阿尔金江尕勒萨伊花岗岩地球化学特征锆石定年本科论文.docx
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阿尔金江尕勒萨伊花岗岩地球化学特征锆石定年本科论文
山东科技大学
本科毕业设计（论文）开题报告
题目阿尔金南缘江尕勒萨依地区二长花岗岩的地球化学特征、锆石U-Pb定年
学院名称地球科学与工程学院
班级名称地质工程2011级1班
学生姓名
学号201101170120
指导老师
填表时间:
2015年5月12日
填表说明
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。
4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。
5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
设计（论文）
题目
阿尔金江尕勒萨伊花岗岩地球化学特征、锆石定年
设计（论文）
类型（划“√”）
工程实际
科研项目
实验室建设
理论研究
其它
√
一、本课题的研究目的和意义
阿尔金山位于青藏高原的北缘,东邻祁连山,西接昆仑山,处于塔里木板块与柴达木微板块之间,占有突出重要的构造部位,其造山过程及时限对探讨各相邻地质单元的对比连接和我国西部构造演化具有重要地质意义。
南阿尔金高压–超高压变质带是一条早古生代的陆壳深俯冲作用的产物,主要位于南阿尔金左行走滑断裂带以北,高压–超高压变质岩石主要以透镜体状出露在西段江尕勒萨依、中段淡水泉、英格萨利萨依和木纳布拉克地区四个地区的阿尔金岩群中。
目前,已确定的高压-超高压变质岩石类型主要包括：
榴辉岩、含钾长石的石榴子石辉石岩、含菱镁矿的石榴二辉橄榄岩、含石榴子石花岗质片麻岩和含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩（Liuetal.,2002,2004a,2005,2007a,2011,刘良等,2009）及不同成分的高压麻粒岩相岩石（曹玉亭等,2009）.由此可见,区内高压-超高压岩石由西向东断续出露在阿尔金岩群之中,共同构成同一条变质杂岩带（曹玉亭,2013a）。
近年来详细的年代学研究表明：
南阿尔金高压-超高压岩石原岩的形成时代多介于1000~750Ma（Liuetal.,1999,2007a）,峰期变质时代介于504Ma~486Ma（Liuetal.,2007a,2009a;Zhangetal.,2004;张建新等,2001）,说明南阿尔金地区在~500Ma时发生了陆壳深俯冲/碰撞事件;此外,新近研究获得其退变质年龄为~450Ma（Liuetal.,2012）,代表了区内深俯冲陆壳折返的时代｡
目前研究发现南阿尔金还广泛存在至少四期岩浆活动：
517Ma，501Ma~496Ma，460Ma~451Ma和426Ma~385Ma，其中，500Ma的花岗岩发育大量闪长质包体，具有高K2O/Na2O比值和高Sr低Y的特征，由同期基性岩浆和酸性岩浆混合形成，形成时代与高压/超高压岩石的峰期变质时代（500Ma）相当，反映了俯冲碰撞造山作用过程中的地壳加厚构造背景（（孙吉明等,2012）；450Ma的花岗岩具有强过铝质到弱过铝质高钾钙碱性系列的S型花岗岩的特征，形成时代与高压/超高压岩石的退变质时代（450）相当，其形成对应于陆壳深俯冲板片断离构造背景（曹玉亭等,2010;康磊等,2013;杨文强等,2012a）；420Ma的花岗岩显示准铝质、富碱、高钾钙碱性系列，具有A型花岗岩的特征特征，反映了碰撞造山作用结束后的伸展减薄阶段（王超等,2008;吴才来等,2014;吴锁平等,2007）。
其中最分布最广泛的是450Ma这一期，目前在迪木那里克（杨文强等，2012）和塔特勒克布拉克地区（曹玉亭等，2010）均有发现这一期花岗岩，可能代表了南阿尔金在这一阶段存在区域性地壳部分熔融事件。
那么南阿尔金地区是否存在更多的~450Ma的花岗岩类岩石组合及成因类型？
这些问题还需要进一步系统研究。
江尕勒萨依地区也发育有一套二长花岗岩，本文通过对该花岗岩的野外地质、岩石学、年代学及地球化学的研究,结合区域高压-超高压变质作用等研究成果,探讨了该花岗岩岩石的成岩动力学背景。
这一研究为明确南阿尔金早古生代区域地质构造演化过程提供了岩浆作用方面的证据。
二、本课题的主要研究内容（提纲）
1、相关地质资料分析
（1）南阿尔金构造单元区域背景；
（2）南阿尔金岩群的岩性分析；
（3）南阿尔金早古生代岩浆岩资料研究；
2、岩石学研究
（1）观察二长花岗岩岩的矿物组合特征；
3、地球化学研究
（1）分析二长花岗岩的主微量元素特征；
4、年代学分析
（1）锆石形态分析（CL图像）；
（2）锆石U-Pb定年；
三、文献综述（国内外研究情况及其发展）
