质谱法精确测定信义榴辉岩Sm-Nd同位素年龄

质谱法精确测定信义榴辉岩Sm-Nd同位素年龄

一、质谱精确测定新沂榴辉岩Sm-Nd同位素年龄(论文文献综述)

李浩然[1](2021)在《青海柴达木盆地周缘显生宙陆相火山岩区多金属成矿作用研究》文中研究表明柴达木周缘位于青藏高原的北缘,中央造山带重要的组成部分,包括东昆仑和祁连两大造山带。其独特的大地构造位置、复杂的构造环境、频繁的岩浆活动及不同程度的变质作用,记录了区域构造-岩浆-成矿作用的造山旋回过程,不仅造就了区内异常丰富的矿产资源,同时也是揭秘大陆岩石圈时空结构及不同圈层相互作用和显生宙地球动力学演化的理想试验地。论文选取了柴达木周缘近年来新发现的产在陆相火山岩区的具有代表性的6个典型矿床为研究对象,强调野外实际调研地质现象,结合详细的室内观察分析,系统的总结矿床地质特征、成矿条件,准确厘定矿床成因类型。对矿区内的火山岩及中酸性侵入岩开展岩石学、锆石LA-ICP-MS、全岩地球化学及锆石Hf同位素的综合研究,结合矿相学、流体包裹体、H-O同位素等一系列实验方法,取得了以下主要成果:柴北缘造山带内牦牛山组酸性火山岩结晶年龄为407Ma、378Ma、377Ma,结合该时期前人的研究资料,系统的总结了加里东期-华力西期陆陆碰撞-后碰撞的动力学演化事件,~410Ma的时间点为重要的同碰撞到后碰撞的构造体制转换时间,此时柴北缘地区发生板片断离事件,整体从挤压造山环境转为伸展环境,标志着正式进入后碰撞伸展阶段,随着地壳持续增厚在~380Ma发生岩石圈拆沉,大量的幔源岩浆上涌。本文获取的柴北缘晚华力西期-印支期中酸性侵入岩结晶年龄为240Ma、232Ma、230Ma,加里东期造山运动结束后,柴达木地块已经与祁连地块拼贴完成,本文研究认为该时期并未裂解出新的洋盆,而是与东昆仑造山带一同受巴颜喀拉洋北向俯冲作用影响。通过对东昆仑造山带中生代火山岩详细研究发现具有明显岩性差异、时代差异和构造背景差异的两期火山岩事件,而非前人认为的均为鄂拉山组,基于上述地质事实,本文建议将鄂拉山组解体,并建立夏河组,与传统的鄂拉山组火山岩相区分。夏河组成岩年龄为印支早期,地球化学和锆石Hf同位素特征显示其源区来源于俯冲板片脱水交代形成的富集地幔与熔融的镁铁质地壳形成的混合岩浆,形成于巴颜喀拉洋北向俯冲于柴达木陆块之下的活动大陆边缘背景。传统的鄂拉山组火山岩,其成岩年龄为印支晚期,源区具有强烈壳-幔混合岩浆特征,形成于陆陆碰撞之后的后碰撞伸展-强烈的岩石圈拆沉背景。由此可见,柴周缘显生宙存在三期陆相火山岩,而非前人认为的两期。本文对选取的六个典型矿床进行了细致的野外和室内工作,研究认为:柴北缘达达肯乌拉山多金属矿为热液脉型矿床,非VMS型矿床。孔雀沟-哈布其格钼(铜)多金属矿床具有典型的面型蚀变特征为斑岩型矿床,虽然目前研究程度较低,但是展现出巨大的找矿潜力。东昆仑造山带夏河铜多金属矿为高硫化型浅成低温热液矿床,鄂拉山口铅锌矿、哈日扎银多金属矿和那更康切尔银多金属矿为浅成中低温热液脉矿床。其中夏河,鄂拉山口和哈日扎均非前人认为的斑岩型矿床。鄂拉山口铅锌矿床流体包裹体主要有气液两相和含CO2三相,属于H2O-Na Cl-CO2体系,H-O同位素显示成矿流体来源于岩浆水和大气水的混合,硫同位素显示具有多元性,受酸性岩浆和地层共同影响。夏河铜多金属矿床以气液两相和含CO2三相为主,H-O同位素显示成矿流体具有深源性,演化到晚期大量大气降水参与成矿,硫同位素来源于中酸性岩浆活动。哈日扎和那更康切尔矿床流体包裹体以CO2三相和气液两相为主,C-H-O-S-Pb同位素显示成矿流体具有幔源初生水特征,铅来源于幔源和地壳的混合,硫同位素显示具有幔源硫的特征,此外首次在那更康切尔矿区发现碲化物的存在,种种迹象体现了深部地质作用对银多金属矿床的控制作用。在以上研究的基础之上,总结区域成矿作用与地球动力学背景的耦合关系,东昆仑造山带在晚华力西期-印支期巴颜喀拉洋北向俯冲的过程中,将大量的水和金属硫、亲流体的大离子亲石元素(LILE)、卤素以及其他组分输送到上地幔中,为形成富含Ag、Au成矿物质的幔源C-H-O流体相提供了基础。与此同时形成了一系列区域性大断裂、大型剪切带及次一级的褶皱和断裂控矿构造,该时期幔源岩浆底侵导致下地壳部分熔融,形成混合岩浆沿断裂上侵携带了成矿物质,在上升过程中物理化学条件发生变化,导致金属硫化物沉积形成如本文鄂拉山口和夏河矿床。演化到印支晚期洋盆闭合之后,区域经历强烈的构造体制转换,储存在上地幔的大量富含Ag、Au等金属元素的幔源C-H-O流体沿深大断裂运移至浅部地壳,成矿流体运移的过程中,也同样不断萃取围岩的成矿元素,在运移至浅部时,在大气降水的参与下,最终沉淀形成银多金属矿床。明确了产在柴周缘陆相火山岩区的矿床的找矿方向,既寻找形成深度较浅的矿床类型,如斑岩型矿床,浅成低温热液矿床和部分热液脉型矿床。由于中生代柴北缘远离俯冲带,因此东昆仑造山带成矿作用明显强于柴北缘地区。由于陆相火山岩区剥蚀深度较浅,本文认为陆相火山岩区是接下寻找此类Ag多金属矿床的重点靶区。本文以新的视角,内容涵盖丰富,将理论研究和实例分析相结合,提出了部分前瞻性探索和实践经验的总结规律。进一步厘清了柴达木盆地周缘成矿作用与地球动力学的耦合关系提供了一定的参考。在观点、方法、阐述过程及结论方面不足之处,承蒙同行专家批评指正。

康文彬[2](2021)在《北秦岭超高压变质岩带的构造变形特征和剥露过程研究》文中认为秦岭群保存了北秦岭造山带早古生代构造演化的关键信息。秦岭群由不同的构造岩片构成,在岩片之间发育韧性剪切带。依据已发表的文献,高压–超高压变质岩在秦岭群不同构造岩片中的官坡-双槐树、松树沟、清油河、寨根和西峡等地中广泛分布,而秦岭群中部的淇河岩片却未见相关报道。淇河岩片是否也曾经历过相似的高压–超高压变质作用?不同构造岩片之间是什么关系?利用相平衡模拟的方法,淇河岩片的斜长角闪岩的变质温压条件被限定于2.95–4.6 Kbar和481–568℃,该温压条件大致与高绿片岩相–低角闪岩相变质相一致。综合锆石CL图像内部结构,微量元素组成特征和详细的LAICP-MS锆石U-Pb定年结果,获得淇河岩片斜长角闪岩714±46 Ma的原岩年龄,以及514±4 Ma、462±3 Ma和418±5 Ma的三期变质作用年龄。第一组年龄(514±4 Ma)为榴辉岩相变质年龄,被认为与秦岭群俯冲–深俯冲作用相关,第二组年龄(462±3)与俯冲作用后初始的快速折返至中–下地壳的退变质作用相关,第三期年龄(418±5 Ma)是淇河岩片斜长角闪岩高绿片岩相–低角闪岩相的变质年龄,代表了俯冲地壳后期折返至中–上地壳的时代。通过对秦岭群不同构造岩片的构造解析,厘定出四期韧性-脆韧性变形作用。第一期变形(D1)以区域透入性片理、片麻理和紧闭同斜褶皱(S1)为特征,榴辉岩与退变质榴辉岩呈层状或透镜状发育于围岩副片麻岩中,指示了垂直面理挤压引起顺层拉伸的古应力特征。综合研究区混合岩化片麻岩与花岗岩脉的年龄研究成果,第一期变形的年龄应该为ca.517–485 Ma。第二期(D2)主要形成于南北向的挤压构造,包括韧性剪切带和叠加于D1变形的褶皱作用,韧性剪切带以角闪石、拉伸的石英和斜长石沿糜棱面理强烈定向的为特征,指示了塑性变形发育于角闪岩相的条件下,通过花岗岩脉与花岗岩年龄限定了第二期变形年龄为ca.445–437 Ma。第三期变形(D3)为低角度正断层性质的韧性剪切,对D1/D2变形进行了改造,该期变形与高绿片岩相–低角闪岩相变质作用相关。综合变质作用年龄与花岗岩年龄,D3变形发生于ca.418 Ma。第四期变形(D4)为秦岭群靠近朱阳关-夏馆和商丹断裂带发育的糜棱面理,以在糜棱面理内,特别是沿C-面理定向的绿片岩相矿物组合替换早期的矿物组合为特征。这些矿物组合表明变形作用与绿片岩相变质作用相关,综合前人对不同矿物Ar-Ar同位素定年,将变形年龄限定于ca.386–368 Ma。另外,对秦岭群不同构造岩片榴辉岩、退变质榴辉岩的围岩副变质岩进行碎屑锆石年龄研究,结果出现相似的年龄集中区(ca.1000–1850 Ma)与年龄峰,表明了秦岭群是一个统一的构造单元,也限定了高压–超高压变质岩与秦岭群构造亲缘性更相近。所以秦岭群是一个统一的地层单元,在ca.500 Ma受商丹洋俯冲侵蚀作用影响而部分俯冲到达地幔深度,发生榴辉岩相变质作用。在折返过程中受到后期变形作用和退变质作用的叠加。

