新生代玄武巖及地幔捕虜體制約:華南克拉通巖石圈的地幔性質(zhì)分析
發(fā)布時(shí)間：2014-10-09 14:50
【摘要】 華南克拉通巖石圈地幔自中新生代以來發(fā)生了減薄,其減薄造成的巖石圈地幔性質(zhì)、介質(zhì)條件等方面的認(rèn)識(shí)需要地球化學(xué)多方面資料的制約。本文選擇華南克拉通南部的福建福鼎大洋窠、白琳大嶂山和廣東揭陽韭菜地等地新生代玄武巖和地幔捕虜體為研究對(duì)象,通過玄武巖全巖主微量分析測(cè)試及地幔捕虜體流體組分分析,探討了華南克拉通新生代巖漿作用、巖石圈地幔性質(zhì)及環(huán)境條件,獲得如下主要認(rèn)識(shí)：1.華南克拉通新生代玄武巖主要為堿性系列,包括碧玄巖、粗面玄武巖和堿性玄武巖。Si02含量為40.21%～49.15%;Na2O+K2O含量為2.08%-5.87%,大部分在4.0%-6.0%左右, Mg#值為52.45%-72.10%。Harker圖解顯示,MgO-Al2O3、TFe2O3、K2O、TiO2大致呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,巖漿早期可能存在橄欖石分離結(jié)晶作用。從CaO/Al2O3-CaO圖解中可以看到CaO/Al2O3和CaO呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系,且Cr和Mg#之間同時(shí)也存在正相關(guān),說明巖漿經(jīng)歷了過單斜輝石的分離結(jié)晶。2.華南克拉通新生代玄武巖微量元素、稀土元素配分模式具有OIB特征,具有Nb和Ta明顯正異常的特征,La-La/Sm圖解中顯示明顯的正相關(guān),在Zr/Nb-Ba/Nb投圖中樣品落入EMⅡ型的洋島玄武巖附近。說明玄武巖微量元素成分變化主要受部分熔融作用的控制,玄武巖漿上升過程中發(fā)生的分離結(jié)晶作用和陸殼物質(zhì)的混染程度較弱。3.在分步加熱過程中華南克拉通地幔捕虜體中的流體組分在200-600℃、600-800℃和800-1100℃三個(gè)階段釋出。800-1100℃段釋出流體組主要來源于礦物結(jié)晶過程中捕獲的揮發(fā)份、礦物晶格缺陷和空隙中的流體組分,CO平均54.6%、CO2平均30.0%；600-800℃段釋出流體組主要來源于后期交代,主要為CO2平均36.9%、CO平均32.9%；200-600℃段釋出流體組主要來源于蝕變作用流體,主要為CO2平均41.5%、CO平均23.5%。4.華南克拉通新生代玄武巖不相容元素的比值與EMⅡ型的洋島玄武巖類似,巖漿起源于軟流圈地幔,并有EMII巖石圈地幔的混合組分。表明形成環(huán)境為拉張性-大陸裂谷環(huán)境,巖石圈減薄可能與軟流圈地幔上涌有關(guān)。5.根據(jù)流體化學(xué)組成可以區(qū)分出初始流體組分、地幔交代作用流體組分及晚期流體揮發(fā)分3種流體組分,巖石圈地幔演化初期的流體組分以CO為主要成分,隨后的交代作用流體組成由弱還原性轉(zhuǎn)變?yōu)槿跹趸?可能與巖石圈減薄引起的氧化性組分有關(guān)。結(jié)合玄武巖主、微量元素特征,華南克拉通新生代玄武巖巖漿作用可能與太平洋板塊俯沖造成的地殼物質(zhì)再循環(huán)有關(guān)。
第一章引言
1.1選題依據(jù)及研究意義
巖石圈由地殼和上地幔頂部構(gòu)成。在地球動(dòng)力學(xué)中，巖石圈被描述為地球最外面固體熱傳導(dǎo)的表殼層，它包裹著對(duì)流的地幔。巖石圈深部過程(如殼一幔相互作用和巖石圈一軟流圈相互作用)研究是大陸動(dòng)力學(xué)和化學(xué)地球動(dòng)力學(xué)的重點(diǎn)組成部分。大陸巖石圈地幔作為連接深部地殼和軟流圈地幔的紐帶，不僅記錄著殼/幔相互作用、軟流圈/巖石圈地幔相互作用的重要信息，而且決定了大陸上各種地質(zhì)作用的基本樣式，其性質(zhì)及其演化受到國(guó)內(nèi)外地學(xué)界的廣泛關(guān)注，在大陸動(dòng)力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究中具有重要意義。
