高級巖漿巖石學復習題-答案

一、巖漿巖的成因巖漿巖成因包括哪兩個基本過程？什么是原生巖漿和演（進）化巖漿？什么是部分熔融？固體地幔與地殼發(fā)生部分熔融產(chǎn)生原生巖漿的基本緣由是什么？巖漿巖成因包括巖漿的起源與演化。巖漿的起源：在合適的溫壓條件下地殼或上地幔發(fā)生部分熔融，產(chǎn)生原生巖漿的作用過程。巖漿的演化：就是原生巖漿通過各種作用派生為多種多樣進化巖漿及巖漿巖的過程。其中主要發(fā)生了分異作用，巖漿混合作用和同化混染作用。原生巖漿：是由地?；虻貧r石經(jīng)熔融或部分熔融作用形成的成分未發(fā)生變異的巖漿進化巖漿：經(jīng)分異作用產(chǎn)生的派生巖漿又可成為進化巖漿導致固體地幔/地殼發(fā)生部分熔融的基本緣由（1）地溫異樣：由于軟流圈上隆、地幔柱上升、或板塊俯沖引起地溫異樣，超過源巖的固相線溫度（即起始熔融溫度）。（2）揮發(fā)份的加入：由于揮發(fā)份的加入使源巖的固相線溫度降低。三種體系。（3）壓力變更：由于地幔對流、拆沉、去根作用或大斷裂誘發(fā)的減壓熔融；在某些狀況下，增壓也可以引起部分熔融，增壓熔融。限制原生巖漿類型與成分的主要因素有哪些？（1）源巖及源區(qū)的性質(zhì)和組成；（2）起源溫度與熔融程度；（3）起源壓力與深度；（4）揮發(fā)份的類型及含量巖漿的三大源區(qū)指的是什么？這些不同源區(qū)分別能產(chǎn)生哪些巖漿？（1）地幔巖漿：各類玄武巖漿（堿性玄武巖漿、拉斑玄武巖漿），金伯利巖漿、碳酸巖漿。（2）陸殼巖漿：花崗巖類巖漿（3）俯沖洋殼：埃達克巖漿、鈣堿性或島弧拉斑質(zhì)巖石組合（玄武巖——玄武安山巖——安山巖——英安巖——流紋巖）說明相圖中以下名詞：固相線溫度與固相線礦物，液相線溫度與液相線礦物，熔融區(qū)間固相線溫度：物體起先由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的最低溫度固相線礦物：是指與固相線的巖漿平衡共生的礦物液相線溫度：物體部分熔融到最終一個礦物結(jié)束熔融時的溫度液相線礦物：是指與液相線的巖漿平衡共生的礦物(從理論上講,礦物的數(shù)量為無窮小)熔融區(qū)間：物體它的熔化溫度是在一個范圍進行的，即由起先熔化溫度和熔化終了溫度組成，這個區(qū)間叫做熔融區(qū)間。什么是巖漿的演化？什么是母巖漿和派生巖漿（子巖漿）？母巖漿與原生巖漿是否為同義詞？巖漿演化的主要機制是什么？什么是巖漿分異作用，又可進一步分為哪些作用？什么是同化混染作用？什么是巖漿混合作用，與同化混染作用有何區(qū)分？答：巖漿演化：就是原生巖漿通過各種作用派生為多種多樣進化巖漿及巖漿巖的過程。母巖漿是能夠通過各種作用（分異作用、同化作用、混合作用等）產(chǎn)生派生巖漿的獨立的液態(tài)巖漿。派生巖漿（derivativemagma）由原生巖漿或原始巖漿(母巖漿)經(jīng)同化作用、混合作用、分別結(jié)晶作用后所派生出來的巖漿。原生巖漿可以成為母巖漿，但母巖漿不肯定是原生巖漿。巖漿演化機制主要有:1.巖漿分異作用：又可分為:結(jié)晶分異作用（分別結(jié)晶作用）擴散作用液態(tài)不混溶作用氣運作用、壓濾-擴容作用等2.同化混染作用3.巖漿混合作用分異作用是指原來成分勻稱的巖漿，在沒有外來物質(zhì)加入的狀況下，依靠本身的演化，最終產(chǎn)生不同組分的火成巖作用。同化混然作用是指巖漿在上升或停留于巖漿房期間，除與圍巖具有熱交換外，還可能與圍巖發(fā)生物質(zhì)交換，其結(jié)果是熔化圍巖和捕擄體，或與其發(fā)生反應，從而使巖漿的成分發(fā)生變更的過程。巖漿混合作用是由兩種不同成分的巖漿以不同的比例混合，產(chǎn)生一系列過度類型巖漿的作用。與同化混然作用相比，混合作用除受到兩種巖漿熱狀態(tài)的影響外，還受到兩種巖漿的相遇機制、密度差等的制約。分別結(jié)晶作用與平衡結(jié)晶作用有什么不同？平衡結(jié)晶作用能否造成巖漿分異？答：在巖漿結(jié)晶過程中，結(jié)晶的礦物相與熔體始終保持平衡，礦物成分均一，無環(huán)帶礦物晶體形成，這稱為平衡結(jié)晶作用。分別結(jié)晶作用：巖漿冷卻時，除硅酸鹽礦物外，其他成分還易形成成分廣泛變更的固溶體。在此狀況下，巖漿中的某些成分較多的析出，形成晶體與巖漿不能保持平衡關系，巖漿就與晶體發(fā)生反應。巖漿與晶體的反應,可使巖漿的成分發(fā)生顯著的變更，以致形成巖石的多樣性。能造成巖漿分異，只是總成分保持不變。7.超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖的SiO2含量范圍答：超基性巖：橄欖巖、輝石巖（主要礦物成分橄欖石、輝石，SiO2含量<45）.