靳启祯[3](2021)在《Mg同位素制约俯冲带物质再循环》文中提出目前,对地球各重要地质储库的Mg同位素组成和变化范围的研究有非常好的进展,关于地质过程中分馏机理的研究也取得了许多成果,Mg同位素被认为可以作为良好的再循环物质示踪剂。表生和生物作用相关的各个地质储库,具有非常大的Mg同位素变化范围,而高温条件下形成的岩石储库的Mg同位素变化范围极小,平均值也接近正常地幔组成(-0.25±0.07‰)。在高温地质过程,如部分熔融、结晶演化和变质脱水过程,岩石的全岩Mg同位素通常不易发生可观测到的分馏。因此一旦地表样品俯冲进入地幔深部,则其异常的Mg同位素组成特征很可能会导致地幔局部Mg同位素的不均一,且可以被岩浆岩继承并带至地表。由于俯冲带是地表物质再循环的最主要场所,因此可以通过研究俯冲相关的岩浆岩的Mg同位素来研究地表物质的再循环以及俯冲过程中Mg同位素分馏机理,但这两种岩石类型的Mg同位素研究仍然存在很大争议。首先,产自中国东部的<110 Ma玄武岩普遍具有比正常地幔更轻的Mg和更重的Zn同位素组成,大多数研究认为玄武岩地幔源区存在古太平洋板片携带的再循环碳酸盐,但是碳酸盐沉积物并非俯冲沉积物中主要组分,蚀变洋壳和其他沉积物类型的影响却很少被探讨。其次,全球范围的弧岩浆岩普遍具有相对地幔值更重的Mg同位素组成,与大洋玄武岩明显不同。之前的研究认为重Mg同位素可能来自于俯冲沉积物或者蚀变洋壳脱水流体。但是考虑到地幔楔流体作用复杂,用弧岩浆岩反推出来的结果并不令人信服。因此,为了解决这样两个问题,我们做了如下工作。针对中国东部玄武岩成因问题,我们选择华南陆块江苏、浙江、福建3省份、6个火山区、11座火山的共50个新生代(27-1.2Ma)玄武岩,开展了Mg-Zn-Sr-Nd同位素的联合示踪研究。这些玄武岩可分为高CaO碧玄岩、低CaO碧玄岩、粗面玄武岩和拉斑玄武岩,同位素组成变化较大(δ26Mg=-0.29‰~-0.46‰,δ66Zn=0.27‰~0.50‰,87Sr/86Sr=0.703233~0.704175,εNd=3.8~8.0),反映了玄武岩地幔源区显着的不均一性。高CaO碧玄岩和部分粗面玄武岩具有较高的Ca/Al和δ66Zn,较低的Hf/Hf*和δ26Mg,以及亏损的Sr-Nd同位素组成,与板片来源碳酸盐和地幔反应形成的碳酸盐化地幔产生的熔体一致。低CaO碧玄岩、一些粗面玄武岩和拉斑玄武岩具有低Ca/Al和δ26Mg、高Hf/Hf*和δ66Zn,以及亏损的Sr-Nd同位素组成。这些特征与再循环的碳酸盐化榴辉岩而非碳酸盐沉积物有关,这一推测和δ26Mg、δ66Zn与Zn/Fe值之间相关性指示的结果是一致的。此外,结合已发表的数据后发现,还有一些玄武岩具有高Ba/Th比值和富集的Sr-Nd同位素组成,这很可能体现了硅质沉积物的重要贡献。我们的研究表明,中国东部晚中生代至新生代玄武岩的地幔源区存在沉积碳酸盐、硅质沉积物以及碳酸盐化榴辉岩等多种再循环组分,这些组分不同的相对贡献比例是控制玄武岩成分变化的主要因素。为了更直接研究弧下深度板片来源流体-地幔楔相互作用中Mg同位素分馏行为,我们选择了一套代表弧下地幔楔-俯冲板片界面交代原岩和产物的大别山造山带毛屋地区纯橄岩、方辉橄榄岩、贫石榴石斜方辉石岩、富石榴石斜方辉石岩和石榴石单斜辉石岩样品开展系统的Mg和Si同位素研究。这些样品的Mg同位素变化范围极大(δ26Mg=-1.91‰~+1.25‰),且具有明显的岩性相关性。纯橄岩作为辉石岩的原岩,具有最高的MgO含量和与正常地幔一致的Mg同位素组成(δ26Mg=-0.28‰~-0.22‰)。两种斜方辉石岩具有所有样品中最大的Mg同位素变化范围,贫石榴石斜方辉石岩具有显着高于正常地幔的δ26Mg值(-0.12‰~+1.25‰),而富石榴石斜方辉石岩的δ26Mg(-1.91‰~-0.38‰)均低于正常地幔,方辉橄榄岩(0.02‰~0.54‰)则介于贫石榴石斜方辉石岩和纯橄岩之间。尽管辉石岩的Mg同位素具有非常大的变化范围,但是其Si同位素组成均一(δ30Si=-0.32 ± 0.09‰),且和正常地幔值在误差范围内一致。我们认为Mg同位素变化可以用三个阶段的弧下地幔楔交代作用来解释。在第一个阶段,纯橄岩和富溶剂的超临界流体发生强烈的反应从而生成石榴石单斜辉石岩,具有高CaO、FeOT、TiO2和Al2O3含量和最低的MgO含量,显示了强烈的交代特征。δ26Mg和MgO、CaO含量分别为正、负相关关系,说明Mg同位素组成主要受控于富Mg碳酸盐在交代过程中的贡献。两种斜方辉石岩是第二个阶段的产物,矿物学和主、微量元素特征表明石榴石在富石榴石斜方辉石岩阶段大量生成。第二阶段持续升高的δ26Mg无法来自俯冲带流体的加入和淋洗作用。样品的Mg-Si同位素间并不存在明显相关关系,可以很好排除辉石岩-流体间热扩散或者化学扩散效应的影响。斜方辉石-石榴石间的Mg同位素分馏值(Δ26Mgopx-Grt=0.83‰~2.58‰)超出理论的矿物间平衡Mg同位素分馏值(Δ26Mgopx-pyrope=1.14‰),表明矿物间不平衡可能对全岩Mg同位素造成影响。δ26Mg和Al2O3、FeOT间的负相关关系,和贫石榴石斜方辉石岩极高的La/Yb比值都表明石榴石的大量结晶是全岩δ26Mg升高的主要原因,石榴石和斜方辉石之间的同位素不平衡则很可能加剧了这一趋势。第三个阶段是橄榄岩隐性交代阶段,纯橄岩具有最低的SiO2、A12O3、CaO和Na2O含量,但是强烈富集Rb、Ba、U和Pb元素,且具有极高的Ba/Th 比值(309~2043),前人对包裹体的研究结果也发现交代残余流体中显着富集流体活动性元素,可以认为这一阶段交代残余流体继承了前一阶段残余流体的重Mg同位素异常。因此我们认为,水岩相互作用后的残余流体有能力带着重Mg同位素向上迁移到弧岩浆地幔源区,并对弧岩浆岩提供了重Mg同位素异常的信号。这种过程可以被看作是一种造成弧岩浆岩重Mg同位素异常的新机制。

程昊,徐乃潇[4](2020)在《基于石榴石的变质岩年代学》文中研究表明准确厘定地质事件的绝对时间是地学最核心的内容之一,放射性同位素地质年代学是最为可靠的绝对定年方法。近半个世纪以来,国际上以固体岩石为定年对象的长周期定年体系的进展乏善可陈,基于石榴石的多同位素定年体系是近10多年来一个在理论和实践中得到长足发展的体系。因为含有多种长周期放射性同位素及其稳定的衰变产物,石榴石可以说是万能的地质年代学定年矿物。随着近些年的化学流程和质谱技术的进步,Sm-Nd和Lu-Hf体系逐渐从众多基于石榴石的定年体系中脱颖而出,成为基于石榴石首选的姊妹定年体系,为变质的时间和过程提供前所未有的分辨率。通过回顾和剖析石榴石姊妹定年体系的基础和发展,及其在获取和解释方面的优势、复杂性和存在的陷阱,指出今后发展的趋势和短期内潜在的突破点。

王玲[5](2020)在《北大别变基性岩岩石学和地球化学研究》文中研究说明大陆碰撞带超高压变质岩的形成、演化和伴随着的深熔作用对理解深俯冲大陆地壳的折返机制以及碰撞后叠加改造具有重要意义。本学位论文以中国大别造山带的北大别带变基性岩为研究对象,通过系统的岩石学、同位素年代学和地球化学研究,其结果恢复了变基性岩经历的超高压榴辉岩相变质作用以及后期叠加的麻粒岩相变质作用的演化历史,并进一步探讨了叠加的麻粒岩相变质作用的构造成因机制。同时,对变基性岩在折返和碰撞后过程中深熔作用发生的条件、机制以及在此过程中矿物元素和同位素活动行为进行了详细的讨论。这些成果将为大陆碰撞造山带根部岩石在形成后的叠加改造提供了新的制约。北大别变基性岩以石榴辉石岩和榴闪岩为主,并未发现新鲜的榴辉岩。这些变基性岩保存了五期变质阶段的矿物组合,并记录不同的P-T-t条件。第一阶段矿物组合(M0)以含白云母、褐帘石、角闪石和透辉石包裹体的石榴石域为代表,限定的P-T条件为2.0-2.2 GPa和680-730℃,记录了一期进变质作用。第二阶段矿物组合(M1)以含绿辉石包裹体的石榴石域以及单斜辉石变斑晶核部(绿辉石)为代表,限定的P-T-t条件为>4GPa、886-915℃和232-227 Ma,记录了峰期超高压榴辉岩相变质作用。第三阶段矿物组合(M2)以单斜辉石变斑晶边部(透辉石)和其中包裹的石榴石和金红石矿物包裹体以及透辉石与斜长石的交生体为代表,限定的P-T-t条件为1.7-2.2 GPa、800-930℃和219-208 Ma,记录了高压麻粒岩相变质作用。上述三期变质阶段发生在三叠纪大陆碰撞时期。第四阶段矿物组合(M3)以围绕在石榴石变斑晶周围由斜方辉石+单斜辉石+斜长石+磁铁矿组成的后成合晶、石英变斑晶周围由斜方辉石+单斜辉石+斜长石组成的冠状体、单斜辉石变斑晶边部出溶的斜方辉石、靠近长英质脉体的基质角闪石为代表,限定的P-T-t条件为1.0-1.2 GPa、>800℃和-130 Ma。第五阶段矿物组合(M4)以围绕在石榴石变斑晶和石英变斑晶周围,由角闪石+斜长石+磁铁矿组成的后成合晶和远离长英质脉体的基质角闪石为代表,限定的P-T-t条件为0.52-0.71 GPa、697-791℃和-130 Ma,记录了角闪岩相的退变质作用。后两期变质阶段发生在早白垩世大陆碰撞后时期。北大别变基性岩在折返和碰撞后叠加改造过程中,经历了四期变质-深熔反应。第一期变质-深熔反应发生在超高压榴辉岩相向高压麻粒岩相转变阶段(227-219Ma),以单斜辉石变斑晶核部出现透辉石为特征。在此阶段,白云母和褐帘石发生脱水,绝大多数绿辉石在这个过程中丢失了部分硬玉组分,最终形成透辉石。只有少许绿辉石颗粒被新生长的石榴石包裹。这可能是北大别找不到新鲜榴辉岩的基本原因。同时,伴随着绝大多数褐帘石脱水部分熔融,熔体提取其中的LREE、Th、U、Sr元素,形成绿帘石。该过程也导致全岩长英质组分和LREE、Th、U、Sr含量的显着下降。第二期变质-深熔反应发生在高压麻粒岩相变质作用阶段(219-208Ma),伴随有单斜辉石变斑晶边部(透辉石)的生长和转熔锆石的形成。边部透辉石的生长,阻碍了后期变质作用对包裹在石榴石中的绿辉石的进一步改造。第三期和第四期变质-深熔反应发生在中压/高温变质作用叠加阶段(-130Ma),分别对应一期中压麻粒岩相变质作用和一期中压角闪岩相变质作用。中压麻粒岩相变质作用分别被近乎同时形成的两种成因类型的锆石和榍石记录。转熔锆石包裹石英+钾长石、石英+斜长石多晶固体包裹体。深熔锆石无矿物包裹体。虽然转熔锆石与深熔锆石在REE配分上具有相似性,但是前者具有更高的REE、Y、Th、U、P、Nb、Ta含量。变质榍石位于核部,包裹石英、角闪石、金红石和钛铁矿等,具有低的REE,Y,Th,U,Nb,Ta和Zr含量,高Sr含量。转熔榍石位于边部,无矿物包裹体,具有更高的REE,Y,Th,U,Nb,Ta和Zr含量和更低Sr含量。中压角闪岩相变质作用以包裹斜方辉石+斜长石的长英质脉体、绿色角闪石以及靠近长英质脉体的基质角闪石为标志。榴闪岩样品具有高硬玉组分的绿辉石,并且存在大量石英变斑晶,显着区别于石榴辉石岩的矿物组成。两者可能具有不同的折返历史,亦或者在受到叠加变质时处于不同的层位。无论如何,石榴辉石岩所记录的变质温度要高于榴闪岩,并伴随有更强烈的深熔作用。多数石榴辉石岩具有低SiO2(<45 wt.%)、Al2O3、Na2O、K2O、LREE、Th和U含量、高CaO、MgO和FeO含量以及不合理的Sr-Nd同位素组成。上述地球化学特征,可能与三叠纪熔体提取事件有关。石榴辉石岩随着全岩LREE含量的升高,在稀土图解上从La到Nd元素逐渐出现上扬的趋势,而相对应样品中的单斜辉石和角闪石LREE配分模式表现出逐渐变富集的趋势。上述现象表明,熔体提取之后,石榴辉石岩又经历了 一期熔/流体注入事件,熔/流体性质从富水流体逐渐演变为含水熔体。多数榴闪岩具有高SiO2(>45 wt.%)、Al2O3、Na2O、K2O、LREE、Th 和 U 元素含量,低 CaO、MgO和FeO含量以及不合理的Sr-Nd同位素组成。在稀土元素配分图中,榴闪岩显示出特殊的Sm负异常现象,表明熔体提取之后,榴闪岩又经历了一期含水熔体注入事件。石榴辉石岩和榴闪岩性质上显着的差异表明,前者主要为熔体提取后的残留物,后者主要为熔/流体注入后的生成物。变基性岩中出现-130 Ma的转熔和深熔锆石以及变质和转熔榍石,表明在高温/中压变质作用阶段是熔/流活动较为强烈的时期。石榴石变斑晶后成合晶中角闪石的Al压力计计算结果显示,石榴辉石岩在角闪岩相变质作用压力略高于榴闪岩,前者为0.70-0.71 GPa,后者压力为0.52-0.67 GPa。这个压力差异表明演化到晚期,榴闪岩位于石榴辉石岩的上方,下伏石榴辉石岩部分熔融后熔体发生提取,熔体向上迁移、注入,导致上覆榴闪岩的形成。因此,榴闪岩和石榴辉石岩可能是同一期高温/中压麻粒岩相叠加作用的产物。高温/中压变质作用发生在碰撞后裂断变质作用构造背景下,在早白垩世时期,碰撞加厚的造山带岩石圈减薄,软流圈上涌,为岩石圈底部提供热量,导致下伏的石榴辉石岩发生部分熔融,提取的熔体进入上覆的榴闪岩中,从而导致榴闪岩相对石榴辉石岩富集Si、Al、Na、K、LREE、Th和U元素,Sr-Nd同位素组成具有较大差异。

