地殼和地幔的元素組成-wenkub.com
2025-04-26 05:38 本頁(yè)面
【正文】 典型的與熱點(diǎn)有關(guān)的洋島火山作用的軌跡 ，形成洋島火山長(zhǎng)鏈 （ 如夏威夷－皇帝島鏈 ） 。 地殼與地幔的相互作用及物質(zhì)交換 Man（ 1971） 確定了 20個(gè)深源地幔柱 ， 并提出了地幔柱假說(shuō) 。 第四節(jié) 地殼與地幔的相互作用及物質(zhì)交換 一、巖石圈物質(zhì)的循環(huán) 二、地幔柱－巖石圈的相互作用 二 . 地幔柱 地幔柱（ Mantle plume） /熱點(diǎn)（ Hotspot） 地幔柱 ：地幔中狹窄的上升熱及低密度物質(zhì)流 。 拆沉作用模型圖（據(jù) Nelson， 1991） 短線區(qū)域代表上地殼和中地殼，淺灰色區(qū)域代表鎂鐵質(zhì)下地殼，黑色區(qū)域表示轉(zhuǎn)變?yōu)榱褫x巖的鎂鐵質(zhì)下地殼或洋殼 一、巖石圈物質(zhì)的循環(huán) 造山過(guò)程中由于地殼加厚 ， 40km的地殼下部將形成榴輝巖 。 目前拆沉作用的提出 ， 引起地質(zhì) 、 地球化學(xué)和地球物理學(xué)者普遍重視 。 第四節(jié) 地殼與地幔的相互作用及物質(zhì)交換 巖石圈物質(zhì)的再循環(huán)主要有二種形式： ① 大洋地殼或大陸地殼或巖石圈由于 俯沖（消減）作用被軟流圈傳導(dǎo)進(jìn)入地幔 ② 拆沉作用（ delamination） 地殼或巖石圈經(jīng)底部侵蝕，其碎片沉入并集儲(chǔ)在地幔 一、巖石圈物質(zhì)的循環(huán) 1. 板塊俯沖作用產(chǎn)生的物質(zhì)再循環(huán) 俯沖 （ 消減 ） 作用：由于巖石圈漂浮在軟流圈之上 ，被傳到至海溝 ， 俯沖下滑回到島弧之下地幔中去 ，經(jīng)常呈 45176。 不相容性包括大離子半徑親巖元素（ LILE） ， 不適合進(jìn)入地幔礦物的晶體構(gòu)造 。 （ 3） 實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)的方法：模擬地幔的高溫高壓條件 ， 進(jìn)行巖石 、 礦物相轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)；以及在各種不同的溫壓條件下對(duì)不同組成的上地幔物質(zhì)進(jìn)行熔融實(shí)驗(yàn) ， 從而了解各類巖漿起源的條件 。 第二章 地殼和地幔的元素分布 ?第一節(jié) 地球的結(jié)構(gòu) ?第二節(jié) 地殼中化學(xué)元素的分布 ?第三節(jié) 地幔的元素組成 ?第四節(jié) 地殼與地幔的相互作用及物質(zhì)交換 第三節(jié) 地幔的元素組成 一 .地?；瘜W(xué)組成的研究方法 （ 1） 地質(zhì)學(xué)方法：直接獲取上地幔在地表的露頭 ， 這些天然露頭有堿性玄武巖 、 碧玄巖 、?；x橄巖 、 橄欖拉斑玄武巖 、 金伯利巖中的超鎂鐵質(zhì)巖的深源包體 。 二 . 地殼中的元素的分布特點(diǎn) 對(duì)比地殼與太陽(yáng)系元素豐度數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn) ， 它們?cè)谠刎S度的排序上有很大的不同： 太陽(yáng)系： H﹥ He ﹥ O﹥ Ne﹥ N﹥ C﹥ Si﹥ Mg﹥ Fe﹥ S 地球： Fe﹥ O﹥ Mg﹥ Si﹥ Ni﹥ S﹥ Ca﹥ Al﹥ Co﹥ Ti﹥ Na 地殼： O﹥ Si﹥ Al﹥ Fe﹥ Ca﹥ Na ﹥ K﹥ Mg﹥ （ H） 、 Ti 與太陽(yáng)系相比 ， 地殼和地球都明顯地貧 H、 He、 Ne、N等氣體 。