江西龙南东坑盆地余田群玄武岩地质、地球化学特征及源区性质分析

发布时间：2017-12-20 11:37

  本文关键词：江西龙南东坑盆地余田群玄武岩地质、地球化学特征及源区性质分析　出处：《东华理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：江西南部余田群火山岩,沿三南(全南、龙南、定南)—寻乌断裂带出露于龙南东坑盆地和临江盆地、定南白面石盆地、寻乌菖蒲盆地中,岩石组合为“流纹岩—玄武岩”双峰式火山岩组合,地质时代属早侏罗世早期。本文以东坑盆地余田群玄武岩为研究对象,通过野外地质考查、镜下鉴定和岩石学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素、单斜辉石物质组成的系统研究,厘定余田群的岩石地层划分,查明了东坑盆地玄武岩及单斜辉石的地球化学特征,探讨了源区性质和形成的构造环境。综合野外地质特征和地质剖面分析,余田群可分为三部分:下部为杂色砾岩、砂岩夹粉砂岩、玄武岩,属沉积喷发相,可称为水头迳组;中部为“流纹岩—玄武岩”双峰式火山岩组合,属喷发相,可称为菖蒲组;上部为黄绿、黄色砾岩、含砾砂岩、黄绿色凝灰质砂岩和紫红色泥质粉砂岩,属湖相沉积岩,可归入罗坳组。不仅证实余田群是一个完整火山旋回的产物,而且首次证实罗坳组整合于菖蒲组之上。东坑盆地玄武岩的SiO_2含量为47.1%~50.1%,平均48.9%,K_2O相对Na_2O含量较低,K_2O含量为0.52%~1.59%,平均1.19%;Na_2O含量为2.23%~3.06%,平均2.51%;全碱含量2.75%~4.65%,平均3.70%;在TAS图解中多数点落在亚碱性系列的玄武岩区;MgO含量4.16%~5.83%,平均4.95%,TFeO含量为14.3%~17.1%,平均16.2%,在A-F-M图解上投点落于拉斑系列区,指示玄武岩属拉斑系列玄武岩。在主量元素Harker图解上,随着MgO含量的降低,CaO含量增加,TiO_2、Fe_2O_3、Na_2O和MnO的含量增加,SiO_2、FeO和K_2O的含量变化不明显,指示岩浆演化过程中存在结晶分异。东坑盆地玄武岩稀土元素总量较低、变化范围较小,ΣREE=113.9×10~(-6)~255.5×10~(-6),平均184.2×10~(-6),轻重富集,重稀土亏损,LREE/HREE值为2.34~4.11,平均3.5,在稀土配分曲线图上表现为不太明显的右倾型,Eu负异常不明显,东坑盆地玄武岩富集高场强元素Nb、Zr、Hf、Th、La和大离子亲石元素Ba、Sr、U,相对亏损Rb、Ce;在Zr/Al_2O_3-TiO_2/Al_2O_3判别图解及2Nb-Zr/4-Y图解上,投影点均落在板内拉张区域,指示玄武岩形成于拉张构造环境。玄武岩中单斜辉石电子探针分析结果显示,单斜辉石具有低Ti、Al和Na,以及高Si、Fe的特征,SiO_2=51.6%~53.0%,Al_2O_3=2.04%~2.62%,TiO_2=0.23%~0.38%,MgO=15.3%~16.7%,MnO=0.16%~0.34%,CaO=12.0%~13.2%,Na_2O=0.1%~0.19%,TFeO=15.1%~16.9%,Mg~#=54.3~57.8,Wo=27.2%~28.0%,En=43.5%~47.9%,Fs=23.4%~27.9%,结晶温度为1 139~1 165℃,压力为0.001~0.24 GPa;在SiO_2-Al_2O_3图解上落在亚碱性系列范围Qg;在Al_2O_3-TiO_2图解上全部落在拉斑玄武岩系列范围内,与全岩系列划分结果一致;在Wo-En-Fs图解上全部落入铁普通辉石范围;在F1-F2双因子判别图解中大部分落在板内拉斑玄武岩+洋底玄武岩范围,与全岩构造特征一致。玄武岩具有较高的I_(Sr)=0.70926~0.72944(平均0.70933),和较低的ε_(Nd)=0.4~0.7值(平均0.53),在t/Ga-I_(Sr)、t/Ma-ε_(Nd)等图解上,表现出地幔物源的性质,同时微量元素Nb/U、Nb/Th、Ti/Yb的比值证明该岩浆有壳源物质加入,Nb/Y与Th/Y比值、~(87)Sr/~(86)Sr与δ~(18)O的相关性证明岩浆受到源区混合作用影响;较低的(~(206)Pb/~(204)Pb)t=18.01~18.19(平均18.11)、(~(207)Pb/~(204)Pb)t=15.31~15.45(平均15.36)、(~(208)Pb/~(204)Pb)t=37.80~38.40(平均38.10)、在~(208)Pb/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb和~(207)Pb/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb图解上也显示出具有亏损地幔DMM和EMⅡ型富集地幔物源的特征。Nd同位素两阶段模式年龄(917~949Ma),结合本区铁镁质火山岩形成于板内拉张构造环境的特征,表明其很可能是大陆岩石圈地幔与软流圈地幔混合的产物。
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P588.145

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