岩石圈地幔

摘要： 赛坝沟金矿是位于柴北缘乌兰—都兰战略性金属矿集区的中型金矿床之一,金矿床的形成受断裂系统的严格控制,矿体大多赋存于NW向脆—韧性剪切带内的英云闪长岩和辉长岩中,呈细脉状、分支脉状、不规则状和透镜状产出。赛坝沟金矿区出露的岩浆岩绝大多数为辉长岩类和花岗岩类,其中辉长岩与矿体在产出位置上表现出密切的空间相关性,且在矿区内发育的各类岩浆岩中,辉长岩的金含量远高于其他类型的岩浆岩,对其开展全岩元素分析显得尤为必要。分析结果显示:赛坝沟金矿区的辉长岩以碱性和亚碱性辉长岩为主,岩石全碱含量较高,Na、Al、Sr元素以及轻稀土元素(LREE)相对富集,Nb和Ti等稀有元素相对亏损。综合金矿地球化学特征分析,认为该矿区岩石岩浆起源为岩石圈地幔,在上涌过程中下地壳发生了底侵作用,促使深部初始岩浆房的形成,并在后续侵位到地壳浅部的演化过程中经历了一定程度的同化混染作用和较强的分离结晶作用。

摘要： 众所周知,华北克拉通东部岩石圈地幔的组成和性质在显生宙发生了显著变化,但由于西部出露含有捕虏体的火山岩较少,这在一定程度上限制了人们对该区岩石圈地幔属性与演化特征的认识。本文将华北克拉通西北部晚白垩世-新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体的研究成果归纳总结,旨在进一步揭示该区岩石圈地幔的属性与演化特征。研究表明,华北克拉通西北部岩石圈地幔主要由低Mg^(#)的二辉橄榄岩和少量高Mg^(#)的方辉橄榄岩组成。高Mg^(#)橄榄岩代表该区受轻微再富集作用影响的古老岩石圈地幔残余,低Mg^(#)橄榄岩是软流圈来源熔体与高Mg^(#)橄榄岩反应的产物,代表地幔再富集作用对古老岩石圈地幔改造的结果。该区岩石圈地幔经历了多期地幔交代作用的改造,早期交代事件与古亚洲洋俯冲有关,近期与软流圈来源的玄武质熔体有关。这种广泛的地幔再富集作用对华北克拉通古老岩石圈地幔的转变做出了重要贡献。

摘要： 作为非传统稳定同位素的代表,Li同位素已被广泛应用于示踪与熔体和流体相关的地质过程。地幔橄榄岩高度不均一的Li含量和Li同位素组成特征是熔/流体与地幔橄榄岩相互作用过程中同位素分馏作用及温度下降过程中Li在矿物之间扩散分馏的结果,同位素扩散现象通常被矿物颗粒边部的组成特征所记录。由于Li在橄榄石中的扩散速度比在辉石中慢,所以大颗粒橄榄石核部的Li含量和同位素组成更能反映岩石圈地幔的组成,而辉石的组成特征更多地记录了后期的过程。大量地幔捕虏体的锂同位素组成特征研究表明,华北克拉通岩石圈地幔经历了蚀变洋壳在俯冲过程中、残留俯冲板片在深部地幔、以及上涌的软流圈所释放的不同组成的熔/流体的改造过程。由于改造作用的多阶段性和改造程度的不同,华北克拉通东部与中部地幔橄榄岩的组成特征具有系统性的差异。Li同位素与其他地球化学指标的联合示踪是未来地幔地球化学研究的发展趋势。

摘要： 克拉通是地球上最古老的大陆地块。克拉通之所以能够长期稳定存在,主要是因为它具有巨厚、刚性的岩石圈地幔。古老克拉通岩石圈地幔具有高度难熔(富Mg、贫Fe)的特点,其密度较下伏软流圈小,能够“漂浮”在软流圈之上而长期存在。古老克拉通岩石圈地幔是在地球早期壳幔分异之后形成的,其形成可能与大洋板块的俯冲作用密切相关。典型的克拉通没有大规模的火山活动和大地震,因此,传统理论认为克拉通是稳定的。然而,越来越多的研究表明,克拉通并非一成不变,它会被改造和破坏,从而失去稳定性。造成克拉通破坏的原因是大洋板块的俯冲作用。在大洋板块俯冲触发的地球深部动力学过程中,克拉通赖以稳定存在的刚性岩石圈地幔遭受改造和破坏,岩石圈地幔的物质组成和物理化学性质发生转变,进而导致克拉通的破坏。