阿尔金山位于青藏高原的北缘,东邻祁连山,西接昆仑山,处于塔里木板块与柴达木微板块之间,占有突出重要的构造部位,其造山过程及时限对探讨各相邻地质单元的对比连接和我国西部构造演化具有重要地质意义。
南阿尔金高压–超高压变质带是一条早古生代的陆壳深俯冲作用的产物,主要位于南阿尔金左行走滑断裂带以北,高压–超高压变质岩石主要以透镜体状出露在西段江尕勒萨依、和中段淡水泉和英格萨利萨依三个地区的阿尔金岩群中（曹玉亭,2013a）。
目前,已确定的超高压变质岩石类型主要包括：
榴辉岩、含钾长石的石榴子石辉石岩、含菱镁矿的石榴二辉橄榄岩、含石榴子石花岗质片麻岩和含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩等（Liuetal.,2002,2004a,2005,2007a,2011,刘良等,2009）。
高压岩石主要为不同成分的高压麻粒岩相岩石（曹玉亭等,2009）.最近,又在南阿尔金高压–超高压变质带西侧的木纳布拉克地区发现高压泥质麻粒岩,在淡水泉一带发现石榴子石辉石岩（曹玉亭,2013a;曹玉亭等,2013b）。
由此可见,区内高压-超高压岩石由西向东断续出露在阿尔金岩群之中,共同构成同一条变质杂岩带（曹玉亭,2013a）。
南阿尔金地区近10多年来的研究成果又主要集中在高压-超高压变质作用（Liuetal.,1997,1999,2002,2004,2005,2007a,2007b,2009,2012;曹玉亭等,2009;刘良等,1999b,2003,2007;张建新等,2001,2002;张建新与孟繁聪,2005）、蛇绿岩研究（董增产等,2011;李向民等,2009;刘良等,1998;刘良,1999a;刘良等,1999b;马中平等,2009,2011;王焰等,1999）和少量的花岗岩（曹玉亭等,2010;孙吉明等,2012;王超等,2006,2008;吴锁平等,2007）等方面。
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南阿尔金高压–超高压变质带位于阿尔金断裂带以北，主要由“阿尔金岩群”组成,产出的高压－超高压变质岩石主要分布在西段江尕勒萨依、中段英格利萨依和淡水泉三个地区。
目前已确定的超高压岩石主要有榴辉岩、含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩、含菱镁矿的石榴二辉橄榄岩、含钾长石的石榴子石辉石岩和含石榴子石花岗质片麻岩等5种类型（Liuetal.,2002,2004,2005,2007a;Wangetal.,2011）,高压岩石主要为不同成分的高压麻粒岩相岩石（曹玉亭等,2008,2009）,它们均呈透镜体状分布在区域花岗质片麻岩或副变质片麻岩或大理岩之中。
新近,在南阿尔金高压–超高压变质带西侧的木纳布拉克地区也发现高压泥质麻粒岩。
含钾长石石榴子石辉石岩中,石榴子石出溶金红石＋单斜辉石（Liuetal.,2001,2002,2005）和榴辉岩中金红石出溶钛铁矿（Liuetal.,2004）的研究表明,其俯冲深度可达200km以上的地幔深度。
含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩中发现了石英富含定向排列的尖晶石+蓝晶石棒状体,通过精细显微结构观察、费氏台和EBSD测定及高温高压实验岩石学研究,确定是含Al–Fe斯石英降压出溶退变形成的产物（刘良等,2009）,进一步揭示陆壳深俯冲及其抬升深度可能超过350km（Liuetal.,2007a）。
这一发现将典型陆壳岩石深俯冲/折返的深度由>200km推进到>350km,从而成为迄今世界上陆壳俯冲深度最深的超高压变质带。
新近,南阿尔金超高压榴辉岩的绿辉石和石榴子石中发现了由多晶石英集合体组成的长柱状集合体（刘良等,2013）,与超高压岩石中见到的短柱状或浑圆状的柯石英假象明显不同,也不同于常见矿物出溶结构中出溶矿物片晶或棒状体成群或多组断断续续有规律出现在寄主矿物中的结构特征（Liuetal.,2009b）.根据柯石英和斯石英不同的结晶习性和晶体形态特征,并结合实验合成的斯石英与柯石英的形态分别为长柱状和短柱状（Liuetal.,2007b）以及西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中发现的斯石英假象呈长柱状（Yangetal.,2007）的最新研究成果,刘良等（刘良等,2013）认为南阿尔金榴辉岩中这种呈长柱状的多晶石英集合体应解释为斯石英假象,经历了由斯石英→柯石英→石英的转变过程,并结合实验岩石学资料,确定南阿尔金超高压榴辉岩的峰期压力为8–10GPa.结合早前南阿尔金变沉积岩中斯石英出溶显微结构证据的已有研究成果（Liuetal.,2007b）,共同表明大陆岩石俯冲/折返深度大于300km可能具有一定的普遍性。
