玄武巖的成因

1、玄武巖的成因、構(gòu)造環(huán)境分類（北大巖石學(xué)科目重要考點）（2004、2005、2008年都考了這道大題!）研究意義：因為玄武質(zhì)巖漿直接來源于上地幔，并可產(chǎn)于多種構(gòu)造環(huán)境中，所以研究玄武巖對于反演地幔物質(zhì)成分、分析構(gòu)造環(huán)境和地球的深部動力學(xué)均具有重大意義。1、玄武質(zhì)巖漿的形成地幔橄欖巖部分熔融導(dǎo)致地幔橄欖巖部分熔融的因素：溫度的升高；壓力的降低；揮發(fā)組分的加入。不同構(gòu)造部位誘發(fā)源巖熔融因素的差異：洋中脊和大陸裂谷一一減壓熔融俯沖帶一一下插板塊升溫，引起熔融俯沖帶一一下插板塊脫水，引起上部地幔楔部分熔融一揮發(fā)組分的加入2、玄武巖成分差異的影響因素1）源區(qū)的物質(zhì)成分一地幔成分的不均一性，如飽滿型地幔、交

2、代富集型地幔、虧損型地幔。2）部分熔融程度一如拉斑玄武巖是地幔橄欖巖20-30%部分熔融的產(chǎn)物；堿性玄武巖是地幔橄欖巖<15%部分熔融的產(chǎn)物。3）源區(qū)流體的成分一如CO2使巖漿中的堿度增加。4）源區(qū)的部分熔融條件一P的影響最大，如低壓下形成拉斑玄武巖，高壓下形成堿性玄武巖。3、玄武巖的成因與構(gòu)告環(huán)境1）大洋中脊玄武巖（MORB）形成環(huán)境：拉張環(huán)境形成條件：低壓高溫，高度部分熔融（20-30%）源區(qū)：虧損的二輝橄欖巖、方輝橄欖巖主要是拉斑玄武巖。化學(xué)成分特征是低LILE,同位素虧損。MORB分為兩種：正常MORB（N-type）:起源于虧損的軟流圈上地幔；地幔柱型MORB（P-type）:

3、起源于比較富集的地幔柱或熱點。P-typeMORB=N-typeMORB+OIBsourceMORB的原始巖漿可能是苦橄巖經(jīng)過Ol的結(jié)晶分異而成拉斑玄武巖。2）大陸裂谷玄武巖一一堿性玄武巖、碧玄巖、拉斑玄武巖形成環(huán)境：大陸內(nèi)部拉張環(huán)境形成條件：減壓為主，溫度增加較小，部分熔融程度一般低于洋中脊源區(qū)：飽滿型和交代富集型的地幔橄欖巖大陸裂谷巖漿作用：代表穩(wěn)定的大陸開始發(fā)生裂解，是新的洋盆形成的前奏。大陸裂谷巖漿作用的起因：有兩種模式，主動模式和被動模式。主動模式：地幔柱或熱點。熱的軟流圈物質(zhì)上涌、巖石圈拉張、下地殼沿著地殼的薄弱帶減?。换詭r墻群不斷侵入到越來越薄的地殼。被動模式：巖石圈減薄，大陸

4、地殼被拉開，從而促使地幔物質(zhì)上涌。無論哪種模式，軟流圈物質(zhì)的上涌都是個事實。大陸裂谷巖漿作用形成的巖漿組合非常復(fù)雜，從過渡型亞堿性玄武巖-堿性玄武巖-硅不飽山的碧玄巖和霞石巖，有時有超鉀質(zhì)的白榴巖。除了玄武巖之外，還有大量的長英質(zhì)噴出巖，如粗面巖、響巖、流紋巖-可能與分離結(jié)晶、大陸地殼混染有關(guān)。另外，與CFB相比，大陸裂谷巖漿作用的噴發(fā)性更強(qiáng)-反映源區(qū)的強(qiáng)交代而富含揮發(fā)分。在多數(shù)情況下，大陸裂谷巖漿似乎來自富集的地幔源區(qū)。虧損的軟流圈只有在強(qiáng)主動型裂谷中才有參與。3）俯沖帶玄武巖多階段：板塊俯沖-洋殼和大洋沉積物的脫水-流體及酸性巖漿的向上遷移-地幔楔的交代作用和富集一地幔楔的部分熔融和島弧巖

5、漿的生成。多源：地幔楔（大洋巖石圈+軟流圈上地幔）；洋殼（大洋玄武巖十大洋沉積物）；旺太陽地殼的混染。分成四個系列：低鉀系列;鈣堿系列；高鉀鈣堿系列；橄欖玄粗巖系列-堿性橄欖玄武巖系列。每個系列由不同比例的玄武巖、安山巖、英安巖和流汶巖組成，與流體交代和深度有關(guān)?；瘜W(xué)成分：與MORB相比富含LIL和LREE元素,而貧HFS元素。4）大陸邊緣玄武巖巖漿源區(qū)的復(fù)雜性：大陸地殼與地幔和大洋地殼與地幔的混雜帶形成環(huán)境的特殊性：不同性質(zhì)板塊的會聚部位形成條件：揮發(fā)組分一H2O的作用A降低部分熔融的溫度B改變了礦物的熔融行為一形成的巖漿相對富含SiO2CH2O的存在使體系處于高的fo2的條件，磁鐵礦先結(jié)晶

