青海阿木尼克牦牛山组火山岩地球化学与成因研究

摘要

柴北缘缝合带属于秦祁昆造山系的一部分，在早古生代时期经历了原特提斯洋的闭合，洋-陆俯冲作用和后期碰撞造山作用，弧盆体系发育。晚志留世至早泥盆世时期，沿柴达木盆地边缘广泛发育的牦牛山组地层磨拉石建造，代表了造山作用的基本结束。近些年大量的地球化学研究证据，对其年龄下限进行了约束，而缺少对其年龄上限的认识。
　　阿木尼克地区位于柴北缘缝合带北部，其境内出露大量牦牛山组火山岩。对其岩石学特征、岩石地球化学特征的进行综合研究，有助于认识早古生代洋盆闭合后，盆地进入陆相演化阶段，柴北缘的构造演化。并且通过对牦牛山组上层火山岩年代学研究，约束牦牛山组地层形成的时间上限。
　　本文通过野外地质调查和室内镜下薄片鉴定及地球化学分析等手段，对该套火山岩进行了岩石学及岩石地球化学特征研究，并进行了构造环境判别、岩浆源区、成因及演化的探讨。
　　研究区牦牛山组火山岩岩石类型主要为火山碎屑岩和熔岩类，韵律及旋回特征明显。岩相学特征主要表现为喷发相、爆发相、溢流相、局部少量喷发沉积相。古火山机构保存较好，其中以阿木尼克山和达达肯乌拉山南两处保存最为完整。另外，熔岩类火山岩表现出陆相溢流的特征，具有典型的柱状节理，横截面多呈四边形。
　　根据SiO2的含量，将研究区牦牛山组火山岩分为两类:一类为中性火山岩类，SiO2含量53.94～61.88％;一类为中酸性火山岩类，SiO2含量62.99～76.61％。相对而言，前者氧化物含量较后者多，后者表现出高K的特征。两者同时表现出低Ti，TiO2范围0.1～1.12％，平均值0.41％，低P2O5含量0.019％～0.33％，平均值0.11％，FeO*含量0.70～7.16％，平均值2.81％，ALK范围5.38～9.86％，里特曼指数δ:1.45～4.54，基本集中于钙碱性范围内。
　　微量元素表现为富集大离子亲石元素(LILE)，亏损高场强元素(HFSE)，两类火山岩都表现为Nb、Sr的负异常。中酸性火山岩类P、Ti、Ba负异常明显，两者表现Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf、Y的相对正异常。稀土元素特征为轻稀土富集，重稀土亏损，中酸性火山岩类Eu呈明显负异常。稀土标准化曲线表现出似安第斯型火山岩特征。
　　对研究区牦牛山组上部英安岩、流纹岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示其年龄在369.2±3.3Ma-392.4±3.3Ma之间，属于中晚泥盆世。
　　火山岩岩相学及地球化学特征显示:研究区牦牛山组火山岩形成于板内拉张环境，具岛弧火山岩特征，判断其形成于弧后盆地拉张。岩浆源区为俯冲洋壳含水流体交代的富集楔形地幔，岩浆上升过程中与硅铝质地壳底部发生较强同化混染作用。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及意义

1．2 研究历史及现状

1．2．1 牦牛山组地层沿革

1．2．2 牦牛山组火山岩研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究思路及方法

1．5 论文完成工作量

2．1 大地构造背景

2．2 地层

2．3 岩浆岩

2．4 变质岩

第3章 牦牛山组火山岩岩石学特征

3．1 分布、产状及岩相

3．1．1 阿木尼克山牦牛山组火山岩

3．1．2 达达肯乌拉山南牦牛山组火山岩

3．2 火山岩喷发韵律及火山旋回

3．2．1 阿木尼克山火山活动特征

3．2．2 达达肯乌拉山南火山活动特征

3．3 火山岩岩相学特征

3．3．1 阿木尼克山牦牛山组火山岩岩相学特征

3．3．2 达达肯乌拉山南牦牛山组火山岩岩相学特征

3．4 古火山机构

3．4．1 阿木尼克山火山机构特征

3．4．2 达达肯乌拉山南火山机构特征

第4章 火山岩地球化学特征

4．1 主量元素特征

4．2 微量元素特征

4．3 稀土元素特征

第5章 火山岩构造环境及成因

5．1 火山岩年代学特征

5．1．1 样品特征

5．1．2 年代学特征及区域对比

5．2 火山岩构造环境

5．2．1 岩相学证据

5．2．2 地球化学证据

5．3 岩浆来源、成因及演化

5．3．1 岩浆性质

5．3．2 源区特征

5．3．3 岩浆成因

5．3．4 岩浆演化

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果

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