全球新生代苦橄岩数据挖掘与研究

发布时间：2020-03-19 21:20

【摘要】：苦橄岩是一种超镁铁质岩石,通常认为苦橄岩具有很高的熔融温度,是地幔柱最热部位熔融的产物。本文以Geo Roc和Pet DB两个数据库中的全体新生代苦橄岩数据为基础,对苦橄岩的时空分布及不同构造背景中的地球化学差异做了详细的挖掘与分析。新生代苦橄岩在全球的出露范围十分广泛,并且几乎出露于所有的构造背景中,但以大洋环境中的苦橄岩远多于陆内环境,并且主要集中分布于洋岛环境为主要特征。同时,新生代苦橄岩的分布情况表现出一定的演化特征,即中新世前以分布于CFB中为主,中新世后至全新世,苦橄岩不再分布于CFB中而是逐渐分布于岛弧及洋岛环境。由于苦橄岩的形成温度很高,可以作为地幔柱的标志,本文根据有无洋岛环境的苦橄岩出露,统计出了夏威夷群岛、科隆群岛(厄瓜多尔)、冰岛、加那利群岛、欧洲造山带德国境内的埃费尔山地区、红海洋脊、东非裂谷、法属留尼汪岛、中国南海地区以及勘察加岛弧等10处为可能的现代“热点”地区。陆内苦橄岩与洋内苦橄岩在微量元素组成上差异明显,陆内苦橄岩的微量元素整体含量均高于洋内环境苦橄岩。同时陆内三类苦橄岩(CFB相关苦橄岩、裂谷相关苦橄岩、板内环境相关苦橄岩)及洋内三种苦橄岩(MORB相关苦橄岩、OIB相关苦橄岩、ARC相关苦橄岩)相互之间主微量差异明显,可以对构造背景信息进行有效约束,但是传统的玄武岩判别图并不太适用于苦橄岩。文章尝试用数学计算的方法,以新生代全体数据为样本,通过编程手段初步厘定出了能够对苦橄岩构造背景进行判断的图解。其中lg(Fe O/Rb)-lg(K2O/Ta)、lg(Fe O/Th)-lg(K2O/Ta)、lg(Fe O/Ba)-lg(K2O/Ta)及lg(Fe2O3/Rb)-lg(K2O/Ta)4个图解能够完全区分开OIB及ARC苦橄岩,而lg(Fe O/Cs)-lg(Mn O/Hf)、lg(Fe O/Hf)、lg(V/Hf)、lg(Mg O/Gd)、lg(Fe O/Gd)5个图解能够分别两两判别构造背景,但在同时区分MORB、OIB、ARC三种构造背景时效果不理想。
【图文】：

苦橄岩,新生代,构造环境,分布直方图

3.1 时代和构造环境分布主要特征统计显示，新生代苦橄岩从古新世到全新世均有出露，并且以古新世、中新世、更新世、全新世出露数量为多。但该统计容易受人为因素影响，即某一地区的研究热度高、或者样品采集容易、同一岩层覆盖范围广，都会导致人们在研究时对同一地区的苦橄岩进行反复多次采样研究。为了减少该人为因素带来的误差，尽可能真实地反映出新生代全球苦橄岩的时代分布特征，笔者将数据库中所有苦橄岩样品的出露地区进行了逐一统计，发现在苦橄岩样品数据较多的古新世、中新世、更新世及全新世 4 个时代中（图 3-1），古新世样品有 72.7%集中在北大西洋火成岩省的范围中，15.7%分布在冰岛附近，样品十分集中，，而中新世、更新世及全新世的苦橄岩在分布地区上则十分广泛（表 1）。同时上新世样品虽然总数不多但在分布地区的范围上与前述三个时期相当。因此，可以认为在新生代，自中新世至全新世有苦橄岩产出的火山活动开始变得异常强烈。

苦橄岩,构造环境,新生代,分布直方图

Herzberg et al.,2009）。3.2 具体时空分布统计对不同时期不同构造环境苦橄岩的具体分布位置进行了详细统计（如图3-2，3-3）。古新世苦橄岩以 CFB 型为主，且集中分布于北大西洋火成岩省（包括巴芬群岛、冻、西格陵兰岛、冰岛等地）和德干高原，其次为洋岛型苦橄岩，分布于冰岛、夏威夷-皇帝岛及路易斯维尔群岛；始新世全球苦橄岩数量为新生代最少，其中 50%左右的苦橄岩分布在德干高原中，洋岛型苦橄岩的数量次之主要分布地区为克洛泽群岛，另外在中亚造山带还有少量的板内苦橄岩出露；渐新世的苦橄岩同样不发育，CFB 型苦橄岩依然占据主体地位，但主要集中地区为埃塞俄比亚高原，洋岛型苦橄岩主要分布在凯尔盖朗群岛附近；到了中新世
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P534.6;P588.1

【参考文献】