巴基斯坦信德地区纳格尔巴格尔杂岩学元素地球化学特征与锆石U-Pb年龄

摘要

纳格尔巴格尔杂岩体位于巴基斯坦南部与印度交接的巴格尔沙漠地区，靠近信德省大卡奇沼泽地，由变质岩、侵入岩和火山岩组成，这些岩石以深成岩体的形式出露于沙漠平原中，其中花岗岩是主要岩石类型。本研究的主要目的是测定纳格尔巴格尔杂岩体岩石的年龄和元素组成，以期对其成因、演化过程和大地构造背景进行制约。为此，本文对采自纳格尔巴格尔地区9个侵入体的28块代表性岩石样品进行了详细的锆石235U-207Pb年龄分析和主量元素及微量元素测定。
　　为获得U-Pb年龄数据，岩石样品被机械破碎以筛选出锆石晶体，随后这些锆石被固定在环氧树脂靶上并抛光。表面喷碳后，这些锆石靶用装配于Tescan扫描电子显微镜上的Gatan Chroma CL阴极光谱仪获得锆石的CL图像，测定235U-207Pb年龄的目标点被标注于锆石的CL图像上。235U-207Pb年龄采用LA-ICP-MS进行分析，在中国科学技术大学-中科院壳幔物质与环境重点实验室完成。235U-207Pb年龄测定结果在经过普通铅校正后由计算机软件得到其谐和年龄图解与加权平均年龄图解。
　　所有样品的全岩主微量元素组成使用XRF、ICP-MS和ICP-AES在广州澳实实验室测定。结果在构造环境判别图解中投点以区别各岩石的分类、对应的构造环境关系以及物质来源。岩石微量元素组成在球粒陨石和原始地幔标准化图解中的富集和亏损异常被用来推断岩浆的原始源区。结果表明，杂岩体中深成岩是大陆下地壳部分熔融的产物，这些岩浆受到前存大陆下地壳围岩的同化混染。卡奇地区随后因纳格尔巴格尔断裂的再次活跃和拉贾斯坦与卡奇附近地区的相关裂谷活动而被抬升。该地区具有富集地幔来源特征的火山岩证明该区域在抬升后又经历了火山活动。根据出露岩石的地球化学组成判断，本区域在构造环境判别图解被归为板内花岗岩成因环境，杂岩体花岗岩具有中等到高的钾-钙含量特征，是典型的A型花岗岩。
　　样品的锆石235U-207Pb年龄结果表明有三期主要的岩浆活动存在:(a)变质作用阶段:片麻岩具有884±6Ma的变质年龄，角闪岩具有818±7 Ma的变质年龄;(b)深成作用阶段:深成岩浆活动从815 Ma持续到730 Ma，期间发生数次间断性活动，产生了长英质、中性和镁铁质岩浆;(c)火山活动阶段:形成283.2±2 Ma的粗面岩。结合地球化学特征来看，纳格尔巴格尔杂岩体形成于冈瓦纳大陆裂谷扩张阶段，具有两种不同的物质来源，并且与印度地盾的拉贾斯坦克拉通地区在后德里岩浆事件中的马拉尼火成岩套在地域上具有关联性。

目录

声明

Acknowledgements

Dedication

Abstract

摘要

Table of Contents

Chapter 1．Introduction

1．1 The Location

1．2 Accessibility

1．3 Geological setting

1．4 Tectonic setting

1．4．1 The Nagar Parkar fault

1．5 Previous work

1．6 Objectives of present study

Chapter 2．Materials and Methods

2．1 General introduction

2．2 Background of the samples

2．2．1 Dedhvero body

2．2．2 Dinsi body

2．2．3 Karai body

2．2．4 Karoonjhar body

2．2．5 Kharsar body

2．2．6 Parodharo body

2．2．8 Rannpur body

2．2．9 Wadhrai body

2．3 Analytical methods

2．3．2 The XRF

2．3．4 The ICP-AES

Chapter 3．Results

3．1 Adamelite

3．1．1 Laser ablation results

3．1．2 Elemental results

3．2 Amphibolite

3．2．1 Laser ablation results

3．2．2 Elemental results

3．3 Aplite

3．3．1 Laser ablation results

3．3．2 Elemental results

3．4 Diorite

3．4．1 Laser ablation results

3．4．2 Elemental results

3．5 Dolerite

3．5．1 Elemental results

3．6 Gabbro

3．6．1 Laser ablation results

3．6．2 Elemental results

3．7 Granite

3．7．1 Laser ablation results

3．7．2 Elemental results

3．8 Granodiorite

3．8．1 Laser ablation results

3．8．2 Elemental results

3．9 Orthogneiss

3．9．1 Laser ablation results

3．9．2 Elemental results

3．10 Rhyolite

3．10．1 Elemental results

3．11 Trachyte

3．11．1 Laser ablation results

3．11．2 Elemental results

Chapter 4．Discussion

4．1 Discussion on the rock results

4．1．1 Adamelite

4．1．2 Amphibolite

4．1．3 Aplite

4．1．4 Diorite

4．1．5 Dolerite

4．1．6 Gabbro

4．1．7 Granite

4．1．8 Granodiorite

4．1．9 Orthogneiss

4．1．10 Rhyolite

4．1．11 Trachyte

4．2 Zircon Crystals

4．2．1 Zircon crystal internal structure and morphology

4．3 The role of REE in magma chamber

4．3．1 The Eu depletion anomaly

4．3．2 The Nb depletion anomaly

4．3．3 The Sr depletion anomaly

4．3．4 Partial melting and enrichment source

4．4 The evolution of the rock suite

4．5 Other Neoproterozoic neighbours

Chapter 5．Conclusion

References

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Appendix