地幔流體控制著地幔巖漿作用、交代作用、構(gòu)造變形、地幔蠕變等地質(zhì)、地球化學(xué)作用的發(fā)生和發(fā)展(Nixon etal., 1987)，在地�；瘜W(xué)富集和虧損、地�；瘜W(xué)不均一性、殼幔物質(zhì)再循環(huán)等深部過程中具有重大作用(Caffee et al.，1999;Snyder et al.,1995;Graham et al.,2001 ；Hall,2001 ；Helfifrich et al.,2001;Prouteua etal., 1999;Weinlich，1999;鄭永飛,1999;劉叢強(qiáng)等，2001 ；杜樂天等,1996;張銘杰等，2000),具有重要的研究意義。地幔流體組成以C、H、0、N和S為主要化學(xué)成分，一般含較高的H2，其組成受很多因素控制，在橫向、縱向上具明顯的不均一性(wood et al.，1990;snyder et al.,1995)= Wood 等(1990)等研究發(fā)現(xiàn)地幔流體組分在橫向上受構(gòu)造環(huán)境、演化歷史及再循環(huán)地殼組分的控制。地幔流體組分受深度和氧逸度制約，存在垂直分帶性，為淺部各種地質(zhì)作用中流體的參與提供了物源(杜樂天等，1996)。主量元素的研究對(duì)理解巖漿作用過程中起到了重要的作用。微量元素的研究則能對(duì)有關(guān)巖漿起源、儲(chǔ)源成因、分異演化過程及其與各種固相和流體之間復(fù)雜的相互作用等提供分辨率更高的信息。微量元素以低濃度為其特征，以次要組分存在于礦物固熔體、熔體或其它流體相中，其最基本的行為符合稀溶液定律。人們利用微量元素的這種地球化學(xué)特點(diǎn)可以方便地探討地球物質(zhì)的循環(huán)與演化。隨著礦物-熔體分配系數(shù)的建立，研究各種條件下微量元素的礦物分配系數(shù)成為示蹤巖漿作用的最為基本的條件。
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1.2研究現(xiàn)狀
1、中新生代中國(guó)東南部巖石圈減薄
吳福元等(2003)認(rèn)為從中國(guó)東部中新生代巖石建造的整體特點(diǎn)來看，中國(guó)東南部經(jīng)歷了巖石圈減薄(XU et al.,2000;鄒和平,2001; XU et al.,2002)。鄧晉福等(1994)在江南古陸的湘西等多處發(fā)現(xiàn)古生代鉀鎂煌斑巖和金剛石砂礦，暗示古生代中國(guó)東南部存在大于200km的巖石圈根；而新生代中國(guó)東南部的巖石圈厚度約為70~90km，一般小于100km，且地溫梯度較高(110mW/m2)(Yu etal.,2003)，明確表明中國(guó)東南部中生代確實(shí)發(fā)生了大規(guī)模的巖石圈減薄。同時(shí)，中國(guó)東部在新生代期間巖石圈也可能發(fā)生過減薄事件，通過對(duì)沿海一帶新生代玄武巖的地球化學(xué)特征、玄武巖寄主的地幔包體深度計(jì)算和區(qū)域地球物理資料的研究表明中國(guó)東南部在中新世發(fā)生了最強(qiáng)烈的巖石圈減薄(Chung et al.,1994,1995； Ho et al.，2003)。但是，地球物理資料研究表明中國(guó)東部中生代巖石圈厚度為70km(Yang，2003)，略小于新生代巖石圈厚度，暗示中國(guó)東部新生代可能存在巖石圈地幔的增生(吳福元等，2003;Yang,2003),以上這些研究暗示中國(guó)東部晚中生代以來經(jīng)歷了比較復(fù)雜的巖石圈減薄。
2、中國(guó)東南部巖石圈減薄機(jī)制和構(gòu)造控制因素
盡管對(duì)中國(guó)東部巖石圈減薄的事實(shí)學(xué)者們分歧不大，但對(duì)減薄的機(jī)制仍然存在爭(zhēng)論�，F(xiàn)在減薄機(jī)制存在五個(gè)模型：
