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苏鲁超高压变质带中镁铁—超镁铁质岩成因研究

作　者: 谢志鹏
导　师: 王建
学　校: 吉林大学
专　业: 地球化学
关键词: 苏鲁超高压变质带大陆岩石圈地幔蛇纹岩纯橄岩单斜辉石岩岩石学地球化学铂族元素
分类号: P588.12
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

苏鲁超高压变质带中出露大量成群或成带展布的镁铁-超镁铁质岩透镜体和碎块，其成因和构造演化过程研究是探讨苏鲁地体岩石圈地幔性质和结构组成，示踪俯冲带壳幔作用、深部流体活动性和超高压变质作用的有效途径。本文以苏鲁超高压变质带中部仰口地区、梭罗树地区和胡家岭地区的镁铁-超镁铁质岩为研究对象。首先，通过岩相学、矿物学和岩石地球化学研究，明确了蛇纹岩和纯橄岩的古老岩石圈地幔属性和其构造演化过程。通过蛇纹岩和蛇纹石化纯橄岩富集流体迁移元素的构造演化机制，探讨地幔楔橄榄岩的蛇纹石化和深部脱水作用与俯冲带地区壳幔作用、深部流体活动性、岛弧岩浆机制和HP-UHP变质物质折返之间的联系。此外，通过胡家岭含石榴石单斜辉石岩的岩相学、矿物化学和岩石地球化学，确定了其成因为超镁铁质火成堆晶岩和最初岩浆为地幔岩熔体与壳源释放流体或熔体的混合，并探讨了复杂的构造演化过程。通过本次研究和前人成果总结，阐述了苏鲁超高压变质带中镁铁-超镁铁质岩的成因类型和构造演化过程，并修正了扬子大陆与华北克拉通碰撞俯冲动力学模型，着重考量了弧前蛇纹岩在俯冲带中可能发挥的重要作用。

全文目录

内容提要  4-5
中文摘要  5-8
Abstract  8-15
第一章绪论  15-32
  1.1 研究背景  15-21
    1.1.1 镁铁-超镁铁质岩定义  17-18
    1.1.2 全球造山带地区蛇纹岩的研究现状  18-21
  1.2 选题依据  21-28
    1.2.1 大别-苏鲁造山带研究现状  21-23
    1.2.2 大别-苏鲁造山带镁铁-超镁铁质岩研究现状  23-27
    1.2.3 大别-苏鲁造山带存在的主要问题  27
    1.2.4 本论文研究对象  27-28
  1.3 研究思路与拟解决的关键问题  28-32
    1.3.1 研究思路  28-30
    1.3.2 拟解决的关键问题  30
    1.3.3 本论文依托的科研项目  30-32
第二章区域地质概况  32-39
  2.1 华北克拉通区域地质概述  32-34
  2.2 研究区的大地构造背景  34-39
    2.2.1 胶东区域地层分布特征  34-36
    2.2.2 胶东区域岩浆岩分布特征  36-37
    2.2.3 苏鲁超高压变质带区域概述  37-39
第三章样品制备和分析方法  39-42
  3.1 样品制备  39
  3.2 样品的分析方法  39-42
    3.2.1 矿物化学分析  39
    3.2.2 全岩主量元素  39-40
    3.2.3 全岩微量元素  40
    3.2.4 铂族元素（PGE）、Cu 和 S  40-42
第四章蛇纹岩和纯橄岩地球化学特征  42-80
  4.0 岩相学  43-48
    4.0.1 蛇纹岩  43-44
    4.0.2 纯橄岩  44-48
  4.1 矿物化学  48-58
    4.1.1 橄榄石  48-49
    4.1.2 蛇纹石和绿泥石  49-50
    4.1.3 铬尖晶石  50-58
  4.2 全岩主量元素  58-59
  4.3 全岩微量元素  59-62
  4.4 铂族元素、铜和硫  62-66
  4.5 蛇纹岩和纯橄岩成因  66-70
    4.5.1 蛇纹岩原岩和成因  66-68
    4.5.2 纯橄岩成因  68-70
  4.6 与华北克拉通岩石圈地幔橄榄岩对比  70-72
    4.6.1 与华北克拉通地幔橄榄岩捕虏体对比  70-71
    4.6.2 与大别-苏鲁超高压变质带中超镁铁质岩对比  71-72
  4.7 蛇纹岩和纯橄岩中流体迁移元素行为  72-78
    4.7.1 富集流体迁移元素特征  72-74
    4.7.2 富 H2O 流体的来源  74-76
    4.7.3 流体迁移元素的转移机制  76-78
  4.8 蛇纹岩和纯橄岩的构造演化过程  78-80
第五章含石榴石单斜辉石岩地球化学特征  80-112
  5.0 岩相学  81-85
  5.1 矿物化学  85-94
    5.1.1 橄榄石和蛇纹石  85-86
    5.1.2 单斜辉石  86-87
    5.1.3 石榴石  87
    5.1.4 不透明矿物  87-94
    5.1.6 绿泥石、角闪石和榍石  94
  5.2 全岩主量元素  94-96
  5.3 全岩微量元素  96-98
  5.4 铂族元素、铜和硫  98-102
  5.5 单斜辉石岩成因  102-110
    5.5.1 全岩组分及 PGE 证据  104-106
    5.5.2 矿物化学证据  106-110
  5.6 含石榴石单斜辉石岩变质构造演化过程  110-112
第六章苏鲁超高压变质带中镁铁-超镁铁质岩构造意义  112-119
  6.1 苏鲁地体镁铁-超镁铁质岩成因  112-113
  6.2 苏鲁地体镁铁-超镁铁质岩对华北和扬子板块碰撞模式约束  113-116
  6.3 苏鲁地体中蛇纹岩对动力学演化模式的约束  116-119
第七章结论与研究展望  119-121
  7.1 结论  119-120
  7.2 研究展望  120-121
参考文献  121-136
攻读博士学位期间发表的学术论文及取得的科研成果  136-139
致谢  139

苏鲁超高压变质带中镁铁—超镁铁质岩成因研究

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