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北祁连牛心山岩体岩石学、锆石SHRIMP定年及其成因

作　者: 陈其龙
导　师: 吴才来；季宏兵
学　校: 首都师范大学
专　业: 环境科学
关键词: 北祁连 花岗岩类 锆石SHRMP定年 闪长岩类
分类号: P597.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 87次
引　用: 2次
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内容摘要


花岗岩作为壳幔相互作用的产物,承载着丰富的地质过程信息。然而,目前北祁连古生代花岗岩类研究程度不高,极大地影响了地学工作者对该区古生代花岗岩质岩浆作用与造山响应的认识。基于上述存在的问题,本项研究的目的是:判断研究区岩浆活动期次,判别其成因类型和构造环境,分析其造山响应。为达到上述目的,本项研究采用野外地质调查、实验室分析测试和综合分析相结合的研究方法。通过对北祁连中段牛心山岩体的地质学、年代学、岩相学、地球化学及岩石成因学等方面的研究,取得了以下五方面的成果:(1)研究表明,该杂岩体主要由花岗岩类和闪长岩类组成。早期的花岗岩和闪长岩几乎同时侵位;但晚期的石英闪长岩类以脉状产出于花岗岩当中,说明其侵位要晚于花岗岩。花岗岩岩体中发现大量的暗色包体,说明岩体形成过程中存在一定规模的岩浆混合作用。(2)锆石SHRIMP U-Pb定年表明,牛心山岩体的花岗岩类年龄463±11─480.9±4Ma,闪长岩为481.8±3.2Ma,石英闪长岩为434.7±3.5Ma,由此,将牛心山地区的岩浆活动分为两期:早期为花岗岩与闪长岩的组合;晚期为石英闪长岩,这与野外观察到的现象是一致的。(3)岩石地球化学研究表明,早期的花岗岩类为S型,闪长岩为I型,晚期的石英闪长岩为I型,并具有高Sr、低Y的特征,类似于埃达克岩,说明花岗岩的源岩来自地壳,而闪长岩和石英闪长岩的源岩来自壳幔混合。(4)锆石温度计和金红石温度计计算结果表明,早期花岗岩的形成温度分别为779℃和879℃,早期闪长岩形成的温度分别是656℃和844℃,晚期的石英闪长岩形成的温度为708℃和883℃。结合前人的研究成果,作者认为金红石温度计得到的温度结果更加接近于岩石的真实温度,而在接近50Ma的时间间隔中,岩浆房仍然能保持较高的温度,说明岩浆房在接近50Ma的过程中都有源源不断的热源供应。(5)在上述研究的基础上,结合区域地质特征,作者认为,早期的岩浆作用与北祁连板块向南俯冲有关。俯冲的板块在俯冲过程中发生矿物脱水形成流体,流体诱导地幔楔部分熔融形成基性岩浆,基性岩浆上升到壳幔边界形成岩浆房,岩浆房自身的热和结晶潜热引起地壳部分熔融形成花岗质岩浆,晚期的石英闪长质岩浆作用与造山后造山带伸展作用有关。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
图目录  9-10
表目录  10-11
前言  11-14
第1章 地质概况  14-18
  1.1 地层  15-17
    1.1.1 前寒武系  15
    1.1.2 寒武系  15-16
    1.1.3 奥陶系  16
    1.1.4 志留系  16
    1.1.5 泥盆系  16
    1.1.6 石炭系  16
    1.1.7 二叠系  16
    1.1.8 三叠系  16
    1.1.9 侏罗系  16
    1.1.10 白垩系  16
    1.1.11 第三系及第四系  16-17
  1.2 构造  17
    1.2.1 断裂  17
    1.2.2 褶皱  17
  1.3 岩浆岩  17-18
    1.3.1 中酸性岩类  17
    1.3.2 超基性、基性岩类  17-18
第2章 岩体地质特征及岩相学  18-23
  2.1 地质特征  18-20
  2.2 岩相学  20-23
第3章 年代学研究  23-33
  3.1 年代学研究方法  23
  3.2 岩体锆石SHRIMP U-PB定年  23-31
  3.3 岩浆活动分期  31-33
第4章 不同期次花岗岩地球化学  33-56
  4.1 主量元素  33-46
    4.1.1 岩石化学指数  36-37
    4.1.2 早期花岗岩和闪长岩类  37-38
    4.1.3 晚期脉状石英闪长岩  38-39
    4.1.4 两期比较  39-40
    4.1.5 图表分析  40-42
    4.1.6 CIPW标准矿物  42-46
      4.1.6.1 CIPW标准矿物计算方法  42-44
      4.1.6.2 CIPW计算结果  44-46
  4.2 稀土元素  46-51
    4.2.1 早期花岗岩和闪长岩类  46-49
    4.2.2 晚期石英闪长岩  49-50
    4.2.3 两期比较  50-51
  4.3 微量元素  51-56
    4.3.1 早期花岗岩和闪长岩类  52-53
    4.3.2 晚期石英闪长岩类  53-54
    4.3.3 两期比较  54-56
第5章 岩石成因及其形成的构造环境  56-63
  5.1 岩石成因类型  56-61
    5.1.1 岩浆形成时的温压条件  56-59
    5.1.2 源岩研究  59-61
      5.1.2.1 早期花岗岩和闪长岩类  59-61
      5.1.2.2 晚期石英闪长岩类  61
  5.2 构造环境  61-63
第6章 结论  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-68

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 地球化学 > 同位素地质学与地质年代学 > 地质年代学
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