巴基斯坦北部科希斯坦岛弧的年代学与地球化学

论文摘要

目前,科西斯坦岛弧（KIA）西南部的年代学和Hf同位素的研究资料较为缺乏。为了解析KIA西南部（斯瓦特谷）的地质过程,本次研究旨在解释这些岩浆的分离和演化过程的问题,进一步揭示Metaplutonic杂岩体和上覆或侵入的Chilas杂岩体的成因联系。此次研究方法主要包括岩相学、全岩地球化学、锆石的U-Pb定年和配套的地球化学（微量元素和Hf同位素）。锆石的年代学结果有助于约束地球深部的动力学过程,而微量元素则对岩石的成因及其形成环境提供有力的证据。锆石的原位Hf同位素通过激光刻蚀-多接收电感耦合等离子质谱仪（LA-MC-ICPMS）分析测试完成,且获得的Hf同位素较好地解释了源于地幔的大陆地壳的生长。此外,锆石的Hf同位素也很好地刻画了各岩浆源区的细微差异。研究显示,这两个杂岩体的形成年龄为83-87 Ma,εHf（t）值的范围为-6.82-+11.9。Metaplutonic杂岩体的锆石εHf（t）值介于-6.8+10.1之间,表明了其可能受到俯冲作用的影响。而Chilas杂岩体的εHf（t）值的范围为+7.58+11.9,显示出亏损地幔的特征。利用锆石微量元素构造判别图解可知,除部分样品（如,Nb/Sc）外,Metaplutonic和Chilas杂岩体主要落在了大陆弧的构造背景。而这一现象是由于上升的热岩浆所引起。同时,锆石的微量元素可以有效地识别大洋或大陆构造背景。研究显示,这两个杂岩体的锆石微量元素主要落在了大陆弧的构造背景区域。同时,全岩的高场强元素（HFSEs）负异常特征也表明了样品并非形成于洋中脊玄武岩（MORB）的构造背景。基于全岩的富集大离子亲石元素（LILEs,如U、Ba、Sr和Pb）和亏损HFSEs（如Nb、Y和Zr）,南部KIA被解释为形成于岛弧环境。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. INTRODUCTION
•   1.1. General Statement
•   1.2. Swat District
•   1.3. Location of the study area
•   1.4. Topography and Climate
•     1.4.1. Flora and Fauna
•     1.4.2. Agriculture and Associated Zones
•   1.5. Previous Geological Work
•   1.6. Aims and Objectives of the present study
•   1.7. Work done in Present Thesis
• 2. REGIONAL TECTONICS
•   2.1. Geological Setting and Background
•     2.1.1. Northern Suture Zone （NSZ） or Main Karakoram Thrust （MKT）
•     2.1.2. Kohistan Island Arc （KIA）
•     2.1.3. Yasin Sedimentary Group
•     2.1.4. Chalt Volcanic Group （CVG）
•     2.1.5. Kohistan Batholith
•     2.1.6. Dir Group
•     2.1.7. Chilas Complex
•     2.1.8. Metaplutonic Complex （Kamila Amphibolite）
•     2.1.9. Jijal Complex
•     2.1.10. Indus Suture Zone （ISZ） or Main Mantle Thrust （MMT）
•   2.2. Geology of the study area
•     2.2.1. Amphibolite
•     2.2.2. Metagabbro
•     2.2.3. Metagranodiorites
•     2.2.4. Gabbronorite
•     2.2.5. Ultramafic to Mafic Rocks
• 3. METHODOLOGY
•   3.1. Field Work
•   3.2. Thin Section Preparation
•   3.3. Whole Rock Major and Trace Element
•   3.4. Zircon Cathode luminescence （CL） images
•   3.5. Zircon U-PB Dating and Hf isotopes
• 4. PETROGRAPHY AND GEOCHEMISTRY
•   4.1. Petrography
•     4.1.1. Amphibolites
•     4.1.2. Metagabbro
•     4.1.3. Metagranodiorite
•     4.1.4. Gabbronorite
•   4.2. Geochemistry
•     4.2.1. Whole Rock Geochemistry
•     4.2.2. The Metaplutonic Complex
•     4.2.3. Chilas Complex
•       4.2.3.1. Chilas Complex petrotectonic characteristics
• 5. GEOCHRONOLOGY AND HF ISOTOPES
•   5.1. U-Pb and Hf isotopic results of Metaplutonic Complex
•   5.2. U-Pb and Hf isotopic results of Chilas Complex
• 6. DISCUSSION AND CONCLUSION
•   6.1. Arc magmatism sources
•   6.2. Intra-oceanic arc crustal formation
•   6.3. Geodynamic associations of the KIA
•     6.3.1. Arc related intermediate to ultramafic plutons geochemical characteristics
•     6.3.2. Petrogenesis of calc-alkaline magmatism from subduction environments
• 7. CONCLUSION
• ACKNOWLEDGEMENT
• REFERENCES
• CURRICULUM VITAE （CV）

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 瓦西克（Wasiq Lutfi）

导师: 赵志丹

关键词: 科西斯坦岛弧,全岩地球化学,锆石微量元素,锆石定年,锆石同位素

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学,地质学,地质学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P597;P736

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000531

总页数: 107

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