遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖石的成因與地殼演化
本文關(guān)鍵詞:遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖石的成因與地殼演化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:遼西興城地區(qū)位于華北克拉通北緣東段,區(qū)內(nèi)中生代花崗質(zhì)巖漿作用發(fā)育,是研究華北克拉通東部花崗質(zhì)巖石的成因、巖漿源區(qū)性質(zhì)及構(gòu)造屬性的理想場所。本文對遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖石進行了系統(tǒng)的巖相學(xué)、同位素年代學(xué)、巖石地球化學(xué)及鋯石Hf同位素等研究,建立遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿作用的年代學(xué)格架,討論不同時期花崗質(zhì)巖石的成因、巖漿源區(qū)性質(zhì)及形成時的構(gòu)造背景,并根據(jù)花崗質(zhì)巖石記錄的殼幔相互作用信息結(jié)合區(qū)域研究資料探討華北克拉通北緣東段中生代花崗質(zhì)巖漿活動與巖石圈減薄、克拉通破壞的成因聯(lián)系。 遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿活動主要發(fā)生于晚三疊世(230~228Ma)、早侏羅世-中侏羅世早期(194~169Ma)、晚侏羅世(161~155Ma)和早白堊世(139~121Ma)。 晚三疊世花崗質(zhì)巖石主要由石英二長巖、二長花崗巖和閃長巖組成,巖石具有高Sr含量、低Yb和Y含量、高Sr/Y和La/Yb值、高Mg#值、高Cr和Ni含量等地球化學(xué)特征,巖石中巖漿成因鋯石具有不均一的負εHf(t)值(-6.40~+0.19)和古老的Hf同位素二階段模式年齡(TDM2=1.25Ga~1.67Ga),可能形成于古亞洲洋俯沖和揚子克拉通大陸深俯沖雙重作用的碰撞后伸展構(gòu)造背景下,晚三疊世花崗質(zhì)巖石是幔源巖漿底侵作用造成的古老下地殼部分熔融的產(chǎn)物,巖石繼承了巖漿源區(qū)的地球化學(xué)特征而具有高Sr低Y的特點。 侏羅紀(jì)-早白堊世花崗質(zhì)巖石具有相似的巖石組合及巖石地球化學(xué)特征。早侏羅世-中侏羅世早期花崗質(zhì)巖石主要為正長花崗巖、二長花崗巖以及少量石英二長巖、花崗斑巖、花崗閃長巖、石英閃長巖等;晚侏羅世花崗質(zhì)巖石主要由二長花崗巖和少量花崗斑巖、石英閃長巖組成;早白堊世花崗質(zhì)巖石主要為二長花崗巖和少量花崗斑巖、石英正長巖、石英二長閃長巖等。巖石總體高硅和全堿含量,屬于高鉀鈣堿性系列,所具有的準(zhǔn)鋁-弱過鋁質(zhì)、A/CNK<1.1、A/NK>1.0、P2O5與SiO2負相關(guān)等特征與I型花崗巖的特點類似;巖石輕稀土元素富集,大離子親石元素K、Pb等富集而高場強元素Nb、Ta、Ti等和P元素相對虧損。巖石組合與巖石地球化學(xué)特征表明侏羅紀(jì)-早白堊世花崗質(zhì)巖石形成于與俯沖作用有關(guān)的活動大陸邊緣環(huán)境。 早侏羅世-中侏羅世早期花崗質(zhì)巖石中巖漿成因鋯石具有負的εHf(t)值(-16.60~-4.15)和古老的Hf二階段模式年齡(1.49Ga~2.28Ga),其初始巖漿來源于古老中-下地殼的部分熔融,巖石可能形成于古太平洋板塊俯沖初期的活動陸緣構(gòu)造背景下,俯沖板片脫水交代巖石圈地幔形成的幔源巖漿底侵古老中-下地殼,使其發(fā)生一定程度的部分熔融,為花崗質(zhì)巖石的形成提供巖漿來源。 晚侏羅世花崗質(zhì)巖石中巖漿成因鋯石具有負的εHf(t)值(-26.24~-18.56)和古老的Hf同位素二階段模式年齡(2.39Ga~2.87Ga),其初始巖漿來源于古老中-上地殼的部分熔融,巖石可能形成于古太平洋板塊持續(xù)強烈俯沖的活動陸緣構(gòu)造背景下,強烈的俯沖作用造成俯沖板片持續(xù)脫水交代巖石圈地幔并形成幔源巖漿,幔源巖漿不斷底侵古老中-上地殼使地殼發(fā)生更大程度的部分熔融,形成了分布較為廣泛的晚侏羅世巖漿巖。 早白堊世花崗質(zhì)巖石具有變化范圍較大的鋯石Hf同位素組成,鋯石εHf(t)值可分為三組:-24.92~-20.88(139Ma)、-4.72~+6.22(130Ma)和-17.30~-11.56(125Ma~121Ma),巖漿來源較為復(fù)雜(中-上地殼、中-下地殼或新生地殼),巖石可能形成于古太平洋板塊北北西向、高角度的高速俯沖/回撤所造成的巖石圈強烈伸展構(gòu)造背景下,區(qū)域伸展作用造成軟流圈大規(guī)模上涌并引發(fā)巖石圈地幔流變性失穩(wěn)而發(fā)生部分熔融形成大量幔源巖漿,大規(guī)模的殼幔相互作用導(dǎo)致地殼發(fā)生強烈部分熔融,形成了巖漿源區(qū)性質(zhì)復(fù)雜且廣泛分布的早白堊世巖漿巖。 