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(完整版)火山岩区填图的调查内容及工作方法

中脊岩浆岩组合(早期火山岩组合) •洋岛岩浆岩组合 •俯冲带岩浆岩组合 •碰撞带岩浆岩组合 •碰撞后陆内岩浆岩组合 •大陆裂谷岩浆岩组合 •克拉通岩浆岩组合
岩浆岩-构造组合与板块构造的时空关系
洋中脊岩浆岩组合的主要特征
• 主要岩石类型: N(亏或标准)-MORB(midocean ridge basalts), T-MORB
• 横跨岩浆弧方向显示成分极性。 • 岩浆弧类型的多样性:岛弧-陆缘弧;大洋岛
弧-大陆岛弧;成熟岛弧-不成熟岛弧;压型岛 弧-张性岛弧;滞后弧岩浆岩。
俯冲带中常见岩浆混合花岗岩
碰撞带岩浆岩组合 碰撞造山带及有关岩浆活动
陆壳
碰撞带岩浆岩组合的主要特征
• 特征岩石:高Al2O3、 高SiO2、 高K2O 酸性火山岩。高铝花岗岩,尤其是含白 云母花岗岩;高87Sr/86Sr初始值,低 Nd值,表明陆壳组分的显著贡献。
(3). 火山物质的喷出、堆积和破坏的速度 快,几万年内可形成高大的层火山, 几年内可形成复杂的岩穹,几个小时 或几天内可堆积相当厚的火山灰层;
(4). 火山物质搬运条件具有特殊性和复杂性 受到火山喷发方式、喷发能量、喷发物性质、 大气和水的影响; (5). 有外来物质的加入,包括陆源物质和深源 物质、化学物质、有机物质; (6). 冷却和固结的速度快,而且水热蚀变 广泛,例如在喷气活动区的岩钟附近,凝 灰岩可全部形成膨润土。 这些差异决定了火山岩填图的特殊性 • 火山岩填图的野外调查内容与要求
• 很低K2O、TiO2 • 亏损特征明显:
—很低87Sr/86Sr初始值(0.7035) —(La/Yb)Nb比低, REE为平坦型 —亏损不相容元素(Nb、Zr、Y) • 来源于亏损型地幔
洋岛岩浆岩组合的主要特征
• 为富集型的海洋岩浆岩组合。岩石类型 为碱性玄武岩与富集型拉斑玄武岩及相 应的侵入岩。富不相容元素,(La/Yb)N 比可达10,87Sr/86Sr初始值较高,可达 0.707。
一、火山岩填图要了解岩浆的主要进展
1、岩浆岩的发展趋势
• 第一,“地球系统科学”的思想是现代地 球科学的核心。既把地球当作一个统一的 大系统,不仅要研究不同圈层各自的性质 与特征,更要研究各圈层之间的相互关系 和相互作用。岩浆岩石学的发展也离不开 这个总趋势。
• 岩浆作用在阐明地球内部性质及动力学过 程中具有极其重要的作用
• 因为岩浆活动是壳-幔间物质和能量交换的重要 形式,岩浆活动参与成矿流体的形成,驱动流体 的循环,促进各圈层物质与能量的再分配,从而 有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集。一 个大的岩浆旋回的晚期,往往是极有利于成矿的 时期。
(1)岩浆作用与成矿关系
• 岩浆作用具备了成矿作用的基本要素:
-成矿金属物质来源 -成矿流体(热液)来源 -驱动成矿流体循环的热源(热机) -造成金属沉淀富集的物理化学条件 -控矿构造及容矿岩石
2、岩浆岩的地球动力学意义
(1)、火山岩及其所携带的深源岩石包体被称作探 测地球深部的“探针”(lithoprobe)和“窗 口”(window)。
反演壳幔的物质组成与结构,建立区域壳幔岩石学 (柱状)剖面。
• 反演壳幔的热结构和热状态。 • 估算地壳厚度及岩石圈厚度,及其空间变化。 • 反演软流圈顶面埋深及起伏、软流圈的温度、压
力、熔浆含量、物质状态等。 • 反演壳幔的氧化-还原状态。 • 反演壳幔深部流体特征,研究地幔交代作用。 • 记录壳、幔成分及上述各种性质随时间的变化,
反演壳幔深部过程。
(2)火成岩也是板块运动过程与大地构造 事件的记录。通过火成岩的研究,可以 恢复古板块构造格局,追溯大地构造演 化历史。
(3)确定传统大地构造环境同样离不开火 成岩的重要作用
• 研究岩浆作用与成矿关系,就是要运用各 种方法,揭示与阐明岩浆作用在上述成矿 要素中的作用。
3、岩石构造组合及岩石构造分析
• 岩石构造组合(petrotectonic assemblage)是指表示构造环境(边界或 内部)特征的岩石组合。
• 岩石构造组合分析是恢复古板块构造格局 和历史的基本手段。
• 火成岩岩石构造组合是指在一定构造环境 下所产生的具有相似岩石化学、地球化学 特征的一种或几种火山岩组合或(和)侵入 岩组合的总称。
• 常与磨拉石建造相伴。
碰撞后陆内岩浆岩组合的特征
• 特征岩石:高钾火山岩(H-CA到 SHOSHONITE 系列);大面积浮岩流 堆积(熔结凝灰岩);碰撞后(滞后型) 弧火山岩等。
• 同位素、微量元素地球化学显示出陆壳组 分对岩浆的明显贡献。
• 区域地质的综合分析表明为碰撞后陆内环 境(构造变形的磨拉石建造)。
• 玄武岩之上常为灰岩覆盖。 • 来源于富集型地幔,与地幔柱或超级地
幔柱活动有关。
地幔柱
俯冲带岩浆岩组合 岛弧岩浆岩组合
大陆边缘岩浆弧
俯冲带岩浆岩组合的主要特征
• 岩石类型为钙碱性系列及岛弧拉斑系列火山 岩组合(B-BA-A-D-R)及钙碱性系列花岗 岩类岩石组合。岩浆混合作用发育。
• 岩石中较高Al2O3, 低TiO2(在玄武岩中1% 左右),亏损高场强元素(Nb,Ta,Zr,Hf)。
大陆裂谷岩浆岩组合
大陆裂谷岩浆岩组合的主要特征
• 早期岩浆岩富碱、富不相容元素,随着裂 谷的发展,碱度及富集程度逐渐降低,最 后可达MORB(洋脊)。
• 常出现双峰式岩浆岩组合。 • 岩石呈对称分布:两侧老、富碱;中央新、
贫碱。
4、岩浆岩与金属、非金属矿产的关系
• 许多金属与非金属矿产与岩浆岩的密切关系,有 些矿产直接赋存在特定岩浆岩中,如铬铁矿床、 铜-镍矿床、铂族元素矿床、金刚石等。绝大多 数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。
火山岩填图的野外 调查内容与要求
• 岩浆岩据其形成的环境,可分为侵 入岩和火山岩,不同岩类具有不同 的填图方法体系
侵入岩与火山岩相互关系
岩浆岩——火成岩地质学
火山作用与侵入作用相比较,有其特殊 性,具体表现为:
(1). 形成的环境不同,这决定了它们具有 不同的结构、构造及矿物组成;
(2). 火山作用的方式复杂,岩浆的成分和 气体过饱和程度,决定了喷发形式的 多样性;
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