南黄海千里岩隆起基底性质及动力学演化机制 ——来自榴辉岩的岩石学和地球化学证据

论文摘要

中国东部的苏鲁造山带是中国中央造山带的重要组成部分,是华北板块和扬子板块碰撞俯冲和构造折返的产物,是世界上规模最大的超高压变质带的重要组成部分。在过去的二十年中,超高压变质地质研究成为国际地学研究中的热点课题之一,中国学者通过岩石学、矿物学、地球化学、同位素地质年代学等多学科综合研究,使我国超高压变质地质研究水平得到极大提升。目前值得地质学家们深入思考的一个关键性地质问题是大别-苏鲁造山带的东延问题。千里岩隆起区位于胶南近海,为胶南隆起区向海域的延伸部分,属苏鲁超高压变质带中段。由于千里岩隆起特殊的地理位置和自然条件的限制,对该区超高压变质带的研究程度很低。千里岩榴辉岩的发现证实了千里岩隆起带正是华北、扬子板块缝合线的出露位置。本文以青岛仰口和千里岩岛出露的榴辉岩的岩石学和地球化学分析研究为基础,对比荣成、莒南榴辉岩的地球化学特征,探明它们的原岩性质;结合围岩的地球化学特征并对比荣成、岚山头片麻岩的地球化学特征,进而限定千里岩隆起的基底性质,最终为探讨华北板块和扬子板块碰撞及折返的动力学机制提供关键的约束条件。论文主要取得以下主要认识:（1）岩相学观察表明,青岛仰口榴辉岩经历了多期的退变质作用,矿物变形程度存在明显的差异性;千里岩岛榴辉岩变形作用较仰口榴辉岩明显减弱,主要表现为多期退变质作用。（2）单矿物的红外光谱特征表明,青岛仰口和千里岩榴辉岩中的石榴石主要由铁铝榴石、镁铝榴石和钙铝榴石等组成,在3430cm-1处出现的OH-解释为显微流体包裹体中的分子水而非矿物的结构水;仰口榴辉岩的辉石主要是绿辉石,而千里岩榴辉岩中的绿辉石部分退变为角闪石,在典型的OH红外吸收区域出现的宽缓的吸收峰,可能是由于绿辉石中流体包裹体分子水的吸收峰叠加造成的。（3）青岛仰口榴辉岩的原岩是活动陆缘板内钙碱性系列的岛弧拉斑玄武岩,成岩温度大致为580℃～760℃;千里岩榴辉岩原岩为拉斑系列玄武岩,在地球化学性质上具有大洋（板内）和岛弧环境形成的双重属性,成岩温度在680℃～760℃。（4） Sr同位素分析结果表明青岛仰口榴辉岩和千里岩榴辉岩受到地壳交代混染作用使得Sr同位素的87Sr/86Sr比值增高。千里岩榴辉岩的Pb同位素的特征表明该区的构造属性更接近于扬子板块。（5）研究区榴辉岩围岩的研究表明,千里岩榴辉岩的钾长片麻岩为副片麻岩,可能是有活动大陆边缘上地壳沉积岩（如长石砂岩和杂砂岩）经变质而来;仰口榴辉岩的围岩除超基性岩外,其余的围岩都与大陆壳的地球化学特征相似,该区的花岗质片麻岩与荣成地区的I-A型花岗岩和日照岚山头A型花岗岩具有可比性,是后造山A型花岗岩,形成于活动大陆边缘的拉伸引张环境。再综合前人对苏鲁造山带花岗片麻岩基底属性的研究,认为千里岩隆起的基底更趋向于扬子板块。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 选题依据及研究意义
• 国内外研究现状
• 研究方法及内容
• 1 区域地质背景
• 2 岩石学特征
• 2.1 岩相学特征
• 2.2 岩石地球化学特征
• 2.3 本章小结
• 3 矿物化学与矿物谱学
• 3.1 矿物化学
• 3.1.1 石榴石
• 3.1.2 角闪石
• 3.1.3 地质温度计
• 3.2 红外光谱分析
• 3.3 本章小结
• 4 地球化学
• 4.1 微量元素地球化学
• 4.2 稀土元素地球化学
• 4.3 同位素地球化学
• 4.4 榴辉岩围岩的地球化学特征
• 4.4.1 仰口榴辉岩围岩的地球化学特征
• 4.4.2 千里岩片麻岩的地球化学特征
• 4.5 本章小结
• 5 榴辉岩成因及基底属性讨论
• 6 结论与存在问题
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文