Nhiệt độ trong lớp manti môi trường và các cột nhiệt: Các ràng buộc từ bazan, picrit, và komatiit

American Geophysical Union (AGU) - Tập 8 Số 2 - 2007
Claude Herzberg1, Paul D. Asimow2, Nick Arndt3, Yaoling Niu4, C. Michael Lesher5, J. Godfrey Fitton6, M. J. Cheadle7, A. D. Saunders8
1Department of Geological Sciences Rutgers University Piscataway New Jersey USA
2Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology Pasadena California USA
3Laboratoire de Géodynamique des Chaînes Alpines Université Joseph Fourier à Grenoble St. Martin d'Hères France
4Department of Earth Sciences, University of Durham, Durham, UK
5Department of Earth Sciences, Laurentian University, Sudbury, Ontario, Canada
6School of GeoSciences, University of Edinburgh, Edinburgh, UK
7Department of Geology and Geophysics University of Wyoming Laramie Wyoming USA
8Department of Geology, Leicester University, Leicester, UK

Tóm tắt

Nhiều phương pháp đã được phát triển để đánh giá trạng thái nhiệt của manti dưới các sống núi đại dương, đảo, và cao nguyên, dựa trên thạch học và hóa địa chất của dung nham phun trào. Một phương pháp dẫn đến kết luận rằng nhiệt độ tiềm năng của manti (gọi là TP) của manti môi trường dưới các sống núi đại dương là 1430°C, giống như Hawaii. Phương pháp khác cho thấy các sống núi có một phạm vi lớn về nhiệt độ tiềm năng của manti môi trường (gọi là TP = 1300–1570°C), so sánh trong một số trường hợp với các điểm nóng (Klein và Langmuir, 1987; Langmuir et al., 1992). Phương pháp thứ ba cho thấy nhiệt độ thấp đồng nhất cho manti môi trường dưới các sống núi, khoảng 1300°C, với các dị thường 250°C có tính điểm liên quan đến các cột manti. Tất cả các phương pháp đều có các giả định và không chắc chắn mà chúng tôi đánh giá phê phán. Một đánh giá mới được thực hiện về thành phần dung nham mẹ có thể kết tinh olivin với hàm lượng forsterit tối đa quan sát thấy ở các dòng chảy dung nham. Những điều này nhìn chung phù hợp với các thành phần dung nham chính được tính bằng phương pháp cân bằng khối lượng của Herzberg và O'Hara (2002), và sự khác biệt phản ánh các hiệu ứng nổi tiếng của sự kết tinh phân đoạn. Kết quả về thành phần dung nham chính mà chúng tôi thu được cho bazan sống núi giữa đại dương và các đảo, cao nguyên đại dương khác nhau nói chung ủng hộ loại mô hình thứ ba nhưng với nhiệt độ tiềm năng của manti môi trường trong phạm vi 1280–1400°C và các dị thường nhiệt có thể vượt trên khoảng nền này từ 200–300°C. Kết quả của chúng tôi phù hợp với mô hình cột manti.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/S0031-9201(97)00124-6

10.1007/BF00373714

10.1029/91JB02927

10.1017/CBO9780511622960

10.1093/petroj/38.2.171

10.1046/j.1365-246x.1999.00753.x

10.1029/2000GL011533

10.1093/petrology/27.2.279

Arndt N. T., 1986, Komatiites: A dirty window to the Archean mantle, Terra Cognita, 6, 59

10.1016/S0012-821X(96)00219-1

10.1130/0091-7613(1998)026<0739:WKW>2.3.CO;2

10.1038/nature01429

10.1093/petrology/egh043

10.1093/petroj/40.3.475

10.1093/petrology/42.5.963

10.1029/2003GC000568

10.1093/petrology/29.2.305

10.1007/BF00712982

10.1016/0012-821X(75)90024-2

Bickle M. J., 1993, The Geology of the Belingwe Greenstone Belt, Zimbabwe, 175

Bowen N. L., 1928, The Evolution of the Igneous Rocks

10.1093/petrology/43.2.345

10.1016/j.pepi.2005.03.017

10.1016/0012-821X(90)90072-6

10.1016/0012-821X(75)90169-7

10.1016/0012-821X(86)90195-0

10.1038/353553a0

10.1016/S0009-2541(00)00424-1

10.1016/S0377-0273(01)00213-X

10.1093/petrology/41.8.1329

10.1130/G22193.1

10.1029/2001GC000190

10.1093/petrology/42.3.627

10.1093/petroj/38.7.911

10.1038/nature01215

10.1007/BF00381444

10.1007/BF00374425

10.1038/278514a0

10.1029/94JB02777

10.1093/petrology/41.2.257

10.1029/2005GL022360

Fitton G. J., 2004, Origin and Evolution of the Ontong Java Plateau, 151

10.1029/2002GC000424

Fitton G. J., 2004, Origin and Evolution of the Ontong Java Plateau, 1

10.1093/petrology/24.3.256

10.1126/science.1083376

10.1046/j.0956-540x.2001.01470.x

10.1029/91JB00940

10.1016/0009-2541(78)90068-2

10.1016/0016-7037(68)90108-7

10.1007/BF00307281

Green D. H., 1979, The Earth: Its Origin, Structure and Evolution, 265

10.1127/0935-1221/2001/0013-0437

10.1007/BF01160283

10.1029/GM071p0281

10.1016/0016-7037(78)90090-X

10.1093/petrology/egh039

10.1093/petrology/egh040

Herzberg C., 2004, Origin and Evolution of the Ontong Java Plateau, 179

10.1038/nature05254

10.1093/petrology/43.10.1857

Irvine T. N., 1977, Definition of primitive liquid compositions for basic magmas, Carnegie Inst. Wash. Year Book, 76, 454

10.1029/GL010i012p01133

10.1029/JB095iB03p02661

Karato S.‐I., 2004, Inside the Subduction Factory, 135

Kareem K. M. andG. R.Byerly(2003) Petrology and geochemistry of 3.3 Ga Komatiites—Weltevreden Formation Barberton greenstone belt paper presented atthe 34th Lunar and Planetary Science Conference Lunar and Planet. Inst. League City Tex.