摘要： 西大别地区定远组双峰式火山建造主要由流纹岩、流纹质凝灰岩和玄武岩组成,受区域变质作用影响较小,保留了良好的新元古代火山岩构造,成为理解扬子地块北缘大别山地区前寒武纪地质演化的极佳研究对象.为深化理解其成因和动力学背景,对该火山岩系开展了详细的岩相学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.流纹岩具较高的SiO_(2)(70.06%~75.46%)、总碱(7.13%~7.89%)和Al_(2)O_(3)(12.96%~14.84%)含量,属于过铝质(A/CNK=1.05~1.27)、钙碱性系列,具S型花岗岩的亲缘性.岩石富集轻稀土((La/Yb)_(N)=5.30~19.81),负Eu异常不明显.流纹岩锶同位素初始比值I_(Sr)为0.703 5~0.707 7,钕同位素ε_(Nd)(t)值为-10.6~-6.5,两阶段Nd模式年龄T_(DM2)=1.69~2.00 Ga.其锆石ε_(Hf)(t)值介于-19.2~-7.2,两阶段Hf模式年龄T_(DM2)=1.77~2.59 Ga.玄武岩发育典型的气孔和杏仁构造,SiO2含量为48.26%~51.71%,Mg^(#)值为0.32~0.59,轻稀土元素弱富集((La/Yb)_(N)=3.21~10.23).锶同位素初始比值I_(Sr)为0.706 1~0.708 1,钕同位素εNd(t)值为-6.6~+3.4,单阶段Nd模式年龄T_(DM)=1.44~2.02 Ga.岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征显示,定远组流纹岩起源扬子古老陆壳物质的部分熔融;玄武岩原始岩浆可能起源于富集地幔物质的部分熔融.该玄武质岩浆演化过程以分离结晶为主,可能存在少量陆壳物质混染.在陆缘拉张背景下岩石圈地幔部分熔融产生热的基性母岩浆,其底侵或上侵使得地壳岩石部分熔融,产生酸性岩浆,基性岩浆和酸性岩浆交替喷出形成了定远组双峰式火山岩系.扬子地块北缘大别地区新元古代中期(740 Ma左右)岩石圈地幔表现为富集特征,并处于岩石圈持续伸展的动力学背景.

摘要： 克拉通是地球上最古老的大陆地块.克拉通之所以能够长期稳定存在,主要是因为它具有巨厚、刚性的岩石圈地幔.古老克拉通岩石圈地幔具有高度难熔(富Mg、贫Fe)的特点,其密度较下伏软流圈小,能够"漂浮"在软流圈之上而长期存在.古老克拉通岩石圈地幔是在地球早期壳幔分异之后形成的,其形成可能与大洋板块的俯冲作用密切相关.典型的克拉通没有大规模的火山活动和大地震,因此,传统理论认为克拉通是稳定的.然而,越来越多的研究表明,克拉通并非一成不变,它会被改造和破坏,从而失去稳定性.造成克拉通破坏的原因是大洋板块的俯冲作用.在大洋板块俯冲触发的地球深部动力学过程中,克拉通赖以稳定存在的刚性岩石圈地幔遭受改造和破坏,岩石圈地幔的物质组成和物理化学性质发生转变,进而导致克拉通的破坏.

摘要： 川西拉拉含矿镁铁质层状岩体位于扬子地块西缘,构造环境复杂,关于其成因机制及岩浆源区的问题至今仍缺乏系统的研究.文章针对该岩体七个岩相带,进行了主、 微量元素和Sr-Nd同位素分析,结果表明,七个岩相带(YWS-1—YWS-7)是岩浆经历不同的演化过程而形成的.其中,第五相带SiO2含量高(42.95％～44.07％),MgO含量低(1.62％～1.89％),稀土总量明显偏低(295.32×10-6～366.36×10-6),Cr、Ni含量偏低,87 Sr/86 Sr为0.7391～0.7812,是受到地壳混染所致;其它相带Mg#值高(0.54～0.74),稀土总量偏高(672.53×10-6～986.66×10-6),87 Sr/86 Sr为0.7087～0.7097,显示岩石圈地幔源区特征.结合区域地质背景分析,认为该层状岩体产生于大陆裂谷构造环境,岩浆来源于岩石圈地幔源区,演化过程中结晶分异和多次脉动作用相伴.这一活动过程与新元古时期扬子板块西缘的超级地幔柱活动有关.

