic zircons from the Dabie area, which indicate the involvement of crust material in its mantle source.

关键词： zircon SIMS age zircon trace element crust-mantle interaction Northern Dabie pyroxenite.

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

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地幔中的水与熔融

岩石学报 2022年第12期38卷 3631-3646页

作者：夏群科刘佳张宝华李佩顾笑龑陈欢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杭州310027

自二十世纪九十年代起,通过对天然样品的观察、矿物中水的溶解度的实验研究、以及地球物理的观测,人们逐步认识到地球内部以矿物晶格缺陷形式蕴含着至少与现今海洋水量相当的水。地球内部的水除了显著影响矿物的热导率、电导率、流变学... 详细信息

自二十世纪九十年代起,通过对天然样品的观察、矿物中水的溶解度的实验研究、以及地球物理的观测,人们逐步认识到地球内部以矿物晶格缺陷形式蕴含着至少与现今海洋水量相当的水。地球内部的水除了显著影响矿物的热导率、电导率、流变学、扩散等性质之外,还对不同构造背景下的地幔熔融产生了重要影响。水作为强不相容元素,在地幔发生熔融时会更倾向于进入到熔体相中,从而改变熔体的结构,影响与残留固相之间的平衡。总体上讲,在等温等压条件下,地幔中水的存在可以显著降低其固相线并增大熔融程度;而在绝热减压过程中,水的存在则可以加深初始熔融的深度,增大地幔整体熔融的区间,从而降低平均熔融程度。近年来,越来越多的证据表明,水对于从岩石圈-软流圈边界的低程度熔融到地幔超大规模熔融产物(大火成岩省)的形成都具有重要作用。本文综述了不同构造背景下(大洋中脊、岛弧、地幔过渡带、大火成岩省、大陆板内、洋岛等)水对地幔熔融影响的新进展,并提出现有研究的不足和未来的挑战。

关键词：地幔水熔融

名义上无水矿物中“水”的原位变温红外光谱研究

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岩石学报 2011年第2期27卷 566-578页

作者：杨燕夏群科冯敏中国科技大学地球和空间科学学院中国科学院壳幔物质与环境重点实验室合肥230026

名义上无水矿物(nominallyanhydrousminerals,简称NAMs,如橄榄石、辉石、石榴石、长石等)中以缺陷形式存在的结构水的重要性已经被地球科学界广泛认同,并得到了越来越多的关注。由于对OH振动的高度敏感性,红外光谱方法被广泛用来测量NAM... 详细信息

名义上无水矿物(nominallyanhydrousminerals,简称NAMs,如橄榄石、辉石、石榴石、长石等)中以缺陷形式存在的结构水的重要性已经被地球科学界广泛认同,并得到了越来越多的关注。由于对OH振动的高度敏感性,红外光谱方法被广泛用来测量NAMs中"水"的赋存状态、含量以及在晶体结构中的位置。随着傅立叶变换红外光谱仪的不断发展及分析技术的提高,以及红外附件的更新换代,出现了一些新的分析方法。原位变温红外光谱实验就是利用变温红外附件测量样品在不同温度下的红外光谱,通过研究不同温度下红外光谱图的峰形、峰位、峰数等参数的变化,了解温度改变过程中样品所发生的物理、化学变化,且具有实时监测的优点,因此广泛用于含水矿物和玻璃中OH和H2O的研究。主要包括含水矿物和玻璃的脱水机理及脱水动力学研究,OH和H2O的红外吸收系数的温度依赖性及不同温度下红外吸收系数的校正等方面。虽然原位变温红外光谱广泛应用于含水矿物和玻璃中水的研究,但是应用于名义上无水矿物还是刚刚起步。NAMs中的H是活动的,高温下H的赋存状态及其在晶体中的位置可能会不同于室温,而地质过程往往都在高温下进行,研究高温下NAMs中的水具有重要的地质学意义。因此,有必要利用原位变温红外光谱实时监测不同温度下NAMs中水的变化。有关NAMs中水的原位变温红外光谱实验早期工作只是观察不同温度下谱图参数的变化并给予一定的解释,以及用此法来确定NAMs中水的赋存状态。受含水矿物和玻璃的研究结果的启发,原位变温红外光谱实验目前也开始用来研究NAMs中水的脱水机理和扩散动力学。此外,利用原位变温红外光谱技术,通过研究不同温度下OH的积分吸收面积可探索NAMs中OH红外吸收系数温度依赖性;通过研究OH峰位随温度移动的幅度与某些化学成分的关系,可给出NAMs中OH的结合机理方面的有用信息。虽然近些年来已经开展了一些工作,取得了一些新的成果,但是总的说来还处在起步阶段,今后针对NAMs的研究重点应该集中在以下三个方面:(1)吸收系数温度依赖性的定量化,(2)脱水机理和动力学的扩展,(3)OH结合机理研究的深入。

