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山西中条山地区篦子沟、南河沟铜矿云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素年龄及其对成矿构造背景的约束

地质通报 2022年第5期41卷 727-739页

作者：王梦琦毛景文叶会寿王赛范成龙李洪英毕珉烽中国地质科学院矿产资源研究所/自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 广州海洋地质调查局/自然资源部海底矿产资源重点实验室广东广州510075 中国地质大学(北京) 北京100083

篦子沟、南河沟铜矿床位于华北克拉通中部造山带南缘,是山西中条山地区胡篦型铜矿的典型代表,因严格受地层控制,呈层状、似层状产出,也被认为是沉积岩型层状铜矿床。这些矿床的成矿年龄仍未被精确测定,成矿时代长期存在争议。在矿床学... 详细信息

篦子沟、南河沟铜矿床位于华北克拉通中部造山带南缘,是山西中条山地区胡篦型铜矿的典型代表,因严格受地层控制,呈层状、似层状产出,也被认为是沉积岩型层状铜矿床。这些矿床的成矿年龄仍未被精确测定,成矿时代长期存在争议。在矿床学研究的基础上,对篦子沟、南河沟铜矿内与矿化有关的蚀变黑云母开展了高精度的^(40)Ar-^(39)Ar测年。获得篦子沟铜矿床黑云母^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为1825±13 Ma(MSWD=8.86),对应的等时线年龄为1820±13Ma(MSWD=5.67),反等时线年龄为1820±13 Ma(MSWD=5.63);南河沟黑云母^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为1861±14 Ma(MSWD=8.17),对应的等时线年龄为1864±16 Ma(MSWD=8.31),反等时线年龄为1865±16 Ma(MSWD=8.47)。2个矿床的成矿年龄在误差范围内一致,表明胡篦型铜矿热液期矿化年龄限定在1850 Ma左右。此年龄与中部造山带约1.85 Ga峰期变质和退变质作用时间一致,综合已有研究成果推测,该期成矿事件与碰撞造山事件耦合。区域上,在侵入中条群的基性岩内发育含矿石英脉,对脉内与硫化物伴生的白云母进行^(40)Ar-^(39)Ar定年,获得其坪年龄1851±13 Ma(MSWD=7.47),对应的等时线年龄为1844±19 Ma(MSWD=7.30),反等时线年龄为1844±19 Ma(MSWD=7.28),说明基性岩内的含矿石英脉与矿区内的热液期矿化为同一地质事件的产物,印证了碰撞造山过程中产生的变质流体广泛作用于区域各地质体,且影响范围广泛。

关键词：云母^(40)Ar-^(39)Ar测年变质热液期成矿年龄胡篦型铜矿中条山华北克拉通

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末次冰期以来南极斯科舍海东南部沉积物来源与环境变化

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海洋学报 2023年第7期45卷 56-68页

作者：冯宗保陈志华杨春丽黄元辉崔迎春唐正刘焱光自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 山东省煤田地质局第一勘探队山东青岛266500 中国极地研究中心上海200136

本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO_(2))、磁化率、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山−海流−大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE... 详细信息

本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO_(2))、磁化率、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山−海流−大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE含量变化与Al_(2)O_(3)相似,主要赋存于陆源碎屑之中,BSiO_(2)对其有明显稀释效应。末次冰期REE含量高,页岩标准化模式平坦,Eu正异常弱,LaN/YbN比值较大,沉积物主要来源于地壳相对较老的威德尔海周边地区,磁化率、ΔAl_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)/Eu比值证实该时期沉积物中南美风尘物质多。冰消期早期(19.6~14.1 ka BP)气候快速回暖,西风带与海洋锋面南移,南美风尘输入迅速减弱,南极绕极流南部分支增强,导致南设德兰群岛−南极半岛的冰山及沉积物向东搬运至研究区,沉积物Eu正异常明显,LaN/YbN比值小,磁化率、ΔAl_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)/Eu比值降低。南极冷倒转期(14.1~12.9 ka BP),南极气温明显下降,海洋锋面小幅北移,来自南设德兰群岛−南极半岛沉积物减少,威德尔海沉积物在岩芯中占主导,沉积物Eu正异常弱,LaN/YbN比值接近于1,冰筏碎屑含量高;冰消期晚期(12.9~11.7 ka BP)海洋锋面再次南移,南设德兰群岛−南极半岛海域南极绕极流分量增强,对DC-11岩芯沉积物贡献加大;全新世(11.7~0 ka BP)气候温暖,南设德兰群岛−南极半岛海域南极绕极流分量总体增强,对岩芯沉积物贡献加大,与来自威德尔海的沉积物量大体相当。

