海洋所揭示西南马里亚纳岛弧岩浆与构造演化历史

日期： 2023-05-05

浏览次数: 18

来源：中国科学报

中科院海洋研究所研究员张国良课题组主导的西南马里亚纳岛弧构造、形成时代和岩浆作用研究取得新进展，团队基于西南马里亚纳岛弧火山岩和变质岩地球化学和年代学，研究揭示了卡洛琳洋底高原对西南马里亚纳岛弧在岩浆和构造演化方面的重要影响。相关成果发表在国际海洋科学期刊《深海研究》（Deep-Sea Research Part I）。

背景介绍：

洋底高原随着大洋板块运动至俯冲带时，可能对俯冲带边界形态、岛弧构造演化产生重要影响，并引起大规模变质和岩浆活动。张国良团队通过“发现”号无人缆控潜水器在马里亚纳岛弧最南端的弧前区获得了火山岩和变质岩样品。这些火山岩和变质岩是研究洋底高原特殊与俯冲带相互作用机制的理想对象，可能记录了卡洛琳洋底高原与西南马里亚纳岛弧的形变和演化历史。

要点1：

该研究表明，该区变质岩样品主要为绿片岩相变质岩，原岩为低硅玻安岩，具有高硅高镁、低钛，且轻稀土元素十分亏损的特征。玻安质绿岩的全岩K-Ar和磷灰石原位U-Pb测年显示变质年龄分别为24.50 ± 0.77百万年和23.9 ± 3.6 百万年，指示卡洛琳洋底高原的碰撞引起的区域变质时间。火山岩样品为拉斑玄武岩，具有Nb、Zr、Hf和Ti的负异常，轻稀土元素极其亏损、高V/Ti和低Yb/V等结果指示该火山岩具有类似弧前玄武岩的地球化学特征。根据火山岩斜长石40Ar/39Ar测年，这些火山岩年龄为18.76 ± 0.79百万年和16.89 ± 0.70百万年。火山岩明显产生于上述玻安岩变质事件之后，代表构造后期的岩浆作用。

要点2：

这些研究结果表明，卡洛琳洋底高原与马里亚纳岛弧的相互作用至少起始于24百万年前，可能对塑造现代西南马里亚纳的超大海沟水深和岛弧构造形态起到重要作用。现代西南马里亚纳岛弧狭窄的沟弧距可能与卡洛琳洋底高原的到来有重要关系，洋底高原导致了碰撞和缓慢俯冲，导致该区弧前出现大量变质岩，很大程度上也抑制了西南马里亚纳岛弧岩浆的产率。类似18百万年前的弧前玄武岩的岛弧火山岩出现，可能与洋底高原引起的俯冲减速和板片断离有关。卡洛琳洋底高原的到来也重塑了菲律宾海板块和卡洛琳板块的边界形态，助力了菲律宾海板块的顺时针旋转，并引起了帕里西维拉海盆扩张方向的改变。

总结展望：

该研究确定了西南马里亚纳岛弧的形成年代和构造演化历史，揭示了卡洛琳洋底高原俯冲对西南马里亚纳俯冲带构造演化的影响，对于深入理解洋底高原与俯冲带相互作用的板块动力学机制具有重要意义。

上一篇：协会召开十周年庆祝活动领导小组会议下一篇：回收再利用稀土材料大有可为

Hot News / 相关推荐

嵌入式Cu纳米颗粒显著增强甲醇重整制氢催化活性与稳定性

2025 - 07 - 04

点击次数: 6

来源：X-MOL通过界面重构方法制备具有特殊榫卯结构的Cu/Zn(Ga)Ox催化剂，其结构特征为Cu纳米粒子嵌入到亚稳态Zn(Ga)Ox基底中，形成稳定的Zn-O-Cu+-Ov-Gaδ+界面位点。Cu/Zn(Ga)Ox催化剂在MSR反应中表现出优异的催化性能，在225 °C下实现了99.3%的甲醇转化率以及124.6 μmol s-1 gcat-1的氢气生成速率，且在400小时内显示出极...

合金元素对 Nd2Fe14B 稳定性和磁性能的影响

2025 - 07 - 04

点击次数: 6

来源：X-MOL合金化是提高 Nd2Fe14B 磁性能的有效策略。然而，优先替代的潜在机制仍未得到充分了解。在本研究中，利用密度泛函理论计算来研究稀土和过渡金属掺杂剂对 Nd2Fe14B 稳定性和磁性能的影响。研究发现，对于 Nd-site 掺杂，Dy、Sm、Pr 和 La 等稀土元素可以增强 Nd2Fe14B 的相稳定性，其位点偏好主要受稀土元素的体积效应控制。对于 Fe 位点掺杂，Ni、Co、...

双掺杂 SmCo5 基合金中的协同 3D 轨道调制：量化电子协同作用以增强永磁性能

2025 - 07 - 03

点击次数: 20

来源：X-MOL高性能稀土永磁体需要同时优化 SmCo5 中的饱和磁化强度和稳定性。虽然单元素掺杂可以增强特定的磁性能，但它往往无法协调多个性能指标，例如磁化强度、各向异性和结构稳定性。本研究采用第一性原理密度泛函理论（DFT）计算来研究 12 种双元素掺杂构型，涉及在 SmCo5 中最佳 Co 晶格位点取代的 Mn、Fe、Ni 和 Cu。对结构稳定性、电子结构和磁特性（包括取代能、电荷密度差...

Er69Fe31 合金晶界添加引起的烧结 Nd-Fe-B 磁体的磁性能和耐腐蚀性

2025 - 07 - 03

点击次数: 19

来源：X-MOL这项工作通过使用简单的 Er69Fe31 合金添加剂报道了重稀土元素 Er 对 Nd-Fe-B 磁体的影响，该添加剂比 Dy 和 Tb 元素便宜得多。结果表明，通过合理控制 Er69Fe31 添加量，在磁性能最小降低的情况下提高了耐腐蚀性。主要原因是 Er 元素部分取代了主相晶粒边缘的 Nd 元素，形成了低 HA 的（Er，Nd）2Fe14B 壳层，导致矫顽力降低。然而，耐腐蚀性...