不同时代麻粒岩中的长石水含量:下地壳含水性的演化

摘要

本文选取华北克拉通东南缘的早古生代松树沟麻粒岩和桐柏麻粒岩地体以及古元古代莒南麻粒岩包体(其寄主岩为新生代的玄武岩)，应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电子探针(EMP)技术，对主要组成矿物(斜长石、单斜辉石、斜方辉石和石榴石)的水含量和主量元素进行了配套分析。并与前人报道的中生代道县麻粒岩包体、汉诺坝麻粒岩包体和古元古代汉诺坝麻粒岩地体和女山麻粒岩包体的相关数据进行了对比。
　　 电子探针结果显示，早古生代和古元古代的麻粒岩样品中主要矿物的化学组成存在较大的相似性，他们都与与中生代的样品存在差异。各样品矿物之间和矿物颗粒内部的成分相对均一。松树沟麻粒岩中的石榴石具有较均一的水含量和较均一的化学成分，这与前人研究的汉诺坝麻粒岩地体中的石榴石的不均—不同。
　　 红外光谱显示，麻粒岩中的名义上无水矿物都含有以OH和H2O形式存在的结构水。莒南麻粒岩中斜长石的水含量为717—1239ppm，单斜辉石为300—1180ppm，斜方辉石为80—169ppm。莒南麻粒岩中各矿物的水含量与前人测试的元古代样品一致。麻粒岩中单斜辉石和斜方辉石之间水的分配系数不具有相关性，这与地幔橄榄岩存在较大的差别。松树沟麻粒岩中斜长石的水含量为465—733ppm，石榴石的为132—265ppm，桐柏的斜长石的为210—993ppm。
　　 从麻粒岩中斜长石水含量来看，中国东部下地壳在不同时代的水含量存在差别，早古生代和古元古代样品的水含量明显高于中生代的，而早古生代和古元古代之间没有出现差别，指示了中生代之前的下地壳更加富水。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 大陆下地壳

1.2 麻粒岩成因

1.3 下地壳的水

第二章 地质背景

2.1 华北克拉通

2.2 秦岭-大别-苏鲁造山带

第三章 样品产地、描述及测试方法

3.1 样品产地

3.1.1 松树沟

3.1.2 桐柏

3.1.3 莒南

3.2 样品描述

3.2.1 松树沟麻粒岩

3.2.2 桐柏麻粒岩地体

3.2.3 莒南麻粒岩包体

3.3 测试方法

3.3.1 傅里叶红外变换红外光谱(FTIR)

3.3.2 电子探针(EMP)

第四章 结果

4.1 电子探针分析结果

4.2 红外光谱分析结果

4.2.1 近红外光谱

4.2.2 H相关的红外吸收光谱

4.2.3 结构水含量

第五章 讨论

5.1 矿物中水的来源

5.2 矿物颗粒内部水含量

5.3 水在下地壳矿物中的分配

5.4 下地壳斜长石的水

第六章 结论

参考文献

附录

致谢

在读期间发表的学术论文