北呂宋島弧岩漿之演化及其地體構造模式
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長約1200公里的呂宋島弧,以菲律賓斷層為界可以分為南、北呂宋島弧,本研究則著重於北呂宋島弧海岸山脈以南與呂宋島北部間的火山地質與地球化學之研究。
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長約1200公里的呂宋島弧,以菲律賓斷層為界可以分為南、北呂宋島弧,本研究則著重於北呂宋島弧海岸山脈以南與呂宋島北部間的火山地質與地球化學之研究。
經由詳細之地質調查與定年結果,可以將本研究區域內的北呂宋島弧分為東西兩個火山島鏈,此二島鏈在南端可以明顯分開來(相隔約50公里),而在約北緯20°以北,此二島鏈已合併在一起。
位於東邊火山島鏈之火山活動的年代較新,絕大多數都屬於第四紀之噴發,有些甚至在歷史上仍有噴發記錄,此一東邊火山島鏈的島嶼皆保有極佳的火山地形,其地形十分陡峭,有此則有保有完整的火山陷落口地形。
而位於西邊火山島鏈火山活動則較年老,屬於此島鏈的島嶼地形皆較為平緩,且皆有發育良好之海階、紅土層,並在火山岩之上都覆有厚層石灰岩。
經由鍶、釹同位素之研究知道,北呂宋島弧的岩漿性質主要是受控於源岩成份的不均勻(87Sr/86Sr=0.70321∼0.70569;εNd=+9.4∼-5.8),而造成極大地球化學性質的差異((La)a=0.19∼534;(La/Yb)a=0.53∼75.8)。
整體說來,北呂宋島弧岩漿先有不同成份之源岩混合,後經由不同程度之部份熔融,再經不同程度、不同礦物組合之結晶分化作用所形成。
基於此等地球化學上的特質,推論北呂宋島弧之下有一富化地函端成份,而此一端成份最有可能源自於歐亞大陸板塊之下部地殼物質或其下的岩石圈地函。
整個北呂宋島弧之岩漿,在約5∼4MA以後明顥地較為富化,而且有由呂宋島北部之Mt.Cagua往北島之綠島富化的趨勢。
此一富化趨勢在菲律賓的Y''Ami島及North島中斷了,表示本地區並非只有一種富化機制。
除了綠島之富化標本及部份低鍶、低釹同位素比值異常標本外,北呂宋島弧之岩漿性質,都可以用貧乏地函與隱沒大陸地殼沉積物之混合模式,得到很好的解釋。
而其餘具富化特性之標本,則可用大陸板塊之下的富化地函端成份物質的混合生成。
綜合弧陸碰撞作用及無震洋肖隱沒至呂宋島弧之下的現象,建立出北呂宋島弧岩漿演化之地體構造模式。
此一模式除了可以圓滿地解釋北呂宋島弧岩漿性質隨時間及空間之變化情形外,更可以合理地解釋北呂未島弧火山島鏈向東移及呂宋島弧第四紀火山活動中斷的現象,並可以提供位於歐亞大陸板塊之下的富化地函成份,進入北呂宋島弧底地函楔的機制,而生成北呂宋島弧具富化性質的岩漿成份。
謝誌合格證明目錄摘要圖目表目第一章緒論1-1前言1-2前人工作1-3研究目的第二章研究方法2-1野外調查及採樣工作2-2顯微鏡岩象觀察2-3X-光繞射分析2-4礦物化學分析2-5全岩主要元素及微量元素分析2-6全岩鍶、釹同位素分析2-7核分裂飛跡定年分析2-8鉀─法定年分析第三章綠島3-1前言3-2產狀及層序3-3岩象學3-4礦物化學3-5全岩化學成份3-6核飛跡定年3-7參與岩漿結晶分化作用之礦物組合3-8兒漿之演化3-9結論第四章蘭嶼及小蘭嶼4-1前言4-2產狀及層序4-3岩象學4-4礦物化學4-5全兒化學成份4-6核飛跡定年4-7參與結晶分化作用之礦物組合4-8岩漿的演化4-9結論第五章菲律賓Batanes群島5-1前言5-2產狀及層序5-3岩象學5-4礦物化學成份5-5全岩化學分析5-6全岩地球化學之演化5-7結論第六章菲律賓Bobuyan群島及呂宋島北部濱海公路沿線6-1前言6-2鉀─定年及核飛跡定年結果6-3產狀及層序6-4岩象學6-5礦物化學成份6-6全兒化學分析6-7全岩地球化學之演化6-8結論第七章綜合討論7-1北呂宋島弧可以分為東西兩個火山島鏈7-2北呂宋島弧兒漿之地球化學特性隨時間、空間之變化7-3岩石成因第八章地體構造模式8-1呂宋島弧之特徵8-2無震洋脊隱沒所造成之影響8-3北呂宋島弧兒漿演化之地體構造模式8-4-5體構造模式的進一步探討第九章結論參考文獻附錄-A附錄-B圖版
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