本文關(guān)鍵詞：華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖的巖石成因：年代學(xué)和Sr-Nd-Hf同位素的制約

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【摘要】：本文以華北地塊中部早白堊世代表性堿性侵入巖——研究區(qū)南部的二峰山霓輝二長(zhǎng)巖、中部的黃龍垴霓輝正長(zhǎng)巖和水冶霓霞正長(zhǎng)巖以及北部的狐偃山石英二長(zhǎng)巖為研究對(duì)象,對(duì)它們進(jìn)行了系統(tǒng)的礦物學(xué)、巖石學(xué)、全巖地球化學(xué)以及Sr-Nd同位素分析,并對(duì)其中3個(gè)堿性侵入巖進(jìn)行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb年代學(xué)和原位Hf同位素分析,確定了華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖的形成時(shí)代,闡明了早白堊世堿性侵入巖的源區(qū)性質(zhì)和巖石成因,探討了早白堊世堿性侵入巖形成的構(gòu)造背景,進(jìn)而揭示了華北地塊中部早白堊世巖石圈地幔的屬性和深部地球動(dòng)力學(xué)過(guò)程。1、華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖的形成時(shí)代對(duì)研究區(qū)南部二峰山霓輝二長(zhǎng)巖、中部黃龍垴霓輝正長(zhǎng)巖和北部狐偃山石英二長(zhǎng)巖進(jìn)行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb年代學(xué)分析。結(jié)果表明,巖漿鋯石的定年結(jié)果分別介于128 Ma~132 Ma、124 Ma~136 Ma和123 Ma~139 Ma之間,其206Pb/238U加權(quán)平均年齡分別為130 Ma、127 Ma和130 Ma,即華北地塊中部堿性侵入巖形成于早白堊世。2、華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖的巖石地球化學(xué)華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖具有相似的地球化學(xué)特征。整體具低硅和富堿的特征,屬于高鉀鈣堿性-鉀玄巖系列巖石。它們的Si O2介于59.40%~63.10%之間,Mg O變化于0.21%~1.37%之間,(Na2O+K2O)為8.20%~14.38%。早白堊世堿性侵入巖富集大離子親石元素(LILEs,如Rb、Ba、Sr)和輕稀土元素(LREE),虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti)和重稀土元素(HREE),具有明顯的Pb正異常和弱的Eu異常(δEu=0.92~1.13)。它們的∑REE介于74.6×10-6~188×10-6之間,∑LREE變化于67.6×10-6~170×10-6之間,∑HREE變化于3.12×10-6~17.8×10-6之間,∑LREE/∑HREE=8.52~26.7,(La/Yb)N=9.10~26.1。3、華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖的Sr-Nd-Hf同位素組成華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖的初始87Sr/86Sr比值相對(duì)分散,但Nd同位素組成比較集中,所有樣品的εNd(t)值變化于-20.07~-13.31之間,平均值為-16.30。其中,研究區(qū)南部二峰山霓輝二長(zhǎng)巖的(87Sr/86Sr)i比值為0.706344,εNd(t)值為-16.88;中部黃龍垴霓輝正長(zhǎng)巖的(87Sr/86Sr)i比值介于0.705060~0.705243之間,εNd(t)值變化于-18.17~-16.38之間;中部水冶霓霞正長(zhǎng)巖的(87Sr/86Sr)i比值缺失,εNd(t)值為-20.07;而北部狐偃山石英二長(zhǎng)巖的(87Sr/86Sr)i比值為0.706654,其εNd(t)值為-13.31。華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖中巖漿鋯石的原位Hf同位素組成相類(lèi)似,它們均位于華北克拉通富集型地幔和華北克拉通下地殼Hf同位素組成范圍之間。其中,南部二峰山霓輝二長(zhǎng)巖鋯石的176Hf/177Hf比值介于0.281926~0.282119之間,εHf(t)值變化于-27.69~-20.67之間,二階段模式年齡(TDM2)為2490 Ma~2924 Ma;中部黃龍垴霓輝正長(zhǎng)巖鋯石的176Hf/177Hf比值介于0.282006~0.282165之間,εHf(t)值變化于-24.38~-18.8之間,TDM2為2372 Ma~2723 Ma;北部狐偃山石英二長(zhǎng)巖鋯石的176Hf/177Hf比值變化于0.281905~0.282219之間,εHf(t)值介于-28.42~-17.36之間,TDM2為2280 Ma~2970 Ma。