摘要： 中亚造山带是全球非常重要的增生造山带,他经历了不同地块长时间复杂的汇聚增生作用过程,其中弧-陆碰撞在中亚造山带的形成和演化过程中扮演了重要角色.但是对具体弧-陆碰撞及其深部地幔过程的认知还很有限.本研究对敦煌造山带橄榄岩开展了系统岩石学和地球化学工作,以此探讨弧-陆碰撞过程中大陆俯冲以及弧下岩石圈地幔折返过程.

摘要： 本研究对华北克拉通东部辽西地区早白至世义县和四合屯原始玄武岩进行了详细的岩相学、全岩主微量元素和Sr-N d-Pb同位素、橄榄石斑晶及其包裹体主微量元素和水含量分析，揭示了华北克拉通东部岩石圈地幔减薄峰期的热化学性质、水和氧逸度对克拉通岩石圈减薄的关键作用以及地球深部挥发分循环在这些过程中的重要作用。

摘要： 通过与华北克拉通北缘以及东缘新生代玄武岩捕获的地幔包体的Sr同位素组成对比发现，辉南的地幔包体具有与华北克拉通北缘十分相似的、高的且变化范围大的Sr同位素组成，而不同于东缘的具有低的、变化范围窄的Sr同位素组成的地慢包体，表明交代辉南岩石圈地幔的再循环物质可能来自俯冲的古亚洲洋板片。

摘要： 华北克拉通是一个研究岩石圈地幔富集的经典区域,其岩石圈地幔性质由古生代冷的、厚的并且难熔的转变为新生代热的、薄的并且饱满的.在华北克拉通北缘围场地区新生代玄武岩中发现了大量地幔橄榄岩捕掳体,并首次对其进行详细的原位主量、微量和Sr同位素的分析,对围场地区岩石圈地幔的性质及演化进行了约束.

摘要： 近年来的地球物理学观测揭示岩石圈地幔(80-140 km),尤其是一些构造稳定而古老的克拉通地区存在高电导率异常(10-2～10-0.5 S/m),比如加拿大的Slave Craton,南美洲的Brazilian craton.岩石学研究表明这些稳定而古老的克拉通地区是不含水的,而且温度相对较低.由于石墨具有良好的导电性(其电导率是海水或硅酸盐熔体的103～105倍),即使含有微量碳,也能够极大增强岩石电导率,因而含碳假说常被用来解释岩石圈地幔观测到的高电导率异常.本研究中以橄榄石+不同含量石墨粉、人造单晶橄榄石颗粒边界碳膜为样品，在上地幔温压条件下(1-3GPa、500-1700K)系统研究了碳膜在橄榄石颗粒边界的稳定性。研究结果表明碳膜在橄榄石颗粒边界是不稳定的，其连接性很容易被打破，不可能在地质学时间尺度内长期稳定存在；还利用实验结果对可能导致上地幔高导异常的碳含量做出了可靠制约。

摘要： 大陆地壳下覆有熔体亏损的刚性陆下岩石圈地幔,以避免来自软流圈的对流破坏.作为地壳熔体抽离后的残留,SCLM在时间和空间上都会和上覆地壳耦合,即SCLM的形成年龄应该和上覆最古老地壳的形成年龄一致.确实,大量的研究证实了这种壳-幔耦合效应,尤其是在克拉通地区.同位素方面,因为地幔部分熔融过程中元素不相容性的差异,相对于Rb、Nd和Hf,残留的SCLM更倾向于富集Sr、Sm和Lu,这就导致岩石圈地幔在后期的放射性累积过程中积累了更高的143Nd/144Nd、176Hf/177Hf比值和更低的87Sr/86Sr比值.因此,理论上岩石圈地幔来源的镁铁质熔体应该具有比地壳更加亏损的放射性同位素组成.

摘要： 本文选取不易受交代与风化干扰的强亲铁元素与Re-Os同位素体系来研究雅江蛇绿岩中的地慢岩石，通过对比前人对拉萨地体超钾质岩的研究，揭示藏南岩石圈地慢结构并重建其演化历史。

摘要： 本文选取华北克拉通东部块体早白至世基性岩为研究对象，分析了样品的全岩主微量元素、Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成，单斜辉石斑晶主微量元素、水含量、Sr-Pb-O同位素组成以及斜长石斑晶主微量元素、Sr-Pb同位素组成，并且对基性岩原始熔体以及岩石圈地慢水含量进行了估算，旨在了解华北克拉通早白至世岩石圈地慢水含量的空间分布，并通过岩石圈地慢水含量的分布对克拉通破坏的动力因素进行初步制约。

