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《中国地质大学(北京)》 2015年
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北祁连武松塔拉一带奥陶纪火山岩特征及其构造意义

杨运军  
【摘要】:青海省祁连县武松塔拉一带奥陶系抠门子组与周围地层呈断层或不整合接触。抠门子组下段为一套中基性火山岩-沉积岩建造,以安山岩、玄武岩组合为主,其次为英安质、安山质及玄武质火山碎屑岩。野外研究和岩石化学分析共同表明,安山岩总体为高铝富钠的碱性火山岩系列,稀土含量较高且轻稀土分馏明显,Rb、Ba、K、U、La、Nb、Sm明显富集,高场强元素Zr、Nd元素相对亏损;微量、稀土元素分配型式与汇聚板块边缘岛弧玄武岩(VAB)相一致;LA-ICP-MS安山岩锆石U-Pb年龄为442.9±5.2Ma,表明北祁连洋盆俯冲消减事件和火山活动一直持续到晚奥陶世。玄武岩总体为次铝富钠碱性火山岩系列,稀土元素总量不高,轻稀土基本未分馏,重稀土分馏较弱,具弱的铕亏损;微量元素蛛网图上大离子亲石元素Ba、U富集,Rb、K相对亏损,轻稀土元素Sm及高场强元素Ta、Hf明显富集,Rb、K、Ti元素呈明显的低谷,元素呈现峰谷迭起的曲线形式,微量元素具有地幔特征,但经受了地壳混染,表明岩浆经历了后期同化混染作用,曲线形态与洋中脊玄武岩(MORB)相似;岩石普遍碎裂岩化,可能经历了俯冲作用;LA-ICP-MS玄武岩锆石U-Pb年龄442.8±7.6 Ma,为祁连洋扩张活动的最终时限约束。抠门子组火山岩具有两种截然不同的岩石地球化学特征,并呈现出具有MORB和岛弧双重构造属性,这些大洋玄武岩及岛弧火山岩的出现标志着中-晚奥陶世北祁连洋壳的俯冲消减事件,其火山岩喷发旋回和活动记录了在中晚奥陶世祁连洋俯冲消减期间,在靠近俯冲带内侧大陆方向形成了高铝的碱性玄武岩,在走廊岛弧南侧发育了武松塔拉弧前盆地,中-晚奥陶世大洋玄武岩及岛弧火山岩的喷发标志着祁连洋壳早古生代的俯冲消亡演化历程,并于志留纪发生弧-陆碰撞,在俯冲带两侧形成了427.1±2.6Ma碰撞型花岗岩,此后,华北陆块、中祁连、南祁连等陆块相继弧-陆碰撞、陆-陆碰撞,秦祁昆弧-盆系结束发展,包括青海省区在内的中国主体,共同步入板内叠覆造山新阶段。早古生代北祁连弧盆系构造演化总体上存在着东西差异、南北分带,双向俯冲的构造机制,具有多岛洋体系-沟弧盆体系-向洋陆转换体系转化演变的特点。
【关键词】:武松塔拉 北祁连洋 抠门子组 火山岩 大洋俯冲
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P588.14;P534.42
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 1 前言9-26
  • 1.1 研究区范围9-10
  • 1.2 地质工作程度及相关研究现状10-18
  • 1.3 选题依据及研究意义18-22
  • 1.4 研究内容与技术方法22-23
  • 1.5 完成工作量23-24
  • 1.6 主要创新成果24-26
  • 2 区域地质背景26-37
  • 2.1 大地构造属性26-27
  • 2.2 区域地层27-30
  • 2.3 岩浆岩30-31
  • 2.4 区域构造31-37
  • 3 奥陶纪火山岩岩石学特征37-54
  • 3.1 火山岩区域分布特征37-38
  • 3.2 火山岩主要类型及特征38-46
  • 3.3 火山岩旋回及岩相特征46-54
  • 4 奥陶纪火山岩地球化学特征54-68
  • 4.1 主量元素特征54-58
  • 4.2 稀土及微量元素特征58-62
  • 4.3 同位素年代学特征62-68
  • 5 奥陶纪火山岩环境判别68-72
  • 5.1 火山岩构造环境判别68-69
  • 5.2 抠门子组碎屑岩构造环境讨论69-71
  • 5.3 基性岩构造环境判别71-72
  • 6 北祁连奥陶纪沟-弧-盆体系讨论72-93
  • 6.1. 寒武纪-早奥陶世北祁连洋盆成熟-裂解-扩张阶段72-75
  • 6.2 中-晚奥陶世祁连洋俯冲消减阶段75-84
  • 6.3. 志留纪碰撞造山阶段84-86
  • 6.4 奥陶纪火山岩与成矿关系86-92
  • 6.5 小结92-93
  • 7 结语93-96
  • 7.1 主要认识93-95
  • 7.2 存在问题95-96
  • 致谢96-97
  • 主要参考文献97-104
  • 个人简历104-

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