NJU LOGO.jpg

幔游”课题组

"Rocking Mantle" Group





新论文:中国东部滞留太平洋板片之上高温、贫挥发分、相对氧化的岩浆作用(Saskia Erdmann等,G-cubed)

310


中国东部在新生代经历了广泛且规模庞大的玄武质-安山质的板内岩浆活动。地震层析成像和动力学重建表明,岩浆喷发于滞留的太平洋板片上方,而该板片目前已延伸至活动弧外1500公里的地幔过渡带。此外,地震研究还显示,地震波存在低速异常,该异常自地幔过渡带或更深部延伸到主要的火山活动中心。这表明岩浆作用与地幔过渡带甚至更深部的地幔间存在着密切的成因联系。通过对门鲁河、逊克及五岔沟的玄武质安山岩和安山岩样品的岩石学、矿物化学及全岩地球化学研究,推测喷发于俯冲太平洋板片边缘的新生代玄武质安山岩和安山岩岩浆大多未经分馏。幔源熔体的温度可达1130-1160±15-50℃以上,此外熔体贫挥发分(未脱气熔体的CO2H2O含量分别为2400-3100±500 ppm、0.5-0.6±0.4-1.1wt%)且相对氧化(~FMQ-~FMQ+1.3±1.0)。由此进一步推断,岩浆是在相对氧化的条件下(~FMQ-1.0-~FMQ),由贫H2O-和CO2-的榴辉岩源岩部分熔融形成。


20191105


不同岩浆喷发前(a)温度、(b)未脱气熔体H2O含量和(c)氧化还原条件(以ΔFMQ表示)的对比(OIB:洋岛及洋底高原玄武岩玄武岩;MORB:洋中脊玄武岩;NECB:中国东北新生代玄武岩;NECBA:中国东北部玄武质安山岩和安山岩)


前人研究认为地震波速异常与含水地幔、高温且含水地幔或是高温地幔相关。而根据本次对中国东部滞留太平洋板片上的新生代岩浆作用的研究,地震波的低速异常很可能反映岩浆源于相对氧化、高温,且未必是特别含水的地幔,这与一般的认识不同。这些结果为定量分析俯冲太平洋板片上方及周围的物质流,限制东亚和全球俯冲板片停滞时间提供了关键信息。   

相关论文“Hot, volatile-poor, and oxidized magmatism above the stagnant Pacific plate in Eastern China in the Cenozoic”近期发表于Geochemistry, Geophysics, Geosystems (doi: 10.1029/2019GC008425 )。