Collaborative Research: Petrologic and Geochemical Studies of a Layered Mantle Peridotite, Horoman, Japan: Implications for Melt Segregation, Migration and Reaction...

合作研究:日本霍罗马的层状地幔橄榄岩的岩石学和地球化学研究:对熔体分离、迁移和反应的影响......

基本信息

  • 批准号:
    9406105
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15.78万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    1994
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1994-08-01 至 1997-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

9406105 Frey The 8 x 10 Km Horoman Peridotite (Hokkaido, Japan) is a layered upper mantle peridotite that contains a record of melt segregation, migration and reaction processes that have created considerable geochemical heterogeneity. In a collaborative effort with Japanese colleagues, F. Frey (MIT), graduate student E. Takazawa (MIT) and N. Shimizu (WHOI) are determining the geochemical characteristics of Horoman rocks and their constituent clinopyroxene. These data have been used to establish that: (a) the main rock type, plagioclase lherzolite, is a suitable source rock for mid-ocean ridge basalts but that (b) the plagioclase-free lherzolites and harzburgites which are relatively depleted in CaO and Al2O3 have reacted with an incompatible element-rich melt. This enrichment of incompatible elements, expressed by high light REE/heavy REE abundance ratios, is commonly known as "mantle metasomatism". By studying the spatial extent of the melt- peridotite reaction in three dimensions (an objective that cannot be attained by studying mantle xenoliths), the mechanism and scale of this process is being determined. The results of this study will identify the sequences of events and processes that create heterogeneous upper mantle in an arc and oceanic tectonic settings.
9406105 Frey 8 x 10 公里的 Horoman 橄榄岩(日本北海道)是一种层状上地幔橄榄岩,包含熔体偏析、迁移和反应过程的记录,这些过程产生了相当大的地球化学异质性。 F. Frey(麻省理工学院)、研究生 E. Takazawa(麻省理工学院)和 N. Shimizu(WHOI)与日本同事合作,正在确定霍罗马岩石及其组成单斜辉石的地球化学特征。 这些数据已用于确定:(a) 主要岩石类型斜长二辉橄榄岩是洋中脊玄武岩的合适源岩,但 (b) 不含斜长石的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的 CaO 相对贫乏, Al2O3 与不相容的富含元素的熔体发生反应。 这种不相容元素的富集以高轻稀土元素/重稀土元素丰度比表示,通常称为“地幔交代作用”。 通过在三个维度上研究熔融橄榄岩反应的空间范围(这是研究地幔捕虏体无法实现的目标),正在确定该过程的机制和规模。 这项研究的结果将确定在弧形和海洋构造环境中产生异质上地幔的事件和过程的序列。

项目成果

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