印支期古特提斯洋俯冲与峨眉山地幔柱相互作用对桂西地区构造——岩浆作用的影响--《2014年中国地球科学联合学术年会——专题49：华南大陆构造论文集》2014年
印支期古特提斯洋俯冲与峨眉山地幔柱相互作用对桂西地区构造——岩浆作用的影响
【摘要】：正显生宙以来全球尺度上的超大陆裂解、离散和聚集造成了大规模古洋盆的形成、扩张和俯冲消亡(Scotese,2001)。古特提斯洋是晚古生代以来存在于冈瓦纳大陆与劳亚大陆之间的大洋(Seng?r,1979),其形成与冈瓦纳大陆裂解有关,古特提斯洋在演化过程中,冈瓦纳大陆的微陆块先后向北漂移,最终导致了欧亚大陆的持续向南增生。早期研究认为古特提斯洋是一个单一的大洋盆,其演化过程随着南侧"基梅里大陆"与北侧劳亚大陆的碰撞而最终闭合(Seng?r,1979;Seng?r and Yilmaz,1981)。近年来随着大量
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【分类号】：P542;P588.11【正文快照】：
显生宙以来全球尺度上的超大陆裂解、离散和聚集造成了大规模古洋盆的形成、扩张和俯冲消亡(Scotese,2001)。古特提斯洋是晚古生代以来存在于冈瓦纳大陆与劳亚大陆之间的大洋(Seng?r,1979),其形成与冈瓦纳大陆裂解有关,古特提斯洋在演化过程中,冈瓦纳大陆的微陆块先后向北漂移
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官方公共微信峨眉山大火成岩省岩浆作用过程的定量模拟--《中国地质大学(北京)》2012年博士论文
峨眉山大火成岩省岩浆作用过程的定量模拟
【摘要】：位于我国西南云贵川三省的二叠纪的峨眉山大火成岩省是我国唯一被国际承认的大火成岩省，一般被认为是地幔柱作用的产物，其主要证据是存在高温苦橄岩和喷发前存在公里级的地壳隆升。公里级隆升是大火成岩省火山作用前深部地幔柱上涌碰撞岩石圈底部并且造成地壳大规模隆升的最好的一个例子。然而，这一结论受到了挑战，因为在峨眉山大火成岩省隆升幅度最大的地区发现了一些代表海底喷发环境的玄武岩。所以，峨眉山大火成岩省是否是地幔柱活动的产物以及地幔柱的模型需要更多的检验。
玄武岩成分可以反映地幔熔融温度和熔融压力，因为其成分随着地幔潜温（Tp）、初始熔融压力（P0）和终止熔融压力（Pf）的变化而变化。因此，本文利用峨眉山大火成岩省已发表的玄武岩数据，筛选掉明显遭受同化混染的样品。并且通过Klein and Langmuir的方法校正玄武岩成分至MgO为8%，再利用PRIMELT2软件计算原始岩浆成分。通过计算的温度和压力约束大火成岩省形成时地幔的热状态和它的地球化学、物理结构、岩石学特征。计算结果显示峨眉山大火成岩省原始岩浆形成压力在0.4~4.0GPa之间，接近15~130 km深部的地幔源区。地幔潜温在1 420~1 637℃之间，高出正常地幔温度100~300℃，从而为峨眉山地幔柱提供了进一步的证据。此外，地幔熔融的P-T分布关系也为峨眉山地幔柱提供了新证据，中心在丽江地区。
另外，伴随着大火成岩省玄武岩巨量喷发，携带的大量的能量和物质与周围地壳相互作用，在一些构造活跃部位，由于岩浆的侵入还会形成各种类型的与岩浆成因相关的矿床。峨眉山大火成岩省是全球矿产资源最为丰富的大火成岩省之一。镁铁‐超镁铁岩侵入体是重要的矿产赋矿岩体，主要以岩浆铜镍硫化物‐铂族元素矿床和钒钛磁铁矿矿床为主。本文通过最新的能量控制下的同化混染分离结晶（EC-AFC）模型模拟了峨眉山大火成岩省岩浆与地壳相互作用，结果表明力马河铜镍硫化物矿床的形成是镁铁‐超镁铁质岩浆与围岩相互作用的结果，EC-AFC过程是矿床形成的重要约束。
【关键词】：
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)【学位级别】：博士【学位授予年份】：2012【分类号】：P588.1【目录】：
摘要5-7Abstract7-11第1章 引言11-19 1.1 选题背景11-15
1.1.1 地幔柱假说11
1.1.2 地幔柱构造特征与鉴别11-13
1.1.3 地幔柱、大火成岩省与大陆裂解13-14
1.1.4 地幔柱与成矿14-15 1.2 选题依据15-16 1.3 研究现状和存在问题16-18 1.4 技术路线、研究内容与方法18-19
1.4.1 技术路线18
1.4.2 研究内容与方法18-19第2章 峨眉山大火成岩省19-42 2.1 地质构造背景19-22 2.2 峨眉山大火成岩省的玄武岩分布和喷出量22-25 2.3 岩石组合25 2.4 峨眉山大火成岩省的地层和伴生沉积25-28 2.5 大火成岩省的年龄28-31 2.6 火山作用持续时间：磁性地层学和野外观察证据31-34 2.7 高 Ti 玄武岩和低 Ti 玄武岩的划分34-35 2.8 与生物大灭绝的关系35-36 2.9 地幔柱活动和 P/Tr 边界大陆裂解36 2.10 峨眉山大火成岩省的经济资源36-37 2.11 峨眉山大火成岩省地幔柱成因证据37-42
2.11.1 地球化学证据37-38
2.11.2 生物地层学证据38-40
2.11.3 岩墙群证据40-42第3章 计算原始岩浆成分方法42-56 3.1 数据来源及描述42-47 3.2 恢复原始岩浆成分步骤47-48 3.3 具体方法的选择48-56
3.3.1 同化混染的排除48-50
3.3.2 分离结晶作用校正方法50-53
3.3.3 计算原始岩浆的方法53-56第4章 原始岩浆成分计算结果56-70 4.1 玄武岩校正结果56-62
4.1.1 SI8.0-MG#8.056-57
4.1.2 FE8.0-NA8.057-58
4.1.3 CAO/AL2O3-TI8.058-60
4.1.4 NIU AND BATIA（1991）模型计算起止熔融压力60-62 4.2 原始岩浆62-70
4.2.1 原始岩浆成分62-68
4.2.2 岩浆温度68-69
4.2.3 地幔潜温69-70第5章 峨眉山大火成岩省玄武岩熔融源区性质及地幔柱成因的新证据70-85 5.1 地幔熔融源区70-76
