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冲绳海槽岩浆活动研究进展及思考

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文档简介:

冲绳海槽岩浆活动研究进展及思考401地质论评GEOLOGICALREVIEWVo1.54No.1Jan.2008冲绳海槽岩浆活动研究进展及思考李怀明,翟世奎中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛,266100内容提要:冲绳海槽以其特有的构造地质环境吸引着众多地质学者的关注。针对冲绳海槽地区岩浆作用过程的研究是其中的核心内容之一。本文综述了近年来冲绳海槽岩浆源区物质特征、岩浆形成演化过程及其控制机制等方面研究取得的主要成果,并在此基础上指出了目前冲绳海槽岩浆活动研究工作中存在的科学问题,提出利用铀系不平衡方法研究冲绳海槽岩浆活动的新思路,同时探讨了今后一段时间内的研究方向应该集中在以下四个方面:①菲律宾板块俯冲的脱水过程对冲绳海槽岩浆活动的作用;②俯冲过程中深海沉积物对冲绳海槽岩浆的贡献;③冲绳海槽岩浆熔融的控制因素;④冲绳海槽火山活动和海底热液活动的成因关系。关键词:冲绳海槽;铀系不平衡;岩浆活动板块俯冲环境,特别是弧后扩张中心的岩浆作用过程一直以来是地质学者们关注的热点问题,同时也是一个存在问题较多,认识程度最为不足的一个地区。其原因主要有三个方面。首先,俯冲区和大洋中脊是地球上产生火山活动和板块运动的两个最关键的地区,俯冲区岩浆活动还涉及到地壳和地幔之间的物质交换,在壳幔之间长期的物质组成平衡中扮演着重要角色(Bourdoneta1.,2003)。其次,弧后扩张盆地熔融的岩浆物质会涉及到多种来源,包括地幔楔、板块俯冲的古老洋壳物质、深海沉积物等(Turner和Hawkesworth,1997),有时还会加入混染的陆壳物质。在不同弧后地区,地幔楔的物质组成,俯冲洋壳的年龄和成分等都存在较大差异。其次,深海沉积物是否会对岩浆作用有物质贡献还存在疑问,而一旦存在这种贡献,经过了各种复杂地质过程改造的深海沉积物会以何种形式进入弧后地区的岩浆仍是一个不清楚的问题。再有,弧后扩张盆地岩浆形成和演化过程的控制因素相对复杂,单纯地利用类似洋中脊型的绝热的减压熔融过程或者岛弧型岩浆熔融过程(板块俯冲释水加入造成地幔物质的液相线降低而产生部分熔融)都不能对弧后地区岩浆的熔融过程进行合理的解释。冲绳海槽是夹在东海陆架和琉球海沟、琉球岛弧之间的一条狭窄的弧形区域,其南北边界分别是中国的台湾岛和日本的九洲群岛(图1)。冲绳海槽图1冲绳海槽地理位置Fig.1ThemapoftheOkina

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