海南岛坝王岭地区钾玄质侵入岩地球化学特征与构造意义

摘要

海南岛坝王岭地区位于琼西昌江县，近期野外调研过程中在此地发现了钾玄质侵入岩。钾玄质侵入岩具有独特的岩石地球化学性质，在壳幔相互作用和区域构造演化(特别是古构造重建)研究中具有特殊意义。本次研究选取海南岛坝王岭地区钾玄质侵入岩为主要研究对象，对其进行系统研究，探讨其岩石成因及形成时的构造环境。　　海南坝王岭地区钾玄质侵入岩分布于昌江-琼海深大断裂以南，白沙断裂南与戈枕断裂带之间的坝王岭、雅加大岭一带，出露总面积约30 km2，沿白沙断裂呈NNE展布。是由二长岩-闪长岩-二长闪长岩-石英闪长岩-石英二长岩岩石组成的钾玄质侵入岩。　　高精度SHRIMP、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明，坝王岭地区钾玄质侵入岩三个样品的年龄分别为252±4 Ma（黑云母（石英）闪长岩）、247.5±3.5 Ma（黑云角闪二长岩）、249±2 Ma（黑云角闪石英二长闪长岩），三个年龄较为接近，约为250 Ma，表明钾玄质岩浆的侵位时代为二叠-三叠纪之交，属于海西-印支期岩浆活动产物。　　钾玄质侵入岩SiO2含量中等-偏低（48.49%~54.96%），富碱（K2O+Na2O=6.43%~7.94%），高钾（K2O/Na2O=0.58~1.13），Al2O3含量较高且变化范围大（13.71%~19.54%），显示出钾玄质岩石的特征。在Harker图解上，大部分氧化物与SiO2存在明显的相关性。MgO、CaO、FeOT、TiO2、MnO、P2O5及Al2O3均与SiO2呈良好的负相关关系，K2O则与SiO2呈正相关关系，可能主要与角闪石、黑云母、斜长石、Ti-Fe氧化物和磷灰石等矿物的分离结晶作用有关。样品中稀土元素总量∑REE=114.95~434.71×10-6，总量较高且变化范围较大。LREE=99.13~407.36×10-6，HREE=13.35~30.08×10-6，w(LREE)/w(HREE)为6.27~21.32，表现出轻稀土明显富集、重稀土明显亏损的特点。δEu=0.71~0.91，负铕异常不明显，暗示初始岩浆分异作用不明显，基性斜长石的分离结晶程度较低。大离子亲石元素（LILE）Ba、K、Sr、U相对富集，高场强元素（HFSE）Zr、Hf相对亏损。Ta、Nb和Ti呈明显的“TNT”负异常，P存在明显负异常，表明可能存在一定程度的磷灰石钛铁矿等分离结晶。I S r为0.70729~0.70811；εNd（t）为-4.8~-5.5；T2DM为1416~1469Ma，同位素组成较均一，结合岩石中有约280Ma的捕获锆石以及Ce/Yb比值随Ce的变小而变小、La/Yb值随Eu/Yb值变小而变小，推测岩浆起源于EMⅡ型地幔。幔源岩浆与不同的地壳物质发生了一定程度的AFC过程。　　钾玄质侵入岩形成于后造山伸展拉张的构造环境。由于岩石圈拆沉或山根垮塌，软流圈上涌，岩石圈厚度伸展减薄到100~80 km时，富集岩石圈地幔底部含金云母石榴石橄榄岩发生低度的减压脱水熔融，形成钾玄质岩浆，岩浆在上侵过程中与地壳物质发生弱的混染并伴随分离结晶作用（AFC），角闪石、黑云母、斜长石、Ti-Fe氧化物和磷灰石等矿物分离结晶，从而形成了海南岛坝王岭地区的一套钾玄质侵入岩组合。

目录

声明

1 绪 论

1.1选题依据和目的意义

1.2后造山作用的国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

1.4本文研究思路与技术路线

1.5完成的工作量

2 区域地质背景

2.1地层发育概况

2.2侵入岩发育概况

2.3区域构造格局及构造属性

3 地质及岩石学特征

3.1 地质特征

3.2 岩石学特征

4 形成时代

4.1 样品制备、分析和数据处理

4.2 分析结果

5 岩石地球化学特征

5.1 主量元素地球化学特征

5.2 稀土元素地球化学特征

5.3 微量元素地球化学特征

5.4 Sr、Nd同位素地球化学特征

6 岩石成因探讨

6.1 分离结晶

6.2 地壳混染

6.3 部分熔融

7 构造环境与构造意义

7.1 形成构造环境

7.2 大地构造意义

8 结论

致谢

参考文献

附录