汉诺坝拉斑玄武岩的结晶过程 ——来自斜长石晶体粒度分布,成分环带和全岩地化的约束

论文摘要

汉诺坝玄武岩是具有OIB特征的新生代大陆板内玄武岩,国内外学者大多从地球化学角度进行研究,对矿物微区的高精度分析却较少,其真正的结晶动力学过程尚不清楚。而结晶动力学作用可以帮助我们更好的认识岩石成因及岩浆深部作用过程。本文结合了定量化岩石结构分析、矿物微区及全岩的地球化学成分,来揭示汉诺坝拉斑玄武岩的深部结晶动力学过程。汉诺坝地区常见拉斑玄武岩与碱性玄武岩互层。本文根据岩相学特征把拉斑玄武岩分为三类,少斑斑状（斜长石斑晶含量<1%）、多斑斑状（斜长石斑晶含量8.9-11.5%）和不等粒拉斑玄武岩。通过显微镜结合阴极发光对斜长石进行晶体粒度分布（CSD）分析。以10-10mm/s的生长速率计算,多斑斑状拉斑玄武岩和不等粒拉斑玄武岩的岩浆停留时间分别为148-223年和123年,且这两类拉斑玄武岩的大颗粒斜长石CSD曲线都发生了粗化。将矿物的化学成分与BSE图像结合,利用灰度和An的关系回归斜长石斑晶剖面的成分变化。综合斜长石环带的成分变化和镜下特征,认为斜长石环带种类单一。斜长石斑晶核部An振荡变化（55-68）,边部An急剧下降（24-55）,斜长石基质An为24-60。认为斜长石核部An变化主要由岩浆补给导致,结晶斜长石边部时岩浆停止补给但可能有岩浆对流。通过辉石温压计、斜长石温压计和二长石温度计的计算,得到岩浆结晶的压力为5.4-7.9kbar,深度为17.62-24.24km,岩浆开始结晶的温度是1190-1208℃,在634-836℃时停止结晶。多斑斑状拉斑玄武岩中斜长石斑晶和基质的CSD曲线不同,斜长石基质快速捕获不相容元素Ti和Fe,导致在An55-60范围内基质的TiO2、FeO含量高于斑晶,所以这类玄武岩经历了快速不平衡的结晶过程。而不等粒拉斑玄武岩的CSD曲线是连续的,且大颗粒和小颗粒斜长石的成分接近,经历了缓慢的近平衡结晶过程。不等粒拉斑玄武岩比多斑斑状拉斑玄武岩中斜长石的K2O含量高,且这两类拉斑玄武岩的CSD曲线不同、全岩地化成分也不同,认为他们是两股不同的岩浆形成。这两股岩浆之间并没有经历混合作用但有各自的岩浆补给并伴随着岩浆对流。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 引言
•   1.1 选题依据及意义
•   1.2 研究现状与存在问题
•   1.3 研究内容
•   1.4 论文工作量
• 第2章 地质背景及火山岩产状
•   2.1 区域地质背景
•   2.2 火山岩产状
• 第3章 分析方法
•   3.1 全岩主微量测试
•   3.2 阴极发光分析方法
•   3.3 晶体粒度分布分析方法
•   3.4 电子探针（EPMA）实验
•   3.5 背散射图像灰度分析
• 第4章 岩相学与岩石地球化学特征
•   4.1 岩相学特征
•   4.2 主量元素
•   4.3 微量元素
• 第5章 斜长石晶体粒度分布
• 第6章 矿物化学特征
•   6.1 长石总体成分特征
•     6.1.1 斜长石斑晶的振荡环带
•     6.1.2 斜长石基质
•     6.1.3 斜长石总体化学成分
•   6.2 单斜辉石
•   6.3 钛铁氧化物
• 第7章 讨论
•   7.1 斜长石振荡环带的成因
•   7.2 CSD曲线粗化的原因
•   7.3 斜长石中元素的分配
•   7.4 岩浆结晶的温压条件
•   7.5 汉诺坝拉斑玄武岩的深部结晶过程
• 第8章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录（作者简介）

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 郭双燕

导师: 杨宗锋,陈必河

关键词: 斜长石,成分环带,晶体粒度分布,拉斑玄武岩,汉诺坝

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P588.145

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000507

总页数: 78

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