(博士生)2012高級巖漿巖.ppt

1、高級巖漿巖巖石學（1）,2012年博士生課程 莫宣學,引 言,巖漿是在地下形成的含揮發(fā)分的高溫粘稠硅酸鹽（少數(shù)為碳酸鹽）熔融體。由巖漿冷凝固結(jié)而成的巖石稱為巖漿巖或火成巖（又分為噴出巖與侵入巖）。 巖漿作用實質(zhì)上是地球各層圈之間，特別是殼幔之間、巖石圈軟流圈之間相互作用的結(jié)果。巖漿是地球各層圈之間物質(zhì)和能量交換的重要載體。,研究巖漿巖的意義,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，為人們研究地球深部的演化過程提供了可能。 火成巖也是板塊運動過程與大地構(gòu)造事件的記錄。通過火成巖的研究，可以恢復古板塊構(gòu)

2、造格局，追溯大地構(gòu)造演化歷史。 對于滿足人類對利用資源、保護環(huán)境、減輕災(zāi)害的需求，有著重要的意義。,研究巖漿巖的意義,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，為人們研究地球深部的演化過程提供了可能。 火成巖也是板塊運動過程與大地構(gòu)造事件的記錄。通過火成巖的研究，可以恢復古板塊構(gòu)造格局，追溯大地構(gòu)造演化歷史。 對于滿足人類對利用資源、保護環(huán)境、減輕災(zāi)害的需求，有著重要的意義。,1. 巖漿巖的深部“巖石探針”作用,巖漿作用實質(zhì)上是地球各層圈之間，特別是殼幔之間、巖石圈軟流圈之間相互作用的結(jié)果。巖漿是地球

3、各層圈之間物質(zhì)和能量交換的載體。 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)。,地幔橄欖巖,下地殼麻粒巖,巖石探針可以獲得那些深部信息？,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，及其空間變化。 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，研究地幔交代作用。 記錄殼、幔成分及上述各種性質(zhì)隨時間的變化，反演殼幔深部過程。,中國東部新生代玄武巖漿起源條件,青藏高原構(gòu)造簡圖,青藏

4、巖石圈類型,岡底斯帶的地殼結(jié)構(gòu),鹽湖霍爾,岡底斯帶4條南北向 中生代早新生代 巖漿巖大剖面,薩嘎措勤,日喀則尼瑪,朗縣聶榮,岡底斯帶北部與 岡底斯帶南部的地殼一樣，都是初生地殼 , 岡底斯帶中部的地殼 是成熟的元古宙地殼， 相當于拉薩地塊的基底。,Reworked/ancient crust,Juvenile crust,Juvenile crust,岡底斯帶兩類地殼的形成演化示意圖,2. 巖漿巖與大地構(gòu)造,巖漿巖不僅是探測地球深部的“探針”和“窗口”，而且是板塊運動過程與大地構(gòu)造事件的記錄。 因此，可以運用巖漿巖記錄來判斷大地構(gòu)造環(huán)境，恢復再造大地構(gòu)造的空間格局及時間演化（過程）。,巖石構(gòu)造

5、組合及構(gòu)造巖漿分析,巖石構(gòu)造組合(petrotectonic assemblage)是指表示板塊邊界或特定的板塊內(nèi)部環(huán)境特征的巖石組合。巖石構(gòu)造組合分析是恢復古板塊構(gòu)造格局和歷史的基本手段。 構(gòu)造-巖漿類型：與火成巖巖石構(gòu)造組合基本上是同義的，指在一定構(gòu)造環(huán)境下所產(chǎn)生的具有共同的巖石化學、地球化學特征的一種或幾種火山巖組合或(和)侵入巖組合的總稱。,巖漿巖-構(gòu)造組合類型,洋島巖漿巖組合 洋中脊巖漿巖組合 俯沖帶巖漿巖組合 碰撞帶巖漿巖組合 碰撞后陸內(nèi)巖漿巖組合 大陸裂谷巖漿巖組合 克拉通巖漿巖組合,巖漿巖-構(gòu)造組合與板塊構(gòu)造的時空關(guān)系,洋中脊巖漿巖組合,洋中脊巖漿巖組合的主要特征,主要巖石類型

6、: 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,洋島巖漿巖組合,巖漿巖-構(gòu)造組合與板塊構(gòu)造的時空關(guān)系,夏威夷群島火山巖分布圖,夏威夷,冰島,世界大火成省分布圖,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(yīng)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(guān)。,地幔柱,地幔柱,地幔柱,俯沖帶巖漿巖組合,巖漿巖-構(gòu)造組合與板塊構(gòu)造的時空關(guān)系,島弧巖漿巖組合,島弧巖漿巖組合,大陸邊緣巖漿弧,南美西部,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