LA–ICP–MS或SHRIMP原位微区锆石U–Pb定年结果表明,江尕勒萨依剖面榴辉岩与围岩石榴子石黑云母片麻岩的峰期变质年龄分别为493±4.3Ma与499±27Ma,退变质时代分别为455代分别和448代分别为,，榴辉岩的原岩形成年龄为754±9Ma（Liuetal.,2007a;刘良等,2009）;英格萨利萨依地区含菱镁矿石榴二辉橄榄岩、含钾长石石榴子石辉石岩以及含石榴子石花岗质片麻岩,三者峰期变质年龄分别为509±12Ma、489±8Ma和487±10Ma,其原岩形成时代为844±9Ma、821±27Ma与842±18Ma（Zhangetal.,2004,2005;Liuetal.,2009）。
上述岩石的峰期变质年代学数据在误差范围内基本一致,从而证实这些高压–超高压变质岩石共同组成同一条高压–超高压变质岩带（刘良等,2009）,其形成时代为509~475Ma的早古生代。
另外，南阿尔金高压-超高压变质带早古生代花岗岩类十分发育,是研究岩浆作用成因机制及其与超高压变作用、造山带构造演化之间关系的理想地区。
确定该地区花岗岩的时空分布特征、岩浆作用期次及岩浆源区性质,对确定阿尔金造山带早古生代花岗质岩石成因和反演造山带构造演化的动力学过程具有重要地质意义。
已有研究表明在南阿尔金地区存在四期早古生代花岗岩分别是：
第一期形成的岩石类型主要为花岗闪长岩,代表性岩体是南阿尔金中段形成时代为517.3±1.7Ma的黄土泉岩体,属于低钾拉斑-中钾钙碱性系列,具有相对低SiO2、高MgO和高Na2O的地球化学特征。
除此之外区内其他地区尚无约517Ma花岗岩类的报道,因此,这一期的花岗岩分布范围可能较为有限。
第二期形成的岩石类型主要有黑云母花岗闪长岩、二长花岗岩和花岗闪长岩等,如鱼目泉混合花岗岩体和长沙沟花岗闪长岩体。
孙吉明等（孙吉明等,2012）对鱼目泉混合花岗岩中的寄主花岗闪长岩进行了地球化学和年代学研究,该岩石含有大量闪长质包体,属于中钾-高钾钙碱性系列,通过LA-ICPMS定年获得了496.9±1.9Ma的锆石U-Pb年龄,代表了该岩石的形成时代。
在长沙沟地区获得了501.5±1.5Ma的形成年龄,与以东的鱼目泉花岗岩体形成时代在误差范围内一致,因此第二期花岗质岩石的形成时代集中于501Ma~496Ma。
这一期花岗质岩石的分布范围稍广。
第三期形成的岩石类型主要有钾长花岗岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩和片麻状花岗岩等。
形成时代介于460Ma~451Ma,属于过铝质高钾钙碱性系列（曹玉亭等,2010;康磊等,2013;杨文强等,2012a）。
在若羌河片麻状花岗岩锆石中发现有残留继承岩浆锆石核,并获得了782.3±6.9Ma的年龄,可能代表了该岩石的源岩年龄。
这一期花岗质岩石出露地区包括吐拉、江尕勒萨依、迪木那里克、瓦石峡河、若羌河和茫崖等地,在南阿尔金地区分布非常广泛,可能代表了南阿尔金在这一阶段存在区域性地壳部分熔融事件。
第四期形成的岩石类型主要为碱长花岗岩、角闪钾长花岗岩、二长花岗岩和正长花岗岩等。
这一期花岗质岩石的见于南阿尔金断裂带以南的吐拉地区以及东段玉苏普阿勒克塔格和茫崖地区,出露范围较广,为准铝质-过铝质高钾钙碱性岩石系列,形成时代主要介于426Ma~385Ma（王超等,2008;吴才来等,2014;吴锁平等,2007）,代表了南阿尔金早古生代最晚一期岩浆活动。
这一期的岩浆活动持续时间最长,可能代表南阿尔金地区在这个阶段进入了一个相对发展缓慢的构造体制。
四、拟解决的关键问题
通过年代学定年，拟解决一下问题：
1、通过地球化学分析，查明南阿尔金江尕勒萨依地区二长花岗岩的地球化学特征；
2、通过锆石U-Pb定年确定二长花岗岩的形成时代。
3、结合区域构造背景分析二长花岗岩的源区性质以及形成的过程。
五、研究思路和方法
1、通过对阿尔金南缘江尕勒萨依地区进行详细的地质资料分析，选取二长花岗岩典型的样品，进行详细岩石学、地球化学和研究和年代学研究。
2、通过岩石学研究和年代学研究结果，确定阿尔金南缘江尕勒萨依地区二长花岗岩的形成时代。
3、结合区域构造背景以及岩石的地球化学特征，进一步讨论阿尔金南缘江尕勒萨依地区二长花岗岩的形成过程以及源区性质。
六、本课题的进度安排
4月1日—4月22日：
搜集相关资料，并结合资料完成开题报告。
4月23日—5月6日：
岩石学和年代学数据处理，整理数据，统计分析，并得出相关结论。
5月7日—6月17日：
在前两个阶段的基础上，撰写论文并做好后期的修改工作。
七、参考文献
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