印度洋Carlsberg洋脊玄武岩的研究
本文对在印度洋Carlsberg洋脊采取的17个站位的19份玄武岩进行了矿物组成分析、常量元素分析、微量元素分析及矿物电子探针分析。通过岩石学、矿物学及地球化学分析，旨在研究该区域玄武岩的岩浆物质来源、源区地幔熔融及岩浆的结晶演化过程等。主要研究成果包括: (1) Carlsberg洋脊玄武岩以间隐结构及玻基交织结构为主，矿物斑晶组成主要为斜长石，其次是橄榄石和极少的辉石。斑晶斜长石为拉长石和培长石，以拉长石为主;微晶主要为拉长石。斑晶橄榄石以贵橄榄石为主;辉石种类以透辉石及普通辉石为主，少数易变辉石。斜长石斑晶中存在玻璃质包裹体，包裹体Mg＃高于基质Mg＃，表明包裹体生成时岩浆组成更加接近原始岩浆组成。部分玄武岩斑晶斜长石An值变化记录了正、反环带及韵律环带特征。在Ⅳ脊段样品中，斑晶斜长石既有正环带，也有韵律环带，表明该脊段的岩浆经历了结晶演化过程，同时可能有不同成分岩浆的混合作用。在Ⅴ脊段及Ⅱ脊段附近脊段玄武岩中，斑晶斜长石出现反环带，表明经历了来自地幔的初始岩浆（未经结晶分异演化，成分更基性）陆续注入的过程。斑晶橄榄石Fo值变化不大，无明显环带特征。 (2)Carlsberg洋脊玄武岩为橄榄拉斑玄武岩。各脊段岩石化学组成差异不大，平均组成与N-MORB相近。部分样品具有较大的LOI，可能受到了海底蚀变作用影响。玄武岩主量元素相关性不好，表明岩石有不同的结晶演化过程;玄武岩以斜长石+橄榄石的结晶分异作用为主，部分脊段岩石有单斜辉石结晶分异。 (3)Carlsberg洋脊玄武岩微量元素标准化配分图为亏损LILE而富集HFSE的左倾型式。大部分玄武岩Nb/Ta＜1，岩浆源区为亏损地幔;少数玄武岩Nb/Ta＞1，岩浆源区可能有富集组分混入;玄武岩均有Sr负异常，为玄武岩经历斜长石结晶分异作用的结果。不同脊段岩石微量元素配分曲线相似且与N-MORB相近。稀土元素标准化配分模式图为亏损LREE而富集HREE的左倾型式，无明显的Eu及Ce异常。不同脊段玄武岩稀土元素配分曲线相似且与N-MORB相近。Ⅱ脊段、Ⅲ脊段及Ⅴ脊段玄武岩稀土元素配分曲线平行且∑REE含量接近，岩石主要受结晶分异作用控制;Ⅱ脊段及Ⅳ脊段玄武岩稀土配分曲线相似但∑REE含量有差异，岩石主要受熔融作用控制。 (4) Carlsberg洋脊玄武质岩浆起源于尖晶石二辉橄榄岩地幔熔融，Ca8/Al8、Na8与Fe8之间关系表明玄武质岩浆来源于不同程度和深度的地幔熔融。Ⅳ脊段玄武岩有较低Na8值和较高Fe8值，表明具有较热的源区地幔、较高的熔融程度及较大的熔融深度，熔融程度约为15 wt％～17 wt％;Ⅱ脊段及Ⅴ脊段玄武岩有较高Na8值和较低Fe8值，表明具有较冷的源区地幔、较低的部分熔融程度及较小熔融深度，熔融程度约为10wt％。 (5) Carlsberg洋脊与中印度洋脊(CIR)其它脊段（CR、NCIR及SCIR）玄武岩化学组成相近，主要为大洋拉斑玄武岩，结晶矿物相均以橄榄石+斜长石为主。从CR、NCIR到SCIR，地幔熔融程度及深度相近，具有全球平均水平，比快速扩张的东太平洋海隆(EPR)和中速扩张的大西洋中脊(MAR)低，比慢速/超慢速扩张的印度洋中脊(IOR)高;各脊段源区地幔富集程度相近，仅SCIR及CR区域部分脊段具有较高的源区地幔富集程度。
玄武岩;成矿流体;地幔熔融现象;结晶行为
中国海洋大学
硕士
海洋地质
翟世奎
2015
中文
P588.145
119
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）