Geological study of interaction between lithospheric mantle and asthenosphere

岩石圈地幔与软流圈相互作用的地质研究

基本信息

  • 批准号:
    14540421
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.62万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This research investigated the mantle-melt reaction that occurs at Earth's extensional environments such as continental rift and mid-ocean ridge. The studied fields includes the Horoman peridotite complex in the Hidaka Metamorphic Belt, Hokkaido, Japan and the mantle section of the Oman ophiolite. On the basis of spatial variation of trace elements such as rare earth elements in the mantle peridotites and in their constituent minerals the reaction between lithospheric mantle and ascending asthenospheric melt was quantitatively modeled. The study showed that the Horoman peridotite are highly heterogeneous in a meter scale so that even in the 140 meters section fertile Iherzolite with primitive mantle composition and depleted harzburgite are observed. The variation of incompatible elements are further complicated thereby showing the metasomatism by asthenospheric melt flow. On the other hand, the mantle section of the Oman ophiolite are more homogeneous in the scale of ten kilo meters. Abundances of major and trace element in the area of 25 x 15km^2 in the Oman mantle section are less variable than those in the 140m section of the Horoman peridotite. Compositional variations in the mantle section of the Oman ophiolite are mainly explained by partial melting and melt extraction beneath mid-ocean ridge. However, this research found greater variations in the Oman ophiolite than it has been known before. These heterogeneities may have formed by remelting and refertilization of oceanic lithospheric mantle in a scale of km.
这项研究调查了地球伸展环境(如大陆裂谷和洋中脊)发生的地幔熔融反应。研究领域包括日本北海道日高变质带的Horoman橄榄岩杂岩和阿曼蛇绿岩地幔部分。根据地幔橄榄岩及其组成矿物中稀土元素等微量元素的空间变化,定量模拟了岩石圈地幔与上升软流圈熔体之间的反应。研究表明,霍罗曼橄榄岩在米尺度上具有高度非均质性,因此即使在 140 米剖面中也能观察到具有原始地幔成分的肥沃二辉橄榄岩和贫化方辉橄榄岩。不相容元素的变化更加复杂,从而表现出软流圈熔体流动的交代作用。另一方面,阿曼蛇绿岩的地幔剖面在十公里尺度上较为均质。阿曼地幔剖面 25 x 15km^2 区域的主量元素和微量元素丰度比霍罗曼橄榄岩 140m 剖面的变化较小。阿曼蛇绿岩地幔部分的成分变化主要是通过洋中脊下方的部分熔融和熔体萃取来解释的。然而,这项研究发现阿曼蛇绿岩的变化比以前已知的要大。这些异质性可能是由大洋岩石圈地幔在公里尺度上的重熔和再肥化形成的。

项目成果

期刊论文数量(9)
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科研奖励数量(0)
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专利数量(0)
Shipboard Scientific Party: "Leg209 Preliminary Report : Drilling Mantle Peridotite along the Mid-Atlantic Ridge from 14°to 16°N"Proceeding of Ocean Drilling Program. 209. 1-160 (2003)
船上科学小组:“Leg209 初步报告:沿大西洋中脊从 14° 至 16°N 钻探地幔橄榄岩”海洋钻探计划论文集 209. 1-160 (2003)。
  • DOI:
  • 发表时间:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Shipboard Scientific Party: "Leg 209 Preliminary, Report : Drilling Mantle Peridotite along the Mid-Atlantic Ridge from14° to 16°N"Proceeding of Ocean Drilling Program. 209. 1-160 (2003)
船上科学小组:“第 209 段初步报告:沿大西洋中脊从 14° 到 16°N 钻探地幔橄榄岩”海洋钻探计划论文集 209. 1-160 (2003)。
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masaaki Obala, Eiichi Takazawa: "Compositional continuity and discontinuity in the Horoman Peridotite, Japan, and its implication for melt extraction processes in partially molten upper mantle"Journal of Petrology. 45, 2. 223-234 (2004)
Masaaki Obala、Eiichi Takazawa:“日本 Horoman 橄榄岩的成分连续性和不连续性及其对部分熔融上地幔熔体提取过程的影响”《岩石学杂志》。
  • DOI:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masaaki Obata: "Compositional continuity and discontinuity in the Horoman Peridotite, Japan, and its implication for melt extraction processes in partially molten upper mantle"Journal of Petrology. 45・2. 223-234 (2004)
Masaaki Obata:“日本 Horoman 橄榄岩的成分连续性和不连续性及其对部分熔融上地幔熔体提取过程的影响”《岩石学杂志》45・2(2004 年)。
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Eiichi Takazawa, Toshie Okayasu, Keiichi Satoh: "Geochemistry and origin of the basal lherzolites from the northern Oman ophiolite(northern Fizh block)"Geochemistry Geophysics Geotectonics. 4. 1-31 (2003)
Eiichi Takazawa、Toshie Gangasu、Keiichi Satoh:“阿曼北部蛇绿岩(北部 Fizh 地块)基底二辉橄榄岩的地球化学和成因”地球化学地球物理学大地构造学。
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  • 通讯作者:
    Oman Drilling Project Science Team
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