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《西北大学》 2014年
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俯冲带高压—超高压变质作用中的元素活动性

徐永江  
【摘要】:俯冲带的存在是地球区别于其他类地行星的主要构造特征之一。大洋岩石圈在俯冲带下沉返回地幔深处的同时,伴随着一系列物理和化学变化,并最终诱发弧岩浆的形成。而俯冲带这一系列物理和化学变化的实质,即为俯冲带变质作用(SZM),它对壳幔相互作用中的物质迁移、大洋岩石圈的演化,乃至整个地球的化学动力学都具有重要意义。 出露于西南天山地区的高压-超高压变质岩石完整记录了大洋岩石圈组分的俯冲、折返过程,是俯冲带深部地质-地球化学过程在地表的活化石。为了研究俯冲带变质作用中元素的活动/迁移性规律,我们在西南天山高压-超高压变质带采集了多种类型的变质岩石,包括榴辉岩、蓝片岩和石英钠长片岩,并进行了细致的岩石-岩相学观察和全岩地球化学分析。基于不活动/迁移性元素的地球化学探讨,表明构成西南天山地区高压-超高压变质岩石的变质原岩组分具有多样性,包括普通洋中脊玄武岩(N-MORB)组分、洋岛玄武岩(OIB)组分、蚀变的洋壳(altered oceanic crust, AOC)组分和陆源/弧源沉积物组分,代表了由普通洋壳、海山和沉积物构成的破碎的俯冲混杂岩体。在俯冲、折返的演化过程中存在活跃的流体活动,但这未必导致水溶性元素,如大离子亲石元素(LILEs)等,随流体的活动/迁移。元素的活动/迁移性从本质上受控于其赋存矿物(寄主矿物)的稳定性,这也制约着弧岩浆的地球化学特征。
【关键词】:西南天山 高压-超高压变质岩 俯冲带变质作用 元素活动性 榴辉岩
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:P588.3;P595
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第一章 绪论7-11
  • 1.1 选题背景7-8
  • 1.2 研究意义8-9
  • 1.3 研究方法9-10
  • 1.4 研究内容10
  • 1.5 论文工作量10-11
  • 第二章 中国西南天山区域地质背景11-16
  • 2.1 天山山脉及邻区区域地质概况11-12
  • 2.2 西南天山高压变质带概况12-16
  • 2.2.1 构造背景12
  • 2.2.2 出露岩石类型12-13
  • 2.2.3 超高压变质证据13-14
  • 2.2.4 榴辉岩演化过程14-15
  • 2.2.5 超高压变质时限15-16
  • 第三章 高压-超高压变质岩样品的岩石-岩相学16-24
  • 3.1 样品野外分布16-19
  • 3.2 岩石-岩相学特征19-24
  • 3.2.1 石英钠长片岩19
  • 3.2.2 榴辉岩19-24
  • 第四章 高压-超高压变质岩的地球化学24-32
  • 4.1 分析测试方法24-25
  • 4.2 全岩化学构成25-29
  • 4.2.1 主量元素特征25-28
  • 4.2.2 微量元素特征28-29
  • 4.3 变质原岩恢复与讨论29-32
  • 第五章 俯冲带变质过程中元素的地球化学行为32-40
  • 5.1 微量元素在高压-超高压变质岩中的分布32-34
  • 5.1.1 一般概念32
  • 5.1.2 全岩矿物构成对微量元素富集性的影响32-34
  • 5.2 俯冲带变质作用中元素的活动性34-38
  • 5.2.1 微量元素的地球化学活动性34-36
  • 5.2.2 进变质过程中微量元素的行为36-37
  • 5.2.3 退变质过程中微量元素的行为37-38
  • 5.3 讨论38-40
  • 结论40-41
  • 参考文献41-50
  • 攻读硕士学位期间取得的学术成果50-51
  • 致谢51

【参考文献】
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