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地壳与地幔化学,三、地幔化学(一)地幔岩模型(橄榄岩地幔模型和榴辉岩-橄榄岩互层地幔岩模型）1.橄榄岩地幔模型,地壳与地幔化学,2.榴辉岩-橄榄岩互层地幔岩模型,地壳与地幔化学,(二)地幔低速层1.低速层的性质和特点低的地震波速高的电导率高的热流值低速层越浅，热流越大,高导层深度与热流值的关系,地壳与地幔化学,2.地幔低速层的成因部分熔融,地壳与地幔化学,(三)地幔的化学成分1.地幔成分的研究方法(1)主要元素确定的地球物理方法地球的地震波速测量高温高压下矿物地震波速和密度的测量,地壳与地幔化学,(2)原始地幔成分的确定基本假定a.金属相与硅酸盐相的分离发生在行星初期b.挥发性元素的亏损发生在地球增生以前c.亲石元素全部进入地幔，因此亲石元素之间无分异,地壳与地幔化学,几种不同的估算方法原始未亏损样品法(Jagoutz,1979)：用亲石元素(Al,Ca,Nd同位素等)之间的比值与CI球粒陨石一致的样品，与地壳平均成分混合计算。,地壳与地幔化学,地幔模型法（Anderson,1983）：以下岩石和宇宙化学限制条件计算得到各类岩石的份额和原始地幔的成分超镁铁质岩（32.6%）平均地壳岩石（0.56%，现代地壳为0.6%）洋中脊玄武岩（6.7%,与40亿年消减洋壳相当）金伯利岩（0.11%）斜方辉石岩（59.8%）,地壳与地幔化学,质量平衡法（Taylor，1985）C地球=XC地幔+（1-X）C地核地核/地幔=31：69（由地球物理方法获得）亲石微量元素是球粒陨石的1.5倍,地壳与地幔化学,3.地幔不均一性的研究方法（1）研究意义a.大地构造分区b.地壳不均一性的原因c.矿产分布d.构造环境,地壳与地幔化学,(2)样品地幔橄榄岩类岩石玄武岩类岩石（分布量）,地壳与地幔化学,用玄武岩中微量元素或同位素示踪地幔成分的原理a.元素和同位素比值的示踪原理,地壳与地幔化学,b.干扰因素的处理地壳混染岩浆混合,地壳与地幔化学,4.地幔的化学不均一性（1）全球地幔至少可以划分出4个端员：a.PREMA（原始地幔）b.DMM(亏损型)c.EMI（富集I型，再循环下地壳加入）d.EMII（富集II型，壳源沉积物加入）,地壳与地幔化学,（2）全球的大区域地幔不均一性,印度洋，太平洋和大西洋玄武岩的同位素组成。印度洋：实心三角和加圈实心圆大西洋和太平洋：实心圆和实心三角,地壳与地幔化学,（3）北半球与南半球的同位素异常,地壳与地幔化学,（3）中国东部的地幔不均一性,地壳与地幔化学,（4）华北地块与扬子地块地幔的不均一前者
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