高硅火成岩铁同位素分馏机制研究

发布时间：2021-05-08 13:16

　　铁是火成岩中丰度最高的变价元素,也是重要的成矿元素,主要以+2和+3价赋存于各类岩石、矿物和流体中,并广泛地参与各种岩浆作用和成矿作用。前人研究发现,火成岩中铁同位素存在较大的分馏（～0.6%。）,并且高硅火成岩相对低硅火成岩更富集重Fe同位素。因此,Fe同位素在示踪岩浆演化和地壳分异方面有巨大的潜力。厘清分馏机理是将铁同位素作为示踪工具的前提。然而,到目前为止,高硅火成岩铁同位素的分馏机制仍处在争论之中,尤其是流体出溶和结晶分异作为两个最重要的机制备受关注。为了进一步阐明高硅火成岩铁同位素分馏机制和探索其应用前景,本文对一系列代表性的高硅流纹岩和花岗岩样品进行了研究,探讨了这两种机制对火成岩Fe同位素所起的作用。我们选择了华南和越南三个代表性地区的流纹岩开展了研究。这些流纹岩的Fe同位素具有较大的Fe同位素分馏(δ⁵⁶Fe = 0.05±0.05 ‰～0.55±0.05 ‰),且随着演化程度增加,更富重Fe同位素。这些流纹岩缺乏明显的流体-熔体/岩石相互作用的指标（如稀土元素四分组效应,低的Zr/Hf、K/Rb比值等）,说明火山去气过程对岩浆成分的影响很小。我们... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 花岗岩(流纹岩)研究进展和存在的问题
    1.2 非传统稳定同位素研究进展
        1.2.1 Fe同位素
        1.2.2 Si同位素
        1.2.3 Ti同位素
        1.2.4 Sn同位素
    1.3 存在的问题
第二章 地质背景和样品
    2.1 火山岩样品
        2.1.1 上墅组和苏雄组长英质火山岩
        2.1.2 越北秀丽盆地火山岩
    2.2 花岗岩样品
        2.2.1 古元古代龙王(?)碱性花岗岩
        2.2.2 南岭地区与W-Sn成矿相关的晚侏罗世花岗岩
        2.2.3 晚侏罗世九岭花岗岩
        2.2.4 桂北花岗岩
第三章 分析方法
    3.1 主微量元素分析
    3.2 FeO含量测定
    3.3 全岩Fe同位素分析
        3.3.1 全岩样品的溶解
        3.3.2 化学分离
        3.3.3 MC-ICP-MS测试
第四章 高硅火山岩的Fe同位素分馏机制
    4.1 火山岩主微量元素特征
    4.2 火山岩Fe同位素组成素特征
    4.3 长英质火山岩Fe同位素分馏机制讨论
        4.3.1 扩散
        4.3.2 火山去气(流体出溶)作用:地球化学和模拟的限定
        4.3.3 结晶分异vs.部分熔融:控制Fe同位素分馏的关键原因
第五章 高硅花岗岩的Fe同位素分馏机制
    5.1 花岗岩Fe同位素组成特征
    5.2 花岗岩Fe同位素分馏机制的讨论
        5.2.1 流体出溶
        5.2.2 结晶分异
    5.3 小结
第六章 Fe同位素对岩浆演化过程的指示意义
    6.1 示踪岩浆演化过程
    6.2 识别演化熔体和“堆晶
第七章 结论
参考文献
致谢
附录
硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Highly fractionated granites: Recognition and research[J]. WU FuYuan,LIU XiaoChi,JI WeiQiang,WANG JiaMin,YANG Lei.  Science China（Earth Sciences）. 2017(07)
[2]花岗岩研究的若干新进展与主要科学问题[J]. 王孝磊.  岩石学报. 2017(05)
[3]浆液过渡态流体在矽卡岩型钨矿成矿过程中的作用——以湖南柿竹园钨锡多金属矿为例[J]. 祝新友,王京彬,王艳丽,陈细音.  岩石学报. 2015(03)
[4]南岭多时代花岗岩的钨锡成矿作用[J]. 陈骏,王汝成,朱金初,陆建军,马东升.  中国科学:地球科学. 2014(01)
[5]花岗质岩浆能够结晶分离和演化吗?[J]. 张旗.  岩石矿物学杂志. 2012(02)
[6]湘南王仙岭花岗岩体的锆石U-Pb年代学、地球化学、锆石Hf同位素特征及其地质意义[J]. 郑佳浩,郭春丽.  岩石学报. 2012(01)
[7]湘南癞子岭花岗岩体分异演化和成岩成矿[J]. 朱金初,王汝成,陆建军,张辉,张文兰,谢磊,章荣清.  高校地质学报. 2011(03)
[8]岩浆到热液演化的包裹体记录——以骑田岭花岗岩体为例[J]. 单强,廖思平,卢焕章,李建康,杨武斌,罗勇.  岩石学报. 2011(05)
[9]一种特殊的“M”与“W”复合型稀土元素四分组效应:以水泉沟碱性正长岩为例[J]. 赵振华,包志伟,乔玉楼.  科学通报. 2010(15)
[10]龙王（石童）A型花岗岩地球化学特征及其地球动力学意义[J]. 包志伟,王强,资锋,唐功建,杜凤军,白国典.  地球化学. 2009(06)

博士论文
[1]华南南岭地区中生代花岗岩成因与地壳演化[D]. 舒徐洁.南京大学 2014
[2]桂北九万大山—元宝山地区火成岩系列和锡多金属矿床成矿系列[D]. 毛景文.中国地质科学院 1988



本文编号：3175401