(1)熱侵蝕模型：是指原來已有的富集型巖石圈地幔物質(zhì)通過交代作用而轉(zhuǎn)變成虧損型巖石圈地幔，其具體的過程就是化學(xué)侵蝕(鄭建平,1999; XU Y Q etal.,1998；路鳳香等,2000)，并可伴有機(jī)械熱侵蝕(徐義剛，1999),強(qiáng)調(diào)軟流圈輕物質(zhì)“逐漸地”上涌。（2)拆沉模型：是指由于重力不穩(wěn)定性而導(dǎo)致的重力垮塌(薛懷民,2009)，強(qiáng)調(diào)“突發(fā)性”下沉。（3)中生代巖漿作用主要是通過消耗巖石圈地幔來實(shí)現(xiàn)的(吳福元等，1999;陳斌等，2002)，因此陳斌等認(rèn)為這可能是巖石減薄的重要機(jī)制。（4)中國(guó)東部在早白堊世發(fā)育大量的伸展構(gòu)造(包括變質(zhì)核雜巖)，正是這一伸展導(dǎo)致了巖石圈的減薄。（5)還有學(xué)者認(rèn)為機(jī)械拆沉和熱侵蝕這兩種機(jī)制可能一直相互促進(jìn)著巖石圈減薄(薛懷民等，2010)。目前有關(guān)中國(guó)東部巖石圈減薄的機(jī)制主要為前兩種。
巖石圈減薄的構(gòu)造控制因素，目前提出的機(jī)制有如下幾種方案：（1)印度洋板塊同歐亞板塊的碰撞（MENZIES M A et al.,1993)； (2)揚(yáng)子和華北板塊的拼合(XU Y G. .2001; GAO S et al.2002; DENG F L et al.1992)； (3)東側(cè)太平洋板塊的俯沖(鄧晉福等，1996；吳福元等，1999，2000；劉國(guó)興，2012；王蓉等,2011;安美建等，2006); (4)地幔柱(ZHI X C et al.,2001; ZHENG J P et al., 1998;徐義剛，2002; SENGORAMC, 1999；王正其等,2013)等。
3、巖石圈減薄時(shí)間
中國(guó)東南部巖石圈減薄的時(shí)間至今存在很大爭(zhēng)論，不同學(xué)者因視角不同因而對(duì)減薄時(shí)間的認(rèn)識(shí)不同。部分學(xué)者（Yang,2003;Yanetal.,2003;張承帥等，2013)通過對(duì)深部地震資料、玄武巖、地幔包體和大規(guī)模成礦作用等方面的研究認(rèn)為，中國(guó)東部巖石圈減薄時(shí)間幵始于晚侏羅世一早白堊世。吳福元等(2003)提出巖石圈減薄的高峰可能為早白堊世（薛懷民，2009)。這一點(diǎn)與毛景文等（2004)通過成礦學(xué)的角度研究得出的時(shí)間相近（王正其等,2013)。中國(guó)東部在新生代期間巖石圈也可能發(fā)生過減薄事件(Chung et al.,1994, 1995;Ho etal.,2003; )。
4、地幔性質(zhì)
關(guān)于華南地區(qū)新生代玄武巖地幔性質(zhì)信息，目前主要是來源于玄武巖及其中地幔包體的研究。早期學(xué)者認(rèn)為中國(guó)東南部新生代主要為虧損地幔(朱炳泉，1989； 1998)。張明等(1996)通過對(duì)地幔巖捕虜體微量元素的研究表明中國(guó)東部大陸巖石圈地幔的早期作用過程可能以對(duì)流為主，通過大洋巖石圈的俯沖疊加而形成以方輝橄欖巖為主的大陸巖石圈地幔。之后因地幔上涌，使巖石圈減薄，通過熱傳導(dǎo)形成以二輝橄欖巖為主的大陸巖石圈基底。Xu等(2003)認(rèn)為中國(guó)南部上地幔頂部在新生代殘留有古老的太古代/元古代巖石圈地幔，這是由于太古代/元古代巖石圈地幔被軟流圈部分置換的結(jié)果。地幔的下部由大洋型橄欖巖組成，而地幔頂部為類似于太古宙/元古宙地幔的富斜方輝石方輝橄欖巖。這一巖石圈結(jié)構(gòu)與該地區(qū)巖石圈的減薄和軟流圈對(duì)老巖石圈的置換有關(guān)(徐義剛等,2002)。然而143Nd/144Nd與2WPb/204Pb之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系和87Sr/86Sr與2()6Pb/2()4Pb之間的正相關(guān)關(guān)系說明中國(guó)東南沿海新生代玄武巖起源于中等虧損程度的軟流圈地幔，并與EMII富集地幔組分發(fā)生了混合(徐夕生，2005;謝昕等,2001)。