基性巖：(輝綠巖)、輝長巖（主要礦物成分拉長石、輝石、少量角閃石，SiO2含量45-52）。

中性巖：(閃長玢巖)、閃長巖（主要礦物成分中長石、角閃石、黑云母，SiO2含量52-65）。

酸性巖：(花崗斑巖)、花崗巖（主要礦物成分鉀長石、鈉長石、石英、黑云母，SiO2含量>65）。堿性玄武巖類與拉斑玄武巖類基本區(qū)分是什么？各自又如何進一步劃分？（用標準礦物Ne,Hy,Ol,Q）堿性玄武巖：含霞石、橄欖石，只有一種輝石（cpx）拉斑玄武巖：含紫蘇輝石（可具橄欖石、石英），可以含有兩種輝石（Cpx和Opx）什么是巖漿巖系列？如何劃分？答：巖漿巖系列是指在一個巖石省(區(qū))內(nèi)共生在一起并有成因聯(lián)系的一套巖漿巖巖石組合。巖漿巖系列劃分為堿性系列和亞堿性系列，亞堿性系列進一步劃分為鈣堿性系列和拉斑性系列。簡述Ｉ-型、Ｓ-型、Ａ-型、Ｍ-型花崗巖的特點和形成時的構(gòu)造環(huán)境。依據(jù)花崗巖的物源，將其分為A型、S型、M型和I型花崗巖。

