冲绳海槽玄武岩的区域性差异及其成因分析

发布时间：2017-03-29 18:20

  本文关键词：冲绳海槽玄武岩的区域性差异及其成因分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冲绳海槽位于西太平洋大陆边缘,是由菲律宾海板块向欧亚大陆板块北西向俯冲导致陆壳拉张扩展而形成的典型的弧后盆地,海槽内断裂发育,火山活动强烈,存在着玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩等多种岩石类型。岩浆活动呈明显的双峰式,其中以酸性火山岩和基性玄武岩为主。本文依托国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目(典型弧后盆地热液活动及其成矿机理)课题：“岩浆活动与热液系统的相互作用”(2013CB429702),基于课题组前期分析数据和所搜集到的已发表资料,系统分析冲绳海槽中部和南部玄武质岩浆活动的区域性差异,并结合构造背景进一步探讨了其成因机制。主要研究成果包括：(1)冲绳海槽的源区地幔属于“印度洋型”地幔域。冲绳海槽、琉球岛弧中部、KBS和SBS (Sekibisho和Kobisho)地区的玄武岩岩浆起源于N-MORB型的亏损地幔。冲绳海槽岩浆源区地幔的熔融程度介于7%-20%之间,海槽南部的地幔熔融程度主要集中在15%-20%之间；海槽中部的地幔熔融程度主要集中在10%-20%之间。(2)冲绳海槽玄武岩浆明显受到俯冲物质的影响,相容性不同的元素对岩浆源区地幔的贡献量不同,俯冲物质中Rb、Ba、Th、U、K和Pb等随俯冲迁移元素对地幔的贡献量介于50%-95%之间。(3)冲绳海槽玄武岩是其初始岩浆经历了一定的结晶分异形成的,在岩浆演化过程中可能经历了以橄榄石、辉石和斜长石为主的结晶分异过程。岩浆从岩浆源区上涌直到喷出地表的过程中并没有或极少经受地壳的混染作用的影响。(4)冲绳海槽及其邻域玄武岩的地球化学差异反映它们的岩浆源区地幔特征(富集或亏损)之间存在差异,冲绳海槽南部、KBS和SBS地区的地幔较琉球岛弧中部和冲绳海槽中部的地幔表现为更加亏损型地幔。岩浆源区地幔受俯冲作用的影响程度也有所差异：冲绳海槽南部高于海槽中部,海槽中部、KBS和SBS相近,海槽南部和琉球岛弧中部相近。(5)冲绳海槽岩浆源区地球化学特征之间的差异除由地幔不均一外,还由地幔熔融程度的差异造成,冲绳海槽南部与中部相比,岩浆源区地幔的熔融程度更高,熔融深度也更大。玄武岩浆所受俯冲组分影响的程度差异可能与两个区域内岩浆出露点之下的俯冲板块深度相关,俯冲板块深度相同时,所受俯冲影响的程度相近,而俯冲板块深度较浅时,所受的俯冲影响程度较高。较高程度的俯冲影响导致冲绳海槽南部岩浆中具有较高的水含量,从而使得该区域源区地幔具有较高的熔融程度。
【关键词】：冲绳海槽 玄武岩 源区地幔 熔融程度 俯冲影响 区域性差异
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P588.145;P736.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 0 前言11-19
• 0.1 研究现状及主要科学问题分析11-17
• 0.1.1 岩浆活动11-15
• 0.1.2 岩浆活动对海底热液活动的影响15-16
• 0.1.3 主要科学问题分析16-17
• 0.2 选题依据及研究意义17-18
• 0.3 本文主要工作及创新点18-19
• 0.3.1 主要工作18
• 0.3.2 主要创新点18-19
• 1 区域地质背景19-25
• 1.1 地壳性质20
• 1.2 构造单元20-22
• 1.3 构造演化22-23
• 1.4 沉积地层23-25
• 2 玄武岩地球化学特征25-40
• 2.1 数据来源及分析方法25
• 2.2 玄武岩的空间分布25-26
• 2.3 玄武岩的地球化学特征26-40
• 2.3.1 主量元素26-31
• 2.3.2 微量元素31-34
• 2.3.3 稀土元素34-36
• 2.3.4 Sr-Nd-Pb同位素36-39
• 2.3.5 小结39-40
• 3 岩浆作用过程分析40-58
• 3.1 源区地幔特征40-44
• 3.2 地幔熔融程度44-49
• 3.3 板块俯冲作用的影响49-54
• 3.4 结晶分异作用54-55
• 3.5 地壳物质混染55-56
• 3.6 小结56-58
• 4 冲绳海槽岩浆作用的区域性差异及成因分析58-64
• 4.1 地球化学差异58
• 4.2 区域构造差异58-59
• 4.3 岩浆作用的差异及成因分析59-63
• 4.4 小结63-64
• 5 结论64-65
• 参考文献65-75
• 致谢75-76
• 个人简历及攻读硕士学位期间发表的论文76

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