关键词：原位红外光谱变温羟基名义上无水矿物

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

GEOCHEMISTRY OF MAFIC-ULTRAMAFIC ROCKS FROM NORTHERN DABIE COMPLEXAND ITS IMPLICATION

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Scientia Geologica Sinica 1998年第4期 513-519页

作者： Chen Daogong Wu Yuanbao Cheng Hao xia qunke and Zhi xiachen(Department of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei, 230026)

Twelve samples ofJiaoziyan gabbroic rocks and four Zhujiapu pyroxenites from Northern Dabie complexwere analysed for major, REE and trace elements. Major elements of gabbroic rocks show fractionalcrystallization during its magma evolution. The LREE-enriched and HFSE- depleted characters of gabbrosand pyroxenites, together with their Nd and Sr isotopes indicate the involvement of terrestrial material inmantle source, probably related to its subduction. The chemical and isotopic signals for gabbros andpyroxenites aren't correlated to oceanic ophiolitic melange, but reflect their affinity of transition fromactive continental margin to island arc magmatism.

关键词： ITS Rb Ba GEOCHEMISTRY OF MAFIC-ULTRAMAFIC ROCKS FROM NORTHERN DABIE COMPLEXAND ITS IMPLICATION Zr Arc

安徽女山橄榄岩包体的氧同位素比值和微量元素组成:地幔交代作用

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同方期刊数据库

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岩石学报 2005年第6期21卷 829-838页

作者：于慧敏夏群科 Dallai L Chazot G 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室 ISTI-CNR RomeItaly Department of Geology University of Blaise PascalFrance

本文的研究对象是9个来自安徽女山新生代玄武岩的橄榄岩包体,利用激光氟化技术系统分析了橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的氧同位素比值;利用LA-ICPMS技术分析了单斜辉石的微量元素组成。结果显示,女山橄榄岩存在辉石与橄榄石之间的氧同位... 详细信息

本文的研究对象是9个来自安徽女山新生代玄武岩的橄榄岩包体,利用激光氟化技术系统分析了橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的氧同位素比值;利用LA-ICPMS技术分析了单斜辉石的微量元素组成。结果显示,女山橄榄岩存在辉石与橄榄石之间的氧同位素不平衡分馏现象,其中△Cpx-Ol18O(=δ18OCpx-δ18OOl)出现低至-0．5‰的负值;含角闪石包体中的单斜辉石明显富集大离子亲石元素(LILE,如Sr、Th、LREE)和亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Zr、Ti)。氧同位素的数据表明,女山上地幔曾经经历过俯冲洋壳流体参与的交代作用,根据单斜辉石和橄榄石之间氧同位素分馏值△Cpx-Ol18O与包体形成深度之间的负相关性,提出了一个“上升+缓冲”的流体交代模型。虽然微量元素特征也表明女山上地幔受到过地壳流体的影响,但是氧同位素的不平衡分馏和LILE的富集／HFSE的亏损并不是同步的,对这种现象的可能解释是:引起氧同位素不平衡分馏的交代作用和造成女山单斜辉石微量元素特征的交代作用不是同一期的,即女山上地幔曾经发生过至少2次交代事件。

关键词：氧同位素微量元素橄榄岩地幔交代作用女山

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岩石圈中部不连续面的成因及其动力学意义

科学通报 2019年第22期64卷 2305-2315页

作者：徐义贤郑建平杨晓志夏群科浙江大学地球科学学院杭州310027 中国地质大学地球科学学院武汉430074 南京大学地球科学与工程学院南京210023

地球物理和岩石地球化学研究揭示岩石圈地幔在物性和化学组成上极为不均一,保存了地球演化的大量记录.近20年来的地震学探测结果,指示大陆岩石圈中部广泛存在速度不连续面,大多表现为速度明显降低的梯度带,与各向异性和地幔浅部的高导... 详细信息

地球物理和岩石地球化学研究揭示岩石圈地幔在物性和化学组成上极为不均一,保存了地球演化的大量记录.近20年来的地震学探测结果,指示大陆岩石圈中部广泛存在速度不连续面,大多表现为速度明显降低的梯度带,与各向异性和地幔浅部的高导层有较好的一致性,主要分布在60~120 km深度.但是,其成因目前尚未形成共识.在经典板块构造的框架内,基于已有的对岩石圈和岩石圈-软流圈边界的认识,我们追溯了岩石圈中部不连续面的地球物理探测历程及其主要结果,给出了地震学定义的岩石圈中部不连续面的矿物岩石学解释和大地电磁资料提供的电性约束信息.在梳理目前的主要解释模型后,重点介绍了岩石圈中部不连续面是"冻结的"大洋岩石圈-软流圈边界的观点,并进一步拓展为一种工作模型-动态演化的LAB模型,依此讨论了这一解释模型潜在的重要动力学意义.我们认为,对岩石圈中部不连续面开展多学科的综合研究,有可能为突破经典板块构造假说提供新的机会,中亚显生宙增生型岩石圈和华北板块岩石圈是研究这一问题极好的天然实验室.

关键词：岩石圈中部不连续面负速度梯度带高导层各向异性含水矿物板块构造