张北汉诺坝玄武岩石榴石巨晶矿物学研究

发布时间：2017-05-11 05:08

  本文关键词：张北汉诺坝玄武岩石榴石巨晶矿物学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汉诺坝地区广泛分布有新生代玄武岩,这些玄武岩在上升过程中破获了大量的幔源包体,为我们研究上地幔的化学组成、形成及演化提供了直接的样品。张北地区包体的数量多且类型丰富,前人对不同类型的包体和矿物巨晶进行了大量研究。但石榴石包体和巨晶的研究较少。本文重点对石榴石巨晶进行矿物学、地球化学方面的研究。运用电子探针和单矿物中稀土微量的激光-ICP-MS测试分析,提取了石榴石巨晶中蕴含的成因方面的信息。并利用共生矿物单斜辉石对石榴石巨晶形成温度压力的进行估算,对石榴石成因进行研究。1.根据对石榴石主量元素研究表明,本区石榴石巨晶具有富镁、铝,贫钙铁的特征。通过对本区端元组分的计算可知,镁铝榴石为64.08%-65.05%,占绝大多数;铁铝榴石为19.02%-20.35%、钙铝榴石12.21%-13.23%、钙铁榴石为1.17%-3.29%;锰铝榴石为0.52%-0.78%,不含钙铬榴石。因此可以推断本区石榴石为镁铝榴石。2.本区石榴石巨晶亲石元素中,Cs未见异常,Rb、Ba、U表现为富集富集,Th表现为亏损状态;高场强元素中,Ta、Zr、Hf表现为富集,Nb表现为亏损状态;过度元素中V表现为富集,Sr、Cr、Co、Ni表现为亏损。全岩的亲石元素中,Rb、Cs、Ba、Sr、Th、U表现为强烈的富集;高场强元素中,Ta、Zr、Hf表现为强烈富集;过度元素中,V表现为富集,Sr表现为微弱亏损,Co表现为亏损,Cr、Ni表现为强烈亏损。从石榴石中Sr、Th表现为亏损状态而在全岩(玄武岩)中表现为富集来看,可以推测Sr、Th主要存在于玄武岩中。全岩和石榴石的过渡元素都有不同程度的亏损,说明本区部分熔融程度较高或玄武岩浆分离结晶相的种类和数量较多。3.本文选取了石榴石-单斜辉石温度计和二辉石温度计,对石榴石的形成温度进行估算并结合前人成果,得出石榴石平衡温度为938-1084℃,结合我国东部地温曲线,得出石榴石形成时的压力为1.16GPa-1.99GPa,根据深度和压力转换关系D=4.02+0.03P可知,形成深度46.92km-63.72km。本研究区玄武岩起源深度至少为64km.
【关键词】：石榴石巨晶 玄武岩 成因 汉诺坝 张北
【学位授予单位】：河北地质大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P588.145
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-21
• 1.1 研究历史及研究现状9-17
• 1.1.1 汉诺坝组的研究历史及特征9
• 1.1.2 深源包体和矿物巨晶的研究历史9-10
• 1.1.3 研究现状10-17
• 1.2 选题依据及意义17-18
• 1.3 研究内容及方法18-20
• 1.4 技术路线20-21
• 第二章 区域地质发展史及背景21-31
• 2.1 地理位置21
• 2.2 区域地质概况21-31
• 2.2.1 华北克拉通的形成及地质特征21-23
• 2.2.2 研究区区域地质发展史23-25
• 2.2.3 研究区区域地质特征25-28
• 2.2.4 汉诺坝玄武岩的地质特征28-31
• 第三章 石榴石巨晶矿物学特征31-35
• 3.1 石榴石的一般特征及化学性质31-35
• 3.1.1 石榴石的物理性质31-33
• 3.1.2 石榴石的矿物学特征33-34
• 3.1.3 其他石榴石巨晶与本区石榴石巨晶特征对比34-35
• 第四章 石榴石巨晶的化学成分35-43
• 4.1 石榴石巨晶主量元素的分析35-38
• 4.2 其他地区石榴石巨晶的主量元素分析及对比38-43
• 第五章 石榴石地球化学特征43-51
• 5.1 石榴石巨晶和其寄主岩的微量元素地球化学特征43-47
• 5.1.1 其他地区石榴石巨晶与张北地区石榴石的微量元素的分析及对比45-47
• 5.2 石榴石巨晶和寄主岩的稀土元素地球化学特征47-51
• 5.2.1 石榴石稀土元素与其他地区稀土元素的对比48-51
• 第六章 石榴石的温度和压力的计算51-59
• 第七章 石榴石巨晶成因的讨论59-61
• 结论61-62
• 参考文献62-67
• 作者简介67-69
• 致谢69

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本文编号：356305