K和Na在深俯冲板块中的元素化学行为

摘要：

放射性钾元素(40K)是地球演化过程中重要的热源之一,钠(Na)则是俯冲带岩石中的重要组成元素之一.俯冲板块是地壳物质运输到深部地幔的载体,而石榴石和单斜辉石是其中常见的矿物,因此K和Na在单斜辉石和石榴石中行为的研究具有重要意义.本文分以下3个方面总结了近50年来自然界以及高温高压实验中K和Na在石榴石和单斜辉石中行为的研究进展:①含Na、K石榴石的发现及其形成机制,以及Na、K进入石榴石对其晶格所产生的影响;②含K单斜辉石的发现及其形成机制,以及K进入单斜辉石对其晶格所产生的影响;③含K基性岩体系的实验岩石学研究现状.K作为大离子亲石元素,在高温高压下能够分别以KX+ siY=(Ca,Mg)X+ AlY和MgM1+ CaM2=AlM1+ KM2的机制进入石榴石和单斜辉石晶格中,对其从地表到深部地幔中的循环具有重要贡献;而在持续俯冲板块中,Na元素在单斜辉石消失后以NaX+ SiY=(Ca,Mg)X+ AlY的机制进入石榴石晶格中,继续被运输到更深的地幔中去.前人在模拟地幔温压条件下对含K玄武岩和单斜辉石体系的高温高压实验研究结果表明,单斜辉石中K2O含量及石榴石中的Na2O含量与压力呈正相关.然而,到目前为止,K和Na在俯冲带温压条件下的富K基性岩(如榴辉岩)体系中的行为仍有待进一步深入研究.

关键词：K、Na、石榴石、单斜辉石、地幔、俯冲板块

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分类号：P595(地球化学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2015CB856105;国家自然科学基金资助项目41330210

在线出版日期：2015-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：755-766