10.1098/rsta.1997.0010

10.1016/S0012-821X(98)00233-7

10.1016/S0012-821X(00)00047-9

10.1016/0024-4937(95)00039-9

10.1029/96JB00988

10.1029/91JB02841

10.1029/JB092iB08p08089

10.1093/petrology/egh057

10.1093/petrology/37.6.1261

10.1098/rsta.1980.0223

10.1029/GM071p0183

10.1093/petrology/41.7.1071

10.1016/0024-4937(95)90017-9

10.1007/978-3-642-70902-9_4

Lewis J. D. andJ. R.Williams(1973) The petrology of an ultramafic lava near Murphy Well Eastern Goldfields western Australia Annu. Rep. 60‐68 Geol. Surv. of West. Aust. East Perth.

Lewis J. V., 1907, Annual Report of the State Geologist, Part IV, 97

10.1038/nature03697

10.1016/0031-9201(83)90047-X

10.1016/S0012-821X(01)00553-2

10.1029/2003GC000558

10.1016/0009-2541(94)00140-4

10.1093/petrology/25.3.713

10.1016/S0009-2541(99)00126-6

10.1093/petrology/29.3.625

10.1093/petrology/32.5.1021

10.1016/j.epsl.2005.02.005

McNeill A. W., 1996, Composition and crystallization temperatures of primary melts from Hole 896A basalts: Evidence from melt inclusion studies, Proc. Ocean Drill. Program Sci. Results, 148, 21

10.1016/0012-821X(95)00023-6

10.1029/1999GC000025

10.1126/science.1092485

10.1038/230042a0

Murata K. J., 1966, Chemistry of the lavas of the 1959–1960 eruption of Kilauea volcano, Hawaii, U. S. Geol. Surv. Prof. Pap., 537, 1

10.1016/S0012-821X(02)00758-6

10.1093/petrology/18.4.521

10.1130/0091-7613(1987)15<1147:UFGKFT>2.0.CO;2

10.1016/0024-4937(93)90042-B

10.1093/petroj/38.8.1047

10.1029/91JB01933

10.1016/S0012-821X(99)00043-6

10.1038/220683a0

10.1144/sjg03010067

10.1038/276771a0

10.1016/0012-821X(96)00052-0

10.1093/petrology/egg074

10.1029/95JB01148

Pollack H. N., 1997, Greenstone Belts, 223

Presnall D. C., 1987, High pressure phase equilibrium constraints on the origin of mid‐ocean ridge basalts, Geochem. Soc. Spec. Publ., 1, 75

10.1016/S0016-7037(02)00890-6

10.1029/2005GC000915

Putirka K. D. M.Perfit andF. J.Ryerson(2006) Ambient and excess mantle temperatures olivine thermometry and active vs. passive upwelling Chem. Geol.in press.

10.1016/S0024-4937(99)00038-9

10.1093/petrology/41.7.1127

10.1007/s00410-005-0662-y

10.1016/0040-1951(79)90334-2

10.1016/0012-821X(85)90084-6

10.1016/0012-821X(86)90144-5

Roberge J., 2004, Origin and Evolution of the Ontong Java Plateau, 239

10.1007/BF00371276

Sano T., 2004, Origin and Evolution of the Ontong Java Plateau, 185

10.2113/gselements.1.5.259

10.1029/GM100p0045

10.1038/352397a0

10.1016/j.pepi.2003.09.025

10.1126/science.1116349

10.1016/0016-7037(70)90009-8

10.1029/94JB02768

10.1093/petrology/42.2.321

10.1016/0012-821X(95)00203-O

Sobolev A. V., 1994, Petrology of long‐lived mantle plume magmatism: Hawaii, Pacific and Reunion island, Indian Ocean, Petrology, 2, 111

10.1038/nature03411

10.1016/0012-821X(93)90155-3

10.1016/S0301-9268(02)00009-8

Tejada M. L. G., 2004, Origin and Evolution of the Ontong Java Plateau, 133

10.1016/S0016-7037(03)00424-1

10.1007/s00410-004-0629-4

10.1093/petroj/39.1.29

10.1093/petrology/32.3.501

10.1029/2003GC000576

10.1029/JB094iB06p07685

10.1029/93JB02018

Wilson J. T., 1963, A possible origin of the Hawaiian Islands, Can. J. Earth Sci., 41, 863

10.1016/j.epsl.2004.12.005

Wright T., 1972, Chemistry of Kilauea and Mauna Loa lava in space and time, U.S. Geol. Surv. Prof. Pap., 735, 1

Wright T., 1973, Magma mixing as illustrated by the 1959 eruption, Kilauea Volcano, Hawaii, Geol. Soc. Am. Bull., 84, 849, 10.1130/0016-7606(1973)84<849:MMAIBT>2.0.CO;2

10.1093/petrology/12.1.1

10.1093/petrology/16.1.110

10.1007/s004100050169

10.1029/93JB03205

Yaxley G. M., 1998, Reactions between eclogite and peridotite: Mantle refertilisation by subduction of oceanic crust, Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt., 78, 243

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Geophysical Union (AGU)

Tập 8 Số 2

Thông tin tác giả