日本海钻孔火山岩岩石地球化学特征及其地质意义

批准号:
41476034
项目类别:
面上项目
资助金额:
100.0 万元
负责人:
刘嘉麒
依托单位:
学科分类:
D0603.海洋地质学与地球物理学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈双双、郭文峰、孙春青、丁磊磊
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中文摘要
日本海处于东北亚大陆边缘与日本列岛之间,是太平洋西岸典型的边缘海和弧后盆地,它与太平洋板块俯冲带(马里亚纳海沟)、日本岛弧及东亚大陆边缘裂谷带组成一个完整的板块体系,在地球动力学系统及海洋地质研究中处于非常重要的地位。由于日本海底岩石样品难于获取,以往对于海洋地质研究相对薄弱。本项目以大洋钻探(IODP)为依托,幸运地获取了位于日本海深海三个钻孔(794、795、797)连续完整的火山岩样品,通过对这些岩石样品的岩石学、地球化学和年代学分析,研究海底岩浆演化及火山活动特征,探讨弧后扩张和日本海形成过程;进而,结合近年来本课题组在中国东北和朝鲜半岛所做的工作和他人的研究成果,建立东北亚板块构造体系的地球动力学模型,为揭示该地区地震、火山发生机理提供科学依据。
英文摘要
Japan Sea, one of the most typical marginal seas and back-arc basins of Western Pacific, composes a completed tectonic system together with Western Pacific subduction zone (Mariana Trench), Japan Arc and continental margin rift zone of East Asian. Although the investigation of this system is in a vitally important position in geodynamics system and marine geology field, a comprehensive marine geology investigation is absent due to dilemma of obtaining systematic samples from Japan Sea. This research primarily relys on Integrated Ocean Drilling Program (IODP: Site 794, 795, 797) to acquire systematic and completed volcanic samples in the drill hole from Japan Sea. By means of the high-precision analysis of petrology, geochemistry and geochronology of these volcanic rock, this investigation is to discuss magmatic evolutionary trend, the characteristics of volcanic activity, the development of back-arc basin and the formation of Japan Sea. Ultimately, combine with the feature of volcanic activity in northeast China and Korean peninsula which have been studied by our group, we also try to determine the geodynamic model of the integral northeast Asian tectonic plate, and provide scientific evidences for the genesis of the occurrence of earthquake and volcanism.
综合性的研究日本海Site 79钻孔和Site 797钻孔的火山岩。并根据Site794和Site 797钻孔的岩石层位分布,将Site 794钻孔火山岩分为上部玄武岩 US794 和下部玄武岩 LS794 两部分,Site 797钻孔火山岩分为上部玄武岩US797和下部玄武岩LS797两部分。年代学数据显示LS797、US794和LS794火山岩的年龄范围在17.7±0.5 Ma至21.2±0.8 Ma之间,而US797火山岩的年龄范围在15.1±0.9 Ma 至17.2±0.7 Ma之间,表明LS797、US794和LS794火山岩的年龄数据要明显老于US797火山岩的年龄。此外,US794、LS794、LS797 火山岩的微量元素和同位素成分相对较高,与富集洋中脊玄武岩 E-MORB的地球化学成分相似,而 US797火山岩的微量元素和同位素成分则相对较低,与亏损洋中脊玄武岩 N-MORB 具有较为相似的地球化学成分。综合了远东锡霍特阿林、日本海、东北日本岛弧西侧、北海道西南部、北海道北部的Sr、Nd同位素成分以及年龄数据,并且建立起它们的Sr、Nd同位素与年龄的模式图,结果发现锡霍特阿林玄武岩、日本海玄武岩、东北日本岛弧弧后和北海道西南部玄武岩、北海道北部玄武岩分别在23–24 Ma、17±2 Ma (15–19 Ma)、15 Ma、>12 Ma期间发生同位素成分从富集到亏损的巨大变化。导致同位素成分巨大变化的原因很有可能是由于软流圈地幔的上涌以及上覆次大陆岩石圈SCLM的扩张减薄。因此综上所述,我们提出在整个东北亚地区下方可能存在着一个向东流动的软流圈地幔。
期刊论文列表
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专利列表
Geological background and geodynamic mechanism of Mt. Changbai volcanoes on the China–Korea border
中朝边境长白山火山地质背景及地球动力机制
DOI:10.1016/j.lithos.2015.08.011
发表时间:2015-11
期刊:Lithos
影响因子:3.5
作者:Jiaqi Liu;Shuangshuang Chen;Zhengfu Guo;Wenfeng Guo;Huaiyu He
通讯作者:Huaiyu He
Geochemical Characteristics of Volcanic Rocks from ODP Site 794, Yamato Basin: Implications for Deep Mantle Processes of the Japan Sea
大和盆地 ODP 794 号站点火山岩的地球化学特征:对日本海深部地幔过程的启示
DOI:10.1111/1755-6724.12523
发表时间:2015-08
期刊:Acta Geologica Sinica (English Edition)
影响因子:--
作者:Chen Shuangshuang;Liu Jiaqi;Guo Zhengfu;Chen Shengsheng;Sun Chunqing
通讯作者:Sun Chunqing
DOI:--
发表时间:2017
期刊:岩石学报
影响因子:--
作者:高金亮;刘嘉麒;郭正府;孟凡超;翟俪娜;李中平
通讯作者:李中平
Variations in the geochemical structure of the mantle wedge beneath the northeast Asian marginal region from pre- to post-opening of the Japan Sea
日本海打开前后东北亚边缘区地幔楔地球化学结构的变化
DOI:10.1016/j.lithos.2015.03.008
发表时间:2015-05
期刊:Lithos
影响因子:3.5
作者:Chen Shuang-shuang;Liu Jia-qi;Chen Sheng-sheng;Guo Zheng-fu;Sun Chun-qing
通讯作者:Sun Chun-qing
Multi-stage magmatic plumbing system of the volcano: A case study from Ulleung Island, South Korea
火山多级岩浆管道系统:以韩国郁陵岛为例
DOI:10.1016/j.lithos.2018.05.028
发表时间:2018-08
期刊:Lithos
影响因子:3.5
作者:Shuangshuang Chen;Seung Gu Lee;Tae Jong Lee;Youn Soo Lee;Jiaqi Liu
通讯作者:Jiaqi Liu
东北亚板块体系地球动力大断面的构建与火山作用动态模型的反演
- 批准号:42042037
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:30万元
- 批准年份:2020
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
中国东北岫岩陨石坑湖泊沉积物的年代学研究
- 批准号:41972190
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
西昆仑-喀喇昆仑隆升剥露过程与机制研究
- 批准号:41772357
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
长白山火山三个喷发中心喷发层序的对比研究
- 批准号:41272369
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:105.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
长白山火山演变历史及潜在的危险
- 批准号:40930314
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:170.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
火山岩大气包裹体地质高度计的研究——以青藏高原为例
- 批准号:40772050
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
长白山地区全新世火山灰的时空分布特征
- 批准号:40472093
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:37.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
湖光岩玛珥湖纹层年代学研究
- 批准号:49772173
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:1997
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
南极南设得兰群岛中新生代以来的地质演化与环境变迁
- 批准号:49673176
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:13.5万元
- 批准年份:1996
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
火山灰及火山灰年代学研究
- 批准号:49173176
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:5.0万元
- 批准年份:1991
- 负责人:刘嘉麒
- 依托单位:
国内基金
海外基金
