海南岛北部晚新生代玄武岩岩石学成因及其地球动力学机制
发布时间：2020-07-27 10:10
【摘要】：本论文对海南岛北部晚新生代玄武岩开展了详细的岩相学,主量元素、微量元素地球化学,Sr-Nd-Pb-Hf同位素、橄榄石熔体包裹体Pb-Sr同位素和斜长石Sr同位素地球化学分析,并结合雷州半岛、南海盆地、印支半岛地区前人的新生代玄武岩数据,探讨了海南岛北部晚新生代玄武岩的地壳混染的影响、源区母岩岩性、地幔源区性质和贡献物质。海南岛玄武岩具有Nb-Ta的正异常、高的Nb/U比值,与大陆地壳相异,而且熔岩的Th/Ta和La/Nb比值介于原始地幔和OIB之间,~(87)Sr/~(86)Sr、εNd和SiO_2、MgO/SiO_2的关系都表明陆壳混染作用对海南岛玄武岩的影响是微弱的。通过恢复MgO7.5%玄武岩的原生岩浆成分,发现原生岩浆具有高的Zn/Fe,Zn/Mn和Fe/Mn比值,和较低的CaO含量,高的TiO_2,FeO*和低的Na_2O/TiO_2,CaO/Al_2O_3比值,明显区别于橄榄岩熔体,与辉石岩熔体特征相一致,从而指示了雷琼地区玄武岩的源区母岩岩性上应属于辉石岩源区。再循环洋壳和沉积物在壳-幔循环过程中扮演着重要的角色。前人的研究指出了板片俯冲与海南地幔柱形成具有重要的联系,因而再循环物质在海南岛玄武岩地幔源区中起着重要的作用。本文首次报导海南岛新生代玄武岩的Hf同位素,并将新的Sr-Nd-Pb同位素与前人数据相结合,限定再循环物质的组成及其年龄。与地幔趋势(Mantle Array)相比,给定εNd时,海南岛玄武岩的εHf值要更低;而且Eu/Eu*1、Sr/Sr*1,它们与Al_2O_3、MgO都不存在相关性,说明Eu和Sr的正异常是继承了源区的特征,指示源区中存在再循环洋壳物质的参与。再循环洋壳与橄榄岩反应形成了二阶段辉石岩。海南岛玄武岩的Ce/Pb与εNd、εHf呈正相关关系,Nd/Pb与~(87)Sr/~(86)Sr呈负相关关系,指向沉积物端元;除此之外,Ce/Ce*比值为0.92-0.98,指示了源区中存在着海洋氧化条件下形成的沉积物。根据εHf-εNd模型和Pb同位素的演化模型,我们推断源区中再循环洋壳和沉积物相对年轻,其年龄应小于1.0 Ga。通过对橄榄石熔体包裹体Pb和Sr同位素进行分析,结果表明海南地幔柱源区同位素组成上是不均一的。熔体包裹体数据表明EM2、DMM和FOZO可能是控制海南岛玄武岩源区的重要地幔端元,而EM1,HIMU组分是非常有限的,岩浆混合过程中EM1,HIMU被其他主要组分稀释,因而在全岩中未表现出它们的特征,只有在早期橄榄石结晶时捕获了少量的组分。EM2-like组分与不同的地幔端元以不同的比例进行混合,形成了相对分散的Pb-Sr同位素特征。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P588.145;P534.6
【图文】：
第 2 章 研究区地质背景及岩相学特征.1 研究区地质背景.1.1 区域地质概况雷琼地区由雷州半岛和海南岛组成。海南岛地处我国南端，华南板块南缘海盆地西北缘，与雷州半岛相隔琼州海峡，是仅次于我国台湾宝岛的“第二岛”（图 2.1）。海南岛整体呈梨状，以东北-西南为长轴，全岛面积为 3.44 m2。海南岛总体地势可以总结为中间高、四周低，四周由山地、丘陵、台地原构成，具明显的梯级状地势特点。雷州半岛位于我国大陆的最南端，南侧南岛相望，东侧与南海相邻，西侧濒临北部湾，全境面积为 13225 km2，是南方最大的半岛，同时也是“中国三大半岛”之一。半岛三面环海，海岸线总达 1450km，主要岛屿包括东海岛，南三岛，硇洲岛等。