关键词：南极斯科舍海稀土元素沉积物来源环境变化

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末次冰期以来阿拉伯海底层水体氧含量变化及其驱动因素

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海洋地质与第四纪地质 2024年第5期44卷 189-201页

作者：刘佳澳吴永华刘升发乔淑卿陶菁齐文菁刘季花自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用自然资源部重点实验室青岛266061 青岛海洋科技中心青岛266237 山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100

末次冰期以来阿拉伯海水体氧含量变化在时空上具有显著的差异。目前对其空间变化规律及主导因素尚缺乏系统的研究,尤其缺乏对千年尺度上深层水氧含量变化过程及其控制因素的综合分析。本文基于阿拉伯海中部深水区WIND-CJ06-6与WIND-CJ06... 详细信息

末次冰期以来阿拉伯海水体氧含量变化在时空上具有显著的差异。目前对其空间变化规律及主导因素尚缺乏系统的研究,尤其缺乏对千年尺度上深层水氧含量变化过程及其控制因素的综合分析。本文基于阿拉伯海中部深水区WIND-CJ06-6与WIND-CJ06-13两个岩芯的XRF岩芯扫描结果,结合前人已发表的指示阿拉伯海水体氧含量变化数据,重建了末次冰期以来千年尺度阿拉伯海不同海域和深度的水体氧含量变化历史并分析了其驱动因素。阿拉伯海水深小于1500 m的水体在千年尺度上的氧含量变化受到表层初级生产力和中层水流通性的共同控制,但在不同时期主导因素不同;在B/A(Bolling-Allerod)到YD(Younger Dryas)期间,阿拉伯海西北部表层生产力显著高于同时期其他海域,导致了中层水体的氧含量在西北部降低而在其他海域增高的空间差异。阿拉伯海水深大于1500 m的水体氧含量在末次冰期以来整体上受北大西洋深层水(NADW)强弱的控制,在LGM(Last Glacial Maximum)到HS1(Heinrich stadial 1)阶段则受到南大洋通风增强的影响,水体氧含量显著升高。

关键词：氧含量表层生产力中层水深层水末次冰期阿拉伯海

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早全新世白令海北部陆坡沉积环境快速变化

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海洋学报 2023年第11期45卷 45-61页

作者：林锦辉邹建军石学法朱爱美豆汝席董智冯旭光刘焱光 Gorbarenko Sergey 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 俄罗斯科学院远东分院太平洋海洋研究所滨海边疆区符拉迪沃斯托克690041

理解增暖背景下海洋环境的演化过程是海洋学和气候学一项重要的研究内容。在地质时期,地球经历了多次增暖时段(包括早全新世),这为认识海洋环境演化过程提供了重要参考。早全新世全球气候经历了快速增暖,并伴随着冰原融化和海平面快速上... 详细信息

理解增暖背景下海洋环境的演化过程是海洋学和气候学一项重要的研究内容。在地质时期,地球经历了多次增暖时段(包括早全新世),这为认识海洋环境演化过程提供了重要参考。早全新世全球气候经历了快速增暖,并伴随着冰原融化和海平面快速上升,对包括白令海在内的高纬边缘海的沉积过程和海洋环境产生显著影响。白令海发育宽阔的大陆架,毗邻北美大陆,接受来自育空河、阿纳德尔河和库斯科维姆河物质的供给。目前我们对白令海如何响应早全新世气候的认识还存在明显不足。本研究对位于白令海北部陆坡LV63-19-3岩心沉积物中陆源碎屑组份进行了高分辨率调查,结合沉积年龄模型,研究了早中全新世(距今11.7~5.5ka)白令海北部陆坡陆源沉积演化过程。研究结果显示,在距今11.5~11 ka,白令海北部陆坡沉积速率高达392.9 cm/ka,在距今约9.7 ka以后降至17.2cm/ka。在距今11~10.7ka,发现一层厚约40cm的暗色纹层状沉积层。在高沉积速率时段,沉积物平均粒径较细,距今9ka以来平均粒径逐渐增大。主微量元素分析结果表明,陆源碎屑沉积物母岩性质以长英质沉积物为主,并存在少量火山碎屑源贡献。白令海北部陆坡高沉积速率事件对应于冰原融水脉冲(MWP)-1B事件(距今11.4~11.1 ka),并导致白令海陆坡硅质生产力勃发。在距今11~10.7 ka研究区春夏季海冰覆盖增加抑制表层水体氧供给,夏、秋季持续冰川融水和高表层生产力进一步加剧了水体层化和海洋内部消耗,共同促进了纹层状沉积层的形成。距今9ka以来白令海季节性海冰活动增强,但是陆源碎屑物质质量累积速率则逐渐减小,表明随着海平面上升,供给到研究区的陆源物质减少。我们认为早全新世白令海北部陆坡沉积环境快速变化是海平面、冰融水脉冲事件和季节性海冰活动共同作用的结果,实际上受高纬日射量、北美大陆冰原融化和全球气候变化控制。

