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1.
区分不同构造环境中岩浆作用是认识地幔中岩浆形成过程的基本手段。目前较为成熟的是利用全岩去区分判别,而利用造岩矿物去判别构造环境、演绎岩浆演化的研究还不够深入。本文运用机器学习的方法,以全球新生代大洋中脊、洋岛以及岛弧构造背景中的镁铁质-超镁铁质岩浆岩中单斜辉石的地球化学数据为研究对象,试图区分这3 种不同构造环境的单斜辉石。通过机器学习方法中K-邻近（K-Nearest Neighbor,KNN）和随机森林（Random Forest,RF）的计算和比较,认为RF 是一种有效的地球化学区分方法,它的结果不仅可用来判别构造环境,同时还能够提取特征元素。同时我们发现,在镁铁质-超镁铁质岩浆岩单斜辉石构造环境判别图解中,Rb、La、Ba、Cr、Sr、Yb、V、Ti、Nd、Eu、Gd等微量元素具有较高的贡献率,而主量元素贡献率较低。在此基础上,我们结合前人的对单斜辉石的构造环境判别图的研究成果,提出几个判别效果较好的判别图解。但是整个研究由于缺少进一步可视化的成果,限制了机器学习方法的推广,这也是今后需要进一步研究的课题。 相似文献
2.
依靠岩浆构造环境的地球化学成分认识岩浆形成过程是岩石地球化学中的重要应用。当前利用岩石地球化学成分判别构造环境的工作还不够深入。用4种基于决策树的机器学习方法对来自全球新生代洋岛玄武岩(OIB)、岛弧玄武岩(IAB)及大洋中脊玄武岩(MORB)等镁铁-超镁铁岩中单斜辉石的13种主量元素构成数据集进行了岩浆构造环境判别和主要特征排序。通过对比4种基于决策树的机器学习方法,验证了树类算法对于地球化学成分识别问题的有效性,并总结出4种方法在处理岩浆构造环境判别问题时的优劣:决策树算法判别过程更易于理解,但是其准确率欠佳;boosting算法中的AdaBoost和GBDT对于岩浆构造环境的鉴别准确度较高,但构造过程复杂;bagging集成算法随机森林在权衡性能和模型可理解性时不失为一个良好的选择。此外,还通过4种算法的特征重要性排序得出Cr_2O_3,TFeO,TiO_2,FeO和Al_2O_3是进行岩浆构造环境判别的重要成分。 相似文献
3.
矿物微量元素组成用于火成岩构造背景判别 总被引：1，自引：0，他引：1
赵振华 《大地构造与成矿学》2016,(5):986-995
火成岩中的矿物,特别是稳定副矿物的微量元素组成可用于火成岩构造–岩浆背景的判别。产于不同构造背景火成岩中单颗粒锆石原位微量元素含量的准确测定,积累了大量资料。本文介绍了用锆石微量元素含量的二维核密度分布投影,构建了U/Yb-Nb/Yb、Sc/Yb-Nb/Yb和U/Yb-Sc/Yb构造背景判别图解,可以区分洋中脊、地幔柱影响的洋岛及俯冲有关的弧(大陆弧)等不同构造背景形成的火成岩。单斜辉石、尖晶石、黑云母和角闪石的微量元素或主量元素组成同样可用于构造背景识别。 相似文献
4.
西藏丁青蛇绿岩的东杂岩体是一种与玻镁安山岩(Boninite)有关的特殊的蛇绿岩类型。其 堆晶斜方辉石岩、辉长岩和辉绿岩的岩石化学、微量元素以及稀土元素的地球化学特征均与西太平洋诸岛(伊豆—马利亚纳、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚等)的玻镁安山岩相似。此外,超镁铁质构造岩中的橄榄石和顽火辉石富镁,指示残余地幔具强烈亏损的性质。尖晶石的Cr含量中等至较高,与深海橄榄岩及大洋中脊玄武岩中的尖晶石不同。堆晶岩和辉长岩中的古铜辉石富镁,斜长石富钙,也明显不同于典型大洋中脊环境的特征,表明丁青东蛇绿岩形成的环境不像大洋中脊或弧后盆地,而可能是在洋内俯冲带之上的岛弧底部。 相似文献
5.
