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南海海山岩石成因:年代学与元素地球化学制约
谢安远
学位类型硕士
导师颜文
2017-05-26
学位专业海洋地质
关键词南海 海山玄武岩 元素地球化学 40ar/39ar地质年代学 岩石成因
摘要南海海山数量众多,主要分布于南海北部海盆,受采样技术、地质环境等条件限制,使得对南海海山岩石的研究程度较低,对于其物质组成、岩浆来源、成岩过程等方面尚缺乏足够的认识和研究。本文以南海海山15个站位的34块岩石样品为研究对象(包括黄岩海山链系列岩石样品及马尼拉海沟附近海山岩石样品),对其进行详细的岩相学、年代学和元素地球化学分析,并结合已有的南海海山研究及同时期南海周缘玄武岩的研究资料,查明了南海海山岩石的物质组成,并探讨了其来源及其成岩过程等成因学方面的重要的科学问题。 南海海山岩石的岩相学特征指示其具有典型的玄武岩结构特征,并具有水下喷发的特点;主量元素特征指示其经历了橄榄石、单斜辉石及斜长石的分离结晶,且结晶分异程度较高,发生了堆晶作用;不相容元素蛛网图及稀土元素配分曲线均显示出洋岛玄武岩(OIB)特征,与大洋中脊玄武岩(MORB)呈现明显差别。论文选取碣石海山与涨中海山玄武岩进行全岩40Ar/39Ar同位素测年,结果显示它们均形成于南海扩张停止之后。通过岩相学、地球化学等多方面研究资料详细对比,发现本文南海海山玄武岩与前人报道的海山玄武岩及扩张停止后南海周缘玄武岩之间具有高度的相似性,推测扩张停止之后南海地区喷发的玄武岩来自于同一个地幔源区。 通过地球化学资料分析,证实了南海海山玄武岩岩浆源区经历了较低程度的部分熔融,在岩浆活动过程中主要受到分离结晶作用的影响,分离结晶作用程度的不同导致了不同海山玄武岩之间元素含量的差别,在岩浆上升过程中几乎未受到大陆岩石圈同化混染及流体蚀变作用的影响。 结合前人研究资料分析,目前的研究资料不足以证实海南地幔柱的存在,因此作者认为南海海山玄武岩并非地幔柱成因,而是地幔交代作用形成的:受碳酸盐流体交代作用的地幔岩熔融形成的岩浆在上升过程中与岩石圈地幔发生反应,岩浆与岩石圈地幔发生反应的程度(即岩石圈厚度)控制了岩浆最终的地球化学特征。
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/17412
专题学位论文(硕士)
推荐引用方式
GB/T 7714
谢安远. 南海海山岩石成因:年代学与元素地球化学制约[D],2017.
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