孙国超[6](2020)在《俯冲地壳物质再造和再循环 ——柴北缘造山带古生代岩浆岩的地球化学证据》文中认为柴北缘造山带是一个典型的大陆碰撞型造山带,它经历了从大洋俯冲、大陆俯冲/碰撞到碰撞后造山带垮塌这一完整演化过程。前人在该造山带厘定出洋壳型和陆壳型两类榴辉岩,同时将大陆地壳俯冲和超高压变质的时间限定在440-423 Ma左右。区内出露不同阶段的岩浆岩,这为我们研究该造山带演化和不同阶段俯冲地壳物质循环以及壳幔相互作用提供了理想的研究对象。本学位论文以柴北缘造山带古生代不同阶段岩浆岩为研究对象,通过系统的年代学和地球化学研究,结果不仅揭示了它们的地球化学特征和岩浆源区性质,而且深化了对俯冲地壳物质再造和古大洋/大陆俯冲隧道内壳幔相互作用的认识,这对于理解造山带俯冲地壳物质循环和构造演化历史具有十分重要的意义。俯冲带是地球各圈层之间相互作用的重要场所。然而,关于俯冲带初始俯冲的标志、机制以及早期演化过程仍不清楚。我们以柴北缘超高压变质带内寒武纪镁铁质岩浆岩为研究对象,结合本文数据和前人数据,发现它们的形成时间为542-513 Ma。这些岩石在全岩主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素组成以及锆石Hf同位素组成上,都表现出一定的时空分布规律。形成时代为542 Ma左右的镁铁质岩浆岩(组Ⅰ)仅在锡铁山地区出露,表现为钙碱性和岛弧型的微量元素特征,并具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成,但亏损程度低于N-MORB,其全岩(87Sr/86Sr)i值为 0.7039至0.7044,εNd(t)值为0至+2.6,εHf(t)值为+3.7至+6.6,锆石εHf(t)值为+2.0至+7.2。形成时代为535 Ma左右的玄武岩(组Ⅱ)分布在绿梁山蛇绿岩内,它们亏损轻稀土元素(LREE),相对于高场强元素(HFSE)略微富集大离子亲石元素(LILE)。这些微量元素特征和模拟计算以及蛇绿岩的空间分布位置和形成时代共同表明,它们形成于弧后盆地背景。形成时代为520 Ma左右的镁铁质岩浆岩(组Ⅲ)出露于锡铁山地区,显示洋岛玄武岩(OIB)、富集洋中脊玄武岩(E-MORB)和大陆弧玄武岩(CAB)的微量元素特征。模拟结果显示,这主要是由不同比例板片物质的加入和软流圈地幔上涌所致。绿梁山地区还出露有513 Ma左右的蛇绿岩,其上部主要由弧前玄武岩(组Ⅳ)、玻安岩和安山岩组成。此外,在柴北缘造山带还出露同时期形成的高Nb玄武岩和埃达克质岩浆岩,指示当时俯冲板片温度较高。我们的模拟结果显示当时地幔熔融的温度可达1380℃。因此,约513 Ma的蛇绿岩和同时代岩浆岩的形成与弧后盆地洋脊俯冲有关。通过岩石学、地球化学以及模拟计算,本文认为在柴北缘古俯冲带的弧后盆地内存在洋脊俯冲。大陆碰撞造山带深俯冲陆壳在折返阶段通常可以发生部分熔融,由此产生的熔体不仅能够形成同折返花岗岩,而且能够交代上覆地幔楔从而改变其地球化学组成。我们以柴北缘造山带早古生代花岗岩为研究对象,对其开展了全岩主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素以及锆石原位U-Pb年龄和Lu-Hf同位素研究,结果用于探讨大陆碰撞过程中俯冲陆壳深熔作用及其与花岗岩形成和壳-幔相互作用之间的成因联系。锆石U-Pb定年结果显示,这些花岗岩形成于416±6 Ma至393 ± 2 Ma,与深俯冲陆壳折返时间一致,表明它们是同折返岩浆活动的产物。这些花岗岩中含有新元古代和早古生代年龄的残留锆石,分别与柴北缘造山带超高压变火成岩的原岩年龄和变质年龄一致。这些花岗岩具有钙碱性到高钾钙碱性的特征,全碱含量为4.07-8.09 wt%;它们的A/CNK值为0.86-1.14,属于准铝质到弱过铝质花岗岩。它们富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,呈现出弧型的微量元素特征;同时,它们具有富集的全岩Sr-Nd-Hf同位素组成,其(87Sr/86Sr)i 值为 0.7058-0.7195,εNd(t)值为-7.1 至-1.4,εHf(t)值为-2.8至+2.7,锆石εHf(t)值为-8.6至+4.7。这些地球化学特征与柴北缘造山带超高压变火成岩相似,表明它们之间存在成因联系。综上,我们认为这些花岗岩是深俯冲陆壳在同折返阶段部分熔融形成的。由此形成的花岗质熔体,不仅能够形成该区出露的同折返花岗岩,而且能够交代上覆地幔楔,从而导致大陆俯冲隧道内的壳幔相互作用。大陆碰撞造山带以发育同折返和碰撞后岩浆岩而缺乏同俯冲岩浆岩为特征。同时,超高压变质带内还常见造山带橄榄岩,它们具有俯冲隧道壳幔相互作用的直接记录。然而,从同折返到碰撞后阶段,造山带镁铁质岩浆岩的地幔源区发生了何种变化,它们与造山带橄榄岩之间是否存在成因联系,仍缺乏系统性的研究。为了解决上述问题,我们以柴北缘造山带都兰地区和嗷唠山地区镁铁质岩浆岩为研究对象,对其开展系统的岩石学、全岩主微量元素和Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示,这些镁铁质岩浆岩的形成时代为420±8 Ma到368±3 Ma,对应于深俯冲大陆地壳同折返和碰撞后阶段。这些镁铁质岩中含有新元古代和早古生代U-Pb年龄的残留锆石,分别与柴北缘造山带超高压变火成岩的原岩年龄和变质年龄一致。这些岩石主要为钙碱性,少数为高钾钙碱性,富集LILE、亏损HFSE,呈现出弧型微量元素分布特征。这些镁铁质岩具有富集到亏损的Sr-Nd同位素组成,但碰撞后镁铁质岩的亏损程度高于同折返镁铁质岩,且均落入该区正片麻岩和大陆型榴辉岩的区域内,指示这些镁铁质岩的地幔源区受到了正片麻岩和大陆型榴辉岩来源的熔体交代作用。锆石原位Hf-O同位素组成上,同折返镁铁质岩的同岩浆锆石整体具有与同折返花岗岩锆石一样富集的同位素组成;碰撞后镁铁质岩具有两组不同的Hf-O同位素组成,但均落入大陆型榴辉岩锆石区域内。两阶段镁铁质岩的残留锆石都具有与该区变火成岩相同的Hf同位素组成。这些证据表明同折返镁铁质岩的地幔源区主要受俯冲大陆上地壳岩石来源的熔体交代,碰撞后镁铁质岩的地幔源区主要受到俯冲大陆下地壳来源的熔体交代。此外,我们还对这些镁铁质岩进行了初始熔体回算和地幔源区组成计算,结果显示这些镁铁质岩主要由石榴二辉橄榄岩部分熔融形成,少数主要由石榴辉石岩和橄榄岩部分熔融形成。这也得到了碰撞后镁铁质岩与造山带橄榄岩具有相同的锆石Hf-O同位素组成的证实。碰撞后花岗岩在大陆碰撞造山带分布广泛,研究其源区性质和形成条件有助于我们理解造山带演化和大陆地壳分异。我们以都兰、锡铁山和嗷唠山地区碰撞后花岗岩为研究对象,并综合考虑全区范围内已报到的所有碰撞后花岗岩。锆石U-Pb定年结果显示,柴北缘造山带碰撞后花岗岩的形成时代为384±5 Ma至356±3 Ma,晚于大陆碰撞时间;残留锆石U-Pb年龄为405-1414 Ma,大部分与该区同折返岩浆岩的形成年龄、超高压变火成岩原岩和变质年龄一致,少量早于变火成岩原岩的形成年龄。这些花岗岩具有钙碱性到高钾钙碱性的特征,全碱含量为4.25-9.39 wt%;大多数样品的A/CNK值小于1.1,少量大于1.1,表明大多数样品为准铝质到弱过铝质花岗岩。这些花岗岩中有少量样品具有高的Sr/Y和(La/Yb)N比值,并落入埃达克岩区域内,它们还具有低的MgO、Ni含量和低的Mg#,指示它们形成于加厚下地壳部分熔融。它们富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,呈现出弧型微量元素分布特征;同时,它们具有富集到亏损的全岩Sr-Nd同位素组成,其(87Sr/86Sr)i值为0.7060-0.7129,εNd(t)值为-9.2至+0.6,大部分锆石的εHf(t)值为-7.56至+8.38,少数锆石的εHf(t)值低至-15。大部分花岗岩地球化学特征与该造山带超高压变火成岩相似,表明它们之间存在成因联系,少部分样品具有比正片麻岩更富集的全岩Sr-Nd同位素组成,指示源区可能还有少量沉积物。综上,我们认为这些花岗岩是深俯冲陆壳在碰撞后阶段部分熔融形成的,由于大陆岩石圈地幔伸展或底部岩石重力不均衡,造山带发生垮塌并导致软流圈地幔上涌,从而造成地壳内不同层位和不同组成的岩石发生大规模熔融。这一阶段不仅会形成大规模花岗质熔体,同时也会使大量残留体遗留在源区,从而导致大陆地壳发生壳内地球化学分异。