基于GEOROC数据库的全球辉长岩大数据的大地构造环境智能判别研究 总被引：5，自引：2，他引：3
辉长岩是化学成分与玄武岩类似的侵入岩,前人认为它的形成过程太复杂,对应的岩浆可能经过了分离结晶作用、混染作用等,不能用Pearce判别图来判断岩浆岩形成的构造环境。本文利用GEOROC数据库的资料对辉长岩进行大数据挖掘。首先根据前人成果,将GEOROC数据库的辉长岩形成的大地构造环境分为大陆玄武岩环境、汇聚边界环境、板内火山岩环境和大洋岛弧玄武岩环境等4类;然后在数据清洗基础上,利用Python语言,依托sklearn库,实现支持向量机、K近邻和随机森林等3种机器学习算法,获得3种对应的分类器结果输出。对辉长岩的构造环境进行智能判别结果显示,随机森林方法效果最好,判断准确率可达97%,利用辉长岩的地球化学大数据来判断岩浆岩的构造环境是完全可行的。 相似文献
6.
蛇绿岩生成构造环境的Ba-Th-Nb-La判别图 总被引：58，自引：24，他引：58
Pearce的Ti-Zr-Y图不能很好区分洋脊和岛弧玄武岩,Ti对岩浆分离结晶作用很敏感,因此用这个图判别蛇绿岩生成构造环境效果不好,本文利用分配系数相近的Ba,Th,Nb,La四个非常不相容元素的(Ba/Nb)-Ba,(Nb/Th)-Nb,(La/Nb)-La和(Ba/Nb)-(Th/Nb)图解很好区分了洋脊、岛弧、洋岛玄武岩。弧后盆玄武岩同时具有洋脊和岛弧玄武岩的特征。这些元素在海水蚀变中较稳定,它们的比值在分离结晶过程中保持不变,因此这些图解有利于判别蛇绿岩(包括熔岩和均质辉长岩)生成的构造环境。 相似文献
7.
《大地构造与成矿学》2020,(2)
一直以来,探索玄武岩地球化学特征与大地构造环境之间的联系是地球化学领域的一个重要研究方向。橄榄石是岩浆最早期结晶的矿物之一,其在玄武质岩浆形成和演化过程中记录了诸多信息。鉴于此,学者们尝试利用橄榄石的元素组成判别大洋中脊玄武岩(MORB)、洋岛玄武岩(OIB)和岛弧玄武岩(IAB)三种构造环境。常用的玄武岩构造环境判别图解难以满足精度要求,于是引入机器学习算法作为判别手段来解决上述问题。机器学习判别方法的分类效果在很大程度上取决于参数选取的合理性。为此,本文提出一种耦合灰狼优化算法(GWO)和支持向量机(SVM)的智能判别方法。该方法利用GWO寻求SVM算法最优参数组合,以形成橄榄石组成元素和玄武岩构造环境之间的最佳映射关系,从而实现对MORB、OIB和IAB三种构造环境的准确判别。此外,根据公开发表的玄武岩样品的地球化学数据,结合混淆矩阵及其衍生评价指标,通过仿真实验、随机子抽样验证和k折交叉验证等方式评估了所提方法的判别性能。评估结果表明, GWO-SVM耦合判别方法在利用橄榄石成分判别玄武岩构造环境方面具有较好的分类效果,其判别准确率可达85%以上。由此可见,相较于传统判别图解方法,基于多算法融合的机器学习判别方法能够更加有效地提升构造环境判别效果。 相似文献
8.
