中国科学院海洋研究所机构知识库

目  录
第1章 引言 1
1.1 研究背景与意义 1
1.1.1 高温高压实验在地球科学中的应用 1
1.1.2 含碳沉积物俯冲再循环与岛弧中酸性火山岩的研究意义 3
1.2 研究现状 7
1.2.1 高温高压实验技术及在地学领域的应用 7
1.2.2 含碳沉积物俯冲再循环及岛弧中酸性岩浆成因 9
1.3 研究内容和实验设计 14
1.4 已完成的工作量 15
第2章 高温高压实验和分析测试方法 17
2.1高温高压实验方法 17
2.1.1 实验装置 17
2.1.2 样品组装设计 18
2.2 大压机压力标定实验 24
2.3 岛弧中酸性岩浆成因及物质循环的高温高压实验 28
2.3.1 实验初始物 28
2.3.2 样品组装制作 30
2.3.3 大腔体压机实验 30
2.4 样品处理 31
2.5 分析测试方法 31
第3章 实验结果 33
3.1实验矿物相平衡及相组合 33
3.2 铁丢失计算 37
3.3 主要残留相的化学组成 41
3.4 熔体的化学组成 42
第4章 分析讨论 45
4.1熔融反应和相组分变化规律 45
4.1.1 初始物组成对实验相组成的影响 45
4.1.2 熔融过程与相关系 46
4.1.3 俯冲碳酸盐的命运 46
4.2 岛弧地幔楔中沉积物底辟熔融 48
4.2.1 温度对部分熔融的影响 48
4.2.2 与沉积物的非底辟熔融作用的对比 48
4.3 沉积物底辟熔融对岛弧火山岩成因的贡献 49
4.3.1 高Mg-富K岛弧岩浆的成因 49
4.3.2 岛弧火山作用中石榴石效应的成因 53
第5章 结论 55
参考文献 57
附录 73
致谢 87
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 87

图目录
图1.1  常用的高温高压设备图 2
图1.2  深部碳循环示意图 4
图1.3  俯冲带混杂岩底辟模型 5
图2.1  目前所使用的多面砧压机 17
图2.2  压机压腔内部结构示意图 18
图2.3  第一版18/12八面体组装设计 18
图2.4  14/8八面体组装 19
图2.5  实验后的八面体组装 19
图2.6  用铜片保护的热电偶丝 20
图2.7  第二版18/12八面体组装设计 20
图2.8  实验后破碎的八面体 21
图2.9  第三版18/12八面体组装设计 21
图2.10  改进后的组装 21
图2.11  目前的组装 22
图2.12  目前使用的18/12八面体设计图 23
图2.13  制作完成的样品腔 23
图2.14  准备组装所使用的仪器 24
图2.15  常温Bi丝压力标定组装 26
图2.16  14mm组装电阻变化曲线 27
图2.17  18mm组装电阻变化曲线 27
图2.18  压力矫正曲线 28
图3.1  含碳实验的BSE图像 35
图3.2  无碳实验的BSE图像 36
图3.3  各相比例与温度的关系图 37
图3.4  辉石和石榴子石的三角端元图 42
图3.5  熔体组分与实验温度的关系图 43
图4.1  实验熔体SiO2与全碱相关图 49
图4.2  实验熔体主量元素与SiO2的相关图 51
图4.3  相组成情况与实验温压条件 51
图4.4  岛弧火山岩La/Yb与K2O和SiO2相关图 54

表目录
表1.1  常用高温高压设备及其温压范围 3
表1.2  本论文主要工作量统计 15
表2.1  常温压力标定常材料 25
表2.2  高温压力标定常用材料 25
表2.3  初始物主量元素组成 29
表3.1  反应条件及反应产物 34
表3.2  铁丢失矫正后的熔体组分 39