華南地區(qū)中新生帶巖石圈發(fā)生大規(guī)模減薄事件，對(duì)其深部過程的研究相對(duì)較少。本區(qū)基性巖的出露面積比較小，大約5%左右，這部分基性巖相對(duì)于晚中生代花崗巖和流紋巖的研究程度是明顯不夠的。在前人對(duì)花崗巖和流紋巖的研究的基礎(chǔ)上，對(duì)新生代玄武巖進(jìn)行研究可以更加深入的了解華南地區(qū)新生代地幔性質(zhì)、時(shí)空演化規(guī)律和其深部地質(zhì)作用。
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第二章區(qū)域地質(zhì)概況
中國(guó)東南沿海是西太平洋大陸邊緣的重要組成部分，這里廣泛分布著中新生代玄武巖。本文研究區(qū)位于東南沿海的華南大陸邊緣，行政區(qū)上屬福建省福鼎市、三明市和廣東省揭陽市。
2.1大地構(gòu)造位置
研究區(qū)在大地構(gòu)造位置上地處歐亞大陸板塊東南緣華南陸塊上，是太平洋板塊、歐亞板塊和印度洋板塊交匯的部位(圖2.1),其獨(dú)特的大地構(gòu)造位置為全球構(gòu)造-巖漿活動(dòng)最活躍的地區(qū)之一。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史演化過程中，經(jīng)歷了不同階段多期次構(gòu)造巖漿活動(dòng)，尤以在侏羅世-白堊世，經(jīng)歷的火山巖漿活動(dòng)較為強(qiáng)烈，形成了分布廣泛、厚度巨大的火山沉積，是閩、粵火山巖主體的一部分。研究區(qū)位于政和-大浦?jǐn)嗔褞蓚?cè)，明溪位于政和?大浦?jǐn)嗔褞鱾?cè)，白琳大嶂山和揭陽韭菜地位于其東側(cè)。該區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較為齊全，有寒武系、二疊系火山沉積層出露，但主要以三疊、侏羅-白堊系火山巖為主，其上覆蓋有第三第四系沉積巖。
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2.2區(qū)域地質(zhì)背景
2. 2. 1地層
華南地層出露較為齊全，地層出露有震旦至第四系。在福建，研究區(qū)主要為石炭系、侏羅系、白堊系和第四系。下侏羅統(tǒng)一中侏羅統(tǒng)主要出露于政和一大埔斷裂帶以兩地區(qū)。梨山組底部主要為粗粒石英砂巖和石英礫巖，與下伏地層不整合接觸，向上變細(xì)，頂部為粉砂巖和泥巖夾煤層、煤線，主要出露于崇安、邵武、將樂、清流、L<：汀、浦城、光澤、建甌、南平、尤溪、大田、漳平、華安、南靖等地（福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1985)。漳平組與梨山組整合接觸，巖性為雜色細(xì)砂巖、石英砂巖、粉砂巖夾泥巖、長(zhǎng)石石英砂巖、含礫砂巖,局部夾鈣質(zhì)結(jié)核和煤線主要出露于邵武龍斗、建寧、謝家第、將樂高唐、寧化甘木潭、清流嵩溪、長(zhǎng)汀涂坊與黃館、漳平城郊及永安城南、明溪梓口坊、雪峰、尤溪街面、永春等地。