关键词：沉积物粒径元素地球化学沉积环境演化早全新世白令海

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南黄海表层沉积磷的赋存形态及其对水体富营养化态势的影响

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海洋地质与第四纪地质 2023年第5期43卷 106-118页

作者：吴晓丹常凤鸣吴斌孙晗杰钟伟杰中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室青岛266071 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 山东省煤田地质规划勘察研究院济南250104

南黄海水体富营养化日益加剧,作为我国绿潮孕育和暴发的主要场所,其水体富营养化的形成演变机制仍未完全清楚。为解析该区沉积物中营养元素磷(P)的释放特征和对水体富营养化的潜在贡献,采用改进的连续浸取法(SEDEX)分析了表层沉积中磷... 详细信息

南黄海水体富营养化日益加剧,作为我国绿潮孕育和暴发的主要场所,其水体富营养化的形成演变机制仍未完全清楚。为解析该区沉积物中营养元素磷(P)的释放特征和对水体富营养化的潜在贡献,采用改进的连续浸取法(SEDEX)分析了表层沉积中磷的含量水平和赋存形态,探讨了其生物有效性和对水体富营养化态势的影响。研究表明:总磷(TP)平均值为514 mg/kg,处于轻度污染,以无机磷(IP)为主要赋存形态(76.39%),有机磷(OP)次之,IP又以Ca-P为主(30.17%)。各形态磷平均贡献依次为OP>Ca-P>De-P>Fe-P>Ex-P。Ca-P和De-P属于生物不可利用磷,在沉积物中稳定性较强,在较粗粒径沉积物中含量较高。Ex-P和Fe-P易吸附于细颗粒沉积物表面,pH、温度、水体动力和氧化还原条件等是影响其吸附-释放的主要因素,南黄海海水酸化将促进Ex-P和Fe-P向海水释放,加剧海水富营养化程度。OP变化趋势显示,近岸以陆源输入为主,远岸生物过程具有重要贡献。南黄海生物有效磷(BAP:Ex-P+Fe-P+OP)平均值为240.1 mg/kg,占TP的46.4%,表明研究区沉积磷生物可利用性较强,释放到水体的风险较高,对该区富营养化具有重要长期潜在贡献。

关键词：沉积磷生物有效磷营养盐富营养化南黄海

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印度洋东经90°海岭表层沉积物浮游有孔虫分布特征及其影响因素

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海洋地质与第四纪地质 2023年第1期43卷 105-117页

作者：胡昱洁李小艳宋召军张彬殷征欣张辉胡倩男丁旋山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 国家海洋局南海调查技术中心自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广州510275 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083

对东印度洋90°海岭附近海域82个表层沉积物样品中的浮游有孔虫进行鉴定统计分析,揭示了研究区表层沉积物中浮游有孔虫区域分布特征,并对其影响因素进行了初步探讨。研究表明,东印度洋90°海岭附近海域表层沉积物中浮游有孔虫... 详细信息

对东印度洋90°海岭附近海域82个表层沉积物样品中的浮游有孔虫进行鉴定统计分析,揭示了研究区表层沉积物中浮游有孔虫区域分布特征,并对其影响因素进行了初步探讨。研究表明,东印度洋90°海岭附近海域表层沉积物中浮游有孔虫呈现典型的热带-亚热带组合特征,共鉴定出浮游有孔虫30种。运用聚类分析,得到3个浮游有孔虫组合:组合类群Ⅰ主要分布在5°~10°N的孟加拉湾南部开阔海域,主要种属包括Globigerinoides sacculifer, Globigerinoides ruber, Neogloboquadrina dutertrei,体现了生产力及海水盐度对有孔虫组合的影响;组合类群Ⅱ主要在5°N至5°S,沿东经90°海岭分布。主要种属包括Globigerinoides ruber,Globorotalia menardii,Neogloboquadrina dutertrei,体现了水深及生产力对有孔虫组合的影响;组合类群Ⅲ对称分布在组合类群Ⅱ两侧水深较深的海域,主要种属包括Globorotalia tumida, Globorotalia menardi, Pulleniatina obliquiloculata,体现了水深对有孔虫组合特征的影响。根据有孔虫组合类群分布特征,推断水深、盐度及生产力是影响本海域浮游有孔虫分布的最主要因素。

