三水盆地新生代岩浆记录与南海早期演化

论文摘要

三水盆地作为华南地区唯一存在大规模早新生代岩浆活动的构造活动带,在华南大陆破裂之前及破裂过程中,具有监视南海早期演化的潜在的透视窗的功能。笔者应用岩石学、矿物学、地质年代学和元素、同位素地球化学方法,对盆地火山岩岩石组合、时空分布、源区特征、岩浆过程、盆地性质及它们与南海演化之间的关系进行了较为系统的研究,取得如下重要认识:三水地区新生代火山岩基本限于玄武岩、粗面岩和流纹岩等3种类型。笔者辨识出12次火山喷发,每次均以基性岩浆开始并以碱性、酸性岩浆喷发结束,构成明显的玄武岩-粗面岩或玄武岩-流纹岩组合关联。但这一关联仅表现于时序上岩浆过程的旋回性,在空间上则不仅不出现在同一岩体,且有各自较为明晰的分布范围:玄武岩集中分布在盆地东部,粗面岩、流纹岩集中于盆地西部。首次获得研究区29.27±1.52Ma玄武岩和28.25±1.14Ma流纹岩的年代数据,从而将双峰式火山喷发模式与南海扩张期正式关联。根据新构建的66.04Ma—28.25Ma的火山岩年代框架,可知三水盆地的火山活动高峰处于中始新世,在此之后快速减弱并一直延续到南海海盆的扩张早期。研究区玄武岩中辉石族矿物多以单斜辉石为主,反映板内碱性环境。但玄武岩中偶见有反映拉斑质岩浆的斜方辉石,且斜方辉石具有筛状反应边,说明在其形成过程中存在碱性岩浆与拉斑质岩浆的混合作用。研究区火山岩总体表现为碱性程度较高。构造环境判别为拉张环境,具有与陆内裂谷火山岩相近的特征,地球化学分析表明粗面岩、流纹岩与玄武岩在成因上具有关联,且粗面岩和流纹岩的锆石εHf（t）8.1-15.5,均值13,与亏损地幔（DM）较为接近,说明其包含幔源岩浆因素,此外,部分锆石具有较老年龄（>180Ma）,说明陆壳物质也参与了成岩过程。玄武岩在岩浆演化过程中经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异,粗面岩、流纹岩经历了单斜辉石和斜长石的结晶分异。三水盆地区域性拉张开始时间不晚于66Ma,火山活动早期（66-58Ma）岩浆呈碱性,从58Ma开始拉斑质岩浆出现,在47-44Ma期间火山活动达到高峰,符合大陆裂谷的岩浆演化特征,但是,直到南海海盆扩张早期（28Ma）三水盆地始终未能发育到以大量拉斑玄武岩为代表的裂谷成熟期,且在44Ma之后岩浆喷发规模严重萎缩,盆地性质由主动裂谷转向被动裂谷。在南海开裂前其陆域的这一主动裂谷与红海、大西洋式洋盆开裂前的早期阶段具有高度的相似性,但后来裂谷性质的改变暗示南海后来“选择”了不同的发展道路。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 引言
•   1.1 研究现状及研究意义
•     1.1.1 选题依据
•     1.1.2 研究现状
•     1.1.3 研究意义
•   1.2 研究内容
•   1.3 技术路线
•   1.4 项目依托及完成工作量
•     1.4.1 项目依托
•     1.4.2 工作量
•   1.5 创新点
• 第二章 区域地质背景
•   2.1 地层概况
•   2.2 盆地火山活动
• 第三章 样品采集与实验方法
•   3.1 样品采集
•     3.1.1 新发现火山岩体
•     3.1.2 火山岩空间配置
•     3.1.3 大塱山组特征
•   3.2 实验方法
•     3.2.1 K-Ar测试
•     3.2.2 40Ar-39Ar测试
•     3.2.3 锆石测试
•     3.2.4 矿物化学组成测试
•     3.2.5 全岩主微量组成测试
•     3.2.6 惰性气体测试
• 第四章 火山岩年代学
•   4.1 测年结果
•   4.2 年代学特征
•   4.3 火山岩时空特征
•   4.4 小结
• 第五章 岩相学及矿物化学
•   5.1 手标本及镜下特征
•   5.2 矿物化学
•     5.2.1 橄榄石种类与矿物化学
•     5.2.2 辉石种类与矿物化学
•     5.2.3 长石种类与矿物化学
•   5.3 小结
• 第六章 岩石化学与地球化学
•   6.1 主量元素
•     6.1.1 玄武岩
•     6.1.2 粗面岩
•     6.1.3 流纹岩
•   6.2 微量元素
•     6.2.1 玄武岩
•     6.2.2 粗面岩
•     6.2.3 流纹岩
•   6.3 惰性气体、Sr-Nd-Pb及 Hf同位素
•     6.3.1 惰性气体同位素
•     6.3.2 Sr-Nd-Pb同位素
•     6.3.3 锆石Hf同位素
•   6.4 地球化学特征分析
•   6.5 小结
• 第七章 岩浆性质及其对构造环境的反映
•   7.1 岩浆性质与盆地演化特征
•   7.2 三水盆地新生代火山岩的构造环境
•   7.3 盆地火山岩与南海构造演化之间的关系
• 第八章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
•   附录一 年代测试数据
•   附录二 锆石元素测试数据
•   附录三 矿物化学测试数据
•   附录四 全岩主微量元素测试数据
•   附录五 同位素测试数据
• 论文发表
• 个人简历

文章来源

类型: 博士论文

作者: 袁晓博

导师: 方念乔

关键词: 三水,火山岩时空组合,岩浆混合,裂谷,南海早期演化

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)

基金: 国家自然科学基金面上项目:《三水盆地及周边地区古近纪火山-沉积组合与南海早期演化》

分类号: P736.22;P588.1

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000158

总页数: 154

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