明溪(圖2.2)出露有震旦世樓前組、龍頭組。樓前組系指蓋洋群下部一套厚層-塊狀淺變質(zhì)中酸性-酸性火山巖；龍頭組系指蓋洋群上部的一套淺變質(zhì)火山碎屑沉積巖組合。但是大洋窠所處的明溪盆地的主體由晚古生代地層組成，主要有林地組、船山組、棲霞組、文筆山組和童子巖組。其中林地組為一套灰白色厚層石英礫巖、砂礫巖、砂巖及粉砂巖等，片理發(fā)育；船山組、棲霞組主要為灰?guī)r；文筆山組、童子巖組主要為灰黑色(風(fēng)化后呈土黃色、灰色)粉砂巖、砂泥巖等含煤細(xì)碎屑巖。少量晚第三紀(jì)佛曇組分布于丙南端，巖性主要為黑色致密塊狀玄武巖；灰黑色、黃褐色砂巖、砂泥巖，褐煤等。表明該地區(qū)直至新生代仍有較強(qiáng)的構(gòu)造活動(dòng)。白琳大漳山(圖2.3)地層主要有石炭系、侏羅系、白堊系和第四系，其中侏羅系和白堊系最為發(fā)育。出露地層主要為下白堊統(tǒng)石帽山群黃坑組；上侏羅統(tǒng)南園群小溪組、赤水組、鵝宅組(福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1985)。
廣東韭菜地(圖2.4)位于蓮花山深斷裂西側(cè)，震旦系至第四系地層都有分布，主要為侏羅系至第四系（廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1985)。其中隆文剖面下侏羅統(tǒng)金雞組、橋源組和鵝峰髻剖面中侏羅統(tǒng)漳平組。金雞組以中粒長(zhǎng)石石英砂巖、灰黑色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，頂部見類復(fù)理石韻律，為一套深湖一淺海相細(xì)碎屑巖建造；橋源組底部為含同生泥礫的長(zhǎng)石石英砂巖，向上為細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖、泥巖組成的韻律層，上部夾炭質(zhì)頁巖，為一套海退序列碎屑巖建造，上部出現(xiàn)火山碎屑物堆積，暗示火山活動(dòng)已經(jīng)開始。中侏羅統(tǒng)巖石組合揭示兩類不同的沉積環(huán)境：粵東區(qū)為漳平組(J2zh),以中粒長(zhǎng)石石英砂巖為主，表明中侏羅世的中一后期K：時(shí)間處于河流一湖濱環(huán)境；粵北區(qū)為馬梓坪群，出露于曲江馬梓坪、懷集高山頂、連平麻籠嶂等地。巖石成分隨地而異，為山間盆地沉積環(huán)境。
2.2.2構(gòu)造
華夏地塊主體為元古宙基底。志留紀(jì)末，與揚(yáng)子陸塊貼合組成古華南大陸；晚古生代至中三疊世較為穩(wěn)定發(fā)展階段；晚中新生代，東亞地區(qū)發(fā)生了從特提斯構(gòu)造域向古太平洋構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換，由近EW向構(gòu)造線轉(zhuǎn)為NE向構(gòu)造線，有強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿作用。其組成包括元古宙早古生代基底、晚古生代中三疊世淺海相為主的沉積蓋層及中新生代陸盆沉積等三個(gè)大的構(gòu)造層次。本文研究區(qū)主要位于政和-大埔深(大)斷裂帶兩側(cè)，屬于華南褶皺系中麗水-蓮花山斷裂帶的一部分，包括了中仙一潘田斷裂帶、文江一華安斷裂帶和漳平一龍巖斷裂帶三條次級(jí)斷裂帶。該斷裂帶自晉寧期開始活動(dòng)以來，對(duì)各個(gè)時(shí)期的地層發(fā)育、火山活動(dòng)均有較明顯的控制作用，并影響印支期、燕山期的巖漿侵入活動(dòng)(聶童春等，2004；程裕淇等，1993)。
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第三章樣品及實(shí)驗(yàn)方法........................................11
3. 1樣品及處理........................................11
3.2實(shí)驗(yàn)方法........................................11
第四章巖石學(xué)特征........................................13
4. 1玄武巖........................................13
4. 2地幔捕虜體........................................14