遼西興城地區(qū)晚三疊世花崗質(zhì)巖石成巖過程中有虧損地幔組分的參與,表明華北克拉通北緣東段巖石圈的減薄開始于晚三疊世(~230Ma),古亞洲洋俯沖和揚子克拉通大陸深俯沖的雙重作用可能是引發(fā)華北克拉通巖石圈減薄的誘因,俯沖-碰撞后伸展引發(fā)幔源物質(zhì)上涌并底侵作用于巖石圈地幔和下地殼,造成了一定程度的巖石圈減薄但未導(dǎo)致克拉通明顯的破壞,幔源物質(zhì)的加入使大陸地殼遭受微弱的改造與增生。侏羅紀(jì)古太平洋板塊的俯沖使華北克拉通北緣東段處于活動大陸邊緣構(gòu)造背景下,俯沖板片持續(xù)的脫水-交代作用造成了巖石圈地幔物理化學(xué)性質(zhì)的改變,,早-中侏羅世俯沖初期階段相對較弱的俯沖作用造成了巖石圈一定程度的減薄而未導(dǎo)致克拉通的明顯破壞,大陸地殼發(fā)生微弱的改造與增生;晚侏羅世俯沖作用加劇,華北克拉通北緣東段巖石圈減薄的同時發(fā)生了一定程度的克拉通破壞,大陸地殼遭受一定程度的改造與增生。早白堊世古太平洋板塊俯沖方向、速度、角度的改變引起的區(qū)域性伸展,造成了大規(guī)模的幔源物質(zhì)的上涌和強烈的殼幔相互作用,華北克拉通巖石圈減薄與破壞達到了峰期,大陸地殼也發(fā)生了顯著的改造-增生作用。早中生代巖石圈減薄的初期以幔源物質(zhì)的持續(xù)底侵作用為主,而晚中生代巖石圈減薄與克拉通破壞強烈發(fā)生時在不斷發(fā)生幔源物質(zhì)侵蝕作用的同時可能存在著巖石圈地;蛳碌貧さ牟鸪磷饔谩
【關(guān)鍵詞】:華北克拉通 遼西興城地區(qū) 中生代 花崗質(zhì)巖石 巖石成因
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P588.121
【目錄】:
- 中文摘要4-7
- Abstract7-14
- 第1章 緒論14-26
- 1.1 研究背景與選題依據(jù)14-21
- 1.1.1 華北克拉通構(gòu)造及地殼演化研究現(xiàn)狀14-15
- 1.1.2 華北克拉通東部巖石圈減薄與克拉通破壞的研究現(xiàn)狀和問題15-18
- 1.1.3 華北克拉通東部中生代花崗質(zhì)巖漿活動的研究現(xiàn)狀及存在問題18-19
- 1.1.4 遼西地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖石的研究現(xiàn)狀及存在問題19-21
- 1.2 研究思路及擬解決的關(guān)鍵問題21-22
- 1.2.1 研究思路21-22
- 1.2.2 擬解決的關(guān)鍵問題22
- 1.2.3 論文依托的科研項目22
- 1.3 研究方法及論文工作量22-26
- 1.3.1 研究方法22-24
- 1.3.2 論文工作量24-26
- 第2章 區(qū)域地質(zhì)概況26-33
- 2.1 華北克拉通與燕山褶皺帶26-28
- 2.2 遼西興城地區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況28-33
- 2.2.1 區(qū)域構(gòu)造概況28-30
- 2.2.2 區(qū)域地層概況30-33
- 第3章 遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿活動特征33-143
- 3.1 晚三疊世花崗質(zhì)巖漿活動特征34-45
- 3.1.1 巖相學(xué)34-36
- 3.1.2 同位素年代學(xué)36-37
- 3.1.3 巖石地球化學(xué)和鋯石 Hf 同位素組成37-39
- 3.1.4 晚三疊世花崗質(zhì)巖石巖漿源區(qū)及成因39-45
- 3.2 早—中侏羅世花崗質(zhì)巖漿活動特征45-96
- 3.2.1 巖相學(xué)46-47
- 3.2.2 同位素年代學(xué)47-56
- 3.2.3 巖石地球化學(xué)和鋯石 Hf 同位素組成56-61
- 3.2.4 早侏羅世-中侏羅世早期花崗質(zhì)巖漿源區(qū)及成因61-96
- 3.3 晚侏羅世花崗質(zhì)巖漿活動特征96-121
- 3.3.1 巖相學(xué)96-99
- 3.3.2 同位素年代學(xué)99-101
- 3.3.3 巖石地球化學(xué)和鋯石 Hf 同位素組成101-105
- 3.3.4 晚侏羅世花崗質(zhì)巖石巖漿源區(qū)及成因105-121
- 3.4 早白堊世花崗質(zhì)巖漿活動特征121-143
- 3.4.1 巖相學(xué)121-123
- 3.4.2 同位素年代學(xué)123-125
- 3.4.3 巖石地球化學(xué)和鋯石 Hf 同位素組成125-128
- 3.4.4 早白堊世花崗質(zhì)巖石巖漿源區(qū)及成因128-143
- 第4章 遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿活動年代學(xué)格架及構(gòu)造背景.130143-155
- 4.1 遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿活動年代學(xué)格架143-146
