【摘要】：藏北羌塘地區(qū)廣泛分布的新生代火山巖是巖石圈構(gòu)造演化的記錄，為高原的隆升機(jī)制及深部動力學(xué)等重大科學(xué)問題的研究提供了重要的深部巖石探針和研究窗口。本文對北羌塘巴毛窮宗新生代堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)火山巖的全巖主量、微量元素和同位素地球化學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)的綜合分析，采用電子探針、激光ICP-MS技術(shù)對火山巖中發(fā)現(xiàn)的的橄欖石、金云母和單斜輝石巨晶以及斑晶礦物進(jìn)行了系統(tǒng)的礦物地球化學(xué)測試和成因研究，綜合分析了巴毛窮宗堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)火山巖的巖漿作用過程和巖漿源區(qū)性質(zhì)。在上述研究基礎(chǔ)上，，綜合地球物理最新研究成果，對藏北巖石圈構(gòu)造演化進(jìn)行了探討，以期為探索藏北新生代堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)火山巖的起源與巖石圈構(gòu)造演化關(guān)系提供新的約束。 巴毛窮宗堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)火山巖形成時代為古近紀(jì)漸新世（19~34Ma）。主要巖石組合為碧玄巖-堿玄巖、堿玄質(zhì)響巖、響巖質(zhì)堿玄巖、響巖、粗面玄武巖、堿性粗面巖�；鹕綆r的全堿含量較高，Na2O/K2O為0.33~3.33，平均為0.87，主體為一套鉀質(zhì)火山巖，屬于鉀玄巖系列。全巖Mg#變化范圍較大，最高可達(dá)71.08；全巖稀土總量在825.84×10-6~1720.11×10-6之間，平均為1241.2×10-6，LREE/HREE為20.73~408.72，巖石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分曲線呈現(xiàn)右傾型，富集輕稀土元素，輕重稀土分異強(qiáng)烈；巖石（La/Yb）N介于40.9~122.13，(Ce/Yb)N介于27.75~81.45，δEu為0.74~1.38，僅有微弱的負(fù)Eu異�；蛘鼸u異常。 在εNd(t)-87Sr/86Sr圖解中， Sr-Nd同位素組成具有負(fù)的εNd(t)值（-0.45~-11.39）和高的87Sr/86Sr值（0.7079~0.7094），從碧玄巖到響巖εNd(t)值顯示出逐漸增大的變化趨勢，但87Sr/86Sr值變化不明顯，表明巖漿有著復(fù)雜的演化過程。 礦物學(xué)的研究表明，橄欖石巨晶和金云母巨晶均為捕擄晶，其中橄欖石巨晶的化學(xué)組成顯示為巖漿結(jié)晶成因特征，金云母巨晶為地幔來源，單斜輝石巨晶為巖漿早期結(jié)晶成因。碧玄巖-堿玄巖中的單斜輝石斑晶普遍發(fā)育有復(fù)雜的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，部分核部為綠色，稱為“綠色輝石”，綠核輝石環(huán)帶的成分和結(jié)構(gòu)特征反映了同源堿性鉀質(zhì)巖漿在殼內(nèi)巖漿房中發(fā)生了巖漿補(bǔ)給—混合作用，復(fù)雜的環(huán)帶結(jié)構(gòu)記錄了混合巖漿的結(jié)晶過程。 Sr-Nd同位素組成的變化趨勢揭示出殼內(nèi)巖漿房發(fā)生的補(bǔ)給巖漿在Nd同位素組成上與先存巖漿存在明顯差異，由于巴毛窮宗堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)火山巖的Sr、Nd含量分別是羌塘麻粒巖包體的11.5倍和5.46倍，Nd同位素組成的變化趨勢不能用巖漿同化新生地殼巖石來解釋，隨著巖漿演化εNd(t)值的增大趨勢反映出補(bǔ)給巖漿的熔融過程中存在OIB型軟流圈地幔物質(zhì)的貢獻(xiàn)。區(qū)內(nèi)碧玄巖和堿玄巖具有母巖漿的Mg#和Cr含量，其Sr-Nd同位素組成指示巖漿起源于古俯沖作用形成的富集巖石圈地幔。 綜合地震層析成像資料和藏北火山巖的時空分布特征，提出青藏高原南部冷地幔下降流和西昆侖-可可西里地幔上升流是受新特提斯和印度大陸俯沖板片斷離所驅(qū)動的統(tǒng)一地幔對流體系。隨著亞洲大陸的持續(xù)縮短，印度大陸巖石圈俯沖前緣不斷北移，冷地幔下降流隨之不斷向北擴(kuò)展，并推擠藏北地幔低速體不斷向北遷移。巴毛窮宗的巖漿活動暗示了現(xiàn)今西昆侖-可可西里上地幔低速體在34~19Ma時位于羌塘之下。
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【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P588.14

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2393234