杨阳[7](2020)在《北大别多期深熔作用与山根垮塌 ——来自混合岩和变质闪长岩的制约》文中研究指明深熔作用与大陆碰撞造山带的形成和演化息息相关,对板块构造理论的发展有着重要的意义,是当今地球科学研究的热点之一。地壳深熔是引起地壳成分分异和深俯冲板片折返以及花岗岩形成的重要控制因素,并在造山带的山根垮塌过程中发挥着重要的作用。大别造山带是典型的陆-陆碰撞型造山带,发育了与大陆俯冲和碰撞相关的、具有不同变质程度与演化过程的5个构造岩石单位。其中,北大别是三个含榴辉岩构造岩石单位之一,经历了深俯冲和多阶段折返以及造山后山根垮塌在内的复杂演化过程,并发生了多期的深熔事件,形成了多种类型的岩浆侵入体和混合岩,为研究碰撞造山带的地壳深熔作用与山根垮塌提供了理想的对象和场所。本文对北大别混合岩中多种类型的浅色体以及变质闪长岩等进行了系统的岩石学、岩相学、锆石U-Pb年代学以及元素和同位素地球化学等方面综合研究,对该区域的深熔期次和时代、深熔机制以及混合岩和变质闪长岩对折返初期的高温减压及碰撞后山根垮塌的岩石学和地球化学响应进行了深入讨论和限定,为探究北大别的演化过程提供了新的制约。北大别混合岩中的残留体和多种类型浅色体的研究表明,该带发生了多期深熔作用。混合岩中的浅色体,按照矿物组合和结构可以分为四类:(1)含石榴子石浅色体;(2)富角闪石浅色体;(3)贫角闪石浅色体;(4)富钾长石浅色体。锆石U-Pb年代学研究结果表明,第一类浅色体形成于晚三叠世(209±2 Ma),对应于深俯冲板片折返初期的高温减压熔融。该类型浅色体发育强烈的变形结构,并具有高的重稀土元素含量和Rb/Sr比值、低Th/U比值以及显着的Eu负异常,其中的转熔石榴子石含有浑圆状多相矿物包裹体。它们的形成温度为872-941℃,压力为8.2-10.0 kbar,高于实验得到的黑云母脱水温压条件,显示其形成于无水环境下黑云母脱水引发的高温减压熔融。后三类浅色体的形成年龄依次为133±3 Ma、124±3 Ma以及114±7 Ma,与大别山碰撞后山根垮塌作用有关。它们之间相似的弱变形至无变形结构、渐变的矿物组合和元素特征,指示这三类浅色体可能是深熔熔体在不同演化阶段冷却结晶的产物。其形成温度和压力分别为T=665-789℃,P=2.3-4.4 kbar,低于黑云母的分解温度,结合富角闪石浅色体中转熔含水矿物(角闪石)的存在以及其低Rb/Sr和Rb/Ba 比值等特征,表明山根垮塌和地幔上涌过程中,外来的热量和富水流体引发当时位于中地壳深度的原岩发生大规模部分熔融和混合岩化作用,形成了广泛分布的富角闪石浅色体、贫角闪石浅色体和富钾长石浅色体。此外,上述四类浅色体均具有与北大别超高压变质岩石(如榴辉岩和花岗质正片麻岩)具有一致的Sr-Nd同位素组成,显示它们具有一定的成因联系。北大别变质闪长岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,并具有显着的Ba正异常,与下地壳的地球化学特征一致。此外,变质闪长岩也表现出典型的下地壳型Sr-Nd-Pb同位素特征,包括中等的初始87Sr/86Sr比值(0.707582-0.708099)、低 εNd(t)值(-15.3—20.4)和较低的初始 Pb 同位素比值(206Pb/204Pb=16.0978-16.8452、207Pb/204Pb=15.3167-15.454447、208Pb/204Pb=37.1778-37.8397),与北大别超高压变质岩石(如榴辉岩和变质闪长岩)的同位素特征一致。锆石形态学和U-Pb年代学研究表明,变质闪长岩中的锆石核部和边分别保留了两期地质记录。锆石核部的年龄为约130 Ma,具有明显的的韵律环带、较高的Th/U比值和U含量,指示岩浆冷却时代;而锆石边形成时代稍晚,约为125 Ma,无明显分带,具有相对较低的Th/U比值和U含量,且通常填充核部熔蚀(港湾状)部位,指示高温变质成因。地质温压计计算结果显示,(变质)闪长岩的成岩温度和压力分别为T=725-806℃、P=4.7-6.2 kbar。锆石的核部和边部通常具有一致的太古代二阶段Hf模式年龄,普遍老于该区域的混合岩和超高压变质岩石,因此难以使用单一的下地壳源区部分熔融解释变质闪长岩的成因。结合元素及同位素地球化学分析和大别造山带山根垮塌模型,该岩石形成时的初始岩浆应主要由山根垮塌后减薄的下地壳镁铁质岩石部分熔融形成,并混合了少量的幔源物质。此外,粗粒眼球状钾长石变斑晶往往沿变质闪长岩变形线理分布,并保持较好的晶型,指示其形成时代接近于岩石变形时代,其形成温度压力推测为T=583-599℃、P<4.7 kbar。综上所述,北大别发生了两期重要的的深熔事件。第一期发生于北大别深俯冲板片折返初期(~209 Ma),在无水条件下,黑云母等含水矿物发生减压分解并释放少量自由水,使周围岩石发生小规模部分熔融,形成了含石榴子石浅色体(首次查明和报道)。第二期深熔作用则发生在碰撞后山根垮塌阶段(110-130 Ma),加厚下地壳及岩石圈地幔发生垮塌,软流圈地幔上涌,为上覆岩石带来充足的热量和大量的外来流体。在此作用下,原本位于中地壳深度的北大别花岗片麻岩和榴辉岩发生大规模部分熔融和混合岩化,形成了富角闪石浅色体、贫角闪石浅色体以及富钾长石浅色体。与此同时,减薄的下地壳岩石发生部分熔融,产生的熔体与幔源物质发生相互作用后在浮力的作用下向上运动,形成了闪长岩等侵入体。

