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中国大陆科学钻探(CCSD)榴辉岩的岩石化学特征及成因探讨

专 业: 矿物学、岩石学、矿床学
关键词: 中国大陆科学钻探 榴辉岩 稀土元素 铂族元素 岩石成因
分类号: P313
形 态: 共 67 页 约 43,885 个字 约 2.099 M内容
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内容摘要


中国大陆科学钻探工程CCSD-Chinese Continental Scientific DrillingProiect是利用现代深部钻探高新技术,在具有全球地学意义、世界上规模最大的超高压变质带-大别-苏鲁超高压变质带实施的中国第一口5158米深的科学深钻,具有深远的科学意义。

建立“超高压变质岩石形成与折返机制”的模式及研究“超高压变质作用过程中流体和岩石相互作用”,是CCSD的主要目标。

CCSD主孔5000多米岩性剖面揭示了50多种丰富多彩的岩石类型,主要的岩石类型包括榴辉岩、正副片麻岩、角闪岩、橄榄岩等,其中榴辉岩类的厚度超过1300m,占26.6﹪。

对于榴辉岩的研究具有特殊的地学意义,因为其中较多地保存了超高压变质作用峰期的矿物组成,以及多期退变质过程的岩石学记录。

CCSD主孔中榴辉岩多集中在CCSD 100~2050m,2050m以下和浅部的榴辉岩之间关系如何?榴辉岩的原岩是什么?参与榴辉岩退变质过程的流体来源于哪里?在退变质过程中榴辉岩的岩石化学成分怎么变化?这些都是许多学者关心的重要问题。

本文主要选取CCSD主孔不同深度的榴辉岩为研究对象,采用一系列现代分析测试方法,对其元素地球化学进行研究,并在上述工作基础上的对榴辉岩的成因进行了探讨。

本文取得的主要成果和认识如下:1.主量元素地球化学表明,CCSD主孔中的榴辉岩具有较大的主量元素变化范围,与100~2050m段的榴辉岩相比较,2050m段以下的榴辉岩在矿物组成、退变质现象、化学成分特征及其对应的原岩基本相同;

2.在退变质过程中,低场强元素LFSE和轻稀土元素LREE表现出较大的活动性,而高场强元素Nb、Ta与重稀土元素HREE则变化较小,表明作为元素迁移载体的外来流体可能富集LFSE和LREE,但并不富集高场强元素Nb、Ta和HREE,这暗示外来流体中缺乏络阴离子,与前人通过流体包裹体研究获得的角闪岩相退变质流体以低盐含水流体为主的认识一致。

3.CCSD主孔中榴辉岩的稀土配分曲线模式变化较大;∑REE主要由LREE所控制,HREE相对变化较小;且退变质程度过程中,REE的含量变化较大;榴辉岩的Ce异常δ Ce=0.86~0.92,表明其形成环境是相对氧化的,榴辉岩的原岩曾出露于地表。

4.铂族元素PGE分析结果表明,榴辉岩中PGE含量很低,∑PGE为0.86~1.86×10<’-9>,平均1.23×10<’-9>,远小于地幔值,为强烈亏损,说明大别一苏鲁地区曾经历的板块俯冲和折返过程中曾发生过部分熔融和水/岩反应,PGE被大量带出;所有样品的PGE球粒陨石和地幔标准化模式较为一致,均出现Ir和Pt的负异常,Ru正异常,图型呈较明显的M型,显示CCSD榴辉岩中的PGE来源较为一致,与超基性岩体有关;另外,PGE配分曲线具有富集IPGE和亏损PPGE的正斜率型配分模式,说明榴辉岩原岩可能是由经历了基性岩浆抽提和交代作用形成的亏损地幔部分熔融产生的。

5.对于榴辉岩的成因,本文从元素地球化学以及PGE这一新的角度证实了以下观点:

榴辉岩的原岩是多成因的,很可能起源于不均匀的地幔源区,而且强烈的结晶分异作用又使其成分发生了明显的变化。

同时,变质分异和变质交代作用也可能对部分榴辉岩的成分再次进行了改造。

总体上,榴辉岩的原岩具有大陆玄武岩的构造亲缘性..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 前言
1.1论文选题的科学意义
1.2国内外研究现状
1.2.1国际大陆科学钻探实施概况
1.2.2中国大陆科学钻探
1.2.3 CCSD主孔中的榴辉岩
1.3本文完成的主要工作
1.3.1主要研究内容
1.3.2完成的实际工作量
第二章 区域地质概况
2.1中国大陆科学钻探CCSD地质概况
2.2苏鲁造山带超高压变质作用
2.3 CCSD主孔变质岩主要岩石类型及岩石化学特征
2.3.1榴辉岩
2.3.2片麻岩相岩石
2.3.3超镁铁岩岩体
2.4 CCSD主孔100~2050 米榴辉岩的产状及围岩组合
第三章 榴辉岩的岩石地球化学特征
3.1主量元素地球化学
3.1.1样品及测试方法
3.1.2测试结果与讨论
3.2微量元素地球化学
3.2.1测试方法
3.2.2测试结果与讨论
3.2.3单矿物和流体对微量元素地球化学行为的影响
3.3稀土元素地球化学
3.3.1 REE组成
3.3.2讨论
3.4铂族元素地球化学
3.4.1测试方法
3.4.2分析结果与讨论
第四章 榴辉岩的成因探讨
4.1大陆板块俯冲-折返模式
4.2 CCSD中榴辉岩的成因探讨
第五章 结论
参考文献
图版说明

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中图分类: > P313 > 天文学、地球科学 > 地球物理学 > 大地(岩石界)物理学(固体地球物理学) > 大地构造物理学、岩组学(构造岩石学)

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