岩石圈是各种岩石组成的地圈,其上界是地球固态表明,下界位于上地幔B层的软流圈顶面。
由于软流圈顶部界面深度变化较大,使得岩石圈厚度的变化也较大。
岩石圈是跨越地壳和上地幔的固态地圈,在莫霍面以上为上岩石圈,在莫霍面一下为下岩石圈。
+板块(大纲)
板块构造理论,地球表面是由漂浮在软流圈之上的岩石圈板块镶嵌而成的,全球总共有七大板块(欧亚板块、南极板块、北美板块、南美板块、太平洋板块、非洲板块和澳洲板块)。
板块的边缘是由洋脊、俯冲带、转换断层或内陆挤压带等连结起来。
板块的面积处于变化中,扩散边界(如洋脊)导致大洋岩石圈生长,聚合边界(如以海沟为标志的俯冲带)则导致大洋岩石圈消减。
+地壳类型(大纲)
1定义:指具有相似地质特征和地球物理特征的地壳区段
2主要划分:
1 地盾地壳稳定部分
2 克拉通地壳稳定部分,有沉积岩
3 古生代造山带代表中等稳定的构造活动条件
4 中生代~新生代造山带具有不稳定构造活动条件
5 大陆裂谷系以断层为边界的谷底
6 火山岛火山成因,与俯冲带无关
7 岛弧以地震和火山作用为特征,与俯冲带有关
8 海沟俯冲带开始的标志
9 大洋盆地地壳稳定部分,有深海沉积物
10 洋脊构造不稳定
11 边缘海盆沉积物来自大陆或岛弧
12 内陆海盆与岛弧无关
+岩浆系列(07考)
1定义:指一系列侵位于地壳之内或喷出于地表之上的一组密切相关的岩浆类型,而岩系往往指具有某些共同化学属性的所有火山岩组成。
2划分:其划分可根据岩石的碱性程度划分为碱性系列、非碱性系列(拉斑玄武岩系列、钙-碱性系列)。
每一岩浆系列中可以形成不同的岩石,它主要取决于原岩的不同程度的部分熔融和岩浆形成之后的晶体、流体的分离作用等。
如果在一个系类中同时出现长英质和镁铁质占优势的岩石,则称为双峰系类(双峰模式)。
3三种基本岩浆系列特征
拉斑玄武岩系列一种分布最广、含少量或不含橄榄石的玄武岩
钙-碱性系列火山岩地体中以安山石为主,深层岩地体中以花岗闪长岩占优势,以
及少量的拉斑玄武岩、流纹英安岩(或它们相同成分的侵入岩石)碱性系列一种含橄榄石的玄武岩,相对富碱性元素
原始地壳指地球上主要由岩浆作用生成的最初的固态表面。
原始地壳的成分主要取决于岩浆源区的成分、岩浆熔融程度、以及岩浆分异的程度和种类。
+大陆地壳(大纲)
大陆地壳大致可分为花岗质的上部地壳和较基性的下部地壳。
其具有一下基本的岩石学特征:
1随地壳深度、温度和压力的增加,岩石变质程度加深,并产生变质分带,不同深度对应不同的变质相;(一般而言,上部地壳由未变质的岩石和绿片岩相岩石组成,如沉积岩和花岗质侵入体,上地壳的下部由英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗片麻岩为主的角闪岩相岩石组成;下部地壳则由成分不同的麻粒岩相岩石组成。
)
2一般由上地壳至下地壳,侵入岩或变侵入岩的成分逐渐变得基性,同时变沉积岩的数量逐渐降低。
+TTG岩石组合(大纲)
地球早期从地幔经玄武质阶段而派生的硅铝质地壳主要是英云闪长岩(tonalite)、奥长花岗岩(trondjemite)和花岗闪长岩(granodiorite),即所谓TTG组合。
该岩石的地球化学特征与岛弧火山岩系相似,属于钙-碱性岩系。
+地壳增长模式(大纲)
