地幔地球化学:洋岛玄武岩制约  

Mantle geochemistry: Insights from ocean island basalts

作　　者：黄士春 郑永飞[2] 

机构地区：[1]Department of Geoscience,University of Nevada [2]中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥230026

出　　处：《中国科学：地球科学》2017年第10期1125-1152,共28页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：美国国家科学基金会项目(编号:NSF EAR-1524387);国家自然科学基金项目(批准号:41590620)资助

摘　　要：对地幔的地球化学研究为理解地球的形成和演化、其内部结构以及地幔动力学提供了重要制约.全地球的成分是通过由地幔岩石与球粒陨石对比所得到,并由此引出了球粒陨石质地球模型.这个模型认为地球难熔元素比例与球粒陨石相同,但挥发份相对亏损.洋岛玄武岩可能是源于地幔柱深部成因,进而成为研究深部地球的独特途径.洋岛玄武岩同位素组成变化可用有限几个地幔端元(例如,DMM、EM1、EM2和HIMU)来描述,由此用来解译重要的地幔过程.地壳物质通过俯冲和拆沉进入深部地幔,对地幔不均一的形成起到了重要作用.然而,这些地壳物质如何由部分熔融所提取,例如洋岛玄武岩成因中贫橄榄石岩石的作用,仍是热点争论话题.高~3He/~4He地幔的位置和成因仍有争议,存在从下地幔未演化(或弱演化)的原始物质到浅部成因的高程度演化物质的看法,后者包括古老熔融残留、弧下镁铁质堆晶和再循环含水矿物.可能存在的核幔相互作用被假定为洋岛玄武岩中诸如放射成因^(186)Os以及Fe和Ni的富集之类地球化学特征形成的原因.诸如^(142)Nd、^(182)W和Xe同位素之类的短寿命核素的微小但重要的变化在古老和现代岩石中均有报道,这暗示地幔必须在地球形成后100Myr内即发生分异,而且地幔并未被对流所有效均一化.

关 键 词：地幔结构 地幔成分 地壳组分 壳幔相互作用 地壳再循环 

分 类 号：P542.5[天文地球—构造地质学] P588.145[天文地球—地质学]