發(fā)布時間：2017-12-20 09:41

  本文關(guān)鍵詞：加拿大Slave克拉通Muskox金伯利巖中橄欖巖包體的含水量和組構(gòu)　出處：《南京大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：作為上地幔的主要組成礦物,橄欖石的含水量對上地幔的塑性變形和物理性質(zhì)具有重要影響。由于金伯利巖漿噴發(fā)速度快,H擴散對橄欖石的含水量影響較小,金伯利巖攜帶的地幔包體成為研究上地幔含水量分布的理想樣品。本文使用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)和電子背散射衍射技術(shù)(EBSD)測量了加拿大Slave克拉通北部的Muskox金伯利巖攜帶的橄欖巖包體的含水量和組構(gòu),以研究穩(wěn)定克拉通巖石圈地幔的含水量分布與流變學(xué)。FTIR是目前最常用的測量名義上無水礦物含水量的方法。由于礦物中紅外光譜的吸收系數(shù)是各向異性的,理論上應(yīng)使用偏振光來測量橄欖石的含水量,但是該方法需要把橄欖石顆粒分離出來進行定向,非常費時。前人大多使用非偏振光來測量薄片中多個橄欖石的含水量,并使用Paterson(1982)的校正方法計算樣品中橄欖石的平均含水量。非偏振光的使用忽略了顆粒定向造成的影響,會低估橄欖石的含水量。上地幔橄欖石常發(fā)育晶格優(yōu)選定向,為快速準確地獲得橄欖石的原位含水量,本文將EBSD與FTIR相結(jié)合,提出測量薄片中橄欖石含水量的新方法。首先使用Bell et al.(2003)的紅外偏振光實驗結(jié)果,通過橄欖石[100]、[010]和[001]方向的含水量吸收系數(shù)建立一個橢球體。然后使用EBSD測量某一顆粒在薄片中的取向,根據(jù)歐拉角計算該方向的含水量吸收系數(shù),再根據(jù)Beer-Lambert公式獲得該顆粒的含水量。對Muskox石榴橄欖巖中橄欖石的含水量研究表明,該方法可用于測量薄片中橄欖石的原位含水量,為研究橄欖石含水量與組構(gòu)的關(guān)系提供了基礎(chǔ)。Muskox地區(qū)7個橄欖巖包體的橄欖石平均含水量為52±30ppm,H 擴散的效應(yīng)可忽略,可代表橄欖石的原位含水量。其中4個石榴橄欖巖樣品均具有碎斑結(jié)構(gòu)并含金云母,橄欖石的Mg#平均值為90.5,平均含水量為82±5ppm,主要發(fā)育以[001](010)為主控位錯滑移系的B型組構(gòu)。3個尖晶石橄欖巖樣品具有粒狀變晶結(jié)構(gòu),部分含角閃石,橄欖石的Mg#平均值為92,平均含水量為33±6ppm,均發(fā)育以[100](001)為主控位錯滑移系的E型組構(gòu)。根據(jù)礦物溫壓計估算石榴橄欖巖的平衡溫度約為1210±2℃,壓力為6±0.3GPa,而尖晶石橄欖巖的平衡溫度為920±60℃,壓力約為4GPa。因此,Slave克拉通巖石圈地幔的含水量和組構(gòu)具有垂向分層性。雖然石榴橄欖巖和尖晶石橄欖巖都經(jīng)歷了地幔交代作用,上部的尖晶石橄欖巖保留了地幔早期強烈部分熔融后的貧水、高鎂特征并形成了 E型組構(gòu);而下部石榴橄欖巖含水量顯著提高,由于水弱化導(dǎo)致應(yīng)變集中,形成B型組構(gòu),可能位于巖石圈-軟流圈邊界的韌性剪切帶。與其它克拉通對比,Slave克拉通巖石圈地幔相對貧水,地幔交代作用可顯著提高橄欖石的含水量并導(dǎo)致橄欖石組構(gòu)轉(zhuǎn)變。由于橄欖石組構(gòu)控制了橄欖巖的地震波各向異性,對克拉通地區(qū)地震波各向異性的解釋需要使用分層模型。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P588.125

【參考文獻】

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本文編號：1311647