王慧宁[8](2020)在《昌宁—孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的岩石学、变质演化及其对古特提斯洋—陆俯冲造山的制约》文中研究表明古特提斯是地球演化进程中一个非常关键的时期,古特提斯构造域形成演化的系统研究对于深入探讨东南亚古大陆重建和理解地球发展历史具有重要意义。青藏高原东南缘三江地区中部的昌宁-孟连造山带是一条重要的古特提斯洋-陆俯冲增生型造山带。该带位于亲冈瓦纳古陆的保山-腾冲地块和亲印支-扬子陆块的兰坪-思茅地块之间,代表古特提斯主洋盆的残迹,记录了自大洋打开和扩张、经洋壳闭合和板片俯冲消减、直到折返-抬升等一系列完整的造山带演化过程。以往众多研究表明,昌宁-孟连造山带向北可与青藏高原北缘的龙木错-双湖缝合带相连,向南则经过泰国东南部,一直延伸至马来西亚等东南亚地区。本文以昌宁-孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和围岩变沉积岩为重点研究对象,通过岩相学、成因矿物学、相平衡模拟、岩石地球化学、Sm-Nd同位素和多种矿物联合定年等综合研究,并结合前人资料的综合分析和区域性对比,准确限定高压-超高压变质岩的原岩成因、年代格架、变质演化P-T-t轨迹的样式及其形成的构造背景,率先发现含硬柱石榴辉岩和含硬柱石蓝片岩,确定榴辉岩和蓝片岩的赋存状态和展布特征,限定古特提斯主缝合带在三江地区的延伸分布规律,揭示古特提斯洋的俯冲-折返演化历史和俯冲隧道折返机制,构建古特提斯构造演化模式。研究区榴辉岩呈南-北向长达200 km、东-西向宽约50 km的狭长带状分布,自北向南主要出露于勐库、根恨河、邦丙-丫口、黑河、谦迈和景洪等地区。岩石类型和矿物组合十分复杂,既包括低温型榴辉岩,如含硬柱石退变榴辉岩(Grt+Omp+Ph+Lws+Amp+Pl+Rt/Ilm/Ttn+Qz)、硬柱滑石多硅白云母榴辉岩(Grt+Omp+Lws+Tlc+Ph+Amp+Rt+Qz)、多硅白云母/滑石/绿帘石蓝闪榴辉岩(Grt+Omp+Gln+Aln/Ep±Ph±Tlc+Pg+Rt+Qz),也包括中温型榴辉岩,如白云石/菱镁矿蓝晶榴辉岩(Grt+Omp+Ky+Dol+Mgs+Rt+Pg+Aln/Ep+Qz),多硅白云母榴辉岩(Grt+Omp+Ph+Rt+Qz)和退变榴辉岩(Grt+Amp+Pl+Rt/Ilm/Ttn+Qz±Ky±Ph)。蓝片岩的空间展布规律与榴辉岩相似,自北向南主要分布于耿马和章驮、南榔-粟义-安康-小黑江、惠民、西定和布朗山等地区。研究发现,栗允新寨和新寨地区的蓝片岩以保存大量硬柱石为特征,包括绿帘镁钠闪石片岩(Mrbk+Ep/Aln+Chl+Ab+Ttn+Ph+Hem+Lws+Aug-Aeg+Qz)和石榴蓝闪片岩(Grt+Fgl+Ttn+Lws+Omp+Ph+Qz±Stp)。硬柱石是洋壳冷俯冲的标志性矿物,含硬柱石榴辉岩和含硬柱石蓝片岩共存于同一造山带中的现象极其罕见,昌宁-孟连造山带为国内继北祁连造山带和西南天山造山带之后第三处完好保存含硬柱石的榴辉岩和蓝片岩的洋-陆俯冲造山带,表明昌宁-孟连造山带为典型的冷俯冲增生型造山带。在榴辉岩和蓝片岩内,硬柱石呈单颗粒细小包体赋存于石榴子石和钠质闪石(镁钠闪石和铁蓝闪石)中,硬柱石的完好保存指示不同俯冲深度的高压-超高压岩石经历了快速俯冲和快速折返的演化过程。变沉积岩系在昌宁-孟连造山带中广泛分布,岩石类型多样,主要包括多硅白云母石英片岩、钠长石英多硅白云母片岩、石榴多硅白云母片岩、含十字蓝晶石榴云母片岩、硬绿泥钠云多硅白云母片岩和绿泥蓝闪钠长片岩等。典型的变沉积岩普遍保存了高压变质矿物组合,以发育多硅白云母为特点,其它特征高压矿物包括石榴子石、蓝晶石、硬绿泥石、钠云母和蓝闪石等。综上所述,昌宁-孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩系共同组成南-北向延伸规模长达400 km,宽约50 km的高压-超高压变质带。榴辉岩和蓝片岩的地球化学性质十分复杂,显示出与OIB、E-MORB和N-MORB相似的地球化学属性,?Nd(t)值多为正(0.267.89),少部分为负(-5.45-0.04)。含硬柱石退变榴辉岩和绿帘镁钠闪石片岩的地球化学组成类似于OIB,?Nd(t)分别为-0.352.98和2.294.40。部分退变榴辉岩的元素配分模式与N-MORB相近,?Nd(t)为7.89;另一部分(退变)榴辉岩和石榴蓝闪片岩的地球化学特征则与E-MORB相似,?Nd(t)分别为-4.344.78和-5.454.10,表明它们的原岩应形成于洋岛-海山的环境或者来源于富集或亏损的洋中脊岩石圈地幔,且部分原岩成分受到壳源物质的混染。榴辉岩和蓝片岩的地球化学特征和Sm-Nd同位素比值与古特提斯主洋盆内蛇绿岩套和洋岛-海山的(变)基性岩十分相似,表明昌宁-孟连造山带高压-超高压变基性岩的原岩应归属古特提斯洋壳。大量岩浆锆石U-Pb定年结果显示,研究区榴辉岩和蓝片岩的原岩年龄跨度较宽,为451-250 Ma。其中含硬柱石退变榴辉岩记录了451 Ma的最老原岩时代,而含多硅白云母蓝晶石退变榴辉岩和石榴蓝闪片岩的原岩时代最年轻,为256-250 Ma,菱镁矿蓝晶榴辉岩和退变榴辉岩的原岩时代变化于二者之间,为317-262 Ma左右。这些变基性岩的原岩时代均与研究区古特提斯洋的形成演化时代相对应。变沉积岩系的原岩主要为成分成熟度较低的(亚)长石砂岩和硬砂岩类,沉积物源以长英质成分为主。各类变沉积岩的碎屑锆石年龄分布特征一致,主要集中于1150-850 Ma和600-450 Ma,相应的年龄峰值分别为950 Ma和550 Ma,最小的年龄峰值限定最老沉积时限约为428 Ma。变沉积岩的源区物质组成十分复杂,主要为兰坪-思茅地块的前寒武纪基底和新元古代泛非期的火成岩,少量与原特提斯洋俯冲或古特提斯洋初始拉张过程相关的火山沉积。昌宁-孟连造山带中变沉积岩的原岩应归属兰坪-思茅地块的早古生代沉积地层,并受到新元古代至早古生代多期构造热事件的改造。榴辉岩和蓝片岩的变质演化显示了十分一致的顺时针P-T轨迹。俯冲进变质过程的P-T轨迹均沿着低的地温梯度(5-10℃/km)演化,以普遍出现硬柱石为标志;退变质阶段多为近等温降压或降温降压,以钠钙质闪石(蓝透闪石和冻蓝闪石)、钙质闪石(阳起石和韭闪石等)、透辉石、绿帘石、钠云母和钠长石等低压矿物相的出现为特征。然而,它们的峰期变质P-T条件和峰期矿物组合存在显着差别,其中,绿帘镁钠闪石片岩(Lws+Mrbk+Aug-Aeg+Ph+Aln+Ttn±Chl+Qz)和石榴蓝闪片岩(Grt+Fgl+Omp+Ph+Lws+Rt/Ilm+Qz)记录了硬柱石蓝片岩相峰期矿物组合,峰期P-T条件明显不同,分别为12.4-16.8 kbar和350-406℃,和19.5-22.6 kbar和490-510℃,对应于50-70km的俯冲深度;含硬柱石退变榴辉岩和多硅白云母/滑石蓝闪榴辉岩的峰期矿物组合(Grt+Omp+Gln+Ph+Aln±Tlc+Rt+Qz)与石榴蓝闪片岩接近,记录了更高的峰期变质P-T条件(23-26 kbar和520-610℃),对应于低温/高压硬柱石榴辉岩相,俯冲深度达75-80 km;白云石/菱镁矿蓝晶榴辉岩的峰期变质矿物组合(Grt+Omp+Ky+Ph+Dol+Mgs+Rt+Qz)以基本无含水矿物为特征,峰期P-T条件(675-754℃和29-32 kbar)达到中温/超高压蓝晶石榴辉岩相的范围,记录了最大俯冲深度90-95 km。变沉积岩系的峰期温压条件与榴辉岩和蓝片岩存在一定差异。含十字蓝晶石榴云母片岩的峰期矿物组合为Grt+Ph+Ky±Jd+Qz,为典型榴辉岩相组合,峰期温压条件为600-750℃和19-30 kbar;石榴多硅白云母片岩则记录了蓝片岩相至榴辉岩相的峰期温压条件(392-553℃和18.8-21.6 kbar);绿泥蓝闪钠长片岩的峰期温压条件为430-520℃和9-11 kbar,峰期矿物组合为Gln+Ab+Ph+Ttn+Qz。大量变质锆石U-Pb年龄和多硅白云母40Ar-39Ar定年结果综合研究表明,昌宁-孟连造山带中榴辉岩和变沉积岩的变质时代分别为246-227 Ma和238-231 Ma。其中,原岩年龄最老的含硬柱石退变榴辉岩(450 Ma)记录了最老的变质年龄246-245 Ma,而原岩年龄最新的含多硅白云母蓝晶石退变榴辉岩(256-250 Ma)则记录了较新的高压变质时代235 Ma。由此可见,不同时代的古特提斯洋壳在246-227 Ma之间发生连续的俯冲消减,早期进变质俯冲时代约为250 Ma,板片沿着低的地温梯度(5-10℃/km)和4.5-6.0 km/myr的俯冲速率发生冷的快速俯冲,石榴蓝闪片岩和含多硅白云母蓝晶石退变榴辉岩的原岩时代与变质时代如此接近,表明新生洋壳在形成后随之被古老洋壳强烈拖拽并进入俯冲通道,俯冲至50-80 km的深度,形成硬柱石蓝片岩和低温型榴辉岩;洋壳板片在234 Ma进一步俯冲至90-95 km的最大深度,形成超高压变质的白云石/菱镁矿蓝晶榴辉岩;在新三叠世(227-225 Ma),高压-超高压岩石发生快速折返,折返速率约为3.2-4.2 km/my左右;在新三叠世末期(222-207 Ma),这些岩石最终折返-抬升至浅地表,部分经历了强烈的退变质作用的改造。昌宁-孟连造山带变沉积岩系的高压变质时代与榴辉岩和蓝片岩相近,表明兰坪-思茅地块陆相沉积岩系曾普遍卷入到古特提斯俯冲-造山事件,这进一步充分表明在古特提斯洋俯冲过程中,位于俯冲带上盘的变沉积岩系由于受到构造剥蚀作用而被携带进入俯冲带内,并经历了高压变质作用,随后与榴辉岩和蓝片岩一起折返-抬升。高压-超高压变基性岩的折返过程不仅受到巨量变沉积岩系的浮力作用的影响,而且与隧道流作用密切相关。昌宁-孟连造山带俯冲板片的物质来源复杂,既包括年龄跨度达200 Ma的古老洋壳和新生洋壳,也包括上盘的变沉积岩系。这些岩石峰期变质温压条件和变质演化P-T轨迹的差异性体现出俯冲板块边界复杂的俯冲-折返演化过程,如俯冲洋壳与上覆板片局部耦合或板底垫托作用等;部分高压矿物(如石榴子石和铁蓝闪石)发育的震荡型成分环带指示俯冲带内多期俯冲-折返过程,体现出俯冲板片在隧道环流的驱使下的循环运动;近等温减压或降温降压而无明显高温叠加的退变质过程表明俯冲板片的快速折返受隧道流作用的影响,这些特征均与俯冲隧道折返模式的特点非常吻合。由此可见,在昌宁-孟连造山带中,俯冲至不同深度的新-老古特提斯洋壳板片和被俯冲洋壳刮削下来的变沉积岩随隧道流发生强烈的机械混合,在隧道回流的作用下快速折返-抬升并发生构造叠置。昌宁-孟连造山带榴辉岩和蓝片岩的野外产状、矿物组合特征、高压-超高压变质时代和地球化学属性均与龙木错-双湖榴辉岩和蓝片岩十分相似,表明昌宁-孟连造山带和龙木错-双湖缝合带在空间上可以相连,共同组成了古特提斯主缝合带,该缝合带自青藏高原北缘可持续延伸到三江地区的昌宁-孟连一带,延伸规模至少达2000 km。青藏高原这一古特提斯主缝合线的准确限定,为深入探讨俯冲带深部动力学过程和古特提斯复杂的构造演变机理提供了重要制约。昌宁-孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的岩石学和变质演化的精细研究,为进一步深入探究汇聚板块边界洋-陆俯冲带热力学结构、流体活动与元素迁移以及壳-幔物质循环等提供了重要信息。

王晓霞[9](2020)在《俯冲成因金刚石及其地球化学意义》文中研究指明金刚石作为重要的超高压指示矿物,在全球多个超高压俯冲带中均有发现。对俯冲带金刚石的成因是目前地球科学的前缘研究领域之一,虽然前人已经对其进行了详细的研究,但此类金刚石的形成机制仍存在较大争议。大洋俯冲带和大陆俯冲带金刚石(包裹体)的发现指示洋壳和陆壳能够携带一定量的碳俯冲到地幔深度(>120km)形成超高压稳定矿物(金刚石)储存在地幔中。同时部分金刚石则通过板片折返和岩浆喷发作用将受到俯冲带熔/流体交代作用的地幔物质带到地表,这不仅为系统了解俯冲带型金刚石成因提供了天然样品,而且对了解地幔性质,深部碳循环以及俯冲带壳幔相互作用过程提供重要信息。基于以上科学问题,本学位论文选取华北克拉通东南缘栏杆地区的含金刚石碱性玄武岩和大别造山带饶拔寨含金刚石橄榄岩为研究对象开展了详细的包裹体,矿物学和地球化学研究。首先,本文对位于华北克拉通东南缘栏杆地区含金刚石碱性玄武岩进行了系统的年代学和地球化学研究。华北克拉通东部地区中生代岩浆活动频繁,主要出露基性岩及中酸性岩浆岩。幔源的基性岩是研究地幔组成和演化的重要对象,前人在该区玄武岩中发现金刚石等超高压指示矿物,其中金刚石以立方体和曲面菱形十二面体聚形存在,粒径约0.2~0.6mm。栏杆碱性玄武岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果为174±14Ma,是华北克拉通东部首次报道的早侏罗纪玄武岩。金刚石的存在表明玄武岩岩浆的来源深度>120km,指示在此之前华北克拉通岩石圈尚未发生明显的减薄。岩相学观察表明栏杆地区玄武岩具有斑状结构,其斑晶为辉石,基质为微晶斜长石及少量角闪石。含水矿物角闪石的存在表明岩浆源区富集水。主量元素数据指示该区玄武岩属于碱性玄武岩;稀土配分图呈右倾特征,微量元素蛛网图中显示富集大离子亲石元素和亏损高场强元素,反映源区经历过流体的交代作用;全岩Sr-Nd-Pb同位素和锆石Hf同位素组成(86Sr/88Sr(t)=0.70646~0.70925;εNd(t)=-2~-4;206Pb/204Pb(t)=17.1~18.1;207Pb/204Pb(t)=15.3~15.6;208Pb/204Pb(t)=37.8~38.7;εHf(t)=-17~-21)表现为轻微富集特征。综上研究表明,华北克拉通东部岩石圈地幔受到了明显的流体交代作用,流体可能来源于古太平洋板块俯冲脱水作用。古太平洋板块早期俯冲脱水产生的流体不断交代华北岩石圈地幔,导致岩石圈地幔深部强度变弱,流变性增强,最终在一定范围内发生部分熔融形成玄武岩。随着俯冲带流体的向上运移,上覆岩石圈地幔氧逸度发生变化,碳在流体(CHO流体)中的溶解度下降,导致金刚石从CHO流体中结晶。栏杆碱性玄武岩中金刚石的发现表明在侏罗纪华北克拉通岩石圈仍然很厚,大规模的减薄破坏作用发生在侏罗纪之后。M型造山带地幔橄榄岩在俯冲隧道中受到俯冲带熔/流体交代,是研究俯冲带壳/幔边界水-岩相互作用的天然实验室。本文选取了饶拔寨(RBZ)橄榄岩为研究对象,进行了详细的包裹体,全岩地球化学以及矿物学研究。全岩地球化学研究结果显示具有高Mg#值,Ni含量,Mg/Si比值,以及低Al2O3+CaO含量等难熔特征。微量元素数据显示具有亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)的特征。主微量数据结果表明,RBZ橄榄岩是典型的M型橄榄岩。通过对大别造山带RBZ橄榄岩的岩相学研究发现造岩矿物中保存了丰富的包裹体类型,结合原位拉曼光谱测试和Linkam600显微测温,结果显示饶拔寨橄榄岩中存在四种类型的包裹体:1)原生熔体包裹体;2)单相固体包裹体(金刚石、菱镁矿和韭闪石);3)甲烷(CH4)包裹体以及4)次生高盐度流体包裹体。原生熔体包裹体和韭闪石(含水硅酸盐矿物)包裹体的存在表明RBZ橄榄岩受到含水硅酸盐熔体的交代作用。这是首次在大别造山带橄榄岩中发现金刚石,表明饶拔寨橄榄岩经历了超高压变质作用,俯冲带含碳流体能够随着板块俯冲到120km甚至更深的地方。拉曼分析结果显示,组成金刚石的碳存在sp2型和sp3型两种类型的碳,指示甲烷在金刚石的形成过程中具有重要作用。因此推测RBZ微粒金刚石是在合适的P-T-fO2条件下从富CH4的CHO含水硅酸盐熔体中通过甲烷的氧化反应形成的:CH4+4Cr3+→C(diamond)+4Cr2++4H+。随着CHO含水硅酸盐熔体的上升,氧逸度升高,CH4-H2O熔体转变为CO2-H2O熔体并与橄榄岩反应形成菱镁矿。菱镁矿和金刚石作为超高压含碳矿物相被存储在地幔中,极少量的橄榄岩随着俯冲板片折返回地表,为研究深部地球提供重要信息。金刚石、菱镁矿和甲烷被认为是俯冲带中重要的碳储库,这些稳定的含碳相可以通过俯冲作用将碳运移并储存到地幔中,并对深部碳循环起到重要作用。韭闪石作为一种含水硅酸盐矿物,其结晶需要高温环境(>1000℃)。这一高温热源可能与软流圈上升有关。随着韭闪石的结晶萃取了含水硅酸盐熔体中大量的H2O(H+,OH-)和Si,从而形成高盐度流体。角闪石作为变质矿物之一,具有较高的氯(Cl)含量,表明交代橄榄岩的含水硅酸盐熔体中富含氯,即俯冲隧道壳幔边界存在C-H-O-Cl含水硅酸盐熔体的活动。此外,在RBZ橄榄岩中还发现两种类型的尖晶石出溶体:group-Ⅰ型高Cr尖晶石出溶体和group-Ⅱ型低Cr尖晶石出溶体。相比于高Cr尖晶石,低Cr尖晶石具有高Mg2+/Fe2+比值,表明低Cr尖晶石可能是由于周围环境氧逸度突然升高而形成的。随着氧逸度的升高,更多的橄榄石和斜方辉石中的Cr2+被氧化成Cr3+,从而形成低Cr尖晶石出溶体。低Cr尖晶石的形成可能与板片断离引起的软流圈上涌有关。尖晶石记录了俯冲带氧逸度的改变,为我们研究俯冲带氧逸度提供重要依据。通过对大洋俯冲带和大陆俯冲带含金刚石的样品进行地球化学,锆石U-Pb年代学,包裹体成分分析的研究,发现俯冲板片脱水形成的CHO流体可能是形成俯冲带型金刚石的主要介质。变价离子在金刚石形成过程中起到氧逸度缓冲剂的作用。金刚石等超高压稳定相对深部碳循环具有重要作用。随着板片俯冲/折返,俯冲带氧逸度发生变化并且被捕获的包裹体及含变价离子的矿物所记录。