- 4.2 遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿活動構(gòu)造背景146-153
- 4.2.1 晚三疊世花崗質(zhì)巖漿活動構(gòu)造背景146-147
- 4.2.2 早侏羅世-中侏羅世早期花崗質(zhì)巖漿活動構(gòu)造背景147-150
- 4.2.3 晚侏羅世花崗質(zhì)巖漿活動構(gòu)造背景150-151
- 4.2.4 早白堊世巖漿活動構(gòu)造背景151-153
- 4.3 華北克拉通北緣東段中生代構(gòu)造演化153-155
- 第5章 遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿活動與巖石圈減薄、克拉通破壞155-164
- 5.1 晚三疊世花崗質(zhì)巖漿活動與巖石圈減薄、克拉通破壞155-156
- 5.2 侏羅紀(jì)花崗質(zhì)巖漿活動與巖石圈減薄、克拉通破壞156-158
- 5.3 早白堊世花崗質(zhì)巖漿活動與巖石圈減薄、克拉通破壞158-160
- 5.4 華北克拉通北緣東段中生代巖石圈減薄與克拉通破壞160-161
- 5.5 遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖漿活動與地殼演化161-164
- 第6章 結(jié)論164-166
- 6.1 結(jié)論164-165
- 6.2 創(chuàng)新點165
- 6.3 存在的主要問題及建議165-166
- 參考文獻166-186
- 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果186-188
- 致謝188
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 吳福元,孫德有;中國東部中生代巖漿作用與巖石圈減薄[J];長春科技大學(xué)學(xué)報;1999年04期
2 李印;韓峰;凌明星;劉健;李獻華;李秋立;孫衛(wèi)東;;蚌埠荊山和涂山巖體的年代學(xué)、地球化學(xué)特征及其動力學(xué)意義[J];大地構(gòu)造與成礦學(xué);2010年01期
3 趙越;陳斌;張拴宏;劉建民;胡健民;劉健;裴軍令;;華北克拉通北緣及鄰區(qū)前燕山期主要地質(zhì)事件[J];中國地質(zhì);2010年04期
4 邵濟安;陳福坤;路鳳香;周新華;;遼西中生代軟流圈底辟體的脈動式上涌[J];地球科學(xué);2006年06期
5 孫金鳳;楊進輝;;華北東部早白堊世A型花崗巖與克拉通破壞[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報);2009年01期
6 李益龍;周漢文;鐘增球;張雄華;廖群安;葛夢春;;華北與西伯利亞板塊的對接過程:來自西拉木倫縫合帶變形花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡證據(jù)[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報);2009年06期
7 李伍平;;遼西北票晚侏羅世藍旗組火山巖的巖漿演化及其巖石成因[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報);2012年01期
8 高林志;張傳恒;尹崇玉;史曉穎;王自強;劉耀明;劉鵬舉;唐烽;宋彪;;華北古陸中、新元古代年代地層框架SHRIMP鋯石年齡新依據(jù)[J];地球?qū)W報;2008年03期
9 宋鴻林;燕山式板內(nèi)造山帶基本特征與動力學(xué)探討[J];地學(xué)前緣;1999年04期
10 許文良,王清海,王冬艷,裴福萍,高山;華北克拉通東部中生代巖石圈減薄的過程與機制:中生代火成巖和深源捕虜體證據(jù)[J];地學(xué)前緣;2004年03期
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 鄭培璽;冀東—遼西地區(qū)太古代花崗質(zhì)巖石成因與地殼演化[D];吉林大學(xué);2009年
2 李剛;遼西醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖的形成過程及其區(qū)域地質(zhì)意義[D];吉林大學(xué);2013年
3 劉丙祥;北秦嶺地體東段巖漿作用與地殼演化[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
4 張軍波;華北克拉通大陸下地殼再循環(huán)[D];中國地質(zhì)大學(xué);2014年
本文關(guān)鍵詞:遼西興城地區(qū)中生代花崗質(zhì)巖石的成因與地殼演化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:324507
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