东南印度洋中脊澳大利亚-南极洲不整合带地区岩浆发育与地球动力学研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘守金 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 林间 |
| 关键词 | 东南印度洋中脊，澳大利亚-南极洲不整合带，岩浆供应，海洋核杂岩 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 海洋地质 |
| 其他题名 | Investigation of Magma Supply and Geodynamics of the Australian-Antarctic Discordance of the Southeast Indian Ridge |
| 英文摘要 | 东南印度洋中脊全扩张速率为7.2-7.6 cm/yr，为中速扩张洋中脊。位于东南印度洋的澳大利亚—南极洲不整合带（Australian-Antarctic Discordance，简称AAD）对研究地球上地幔与海洋岩石圈耦合具有特殊意义，具体表现为：（1）相对于较常见的地幔上涌“热点”而言，AAD地区为是全球唯一的大规模的“冷点”，表现出地形、地球物理与地球化学等多种异常。（2）AAD地区及附近发育了超过30个大洋核杂岩（Oceanic Core Complexes，简称OCC），沿洋中脊方向非均匀分布。全球已发现的OCC绝大多数出现在慢速洋中脊，但在AAD为中速扩张的环境下，OCC也能发育，这为研究其发育演化的控制因素提供了理想场所。（3）AAD地区是印度洋地幔与太平洋地幔汇聚区，分析该区的水深、地球物理、地球化学等明显异常为研究地幔动力学，以及上地幔与岩石圈的相互作用提供了重要约束。本文研究了AAD及邻近地区浅部岩浆供应量的变化以及OCC发育规律，定量计算了研究区内洋中脊扩张中岩浆注入量占总扩张量（包括岩浆注入加正断层位错量）的比例（M值），并定量分析了洋中脊岩浆供应量与地壳厚度、水深、地球化学异常的关系。研究发现AAD地区相对其临近区域表现为以下特点：（1）洋中脊较深；（2）剩余地幔布格重力异常（Residual Mantle Bouguer gravity Anomaly，简称RMBA）值较高，反映该区域地壳较薄；（3）较高的Na8.0值与较低的Fe8.0值，反映地幔熔融量较少、熔融深度较浅；（4）AAD地区的平均M值较低，反映了洋中脊的岩浆注入量较少。研究区内共有近30处大洋核杂岩（OCCs），沿着洋中脊轴方向，主要分布在两个区域：（1）AAD内位于Warriga与Birubi转换断层之间（124°–127°E）；（2）Zone C的西部区域（115°–117°E）。垂直于洋中脊轴部方向上，OCCs非对称分布于东南印度洋中脊AAD区内的B3和B4段洋中脊北侧以及AAD区外C5段洋中脊南侧。在AAD和Zone C（约115°E）海洋核杂岩（OCCs）发育区，剖面M值在0.3-0.6间，而研究区其它地区M值在0.6-0.8间，与前人结果及文中模拟结果吻合。类比剖面M值计算原理，我们计算了研究区平面M值，结果与其他指标相呼应。通过定量分析OCC区的水深、RMBA、M值以及与整个研究区域对比发现：OCC发生区的岩浆注入量系统性偏少、地壳偏薄、水深变化幅度较大，反映了较强的构造作用。综上，本论文通过分析东南印度洋中脊地区海底地形地貌以及地球物理异常来揭示该中速扩张洋中脊岩浆供应的显著变化。研究结果显示AAD地区相较于邻区存在系统性差异，而且海洋核杂岩OCCs集中发育，发育区地幔布格重力异常偏正，水深偏深，地貌较混乱无序，岩浆在板块扩张中的作用比例（M值）偏小，地球化学指标因子Na8.0偏大，Fe8.0偏小。根据以上结果可推断出：AAD地区岩浆供应量偏少，因而该区地壳偏薄、构造作用强于邻区。而OCCs在洋中脊两侧的非对称发育特点表明在对应的洋中脊两侧岩浆供应动态变化。AAD地区偏冷的地幔同太平洋地幔西向运移的综合作用可能在过去和未来OCCs发育中起着显著的控制作用。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18129]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘守金. 东南印度洋中脊澳大利亚-南极洲不整合带地区岩浆发育与地球动力学研究[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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