滇东南马关地区中新世玄武岩地球化学和岩石成因

发布时间：2020-11-02 15:51

　　 沿着阿尔卑斯-喜马拉雅造山带,后碰撞岩浆活动广泛分布于西班牙-意大利-赛尔维亚-土耳其-伊朗-西藏等地区,其中“三江”特提斯构造域位于该造山带东端,夹持于太平洋构造域和南海地幔柱之间。“三江”地区后碰撞岩浆活动不仅是对该造山带后造山作用构造演化的响应,而且是理解这三种构造单元深部物质演化和构造交接联系的关键。本文以马关地区中新世玄武岩为研究对象,开展了系统的矿物学、岩石学和地球化学的研究。马关地区玄武岩中明显存在地幔橄榄石捕掳晶和地幔包体。这些地幔橄榄石可分为低Ca橄榄石(L_(Ca)-Ol),高Fo橄榄石(H_(Mg)-Ol)和高Ca橄榄石(H_(Ca)-Ol)这三类。H_(Ca)-Ol具有高CaO含量和Ca/Fe比值的特征,反映了深部岩石圈地幔可能受到了碳酸盐熔体的交代。H_(Mg)-Ol具有更高的Fo值,且尖晶石包裹体具有高Cr~#的特征,推测马关地区深部存在古老岩石圈地幔残留。地质温压计的结果进一步揭示马关地区古老的岩石圈地幔可能被上涌的软流圈地幔富集交代。马关地区中新世玄武岩具有微量元素富集,Nb-Ta正异常的洋岛玄武岩(OIB)成分特征。地质温压计显示,熔体的熔融温度为1456~1552℃,起源深度为68.7~129 km,表明这些岩浆起源于软流圈地幔。同时,马关地区中新世玄武岩具有低的Mg同位素组成(?~(26)Mg,-0.6~-0.4‰)和明显的Ti负异常,揭示了马关地区深部软流圈地幔受到了碳酸盐熔体的富集改造,且这些碳酸盐熔体以白云石为主。根据马关地区地幔包体和新生代玄武岩的模式年龄,初步推测马关地区深部地幔存在两期富集交代事件,且这两次交代作用分别与晚古生代时期洋壳板片的俯冲和晚白垩世-中新世期间,印度-欧亚大陆碰撞诱发的青藏高原深部的软流圈地幔的侧向迁移有关。综合实验岩石学和地球物理资料,“三江”地区、东南亚地区和南海地区的新生代幔源岩浆作用明显滞后于新构造伸展活动,可能与青藏高原深部软流圈物质向东南的横向迁移和挤出有关。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P588.145
【部分图文】：

区域地质背景泥质灰岩、白云质灰岩夹粉砂质泥岩和砂岩组成，化石较为稀少；博菜田组（3b）与唐家坝组（∈3t）岩石类型相近，为一套含云母粉砂质泥岩、泥质粉砂和灰岩的地层（罗惠麟，1984）。奥陶系下奥陶统的南津关组（O1n）为一套灰中厚层的白云质灰岩，局部夹少量的生物碎屑灰岩；分乡组（O1f）分为上、下个部分，其中上部以泥质粉砂岩为主，下部主要由石英砂岩组成；红花圈组（O1为灰色泥质灰岩，局部夹生物碎屑灰岩和鲕状灰岩；湄潭组（O1m）上部为浅色石英砂岩，下部为长石石英砂岩及少量页岩（黄行凯，2012）。中奥陶统的字铺组（O2s）明显分为两部分，上部为黄色石英砂岩夹粉砂岩，下部岩石类差异明显，由生物泥灰岩组成。

- 25 -图 4-1 马关地区新生代火山岩筒的野外露头（a-b）和玄武岩（c-h）的镜下照片（a）老房子火山岩筒的野外露头；（b）老房子玄武岩捕获的地幔包体；（c）老房子玄武岩的单斜辉石（Cpx）和橄榄石（Ol）捕掳晶；（d）蒿子坝玄武岩的 Ol 捕掳晶和 Ol 斑晶；（e）发育反应边的 Cpx 巨晶；（f）具有反应边的斜方辉石（Opx）捕掳晶；（g）熔蚀的 Cpx 捕掳晶；（h）熔蚀的磷灰石（Ap）和自形 Ol 斑晶

马关新生代玄武岩的岩石学和地球化学捕掳晶核部和玄武岩中小包体橄榄石的 Fo 值较高，介于 89~91 之间、CaO 含量分别分布在 0.35~0.43%和 0.04~0.16%的范围内，与地幔橄榄特征相一致（Sato, 1977）。从矿物成分剖面可以看出（图 4-2 e-h），橄晶核部成分明显均一，具有高 Mg、Ni 含量和低 Ca 的特征，而边部成化，具有高 Ca、低 Mg 和 Ni 含量，且与核部不呈现出成分过渡的特征与橄榄石斑晶成分相区别。结合岩相学资料，以上表明这些橄榄石捕掳成因的橄榄石。
【参考文献】

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本文编号：2867247