第 2 章 研究区地质背景及岩相学特征强烈的构造运动形成了一系列东北向的断裂构造带。印支运动时烈，大量的花岗岩体构成了海南岛的基底。燕山运动和喜马拉雅运构造作用使得花岗岩基底发生断裂，形成了一系列东西向断裂。西向断裂为界，断裂以南称之为断裂隆起区，断裂以北地区，包雷州半岛为雷琼凹陷。至更新世时期，海南岛北部和雷州半岛发脱离大陆，遂琼州海峡形成。琼地区处于欧亚板块、印度板块和太平洋板块（菲律宾板块）碰，位于东亚、东南亚弥散大火成岩省的中心地区，是中国东南部最大的地区，同时也是连接华南板块和南海海盆的纽带（图 2.2）
海南岛北部晚新生代玄武岩岩石学成因及其地球动力学机制榄岩，捕掳体大者可达 20 cm 以上，小者为 2-3 cm，捕掳体呈椭圆状和具菱角的四边形。玄武岩中含有大量的地幔捕掳体或捕掳晶，说明岩浆上升的速率是很快的，而未与捕掳体发生反应便喷出地表冷却结晶。我们基于详细阅读相关资料的基础上，对海南岛和雷州半岛进行了系统的采样，下图为采样的位置图（图 2.3）：
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P588.145;P534.6
【图文】：
第 2 章 研究区地质背景及岩相学特征.1 研究区地质背景.1.1 区域地质概况雷琼地区由雷州半岛和海南岛组成。海南岛地处我国南端，华南板块南缘海盆地西北缘，与雷州半岛相隔琼州海峡，是仅次于我国台湾宝岛的“第二岛”（图 2.1）。海南岛整体呈梨状，以东北-西南为长轴，全岛面积为 3.44 m2。海南岛总体地势可以总结为中间高、四周低，四周由山地、丘陵、台地原构成，具明显的梯级状地势特点。雷州半岛位于我国大陆的最南端，南侧南岛相望，东侧与南海相邻，西侧濒临北部湾，全境面积为 13225 km2，是南方最大的半岛，同时也是“中国三大半岛”之一。半岛三面环海，海岸线总达 1450km，主要岛屿包括东海岛，南三岛，硇洲岛等。
第 2 章 研究区地质背景及岩相学特征强烈的构造运动形成了一系列东北向的断裂构造带。印支运动时烈，大量的花岗岩体构成了海南岛的基底。燕山运动和喜马拉雅运构造作用使得花岗岩基底发生断裂，形成了一系列东西向断裂。西向断裂为界，断裂以南称之为断裂隆起区，断裂以北地区，包雷州半岛为雷琼凹陷。至更新世时期，海南岛北部和雷州半岛发脱离大陆，遂琼州海峡形成。琼地区处于欧亚板块、印度板块和太平洋板块（菲律宾板块）碰，位于东亚、东南亚弥散大火成岩省的中心地区，是中国东南部最大的地区，同时也是连接华南板块和南海海盆的纽带（图 2.2）
海南岛北部晚新生代玄武岩岩石学成因及其地球动力学机制榄岩，捕掳体大者可达 20 cm 以上，小者为 2-3 cm，捕掳体呈椭圆状和具菱角的四边形。玄武岩中含有大量的地幔捕掳体或捕掳晶，说明岩浆上升的速率是很快的，而未与捕掳体发生反应便喷出地表冷却结晶。我们基于详细阅读相关资料的基础上，对海南岛和雷州半岛进行了系统的采样，下图为采样的位置图（图 2.3）：
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 蒋英;梁细荣;梁新权;付建刚;王策;周云;温淑女;;海南岛陆缘扩张带形成及新生代岩石圈动力学机制:来自幔源包体的地球化学证据[J];大地构造与成矿学;2017年01期
2 Weidong Sun;;Initiation and evolution of the South China Sea: an overview[J];Acta Geochimica;2016年03期
3 李蔚然;季建清;桑海清;周晶;涂继耀;洒骁;叶Y
本文编号：2771698
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