前寒武纪豆荚状铬铁矿中矿物包裹体的FIB-TEM精细研究
结题报告
批准号:
41902036
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
黄阳
学科分类:
D0203.矿物学(含矿物物理学)
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
前寒武纪蛇绿(混杂)岩是地球早期存在板块运动的标志记录,其中特征的豆荚状铬铁矿及其矿物包裹体可携带俯冲-碰撞、壳幔物质循环等关键信息,是板块构造和地球动力学研究的重要对象。近年来显生宙蛇绿岩铬铁矿中不仅发现有金刚石、斯石英等超高压深源矿物,同时还找到前寒武纪古老锆石等壳源矿物,表明显生宙存在板块深俯冲和壳幔物质循环作用。然而尚无研究报道前寒武纪豆荚状铬铁矿中存在类似信息。本申请以扬子克拉通庙湾和华北克拉通建平前寒武纪豆荚状铬铁矿中矿物包裹体为研究对象,对其进行形态、成分、结构和种类等特征的综合分析,探索前寒武纪豆荚状铬铁矿中是否含有深源或不寻常矿物包裹体,为前寒武纪板块构造启动时限和运动样式提供新的研究视角和基础数据。此外对比显生宙、元古宙、太古宙豆荚状铬铁矿包裹体的各类特征,推演不同地质历史时期板块运动样式,探讨不同地质历史时期地幔对流和板块运动特征的异同,从而加深对板块构造演化的认识。
英文摘要
Precambrian ophiolite (ophiolitic mélange) is a typical record of plate movement in the early Earth. The podiform chromite and its mineral inclusions contain some key information about subduction-collision, crust-mantle material cycle and so on. They are important objects in plate tectonics and geodynamics research. In recent years, not only ultrahigh-pressure deep-source minerals such as diamond and stishovite were recovered from Phanerozoic ophiolitic chromite, but also crustal minerals such as ancient zircons with Precambrian ages were also recovered, which indicates that there was deep subduction and crust-mantle material circulation in Phanerozoic. However, no similar information has been reported in Precambrian podiform chromite. In this application, mineral inclusions in Precambrian podiform chromite from Miaowan, Yangtze Craton and Jianping, North China Craton are taken as research objects. Their morphology, composition, structure and types are comprehensively analyzed to explore whether there are deep-source or unusual mineral inclusions in Precambrian podiform chromites, which can provide new research perspectives and basic data about the onset time and style of Precambrian plate tectonics. In addition, different characteristics of inclusions in Phanerozoic, Proterozoic and Archean podiform chromites are compared that plate movement styles in different geological periods can be deduced. Furthermore, the similarities and differences of mantle convection and plate movement characteristics in different geological periods are discussed, to deepen the understanding of plate tectonic evolution.
本项目聚焦不同地质历史时期板块构造运动差异。研究对象为前寒武纪豆荚状铬铁矿及其中矿物包裹体。豆荚状铬铁矿是前寒武纪蛇绿(混杂)岩中的特征矿物,蛇绿(混杂)岩是地球早期存在板块运动的标志记录。通过对铬铁矿进行主微量元素分析,对其中矿物包裹体进行形态、成分、结构和种类等特征的综合分析,可解析其中携带的俯冲-碰撞、壳幔物质循环等关键信息。通过探索前寒武纪豆荚状铬铁矿中是否含有深源或不寻常矿物包裹体,确定前寒武纪板块构造启动时限和运动样式,加深对前寒武纪板块构造机制的理解。本项目目前获得以下新认识:.1.首次在华北克拉通新太古代遵化豆荚状铬铁矿中找到了金红石的超高压矿物相TiO2 II,其形成压力条件在7.5 GPa以上。通过与显生宙豆荚状铬铁矿中矿物种类和形态对比,以及全球相关地质背景研究,推断在新太古代存在现代板块构造运动;.2.通过研究庙湾蛇绿岩内方辉橄榄岩和纯橄榄岩中铬铁矿主量和原位微区微量元素数据,显示其与俯冲过程强烈相关,表明庙湾蛇绿岩形成于俯冲带上环境;.3.遵化豆荚状铬铁矿的主微量元素特征以及计算得到的母熔体元素特征,加上寄主橄榄岩具有高Mg#值的特征表明,遵化豆荚状铬铁矿是由岩浆作用形成的,包括在俯冲带上环境中的玻安质熔体和方辉橄榄岩之间熔-岩反应。.综上,本项目对前寒武纪豆荚状铬铁矿的主微量元素特征以及铬铁矿内矿物包裹体进行识别研究,表明前寒武纪蛇绿岩通常形成于俯冲带上环境,由熔-岩反应形成。在新太古代遵化豆荚状铬铁矿中同时找到了超高压矿物包裹体和常见壳源矿物包裹体,推断在新太古代就存在现代板块构造运动。6篇论文发表在Earth-Science Reviews, Precambrian Research, Lithos, Ore Geology Reviews, Journal of Earth Science和地球科学等国内外知名期刊上。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Ultra-high pressure inclusion in Archean ophiolitic podiform chromitite in melange block suggests deep subduction on early Earth
混杂岩块中太古宙蛇绿豆状铬铁矿中的超高压包裹体表明早期地球的深俯冲作用
DOI:10.1016/j.precamres.2021.106318
发表时间:2021-07-22
期刊:PRECAMBRIAN RESEARCH
影响因子:3.8
作者:Kusky, Timothy;Wang, Lu;Polat, Ali
通讯作者:Polat, Ali
Vestiges of early Earth’s deep subduction and CHONSP cycle recorded in Archean ophiolitic podiform chromitites
太古代蛇绿豆状铬铁矿中记录的早期地球深俯冲和 CHONSP 旋回的遗迹
DOI:10.1016/j.earscirev.2022.103968
发表时间:2022-02
期刊:Earth-Science Reviews
影响因子:12.1
作者:Timothy Kusky;Yang Huang;Lu Wang;Paul T. Robinson;Richard Wirth;Ali Polat;Hu Wei
通讯作者:Hu Wei
DOI:--
发表时间:2020
期刊:地球科学
影响因子:--
作者:黄阳;邓浩
通讯作者:邓浩
DOI:10.1016/j.oregeorev.2021.104434
发表时间:2021-12
期刊:Ore Geology Reviews
影响因子:3.3
作者:Ma Yuan;Huang Yang;Liu Lin
通讯作者:Liu Lin
Geochemical Characteristics of Zoned Chromites in Peridotites from the Proterozoic Miaowan Ophiolitic Complex, Yangtze Craton: Implications for Element Mobility and Tectonic Setting
扬子克拉通元古界庙湾蛇绿岩杂岩橄榄岩中铬铁矿分带地球化学特征:对元素迁移率和构造环境的启示
DOI:10.1007/s12583-019-1278-x
发表时间:2020-04
期刊:Journal of Earth Science,
影响因子:--
作者:Yang Huang;Hao Deng
通讯作者:Hao Deng
扬子克拉通西缘石墨矿起源及形成模式
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    黄阳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金