范式革命:玄武岩记录有喷发时岩石圈厚度的信息,没有地幔潜在温度的记忆

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玄武岩是地球上最丰富的岩浆岩,人们通过对玄武岩的岩石学和地球化学研究来推演地幔的热结构和地幔元素及同位素组成,并探讨局部和整个地球的化学分异过程.在20世纪60年代以前人们还不清楚地幔是由橄榄岩组成的,其部分熔融产生玄武岩岩浆.我们今天对地幔及地幔熔融的认识要归功于实验岩石学研究[1~5].然而,有关地幔部分熔融的机制一直有争议,直到20世纪70年代“减压熔融”才逐渐被接受[6,7].关于减压熔融的概念早在20世纪50年代就有人提出[8],并通过对天然玄武岩与实验室地幔橄榄岩熔体的比较得到了肯定和发展[2].这些早期的实验岩石学研究为我们当今对玄武岩成因的研究奠定了坚实的基础(包括相平衡,橄榄岩成分、压力和温度条件以及挥组分对玄武岩成因和成分的影响),但尚未发展成为与板块运行机制直接相关联的范式模型(paradigm),因为实验岩石学家和岩石学界在近30年的时间里把重点放在了“原生岩浆”性质的激烈争论[9].
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