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塔里木板块东北部二叠纪镁铁质—超镁铁质杂岩体成因

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目录

文摘

英文文摘

绪言

一、选题依据

二、技术路线与方法

三、主要工作量

第一章区域地质背景

第一节大地构造背景及演化

一、区域构造背景

二、构造演化

第二节前二叠纪火山岩的时空分布及岩石特征

一、火山岩的分布及岩石学特征

二、侵入岩的分布及岩石学特征

第三节二叠纪岩浆岩的时空分布及岩石特征

一、火山岩的分布及岩石学特征

二、侵入岩的分布及岩石学特征

第四节二叠纪大陆伸展作用

第二章中坡山北岩体地质特征和地球化学特征

第一节地质特征

一、概述

二、岩相学和晶体化学

三、地质年代学研究

第二节地球化学特征

一、岩石化学特征

二、稀土元素特征

三、微量元素特征

第三章古堡泉岩体地质特征和地球化学特征

第一节地质特征

一、概述

二、岩相学和晶体化学

第二节 地球化学特征

一、岩石化学特征

二、稀土元素特征

三、微量元素特征

第四章新疆北山地区二叠纪岩浆的源区及岩浆过程

第一节岩浆的演化特征

一、同化混染作用

二、分离结晶作用

第二节原生岩浆与源区性质

一、原生岩浆

二、岩浆源区及其特征

第五章新疆北山地区含镍和含铁岩石地球化学对比

一、岩石化学特征

二、稀土元素、微量元素特征

三、Nd同位素

结论

参考文献

致谢

图版说明及图版

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摘要

塔里木盆地及周边地区广泛分布着二叠纪岩浆岩,其中塔里木板块东北部的北山地区,由于构造复杂、岩性多样,一直为众学者争论的焦点。前人对该地区二叠纪镁铁质-超镁铁质杂岩的研究程度较低。为此选择具有代表意义的中坡山北和古堡泉两岩体,在岩石学、晶体化学、稀土元素、微量元素和Nd、Sr、Pb同位素方面对两岩体进行了系统的研究,应用现代岩石学理论分析了该地区镁铁质-超镁铁质杂岩的岩浆过程、岩浆性质、地幔源区特征及其可能的形成机制。在此基础上将该地区镁铁质-超镁铁质杂岩分为成Cu、Ni矿系列和成Fe矿系列,并详细对比了两系列的地球化学特征。取得的主要进展如下: 1.新疆北山地区二叠纪岩浆活动处于大陆伸展、地幔上涌的大陆板块构造体制,伸展运动类似于美国西部的盆岭区,属板内拉张环境。 2.中坡山北岩体锆石U-Pb谐和年龄为274+4Ma,MSWD=0.273,属早二叠世。 3.中坡山北岩体和古堡泉岩体镁铁质-超镁铁质岩石中,橄榄石为贵橄榄石,单斜辉石有普通辉石、透辉石、顽透辉石和次透辉石,斜长石为拉长石和培长石。而两岩体的斜方辉石不同,前者为紫苏辉石,后者为古铜辉石。 4.两岩体接触带普遍遭受了混染岩化,微量元素原始地幔配分曲线图上大离子亲石元素呈现不规则变化,在La/Nb~Sr、K2O/P2O5~SiO2、Zr~Th、Nd~Y、Th/Yb~Ta/Yb和Ce/Nb~Th/Nb相关图上,岩石样品均显示了不同程度的正相关,这些都说明了中山坡北岩体和古堡泉岩体在岩浆演化过程中有地壳物质参与,它们在岩浆演化过程中经历了不同程度同化混染作用。 5.中山坡北岩体和古堡泉岩体都发生了橄榄石、单斜辉石、斜长石的分离结晶作用。中坡山北岩体中,按橄榄石结晶先后的岩性顺序是辉石橄榄岩、橄榄辉长岩、角闪辉长岩;单斜辉石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉长岩、辉石橄榄岩、苏长辉长岩、角闪辉长岩、斜长岩;斜长石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉石岩、苏长辉长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩、斜长岩。古堡泉岩体中,橄榄石结晶先后的岩性顺序是辉石橄长岩、橄榄辉长岩、辉长岩;单斜辉石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉长岩、辉石橄长岩、辉长岩;斜长石结晶先后的岩性顺序是橄榄辉长岩、辉石橄长岩、辉长岩。 6.中坡山北岩体原生岩浆MgO含量为13.26%,古堡泉岩体原生岩浆的MgO含量为8.77%。因此,中坡山北岩体原生岩浆应为低镁的苦橄岩浆,古堡泉岩体原生岩浆应为高镁的玄武岩浆。 7.稀土元素、微量元素和Nd、Sr、Pb同位素特征表明岩浆来源于亏损地幔,有其它端元组分混合,岩浆源区应为软流圈。它们与地幔柱有密切的联系,推测其源区物质最初位于软流圈内,在地幔柱上升过程中被裹挟进来,发生部分熔融。 8.根据新疆北山成矿或已有的矿化事实,将镁铁质-超镁铁质岩石分为成铁和成铜镍矿两个系列。含Cu、Ni系列的特征有:1)岩石组合为角闪辉长岩、辉长苏长岩、苏长岩、橄榄辉长岩、单斜辉石岩、单辉辉石岩、单辉橄榄岩、橄榄岩;2)具有低SiO2、Al2O3、CaO、FeO+Fe2O3、Na2O+K2O、MnO、TiO2、P2O5和高MgO;3)岩石属拉斑系列;4)Mg#和Mg/Fe比值普遍较高;5)稀土元素配分曲线呈平坦型,与E型洋中脊玄武岩的稀土元素曲线相似;6)εNd(t)为6.89~8.09,变化范围不大,相对集中。含Fe系列的特征有:1)岩石组合为闪辉绿岩、黑云母辉绿岩、辉长辉绿岩、辉绿岩、辉长岩、橄榄辉长岩;2)具有高SiO2、Al2O3、CaO、FeO+Fe2O3、Na2O+K2O、MnO、TiO2、P2O5和低MgO;3)岩石属拉斑和钙碱的过渡系列;4)Mg#和Mg/Fe普遍较低;5)稀土元素配分曲线呈平坦型,与N型洋中脊玄武岩的稀土元素曲线相似;6)εNd(t)为-1.29~6.80,变化范围较大,相对分散。

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