菲律宾岛弧火山岩的钙同位素组成及地质意义
发布时间：2021-03-08 08:56
深部碳循环是全球碳循环的重要组成部分和必要研究环节,对其进行详细的研究不仅可以明了地表碳收支状况,还可以认清深部碳循环对大气CO2的含量的调节继而影响全球气候变化。当前,深部碳循环的研究,在同位素地球化学方面,主要通过研究C、Mg、Ca等同位素来实现,主要研究对象是幔源岩浆岩,主要目的则是提取幔源岩浆岩中海相沉积碳酸盐岩的同位素记录。其原理是因为板块俯冲过程是联系地表碳循环和深部碳循环的重要纽带,深部碳循环的研究可以通过研究海洋沉积碳酸盐岩俯冲进入地幔的量来实现,而作为碳重要储库和深部碳循环的重要载体的碳酸盐主要存在形式是碳酸钙,C循环与Ca循环有很大的耦合性,故可以利用Ca同位素示踪深部碳循环。正因为如此,当前在Ca同位素体系应用研究中,用Ca同位素示踪深部碳循环极其重要,且应用最为广泛。基于此,本文选择对菲律宾岛弧火山岩的Ca同位素组成进行研究,旨在探索和丰富Ca同位素示踪再循环的海相沉积碳酸盐岩方面的应用,希望能对深部碳循环的机理有所了解,有助于认识全球气候变化。菲律宾群岛位于东南亚地区的最东侧,受到太平洋板块、欧亚板块和澳大利亚板块的相互影响,是全球板块构...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)广东省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
菲律宾群岛大地构造简图（据文献（CastilloandNewhall，2004）修改）
然后，使用 3ml 3M HNO3旋转淋洗，待溶液滴完后将白色 Sr 柱与黄色柱单独分开放置。最后，白色 Sr 柱继续加 10ml 3M HNO3洗柱，使用 3ml mili-Q接取 Sr，5ml mili-Q 淋洗 Sr 柱后放回原来的盒子里。Sr 同位素的测试选用的仪器是热电离质谱（Triton TIMS），利用稳定同位素比值88Sr/86Sr=8.375209 和指数分馏定律校正仪器测试过程中造成的同位素分馏，且标样的测试结果与已发表的测试结果在误差允许的范围内保持一致（Raczek et al.，2010）。3.4 实验结果马尼拉火山岩样品的主量和微量元素含量变化范围较小，表明其成分比较均一。其中，SiO2含量变化范围为 53.47%至 55.62%；MgO 含量从 1.42%变化至1.80%；CaO 含量从 7.78%变化至 7.93%；Al2O3含量变化范围为18.87%至19.42%；TiO2的含量较低，其变化范围是 0.86~0.90%（表 3.2）。
属于高钾钙碱性系列岩石（图3.2）。岩石具有较高的全碱含量，在 TAS 图解上全部落在碱性系列中的玄武质粗面安山岩范围内（图 3.2）。因此，本文样品的岩石类型属于高钾钙碱性玄武粗面安山岩。岛弧火山岩岩石组合通常为玄武岩－安山岩－英安岩－流纹岩以及相应的侵入岩组合，主要为俯冲板片脱水形成的富集大离子亲石元素流体交代地幔楔并使其发生部分熔融而形成（Manikyamba et al.，2014）。板片俯冲过程中，随着含水相矿物和沉积物的脱水产生俯冲流体，将释放大量 LILE 和 LREE（Johnsonet al.，2009；Kelemen et al.，2007），同时伴随 HFSE 的亏损。这些俯冲流体交代上覆地幔楔
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原拉萨地块中西部超钾质岩Ca-Mg同位素特征及其地质意义[J]. 刘峪菲,许继峰,张兆峰,王桂琴,陈建林,黄丰,祝红丽,刘芳. 地质学报. 2018(03)
[2]热电离质谱（TIMS）测定Ca同位素时Sr干扰影响的实验评价[J]. 张晨蕾,祝红丽,刘峪菲,刘芳,张兆峰. 质谱学报. 2017(05)
[3]俯冲带深部碳循环:问题与探讨[J]. 张立飞,陶仁彪,朱建江. 矿物岩石地球化学通报. 2017(02)
[4]热电离质谱测定钙同位素过程中双稀释剂的选择[J]. 刘芳,祝红丽,谭德灿,刘峪菲,康晋霆,朱建明,王桂琴,张兆峰. 质谱学报. 2016(04)
[5]菲律宾蛇绿岩及其大地构造意义[J]. 余梦明,闫义,黄奇瑜,刘海泉,张新昌,兰青,陈文煌,钱坤. 海洋地质与第四纪地质. 2015(06)
[6]钙同位素地球化学综述[J]. 祝红丽,张兆峰,刘峪菲,刘芳,康晋霆. 地学前缘. 2015(05)
[7]深部碳循环及同位素示踪:回顾与展望[J]. 张洪铭,李曙光. 中国科学:地球科学. 2012(10)
[8]菲律宾宿务岛地区矿化蚀变图像识别与提取分析[J]. 郑纬,朱谷昌,张远飞,石菲菲,王冬寅,李红. 地质找矿论丛. 2011(02)
