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《成都理工大学》 2015年
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贵州省大方县二叠纪玄武岩地球化学特征研究

张腊梅  
【摘要】:分布于我国西南三省(云、贵、川)的峨眉山玄武岩是中国唯一被地学界认可的大火成岩省,其成因与地幔柱活动有关,自地幔柱理论提出以来,对峨眉山玄武岩的研究进入了一个崭新的时期。前人对云南、四川等地峨眉山玄武岩的研究相对较多,但对峨眉山大火成岩省东岩区的贵州玄武岩研究相对较弱。大方县位于黔西北毕节市境内,区内有较完整的玄武岩出露。本文以实测剖面为基础,研究了大方地区二叠纪玄武岩的岩石学特征、地球化学特征,并与相邻地区的玄武岩进行了对比,分析了大方玄武岩的岩区特征、形成原因及其与峨眉山地幔柱的关系。取得如下认识和进展:(1)通过野外地质调查和剖面测制查明了大方玄武岩的岩性特征和喷发规律:大方玄武岩岩石类型主要有微晶玄武岩、杏仁状玄武岩、蚀变玄武质凝灰岩和火山集块角砾岩。可见厚层熔岩夹多层灰岩夹层,根据灰岩夹层可以划分3个喷发阶段,其喷发环境为海陆交互环境,以溢流相为主,爆发相次之。(2)主量元素特征显示SiO2含量为46.42~51.28%,平均值48.77%,K2O+Na2O均值为3.12%,全碱含量低,属大陆拉斑玄武岩系列,TiO2平均值为4.24%,属高钛玄武岩。稀土元素显示大方玄武岩的LREE/HREE=7.50~9.31,平均为8.06,具有明显的轻稀土富集,表明轻稀土分馏程度高。在稀土元素蛛网图上可见明显的Ce、Eu负异常,说明其发生了广泛的斜长石分离结晶。微量元素、同位素特征显示本区二叠纪OIB型玄武岩来自于富集II型(EM-2)地幔源区,岩浆来源于富集地幔石榴子石稳定区,岩浆在上升过程中受到了地壳物质的混染。(3)通过与邻区水城玄武岩对比,大方玄武岩碱含量低,Ti O2含量高,二者属于不同的岩石系列,造成二者地球化学性质不一样的主要原因为二者的源区不一致、部分熔融程度和同化混染程度不同,大方玄武岩源自EMⅡ型地幔,而水城玄武岩属于EMⅠ型地幔,且大方玄武岩在形成时受到了强烈的地壳混染。(4)岩石地球化学特征显示大方玄武岩与峨眉山地幔柱作用有关,是峨眉山地幔柱的一部分,是峨眉山地幔热柱上升到石榴石稳定区发生了部分熔融。由于该岩区远离峨眉山地幔柱头部,其岩石圈较厚,温度较低,部分熔融程度小,受地幔柱影响较弱,为地幔热柱边缘低程度部分熔融所形成。
【关键词】:贵州大方地区 二叠纪玄武岩 地球化学 地幔柱
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P588.145
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 绪论8-15
  • 1.1 选题依据及意义8
  • 1.2 研究现状8-11
  • 1.2.1 峨眉山大火成岩省研究现状8-11
  • 1.2.2 研究区研究现状11
  • 1.3 研究内容及思路11-12
  • 1.4 研究区自然地理概况12-14
  • 1.5 完成工作量14-15
  • 第2章 区域地质背景15-25
  • 2.1 区域地层15-20
  • 2.2 区域构造20-23
  • 2.3 区域岩浆岩23-25
  • 第3章 贵州大方玄武岩岩石学特征25-34
  • 3.1 剖面及剖面特征25-30
  • 3.1.1 剖面特征25-28
  • 3.1.2 喷发层序划分28-30
  • 3.2 岩石学特征30-34
  • 第4章 贵州大方玄武岩的地球化学特征34-45
  • 4.1 主量元素34-36
  • 4.2 稀土元素36-39
  • 4.3 微量元素39-42
  • 4.4 同位素特征42-45
  • 第5章 贵州大方玄武岩的岩浆作用及与峨眉山地幔柱的关系45-53
  • 5.1 同化混染作用45-46
  • 5.2 分离结晶作用46-49
  • 5.3 岩浆源区分析49
  • 5.4 大方玄武岩的成因49-51
  • 5.5 大方玄武岩与地幔柱的关系51-53
  • 结论53-54
  • 致谢54-56
  • 参考文献56-61
  • 攻读学位期间取得学术成果61

【参考文献】
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