鲁西新太古代早期变火山岩的地球化学特征及意义

论文摘要

鲁西地区很好地保存了新太古代早期的变火山岩,为探讨新太古代早期华北克拉通壳幔演化的方式和具体过程提供了良好的条件。鲁西地区出露大量的以变科马提岩为代表的超基性和与之共生的以变玄武岩-变玄武安山岩为代表基-中性岩系,整体位于B带东侧表壳岩带。变科马提岩的形成年龄限定为2704±90Ma,同期变玄武质-玄武安山岩的形成年龄限定为2.77-2.71Ga,其中基性岩系据其地球化学特征又可分为拉斑玄武岩和富集玄武岩两组,且富集玄武岩形成早于拉斑玄武岩。这一超基性-基性岩系与全球克拉通范围内地幔柱背景下形成的岩性组合的特征一致,是地幔柱在不同深度发生的部分熔融形成的。结合样品受地壳混染程度的差异及诸多证据,我们推测此岩系形成于洋盆扩张期。综合相关研究,与超基性-基性岩系同期的DTTGs主要分布在B带东、西两侧,明显低的MgO、Cr、Ni含量和Nb、Ta、Ti负异常说明其并非地幔柱起因,而是板块构造的产物,并且由于太古宙地壳热流值通常较高,因此可能为一系列低角度、小规模的热俯冲。东边样品（柳杭-雁翎关以东）具有较低的K含量和高的εHf（t）,未受地壳混染,而西边样品（柳杭-雁翎关以西）部分具有较高的K含量和极负的εHf（t）,表现出明显的地壳混染特征,且前人证据也证明在西边可能存在一古陆核,说明东边为洋-洋俯冲,西边为洋-陆俯冲。此外,我们在鲁西首次发现了少量的2.69-2.60Ga岛弧成因的变玄武岩,主要为2655±13Ma岛弧拉斑玄武岩（IABs）和2618±36Ma高镁玄武岩（SHMBs）。前者分布在大王庄西部和北部,具有较平坦的REE分配模式,弱的Nb、Ta、Ti元素负异常,且捕获锆石的发现及低于同期亏损地幔的εHf（t）显示地壳混染的特征。后者分布在大王庄北部、蒙阴东南及沂源东部,具有明显分异的REE分配模式和Nb、Ta、Ti负异常,较高含量的MgO（>9%）、低含量的TiO2。结合前人与同课题组发现的具有岛弧成因的同期TTGs、高MgO、Cr、Ni、K含量的石英闪长岩及辉长岩等侵入体,共同说明了此阶段地壳的热流值减小而趋于刚性,俯冲的角度和深度逐渐增加,俯冲洋片和地幔楔逐渐开始相互作用。受地壳物质混染的样品可能是岛弧逐渐向陆块拼贴的产物。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 引言
•   1.1 选题背景
•   1.2 研究现状与研究意义
•     1.2.1 华北克拉通概况
•     1.2.2 鲁西地区研究进展
•     1.2.3 研究意义
•   1.3 研究内容
•   1.4 技术路线和完成工作量
•     1.4.1 技术路线
•     1.4.2 完成工作量
• 2 区域地质
•   2.1 泰山岩群
•   2.2 孟家屯岩组
•   2.3 济宁岩群
•   2.4 沂水岩群
• 3 岩石矿物学
•   3.1 样品采集
•   3.2 岩石矿物学特征
•     3.2.1 斜长角闪（片）岩
•     3.2.2 变质玄武岩
•     3.2.3 斜长阳起片岩
•     3.2.4 黑云绿帘（片）岩
•     3.2.5 变质英安岩
• 4 U-Pb年代学及Lu-Hf同位素
•   4.1 样品TA0717-2-2（变玄武岩A类）
•   4.2 样品TA0718-9-2（变玄武岩B类）
•   4.3 样品TA0718-10-2（变玄武岩B类）
•   4.4 样品TA0718-1-3（变玄武岩C类）
•   4.5 样品TA0718-10-3（变酸性喷出岩）
• 5 地球化学
•   5.1 变质作用和后期蚀变中元素的活动性
•   5.2 变玄武岩地球化学特征和分类
•   5.3 变酸性喷出岩地球化学特征
• 6 讨论
•   6.1 岩石成因及形成环境
•   6.2 岩性组合的时空分布及特征差异
•   6.3 构造演化探讨
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
•   附录一:个人简历
•   附录二:分析测试方法

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李婷

导师: 陈岳龙

关键词: 鲁西地区,新太古代,变火山岩,地幔柱,板块构造

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学,地质学

单位: 中国地质大学(北京)

基金: “华北克拉通东部太古宙壳幔作用与地壳生长方式”—国家自然科学基金重点项目

分类号: P534.2;P588.14;P59

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000264

总页数: 61

文件大小: 30189K

下载量: 36