新疆北山地区漩涡岭镁铁质—超镁铁质层状岩体的地球化学特征与岩石成因

论文摘要

塔里木板块东北部的北山地区发育有一系列二叠纪镁铁质-超镁铁质岩体,构成了一条北东走向,长度500km,宽度100km的杂岩带。西端起始于罗布泊东侧的罗东、坡北岩体,经笔架山岩带,东至柳园镇北东方向的黑山岩体和怪石山岩体。其中,坡北岩体中的坡一、坡十岩体产出有工业矿床,笔架山岩带中的红石山岩体、漩涡岭岩体发现了镍铜硫化物矿化体。目前,对笔架山岩带内的红石山和漩涡岭岩体开展了初步的矿产普查和矿点检查工作,缺少对笔架山岩带岩石成因的综合研究。为此,论文选择笔架山岩带中的漩涡岭岩体为研究对象,通过岩相学、晶体化学、稀土元素、微量元素和Nd、Sr、Pb同位素等方面的系统研究,科学论证其岩浆过程、岩浆性质、地幔源区特征。通过研究取得了以下几点认识：1、漩涡岭岩体是一堆晶层理发育的镁铁质-超镁铁质层状岩体。岩石类型主要有纯橄岩、橄长岩、橄榄苏长岩、暗色橄榄辉长岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩、辉长岩、淡色辉长岩等。主要的造岩矿物有橄榄石、辉石、斜长石、铬尖晶石、角闪石。2、漩涡岭岩体绝大多数岩石的m／f值介于3.69～6.41之间,属铁质超基性岩,Na20+K2O（0.46%～2.22%）含量低,多属拉斑玄武岩系列。稀土元素和微量元素含量都很低,为原始地幔的1～10倍,相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,多具有较明显正铕异常。元素地球化学特征和Nd、Sr、Pb同位素显示岩浆经历了较明显的同化混染作用,受混染程度较低的Nd、Sr同位素组成说明岩浆源区为亏损型地幔源区。3、岩相学特征和地球化学特征证明漩涡岭岩体的岩浆在演化过程中经历了橄榄石、尖晶石、斜长石、斜方辉石和单斜辉石的分离结晶,结晶次序依次为橄榄石+尖晶石→橄榄石+尖晶石+斜长石→橄榄石+斜长石+斜方辉石+单斜辉石→斜长石+斜方辉石+单斜辉石→斜长石+单斜辉石。4、漩涡岭岩体的纯橄岩中橄榄石的Fo高达90,这不同于新疆北部黄山岩带、喀拉通克岩体群以及甘肃金川岩体的橄榄石Fo组成。利用液相线橄榄石Fo分子估算原生岩浆的MgO为14.0%,原生岩浆属高温高MgO的苦橄质岩浆,指示出该岩体是地幔柱轴部部分熔融的产物,这为塔里木东北部早二叠世地幔柱活动提供了确凿的证据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪言
• 1.1 选题依据
• 1.2 研究内容与方法
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 研究方法
• 1.3 主要工作量
• 1.4 样品采集和分析
• 第二章 区域地质背景
• 2.1 区域构造背景
• 2.2 区域地层
• 2.3 火山岩
• 2.4 侵入岩
• 第三章 漩涡岭岩体地质及岩相学特征
• 3.1 岩体地质特征
• 3.2 岩相学特征
• 3.3 造岩矿物晶体化学
• 3.3.1 橄榄石
• 3.3.2 辉石
• 3.3.3 斜长石
• 3.3.4 铬尖晶石
• 第四章 漩涡岭岩体的岩石地球化学特征
• 4.1 主量元素地球化学
• 4.2 稀土元素地球化学
• 4.3 微量元素地球化学
• 4.4 同位素地球化学
• 第五章 漩涡岭岩体的岩浆源区与岩浆过程
• 5.1 蚀变的影响
• 5.2 同化混染
• 5.3 原生岩浆与岩浆演化
• 5.3.1 原生岩浆
• 5.3.2 分离结晶作用
• 5.4 地幔源区与地幔动力学
• 5.4.1 源区性质
• 5.4.2 物理化学条件
• 5.4.3 地幔动力学
• 结论
• 参考文献
• 图版
• 攻读学位期间研究成果
• 致谢