摘要： 有关地慢再富集作用过程中橄榄岩的主量元素(如Fe-Mg-Ca)和矿物组成的变化，前人已做了大量研究。而地慢再富集作用过程是否导致这些主量元素的Fe-Mg-C a同位素组成发生系统变化，尚不是很清楚。为了进一步探讨，近年来对华北地区中、新生代玄武岩携带的不同类型地慢橄榄岩及其单矿物进行了系统的Fe-Mg-Ca同位素地球化学研究，结果表明：地慢橄榄岩的Fe-Mg-Ca同位素特征能够提供岩石圈地慢特征和演化过程尤其是地慢再富集作用程度的直接信息。

摘要： 洋壳中的碳主要以3种方式存在:大洋沉积碳酸盐、洋壳蚀变玄武岩、蛇纹石化橄榄岩.之后软流圈上涌加热克拉通岩石圈地幔，克拉通地慢地温升高。同时，碳酸盐弱化带发生部分蓉蓉，产生的碳酸盐熔体向上迁移并在D2深度再次与斜方辉石发生反应形成第二个富菱镁矿的软弱层。而后，地慢对流作用再次抽离该软弱层之下的岩石圈地幔。上述过程的不断重复将最终导致华北克拉通岩石圈地幔的减薄。

摘要： 本发明提供一种岩石圈密度的快速提取方法，包括对每个站点的区块，采用正六边形划分进行填充，进行所有站点的各层密度值快速提取时，根据待计算点数将计算任务分配给每个计算核心；当需要计算某个站点的区块质量时，根据区块中心的位置推算各正六边形的中心位置，计算每深度层中六棱台的体积，通过当前区块的待计算点数将计算任务分配给每个计算核心，对每一深度层提取该层所有六棱台中心位置处的密度值，所有深度层的质量累加得到该区块深度范围的区块质量。本发明采用正六棱台作为区块质量计算的质量元，精度有显著提高；针对待计算密度点之间的无关性，采用细粒度并行方式进行密度信息提取，效率高、成本低。

摘要： 本发明公开了一种古热岩石圈厚度的确定方法及装置，其中，该方法包括：获取研究区中各构造层的岩石热导率和岩石生热率；利用地层回剥技术构建研究区在预设地质时期的古构造层模型，并根据古构造层模型确定各构造层厚度；根据镜质体反射率实测值模拟获得各构造层的古地表热流值；根据古地表热流值、岩石生热率和构造层厚度计算各构造层的顶界热流值；根据顶界热流值、构造层厚度、岩石热导率和岩石生热率，确定地球浅部一维热传导地温线；确定地球浅部一维热传导地温线与地幔绝热线相交的深度，作为古热岩石圈的厚度。本发明可得到古地表热流和古地层厚度，进而计算古热岩石圈的厚度，解决了现有技术中无法确定古热岩石圈厚度及演化的问题。

摘要： 本发明公开了一种大洋岩石圈间断面信息的获取方法及装置，所述方法包括：根据原始地震数据获取待检测大洋岩石圈的远震P波尾波数据；其中，原始地震数据由被动源海底地震仪采集；对远震P波尾波数据进行迭代反褶积操作，生成反褶积结果；其中，反褶积结果用于反映地下反射结构；根据反褶积结果计算待检测大洋岩石圈的间断面信息并获取。采用本发明实施例能提高所获取的大洋岩石圈间断面信息的精度。

摘要： 本发明公开了一种岩石圈构造变形物理模拟实验装置及实验方法，实验装置包括鼓式离心机密封舱、鼓式离心机驱动动力舱、构造变形装置控制系统和运动控制系统；离心机悬臂两端悬挂了吊篮，吊篮内放置构造变形实验箱，构造变形控制系统精确控制实验箱内的实验材料变形，可模拟各种岩石圈尺度的构造变形过程；实验装置还包括实时监控相机和高速图像采集装置。离心机运作时，吊篮底部的离心力可达2500g，实现了超重力环境的岩石圈构造变形物理模拟实验，实验材料可用松散的石英砂，模拟实验更加方便；本实验装置造价低廉，实验空间大，承重高，实验材料变形控制精度高，同时可连续实时监测数据和记录构造变形图像。

