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北山芨芨台子蛇绿岩地球化学特征及构造意义研究

北山芨芨台子蛇绿岩地球化学特征及构造意义研究

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作者：杜君兰州大学

学位级别：硕士

恢复北山地区古生代洋陆转化过程是中亚造山带研究的关键问题之一,而相应的蛇绿岩带的研究是其重要组成部分。本文在野外地质调查及前人的研究成果基础上,通过对芨芨台子蛇绿岩中的重要组分进行高精度的岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、... 详细信息

恢复北山地区古生代洋陆转化过程是中亚造山带研究的关键问题之一,而相应的蛇绿岩带的研究是其重要组成部分。本文在野外地质调查及前人的研究成果基础上,通过对芨芨台子蛇绿岩中的重要组分进行高精度的岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sm-Nd同位素系统的研究,揭示了蛇绿岩类型性质、形成时代,岩石组合、成因及构造环境,为反演北山古生代构造演化史提供了岩石学及年代学依据。取得的主要研究成果和认识如下:1)芨芨台子蛇绿岩中的辉长岩锆石U-Pb年龄范围在479Ma82Ma间,加权平均值为479.5±3.9Ma(MSWD=0.0091),代表蛇绿岩形成的时代。2)芨芨台子蛇绿岩主要由辉石橄榄岩、斜辉橄榄岩、橄榄岩、辉长岩以及玄武岩组成。玄武岩具较为稳定的SiO(47.71wt.%4.96wt.%)、AlO(13.38wt.%5.38wt.%)、TiO(0.93wt.%.25wt.%)含量,低的MgO含量(6.21wt.%.66wt.%),Mg(286),变化范围较大的KO(0.19wt.%.32wt.%)、CaO(4.82wt.%.51wt.%),表明玄武岩浆可能经历了橄榄石和辉石的分离结晶作用;玄武岩轻微富集LREE,(La/Yb)=1.53.62,近平坦型的HREE分布特征,轻微的负Eu异常到无异常,δEu=0.88.06;玄武岩原始地幔标准化的蛛网图显示,岩石不同程度上富集了Rb、Th、U、Ba及亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti,(Nd/Nd)比值范围在0.512590.512628之间,εNb(t))=1.9.6,以上总体特征表明,芨芨台子蛇绿岩中的玄武岩兼有N-MORB和IAB地球化学特征,为SSZ型蛇绿岩;芨芨台子蛇绿岩中的辉长岩SiO(50.39wt.%1.66wt.%)、TiO(0.77wt.%.95wt.%)、MgO(6.04wt.%.73wt.%)含量变化范围小,高AlO(15.82wt.%6.79wt.%)、CaO(8.93wt.%0.4wt.%),富钠贫钾,NaO(4.18wt.%.63wt.%)、KO(0.27wt.%.44wt.%);辉长岩样品在REE球粒陨石标准化配分图上为平坦型,(La/Yb)=0.93.10,无Eu异常,δEu=0.98.09,在微量元素原始地幔标准化图解中,样品Rb、Th、U、K等表现出相对富集,Nb-Ta、Zr-Hf亏损,Sr显示出的正异常可能与斜长石的堆晶作用有关,整体特征显示为SSZ型蛇绿岩中的堆晶岩,指示芨芨台子蛇绿岩中的辉长岩及橄榄岩应该是堆晶作用的产物。3)结合前人的研究成果及区域地质背景的研究认为,在奥陶纪-晚志留世期间,红柳河-牛圈子蛇绿岩所代表的古亚洲大洋向北俯冲形成公婆泉陆缘弧,同时引发弧后次级扩张,受俯冲流体影响的地幔物质上升减压发生部分熔融形成弧后盆地洋壳;晚泥盆世,芨芨台子-小黄山洋在俯冲迁移作用下开始向南俯冲,于早石炭世闭合,最终形成了芨芨台子-小黄山蛇绿岩带。

关键词： SSZ型蛇绿岩中亚造山带北山芨芨台子构造意义

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