西藏永珠—纳木湖蛇绿岩地球化学特征及其构造环境初探 总被引：13，自引：6，他引：13
西藏永珠—纳木湖蛇绿岩中的变质橄榄岩从超镁铁质岩到镁铁质岩均表现出高镁,其玄武岩、辉长岩的TiO2含量较低,表现出非大洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩的特征。微量元素、大离子亲石元素相对富集,玄武岩的Nb、Ta亏损,显示其在产出时受到俯冲作用的影响,具有岛弧玄武岩的特点,但Th的高度富集和无Zr、Hf负异常说明它又不同于岛弧玄武岩。稀土元素含量较低,在球粒陨石标准化稀土分布模式图上玄武岩为平坦型,无Eu异常,显示其具有原生岩浆成分的特点;辉长岩的稀土配分模式也为平坦型,但有Eu正异常。通过与典型地区作对比和应用构造环境判别图解,判定出该区蛇绿岩的形成环境为弧后盆地。 相似文献
9.
大兴安岭北段塔河辉长岩的岩石学特征及其构造意义 总被引：9，自引：2，他引：9
塔河辉长岩是大兴安岭北段塔河地区最具代表性的辉长岩体.该岩体主要由橄榄辉长岩、浅色橄榄辉长岩、淡色辉长岩(斜长岩)、橄长岩及辉长岩组成,以橄榄辉长岩和橄长岩为主.其主要造岩矿物由斜长石、橄榄石、单斜辉石及少量角闪石组成,具反应边结构和包含嵌晶结构.电子探针分析结果表明,其橄榄石Fo平均为77,属贵橄榄石.单斜辉石全部落入透辉石区.斜长石An平均为85,为倍长石.岩相学特征表明,该岩体为典型的堆晶辉长岩体.根据An-Fo及AlZ -TiO2 图解可以判别该岩体形成于活动大陆边缘/岛弧的构造环境中,属于I型弧堆晶辉长岩,其形成可能与古亚洲洋闭合过程中板块俯冲-流体交代作用有关,是研究古亚洲洋闭合历史的一个重要岩石学标志. 相似文献
10.
东巧蛇绿岩出露于班公湖-怒江缝合带中段,是蛇绿岩组合单元出露较完整的地区。微量(稀土)元素分析结果表明,蛇绿岩中的玄武岩具有轻稀土元素(LREE)显著富集的右倾稀土元素配分模式。(La/Yb)N=7.05~12.02,Th、Nb、Ta、Zr和Hf略具有正异常的微量元素组成特征,属于典型的洋岛玄武岩(OIB),与洋中脊玄武岩(MORB)和板块汇聚环境下的岛弧玄武岩(IAB)存在明显差异。通过对其构造环境的判别,并结合蛇绿岩与相邻地质体的关系分析,认为东巧蛇绿岩中的玄武岩形成于大洋板内岩石圈上隆减压的洋岛环境,代表班公湖-怒江洋盆形成和发展阶段洋岛环境的大洋岩石圈残片。 相似文献
11.
对金沙江缝合带西段青海治多地区的多彩蛇绿混杂岩和当江荣中酸性岛弧火山岩进行了研究,野外地质剖面显示,蛇绿岩主要由辉长岩、堆晶辉长岩和玄武岩组成,缺少地幔橄榄岩单元。通过对蛇绿岩内部细粒辉长岩、基性熔岩的地球化学测试及堆晶辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年发现,基性熔岩可分为2种类型,即洋岛玄武岩OIB型和MORB-IAT型。前者并非蛇绿岩组分,为构造就位时带入;后者为过渡类型,具有典型洋中脊—岛弧蛇绿岩地球化学特征。辉长岩具有明显的TNT槽等岛弧信号,与类型二均属于蛇绿岩成分。测得的堆晶辉长岩中锆石U-Pb年龄为252.50Ma±0.58Ma(MSWD=0.95),是蛇绿岩的形成年龄。研究认为,多彩蛇绿岩与当江荣火山岩具有成对性关系,结合造山带沟—弧—盆体系构造格局,认为前者形成于岛弧偏海沟的弧前构造背景,是晚二叠世金沙江洋持续俯冲的产物。 相似文献
12.
