不同构造环境下的壳─幔过渡带结构

位于中国西北部的天山造山带与准噶尔盆地是典型的盆岭构造。通过对横跨天山造山带与准噶尔盆地的沙雅-布尔津地学断面地震宽角反射、折射资料进行小波分析,获得了天山造山带与准噶尔盆地壳-幔过渡带的详细结构。结果表明,天山造山带的壳-幔间是以多个薄层过渡的。这些薄层的层厚度2～3km不等,层速度高低相间,总厚度约20km,平均速度较低,接近塔里木盆地下地壳的速度。塔里木盆地北缘与准噶尔盆地的壳-幔间不具有这种特点,其壳-幔间主要表现为一级间断面。而位于中国东北部的间阳-海城-东沟深地震测深剖面所揭示的辽东台隆-辽河盆地-燕山台褶带壳-幔过渡带的结构似乎具有完全相反的特征：辽河盆地的壳-幔过渡带比较复杂,它由数个薄层叠合而成,总厚度达15km;辽东台隆与燕山台褶带壳-幔过渡带结构十分简单,皆以一级间断面过渡为主。研究认为,造成二者差异的主要原因是它们所处的构造环境不同：前者为挤压环境,而后者为伸展环境。在挤压环境下,复杂的壳-幔过渡带形成于造山带的下面;而在伸展环境下,复杂的壳-幔过渡带形成于盆地的下面。壳-幔过渡的复杂程度与构造活动性相联系,在一定程度上反映了岩石圈目前的构造活动水平。     

Thermal Structure and Rheology of the Upper Mantle beneath Guangdong and Hainan Provinces, China

１．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｓｔａｔｅａｎｄｒｈｅｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｍａｎｔｌｅａｒｅｏｆｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｈｅｌｉｔｈｏｓｐｈｅｒｅ,ａｎｄｅｖｅｎｆｏｒｉｔｓ３ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｏｒ４ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍａｐｐｉｎｇ（Ｏ’ＲｅｉｌｌｙａｎｄＧｒｉｆｆｉｎ,１９８５;Ｏ’Ｒｅｉｌｌｙｅｔａｌ．,１９９６;Ｘｕｅｔａｌ．１９９５;Ｘｕｅｔａｌ．,１９９…     

华北地台东部古生代与新生代岩石圈地幔特征及其演化

古生代含金刚石及捕虏体的金伯利岩和新生代含捕虏体的玄武岩先后共同侵位于华北地台东部,提供了研究自古生代以来板内岩石圈地幔特征及其演化的深源岩石探针。通过对古生代与新生代,新生代时郯庐断裂带内与带外岩石圈地幔物质之间岩相学,岩石和矿物的主元素,微量元素,地幔热状态的对比研究,结合现代地球物理资料,建立了以新生地幔物质对古老岩石圈置换作用为主的华北地台东部地幔减薄模型。该模型强调,古老岩石圈地幔业已成     

Dependence on pressure of conduction by hopping of small polarons in minerals of the Earth's lower mantle

Electrical conductivity of the lower mantle-like assemblage (Mg,Fe)SiO₃ perovskite-(Mg,Fe)O magnesiowüstite is usually analyzed using the quasi-chemical Arrhenian approach of diffusion. The conductivity of this assemblage has often been attributed to hopping of small polarons, because of the low value of the activation energy and the small negative activation volume. However, the solid-state physics approach can provide more arguments, for or against conduction by polarons. We have tried to bridge the gap between the two approaches and identify the physical quantities entering the phenomenological activation parameters. In particular, we have investigated the pressure dependence of the activation energy, and the physical meaning of the activation volume. Hopping is controlled by the binding energy of the polaron and by the value of the exchange integral, which increases with pressure causing the observed decrease of the activation energy. From the physical theory and the results of experiments at pressures up to 40 GPa and temperatures up to 400 ^∘C, we have estimated the values of parameters characteristic of polarons: radius, mobility, time between jumps and adiabaticity. These values are compatible with conduction by small adiabatic polarons. The consequences for extrapolations to lower mantle conditions of the presence of a temperature dependent preexponential term in the expression for conductivity have been examined. It was found that the extrapolations are not significantly different from those using the Arrhenius equation. Received: 5 November 1998 / Revised, accepted: 4 May 1999     