5.1.1 橄榄岩熔融实验70-73
5.1.2 峨眉山大火成岩省熔融源区73-76 5.2 地幔温度和地幔柱假说76-77 5.3 峨眉山大火成岩省地幔柱成因新证据77-82
5.3.1 地幔潜温（TP）的分布特征77-78
5.3.2 起止熔融压力（P0、PF）分布78-80
5.3.3 起止熔融深度80-81
5.3.4 小结81-82 5.4 峨眉山地幔柱熔融模型82-85第6章 岩体演化对 Cu-Ni 硫化物矿床形成的控制机理85-98 6.1 EC-AFC 模型的基本原理86-89 6.2 四川力马河岩体岩浆演化 EC-AFC 模拟89-96 6.3 四川力马河岩体演化与 Cu-Ni 硫化物矿床形成机制96-98第7章 结论98-99参考文献99-111致谢111-112附录112-163第一作者发表论文情况163
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京公网安备74号内蒙古林西―东乌旗地区晚古生代岩浆作用及其对区域构造演化的制约
本文以板块构造和大陆动力学理论为指导,对内蒙古林西-东乌旗地区晚古生代岩浆岩进行了详细的岩石学、年代学和地球化学研究。采用精确的锆石U-Pb同位素定年,建立了研究区晚古生代-早中生代岩浆岩的年代学格架,并将其划分为5个活动阶段。通过火成岩构造组合、时空分布、岩浆源区性质的研究和对区域地层古生物资料的综合分析,探讨研究区晚古生代以来的大地构造演化。取得了如下认识:古亚洲洋板片在晚石炭世末向北俯冲形成了苏左旗-西乌旗大陆边缘弧;早二叠世早期俯冲板片后弯形成贺根山弧后SSZ型蛇绿岩,同时俯冲带向南迁移到西拉木伦河一带;早二叠世中-晚期由于古亚洲洋的持续俯冲,在南部林西-西拉木伦河地区形成与俯冲有关的岛弧拉斑玄武岩和钙碱性岩石组合,而北部锡林浩特-西乌旗地区形成与板片断离有关的双峰式岩石组合;晚二叠世到早三叠世“佳-蒙地块”与华北板块发生碰撞拼合;中-晚三叠世向华北板块俯冲的古亚洲洋板片发生断离,形成区域上后造山A_2型花岗岩和火山岩,标志着古亚洲洋构造域演化历史的结束。在此基础上初步讨论了我国东北地区晚古生代构造演化与显生宙大陆地壳增生、油气和矿产资源远景等重大的理论和实际问题NEChinaanditsadjacentareabelongtotheeastsegmentofCAOB(CentralAsianOrogenicBelt)ongeotectonicsetting,whichislocatedbetweentheSiberiaplate,theNorthChinaplateandthePacificplate.ThisregionisadjacenttoSiberiaplatebyMongolia-Okhotsksuturebelttothewestandnorth,adjacenttoNorthChinaplatebyXarMoronRiver-Yanjisuturebelttothesouth,andadjacenttoPacificplatebySichote-Alinsubductionbelttotheeast.CAOBisoneoftheregionsthatunderwentsignificantNeoproterozoic-Phanerozoiccontinentalcrustgrowthintheworld.Thisregionexperiencedmulti-stagegeologicalevolutionandstrongreconstruction,thecrustherehascomplicatedsubstancecomposition,textureandstructure,meanwhiletheregionpossessesabundantandvariousmineralandoil-gasresources,soitistheidealregionfortheresearchondynamicevolutionofcontinentallithosphereandmineralization.Magmatismistheproductofthemovementofuppermantleordeepcrustonthesurfaceorshallowcrustoftheearth,whichrecordedabundantinformationoftheevolutionofcrustandmantleandtheirinteractioningeologicalhistory.Itisoneoftheimportantresearchcontentstostudyrockassemblages,especiallyigneousrockassemblageorseriestoretrievepaleo-tectonicenvironmentanddiscussgeodynamicprocessesofdeeplithosphere.Linxi-DongwuqiareaissituatedbetweenthefamousHegenshanophiolitebeltandXarMoronsuturebelt.Thisareaexperiencedsubductionofpaleo-Asianplate,collisionalorogenesisbetweenNorthChinaplateand"Jiamusi-MongoliaBlock".andsubsequentextensionalcollapse.Differentigneousassemblagesformedindifferenttectonicenvironments,whichrecordedthetectonicevolutionhistoryoftheCAOB.Inthispaper,thetectonicevolutionhistoryofSEpartofCAOBwouldbestudiedthroughtheresearchonlatePaleozoicigneouspetrotectonicassemblagescombinedwithpreviousresearchachievementsinregionalstratigraphy,paleontologyandtectonicgeology,andfurtherbasicgeologicalconstraintsontheformationanddistributionofmineralandoil-gasresourceswillbeprovided.Itisthebasicworktocarryoutaccurategeochronologyonmagmaticrockstodofurtherresearchesontheevolutionofregionaltectonicenvironment,so13zirconU-binedwithchronologicaldatapublishedrecently,themagmaticactivitiesduringlatePaleozoicandearlyMesozoiccouldbedividedintofiveperiods:1.LatestageofEarlyCarboniferous-EarlystageofLateCarboniferous(329～309Ma);2.EarlystageofEarlyPermian(298～293Ma);3.Middle-latestageofEarlyPermian(286～270Ma);4.EarlyTriassic(252～241Ma);5.Late-MiddleTriassic(239～204Ma).TectonicevolutionsincelatePaleozoicinLinxi-Dongwuqiareawouldbediscussedonthegeochronologicalframework.DuringlatestageofEarlyCarboniferousandearlystageofLateCarboniferous,theSuzuoqi-Xiwuqimagmaticarcwasformedonthesouthmarginof"Jiamusi-MongoliaBlock"bythenorthwardsubductionofthepaleo-AsianoceanicslabalongXilinHotsubductionzone.ThemagmatismofthearcisdistributedinSuzuoqi,XilinHot,XiwuqiandZhaluteqiinthedirectionofnortheastbyeast.Themagmaticrockscomprisetholeiiticbasaltsandcalk-alkalinevolcanicrocksofBenbatuformation,anddioriteandquartzdioriteofBaiyinbaolidao,Daqihundi,Jinxing,Mishengmiaoandotherplutons.Associatedwiththemagmaticarc,neriticclasticsedimentaryrocksofBenbatuformationdepositedinfore-arcsettingtothesouth.Magmatismtendedtobequietinlatestageoflate-Carboniferous,andAmushanformationcomposedmainlybymarinecarbonateisformedduringthisperiod.BecauseoftherelativemotionofNorthChinaplateand"Jiamusi-MongoliaBlock",thepaleo-Asianoceanicslabrolledbackduringearlystageofearly-Permian,whichcausedtheasthenosphereupwellinginDongwuqiareaandtheformationofHegenshanSSZ-typeophioliteintheback-arcextensionalsetting.TheheatbroughtbytheupwellingasthenospherecausedthelowercontinentalcrusttothenorthofHegenshanareatomelt.formingtheBaiyinwula-Dongwuqialkalineandalkali-feldspargranitebeltrepresentedbyHanbuyinbudunpluton.Followingthemagmatismofthisperiod,themarinestrataofGegen\'aobaoformationoccurredinthenearshoresettingofthesmallHegenshanOcean.whilethecontinentalstrataofBaoligaomiaoformationoccurredtothenorthwiththealkalineandalkali-feldspargranitebeltintimeandspaceclosely.Becauseofthecontinualsubductionofpaleo-Asianoceanicslab,theHegenshanOceandisappearedbeforelongcausingtheemplacementoftheHegenshanophioliteduringitsclosureandtheabsenceofearlyPermiansedimentationinDongwuqiarea.Becauseofthecontinualandquicklysubductionofpaleo-Asianplateduringmiddle-latestageofEarlyPermian.intensivemagmatismrepresentedbytheDashizhaiformationformedintheregion.InthesouthpartofXarMoronRivertoLinxiarea,occurredthetholeiiticandcalk-alkalineassemblagesofbasalt,basalticandesiteandotherrocktypesassociatedwithsubduction.Meanwhileorlater,thebreaking-offofsubductionslabcausedtheupwellingofasthenosphere.BimodalassemblageofigneousrocksoccurredneartheupwellingcenterinthenorthpartofXilinHot-Xiwuqiarea.Thebasicend-membercomprisedbasalt,basalticandesite,mugearite,trachyteandesiteandgabbro,whichdisplaytheaffinityoffluid-metasomatizedlithospheremantlewithminorsuperimpositionandreformationbyasthenosphereingeochemicalcharacteristics.Theacidicend-memberiscomposedofrhyolite,andesite,trachyte,monzoniticgranite,andmiaroliticgranite,whicharetheproductsofpartialmeltingoflowercrustcausedbytheunderplatingofmantle-derivedmagmaandfractionationafterward.Middle-latestageofEarlyPermianisthemostintensiveperiodofmagmatismduringlatePaleozoic.Afterthisperiodmagmatismtendedtobequiet,middlePermianmarinestrataof.ZhesiformationandlatePermiancontinentalstrataofLinxiformationdevelopedwidelyinLinxi-dongwuqiarea.Accordingtorecentstudies,therewasalsosouthwardsubductionofpaleo-AsianoceanicslabtowardsNorthChinaplatefromlateCarboniferoustomiddlePermian.whichcausedtheemplacementofnearlyeast-westwardcalk-alkalinegranitoidbeltinLonghua,Fengning,LuanpingofnorthHebeiprovinceandWulatezhongqiofInnerMongolia.ThedisappearanceoflatePermianmarinestrataindicatesthebeginningofcollisionalorogenesisbetweenNorthChinaplateand"Jiamusi-MongoliaBlock".LacustrineandlagoonsedimentationoflatePermianLinxiformationdepositedonthesouthmarginof"Jiamusi-MongoliaBlock".whiletherewasnotsedimentationonnorthmarginofNorthChinaplateinthesameperiod.Fromtheoccurrenceofstrata,itisindicatedthattherewasn\'tlargescaleorogenesisinLinxi-Dongwuqiareaduringthesyn-collisionstage,andthesedimentarysettingwassimilartoforelandbasin.Thesyn-collisionalorogenicbeltwasdistributedalongthenorthmarginofNorthChinaplate.Becauseofthesubductionof"Jiamusi-MongoliaBlock"towardsnorthmarginofNorthChinaplateinearlyTriassic.DayushanandChegendalaiplutonsformedinthetectonicsettingofcrustthickening.Therootofthesouthwardsubductedslabrupturedundershearingforceduringthecollisionprocess.Magmaoriginatedfromasthenosphereandlithospheremantlewasinjectedintothefracturezoneformingthebasaltandgabbo-diabasedikesinLinxiandXilinHotarea.whiletheheatbroughtbythemagmacausedtheearlierresidualoceaniccrusttomeltformingtheJianshetunplutonwiththecharacteristicsofO-typeadakites.Duringmiddle-lateTriassic,thesouthwardsubductedpaleo-Asianoceanicslabbrokeoff,whichinducedtheupwellingofasthenosphereandpartialmeltingoflowercrustunderNorthChinaCraton,andformingtheeast-westwardhugealkalinerockbeltandbasic-