谭东波[10](2020)在《大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的锂同位素、熔-流体包裹体和铌-钽地球化学研究》文中研究表明大别造山带位于中国东部,是由华南板块和华北板块在三叠纪时期碰撞所形成的,它不仅是世界上保存最好、出露规模最大和研究程度最高的高压/超高压变质地体之一,同时也是广泛发育碰撞后岩浆活动的地区之一。研究大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的地球化学特征对于认识大陆碰撞过程中俯冲地壳物质再循环,以及镁铁质岩浆演化过程的元素分异行为具有十分重要的意义。本学位论文对大别造山带中生代碰撞后镁铁质火成岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,主要包括以下三方面的工作:对大别造山带道士冲、祝家铺、椒子岩和沙村碰撞后镁铁质火成岩的全岩锂(Li)同位素和主-微量元素组成进行了系统的调查,结果为认识俯冲华南陆壳物质再循环进入地幔提供了新的证据。碰撞后镁铁质全岩具有高MgO(高达20.67 wt.%),低SiO2(41.06—56.02 wt.%)含量,以及弧形微量元素特征(富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素)。我们首次调查了大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的全岩Li同位素组成(Li=2.50—28.0 ppm,平均为9.20 ppm,δ7Li=-2.9至+7.2‰,平均为+2.7‰),发现其变化范围与正常地幔值有明显不同(Li=1.20±0.10ppm;δ7Li=+2.9至+4.3‰,平均为+3.5±1.0‰)。在排除了围岩同化混染作用、岩浆结晶分异作用、部分熔融程度和俯冲脱水过程可能造成的Li同位素分馏对碰撞后镁铁质岩Li同位素组成的影响因素后,我们认为再循环陆壳物质的加入是导致碰撞后镁铁质岩具有超出正常地幔Li同位素组成的主要原因。通过对比大别-苏鲁造山带出露的变质岩以及陆源沉积物的Li同位素组成,我们认为再循环进入地幔源区的岩石单元主要以片麻岩为主,同时含有少量的榴辉岩、陆源沉积物和大理岩。本项成果首次证明了 Li同位素可以是研究俯冲大陆地壳物质再循环的良好示踪剂。对大别造山带祝家铺碰撞后镁铁质火成岩进行了详细的熔-流包裹体岩相学研究和激光拉曼光谱分析。在主要成岩矿物(橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和角闪石)中均识别出三类包裹体,成分组合分别为:硅酸盐(类似于寄主矿物,下同)±碳酸盐±硫酸盐±甲烷(CH4)±H2O,碳酸盐+滑石+CH4±硫酸盐,硅酸盐+碳酸盐±滑石±CH4±硫酸盐,它们分别代表了寄主矿物在形成时所捕获的熔体相、流体相和熔-流体共存相的组分。三类包裹体中均存在碳酸盐和硫酸盐子矿物以及CH4组分,指示了地幔源区在发生部分熔融之前已经存在CO2、CH4和S组分。排除了寄主矿物对包裹体成分的改造作用,认为包裹体中的碳酸盐和硫酸盐子矿物主要来自于自身成分的结晶与沉淀。CH4可能由深俯冲大陆地壳衍生的CO2流体与地幔楔橄榄岩发生费托反应所形成的或者来自地球表层。综合前人研究成果,我们认为大别造山带祝家铺碰撞后镁铁质岩的源区同时受到两种介质的交代,分别为长英质硅酸盐熔体和COH流体,这种介质的性质可能为硅酸盐熔体+COH流体体系的超临界流体。本项成果通过对大别造山带碰撞后镁铁质岩的熔-流体包裹体研究,深化了对大陆俯冲带挥发分再循环的认识。对大别造山带道士冲碰撞后镁铁质火成岩进行了全岩和单矿物(角闪石和黑云母)主-微量元素分析研究,数据为理解幔源镁铁质岩浆演化过程中元素(特别是铌(Nb)和钽(Ta))的分异行为提供了新的认识。根据野外和显微镜下岩相学观察,道士冲镁铁质岩大致可以分为三组(Group-Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ),分别代表了岩浆演化不同阶段的产物。从 Group-Ⅰ到 Group-Ⅲ,全岩 MgO、Fe2O3、CaO、Cr 和 Ni 含量y以及 Mg#值逐渐降低,SiO2、A12O3、Na2O、Ba、Sr 含量和 Nb/Ta 比值(19.5—26.2)逐渐升高,表明道士冲镁铁质岩代表了一个良好的岩浆演化序列,并且在岩浆演化过程中发生了显着的Nb-Ta分异。单矿物角闪石的原位LA-ICP-MS分析结果表明 Nb(4.87—22.5 ppm)、Ta(0.20—0.77ppm)含量和 Nb/Ta 比值(16.8-41.1)随着其Mg#值降低而升高,但随TiO2含量增加而升高;单矿物黑云母的分析结果也显示出类似的特征,其Nb(8.50—25.1 ppm)、Ta(0.32—0.65 ppm)含量和Nb/Ta(21.1—49.6)比值随着Mg#值降低而升高,随TiO2含量增加而升高。通过半定量模拟与角闪石和黑云母结晶时平衡的硅酸盐熔体的Nb/Ta比值组成,以及黑云母和硅酸盐熔体之间的Nb-Ta分配系数(DBt/melt Nb/Ta),发现(1)随着角闪石的不断分离结晶,硅酸盐熔体的Nb/Ta 比值会大幅度下降,可以从31.6逐渐降低到15.6;(2)黑云母和硅酸盐熔体之间的D Bt/melt Nb/Ta(0.89—2.40)和Mg#值呈现良好的负相关关系(D=-0.0626×Mg#+5.4811,R2=0.9424)。这方面的研究首次从天然样品角度证实了岩浆演化过程中角闪石和黑云母的分离结晶会造成较大的Nb-Ta分异,并显着降低熔体中的Nb/Ta比值。据此我们提出角闪石和黑云母是早期大陆地壳形成过程中重要的结晶残余相,并估算大约有0.12—0.24%硅酸盐地球质量的角闪石和黑云母就可以平衡整个硅酸盐地球的Nb亏损,中-下地壳是可能的高Nb/Ta比值储库。

二、质谱精确测定新沂榴辉岩Sm-Nd同位素年龄(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、质谱精确测定新沂榴辉岩Sm-Nd同位素年龄(论文提纲范文)

(1)青海柴达木盆地周缘显生宙陆相火山岩区多金属成矿作用研究(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
绪论
    0.1 论文选题及意义
        0.1.1 项目依托及选题来源
        0.1.2 选题依据及意义
    0.2 研究区地理位置及自然条件
    0.3 研究现状及存在问题
        0.3.1 陆相火山岩区矿床研究现状
        0.3.2 研究区区域地质和矿产研究工作
        0.3.3 存在问题
    0.4 研究思路和研究方法
        0.4.1 研究思路
        0.4.2 研究内容及方法
    0.5 主要工作量
    0.6 论文研究的主要成果和进展
第1章 区域地质背景
    1.1 大地构造位置及构造分区
        1.1.1 大地构造位置及构造分区
    1.2 区域地层
        1.2.1 柴周缘东昆仑造山带
        1.2.2 柴北缘造山带
    1.3 区域构造
        1.3.1 昆南断裂
        1.3.2 昆中断裂
        1.3.3 昆北断裂
        1.3.4 柴达木南缘隐伏断裂
        1.3.5 柴达木北缘隐伏断裂
        1.3.6 丁字口-乌兰断裂
        1.3.7 宗务隆山南断裂
        1.3.8 宗务隆-青海南山断裂
        1.3.9 阿尔金断裂
        1.3.10 哇洪山-温泉断裂
    1.4 区域岩浆岩
        1.4.1 东昆仑地区
        1.4.2 柴北缘地区
第2章 柴周缘陆相火山岩及动力学演化研究
    2.1 前加里东期柴周缘构造演化
    2.2 加里东期-华力西期柴周缘构造演化
        2.2.1 柴南缘东昆仑造山带加里东期强烈构造体制转化和构造迁移
        2.2.2 柴北缘造山带加里东期-华力西期构造演化新认识
    2.3 华力西期-印支期柴周缘构造演化
        2.3.1 华力西-印支期东昆仑造山带安第斯型造山运动
        2.3.2 华力西期-印支期柴北缘构造演化新认识
        2.3.3 柴周缘中生代相邻板块时空演化关系
    2.4 关于中生代火山岩问题
        2.4.1 印支早期夏河组火山岩
        2.4.2 印支晚期鄂拉山组火山岩
        2.4.3 夏河组和鄂拉山组火山岩差异性对比
第3章 典型矿床研究
    3.1 柴周缘中生代陆相火山岩区典型矿床
        3.1.1 鄂拉山口铅锌矿床
        3.1.2 夏河铜多金属矿床
        3.1.3 哈日扎银铜多金属矿床
        3.1.4 那更康切尔银矿床
    3.2 柴周缘古生代陆相火山岩区典型矿床
        3.2.1 达达肯乌拉山铜铅锌矿床
        3.2.2 孔雀沟-哈布其格钼(铜)金多金属矿床
第4章 区域铜铅锌银多金属成矿作用及成矿规律
    4.1 柴周缘成矿带的时空结构
    4.2 火山岩与成矿关系解析
    4.3 柴周缘印支早期陆相火山岩区多金属成矿作用
    4.4 柴周缘印支晚期陆相火山岩区银多金属成矿作用
        4.4.1 幔源C-H-O流体与银、金元素的关系
        4.4.2 成矿深源性问题探讨
        4.4.3 东昆仑富Ag幔源流体向地壳活化运移成矿过程分析
        4.4.4 成矿模式
        4.4.5 矿床的剥蚀保存条件
    4.5 柴周缘陆相火山岩区多金属矿床成矿作用及成矿规律总结
第5章 结论
参考文献
附录
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(2)北秦岭超高压变质岩带的构造变形特征和剥露过程研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 超高压变质作用
        1.1.2 高压–超高压变质岩折返过程中的变质与变形作用
    1.2 选题依据
        1.2.1 研究现状和存在问题
        1.2.2 研究内容
        1.2.3 研究思路与方法
    1.3 分析手段
        1.3.1 矿物化学
        1.3.2 全岩主量元素分析
        1.3.3 激光拉曼光谱分析
        1.3.4 锆石U-Pb定年和稀土元素分析
    1.4 论文完成的工作量
第二章 区域地质概况
    2.1 华北南缘
    2.2 北秦岭造山带
        2.2.1 宽坪群
        2.2.2 二郎坪群
        2.2.3 秦岭群
        2.2.4 商丹缝合带
    2.3 南秦岭造山带
    2.4 华南北缘
第三章 秦岭群的地质构造特征
    3.1 朱阳关-夏馆断裂带
    3.2 大河沟与古木窑岩片
    3.3 淇河岩片
    3.4 秦岭岩群
    3.5 商丹断裂
    3.6 区域侵入岩
    3.7 秦岭群构造变形特征
第四章 秦岭群中带淇河岩片斜长角闪岩变质作用及年代学研究
    4.1 野外地质特征
    4.2 岩相学与矿物化学特征
    4.3 相平衡计算
    4.4 淇河岩片斜长角闪岩的锆石年代学
    4.5 淇河岩片斜长角闪岩锆石U-Pb年龄的意义
第五章 秦岭群副变质岩锆石年代学研究
    5.1 地层概述与采样位置
    5.2 碎屑锆石年代学
    5.3 秦岭群形成时代及不同构造岩片的亲缘性对比
第六章 讨论
    6.1 秦岭群是否整体经历了大陆的深俯冲作用
    6.2 秦岭群构造变形年龄与地质意义
    6.3 秦岭群高压–超高压岩石的形成与折返过程
主要结论和存在的问题
    主要结论
    存在问题
附表
参考文献
致谢
攻读博士学位期间取得的科研成果
    1.发表的学术论文
    2.会议摘要
    3.参与的科研项目
作者简介
    1.基本情况
    2.教育背景
    3 攻读博士学位期间的其他奖励

