攀西米易地区晚二叠世碱性岩成因机制及地质意义

论文摘要

大火成岩省的形成与演化历来是国际地质学界关注的热点。位于中国西南部的晚二叠世峨眉山大火成岩省是世界公认的地幔柱成因的大火成岩省之一。峨眉山大火成岩省内带的攀西（攀枝花-西昌）地区发现有大量中酸性碱性岩和与其时空联系紧密的辉长岩,然而目前对于这两套岩体具体的形成过程仍较为模糊。因此,本论文围绕攀西中部米易地区的猴子山角闪正长岩,纪家湾正长岩,横山石英正长岩以及和平村角闪辉长岩,展开详细的岩石学、岩石地球化学、Sr-Nd同位素,锆石U-Pb年代学及原位Lu-Hf同位素的研究,结合MELTS软件以期探明该区域晚二叠世碱性侵入岩和辉长岩的时空格架,探讨岩石成因和详细的岩浆演化过程,为进一步探究攀西地区晚二叠世火成岩与峨眉山地幔柱的联系提供有效约束。研究工作主要结论如下:（1）猴子山角闪正长岩的锆石U-Pb年龄为260.2±1.8 Ma,纪家湾正长岩的年龄为259.8±1.7 Ma,横山石英正长岩的年龄为260.1±1.4Ma,和平村角闪辉长岩的年龄为260.3±1.0 Ma,四套岩体的年龄在误差范围内一致,并与峨眉山大火成岩省的形成时间（259Ma）吻合,代表了峨眉山省地幔柱活动的晚期产物。（2）米易地区的正长岩和辉长岩表现出与峨眉山高Ti玄武岩相似的Sr-Nd同位素组成;正长岩单元均表现出不同程度的Eu负异常,亏损Sr,Ba,Rb,Th,Nb等元素的特征,该特征恰好与辉长岩地化特征呈现互为对称的关系,表明正长岩单元和辉长岩单元来自于同一母岩浆。猴子山石英正长岩（+8.9+11.0）,与纪家湾正长岩（+6.0+10.3）及和平村角闪辉长岩（+6.6+9.4）的ε（Hf）t值十分接近;而横山石英正长岩的锆石Lu-Hf同位素成分变化较大,点HS-1的ε（Hf）t值达到+10,远不同于横山样品中其余锆石测试点的ε（Hf）t值（-5.4+1.3）。因此,本文认为横山石英正长岩中的最高ε（Hf）t值（HS-1）应代表了其真正的源区属性,其较大的成分变化应与后期地壳物质的混染有关。（3）MELTS模拟的结果表明,高Ti玄武质岩浆在900℃左右时,经过4%橄榄石,11%单斜辉石,11%斜方辉石,40%斜长石和8%氧化物的分离结晶,可以形成与米易地区猴子山、纪家湾和横山正长岩十分接近的岩浆成分,和平村角闪辉长岩应代表了岩浆分异过程中的分离相。（4）本次研究自东向西所采集的猴子山角闪正长岩,纪家湾正长岩和横山石英正长岩SiO2含量不断升高,暗色矿物（角闪石）逐渐减少,石英含量不断增多,并且同位素向更富集的方向演化。这种在成分上的过渡特征很好地代表了峨眉山地幔柱头部熔融所产生的玄武质岩浆与峨眉山大火成岩省内部古老地壳混合程度不断加深的过程,证实了峨眉山地幔柱对于地壳增生和成分改变具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 选题背景及意义
•   1.2 研究现状
•     1.2.1 碱性岩概念
•     1.2.2 碱性岩国内外研究现状
•     1.2.3 攀西地区碱性岩与峨眉山地幔柱的联系
•   1.3 论文研究思路、方法及技术路线
•     1.3.1 研究思路和方法
•     1.3.2 技术路线
•     1.3.3 特色和创新点
•   1.4 论文主要工作量
• 第二章 区域地质概况
•   2.1 大地构造背景
•   2.2 地层
•     2.2.1 结晶基底
•     2.2.2 褶皱基底
•     2.2.3 沉积盖层
•   2.3 构造
•     2.3.1 基本构造单元
•     2.3.2 主要深大断裂的特征
•   2.4 岩浆活动
• 第三章 攀西地区碱性岩岩石学特征
•   3.1 野外地质特征
•   3.2 岩石学特征
•     3.2.1 猴子山角闪正长岩
•     3.2.2 季家湾正长岩
•     3.2.3 横山石英正长岩
•     3.2.4 和平村角闪辉长岩
• 第四章 锆石U-Pb同位素年代学
•   4.1 猴子山角闪正长岩
•   4.2 纪家湾正长岩
•   4.3 横山石英正长岩
•   4.4 和平村角闪辉长岩
• 第五章 岩石地球化学特征
•   5.1 主微量元素地球化学
•     5.1.1 猴子山角闪正长岩
•     5.1.2 纪家湾正长岩
•     5.1.3 横山石英正长岩
•     5.1.4 和平村角闪辉长岩
•   5.2 锆石Lu-Hf同位素分析
•   5.3 全岩Sr-Nd同位素分析
• 第六章 讨论
•   6.1 米易岩体的年龄与峨眉山大火成岩省的联系
•   6.2 米易地区正长岩和辉长岩的同源性研究
•   6.3 岩石成因机制
•     6.3.1 MELTS程序模拟岩浆分异过程
•     6.3.2 小结
•   6.4 地球深部动力学意义
•     6.4.1 岩浆活动意义
•     6.4.2 晚二叠世峨眉山地幔柱的演化
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张泽中

导师: 秦江锋

关键词: 峨眉山大火成岩省,碱性岩,分离结晶,米易地区,地幔柱

来源: 西北大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学

单位: 西北大学

分类号: P534.46;P587

总页数: 83

文件大小: 7276K

下载量: 92