元素的原子量（化為整數(shù)）或質(zhì)量數(shù) A除以 4，可把元素分成四種類型。 （ 1） 偶數(shù)規(guī)則：地殼中偶數(shù)元素的分布量占 86％， 高于奇數(shù)元素 ， 后者占 14％ 。 2. 地殼中化學(xué)元素的分布量一般隨原子序數(shù)的增大而降低。 小于 1的有： Mg， Cu， V， Fe， Ni， Cr， Ag， Co， Sr等 。 元素豐度若按克拉克值遞減的順序來(lái)排列 ，其次序?yàn)?O、 Si、 Al、 Fe、 Ca、 Na、 K、 Mg、（ H） 、 Ti、 C、 Cl…… 等 。 洋中脊玄武巖（ MORB） 是洋殼的主要組成部分 ， 來(lái)自虧損地幔地球化學(xué)源區(qū) 。各部分組成的主要巖石類型、厚度及所占比例如圖所示。 根據(jù)質(zhì)量平衡原則 ， 他們由地殼總體組成減去上地殼的相應(yīng)質(zhì)量 ， 求出了大陸下地殼的化學(xué)成分 。 長(zhǎng)英質(zhì)火成巖為富鈉的深成巖（ TTG巖套的英云閃長(zhǎng)巖 、 奧長(zhǎng)花崗巖 ） 或噴出巖 。 大陸地殼化學(xué)組成安山巖模式 （ Taylor和 Mclennan， 1985） 大陸地殼化學(xué)組成安山巖模式 （ Taylor和 Mclennan， 1985） Taylor對(duì)于陸殼總體成分模式提出如下設(shè)想： （ 1） 陸殼總的物質(zhì)組成來(lái)源于地幔的分異；總陸殼經(jīng)部分熔融應(yīng)能產(chǎn)生花崗閃長(zhǎng)巖質(zhì)上陸殼 。 從上地殼各類沉積巖 REE質(zhì)量平衡計(jì)算表明 ， 上地殼的 REE的豐度與后太古宙澳大利亞頁(yè)巖平均值減去 20％ 數(shù)值相當(dāng) 。 Taylor等 （ 1985） 研究現(xiàn)代沉積環(huán)境REE的分布與世界各地后太古宙頁(yè)巖的 REE分布模式十分相近 ， 后者包括后太古宙平均澳大利亞頁(yè)巖 （ PAAS） ， 北美頁(yè)巖組成（ NASC） ， 歐洲頁(yè)巖組成 （ ES） 。 ④ 對(duì)計(jì)算時(shí)采用的地殼模型及所得的克拉克值數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn) 。 3）、按照地殼模型加權(quán)法 a) 波德瓦爾特和羅諾夫等采用符合現(xiàn)代地殼結(jié)構(gòu)的全球地殼模型。 2. 地殼中化學(xué)元素豐度研究方法 2) 簡(jiǎn)化方法： b、 維諾格拉多夫（ Vinogradov， 1962）根據(jù)地殼中出露巖石的比例進(jìn)行樣品組合，用兩份酸性巖加一份基性巖的人工混合樣品，獲得的化學(xué)成分的平均值代表地殼的元素豐度值。 2) 簡(jiǎn)化方法： a、戈?duì)柕率┟芴? 戈?duì)柕率┟芴兀?Goldschmidt， 1954）采用挪威南部廣泛分布的冰川粘土作為天然的地殼混合樣品。按48個(gè)地理區(qū)域用算術(shù)平均法求得各區(qū)平均值，再歸納為 9個(gè)大洲和大洋島嶼區(qū)域的平均值，最終求出整個(gè)地殼的平均值。并采用包括巖石圈、水圈和大氣圈的廣義地殼，它們的質(zhì)量比分別是93%、 7%、 %。全國(guó)范圍內(nèi)區(qū)域地球化學(xué)測(cè)量及填圖將對(duì)農(nóng)業(yè)規(guī)劃及環(huán)境規(guī)劃等起著重要的指導(dǎo)作用。 對(duì)元素的結(jié)合狀態(tài)有影響。 近
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