第五章地球化學(xué)特征........................................15
5.1玄武巖主量元素組成特征........................................15
5.2玄武巖微量元素組成特征........................................19
5.3地暢捕虎體流體組成特征........................................25
第六章新生代玄武巖的制約........................................30
6. 1巖石成因........................................30
6. 2地幔源區(qū)特征........................................33
第七章流體揮發(fā)份的制約
7. 1流體揮發(fā)份的來源
分步加熱過程中礦物釋出流體揮發(fā)份可能有六個(gè)來源：（1)礦物結(jié)晶過程中捕獲的揮發(fā)份；（2)礦物晶格缺陷和空隙中的流體組分；（3)吸附在礦物表面和裂隙中的揮發(fā)份；（4)高溫階段反應(yīng)新生成的揮發(fā)份；（5)礦物演化過程中捕獲的放射性成因揮發(fā)份；（6)后期交代、蝕變作用流體(張銘杰等，2009)。第一種、第二種、第五種以及第六種來源流體揮發(fā)份屬于與巖漿作用有關(guān)的流體揮發(fā)份，第三種和第四種來源流體揮發(fā)份在一定程度上影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果精度。
通過對(duì)樣品進(jìn)行嚴(yán)格的清洗和分析前處理完全去除礦物表面、裂隙以及破裂包裹體中吸附的揮發(fā)份(Jackson etal.，1988)，即第三種揮發(fā)份。目前主要釆用的辦法是：用3mol/L的鹽酸將樣品浸泡24h，之后用超聲波清洗，可使樣品中蝕變部分和次生碳酸鹽完全去除，用蒸餾水多次清洗樣品直至中性，消除對(duì)流體組成測(cè)定結(jié)果的影響。最后用分析純二氯甲烷浸泡樣品同時(shí)在超聲波中清洗，以去除人為有機(jī)質(zhì)污染。在分步加熱實(shí)驗(yàn)中采用液氮冷阱冷凍樣品釋出的高冰點(diǎn)組分，使其迅速脫離高溫區(qū)，可以有效地防止釋出組分間發(fā)生新反應(yīng)，生成新的揮發(fā)份(Zhang et al.,2007;2004;2005)。放射性成因揮發(fā)份主要為稀有氣體，可忽略不計(jì)。綜上所述，華南地區(qū)包體中釋放出的流體組分主要來源于礦物結(jié)晶過程中捕獲的揮發(fā)份、礦物晶格缺陷和空隙中的流體組分和后期交代、蝕變作用流體。
7. 2巖漿作用過程中的流體揮發(fā)份
根據(jù)橄欖石、斜方輝石和單斜輝石礦物性質(zhì)和200?600°C和600?110CTC釋氣峰流體化學(xué)組成可以區(qū)分出如下3種流體組分：
初始流體組分：巖石圈地幔礦物結(jié)晶過程中捕獲的流體介質(zhì)，為橄欖石等耐熔礦物在600?1100°C釋出的流體組分，主要來源于橄欖石中早期流體包裹體、結(jié)構(gòu)空隙或缺陷中的揮發(fā)分，可以代表地暢(Zhang et al.，2004)。主要由CO和C02 (平均分別為9.86和6.42 mm3/g)組成。
地幔交代作用流體組分：中國(guó)東部演化的巖石圈地幔存在廣泛的地幔交代作用(Tatsumoto et al., 1992; Griffin et al., 1998;Gao et al., 2002; Zhou et al., 2002;Zheng et al.,2004, 2007; Xu et al., 2004; Reisberg et al.,2005),由于斜方輝石和單斜輝石熔點(diǎn)較低、解理發(fā)育，在巖石圈演化過程中易受到地幔交代作用的流體改造，流體化學(xué)組成與橄欖石不同，代表“地幔交代作用流體組分”。主要為二輝橄欖巖捕虎體中斜方輝石和單斜輝石在600~1100°C釋出、來源于早期流體包裹體和結(jié)構(gòu)空隙或缺陷中的揮發(fā)分。主要由C02和CO(平均分別為7.52和6.47mm3/g)組成。
