高硅流纹岩中锆石记录的晶粥体重熔过程

论文摘要

高硅流纹岩的形成可能经历了复杂的岩浆过程,并不仅仅是高程度分离结晶或低程度部分熔融的结果。本文以西藏措勤地区诺仓流纹岩为研究对象,报道了这套火山岩的全岩主微量数据,锆石U–Pb年龄、微量元素和Hf–O同位素数据。这一高硅（SiO2=74.5–79.3 wt.%）流纹岩中的锆石可根据阴极发光（CL）图像中不同的内部结构分为两类,A型,反环带锆石,具有明显且均一的暗色核部和厚度不等的浅色边部;B型,浅色锆石,内部没有明显的暗色区域,多具有振荡生长环带。利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪获得的数据和扫描图像显示两类锆石在U–Pb年龄和Hf同位素组成上没有明显区别,但微量元素特征差异显著,O同位素在暗–浅色CL区域间也有系统性差别（0.4‰）。相较于反环带锆石的浅色CL边部,其暗色CL核部具有更高的U、Th、Hf、Y、重稀土含量和Nb/Ta比值以及显著的负Eu异常,表现出高度演化的特征,意味着两区域结晶于成分迥异的岩浆。B类浅色锆石与反环带锆石浅色CL边部特征相似,具有最低演化程度的微量元素含量和最高的Ti温度,肯定了岩浆房演化后期有新的、更热的熔体参与。锆石及石英斑晶均有的熔蚀状和石英Ti温度计也指示了岩浆房再加热事件导致的晶体溶解和随后的再生长。我们认为,两类锆石近似的结晶年龄和迥异的内部结构及微量元素和O同位素特征的形成,是由于位于上地壳且高度演化而富晶体的酸性岩浆房在结晶暗色CL锆石及石英后,基性岩浆底侵导致下部晶粥体发生部分重熔,形成更热且较低演化程度的熔体,并结晶锆石和石英的浅色CL区域。这一过程中基性岩浆贡献了热量,但直接加入的质量较少。我们的研究显示,在探究已发生不同程度蚀变的高硅流纹岩形成过程和存储状态方面,相较于全岩地化数据和其他矿物,锆石能够直观可靠地记录下多阶段信息。

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摘要

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1 引言

1.1 选题依据及研究意义

1.2 研究现状及存在问题

1.2.1 晚白垩世林子宗火山岩

1.2.2 高硅岩浆岩的形成

1.2.3 锆石在高硅岩浆岩研究中的应用

1.3 研究内容

1.4 研究方法和研究思路

1.5 创新性成果

1.6 工作量

2 区域地质概况及样品

2.1 青藏高原构造格架及拉萨地体地质概况

2.2 样品野外及镜下特征

3 分析方法

3.1 样品预处理流程

3.2 锆石U–Pb同位素定年和微量元素分析

3.3 锆石Hf–O同位素分析

3.4 石英原位微量元素分析

3.5 全岩主微量元素分析

4 数据结果

4.1 全岩地球化学数据

4.2 锆石特征

4.2.1 锆石U–Pb年龄

4.2.2 锆石微量元素数据

4.2.3 锆石Hf–O同位素数据

5 诺仓高硅流纹岩的岩石成因和岩浆房过程

5.1 全岩地化数据对岩浆作用过程的反映

5.2 反环带锆石:指示多期岩浆活动

5.3 岩浆房的再加热和活化

5.3.1 熔蚀状锆石指示岩浆房再加热

5.3.2 石英Ti温度计与再加热

5.4 基性岩浆底侵促使晶粥体重熔

5.5 诺仓高硅流纹岩的复杂形成过程

6 结论

致谢

参考文献

附表

附表1 诺仓高硅流纹岩锆石U–Pb定年结果

附表2 诺仓高硅流纹岩锆石原位微量元素分析结果

附表3 诺仓高硅流纹岩锆石O同位素测试结果及对应点Hf同位素结果

附表4诺仓高硅流纹岩锆石Hf同位素测试结果

附表5 诺仓高硅流纹岩石英斑晶Ti含量及Ti温度计结果

附表6 诺仓高硅流纹岩全岩主微量数据

作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈绍蓉

导师: 朱弟成,刘传周

关键词: 反环带锆石,高硅流纹岩,锆石微量元素,岩浆过程,拉萨地体

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 国家重点研发计划“青藏高原碰撞造山成矿系统深部结构与成矿过程”项目(项目编号:2016YFC0600304)

分类号: P588.141

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001420

总页数: 68

文件大小: 5039K

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