关键词：表层沉积物浮游有孔虫沉积环境东经90°海岭印度洋

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预处理过程中酸对黏土矿物的影响——基于标准矿物的XRD分析

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海洋科学进展 2023年第4期41卷 610-621页

作者：李秋玲乔淑卿方习生石学法河海大学海洋学院江苏南京210098 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061

鉴定沉积物中黏土矿物的常用方法是X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析。但不同的预处理方法会导致测试结果存在较大差异,例如,在去除样品中有机质和碳酸盐时,不同的试剂浓度、试剂种类以及反应条件等会导致实验结果不同。研究各种... 详细信息

鉴定沉积物中黏土矿物的常用方法是X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析。但不同的预处理方法会导致测试结果存在较大差异,例如,在去除样品中有机质和碳酸盐时,不同的试剂浓度、试剂种类以及反应条件等会导致实验结果不同。研究各种预处理方法对黏土矿物XRD分析结果的影响程度,对改进黏土矿物测试方法、提高数据分析准确度具有重要意义。本文对钙蒙脱石(STx-1b)、铁绿泥石(CCa-2)、高岭石(KGa-1b)和伊利石(IMt-2)四种标准黏土矿物样品,进行了不同种类、不同浓度的酸和H2O_(2)处理的对比实验,并采用XRD分析评估各种处理方法对不同黏土矿物的影响。结果显示,质量分数为10%和30%的H2O_(2)处理对4种黏土矿物均不会产生影响;HCl处理会不同程度地破坏蒙脱石的晶体结构,随着HCl摩尔浓度由0.1、0.5 mol/L增大至1.0 mol/L,蒙脱石晶体结构被破坏的程度逐渐加大。因此,使用HCl除碳酸盐时,建议浓度不要超过0.5 mol/L;质量分数为10%的CH3COOH处理对4种黏土矿物的晶体结构均不会产生破坏,但可能因有机酸分子黏附在矿物晶体(尤其是蒙脱石)表面使衍射峰强度升高,这在实际应用中可能会造成蒙脱石相对含量计算结果偏高。

关键词：蒙脱石 HCl 醋酸 X射线衍射

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深拖多道高分辨率地震探测技术综述

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地球物理学进展 2020年第3期35卷 1191-1198页

作者：魏峥嵘裴彦良刘保华长安大学地质工程与测绘学院西安710054 自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 国家深海基地管理中心青岛266237 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266061

随着我国主要海域的天然气水合物勘探逐步进入详查和开采阶段,对深海天然气水合物矿体空间分布的探查精度要求显著提高,而海洋常规多道地震探测系统分辨率不足,难以满足现阶段深海天然气水合物资源详查、勘探和开发的需要.本文详细阐述... 详细信息

随着我国主要海域的天然气水合物勘探逐步进入详查和开采阶段,对深海天然气水合物矿体空间分布的探查精度要求显著提高,而海洋常规多道地震探测系统分辨率不足,难以满足现阶段深海天然气水合物资源详查、勘探和开发的需要.本文详细阐述了深拖多道高分辨率地震探测技术探测方式及其特点,分析对比了深拖多道地震技术与常规海洋多道地震技术、短排列小道距地震技术及OBC地震技术相比的优越性;总结了国外深拖多道高分辨率地震探测装备以及在精细识别BSR、海底冷泉及海底麻坑等的应用效果.因为深拖多道高分辨率地震探测技术是将震源与采集缆拖曳与近海底(约100 m)且震源具有高主频、宽频带的特点,从而降低了勘探海洋噪声对地震信号的影响,缩短了与被探测目标的距离,降低了地震信号在传播过程中海水的吸收衰减,并且能够克服海面拖曳地震勘探中多次波、气泡效应的影响,所以其具有很高的纵向分辨率和横向分辨率以及高信噪比特点,将在天然气水合物勘探以及海洋工程领域具有极大的应用价值.

