印度洋Carlsberg洋脊玄武巖的研究
發(fā)布時間:2017-05-08 15:16
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【摘要】:本文對在印度洋Carlsberg洋脊采取的17個站位的19份玄武巖進行了礦物組成分析、常量元素分析、微量元素分析及礦物電子探針分析。通過巖石學、礦物學及地球化學分析,旨在研究該區(qū)域玄武巖的巖漿物質來源、源區(qū)地幔熔融及巖漿的結晶演化過程等。主要研究成果包括:(1)Carlsberg洋脊玄武巖以間隱結構及;豢椊Y構為主,礦物斑晶組成主要為斜長石,其次是橄欖石和極少的輝石。斑晶斜長石為拉長石和培長石,以拉長石為主;微晶主要為拉長石。斑晶橄欖石以貴橄欖石為主;輝石種類以透輝石及普通輝石為主,少數易變輝石。斜長石斑晶中存在玻璃質包裹體,包裹體Mg#高于基質Mg#,表明包裹體生成時巖漿組成更加接近原始巖漿組成。部分玄武巖斑晶斜長石An值變化記錄了正、反環(huán)帶及韻律環(huán)帶特征。在Ⅳ脊段樣品中,斑晶斜長石既有正環(huán)帶,也有韻律環(huán)帶,表明該脊段的巖漿經歷了結晶演化過程,同時可能有不同成分巖漿的混合作用。在Ⅴ脊段及Ⅱ脊段附近脊段玄武巖中,斑晶斜長石出現反環(huán)帶,表明經歷了來自地幔的初始巖漿(未經結晶分異演化,成分更基性)陸續(xù)注入的過程。斑晶橄欖石Fo值變化不大,無明顯環(huán)帶特征。(2)Carlsberg洋脊玄武巖為橄欖拉斑玄武巖。各脊段巖石化學組成差異不大,平均組成與N-MORB相近。部分樣品具有較大的LOI,可能受到了海底蝕變作用影響。玄武巖主量元素相關性不好,表明巖石有不同的結晶演化過程:玄武巖以斜長石+橄欖石的結晶分異作用為主,部分脊段巖石有單斜輝石結晶分異。(3) Carlsberg洋脊玄武巖微量元素標準化配分圖為虧損LILE而富集HFSE的左傾型式。大部分玄武巖Nb/Ta1,巖漿源區(qū)為虧損地幔;少數玄武巖Nb/Ta1,巖漿源區(qū)可能有富集組分混入;玄武巖均有Sr負異常,為玄武巖經歷斜長石結晶分異作用的結果。不同脊段巖石微量元素配分曲線相似且與N-MORB相近。稀土元素標準化配分模式圖為虧損LREE而富集HREE的左傾型式,無明顯的Eu及Ce異常。不同脊段玄武巖稀土元素配分曲線相似且與N-MORB相近。Ⅱ脊段、Ⅲ脊段及V脊段玄武巖稀土元素配分曲線平行且Σ REE含量接近,巖石主要受結晶分異作用控制;Ⅱ脊段及Ⅳ脊段玄武巖稀土配分曲線相似但∑REE含量有差異,巖石主要受熔融作用控制。(4)Carlsberg洋脊玄武質巖漿起源于尖晶石二輝橄欖巖地幔熔融,Ca8/Al8、 Nag與Fe8之間關系表明玄武質巖漿來源于不同程度和深度的地幔熔融。Ⅳ脊段玄武巖有較低Na8值和較高Fe8值,表明具有較熱的源區(qū)地幔、較高的熔融程度及較大的熔融深度,熔融程度約為15wt%~17wt%; Ⅱ脊段及V脊段玄武巖有較高Na8值和較低Fe8值,表明具有較冷的源區(qū)地幔、較低的部分熔融程度及較小熔融深度,熔融程度約為10 wt%。(5) Carlsberg洋脊與中印度洋脊(CIR)其它脊段(CR、NCIR及SCIR)玄武巖化學組成相近,主要為大洋拉斑玄武巖,結晶礦物相均以橄欖石+斜長石為主。從CR、NCIR到SCIR,地幔熔融程度及深度相近,具有全球平均水平,比快速擴張的東太平洋海隆(EPR)和中速擴張的大西洋中脊(MAR)低,比慢速/超慢速擴張的印度洋中脊(IOR)高;各脊段源區(qū)地幔富集程度相近,僅SCIR及CR區(qū)域部分脊段具有較高的源區(qū)地幔富集程度。
【關鍵詞】:印度洋Carlsberg洋脊 玄武巖 礦物學與巖石化學 巖漿源區(qū)地幔 結晶演化 區(qū)域差異
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P588.145
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 0 序言12-24
- 0.1 研究意義12-13
- 0.2 洋中脊玄武巖國內、外研究現狀13-20
- 0.2.1 國外研究現狀13-18
- 0.2.1.1 MORB組成的多樣性14-15
- 0.2.1.2 巖漿“混合-結晶”作用研究15-16
- 0.2.1.3 熔融包裹體研究16
- 0.2.1.4 地幔熔融和巖漿遷移過程16-17
