摘要
自新生代早期以来,由于各种构造事件的综合影响,西太平洋区域形成了巨大的沟-弧-盆体系。作为西太平洋最大的边缘海之一,菲律宾海板块成为了研究海陆相互作用、大陆边缘演化、全球构造体系以及海底矿产资源分布规律的理想场所。然而,菲律宾海板块弧后盆地熔岩的成因机制、俯冲组分对岩石成因的影响和菲律宾海板块中板内岩浆活动的成因及意义仍不清楚,需要进一步的研究。本文对西菲律宾海盆和帕里西维拉海盆弧后盆地玄武岩和板内玄武岩进行详细的全岩K-Ar测年、单矿物主微量、全岩主微量及Sr-Nd-Pb-Hf同位素研究,同时本文对菲律宾海板块中铁锰结核和热液硫化物的成矿体系进行了的研究,得到了以下新的认识。 (1)本哈姆隆起和乌尔达内塔高原玄武岩为石榴石辉石岩经5%部分熔融形成,西菲律宾海盆基底玄武岩为尖晶石二辉橄榄岩经10%部分熔融形成,中央海盆断裂带扩张中心玄武岩为尖晶石.石榴石二辉橄榄岩经10%部分熔融形成。帕里西维拉海盆主体玄武岩为尖晶石二辉橄榄岩经10%部分熔融形成,帕里西维拉海盆南侧玄武岩是石榴石/尖晶石-石榴石二辉橄榄岩经10-20%部分熔融形成。 (2)菲律宾海板块玄武岩具有的印度洋MORB特征是继承自南半球软流圈的印度洋型地幔。西菲律宾海盆是弧后扩张和本哈姆地幔柱相互作用成因,本哈姆隆起是一个大火成岩省,它是本哈姆隆起头部作用的产物。中央海盆断裂带玄武岩同时受到了地幔柱和俯冲组分的影响。 (3)本次研究的西菲律宾海盆基底和帕里西维拉海盆主体玄武岩受到俯冲组分影响较小(<1%),中央海盆断裂带玄武岩受到1%-2%俯冲组分的影响,其中俯冲组分中远洋沉积物流体和远洋沉积物熔体的比例约为40∶60。帕里西维拉海盆南侧受俯冲组分影响更加明显,其中CJ09-63站位玄武岩受到了1%-2%俯冲熔体的贡献,CJ09-64站位玄武岩可以受到了2%-4%的俯冲组分的加入,俯冲组分中远洋沉积物流体和熔体的贡献的比例约为15∶85。 (4)帕里西维拉海盆南侧地幔源区具有较高的水含量和氧逸度,帕里西维拉海盆南侧为雅浦弧的弧后盆地,雅浦俯冲体系仍在活动。 (5)菲律宾海板块具有较为封闭的水动力条件、陆源碎屑较多和较高地形等因素,不利于高品位的铁锰结核的成矿。马里亚纳海槽热液硫化物主要为高温型和中温型,对应的硫化物为黄铁矿、白铁矿和重晶石。