ultrabasiccomplexbeltinYan-LiaoandYinshanarea.Thebreaking-offofsubductedslabalsocausedtheconvectionofasthenosphereinadjacentregion,whichinducedextensionandthinningofthelithosphereunderCAOBandtheformingofthepost-orogenicA_2-typegranitesandvolcanicrocks.Theoccurrenceofallthesealkalinerocks,A_2-typegranitesandbasic-ultrabasiccomplexesindicatedtheterminationofpostcollision/orogenystageofCAOB.CAOBisoneoftheregionswheresignificantPhanerozoiccontinentalcrustgrowthhadhappened.ThroughthestudyontherelationbetweenlatePaleozoicmagmatismandtectonicevolutioninLinxi-Dongwuqiarea,itisthoughtthatlatePaleozoicisalsoanimportantperiodincontinentalcrustgrowthofCAOB,andtheaccretionmechanismincludedlateralaccretionrelatedtosubductionandverticalaccretionrelatedtounderplatingofbasalticmagrna.Thereweredifferentaccretionmechanismsindifferentperiod,lateralaccretiondominatedduringlateCarboniferousandearlyPermian,whileverticalaccretionwasthemainpatterninmiddleandlatePermian.Besides,differentareascouldhavedifferentaccretionmechanismseveninthesameperiod.LateralaccretiondominatedinthesouthregionbetweenLinxiandXarMoronsuturebeltinearlyPermian,whileverticalaccretionhappenedinthenorthregionofXilinHotandXiwuqiarea.ItisindicatedthatthecontinentalcrustgrowthmightbeamultistageprocessthroughthewholeevolutionhistoryofCAOB.Mineralandoil-gasresourcesaretheproductsunderspecifictectonicenvironmentinspecificgeologicalhistory.Accordingtorecentresearches,theremightbealargepaleo-continentalblock,named"Jiamusi-Mongoliablock",inNEChinaandadjacentarea.TheJiamusi-MongoliablockwasformedinPaleozoicandboundedbytheMongolia-OkhotskSutureBelttothenorth,XarMoronRiver-YanjisuturebelttothesouthandSichote-Alinsubductionbelttotheeast.Linxi-Dongwuqiareaislocatedonthesouthmarginofthisblock,throughstudiesonlatePaleozoicstrata,magmatismandtectonicevolution,itisindicatedthatthemiddlePermianZhesiformationandlatePermianLinxiformationaretheproductsunderthesedimentaryenvironmentsofstablecontinentalmarginbasinandforelandbasinrespectively.Thereareabundantfossilsinthebothformations.TheyarepotentialhydrocarbonsourcerocksinNEChina,andshouldbecometheimportantnewstratafordeephydrocarbonexploration.NEChinaislocatedineastsegmentofCAOB,wherethelandareaisuptomillionsofsquarekilometers.Numerousmineralandoil-gasresourcesareburiedinthearea,whichweretheproductsofdifferentstagesintheevolutionaryprocessofthepaleo-AsianOcean.Itisofimportantsignificancetostudythecouplingrelationshipbetweentheformingageandtectonicsettingsoftheresourcesandtheevolutionofpaleo-AsianOceaninsearchingfornewmineralandoil-gasresourcesinNEChina.');
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