《底部加水弱化導致華北克拉通破壞的岩石地球化學驗證》是依託蘭州大學，由牛耀齡擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：底部加水弱化導致華北克拉通破壞的岩石地球化學驗證
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：牛耀齡
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
華北克拉通（乃至中國東部）現今的上部地幔結構與大洋地幔結構相似，在減薄的岩石圈之下是地震波低速帶。中生代以來岩石圈的減薄可看作是低速帶的形成過程。富水流體及其誘發的富流體熔體是導致低速帶的根源，俯衝於地幔過渡帶的古太平洋板塊為該區低速帶的形成提供了水源，這是底部加水弱化導致岩石圈減薄機制的假說。該假說思想明確，物理過程直觀，可以檢驗。本項目深入研究中國東部具年齡制約的中-新生代玄武岩及地幔捕虜體中1.流體的地球化學特徵(H、C、O、S及稀有氣體同位素組成)，2.交代熔體(富H2O-CO2熔體，即熔體包裹體和交代脈等)組分的地球化學特徵（微量元素及Sr、Nd、Pb、Hf和Os同位素），3. 用上述綜合參數有效地區分流體來源:俯衝洋殼或原生地幔，4.採用新建的岩石學方法計算岩石圈厚度。厘定流體特徵與岩石圈厚度的時空關係，檢驗/約束華北克拉通破壞的機制與時限，探討大陸形成演化的新理論。
結題摘要
基於前人對中國東部中-新生代火山岩的年代學研究，本項目通過對這些火山岩的岩石學、元素-同位素地球化學的研究，取得如下認識：1、華北克拉通破壞的空間範圍不僅僅局限於重力梯度帶以東，在重力梯度帶以西地區也有發生，並有進一步向內陸蔓延的趨勢，目前中國東部岩石圈仍處於淨減薄狀態；2、含地幔捕擄體的玄武質岩漿在快速上升過程中會繼續發生不同程度的結晶分異演化。地幔捕擄體能否被攜帶至地表取決於熔體中揮發性組分的含量，進而取決於源區揮發性組分的富集程度；3、中國東部新生代鹼性玄武岩的源區有俯衝的古太平洋洋殼的貢獻，但該俯衝洋殼虧損不相容元素，不可能成為這些玄武岩的主要源區物質，有充分證據表明地幔交代作用是產生這些富集玄武岩的必要過程。這一認識對全球範圍頗有爭議的OIB和E-MORB的成因具有重要意義；4、沒有古太平洋板塊的俯衝就沒有中國東部（尤其是華北克拉通）岩石圈的減薄。因此，中國東部岩石圈減薄是板塊運動的特殊結果；5、與傳統的“太平洋板塊主動俯衝在東亞大陸之下”的認識相悖，我們認為西太平洋俯衝帶的持續後撤使得太平洋板塊“被動”地滯留在地幔過渡帶中。如此，滯留在地幔過渡帶的板塊才能為岩石圈減薄提供水源，進而實現“底部加水弱化”的岩石圈減薄結果；6、中國東部中生代以來岩石圈的減薄對認識全球地震波低速帶（LVZ）的成因提供了一個全新思路。