A型是非造山花崗巖，地幔玄武巖漿演化，或玄武巖漿上升后，與地殼混染或虧損地殼熔融的產(chǎn)物，主要見于非造山帶和造山后；

S型是造山花崗巖，為經(jīng)過風化的沉積巖熔融形成的巖漿產(chǎn)物，造山帶的產(chǎn)物；

I型是造山花崗巖，為未經(jīng)風化的火成巖熔融形成的巖漿產(chǎn)物，造山帶的產(chǎn)物；

M型為地幔和地殼的混合型。什么是埃達克巖？它與安山巖在成因上有何不同？是鈉質(zhì)中酸性巖套(suite)是據(jù)化學元素習性對巖石的描述和標設它向鈣堿性巖系演化是地球冷卻的標記以“高Ｓr低Ｙ”為主要微量元素特征定義中酸性巖石為埃達克巖，在巖石分類學上能否成立是值得商榷的。①是一套火山侵入巖組合,并非單一巖石類型；②巖相變更較大,主要由安山質(zhì)英安質(zhì)流紋質(zhì)巖石組成；③其地球化學特征,以w(SiO2)≥56%、w（Al2O3）≥15%、w(MgO)＜3%為特點。Y和重稀土元素含量較島弧安山巖英安巖流紋巖要低,而Sr較高；④埃達克巖多不與玄武巖或玄武安山巖共生；⑤87Sr/86Sr＜0.7040。是島弧環(huán)境下高鋁高鍶而貧重稀土元素的一種特殊巖石組合。12.過堿性巖與強堿性巖的巖石化學標記與礦物學標記？超基性巖大類：鈣堿性系列的巖石是橄欖巖-苦橄巖類；偏堿性的巖石是含金剛石的金伯利巖；過堿性巖石為霓霞巖-霞石巖類和碳酸巖類。基性巖大類：鈣堿性系列的巖石是輝長巖-玄武巖類；相應的堿性巖類是堿性輝長巖和堿性玄武巖。中性巖大類：鈣堿性系列為閃長巖-安山巖類；堿性系列為正長巖-粗面巖類；過堿性巖石為霞石正長巖-響巖類。酸性巖類：主要為鈣堿性系列的花崗巖-流紋巖類。學習巖漿巖成因有什么意義？為什么說“巖漿巖成因機制的探討，是揭示巖漿作用與構(gòu)造運動、深部過程之間內(nèi)在聯(lián)系的關鍵環(huán)節(jié)”？1.火成巖及其所攜帶的深源巖石包體被當之無愧地稱作探測地球深部的“探針”（lithoprobe）和“窗口”(window)。它們的時間坐標，為人們探討地球深部的演化過程供應了可能。2.火成巖也是板塊運動過程與大地構(gòu)造事務的記錄。通過火成巖的探討，可以復原古板塊構(gòu)造格局，追溯大地構(gòu)造演化歷史。3.對于滿意人類對利用資源、愛護環(huán)境、減輕災難的需求，有著重要的意義。14.為什么說“巖漿巖及其所攜帶的深源巖石包體是探測地球深部的‘探針’和‘窗口’”？它們可以供應哪些深部信息？巖漿在上升的過程中，可以對它穿過的不同圈層的巖石進行采樣，并帶到地殼上部甚至地表。這些來自地球深部的“樣品”叫做深源巖石“包體”(nodule)或“捕虜體”(xenolith)，它們可以供應地球內(nèi)部、主要是上地幔與地殼的干脆信息。于是，巖漿巖及其所攜帶的深源巖石包體就被形象地稱作探測地球深部的“探針”和“窗口”。反演殼幔的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)，建立區(qū)域殼幔巖石學（柱狀）剖面。反演殼幔的熱結(jié)構(gòu)和熱狀態(tài)。估算地殼厚度及巖石圈厚度，及其空間變更。反演軟流圈頂面埋深及起伏、軟流圈的溫度、壓力、熔漿含量、物質(zhì)狀態(tài)等。反演殼幔的氧化-還原狀態(tài)。反演殼幔深部流體特征，探討地幔交代作用。記錄殼、幔成分及上述各種性質(zhì)隨時間的變更，反演殼幔深部過程。為什么說“巖漿巖是板塊運動過程與大地構(gòu)造事務的記錄”？怎樣正確進行巖石－構(gòu)造組合分析？怎樣通過火成巖的探討來復原古構(gòu)造格局，追溯大地構(gòu)造演化歷史？從板塊構(gòu)造框架來看，有5種基本構(gòu)造環(huán)境：分別性板塊邊界(如大洋中脊)、匯聚性板塊邊界(如俯沖帶、碰撞帶)、轉(zhuǎn)換性板塊邊界(轉(zhuǎn)換斷層)、大洋板內(nèi)(洋島、海山等就是大洋板內(nèi)環(huán)境的地貌單元)、大陸板內(nèi)(如大陸裂谷)。巖漿作用便主要發(fā)生在這些板塊邊界和某種特定的板內(nèi)環(huán)境。由于不同的構(gòu)造環(huán)境具有不同的動力學條件、不同的巖漿源區(qū)特征和不同的熱狀態(tài)，影響著巖漿的起源和演化機制，因而對巖漿巖組合和地球化學特征具有制約作用，形成不同的巖漿巖一構(gòu)造組合(或構(gòu)造一巖漿類型)，進而又影響和制約著成礦作用，構(gòu)成統(tǒng)一的構(gòu)造一巖漿一成礦動力學體系。各種巖漿巖一構(gòu)造組合具有其獨特的特征，通過巖石構(gòu)造組合分析(或構(gòu)造一巖漿分析)這個基本方法，就可以復原古板塊構(gòu)造格局和歷史。