[9]碳酸盐化榴辉岩的岩石学研究进展[J]. 沈晓洁,张立飞. 地学前缘. 2009(03)
[10]西藏南部二叠纪和早白垩世构造岩浆作用与特提斯演化:新观点[J]. 朱弟成,莫宣学,赵志丹,牛耀龄,潘桂棠,王立全,廖忠礼. 地学前缘. 2009(02)
博士论文
[1]钙同位素的高温分馏及示踪深部碳循环的可能性[D]. 张洪铭.中国地质大学(北京) 2015
[2]板块俯冲与铜金成矿：长江中下游庐枞盆地和菲律宾中部早白垩火山岩—埃达克质岩对比研究[D]. 邓江洪.中国科学技术大学 2015
本文编号：3070781
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)广东省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
菲律宾群岛大地构造简图（据文献（CastilloandNewhall，2004）修改）
然后，使用 3ml 3M HNO3旋转淋洗，待溶液滴完后将白色 Sr 柱与黄色柱单独分开放置。最后，白色 Sr 柱继续加 10ml 3M HNO3洗柱，使用 3ml mili-Q接取 Sr，5ml mili-Q 淋洗 Sr 柱后放回原来的盒子里。Sr 同位素的测试选用的仪器是热电离质谱（Triton TIMS），利用稳定同位素比值88Sr/86Sr=8.375209 和指数分馏定律校正仪器测试过程中造成的同位素分馏，且标样的测试结果与已发表的测试结果在误差允许的范围内保持一致（Raczek et al.，2010）。3.4 实验结果马尼拉火山岩样品的主量和微量元素含量变化范围较小，表明其成分比较均一。其中，SiO2含量变化范围为 53.47%至 55.62%；MgO 含量从 1.42%变化至1.80%；CaO 含量从 7.78%变化至 7.93%；Al2O3含量变化范围为18.87%至19.42%；TiO2的含量较低，其变化范围是 0.86~0.90%（表 3.2）。
属于高钾钙碱性系列岩石（图3.2）。岩石具有较高的全碱含量，在 TAS 图解上全部落在碱性系列中的玄武质粗面安山岩范围内（图 3.2）。因此，本文样品的岩石类型属于高钾钙碱性玄武粗面安山岩。岛弧火山岩岩石组合通常为玄武岩－安山岩－英安岩－流纹岩以及相应的侵入岩组合，主要为俯冲板片脱水形成的富集大离子亲石元素流体交代地幔楔并使其发生部分熔融而形成（Manikyamba et al.，2014）。板片俯冲过程中，随着含水相矿物和沉积物的脱水产生俯冲流体，将释放大量 LILE 和 LREE（Johnsonet al.，2009；Kelemen et al.，2007），同时伴随 HFSE 的亏损。这些俯冲流体交代上覆地幔楔
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原拉萨地块中西部超钾质岩Ca-Mg同位素特征及其地质意义[J]. 刘峪菲,许继峰,张兆峰,王桂琴,陈建林,黄丰,祝红丽,刘芳. 地质学报. 2018(03)
[2]热电离质谱（TIMS）测定Ca同位素时Sr干扰影响的实验评价[J]. 张晨蕾,祝红丽,刘峪菲,刘芳,张兆峰. 质谱学报. 2017(05)
[3]俯冲带深部碳循环:问题与探讨[J]. 张立飞,陶仁彪,朱建江. 矿物岩石地球化学通报. 2017(02)
[4]热电离质谱测定钙同位素过程中双稀释剂的选择[J]. 刘芳,祝红丽,谭德灿,刘峪菲,康晋霆,朱建明,王桂琴,张兆峰. 质谱学报. 2016(04)
[5]菲律宾蛇绿岩及其大地构造意义[J]. 余梦明,闫义,黄奇瑜,刘海泉,张新昌,兰青,陈文煌,钱坤. 海洋地质与第四纪地质. 2015(06)
[6]钙同位素地球化学综述[J]. 祝红丽,张兆峰,刘峪菲,刘芳,康晋霆. 地学前缘. 2015(05)
[7]深部碳循环及同位素示踪:回顾与展望[J]. 张洪铭,李曙光. 中国科学:地球科学. 2012(10)
[8]菲律宾宿务岛地区矿化蚀变图像识别与提取分析[J]. 郑纬,朱谷昌,张远飞,石菲菲,王冬寅,李红. 地质找矿论丛. 2011(02)
[9]碳酸盐化榴辉岩的岩石学研究进展[J]. 沈晓洁,张立飞. 地学前缘. 2009(03)
[10]西藏南部二叠纪和早白垩世构造岩浆作用与特提斯演化:新观点[J]. 朱弟成,莫宣学,赵志丹,牛耀龄,潘桂棠,王立全,廖忠礼. 地学前缘. 2009(02)
博士论文
[1]钙同位素的高温分馏及示踪深部碳循环的可能性[D]. 张洪铭.中国地质大学(北京) 2015
[2]板块俯冲与铜金成矿：长江中下游庐枞盆地和菲律宾中部早白垩火山岩—埃达克质岩对比研究[D]. 邓江洪.中国科学技术大学 2015
本文编号：3070781
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