东马努斯弧后盆地岩浆岩地球化学特征及其对热液活动中Cu的物质供给研究

发布时间：2017-12-29 11:18

本文关键词：东马努斯弧后盆地岩浆岩地球化学特征及其对热液活动中Cu的物质供给研究　出处：《中国科学院研究生院(海洋研究所)》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在东马努斯海盆,拖网获取了玄武质安山岩-英安岩系列火山岩。开展了矿物组成和元素地球化学分析,以期了解东马努斯海盆中酸性岩浆起源,揭示东马努斯海盆岩浆中俯冲源组分来源,明确PACMANUS热液区硫化物中Cu的物质来源。大洋中脊广泛发育基性(玄武质-玄武安山质)火山岩,甚少发现中酸性熔岩。东马努斯海盆兼具俯冲带和扩张中心的双重特征,其岩浆岩在组分上表现为连续序列,显著区别于马努斯扩张中心岩浆及大洋中脊型熔岩。东马努斯海盆火山岩地球化学特征呈现出分离结晶作用成因趋势。相对较低的H2O含量、87Sr/86Sr比值,较高的δ18O值,以及La-Si O2和Yb-Si O2正相关特征,以及长石韵律环带微量元素特征和岩浆房深度,分别排除了含水地幔直接熔融,蚀变洋壳或辉长岩部分熔融作用,或者岩浆混合作用在岩石成因上起主导作用的可能。随着纬度的的变化,从南向北,87/Sr/86Sr、Ba/La、B/Be以及206Pb/204Pb比值逐渐降低,这说明东马努斯海盆87/Sr/86Sr、Ba/La、B/Be以及206Pb/204Pb等俯冲源组分,可能主要来自南部所罗门板块俯冲作用。同时230Th/238U比值普遍1也表明,东马努斯海盆岩浆作用受到所罗门板块俯冲作用的影响。估算了PACMANUS热液区附近海底块状硫化物的资源量,其中蕴含约25,219.4 t的Cu。然而,高温稳定反应区(0.144 km3)所含有的Cu的总量仅为10,281.6 t,即使是在100%的淋滤、运移以及沉淀效率下,也无法满足热液系统中Cu的总需求。因此,仅仅通过洋壳淋滤作用无法满足PACMANUS热液系统Cu的总量,还需要其他来源的Cu。研究发现,每次脱气事件可能有70,000-672,000t岩浆源的Cu运移到热液系统中,并最终向PACMANUS热液区贡献的Cu的总量可达2.5-3.5 Mt。因此,仅需0.72%-1%的岩浆流体就可以满足PACMANUS热液区附近海底热液硫化物矿床中Cu的物质量。
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【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P736.1;P744

【参考文献】