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浙东晚中生代玄武岩Sr-Nd-Pb同位素组成的演化时序

作　者: 崔玉荣
导　师: 谢智
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 地球化学
关键词: 晚中生代玄武岩下岩系上岩系地幔地球化学浙东
分类号: P597
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文对浙江东部晚中生代玄武岩进行了详细的锆石年代学和地球化学研究,试图探讨晚中生代浙东岩石圈地幔地球化学性质随时间的演化关系。SHRIMP U-Pb年代学研究结果显示,下岩系玄武岩中多数锆石给出²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为120±1 Ma,Th/U比范围0.65².44,表明这些锆石为岩浆结晶锆石,这一年龄应代表了所研究的下岩系玄武岩的形成时代。上岩系玄武岩中锆石获得的最年轻²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为104±2 Ma,Th/U范围是0.57³.03,表明这些锆石为岩浆结晶锆石,这一年龄可能代表了测定的上岩系玄武岩的形成时代。上下岩系玄武岩,年龄结果分别与前人研究的相应的地层年代范围一致,他们的形成时代存在显著差别。同时,测定结果还显示,下岩系玄武岩中锆石相对年龄分布范围相对集中,残留的古老锆石比例较低,表明在玄武岩形成过程中,只有少量地壳成分混染。上岩系玄武岩中岩浆结晶锆石含量较少,多数是捕获锆石,且年龄种类多,分布范围较大,几乎覆盖了华南地块所有岩浆活动时代,这表明在玄武岩形成过程中可能有不同来源的陆壳物质混染,这种陆壳物质很可能是含有不同时期锆石的碎屑沉积岩/物。在年代学研究的基础上,本文对浙江东部晚中生代上下岩系玄武岩分别进行了元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。浙东晚中生代玄武岩的主量元素表现出一定的变化范围,具有富碱、富Al等特征。下岩系天台和青田样品表现出Ba、Pb和Sr等大离子亲石元素（LILE）富集而Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素（HFSE）亏损的特征,稀土元素均表现出轻稀土（LREE）富集和不同程度的Eu负异常。上岩系花坦、玄坛地、新昌和永嘉镜架山等微量元素和稀土元素表现出的性质与下岩系相似,但上岩系武义样品没有表现出Ta、Nb、Hf、Zr等的正/负异常特征。元素、同位素判别结果表明,上下岩系大多数样品受到地壳混染程度较低,因此其元素和同位素组成能够用来示踪地幔源区的性质。但上岩系玄坛地个别样品在岩浆上升过程中受到了地壳物质的显著混染,不能准确反映源区的信息。因此,对玄坛地样品以εNd（T）值最高者为讨论对象。下岩系玄武岩的初始同位素组成范围为ISr=0.70850⁰.70897,εNd（T）= -5.6-4.1,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)i=18.21¹8.38,(207Pb/²⁰⁴Pb)i=15.55¹5.58,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)i=38.26³8.49。上岩系玄武岩的初始同位素组成为ISr=0.70533⁰.70936,εNd（T）=-7.1³.3, (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)i=17.23¹8.40,(207Pb/²⁰⁴Pb)i=15.46¹5.62,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)i=36.91³8.62,与诸多学者的研究结果较为相近。其中花坦、玄坛地、新昌和永嘉镜架山样品的ISr=0.70734⁰.70936,εNd（T）= -7.1-2.1 , (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)i=18.01¹8.40 , (207Pb/²⁰⁴Pb)i=15.54¹5.62 ,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)i=37.99³8.62 ;武义和金衢样品的ISr=0.70533⁰.70589 ,εNd（T）=0.4³.3 , (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)i=17.23¹8.11 , (207Pb/²⁰⁴Pb)i=15.46¹5.53, (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)i=36.91³8.43。新生代玄武岩的ISr值为0.70382,εNd（T）为7.6,明显高于中生代玄武岩,表现出亏损的特征。通过对浙东晚中生代玄武岩主量、微量和稀土元素以及同位素特征的分析讨论,可以看出上下岩系玄武岩的物质来源也有较明显的差别,其中下岩系玄武岩中有岩石圈地幔、地壳物质和俯冲蚀变洋壳物质的贡献,而上岩系中有岩石圈地幔或可能是类似下岩系玄武岩性质的岩石圈、软流圈地幔、地壳物质等的贡献。新生代玄武岩明显具有亏损地幔的特征。浙东晚中生代岩石圈演化的动力学过程可能与太平洋板块俯冲或下地壳拆沉有关,具体的讨论还需要更多的岩石学和/或地幔包体资料的补充。

浙东晚中生代玄武岩Sr-Nd-Pb同位素组成的演化时序

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