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江西盛源铀矿田安山岩的年代学和地球化学特征

作　者: 刘茜
导　师: 巫建华
学　校:
专　业: 地球化学
关键词: 安山岩成因 SHRIMP锆石U-Pb年龄 Sr-Nd-Pb同位素 EMⅡ型富集地幔早白垩世早期盛源盆地
分类号: P619.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

江西峡江-广丰火山岩带盛源盆地的火山岩系不整合于白垩系红色碎屑岩系之下，称为武夷群，并可进一步划分为双峰岭、鹅湖岭和石溪三个组，安山岩产于双峰岭组顶部。SHRIMP锆石U-Pb年龄表明，安山岩锆石4个分析点的206Pb/238U年龄加权平均值为448.7±2.2Ma、5个分析点的206Pb/238U年龄加权平均值为220.2±5.4Ma和7个分析点的206Pb/238U年龄加权平均值为129.8±2.3Ma，其中前两个年龄代表捕获锆石或残留锆石的年龄，后者代表安山岩的形成年龄。双峰岭组中上部流纹岩11个分析点的206Pb/238U年龄加权平均值为134.3±1.6Ma，与安山岩最年轻的锆石206Pb/238U年龄在误差范围内基本一致，且与地层层序相吻合，进一步证实129.8±2.3Ma代表安山岩形成年龄的可靠性。盛源盆地安山岩具斑状结构，块状结构，斑晶以斜长石、黑云母、单斜辉石为主，斜长石斑晶偶见钾长石环边；安山岩SiO2含量为57.1%~59.3%（平均58.33%），(Na2O+K2O)含量高，为5.54~6.94%（平均为5.94%），在TAS图解中盛源盆地安山岩落入亚碱性系列的范围；而Fe2O3+FeO的含量（=6.96%~8.09%，平均值7.56%）、MgO的值偏低（=1.86%~2.5%，平均2.23%），Fe2O3/FeO=0.45~1.18（平均0.76），在FAM图解上落入钙碱性系列的范围；K2O（=3.14%~3.58%，平均3.30%）含量高，K2O/Na2O（=1.07~1.34，平均1.26）比值高，在SiO2-K2O图解上落入高钾钙碱性系列区，在SiO2-K2O/Na2O图解上落入橄榄玄粗岩系列区；Al2O3含量高为17.0%%~19.7%（平均17.99%），TiO2含量相对较高，为0.96%~1.17%（平均1.06%）。稀土元素总量(ΣREE=213~287×10-6）偏高，具有明显轻稀土富集（(La/Sm)N=3.93~4.37），其中Eu的范围为（δEu=0.90~1.17）和Ce的范围（δCe=0.70~0.94）并无亏损；明显富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Th等元素）和Sr、Nd高场强元素的强烈亏损。(87Sr/86Sr)i值为0.711266~0.712299，εNd值为-3.51~-5.35，206Pb/204Pb比值在18.12~18.35，207Pb/204Pb值为15.59~15.90，208Pb/204Pb值为38.60~38.60。在87Sr/86Sr(t)-SiO2、87Sr/86Sr(t)-1/Sr图解上呈正相关分布，根据εNd(t)-SiO2和εNd(t)-1/Nd图解来看，并没有明显的线性关系，暗示岩浆在上升过程中未见明显的地壳混染，地幔源区混合的结果是因为地壳物质的加入。在143Nd/144Nd-206Pb/204Pb图解中，盛源盆地安山岩位于EMⅡ型富集地幔附近，而且87Sr/86Sr和206Pb/204Pb、143Nd/144Nd和87Sr/86Sr图解中其变化趋势与EMⅡ型富集地幔的变化趋势一致，暗示源区可能有EMⅡ型地幔的贡献。在Ce/Yb-Ba/La、Ce/Yb-Cs/Rb、Rb/Ba-La/Yb (La/Sm)N-(Ba/La)N、Zr/Ba-Ce/Y、Th/Yb-Ta/Yb和Th/La-Rb/La图解上，安山岩具有明显的地幔流体交代特征，暗示在早白垩世早期或更早的时期古太平洋板块向华南板块俯冲所产生的流体与岩石圈地幔交代使其演化成为EMⅡ型富集地幔。在Zr-Zr/Y、MgO-FeO-Al2O3及Th/Hf-Ta/Hf图解中，盛源盆地安山岩落入大陆板内拉张构造环境。综上所述，盛源盆地安山岩是早白垩世早期拉张构造背景下由受地幔流体交代形成的EMⅡ型富集地幔部分熔融并在上升过程中有少量地壳物质加入形成的。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-8
前言  8-10
1 区域地质概况  10-16
  1.1 前燕山构造阶段  10-13
  1.2 燕山构造阶段  13-14
  1.3 喜山构造阶段  14-16
2 盆地特征与岩石地层单位  16-22
  2.1 盆地特征  16-17
  2.2 代表性剖面简介  17-18
  2.3 岩石地层划分  18-20
  2.4 岩石地层单位的命名  20-22
3 地质时代  22-28
  3.1 分析方法  22
  3.2 分析结果  22-26
  3.3 问题讨论  26-28
4 岩石学特征  28-36
  4.1 岩相学特征  28
  4.2 岩石化学特征  28-36
5 岩石地球化学特征  36-46
  5.1 主量元素特征  36
  5.2 稀土元素特征  36-38
  5.3 微量元素特征  38-39
  5.4 Sr-Nd-Pb-O 同位素  39-46
6 岩石成因探讨  46-56
  6.1 地壳混染  47-49
  6.2 岩石圈地幔性质  49-50
  6.3 地幔流体的交代作用  50-53
  6.4 构造环境  53-56
7 结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-63

江西盛源铀矿田安山岩的年代学和地球化学特征

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