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用CA-TIMS精确制约塔里木大火成岩省的喷发时限
结题报告
批准号:
41203009
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
罗震宇
学科分类:
D0301.同位素地球化学
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
Mundil、刘海泉、曹俊
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中文摘要
研究塔里木大火成岩省大规模喷发持续时间的长短,对于判定其是否为地幔柱成因具有重要意义。针对目前已发表的锆石原位微区定年数据误差偏大,以及玄武岩锆石来源存在捕获自围岩的不确定性,本项目拟选择塔里木西北部柯坪地区玄武岩剖面,对剖面底部和顶部出露的中酸性凝灰岩,首先通过岩相学研究和锆石Hf同位素组成分析,对比同一剖面玄武岩的岩相学特征和全岩Hf同位素特征,确证中酸性凝灰岩与玄武岩之间的成因和源区联系,然后利用化学溶蚀-热电离质谱法(CA-TIMS),开展高精度的锆石U-Pb定年工作,从而精确制约塔里木大火成岩省的喷发时限,为明确其与地幔柱的成因联系提供重要的年代学判据。
英文摘要
Testing the time span of Tarim flood volcanism is very important to determine whether Tarim large igneous province is plume-origin or not. Because published age results using zircon in-situ microbeam dating methods exhibit relatively wide errors, and zircons in basalts may be captured from country rocks, this project plans to select the basaltic profile located in Keping area, northwestern Tarim as object of study. Aiming to the intermediate-silic tuffs exposed in base and top of this profile, we will analyze zircon Hf isotope compositions, compare with whole rock Hf isotope characteristics of basalts from the same profile, and combine with identification under microscope, to confirm these tuffs derived from the same magma source as basalts, then utilize CA-TIMS method (chemical-abrasion thermal ionization mass spectrometry) to carry out high-precision zircon U-Pb dating. The dating results will precisely constrain the duration of Tarim flood volcanism, and then provide important geochronological criteria for understanding the genetic relationship between Tarim LIP and mantle plume.
位于塔西北柯坪地区的玄武岩剖面是塔里木大火成岩省最典型,出露最完整的喷出岩剖面。以柯坪玄武岩剖面的库普库兹曼组和开派兹雷克组为研究对象,开展精细年代学和地球化学研究,对于判定塔里木大火成岩省的喷发时限和动力学演化机制具有重要意义。.针对目前已发表的锆石原位微区定年数据误差偏大,以及玄武岩锆石来源存在捕获自围岩的不确定性,本项目选择柯坪玄武岩底部和顶部出露的中酸性凝灰岩,开展高精度的CA-TIMS锆石U-Pb定年工作。结果显示,库普库兹曼组的火山作用起始于289.33±0.33Ma,结束于289.41±0.87Ma,开派兹雷克组的火山作用结束于284.27±0.39Ma,塔里木大火成岩省早二叠玄武岩的喷发时限>5Myrs。进一步的凝灰岩锆石和全岩Hf同位素研究表明,塔里木早二叠玄武岩浆的底侵导致了地壳围岩的部分熔融,柯坪玄武岩剖面发育的多层凝灰岩是这种熔融机制的产物。.库普库兹曼和开派兹雷克两组玄武岩的岩石地球化学研究指示,后者的Nd-Hf同位素落于全球地幔演化线区域内,而前者存在明显的Nd-Hf同位素解耦现象。主微量元素上两组玄武岩也表现出显著的差别:库组为亚碱性、Pb正异常,开组为碱性、Pb负异常;与开组相比,库组表现出相对高硅,低磷,低REE,和低Lu/Hf、Nb/U、Ce/Pb比值等特点。结合同位素模拟的结果,这些地球化学指标表明,两组玄武岩都源自富集岩石圈地幔中的部分熔融,但库普库兹曼组玄武岩的源区早期遭受了GLOSS的俯冲交代,而开派兹雷克组早期遭受了大陆上地壳物质的俯冲交代。.在上述研究基础上,我们提出如下动力学演化模式。地幔柱抵达塔里木克拉通底部后,对岩石圈底部的传导性加热升高了岩石圈地幔地温梯度,达到GLOSS交代而来的岩石圈富集组分的熔点后,岩石圈地幔发生部分熔融,于~290Ma形成以库普库兹曼组玄武岩为代表的岩浆产物;随时间的演化,岩石圈地幔地温梯度继续升高,达到俯冲大陆沉积物交代形成的岩石圈富集组分的熔点,于是~285Ma发生以开派兹雷克组玄武岩为代表的岩浆作用;~280Ma,地幔柱流侧向流动来到克拉通与中亚造山带这样的岩石圈薄弱带,发生快速减压熔融,形成具OIB性质的岩浆作用产物;伴随幔源岩浆作用,地壳部分熔融事件持续发生,从~293Ma一直持续到~270Ma。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.lithos.2015.11.024
发表时间:2016-02
期刊:Lithos
影响因子:3.5
作者:W. Xie;Zhen-Yu Luo;Yigang Xu;Yibing Chen;L. Hong;Liang Ma;Qiang Ma
通讯作者:W. Xie;Zhen-Yu Luo;Yigang Xu;Yibing Chen;L. Hong;Liang Ma;Qiang Ma
DOI:10.1093/petrology/egu067
发表时间:2014-12
期刊:Journal of Petrology
影响因子:3.9
作者:Xun Wei;Yigang Xu;Chuan-Lin Zhang;Jian-xin Zhao;Yue‐xing Feng
通讯作者:Xun Wei;Yigang Xu;Chuan-Lin Zhang;Jian-xin Zhao;Yue‐xing Feng
DOI:10.1016/j.lithos.2014.02.007
发表时间:2014-09-01
期刊:LITHOS
影响因子:3.5
作者:Liu, Hai-Quan;Xu, Yi-Gang;Shang-Guan, Shi-Mai
通讯作者:Shang-Guan, Shi-Mai
Composition of the Tarim mantle plume: Constraints from clinopyroxene antecrysts in the early Permian Xiaohaizi dykes, NW China
塔里木地幔柱的组成:来自中国西北部早二叠世小海子岩脉中单斜辉石前晶的约束
DOI:10.1016/j.lithos.2015.05.010
发表时间:2015-08
期刊:Lithos
影响因子:3.5
作者:Yi-Gang Xu;Zhen-Yu Luo;Jian-Xin Zhao;Yue-Xing Feng
通讯作者:Yue-Xing Feng
Origin of high-An plagioclase in the early Permian (~280 Ma) Xiaohaizi wehrlite, Northwest China: insights from melt inclusions in clinopyroxene macrocrysts and zircon oxygen isotopes
中国西北早二叠世(~280 Ma)小海子韦尔岩中高安斜长石的成因:来自单斜辉石巨晶和锆石氧同位素中熔体包裹体的见解
DOI:10.1080/00206814.2015.1136799
发表时间:2016-01
期刊:International Geology Review
影响因子:2.6
作者:Xun Wei;Yi-Gang Xu;Zhong-Yuan Ren;Zhen-Yu Luo
通讯作者:Zhen-Yu Luo
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