(3)Mg同位素制约俯冲带物质再循环(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 镁元素基本性质
    1.2 镁同位素地球化学
        1.2.1 镁同位素及其表达方式
        1.2.2 不同地质储库的镁同位素特征
        1.2.3 高温地质过程中的镁同位素分馏
    1.3 选题依据及其意义
    1.4 研究内容及论文工作量小结
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 论文工作量小结
第2章 分析方法介绍
    2.1 镁同位素分析方法介绍
        2.1.1 实验器材和化学试剂
        2.1.2 岩石样品的溶解
        2.1.3 化学纯化流程
        2.1.4 质谱测试
        2.1.5 测试结果
    2.2 锌同位素分析方法
        2.2.1 实验器材和化学试剂
        2.2.2 样品溶解和化学纯化流程
        2.2.3 稀释剂的选择和质谱测试
        2.2.4 测试结果
    2.3 硅同位素分析方法
        2.3.1 实验器材和化学试剂
        2.3.2 样品溶解和化学纯化流程
        2.3.3 质谱测试和数据结果
    2.4 主量和微量元素
    2.5 锶和钕同位素
    2.6 小结
第3章 中国东部新生代玄武岩的镁-锌同位素研究
    3.1 引言
    3.2 地质背景和样品介绍
    3.3 结果
        3.3.1 主量和微量元素
        3.3.2 锶、钕、镁和锌同位素
    3.4 讨论
        3.4.1 地壳混染和分离结晶
        3.4.2 地幔中的大洋组分
        3.4.3 对板内玄武岩形成的指示意义
    3.5 小结
第4章 不平衡石榴石控制的极端Mg同位素分馏
    4.1 引言
    4.2 地质背景
    4.3 样品介绍
    4.4 数据结果
        4.4.1 主量和微量元素数据
        4.4.2 镁和硅同位素
    4.5 讨论
        4.5.1 流体性质和交代过程
        4.5.2 阶段一:石榴石单斜辉石岩
        4.5.3 阶段二:石榴石斜方辉石岩
        4.5.4 阶段三:橄榄岩隐性交代
        4.5.5 对弧岩浆形成的指示意义
    4.6 结论
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
附件
参考文献
致谢
博士期间发表的论文

(4)基于石榴石的变质岩年代学(论文提纲范文)

1 引言
2 定年基础
    2.1 衰变体系
    2.2 衰变常数
    2.3 等时线法的不确定性
    2.4 封闭温度
    2.5 石榴石中的Sm、Nd、Lu和Hf
    2.6 同位素分析技术
3 定年体系的优势
    3.1 石榴石Sm-Nd体系
    3.2 石榴石Lu-Hf体系
4 定年体系的不足和展望
    4.1 初始石榴石—基质的同位素不平衡
    4.2 包裹体的影响
    4.3 石榴石年龄的扩散重置
    4.4 微区取样技术
    4.5 Rb-Sr、Ar-Ar和U-Pb体系
    4.6 总结和展望

(5)北大别变基性岩岩石学和地球化学研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 导论
    1.1 研究背景
        1.1.1大陆深俯冲和超高压变质
        1.1.2 大陆深俯冲带的熔/流体活动
        1.1.3 大陆碰撞带高温-超高温变质作用叠加
        1.1.4 大陆碰撞造山带锆石学
    1.2 研究内容和意义
    1.3 工作量小结
    附表
第2章 区域地质
    2.1 区域地质背景
    2.2 大别造山带
        2.2.1 宿松低温/高压蓝片岩相带
        2.2.2 南大别低温/超高压榴辉岩相带
        2.2.3 中大别中温/超高压榴辉岩相带
        2.2.4 北大别高温/超高压混合岩相带
        2.2.5 北淮阳低温/低压绿片岩相带
        2.2.6 北大别超高压变质岩研究进展
第3章 分析方法
    3.1 全岩主微量分析
    3.2 全岩Sr-Nd同位素分析
    3.3 矿物面扫分析及能谱分析
    3.4 矿物主量元素分析
    3.5 矿物微量元素分析
    3.6 单矿物氧同位素分析
    3.7 锆石内部结构和包裹体分析
    3.8 锆石U-Pb定年和微量元素分析
    3.9 锆石Hf同位素分析
    3.10 榍石U-Pb定年和微量元素分析
第4章 北大别变基性岩P-T轨迹
    4.1 分析结果
        4.1.1 岩相学特征
        4.1.2 矿物地球化学
        4.1.3 变质阶段划分
        4.1.4 相平衡模拟
        4.1.5 其它地质温压计
    4.2 北大别变基性岩P-T轨迹演化
    4.3 小结
    附表
第5章 碰撞后构造背景下变基性岩部分熔融过程中锆石和榍石的响应行为:来自大别造山带超高压变质岩的制约
    5.1 分析结果
        5.1.1 锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素特征
        5.1.2 榍石U-Pb定年和微量元素特征
    5.2 讨论
        5.2.1 年龄指示意义
        5.2.2 部分熔融过程中副矿物响应行为
    5.3 超高压榴辉岩在碰撞后阶段重新活化
    5.4 小结
    附表
第6章 变基性岩深熔过程中的地球化学效应和绿辉石的响应行为:来自北大别石榴辉石岩和榴闪岩的制约
    6.1 分析结果
        6.1.1 北大别石榴辉石岩和榴闪岩
        6.1.2 金家铺石榴辉石岩
    6.2 讨论
        6.2.1 深熔作用的地球化学效应
        6.2.2 深熔过程中绿辉石的响应行为
        6.2.3 绿辉石参与的转熔反应
        6.2.4 碰撞后阶段深熔作用影响
    6.3 小结
    附表
第7章 结论
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文

(6)俯冲地壳物质再造和再循环 ——柴北缘造山带古生代岩浆岩的地球化学证据(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 导论
    1.1 研究背景
        1.1.1 板块俯冲带
        1.1.2 洋壳初始俯冲到新生大洋弧形成
        1.1.3 俯冲隧道壳幔相互作用
        1.1.4 碰撞后岩浆岩
    1.2 柴北缘造山带古生代岩浆岩
    1.3 本学位论文的研究内容和意义
    1.4 工作量小结
第二章 区域地质背景
    2.1 柴北缘超高压变质带
    2.2 欧龙布鲁克微陆块
第三章 分析方法
    3.1 全岩主微量元素分析
    3.2 全岩Sr-Nd-Hf同位素分析
    3.3 锆石CL图像分析
    3.4 SIMS锆石原位O同位素和U-Pb年代学分析
    3.5 LA-ICPMS锆石U-Pb年代学分析
    3.6 LA-MC-ICPMS锆石Lu-Hf同位素分析
第四章 柴北缘造山带寒武纪同俯冲基性岩地球化学研究
    4.1 引言
    4.2 样品情况
    4.3 分析结果
        4.3.1 锆石U-Pb年代学
        4.3.2 全岩主微量元素地球化学
        4.3.3 全岩Sr-Nd-Hf同位素地球化学
        4.3.4 锆石原位Hf同位素组成
    4.4 讨论
        4.4.1 同化混染及后期蚀变对岩石成分的影响
        4.4.2 柴北缘造山带镁铁质岩石的地幔源区性质
    4.5 岩石成因及源区熔融条件模拟
    4.6 弧后盆地初始俯冲形成的岩浆岩
    4.7 柴北缘造山带早寒武纪构造演化
    4.8 小结
    附表
第五章 柴北缘造山带都兰地区同折返花岗岩地球化学研究
    5.1 引言
    5.2 样品描述
    5.3 结果
        5.3.1 锆石U-Pb年代学
        5.3.2 全岩主微量元素地球化学
        5.3.3 全岩Sr-Nd-Hf同位素地球化学
        5.3.4 锆石原位Hf同位素
    5.4 讨论
        5.4.1 花岗岩岩浆源区性质
        5.4.2 都兰地区花岗岩成因
    5.5 对大陆俯冲隧道内壳幔相互作用的启示
    5.6 小结
    附表
第六章 柴北缘造山带都兰和嗷唠山地区同折返及碰撞后镁铁质岩浆岩地球化学研究
    6.1 引言
    6.2 样品描述
    6.3 结果
        6.3.1 锆石U-Pb年代学
        6.3.2 全岩主微量元素
        6.3.3 全岩Sr-Nd-Hf同位素组成
        6.3.4 锆石原位Hf-O同位素组成
    6.4 讨论
        6.4.1 岩浆期后作用对岩石成分的影响
        6.4.2 柴北缘造山带同折返和碰撞后镁铁质岩浆岩地幔源区
        6.4.3 地幔源区的岩石学特征
    6.5 小结
    附表
第七章柴北缘造山带碰撞后花岗岩地球化学研究
    7.1 引言
    7.2 样品描述
    7.3 分析结果
        7.3.1 锆石U-Pb年龄
        7.3.2 全岩主微量元素
        7.3.3 全岩Sr-Nd同位素特征
        7.3.4 锆石原位Hf同位素特征
    7.4 讨论
        7.4.1 花岗岩源区性质
        7.4.2 埃达克质岩石的成因机制
        7.4.3 对造山带地壳地球化学分异的启示
    7.5 小结
    附表
第八章 结论
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文