- 0.2.1.5 地幔非均一性的研究17-18
- 0.2.2 國內研究現狀18-19
- 0.2.3 印度洋Carlsberg洋脊研究19-20
- 0.3 存在的科學問題分析20-21
- 0.4 選題依據及主要研究內容21-22
- 0.4.1 選題依據21-22
- 0.4.2 主要研究內容22
- 0.5 論文工作量和創(chuàng)新點22-24
- 0.5.1 主要工作量22-23
- 0.5.2 主要創(chuàng)新點23-24
- 1 區(qū)域地質背景24-27
- 1.1 地形和構造特征24-25
- 1.2 巖石類型和分布25-27
- 2 樣品與分析方法27-29
- 2.1 樣品和站位27
- 2.2 薄片鑒定及電子探針測試27-28
- 2.3 巖石地球化學分析28-29
- 2.3.1 常量元素測試28
- 2.3.2 微量及稀土元素測試28-29
- 3 玄武巖的礦物組成29-46
- 3.1 巖石薄片觀察29-39
- 3.1.1 巖石學特征29-32
- 3.1.2 礦物學特征32-39
- 3.2 電子探針分析39-45
- 3.2.1 斜長石和橄欖石種屬及礦物化學39-44
- 3.2.1.1 斜長石和橄欖石形態(tài)及斑晶成分39-41
- 3.2.1.2 斜長石種屬與礦物化學41-43
- 3.2.1.3 橄欖石種屬與礦物化學43-44
- 3.2.2 輝石種屬與礦物化學44-45
- 3.3 小結45-46
- 4 巖石地球化學特征46-58
- 4.1 主量元素46-51
- 4.1.1 主量元素含量特征及巖石類型46-49
- 4.1.2 主量元素相關性49-51
- 4.2 微量稀土元素51-57
- 4.2.1 微量元素51-54
- 4.2.2 稀土元素54-57
- 4.3 小結57-58
- 5 巖漿源區(qū)地幔特征分析:微量元素的制約58-70
- 5.1 微量元素模式58-63
- 5.1.1 海底蝕變作用58-59
- 5.1.2 地殼混染59-60
- 5.1.3 構造環(huán)境判別60-61
- 5.1.4 巖漿源區(qū)特征61-63
- 5.2 地幔熔融特征63-67
- 5.2.1 熔融程度63-64
- 5.2.2 熔融比例及熔融曲線64-66
- 5.2.3 熔融深度66-67
- 5.3 同位素組成:地幔不均一性67-69
- 5.4 小結69-70
- 6 巖漿作用過程分析70-83
- 6.1 斜長石及橄欖石對巖漿作用的指示70-75
- 6.1.1 斜長石線分析70-72
- 6.1.2 橄欖石線分析72-74
- 6.1.3 斜長石包裹體組成74-75
- 6.2 巖漿混合-結晶過程記錄75-79
- 6.2.1 斑晶礦物中的記錄75-78
- 6.2.1.1 斜長石形成溫度75-77
- 6.2.1.2 橄欖石形成溫度77-78
- 6.2.2 礦物形成環(huán)境78-79
- 6.3 微量元素對結晶分異作用的指示79-80
- 6.4 巖漿成因模式:演化過程比源區(qū)更重要?80-81
- 6.5 小結81-83
- 7 巖漿作用的區(qū)域性差異83-93
- 7.1 引言83
- 7.2 中脊分段與海山分布83-84
- 7.3 不同區(qū)域MORB性質的差異84-87
- 7.3.1 MORB類型84-86
- 7.3.2 MORB礦物結晶特征86-87
- 7.4 熔融特征變化87-90
- 7.4.1 Fe_8及Na_8等的制約87-89
- 7.4.2 熔融程度及深度沿軸變化89-90
- 7.5 地幔不均一性90-92
- 7.6 小結92-93
- 8 結論93-95
- 參考文獻95-107
- 附錄107-118
- 致謝118-120
- 個人簡歷及攻讀碩士期間發(fā)表的論文120
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1 淳明浩;印度洋Carlsberg洋脊玄武巖的研究[D];中國海洋大學;2015年
本文關鍵詞:印度洋Carlsberg洋脊玄武巖的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:351380
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