主要有以下三个观点:
1大部分陆壳在30亿前便形成,之后的任何地壳生长都是由早期地壳经过由对流的上地幔循环而实现;
2陆壳主要呈线性生长,并且硅铝质地壳只在地壳范围内进行再循环;
3陆壳生长速率随时间演化而呈指纹状增加。
三种观点以第一个观点最流行,各个观点都有各自合理的一面,但也存在与事实相抵触而不能解释的一面。
+玄武岩类的地球化学特征(大纲)
1大洋中脊玄武岩MORB
具有Sr、Nd亏损地幔源特征,铅同位素组成是海洋玄武岩中最低的,具有地幔源N同位素特征。
大离子亲石元素是所有玄武岩中最低的,球粒陨石标准化稀土配分模式表现为轻稀土亏损型,无Eu异常。
2洋岛和大陆板内碱性玄武岩
Sr、Nd略显亏损,铅同位素组成是所有各类玄武岩中有最高值和最大的变化范围。
He 同位素组成表现为深部地幔源的特征。
大离子亲石元素表现为高度富集特征,具有强烈的轻稀土富集模式。
+地幔的区域与层状不均一性(大纲)
1地幔的不均一些在垂直和测向上的不均一些在同位素和微量元素的特征方面主要表现如下:
1.1大陆地幔与大洋地幔在水平方向和垂直方向上有明显差异;
1.2各大洋地幔以及部分大陆地幔之间具有不同特征;
1.3洋脊、洋岛和岛屿地区的岩石有各自的地球化学特征,表明了其源区组成的差异;
1.4同位素不平衡现象的存在,造成了微区域内同位素的不均一性。
2全球相同种类的地幔岩石常常具有共同的同位素和微量元素地球化学特征,这表明它们来自同一类化学源区,这种相同的化学源区往往意味着地幔的某一固定层位,即表现了地幔的层状不均一性。
例如洋脊玄武岩和大陆钠质碱性玄武岩的地球化学特征表明两者来自不同的地幔层。
3地幔不均一性原因:
3.1在地球形成的行星吸积过程中就存在化学组成的不均一性;
3.2在地球形成后的分异过程中,特别是在地球演化的早期大陆地壳形成过程中,便产生了大陆地幔与海洋地幔的区域不均一些;
3.3由于大陆漂移过程,使地壳与地幔结构发生重新组合;
3.4根据地幔对流理论,存在与地幔中的两种规模的对流圈的转换过程可能引起地幔不均一些。
+亏损地幔与富集地幔(大纲)
地幔中相对于原始地幔亏损(或富集)不相容元素的地幔,称之为亏损(或富集)地幔。
根据不同的富集亏损程度,可划分出以下几种地幔端元组成:
1亏损的洋中脊地幔(DMM):具有高143Nd/144Nd,低87Sr/86Sr和低206Pb/204Pb组成,是洋脊玄武岩的源区,代表了大陆地壳从地幔分异后的残留物;
2高μ值地幔(HIMU):极高的Pb同位素组成(206Pb/204Pb),低87Sr/86Sr和中等143Nd/144Nd,高U、Th和U/Pb值,其组分可能来源与俯冲再循环的洋壳;
3富集地幔EMⅠ和EMⅡ:具有高87Sr/86Sr、低143Nd/144Nd、中等206Pb/204Pb(EMⅡ)和偏低的206Pb/204Pb(EMⅠ),EMⅡ比EMⅠ组分有更高的放射成因Sr和Pb同位素;
4流行地幔(PREMA):值出现频率很高的一种地幔端元组分;
5全球平均(BE):它代表了未分异的原始地幔或地球的同位素组成,相当于全球的平均。
地幔化学端元的划分主要是依据它们的同位素组成存在的差异,是一种化学类型的划分,不同端元组分并不一定对应确定的地幔空间,而是强调了地幔的化学属性。