6、，導(dǎo)致巖漿不發(fā)生富鐵趨勢的演化一鈣堿性系列與拉斑系列的區(qū)別。D巖漿上升，H2O逸出減少，巖漿快速結(jié)晶，并發(fā)生結(jié)晶分異作用，形成玄武巖-安山巖-英安巖組合。活動大陸邊緣的巖漿作用巖漿的生成是一種多階段、多源現(xiàn)象。巖石類型：島弧環(huán)境中出現(xiàn)的四個巖漿系列都有,但以鈣堿性系列為主；更多的出現(xiàn)了富硅的巖漿（中性和中酸性）安山巖、英安巖、流汶巖。更多的酸性巖漿的出現(xiàn)除與地幔楔的被交代富集有關(guān)外,還與加厚的大陸地殼有關(guān)（混染和重熔）。鈣堿性巖漿活動在先，堿性巖漿活動通常發(fā)生于造山后的拉伸階段。源區(qū)：巖漿起源于地幔楔的巖石圈中，而島弧巖漿（起因于洋-洋碰撞）則起源于地幔楔的軟流圈部分。巖漿的源區(qū)比島弧巖漿更復(fù)

7、雜,包括：洋殼及大洋沉積物；大洋巖石圈（虧損）和軟流圈；大陸巖石圈（富集）；古老大陸地殼?；瘜W(xué)成分：與島弧巖漿相比更富LIL元素和LREE5）洋島玄武巖（O舊）OIB的起源與地幔柱有關(guān)，從成分上講，從拉斑玄武巖-堿性玄武巖和亞堿性玄武巖。通常堿性玄武巖出現(xiàn)較晚。這與MORB有所不同。由于，OIB來源于富集的下地幔，因此與MORB相比，富集LILE。6）大陸高原玄武巖（CFB）形成于陸內(nèi)裂谷和火山，規(guī)模很大,上千上萬平方公里，并形成高原地形，故名。形成：與地幔柱或熱點/熱線有關(guān)。軟流圈上涌-巖石圈減薄-地殼拉伸巖石組合：以拉斑玄武巖為主，但許多大陸玄武巖含有10%的酸性噴出巖（上部），而缺乏中性

8、巖-雙峰式火山巖（玄武巖一流汶巖）。多數(shù)情況下還含有少量堿性玄武巖?；瘜W(xué)成分特征：同位素和地球化學(xué)上顯示富集地幔的特征；高Fe低Mg,表明它不可能與正常的mantlelherzolitemineralogy在水不飽和的條件下平衡。高原玄武巖不是原始巖漿而是經(jīng)過了低壓分離結(jié)晶（Ol）作用，原始巖漿可能是高M(jìn)g的富橄欖石玄武巖；也可能是比正常地幔二輝橄欖巖更富Fe的源區(qū)的重熔；正常地幔巖在水飽和條件下的重熔。7）弧后盆地的巖漿作用因為洋殼俯沖而產(chǎn)生弧后擴(kuò)張，與大洋中脊海底擴(kuò)張不同,后者與俯沖無關(guān)。只有老于80Ma的、冷而致密的巖石圈的俯沖才能產(chǎn)生弧后擴(kuò)張?；瘜W(xué)成分：類似于MORB,但更復(fù)雜一些-看

9、規(guī)模的大小。由于俯沖帶揮發(fā)分的參與，從微量元素地球化學(xué)的角度看，弧后盆地玄武巖不同于MORB?；『笈璧氐膸r漿成分取決于：源區(qū)成分、深度、部分熔融程度、揮發(fā)分的性質(zhì)（與俯沖洋殼的脫水有關(guān)）。弧后盆地玄武巖的成分從低K玄武巖（拉斑玄武巖，類似于MORB）到亞堿玄武巖都有,兼具M(jìn)ORB和島弧玄武巖的特征。有些情況下會有高M(jìn)g安山巖出現(xiàn)。小崔建議：這部分內(nèi)容很多，難度很大。要對大地構(gòu)造學(xué)、巖漿巖石學(xué)、地球化里有一定的了解和基礎(chǔ)才可以掌握。要花不少力氣。這是北大重點考查的內(nèi)容。我個人覺得：其實玄武巖的成因就是分類二身類就是成因們的分類就是基于構(gòu)造環(huán)境成因的分類。他們的成因也是不同構(gòu)造環(huán)境下的成因。玄武巖的成因與分類、花崗巖的成因與分類都是重點要掌提的!我個人覺得在闡述玄武巖成因與構(gòu)造環(huán)境分類時主要遵循以下三個步驟