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南海新生代碱性玄武岩中矿物的地球化学特征及其地质意义

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摘要

1 引言

1.1 课题来源

1.2 研究意义

1.3 研究现状及存在的问题

1.4 工作目标、工作方法

1.5 工作量

2 研究区地质背景及样品特征

2.1 南海地质背景

2.2 样品特征

3 南海新生代玄武岩中矿物的地球化学特征

3.1 分析技术

3.2 主量元素地球化学特征

3.2.1 辉石

3.2.2 角闪石

3.2.3 斜长石

3.3 微量元素地球化学特征

3.3.1 辉石

3.3.2 角闪石

3.3.3 斜长石

4 矿物地球化学特征的指示意义

4.1 单斜辉石地球化学特征的指示意义

4.1.1 单斜辉石的源区特征

4.1.2 单斜辉石的成因及其与寄主岩的关系

4.1.3 单斜辉石与角闪石的相对分配系数

4.2 钛闪石的地球化学特征及其指示意义

4.2.1 钛闪石的成因

4.2.2 钛闪石与寄主岩的关系

4.2.3 钛闪石的结晶条件

4.2.4 钛闪石结晶环境的指示意义

5 结论及存在的问题

5.1 结论

5.2 存在的问题及进一步研究的方向

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况

致谢

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摘要

作为西太平洋大型的边缘海之一,南海得到了地质学家的广泛关注。目前,针对南海新生代碱性玄武岩的岩石学方面已有较多的研究,但是针对玄武岩中矿物的研究较为有限。本次研究结合电子探针技术以及LA-ICP-MS技术,详细分析了南海新生代玄武岩中辉石和角闪石的岩相学、主量元素和微量元素特征,并探讨了其地球化学特征所代表的地质意义。
  南海新生代玄武岩中发育有大量的单斜辉石斑晶,与橄榄石、角闪石等斑晶共存,多被熔蚀,成浑圆状,部分发育有很窄的反应边。研究表明单斜辉石具有巨晶的特征,是在高压下在与寄主岩同源的岩浆中形成,没有经历长时问的沉淀生长而直接向上运移被带到地表,因而具有巨晶的主量及微量元素的特征却不具有巨晶的形态。单斜辉石稀土元素含量不高,HREE及LREE亏损,而MREE富集;大离子亲石元素Rb、Ba、Sr均出现明显的亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集。Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显。生热元素Th较为富集,而Pb强烈亏损,U的变化范围较大。研究发现南海新生代玄武岩中的单斜辉石的来源较为简单,为地幔柱的直接产物,并没有受到洋中脊-地幔柱相互作用的影响,由于岩浆上升速度较快压力迅速下降,橄榄石大量晶出,引起了岩浆成分的变化,致使单斜辉石与寄主岩成分和结构上没有达到平衡。
  南海新生代碱性玄武岩中发育有角闪石捕虏晶。研究表明钛闪石是岩浆早期高压结晶的产物,其高Ti富A1,Mg#平均为0.68,形成于幔源岩浆中,成分相对于寄主岩为捕虏晶,其主微量元素的成分范围以及微量元素的配分形式与碱性玄武岩中的巨晶角闪石以及捕虏体中的脉状角闪石一致。根据其主量元素的成分,我们计算出了钛闪石形成的温压条件以及结晶深度。按结晶深度钛闪石可分为两期,一期结晶深度较大~35.09-43.74km),位于岩石圈底部,形成压力在~1019MPa-1305MPa,温度在~1049-1066℃;另一期结晶深度相对较小~27.20-27.29km,位于岩石圈中下部,形成压力在~759-771Mpa,温度在~1031-1078℃。钛闪石是岩浆形成早期在不同深度发生分离结晶的结果,可能记录了导致南海新生代玄武岩由拉斑玄武岩向碱性玄武岩转变的岩石圈变厚的趋势。

著录项

  • 作者

    闫纪元;

  • 作者单位

    山东科技大学;

  • 授予单位 山东科技大学;
  • 学科 矿物学、岩石学、矿床学
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 李旭平;
  • 年度 2015
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 P588.145;
  • 关键词

    碱性玄武岩; 辉石; 角闪石; 地球化学特征;

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