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西太平洋海山区玄武岩基岩的常量、微量及稀土元素分析表明,玄武岩成因类型属于板内(洋岛)碱性玄武岩,进一步证明了西太平洋海山属于板内热点成因的观点。
西太平洋海山区的厚层板状结壳普遍具有三层构造特征。上层为较致密层,中层为疏松层,下层为致密层。上层和中层(年轻壳层)含较多黄褐色的碎屑矿物,Si、Al含量高,受到了碎屑矿物侵入的影响;下层(老壳层)含有磷酸盐矿物,P、Ca含量高,受到了磷酸盐化的影响。西太平洋麦哲伦海山区结壳MID10全剖面高分辨率取样样品的常量、微量和稀土元素分析及10Be测年分析表明,在26Ma~16Ma结壳下层(老壳层)受到了磷酸盐化的作用影响,造成了老壳层P、Ca含量较高,及与磷酸盐相关元素sr、Ba、Y、La、∑REE的富集。老壳层的磷酸盐化作用是造成Cu、Ni、Co等元素亏损的主要原因。磷酸盐化作用也使老壳层的主要元素之间的关系发生变化,同一成因类型的元素在年轻壳层中相关性较明显,而在老壳层中相关性变差。从26Ma至16Ma,P、Ca含量逐渐减小,磷酸盐化的作用的强度减弱。从16Ma至今,结壳中层和上层(年轻壳层)受到了碎屑物质侵入的影响,造成了年轻壳层碎屑组分Si、Al、K、Rb含量较高。从16Ma至今,碎屑物质的侵入强度逐渐增强,在年轻壳层中出现两个Si、Al含量高的旋回,分别与中层(16Ma~6Ma)和上层(6Ma~0Ma)相对应,在16Ma~6Ma,Si、Al含量逐渐增加,在8Ma达到较高值。从6Ma至今,Si、Al含量快速增加,在3~2Ma达到高峰值。
结壳MID10年轻壳层中碎屑物质的S1O2/Al2O3、K/Rb的元素组合表明,结壳中的碎屑物质主要来源于中国黄土,而不是来源于马里亚纳火山岛弧和海山基底玄武岩。结壳MID10的26Ma的SiO2含量剖面与甘肃灵台的7Ma风尘沉积通量剖面、ODP885/886孔的12Ma风尘沉积通量剖面以及中国黄土22Ma的堆积速率剖面对比,显示了良好的同步性和一致性。尤其是结壳中2~3Ma期间SiO2的高峰值,分别于同一时期的ODP885/886孔的风尘沉积通量的峰值及灵台的风尘沉积通量的峰值相对应。从结壳MID10的26Ma的SiO2含量剖面来看,从16Ma开始已有显著的风尘物质向西太平洋输送,说明这一时期亚洲内陆的干旱化已经开始;从16Ma~6Ma,SiO2含量逐渐增加,在8Ma达到高值,说明从16Ma~6Ma期间,亚洲内陆的干旱化程度是逐步加剧的,在8Ma,时,干旱化程度较高;从6Ma至今,SiO2含量快速增加,在3~2Ma达到高峰值,然后回落。说明从6Ma至今,亚洲内陆的干旱化程度在迅速加剧,在3~2Ma达到最强,从2Ma至今,干旱化程度有所回落。西太平洋海山区的结壳在大尺度范围内,与黄土和海洋沉积物同步记录着新生代以来青藏高原的隆起、内陆的干旱化、风尘物质向太平洋输送等重大地质事件。
东太平洋多金属结核开辟区西区菜花状结核8057的高分辨率取样样品的常量、微量和稀土元素分析及10Be测年分析表明,结核的生长历史明显分为三个阶段,与结核的I层组(内层,或核心层)、II层组(中层)和III层组(外层)相对应。结核的I层组形成于中新世末期之前,推测以混合成因或水成成因形成;结核II层组形成于7Ma~2Ma中新世末期至第四纪早期),结核以成岩成因(埋藏)方式生长,环境的氧化性较弱,2Ma(第四纪早期)以来,结核以混合成因(半埋)方式生长,环境的氧化性较强。