地幔过渡带和下地幔组成与深部热源研究进展.pdf

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1、矿物岩石地球化学通报·综述·BulietinofMineralogy，PetrologyandGeochemistryVoi．31No．3，May．2012地幔过渡带和下地幔组成与深部热源研究进展杨金豹，赵志丹中国地质大学地球科学与资源学院地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083摘要：受时空不可及性的制约，地质学家在探究地球深部物质组成方面仍显得很被动，尤其是在探究地幔物质组成方面显得更加艰难。目前，科学家们探测地幔物质主要依靠地球物理学和实验矿物学、岩石学方法相结合的手段来进行。结果表明，地幔过渡带主要的矿物组成有瓦士利石、林伍德石、超硅石榴子石以

2、及少量的CaSiO。。下地幔主要矿物组成有钙钛矿(Pv)、后钙钛矿(PPv)和镁方铁矿(Mw)。在讨论过渡带和下地幔物质组成的基础上，归纳总结了地球内部热源的三种来源，分别是放射性元素的衰变热和初始熔融硅酸盐地球长期冷却放出的热、核幔边界在地磁场和高电导率物质的作用下产生的热以及来自地核的热这些结论对研究地球深部动力学和热力学过程有重要意义。关键词：过渡带；下地幔；D，层；钙钛矿；后钙钛矿；镁方铁矿；深部热源中图分类号：P591．2；P314．2文献标识码：A文章编号：1007-2802(2012)03-0275-12ResearchAdvanceinMate

3、rialsofTransitionZone-LowerMantleandDeepHeatSourcesYANGJin-bao。ZHAOZhi-danStateKeyLaboratoryofGeologicalProcessesandMineralResources；SchoolofEarthScienceandMineralResources，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，ChinaAbstract：ItisdifficulttoexplorechemicalcompositionsoftheEarth’

4、Sinteriors，especiallythemantle，sinceoftheirspatial—temporalunreachability．Nowadays，scientistsinvestigatethechemicalcompositionsofthemantlebytheapproachesofgeophysicsandexperimentalmineraiogyandpetrology．Theresuhsobtainedbythethreemeth—odsindicatedthatthemantletransitionzonemainlycon

5、sistsofwadsleyite，Ringwoodite，majorite，andsmal1quan—tityofCaSiOa-perovskite，andthatthelowermantlemainlyconsistsofperovskite，post—peroskite，andmagnesiowtistite．Onthebasisoftheinvestigationofcompositionsofmantletransitionzoneandlowermantle，heatsourcesintheEarthSinteriorareproposedasfo

6、llowing：1)decayofradioactiveelementsandcoolingoftheprimi—tivemeltingsilicateEarth，2)interactionofhighelectricalconductivitymaterialsandthemagneticfieldoftheEarth，3)theEarth’Score．Theseconclusionsareofgreatimportanceinbetterunderstandingofgeodynamicandthermodynamicprocessesinthedeepi

7、nterioroftheEarth．Keywords：transitionzone；lowermantle；D”layer；perovskite；post—perovskite；magnesiowtistite；deepheatSf)l1rCeS2O世纪初开始，科学家们运用地球物理学方幔的物质组成，只能通过高温高压实验模拟或者理法，结合相关的实验岩石学、实验矿物学和地球化学论计算来进行讨论[3]。地球深部热循环和演化是研究来探讨地幔甚至地核的物质组成。在此过程一个复杂的过程，其产生与演化依赖于地球的物质中，查明组成岩石的矿物以及矿物的物理化学特征、组成。地幔和

8、地核的物质组成对于深部的热源及其元素种