关键词：深拖地震纵向分辨率横向分辨率高分辨率天然气水合物

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3万年以来日本海西部海冰活动变化

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第四纪研究 2020年第3期40卷 690-703页

作者：豆汝席邹建军石学法朱爱美董智石丰登薛心如 Gorbarenko Sergey 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 俄罗斯科学院远东分院太平洋海洋研究所俄罗斯符拉迪沃斯托克690041

海冰是现代气候系统的一个基本组成要素,对气候变化有着重要的调控作用。现今日本海西部仍发育有限的季节性海冰,也是深层水形成的关键区域。由于缺乏沉积岩芯,长期以来对日本海西部海冰范围变化的历史还缺乏深入的认识。本文对日本海西... 详细信息

海冰是现代气候系统的一个基本组成要素,对气候变化有着重要的调控作用。现今日本海西部仍发育有限的季节性海冰,也是深层水形成的关键区域。由于缺乏沉积岩芯,长期以来对日本海西部海冰范围变化的历史还缺乏深入的认识。本文对日本海西部LV53-18-2岩芯中长393 cm的沉积物进行了粒度分析,采用粒径端元分析方法,重建了过去30.0~5.0 ka海冰和底流活动历史。粒径端元(EM)分析显示,端元3(40~160μm)是指示海冰活动的有效指标;EM1(2~20μm)与可分选粉砂平均粒径呈现一致的变化趋势,是指示底流活动的有效指标,但在15.0~7.8 ka受到冰筏碎屑影响。日本海西部海冰活动由冬季海冰形成和春/夏季海冰融化条件的共同制约。末次冰期-冰盛期(30.0~18.0 ka),在强盛东亚冬季风(EAWM)和低太阳辐射量控制下,日本海西部季节性海冰活动保持微弱;在末次冰消期晚期-中全新世早期(15.0~7.8 ka),EAWM仍然强盛,同时北半球高纬日射量和海平面升高,导致海冰活动十分活跃;7.8~5.0 ka以来,随着EAWM减弱和对马暖流入侵,日本海西部季节性海冰活动显著减弱。在海因里希冰阶(HS)1时段(17.5~15.0 ka),大西洋经向翻转流减弱诱发EAWM增强,同时北半球夏季太阳辐射量和海平面都相对较低,可能导致日本海西部海冰持续覆盖。在季节性海冰形成时期,盐析过程增强了水体垂向对流和底流活动,但是在HS1,深层水体形成源区被常年海冰覆盖,抑制了深层水形成,减弱了研究区底流活动。

关键词：海冰底流活动粒径端元分析可分选粉砂末次冰期日本海

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海底高原与俯冲带相互作用的地质效应的研究进展

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地球科学进展 2024年第7期39卷 702-716页

作者：闫施帅鄢全树石学法袁龙自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 河海大学海洋学院江苏南京210098 山东省深海矿产资源开发重点实验室(筹) 山东青岛266061

全球俯冲汇聚系统中,俯冲输入组分包括正常大洋板块以及具浮力的海底高原等正地形,二者对俯冲带会产生迥异的地质效应,因此,深入开展海底高原与俯冲带相互作用研究对理解俯冲带地球动力学过程和陆壳侧向增生等地质过程具有重要意义。系... 详细信息

全球俯冲汇聚系统中,俯冲输入组分包括正常大洋板块以及具浮力的海底高原等正地形,二者对俯冲带会产生迥异的地质效应,因此,深入开展海底高原与俯冲带相互作用研究对理解俯冲带地球动力学过程和陆壳侧向增生等地质过程具有重要意义。系统总结了一些目前正处于关键俯冲带处的典型海底高原的地质与地球物理特征,结合俯冲带特征及数值模拟成果,深入探讨海底高原与俯冲带相互作用的地质效应。在俯冲带运动学和几何学方面,位于俯冲前缘的具浮力的海底高原等正地形通常会抵制俯冲,并可能造成俯冲带后撤和俯冲极性反转并形成新的俯冲带,甚至可能会终止俯冲并增生于成熟岛弧/陆壳边缘。然而,近年来的研究显示,部分海底高原的俯冲行为并没有终止,而是俯冲角度变缓呈现平板俯冲的样式,从而造成俯冲带地区上覆板块的构造缩短与增厚以及岩浆活动逐渐向板内迁移。在岩石地球化学方面,具富集地球化学特征的海底高原的俯冲消减不仅影响着壳幔圈层相互作用过程、岛弧—弧后熔岩的地球化学组分以及俯冲带地区热液矿床的形成,而且这些地质体的深俯冲也将对地幔不均一性的形成作出重要贡献。最后,指出未来会在海底高原深部精细结构及演化,岛弧及弧后盆地对“海底高原—海沟”新俯冲构造格局的地质响应,以及控制海底高原发生俯冲/增生的因素及其之间的定量关系等方面有较大的发展潜力。

关键词：海底高原俯冲带地质效应岩浆作用

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