福建明溪上地幔热结构及流变学特征

通过对采自福建明溪的幔源包体样品的详细研究,建立了该区上地幔的地温线,探讨其流变学特征。所获地温线高于大洋地温线,但稍低于中国东部和澳大利亚东南部地温线。由该地温线推导的壳幔边界为３８ｋｍ左右,但尖晶石二辉橄榄岩在３２ｋｍ左右即已开始出现,表明存在上地幔物质的底侵作用。同样,尖晶石二辉橄榄岩和石榴子石二辉橄榄岩包体平衡温度有所重叠,表明两者不是截然分开,其间存在有５￣１０ｋｍ的过渡带。包体的变形特     

吉林龙冈火山群金龙顶子火山喷发物中幔源包体的基本特征及其地质意义

龙冈火山群金龙顶子火山喷发发生在距今1500年前,其火山喷发物中所含的幔源橄榄岩包体是我国在最新火山喷发物中所发现的幔源包体。这些包体以普遍含有韭闪石为特征。包体的结构和位错构造反映这些包体在上地幔条件下经历过一定程度的变形作用。包体的平衡温度大多数集中在800～950℃之间,只有个别样品温度达到1050℃;平衡压力大多数集中在1.0～1.5 GPa之间。由包体平衡温度、压力得到的上地幔地温线稍低于中国东部由新第三纪包体得到的上地幔地温线,但接近第四纪包体得到的地温线。包体在上地幔条件下变形时的差异应力在30～44MPa,应变速率为10-18s-110-15s-1。角闪石的出现反映上地幔流体的渗透及交代作用。金龙顶子火山发的玄武岩浆直接来自35～50km的上地幔顶部。     

浙江新昌地幔岩捕虏体中的硫化物包裹体初步研究

浙江新昌一带晚第三纪碱性玄武岩中地幔岩（二辉橄榄岩）捕虏体内存在大量硫化物熔体包裹体。电子探针分析表明,硫化物相成分主要为镍黄铁矿,次为磁共铁矿。硫化物包裹体的Ｎｉ／Ｆｅ值与寄主地幔岩的橄榄石含量呈正相关。同一包裹体的硫化物相成分不均一,自中心至边缘硫化物的Ｎｉ／Ｆｅ、（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｓ值和Ｎｉ呈均呈增加趋势。通过与中国汉诺坝、德国ＷｅｓｔＥｉｆｅｌ东欧Ｎｏｇｒａｄ－Ｇｏｍｏｒ地区资料的综合分析,     

北大巴山早古生代地幔交代作用与煌斑岩浆的起源和演化

产于陕西岚皋境内、赋存于碱质煌斑杂岩中的金云角 闪 辉石岩捕虏体是交 代地幔捕虏体。微量元素和SrNd同位素的对比研究表明,金云角闪辉石岩型交代地幔是寄 主煌斑岩的源区。金云角闪辉石岩捕虏体富含高Na、Ti的角闪石是本区寄主煌斑岩富Ti, 具 低K/Na值的根本原因。煌斑杂岩的同位素地球化学研究表明,早古生代地幔交代作用相对 于煌斑岩的侵位是一个相对近的时间间隔,大约发生于距今600～700 Ma。寄主煌斑岩 的 原生岩浆是金云角闪辉石岩型地幔经较大程度部分熔融而形成,原生岩浆为相似于橄榄金伯 利岩和橄辉玢岩的碱质超基性煌斑岩浆,其经初步分离结晶后形成两个不同的母岩浆,分别 相当于橄榄金伯利岩浆和橄辉玢岩岩浆,两个母岩浆各自具有不同的分离结晶系列,形成不 同的岩石类型。     

祁连山元古宙大陆溢流玄武岩

祁连山西段大面积分布的元古宙浅海相火山岩系是大 陆裂 谷火山作用的产 物,属大陆溢流玄武岩系。岩石地球化学研究表明,它们具有高εNd值和低( 87Sr/86Sr)i值 ,系派生于岩石圈之下的地幔柱源,但也显示有岩石圈组分卷入的证据。它们的形成是地幔 柱岩石圈相互作用的结果,是北祁连山早古生代洋盆开启的前兆。     

从地形变资料探讨丽江7.0级地震的前兆特征

讨论了地震孕育发生的物理机制是“拉疏隆起－压缩凹陷”模式的形成机理及其特征;根据这一理性认识,应用丽江７．０级地震之前滇西地区的地形变资料,较确切出得出了本区有强震发生,并且可以认为孕震体是在丽江至玉龙雪山东麓地区;根据发震前夕所观测到孕震体的“拉疏隆起－压缩凹陷”的区域大小与幅度值及岩层的弹性应变,可近似计算震级的大小。