大洋中脊玄武巖
Mid-ocean ridge basalt
定義:在大洋中脊形成的構(gòu)成洋殼第二層上部的拉斑玄武巖。
學(xué)科:海洋科學(xué)技術(shù)_海洋科學(xué)_海洋地質(zhì)學(xué)、海洋地球物理學(xué)、海洋地理學(xué)和河口海岸學(xué)
相關(guān)名詞:洋中脊 噴出巖 巖漿房 軟流圈
圖片來源:視覺中國
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大洋中脊玄武巖是指在全球長約八萬公里洋中脊地區(qū)廣泛分布的玄武巖。大洋中脊玄武巖主要呈枕狀、塊狀構(gòu)造與少量繩狀、板狀等構(gòu)造分布于洋中脊海底。大洋中脊玄武巖屬于基性噴出巖,是組成洋殼的最主要物質(zhì),其化學(xué)組成主要包括二氧化硅、氧化鈣、氧化鐵、氧化鎂、三氧化二鋁、氧化鉀等。大洋中脊玄武巖顯微鏡下主要呈拉斑結(jié)構(gòu)與間粒、間隱結(jié)構(gòu),其造巖礦物主要包括鎂橄欖石、富鈣單斜輝石、斜長石、鈦磁鐵礦等,罕見斜方輝石和鈦鐵礦。此外,部分地區(qū)的大洋中脊玄武巖表面具有油脂光澤的玄武質(zhì)玻璃層。
洋中脊系統(tǒng)屬于離散型板塊邊界,在洋中脊擴張中心發(fā)生快速拉張時,洋中脊軸部下伏的軟流圈地幔將發(fā)生被動上涌。在該過程中高溫的(1330~1400℃)、快速上涌的軟流圈地幔在絕熱、減壓的環(huán)境中將發(fā)生部分熔融,形成原始的玄武質(zhì)巖漿。隨后,該玄武質(zhì)原始巖漿自洋中脊深部的巖漿房沿洋殼裂隙進一步向淺部上涌,最后噴出海底形成大洋中脊玄武巖。因此,大洋中脊玄武巖是軟流圈地幔物質(zhì)經(jīng)熔融作用形成的產(chǎn)物,其充分代表著軟流圈地幔的化學(xué)組分特征,是研究地球上地幔物質(zhì)組成的有效“探針”。
大洋中脊玄武巖組分可以反映地幔源區(qū)物質(zhì)組成的同時,也可指示上地幔的地球動力學(xué)機制。在快速擴張洋中脊地區(qū),軟流圈地幔具有快速的上涌速率,且在上涌的過程中溫度變化不顯著(絕熱上升),同時由于快速擴張,洋中脊地區(qū)通常具有較薄的洋殼厚度,因此在軟流圈地幔物質(zhì)快速上涌的過程中,其將發(fā)生顯著的部分熔融作用,部分熔融程度可高達25%,例如東太平洋海隆地區(qū)。相對快速擴張洋中脊而言,慢速擴張和超慢速擴張地區(qū)的大洋中脊玄武巖通常經(jīng)由軟流圈地幔發(fā)生更低程度的部分熔融作用而形成,例如南大西洋中脊、西南印度洋中脊地區(qū)。因此,大洋中脊玄武巖對研究洋中脊(全球最大火山系統(tǒng))地區(qū)的地幔地球動力學(xué)特征,以及探索地球深部物質(zhì)的組成與演化具有重要意義。
(延伸閱讀作者:自然資源部第一海洋研究所 張海桃博士)
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