(7)北大别多期深熔作用与山根垮塌 ——来自混合岩和变质闪长岩的制约(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 导论
    1.1 研究背景
        1.1.1 碰撞造山带与大陆深俯冲
        1.1.2 山根垮塌作用
        1.1.3 部分熔融和混合岩化
        1.1.4 碰撞后岩浆作用
    1.2 研究内容和意义
        1.2.1 研究内容及方法
        1.2.2 研究目的及意义
    1.3 工作量小结
第2章 区域地质背景
    2.1 大别造山带基本构造格架及岩石类型
    2.2 研究区域地质背景
        2.2.1 北大别深熔作用与混合岩
        2.2.2 大别造山带碰撞后岩浆作用
第3章 分析方法
    3.1 全岩主、微量元素分析
    3.2 全岩Sr-Nd-Pb同位素分析
    3.3 矿物BSE照相和矿物成分分析
    3.4 锆石内部结构分析及U-Pb定年
    3.5 锆石Lu-Hf同位素分析
第4章 北大别混合岩与多期深熔作用
    4.1 引言
    4.2 样品描述
        4.2.1 含石榴子石浅色体
        4.2.2 富角闪石、贫角闪石和富钾长石浅色体
    4.3 数据结果
        4.3.1 全岩主、微量元素
        4.3.2 锆石形态学和U-Pb定年
        4.3.3 全岩Rb-Sr、Sm-Nd和Pb同位素
    4.4 浅色体的深熔机制
        4.4.1 减压脱水熔融
        4.4.2 水致熔融
    4.5 浅色体的形成时代
    4.6 浅色体的成因和元素-同位素行为
    4.7 小结
第5章 北大别碰撞后变质闪长岩与山根垮塌
    5.1 引言
    5.2 样品描述
    5.3 数据结果
        5.3.1 全岩主、微量元素
        5.3.2 锆石形态学和U-Pb定年
        5.3.3 锆石Lu-Hf同位素
        5.3.4 全岩Rb-Sr、Sm-Nd和Pb同位素
    5.4 闪长岩的侵位和变质时代
    5.5 变质闪长岩中钾长石变斑晶的成因
    5.6 变质闪长岩的成因
    5.7 小结
第6章 大地构造意义
第7章 结论
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文

(8)昌宁—孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的岩石学、变质演化及其对古特提斯洋—陆俯冲造山的制约(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及科学意义
    1.2 研究现状及拟解决科学问题
    1.3 研究内容及研究思路
    1.4 主要工作量及分析测试方法
第二章 区域地质背景
    2.1 三江杂岩带
    2.2 昌宁-孟连造山带
第三章 榴辉岩、蓝片岩及变沉积岩的岩石学和矿物化学特征
    3.1 榴辉岩
    3.2 蓝片岩
    3.3 变沉积岩
    3.4 小结
第四章 榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的变质P-T条件及相平衡模拟
    4.1 榴辉岩
    4.2 蓝片岩
    4.3 变沉积岩
    4.4 讨论
    4.5 小结
第五章 榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的地球化学特征
    5.1 全岩主量元素地球化学
    5.2 全岩微量-稀土元素地球化学
    5.3 榴辉岩和蓝片岩全岩Sm-Nd同位素特征
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的年代学特征
    6.1 岩浆锆石年代学
    6.2 碎屑锆石年代学
    6.3 变质锆石年代学
    6.4 多硅白云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学
    6.5 小结
第七章 昌宁-孟连造山带古特提斯构造演化
    7.1 昌宁-孟连造山带高压-超高压变质带的延伸规律
    7.2 昌宁-孟连造山带高压-超高压岩石的变质演化P-T-t轨迹及其对洋-陆俯冲-造山的意义
    7.3 昌宁-孟连造山带俯冲隧道折返机制及古特提斯构造演化
第八章 主要结论和存在问题
    8.1 主要结论
    8.2 存在问题
致谢
参考文献
附录
个人简历

(9)俯冲成因金刚石及其地球化学意义(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 俯冲带
        1.1.1 大洋俯冲带和大陆俯冲带
        1.1.2 俯冲带熔/流体活动及包裹体
        1.1.3 俯冲带元素迁移/分异和同位素分馏
    1.2 金刚石
        1.2.1 金刚石物理化学性质简介
        1.2.2 金刚石分类
        1.2.3 幔源型金刚石
        1.2.4 俯冲带型金刚石及研究意义
        1.2.5 冲击型金刚石
    1.3 选题依据及研究内容
        1.3.1 选题依据
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究方法和工作量小结
第2章 区域地质背景
    2.1 西太平洋俯冲带简介
    2.2 大别造山带简介
第3章 分析方法
    3.1 全岩主、微量元素分析
    3.2 全岩Sr-Nd-Pb同位素分析
    3.3 全岩Li-Mg同位素分析
    3.4 单矿物及出溶体电子探针分析
    3.5 单矿物和包裹体激光拉曼分析
    3.6 单个熔体包裹体成分分析
    3.7 单个流体包裹体显微测温
    3.8 锆石内部结构分析
    3.9 锆石LA-ICPMS U-Pb定年和微量元素分析
    3.10 锆石LA-MC-ICPMS Lu-Hf同位素分析
第4章 西太平洋俯冲带金刚石成因及其地球化学意义-以栏杆为例
    4.1 地质背景及样品描述
    4.2 实验结果
        4.2.1 主、微量元素
        4.2.2 全岩Sr-Nd-Pb同位素
        4.2.3 单个熔体包裹体成分
        4.2.4 锆石U-Pb年龄及Hf同位素
    4.3 含金刚石碱性玄武岩成因
    4.4 金刚石成因
    4.5 含金刚石碱性玄武岩成因对华北克拉通破坏诱发机制的指示意义
    4.6 小结
    附表
第5章 大陆俯冲带金刚石成因及其地球化学意义-以饶拔寨为例
    5.1 地质背景及样品描述
    5.2 实验结果
        5.2.1 全岩主、微量元素
        5.2.2 单相固/流体包裹体激光拉曼成分
        5.2.3 单个流体包裹体显微测温
        5.2.4 尖晶石出溶体和寄主矿物成分
        5.2.5 角闪石主量元素
        5.2.6 Li-Mg同位素组成
    5.3 俯冲带隧道壳幔边界熔/流体相互作用
    5.4 俯冲带金刚石成因及对深部碳循环的意义
    5.5 俯冲带氧逸度
    5.6 北大别麻粒岩相热源
    5.7 小结
    附表
第6章 结论
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(10)大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的锂同位素、熔-流体包裹体和铌-钽地球化学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 俯冲大陆地壳物质再循环的示踪
        1.1.1.1 造山带碰撞后镁铁质岩
        1.1.1.2 Li同位素基本地球化学性质及应用
        1.1.2 大陆俯冲带挥发分再循环与熔-流体包裹体
        1.1.2.1 大陆俯冲带的H_2O
        1.1.2.2 大陆俯冲带的CO_2
        1.1.2.3 俯冲带的CH4
        1.1.2.4 大陆俯冲带的S
        1.1.2.5 大陆俯冲带的N,Cl,F
        1.1.3 镁铁质岩浆演化过程的元素分异行为
    1.2 本学位研究内容和意义
    1.3 工作量小结
第2章 区域地质背景
    2.1 地质概况
    2.2 大别造山带碰撞后镁铁质火成岩
        2.2.1 大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的形成时代
        2.2.2 大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的基本地球化学特征
第3章 样品描述
    3.1 祝家铺岩体
    3.2 道士冲岩体
    3.3 椒子岩岩体
    3.4 沙村岩体
第4章 分析方法
    4.1 全岩主-微量元素分析
    4.2 全岩Li同位素分析
        4.2.1 熔样
        4.2.2 化学分离
        4.2.3 Li同位素组成测定
    4.4 单矿物主量元素分析
    4.5 单矿物微量元素分析
    4.6 包裹体激光拉曼分析
第5章 大别造山带碰撞后镁铁质岩的Li同位素研究
    5.1 引言
    5.2 结果
        5.2.1 全岩主-微量元素
        5.2.3 全岩Li同位素
    5.3 讨论
        5.3.1 大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的Li同位素特征
        5.3.1.1 围岩同化混染作用
        5.3.1.2 岩浆结晶分异作用
        5.3.1.3 俯冲过程中Li同位素分馏
        5.3.2 再循环大陆地壳物质的贡献
        5.3.3 地幔环境下的Li扩散
        5.3.4 Li同位素与深部碳循环示踪
        5.3.5 大陆俯冲带的Li循环
    5.4 本章小结
第6章 大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的熔-流体包裹体研究
    6.1 引言
    6.2 研究样品中的包裹体类型和组成
        6.2.1 橄榄石中包裹体类型和组成
        6.2.2 斜方辉石中包裹体类型和组成
        6.2.3 单斜辉石中包裹体类型和组成
        6.2.4 角闪石中包裹体类型和组成
    6.3 讨论
        6.3.1 大别造山带碰撞后镁铁质岩中的熔-流体包裹体
        6.3.1.1 包裹体的分类
        6.3.1.2 包裹体中碳酸盐子矿物的成因
        6.3.1.3 包裹体中甲烷的成因
        6.1.1.4 包裹体中的硫酸盐子矿物及对大陆俯冲带S循环的意义
        6.3.2 超临界流体在天然样品中的包裹体证据
        6.3.3 大陆俯冲带挥发分再循环
    6.4 本章小节
第7章 大别造山带碰撞后镁铁质岩的Nb-Ta地球化学研究
    7.1 引言
    7.2 结果
        7.2.1 全岩主-微量元素
        7.2.2 角闪石的主量元素(EMPA)
        7.2.3 角闪石的主-微量元素(LA-ICPMS)
        7.2.4 黑云母的主-微量元素(LA-ICPMS)
    7.3 讨论
        7.3.1 良好的自然样品演化序列
        7.3.2 角闪石/黑云母—硅酸盐熔体之间Nb-Ta分异机制
        7.3.2.1 实验研究
        7.3.2.2 自然样品的研究
        7.3.3 Nb-Ta分异与早期大陆地壳生长机制
        7.3.3.1 有关TTG的成因模型
        7.3.3.2 基于本研究的TTG成因模型
        7.3.4 硅酸盐地球Nb-Ta平衡
        7.3.4.1 已有可能的高Nb/Ta比值储库
        7.3.4.2 本研究中建议的可能高Nb/Ta储库
    7.4 本章小节
第8章 结论
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

四、质谱精确测定新沂榴辉岩Sm-Nd同位素年龄(论文参考文献)

  • [1]青海柴达木盆地周缘显生宙陆相火山岩区多金属成矿作用研究[D]. 李浩然. 吉林大学, 2021(01)
  • [2]北秦岭超高压变质岩带的构造变形特征和剥露过程研究[D]. 康文彬. 西北大学, 2021(10)
  • [3]Mg同位素制约俯冲带物质再循环[D]. 靳启祯. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [4]基于石榴石的变质岩年代学[J]. 程昊,徐乃潇. 地球科学进展, 2020(10)
  • [5]北大别变基性岩岩石学和地球化学研究[D]. 王玲. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [6]俯冲地壳物质再造和再循环 ——柴北缘造山带古生代岩浆岩的地球化学证据[D]. 孙国超. 中国科学技术大学, 2020
  • [7]北大别多期深熔作用与山根垮塌 ——来自混合岩和变质闪长岩的制约[D]. 杨阳. 中国科学技术大学, 2020
  • [8]昌宁—孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的岩石学、变质演化及其对古特提斯洋—陆俯冲造山的制约[D]. 王慧宁. 中国地质科学院, 2020(01)
  • [9]俯冲成因金刚石及其地球化学意义[D]. 王晓霞. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [10]大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的锂同位素、熔-流体包裹体和铌-钽地球化学研究[D]. 谭东波. 中国科学技术大学, 2020(01)

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质谱法精确测定信义榴辉岩Sm-Nd同位素年龄
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