东昆仑东段清水泉辉长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义 总被引：3，自引：0，他引：3
清水泉辉长岩体位于东昆仑中缝合带清水泉蛇绿岩北侧,主要岩性为角闪辉长岩。该岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为452.1±5Ma,形成时代为晚奥陶世。辉长岩体样品SiO_2含量为43.89%~45.99%,Na_2O含量为1.30%~2.32%,K_2O含量为0.68%~1.39%,P_2O_5含量为0.26%~0.40%,TiO_2含量较低,为0.74%~0.95%,MgO含量为5.72%~6.54%,Mg~#值较低,为53~54。岩石地球化学特征显示,该岩体属于拉斑玄武岩系列,稀土元素表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特点,微量元素以富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba等,尤其以Ba的正异常最为突出)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Zr、Hf)为特征。微量元素构造判别显示,其形成于活动陆缘岛弧构造环境。结合区域地质资料研究表明,清水泉辉长岩体可能形成于以清水泉蛇绿岩为代表的东昆仑中弧后有限洋盆向北俯冲的初始阶段。 相似文献
13.
在板块构造环境中形成的岩石组合(rock assemblages)被称为岩石大地构造组合(petrotectonic assemblages)。岩石大地构造学说创立于20世纪70~80年代,经历了兴起、没落与新生的曲折过程。研究表明,由Pearce等学者创立的岩石大地构造学说的理论基本正确,概括来说,洋中脊、洋岛和岛弧三大构造背景的源区是不同的,这是玄武岩判别图的理论基础。目前的情况是,三大构造背景源区不均一性可能比早先认为的更复杂。由于不同构造环境源区的复杂性,早先的玄武岩判别图采用的是抽样数据、典型地区、精确数据,显然不适合全球数据海量积累的情况,遂使玄武岩判别理论遇到了瓶颈。我们的研究发现,不同构造背景的所有岩石、矿物(包括玄武岩、苦橄岩、辉长岩、堆晶岩、橄榄石、单斜辉石、尖晶石等)几乎都保留了不同构造背景的“基因”信息,并且大多可采用大数据方法予以识别,遂使岩石大地构造学说焕发了青春。虽然本文提出了不同构造环境存在不同“基因”的假说,按照大数据方法判别的效果显著增加了。但是,这个不同构造背景的“基因”究竟是什么仍然不清楚。此外,上述“基因”假说的理论解释还非常不足,需要今后进一步探讨。 相似文献
14.
辉长岩大多为地幔岩石部分熔融的产物,辉绿岩脉及碱性正长岩的形成通常与伸展构造有关,本文对海南岛万宁辉长岩及辉绿岩脉和分界洲正长岩进行了系统的年代学和岩石地球化学研究,并以此来讨论其构造意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,万宁辉长岩及辉绿岩脉形成约在240 Ma,分界洲正长岩形成约在231 Ma,主量元素特征表明万宁辉长岩和辉绿岩分别属碱性系列和亚碱性系列,分界洲正长岩属于典型的碱性岩浆岩。万宁辉长岩及辉绿岩脉的稀土元素具有轻稀土富集的特点(LREE/HREE=7.22～8.50和8.11～11.10),微量元素具有岛弧型火山岩的特征,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,贫高场强元素Nb、Ta和Zr、Hf;分界洲正长岩的微量元素特征显示出与A型花岗岩类似的特征。海南岛三叠纪中基性岩如分界洲正长岩和万宁辉长岩及辉绿岩脉形成的构造背景为陆内伸展环境,指示海南岛在240～230 Ma处于印支造山运动的应力松弛阶段。 相似文献
15.
