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华夏云开地区早古生代地壳深熔作用及其地质意义

作　者: 王丹
导　师: 郑建平
学　校: 中国地质大学
专　业: 矿物学、岩石学、矿床学
关键词: 地壳深熔作用 早古生代 华南地块 紫苏花岗岩
分类号: P548
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


华南武夷-云开板内造山带内广泛发育有早古生代角闪岩-麻粒岩相变质作用,地壳深熔作用等。然而,部分熔融作用的时间及与造山带之间的联系仍是尚未解决的科学问题。本论文通过对华南华夏地块云开隆起区的紫苏花岗岩、片麻状混合岩和泥质片麻岩的全岩地球化学、锆石U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素的研究,来揭示研究区地壳演化历史以及地壳深熔作用与造山作用的关系。高州杂岩位于华南华夏地块西部云开大山地区,主要由中高级变质岩包括紫苏花岗岩,矽线石-石榴石片麻岩,混合岩组成,属于高温中低压变质级别(T>850℃,P=4-7kbar)。岩相学研究表明,紫苏花岗岩,片麻岩,混合岩都显示有部分熔融现象的存在,主要由云母脱水形成。推测紫苏花岗岩中熔体产生的反应可能为：Bt+Qz+P1=Opx+Kfs+melt, Bt+Qz+P1+Sil=Grt+Kfs+melt;片麻岩中的熔体产生反应可能为：Mus+Qz+P1=Sil+Kfs+melt.紫苏花岗岩,片麻岩和混合岩均为酸性且过铝质的(SiO2>64%,A/CNK>1.0),结合岩相学研究,反映其原岩类型为沉积岩或者变质沉积岩。岩石中部分锆石具有明显的核-边结构,主体年龄分布在440-425Ma,少量年龄集中在2.8-2.4Ga、1.5-1.25Ga、1.2-0.9Ga.850-540Ma以及460-450Ma。440-425Ma的锆石具有明显的振荡环带结构,微量元素配分上具有明显的Ce正异常和Eu负异常,其特征显示为熔体结晶的产物,暗示云开地区部分熔融时间发生在440Ma左右。这些锆石具有负的εHf(t)值(-34.1至-1.5),较老的地壳模式年龄(TCRUST=3.6-1.5Ga)。2.8-2.4Ga,1.5-1.25Ga,1.2-0.9Ga的锆石具有较高的正的εHf(t)值(+10.2至+15.2)。850-540Ma的锆石显示了变化的εHf(t)值,从+9.0至-24.0,TDM=2.2-1.0Ga,TCRUST=3.1-1.1Ga。结合前人研究成果,我们认为华夏地块可能含有古老的物质(>3.6Ga)并且经历了复杂的演化历史,包括2.7Ga、1.5-1.25Ga、1.2-0.9Ga的地壳增生事件,以及850-540Ma、750-540Ma、460-450Ma和440Ma的地壳改造事件。华夏地块云开紫苏花岗岩,混合岩和片麻岩记录了高温地壳深熔作用,它们的形成可能与早古生代武夷-云开板内造山带发育大规模同期的逆冲推覆构造,致使前南华裂谷系闭合,导致地壳缩短加厚,引发早古生代大规模的地壳深熔作用等复杂过程有关。

全文目录


作者简介  7-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-12
第一章 绪论  12-18
  §1.1 选题来源、目的及意义  12-13
    1.1.1 选题来源  12
    1.1.2 研究目的及意义  12-13
  §1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 地壳深熔作用与造山带演化  13
    1.2.2 华南早古生代武夷-云开造山带研究进展  13-16
    1.2.3 华夏基底属性问题  16
  §1.3 主要研究内容  16-18
第二章 区域地质背景及样品采集  18-23
  §2.1 华南地块演化历史  18-19
  §2.2 华夏地块云开隆起  19-21
  §2.3 高州杂岩  21-23
第三章 岩相学特征  23-27
  §3.1 紫苏花岗岩  23-25
  §3.2 片麻状混合岩  25-26
  §3.3 泥质片麻岩  26-27
第四章 实验分析方法  27-29
第五章 实验分析结果  29-50
  §5.1 全岩主量元素  29
  §5.2 锆石形态及内部结构  29-31
  §5.3 锆石U-Pb年代学  31-40
    5.3.1 紫苏花岗岩  31-40
    5.3.2 片麻状混合岩  40
    5.3.3 黑云母斜长麻岩  40
  §5.4 锆石微量元素  40-44
  §5.5 锆石Hf同位素  44-50
第六章 讨论  50-56
  §6.1 太古宙地壳物质残余  50
  §6.2 后太古宙地壳改造  50-52
  §6.3 早古生代云开地区地壳深熔作用  52-53
  §6.4 武夷-云开板内造山带的演化历史  53-56
第七章 结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-66

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 构造地质学 > 区域构造地质学
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