峨眉山大火成岩省水含量的研究：以宾川剖面为例

摘要

近几年来对西伯利亚、哥伦比亚河、塔里木等大火成岩省原始岩浆水含量的分析表明，其源区的显著水化是造成地幔熔融异常的重要原因之一。峨眉山大火成岩省是全球二叠纪大火成岩省的重要组成之一，前期对其位于宾川剖面底部的大理苦橄岩水含量的分析表明除了温度异常外，地幔的“水化”在峨眉山大火成岩省的形成中也起到了重要作用。然而大理苦橄岩只能代表峨眉山大火成岩省初始阶段的熔融条件，而在其后的喷发历史中其地幔源区是否也具有显著“水化”的特征还不清楚。定量分析后阶段喷发的苦橄岩水含量有助于更完整评估水在大火成岩省形成中的作用。
　　本文运用电子探针(EMPA)，显微傅里叶变换红外光谱仪(Micro-FTIR)等分析手段对位于峨眉山大火成岩省西部岩带宾川剖面中上部的宾川苦橄岩及与其接触的玄武岩样品（包括4个苦橄岩样品和11个玄武岩样品）进行了主微量元素以及水含量的分析。结果表明宾川苦橄原始岩浆水含量可高达2.8±1.1wt.％(与其平衡的地幔源区水含量最低值为～2400ppm)，比大理苦橄岩的水含量略低，但仍显著高于MORB和OIB，达到了岛弧玄武岩的水含量范围。而邻近层位的玄武岩最低水含量为2.7±1.1wt％。利用橄榄石Al温度计恢复的苦橄岩中橄榄石液相线温度为1430±40℃，地幔潜能温度为1476±40℃。利用橄榄石斑晶的Fe/Mn比值计算的来自辉石岩的熔体比例高达～63％。与苦橄岩接触的玄武岩也表现出高水的特征，地幔潜能温度比苦橄岩的略低。这些特征表明，地幔水化、再循环组分的加入以及高温等不同因素在峨眉山大火成岩省形成的初始阶段到喷发的后期阶段都起到了重要作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 名义上无水矿物的水

1．2 大火成岩省

1．3 辉石中H的结合机理

1．4 水含量的分析

1．4．1 矿物中水含量的分析方法

1．4．2 “原始熔体”水含量的反演

1．5 选题依据及研究意义

1．5．1 峨眉山大火成岩省的成因模式

1．5．2 苦橄岩及水含量对研究峨眉山大火成岩省的意义

1．5．3 峨眉山大火成岩省水含量的研究现状

1．5．4 本论文的出发点

第二章 地质背景和样品描述

2．1 地质背景

2．2 样品描述

第三章 分析方法

3．1 电子探针(EPMA)

3．2 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)

3．3 全岩样品的主量元素、微量元素和稀土元素分析

第四章 实验结果

4．1 全岩样品的主量元素、微量元素和稀土元素特征

4．1．1 主量元素特征

4．1．2 微量元素与稀土元素

4．2 矿物的电子探针分析结果

4．3 傅立叶变换红外光谱分析结果

4．3．1 单斜辉石的OH吸收峰

4．3．2 名义上无水矿物的水含量及分布特征

4．3．3 矿物以及全岩水含量

第五章 讨论与结论

5．1 宾川苦橄岩的源区特征

5．1．1 地幔源区水含量

5．1．2 源区中的辉石岩组分

5．1．3 地幔潜能温度的估计

5．2 宾川玄武岩的源区特征

5．2．1 微量元素配分特征

5．2．2 单斜辉石的结晶温度

5．3 对峨眉山大火成岩省成因模式的启示

5．4 结论

参考文献

图版

致谢

在读期间发表的学术成果