《International Geology Review》2012,54(8):915-928
We studied oceanic mafic igneous rocks of the Mesozoic Banggongco–Nujang suture zone in western Tibet to constrain the tectonic evolution of these rocks and the region as a whole. Two transects were accomplished. Seven basalt samples from the base of the Nadongshan transect (N1 basalts) have flat chondrite-normalized rare earth element (REE) and primitive-mantle-normalized trace element variation diagrams that are similar to MORB. Two basalt samples from the base of the Nadongshan transect (N1 basalts), ten gabbro samples from the middle of Nadongshan transect (N2 gabbros), four basalt samples from the bottom of Tanjiuxiama transect (T1 basalts), and four basalt samples from the top of the Tanjiuxiama transect (T2 basalts) are alkali basalts and have light rare earth element (LREE)-enriched chondrite-normalized REE patterns, and have primitive-mantle-normalized trace element variation diagrams that are enriched in highly incompatible elements, similar to OIB. LREE concentrations increase from N1 basalts to the T1 and T2 basalts, which have (La/Yb)N up to 16 and have even higher (Ce/Sm)N. These data indicate that the Nadong ocean island is an Azores-type ocean island that formed during the mature stage of development of the Banggongco–Nujiang Ocean. The conformable nature of the Nadong ocean island with the Mugagangri Group flysch indicates that the Banggongco–Nujiang Ocean was never a large ocean. 相似文献
16.
班公湖中特提斯洋向南俯冲的时限:来自SSZ型辉长岩的制约 总被引：1，自引：0，他引：1
班公湖-怒江中特提斯洋的俯冲极性和俯冲时间一直存在争议。作者通过野外地质调查、岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,从西藏班公湖蛇绿混杂岩带中识别出一套早白垩世SSZ型蛇绿岩,岩石组合上主要由辉长岩和玄武岩组成,还有少量的硅质岩和超基性岩。本文对辉长岩进行了全岩主、微量元素地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。地球化学组成特征显示,辉长岩富集轻稀土元素,重稀土元素平坦,相对富集大离子亲石元素,高场强元素存在一定亏损;Th/Ta比值与岛弧玄武岩相似(Th/Ta1.6),Ta/Hf比值较高(0.1),显示其既保留了俯冲环境的地球化学特征,也提供了伸展构造环境的信息。辉长岩中锆石U-Pb加权平均年龄为129.2±0.4 Ma(MSWD=0.36),该年龄是班公湖-怒江缝合带中迄今报道的最年轻蛇绿岩年龄。结合区域地质背景,认为这套蛇绿岩形成于班公湖-怒江古洋盆西段向南俯冲形成的弧前盆地,而班公湖-怒江古洋盆北向俯冲可能始于早侏罗世,晚侏罗世形成双向俯冲格局,直到早白垩世洋盆关闭,晚白垩世进入陆内构造环境。 相似文献
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Graciano P. Yumul Jr. Mei-Fu Zhou Christina Yan Wang Tai-Ping Zhao Carla B. Dimalanta 《Journal of Asian Earth Sciences》2008,32(5-6):385
The early Carboniferous Shuanggou ophiolite lies in the middle segment of the Ailao Shan orogenic belt between the South China Block to the north and the Indochina Block to the south. The ophiolite consists of meta-peridotite, gabbro, diabase and basalt, capped by radiolarian-bearing siliceous rocks. No layered gabbros or sheeted dikes have been observed. The meta-peridotite underwent low degrees of partial melting, consistent with the low magma budget of this oceanic lithosphere. Whole-rock rare earth element analyses of gabbro indicate a geochemical affinity with normal mid-ocean ridge basalts, consistent with the crystallization order of plagioclase followed by clinopyroxene recognized in the gabbros. The ophiolite is believed to have formed in a small, slow-spreading oceanic basin. Collision of the Indochina Block with the South China Block in the late Paleozoic was responsible for the closure of the oceanic basin and emplacement of the ophiolite in the Ailao Shan orogenic belt. 相似文献