晚期流體揮發(fā)分：為橄欖石、斜方輝石和單斜輝石在200~600°C釋出、主要來源于晚期流體包裹體中的揮發(fā)分，不同礦物相中的化學(xué)組成相似，主要由C02(平均為6.28mm3/g)組成，其次為CO和C2H6(平均分別為3.67和2.64mm3/g)。
初始流體組分以弱還原性質(zhì)流體為主(CO平均54.6%、C02平均30.0%)，說明巖石圈地幔礦物結(jié)晶過程形成于還原性環(huán)境；地幔交代作用流體組分以弱氧化性流體為主(C02平均36.9%、CO平均32.9%)，說明巖石圈演化過程中受到氧化性地幔交代作用的流體改造；而晚期流體揮發(fā)分主要以弱氧化性流體為主(C02平均41.5%、CO平均23.5%、C2H6平均為14.1%)，有機(jī)質(zhì)氣體含量增力口，說明巖漿后期可能存在有機(jī)質(zhì)的加入。從流體組成的演化特征來看，新生代玄武巖巖漿作用可能與太平洋板塊俯沖造成的地殼物質(zhì)再循環(huán)有關(guān)。
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第八章結(jié)論
8. 1研究取得的主要認(rèn)識(shí)
通過本次研究，主要取得一下幾點(diǎn)結(jié)論：
(1)華南克拉通新生代玄武巖主量元素特征表明，玄武巖主要屬于堿性系列，包括碧玄巖、粗面玄武巖和堿性玄武巖。Si02含量為40.21%~49.15%;Na20+K20含量為2.08%~5.87%，大部分在4.0%~6.0%左右，Mg#值為52.45%~72.10%。微量元素組分類似于OIB型玄武巖。
(2)華南克拉通新生代玄武巖微量元素分析表明玄武巖巖漿基本沒有受到陸殼物質(zhì)的混染，新生代玄武巖形成過程中以部分熔融作用為主，在上升過程中發(fā)生過分離結(jié)晶作用。
(3)華南克拉通新生代玄武巖的La/Nb比值為(0.50~0.64),Rb/Nb比值(0.37~2.20)，Ba/Th 比值(74.32~122.88)和 Ba/La 比值（10.30 ~15.44),與EMII型的洋島玄武巖類似，Zr/Nb-Ba/Nb投圖中落入EMII型的洋島玄武巖附近，并且在微量元素蛛網(wǎng)圖上Nb和Ta都顯示明顯正異常的分配模式說明巖漿起源于軟流圈地幔，并有EMII巖石圈地幔的混合組分。表明形成環(huán)境為拉張性-大陸裂谷環(huán)境，巖石圈減薄可能與軟流圈地幔上涌有關(guān)。
(4)華南克拉通地幔捕虜體分步加熱過程中流體組分具有分階段釋放的特征�？煞譃榈蜏�(200-60(TC),中溫(600-800°C)和高溫(800-1100°C)三個(gè)階段。低溫釋出氣體主要為C02(41.5%)和CO(平均為23.5%)，中溫釋出氣體以C02(40.5%)和 CO(29.4%)為主，高溫釋出氣體以 CO(44.2%)和 C02(27.5%)為主。
(5)華南克拉通地幔捕虎體中釋放出的流體組分主要來源于礦物結(jié)晶過程中捕獲的揮發(fā)份、礦物晶格缺陷和空隙中的流體組分和后期交代、蝕變作用流體。根據(jù)流體化學(xué)組成可以區(qū)分為初始流體組分(CO和C02平均為9.86和6.42mm3/g)、地幔交代作用流體組分(C02、CO平均分別為7.52和6.47mm3/g)以及晚期流體揮發(fā)分(C02和CO平均為6.28和3.67mm3/g)，在巖漿演化過程中流體組分由弱還原性轉(zhuǎn)變?yōu)槿跹趸浴?/span>
(6)結(jié)合玄武巖主微量元素以及流體組成特征，華南克拉通新生代玄武巖巖漿作用可能與太平洋板塊俯沖造成的地殼物質(zhì)再循環(huán)有關(guān)。
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