西昆仑早古生代岩浆弧大同岩体钾玄质与埃达克质岩石的成因及研究意义

发布时间：2017-03-31 01:27

  本文关键词：西昆仑早古生代岩浆弧大同岩体钾玄质与埃达克质岩石的成因及研究意义，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：西昆仑造山带处于塔里木板块和冈底斯板块的衔接部位,组成了中央造山带的重要部分,西临帕米尔高原,东邻东昆仑秦岭造山带,北接塔里木盆地,南连青藏高原,代表了早古生代到早中生代原特提斯洋和古特提斯洋的形成、俯冲、消减及碰撞造山过程。研究区内存在强烈的岩浆活动,形成了大量的侵入岩,但由于西昆仑自然条件极其恶劣,地质调查极难展开,目前对西昆仑岩浆弧的研究尚处于起步阶段。大同岩体是加里东中期侵入到中元古代变质基底中最大的岩基,自身被早中生代的岩体所侵入,隶属早古生代岩浆弧,位于奥依塔格-库地断裂带和麻扎-康西瓦断裂带之间。研究结果表明其为特提斯洋不同时期的演化产物。本文主要以大同岩体的钾玄质和埃达克质岩石为切入点,全面地论述了它们的岩石学特征、地球化学特征(主、微量元素,锆石Hf同位素以及全岩Sr-Nd同位素)以及锆石年代学(锆石U-Pb测年),进一步研究了它们的岩浆源区特点、岩浆形成机理和演化过程以及钾玄质和埃达克质岩石的成因联系,并在此基础上探讨了该区域的构造演化历史。大同岩体大面积出露的主要为石英正长岩,具有钾玄质岩石的特征。主量元素显示Si O2含量58.16%~69.29%,Al2O3 15.34%~17.11%,K2O+Na2O 8.07%~10.17%,K2O 3.91%~6.58%,Ti O2 0.19%~0.77%,Mg O 0.39%~2.06%;微量元素表现为轻稀土元素以及大离子亲石元素的富集,重稀土元素以及高场强元素的亏损,明显的Eu负异常(δEu为0.68~0.80)以及Ta、Nb、P和Ti的亏损;锆石εHf(t)介于-4.52~0.59之间(平均-1.58),Isr为0.709214~0.710023;143Nd/144Nd比值为0.512179~0.512224,εNd(t)位于-3.23~-3.92之间;锆石U-Pb测年为434.7±0.9 Ma和443.6±0.9 Ma。综上认为,大同岩体钾玄质岩石产生于俯冲陆缘弧环境,地幔楔被高硅熔体交代,形成网脉状地幔,后者低度部分熔融形成了钾玄质熔体,最后侵位到地壳成岩。大同岩体的埃达克质岩石出露比较少,主要由石英二长岩和黑云母二长花岗岩两种岩石组成,呈独立的岩体和大同岩体主岩体中的脉体两种产状,具有高硅(Si O2≥60.34%)、高铝(Al2O3≥14.73%)、富碱K2O+Na2O≥6.40%)、低镁(Mg O≤2.35%)以及高锶(Sr≥504.00×10-6)、低钇(Y≤17.20×10-6)和高Sr/Y(平均为70.88)特征,表现为轻稀土元素(LREE)以及大离子亲石元素(LILE)的富集,重稀土元素以及高场强元素的亏损,显示为不同程度负Eu异常和Ta、Nb、P和Ti的亏损。锆石U-Pb测年显示,埃达克质岩石年龄为443.16±1.4 Ma和462.0±1.0 Ma。εHf(t)为-7.28~4.56(平均-0.84),Isr为0.709807~0.713363。143Nd/144Nd比值为0.512193~0.512225,εNd(t)为-2.97~-3.50之间。结合区域构造演化史,认为埃达克质岩石是由原特提斯洋洋壳及部分洋壳之上的陆源沉积物向南俯冲过程中发生部分熔融,形成的熔体在上升过程中和地幔楔发生交代作用,最后定位于地壳浅层的结果。研究表明,原特提斯洋在大同岩体的形成时期,即晚奥陶世的434~462 Ma之间是处于俯冲构造环境的。原特提斯洋向南俯冲期间,既有俯冲挤压环境也有拉张环境,并在俯冲带上盘发生了大规模的壳幔源岩浆活动,在这期间形成了西昆仑地区早古生代一系列的岩浆弧。由于原特提斯洋在俯冲过程的环境变化性,所以既形成了钾玄质岩浆也形成了埃达克质岩浆。同时,由于俯冲过程的持续性,埃达克质岩石和钾玄质岩石的形成贯穿于整个大同岩体的形成过程。
【关键词】：西昆仑 大同岩体 钾玄质岩石 埃达克质岩石 原特提斯洋
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P588.1
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景和选题依据10-11
• 1.2 研究现状与文献综述11-12
• 1.3 研究依托项目以及工作量12-13
• 第2章 区域地质概况13-20
• 2.1 大地构造概况13-14
• 2.2 区域地层及岩浆岩14-20
• 2.2.1 地层16-18
• 2.2.2 岩浆岩18-20
• 第3章 大同岩体岩体地质及岩相学特征20-23
• 3.1 岩体地质20-21
• 3.2 岩石学特征21-23
• 第4章 大同岩体地球化学特征23-37
• 4.1 分析测试方法23
• 4.2 主、微量元素23-29
• 4.3 锆石Hf同位素29-34
• 4.4 全岩Sr-Nd同位素34-37
• 第5章 大同岩体的年代学特征37-47
• 5.1 测试方法37
• 5.2 锆石U-Pb定年结果37-47
• 第6章 大同岩体的成因及研究意义47-55
• 6.1 钾玄质和埃达克质岩石的研究现状简述47-48
• 6.2 钾玄质和埃达克质岩石的形成时代48
• 6.3 埃达克质岩石的成因48-51
• 6.4 钾玄质岩石的成因51-52
• 6.5 钾玄质和埃达克质岩石的成因联系52-53
• 6.6 原特提斯洋的演化53-55
• 结论55-56
• 参考文献56-63
• 作者简介及科研成果63-64
• 致谢64

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