摘要： 一种基于赤平投影的确定岩石圈板块运动轨迹的方法，涉及大地构造学及应用地球物理学领域。为确定目标板块的运动轨迹，可通过运用磁力仪采集目标板块的古地磁数据，将传统的赤平投影方法进行改进和变换，建立新的赤平投影网，将目标板块的古地磁数据进行赤平投影解析，得到赤平投影解析图，最终确定岩石圈板块在地质历史时期的运动轨迹。具体步骤为：A、选定目标板块；B、使用磁力仪采集目标板块在地质历史时期的古地磁数据；C、将传统的赤平投影方法进行改进和变换，建立新的赤平投影网；D、古地磁数据的赤平投影解析；E、根据目标板块的赤平投影解析图，确定板块运动轨迹。

摘要： 本发明提供一种岩石圈密度的快速提取方法，包括对每个站点的区块，采用正六边形划分进行填充，进行所有站点的各层密度值快速提取时，根据待计算点数将计算任务分配给每个计算核心；当需要计算某个站点的区块质量时，根据区块中心的位置推算各正六边形的中心位置，计算每深度层中六棱台的体积，通过当前区块的待计算点数将计算任务分配给每个计算核心，对每一深度层提取该层所有六棱台中心位置处的密度值，所有深度层的质量累加得到该区块深度范围的区块质量。本发明采用正六棱台作为区块质量计算的质量元，精度有显著提高；针对待计算密度点之间的无关性，采用细粒度并行方式进行密度信息提取，效率高、成本低。

摘要： 本发明公开了一种古热岩石圈厚度的确定方法及装置，其中，该方法包括：获取研究区中各构造层的岩石热导率和岩石生热率；利用地层回剥技术构建研究区在预设地质时期的古构造层模型，并根据古构造层模型确定各构造层厚度；根据镜质体反射率实测值模拟获得各构造层的古地表热流值；根据古地表热流值、岩石生热率和构造层厚度计算各构造层的顶界热流值；根据顶界热流值、构造层厚度、岩石热导率和岩石生热率，确定地球浅部一维热传导地温线；确定地球浅部一维热传导地温线与地幔绝热线相交的深度，作为古热岩石圈的厚度。本发明可得到古地表热流和古地层厚度，进而计算古热岩石圈的厚度，解决了现有技术中无法确定古热岩石圈厚度及演化的问题。

摘要： 提供有效表征钻探烃类储层形成的井眼时穿过的岩石的方法。可获得具有与井眼的特定区域相关的采集起源的岩石样品，对该样品扫描以获得分解成表征为孔隙和表征为矿物基质的像素并限定它们之间的边界的2D数字图像。可将为了应用于2D分解图像环境而修正的变换关系例如Kozeny-Carman方程用于计算可以是绝对渗透率、相对渗透率、地层因数、弹性、体积模量、剪切模量、纵波速度、剪切速度、电阻率或毛细管压力的目标岩石属性的评估值，并使用评估值表征井眼区域的岩石。这为快速并有效地开发大量的直接表征岩石的延伸区域的数据提供了机会，该岩石不管是否穿过此井或相关井的井眼。还提供用于进行上述方法的计算机系统、计算机可读介质和程序。

摘要： 本实用新型属于实验平台技术领域，尤其为一种研究岩石圈构造变形过程及其形成机制的实验平台，包括实验箱，所述实验箱的上表面通过合页分别与箱门a和箱门b的下表面相铰接，所述箱门a和箱门b的上表面通过两个连接管分别与两个放料箱的下表面相连通，通过设置，放料箱、实验箱、步进电机、照相机、摄像机、扫描探头、实验平台a、实验平台b、气动推杆a和气动推杆b，两个步进电机反转带动两个挡块相互靠近，两个挡块相互靠近带动实验平台a和实验平台b相互靠近，照相机和摄像机对实验箱内的实验过程进行记录，扫描探头对实验箱内的实验过程进行扫描，从而将实验数据进行记录保存，并进行反馈。

摘要： 基于岩石圈公共数据库的含断裂的三维粘弹性建模方法，它包括以下步骤：步骤一：进行各层起伏建模；步骤二：进行几何模型单元的构建；步骤三：进行断层建模；步骤四：进行模型力学的参数赋值。在步骤一中，对大型断裂带进行三维建模，大型断裂带包括上地壳、中地壳、下地壳和岩石圈地幔。本发明的目的是为了更准确的反映岩石圈的多层起伏特征和分层粘弹性特征，为岩石圈空间建模、数值模拟、数据共享的统一，而提供的一种基于地球圈层公共数据库的含大型断裂带的三维岩石圈粘弹性模型建立方法。