位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
K和Na在深俯冲板块中的元素化学行为
  • ISSN号:1000-6524
  • 期刊名称:《岩石矿物学杂志》
  • 时间:0
  • 分类:P595[天文地球—地球化学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京100871
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2015CB856105); 国家自然科学基金资助项目(41330210)
中文摘要:

放射性钾元素(40 K)是地球演化过程中重要的热源之一,钠(Na)则是俯冲带岩石中的重要组成元素之一。俯冲板块是地壳物质运输到深部地幔的载体,而石榴石和单斜辉石是其中常见的矿物,因此K和Na在单斜辉石和石榴石中行为的研究具有重要意义。本文分以下3个方面总结了近50年来自然界以及高温高压实验中K和Na在石榴石和单斜辉石中行为的研究进展:1含Na、K石榴石的发现及其形成机制,以及Na、K进入石榴石对其晶格所产生的影响;2含K单斜辉石的发现及其形成机制,以及K进入单斜辉石对其晶格所产生的影响;3含K基性岩体系的实验岩石学研究现状。K作为大离子亲石元素,在高温高压下能够分别以KX+Si Y=(Ca,Mg)X+Al Y和MgM1+CaM2=Al M1+KM2的机制进入石榴石和单斜辉石晶格中,对其从地表到深部地幔中的循环具有重要贡献;而在持续俯冲板块中,Na元素在单斜辉石消失后以NaX+Si Y=(Ca,Mg)X+Al Y的机制进入石榴石晶格中,继续被运输到更深的地幔中去。前人在模拟地幔温压条件下对含K玄武岩和单斜辉石体系的高温高压实验研究结果表明,单斜辉石中K2O含量及石榴石中的Na2O含量与压力呈正相关。然而,到目前为止,K和Na在俯冲带温压条件下的富K基性岩(如榴辉岩)体系中的行为仍有待进一步深入研究。

英文摘要:

40K could be an important heat source during the evolution of the earth in that it may serve as a sub-stantial heat source in the cores of the earth, sodium (Na) should be an important element in deep subducted slab, and subducted slab could transfer materials from the earth' s crust to deep mantle of the earth. Moreover, garnet and clinopyroxene are common minerals in subducted slab. This paper presents a review of the progress in natural discovery and experimental study of K and Na behavior between garnet and clinopyroxene in the past five decades: ① the discovery of Na/K bearing garnet and its forming mechanism and significance; ②the discovery of K bearing clinopyroxene and its forming mechanism and significance;③ experimental petrology study of K-bearing mafic-rock system. K, as a large ion lithophile element, could be incorporated into garnet and clinopyrox- ene under high pressure by substitution mechanisms of Kx + SiY = (Ca, Mg)x + A1r and Mg~1 + CaMe = AlM1 + KMe respectively. It is significant for the K recycling from the crust to the deep earth. In subducting slab, Na could still be transferred into deeper mantle when clibopyroxene is not stable any more by the substitution of Nax +SiY = (Ca, Mg)x + AIY and the subsequent incorporation into garnet. K20 content in clinopyroxene and Na20 content in garnet present positive correlation with pressure according to previous high pressure-temperature experiments in K-bearing basalt/clinopyroxene systems under the mantle p-T conditions, while K and Na behavior in K-bearing basic rock system under the p-T condition of subducting slab remains rarely studied.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《岩石矿物学杂志》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会 中国地质学会岩石学专业委员会
  • 主办单位:中国地质学会矿物学专业委员会 中国地质科学院地质研究所
  • 主编:侯增谦
  • 地址:北京市百万庄路26号地质所
  • 邮编:100037
  • 邮箱:yskwzazhi@sohu.com yskw@chinajournal.net.cn
  • 电话:010-68328475
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6524
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1966/P
  • 邮发代号:82-52
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10602