原則：(1)充分運用巖石構(gòu)造組合，考慮區(qū)域地質(zhì)背景。(2)全面考慮常量、痕量及稀土元素的特點，正確運用判別圖解。(3)在構(gòu)造困難地區(qū)對構(gòu)造-巖片的探討方法：先解析、后綜合。(4)通過全面綜合分析，再造構(gòu)造格局、復原演化歷史。簡述不同構(gòu)造環(huán)境的巖漿巖構(gòu)造組合的主要特點。（1）洋中脊巖漿巖組合的主要特征主要巖石類型:N-MORB,E-MORB,T-MORB很低K2O虧損特征明顯:—很低87Sr/86Sr初始值(0.7035)—(La/Yb)Nb比低,REE為平坦型—虧損不相容元素來源于虧損型地幔E-MORB及準洋脊型玄武巖問題（2）洋島巖漿巖組合的主要特征為富集型的海洋巖漿巖組合。巖石類型為堿性玄武巖與富集型拉斑玄武巖及相應的侵入巖。富不相容元素，（La/Yb)N比可達10，87Sr/86Sr初始值較高,可達0.707。玄武巖之上常為灰?guī)r覆蓋。來源于富集型地幔，與地幔柱或超級地幔柱活動有關。（3）俯沖帶巖漿巖組合的主要特征巖石類型為鈣堿性系列及島弧拉斑系列火山巖組合（B-BA-A-D-R）及鈣堿性系列花崗巖類巖石組合。巖漿混合作用發(fā)育。巖石中較高Al2O3,低TiO2（在玄武巖中1%左右），虧損高場強元素（Nb,Ta,Zr,Hf)。橫跨巖漿弧方向顯示成分極性。巖漿弧類型的多樣性：島弧-陸緣??；大洋島弧-大陸島??；成熟島弧-不成熟島??；壓型島弧-張性島弧；滯后弧巖漿巖。（4）碰撞帶巖漿巖組合的主要特征特征巖石：高鋁花崗巖，尤其是含白云母花崗巖；高Al2O3、高SiO2、高K2O酸性火山巖。高87Sr/86Sr初始值，低 Nd值，表明陸殼組分的顯著貢獻。常與磨拉石建立相伴。（5）碰撞后陸內(nèi)巖漿巖組合的特征特征巖石：高鉀火山巖（H-CA到SHOSHONITE系列）；大面積熔結(jié)凝灰?guī)r；碰撞后（滯后型）弧火山巖等。同位素、微量元素地球化學顯示出陸殼組分對巖漿的明顯貢獻。區(qū)域地質(zhì)的綜合分析表明為碰撞后陸內(nèi)環(huán)境。（6）大陸裂谷巖漿巖組合的主要特征早期巖漿巖富堿、富不相容元素，隨著裂谷的發(fā)展，堿度及富集程度漸漸降低，最終可達MORB（洋殼）。常出現(xiàn)雙峰式巖漿巖組合。巖石呈對稱分布：兩側(cè)老、富堿；中心新、貧堿。哪些巖漿巖構(gòu)造組合屬于板內(nèi)巖漿巖構(gòu)造組合（包括大洋板內(nèi)、大陸板內(nèi)）？哪些屬于分別性板塊邊界巖漿巖構(gòu)造組合？哪些屬于會聚性板塊邊界巖漿巖構(gòu)造組合？（1）洋島巖漿巖組合、碰撞后陸內(nèi)巖漿巖組合、大陸裂谷巖漿巖組合（2）洋中脊巖漿巖組合（3）俯沖帶巖漿巖組合、碰撞帶巖漿巖組合3.島弧與大陸邊緣弧有何不同？①大陸邊緣弧,又稱山弧—海溝型,在南美最典型.洋塊俯沖到陸塊下方,形成海溝,陸塊受到?jīng)_擊形成海岸山脈,即山弧，火山弧的大量火山-沉積巖增生在大陸邊緣上，形成特別寬敞的增生帶，但沒有弧后盆地，只有前陸盆地和弧前盆地。②島弧型大陸邊緣,即島弧—海溝型,在西太平洋最典型,如日本島弧—海溝等,特點是在沖擊形成島弧、俯沖形成海溝后,在島弧后方,還會有弧后盆地,以日本為例,就是日本海.4.洋中脊與大陸裂谷的巖漿巖構(gòu)造組合有何不同？大陸裂谷與大洋中脊具有類似的張應力構(gòu)造環(huán)境，不過前者是發(fā)生在大陸地殼內(nèi)，而后者是在大洋殼內(nèi)形成，因而其巖漿巖組合就有明顯的不同。大陸裂谷中的巖漿巖主要是以溢流玄武巖為主，并常有雙模式的火山巖。哪些巖漿巖構(gòu)造組合在分布上具對稱性？哪些具成分極性？洋中脊和大陸裂谷巖漿巖組合在分布上具對稱性俯沖帶巖漿巖組合在橫跨巖漿弧方向和大陸裂谷在成分上具有極性學習巖漿巖巖石學有何意義？（三個方面）1.巖漿巖成因?qū)W（巖漿的起源與演化）2.巖漿巖的地球動力學意義（1）巖石探針（探討地球內(nèi)部）（2）大地構(gòu)造的記錄3.巖漿巖石學在利用資源、改善環(huán)境、減輕災難方面的意義5.巖漿作用與巖漿巖對人類生活有什么影響？首先，巖漿作用和巖漿巖與礦產(chǎn)資源的關系特別親密。巖漿巖探討對石油、自然氣的找尋和利用也有重要意義。巖漿巖與水資源、土壤資源也有親密關系。另一方面，巖漿活動在給人類帶來眾多珍貴資源的同時，也帶來很多環(huán)境與災難問題。探討巖漿巖及巖漿作用在愛護生存環(huán)境、減輕自然災難方面有何意義？火山噴發(fā)向大氣和海洋放出大量有害氣體、煙塵、各種不同粒級的碎屑物及熱量，對大氣圈、水圈造成污染，影響海平面升降及海