4、華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖的巖石成因及其形成的構(gòu)造背景華北地塊中部早白堊世堿性侵入巖具有相對(duì)低Si O2(59.40%~63.10%)、富Na和相對(duì)富集LILEs(如Rb、Ba、Sr)以及LREE豐度(67.6×10-6~170×10-6)的特征,說(shuō)明它們具有富集型地幔源區(qū)的屬性。然而,相對(duì)高的初始87Sr/86Sr比值(0.7051~0.7067)和相對(duì)低的εNd(t)值(-20.07~-13.31)、鋯石εHf(t)值(-28.4~-17.4)以及HFSEs(如Nb、Ta)的虧損和明顯的Pb正異常,暗示它們同時(shí)具有華北地塊下地殼物質(zhì)的源區(qū)特征。上述研究結(jié)合堿性侵入巖中古元古代繼承鋯石的存在,暗示華北地塊中部堿性侵入巖的原始巖漿起源于受拆沉的古元古代造山帶下地殼物質(zhì)熔融的熔體交代的富集型巖石圈地幔的部分熔融。華北地塊中部堿性侵入巖形成于早白堊世,這與華北地塊乃至中國(guó)東部中生代最強(qiáng)烈的一次巖漿事件的時(shí)間相一致,同時(shí)與中國(guó)東部NNE向大型伸展構(gòu)造和拉分盆地的廣泛發(fā)育相對(duì)應(yīng),結(jié)合華北地塊早白堊世時(shí)期雙峰式巖漿作用的存在,暗示它們形成于巖石圈伸展的構(gòu)造背景,與古太平洋板塊西向俯沖的地球動(dòng)力學(xué)背景相對(duì)應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：堿性巖 年代學(xué) 地球化學(xué) Sr-Nd-Hf同位素 巖石成因 華北地塊中部
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P597.3;P588.12
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 研究背景和選題依據(jù)12-15
• 1.2 研究思路及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題15
• 1.2.1 研究思路15
• 1.2.2 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題15
• 1.3 本論文完成的工作量15-17
• 第2章 研究區(qū)早白堊世堿性侵入巖的巖體地質(zhì)和巖相學(xué)17-27
• 2.1 區(qū)域地質(zhì)概況17-19
• 2.2 巖體地質(zhì)和巖相學(xué)19-27
• 2.2.1 二峰山巖體19-21
• 2.2.2 黃龍垴巖體21-23
• 2.2.3 水冶巖體23-25
• 2.2.4 狐偃山巖體25-27
• 第3章 研究區(qū)早白堊世堿性侵入巖的年代學(xué)27-37
• 3.1 分析方法27-28
• 3.1.1 樣品的采集、分選和制靶27-28
• 3.1.2 鋯石LA-ICP-MS U-Pb測(cè)定28
• 3.2 分析結(jié)果28-37
• 3.2.1 二峰山霓輝二長(zhǎng)巖28-30
• 3.2.2 黃龍垴霓輝正長(zhǎng)巖30-31
• 3.2.3 狐偃山石英二長(zhǎng)巖31-37
• 第4章 研究區(qū)早白堊世堿性侵入巖的巖石地球化學(xué)37-45
• 4.1 分析方法37-38
• 4.1.1 主量元素37
• 4.1.2 微量元素37-38
• 4.2 分析結(jié)果38-45
• 4.2.1 主量元素38-40
• 4.2.2 微量元素40-45
• 第5章 研究區(qū)早白堊世堿性侵入巖的Sr-Nd-Hf同位素組成45-55
• 5.1 分析方法45-46
• 5.1.1 全巖Sr-Nd同位素45
• 5.1.2 鋯石原位Hf同位素45-46
• 5.2 分析結(jié)果46-55
• 5.2.1 全巖Sr-Nd同位素46-48
• 5.2.2 鋯石原位Hf同位素48-55
• 第6章 研究區(qū)早白堊世堿性侵入巖的巖石成因和形成的構(gòu)造背景55-63
• 6.1 早白堊世堿性侵入巖的形成時(shí)代55-56
• 6.2 早白堊世堿性侵入巖的巖石成因56-60
• 6.3 早白堊世堿性侵入巖形成的構(gòu)造背景60-63
• 第7章 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-75
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果75-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭碧瑩;趙志強(qiáng);孔華;張強(qiáng);;鋯石微區(qū)原位同位素和微量元素測(cè)定的新進(jìn)展[J];地質(zhì)找礦論叢;2014年03期

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3 陳艷;張招崇;朱江;;河南省安林矽卡巖型鐵礦的成巖時(shí)代和成礦物質(zhì)來(lái)源探討[J];巖石學(xué)報(bào);2014年05期

4 朱日祥;徐義剛;朱光;張宏福;夏群科;鄭天愉;;華北克拉通破壞[J];中國(guó)科學(xué):地球科學(xué);2012年08期

5 齊s，

本文編號(hào)：628430