日本神户六甲山石英闪长岩40Ar-39Ar定年和岩石矿物学特征及其构造意义

论文摘要

六甲山花岗岩类位于日本西南部神户市北部,形成于晚白垩世,其中的土桥石英闪长岩是作为捕虏体出现于六甲花岗岩体中。本文通过对土桥石英闪长岩中角闪石和黑云母采用精确的40Ar-39Ar定年,获得角闪石坪年龄为82.3±1.6 Ma以及黑云母坪年龄63.3±1.7 Ma。结合前人对该区K-Ar年代学的研究成果,认为土桥石英闪长岩的结晶年龄为82.3Ma,六甲细粒花岗岩浆的结晶年龄为63.3Ma。矿物化学研究表明六甲花岗岩、石英闪长岩中斜长石环带从核心到边缘由中性成分向酸性成分转变,在长石中,随着SiO2的增加,Sr有降低的趋势;相比斜长石,钾长石含更多的BaO;随着BaO的增加,SrO显示增加的趋势。黑云母和角闪石均富Fe,贫Mg,分别属于铁质黑云母和铁质角闪石,其来源类型推测为壳-幔型。石英闪长质包体中的角闪石和黑云母中的F、Cl含量均大于石英闪长岩的,在黑云母和角闪石中,随着Mg#的降低,F和Cl都有增加的趋势,说明F和Cl流体成分在岩浆作用后期趋于富集。微量和稀土元素分析显示,六甲细粒花岗岩较中粗粒花岗岩富Rb、Nb和Y,而贫Sr。在六甲花岗岩及石英闪长岩中,随着Rb的增加,Ba和Sr有下降的趋势。稀土特征配分曲线呈右倾平滑曲线,表现出轻稀土元素富集的趋势;Eu/Eu*值介于0.62—0.9之间,说明Eu有一定的亏损。球粒陨石蛛网图显示所有六甲山地区的花岗岩类和中国东南部具有相类似的环境,属于钙碱性岩系,富含大离子亲石元素（LILE）,亏损高场强元素（HFSE）,Nb、Ta、P和Ti的亏损,是形成俯冲岛弧/活动大陆边缘的钙碱性岩系长英质火成岩的地球化学特征。大量的研究表明,中国东南部沿海晚中生代花岗质岩浆岩的年龄在140-100Ma,其大地构造环境推测为岛弧或板内（拉张）,而日本西南部六甲山花岗花岗质岩浆岩形成的年龄在83-72Ma,为一种典型大陆边缘火山岛弧环境下形成的Ⅰ型花岗岩类。结合前人的研究成果,发现白垩纪以来,随着时间的推移,弧火山活动呈现出自西向东迁移的规律。推测自白垩纪以来,太平洋板块向欧亚板块俯冲,造成我国沿海地区弧火山岩的产生和弧后盆地拉张伸展,地壳变薄,地幔上隆,地幔来源玄武质岩浆上升并供热使下部地壳部分熔融形成花岗质岩浆,太平洋板块的后退造成了弧火山活动自西向东迁移。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 花岗岩类的研究现状
• 1.2.2 Ar-Ar年代学的研究现状
• 1.2.3 东亚地区地质研究现状
• 1.2.4 存在的主要问题
• 1.3 研究的主要内容
• 第二章 区域地质概况及研究区地质
• 2.1 地层分布
• 2.2 地质构造
• 2.3 岩浆活动
• 2.4 研究区地质
• 第三章 六甲山石英闪长岩和花岗岩的岩石学和地球化学特征
• 3.1 岩相学特征
• 3.1.1 土桥石英闪长岩
• 3.1.2 六甲花岗岩
• 3.2 矿物化学特征
• 3.2.1 样品的处理及测试流程
• 3.2.2 分析结果
• 3.3 岩石地球化学特征
• 3.3.1 主量元素特征
• 3.3.2 稀土、微量元素特征
• 第四章 六甲山石英闪长岩的矿物Ar-Ar年代学研究
• 4.1 Ar-Ar定年技术简介
• 4.2 样品来源
• 4.3 样品处理与测试流程
• 4.4 分析结果
• 第五章 讨论
• 5.1 Ar-Ar年龄的地质意义
• 5.2 岩石成因及构造环境
• 第六章 结论
• 6.1 基本认识
• 6.2 存在问题
• 致谢
• 参考文献