秦岭松树沟超镁铁质岩体地球化学及年代学

摘要

本次工作选择秦岭造山带出露最大的超镁铁质岩体—松树沟岩体，在前人研究的基础上，对该岩体及其围岩进行岩石学、地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb定年等系统研究。探讨该岩体的构造性质和形成环境，确定超镁铁质岩体的侵位时代，进而揭示秦岭造山带的演化特征。主要取得以下认识： 1)通过对超镁铁质岩体的岩石学、地球化学研究发现，松树沟超镁铁质岩体主要由纯橄榄岩和方辉橄榄岩组成，纯橄榄岩占85％以上，变质浅，变形相对简单，富含Mg(39.66％-47.20％)和Fe(7.33％-11.17％)，Mn、K、Na、P和Ti的含量通常都低于0.1％，具有明显的地幔岩残留体性质，而不具有部分熔融的特征。微量元素显示LREE和不相容元素的富集，右倾的微量元素分布模式，异常高的Sr含量，Zr、Hf不同于蛇绿岩底部纯橄榄岩的负异常，而显示出微弱正异常，这些特征都与经典蛇绿岩层序底部的地幔橄榄岩不同。 2)通过对超镁铁质岩体接触变质带榴闪岩和相邻秦岭杂岩中斜长角闪岩的岩石学和地球化学研究，发现斜长角闪岩的变形复杂，产状和构造特征与其外围的秦岭群片麻岩相似，而不同于变形相对简单的超镁铁质岩，认为超镁铁质岩体与围岩之间不是蛇绿岩套底部橄榄岩和上覆火山岩的关系，而是侵位关系。榴闪岩和斜长角闪岩主量元素显示二者具有MORB和IAT的性质，以MORB为主。斜长角闪岩稀土和微量元素整体平坦，HREE略富集，强不相容元素图显示Rb、Ba的低度富集和Zr、Hf的亏损，指示超镁铁质岩体可能形成于不成熟的弧后盆地环境。榴闪岩微量元素具有明显富集特征，含有较高的Ba、Th、Nb和Ta，而Zr、Hf含量中等，具有OIB的特征，与美国不同地区地幔柱成因玄武岩的微量元素配分模式相似，加之其来源较深，可能带有北秦岭基底的特征。 3)由于超镁铁质岩体自身定年的困难，本次工作对采自接触变质带的榴闪岩进行LA-ICPMS锆石U-Pb定年。两组样品的年龄分别为506.2±7.4Ma和510.4±7.5Ma.所选锆石整体上颗粒较小，自形程度差，阴极发光照片可见扇型结构，多数形状不规则，无环带，有的呈现双层结构，有明显变质锆石的特征。同时锆石中总体上Th和U的含量较低，锆石Th/U通常都很低，远小于0.3，大多数在0.1以下，因此该年龄是变质年龄。诸多研究已经确认榴闪岩是在超镁铁质岩侵位过程中形成的，因此该年龄代表超镁铁质岩体的侵位时代，侵位过程与该岩体南北两侧同时发生的大陆深俯冲有关。

目录

文摘

英文文摘

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前言

一、选题依据

二、研究思路

三、工作量统计

第一章秦岭造山带地质

一、秦岭造山带

二、北秦岭构造带

三、南秦岭构造带

第二章松树沟超镁铁质岩体地质

一、研究历史

二、主要成果及存在问题

第三章松树沟超镁铁质岩体的岩相学及地球化学

一、岩石组合及薄片鉴定

1.1接触变质带的特征

1.2岩石类型

1.3标本鉴定特征

1.4薄片鉴定特征

二、地球化学研究

1.样品制备与分析仪器

2.地球化学特征

小结

表

第四章松树沟超镁铁质岩的年代学

一、锆石U-Pd定年的研究现状

二、样品制备

三、测试结果

四、锆石U-Pd年龄讨论

表

第五章构造环境及侵位动力学

一、构造环境

二、侵位的动力学机制

结语

致谢

参考文献