岩石构造组合
沉积岩组合 主要的洋中脊沉积类型是颗粒细小 的深海沉积物及深海沉积岩,如页岩、 燧石岩、硅质岩、红黄色含金属沉积物 及生物成因的远洋石灰岩等。岩石的类 型特征取决于水温、水的深度以及沉积 时与大陆和海底火山的距离。在洋中脊 扩张中心形成的拉张盆地中,还有来自 附近因断裂抬升的洋壳角砾岩,角砾岩 成分为基性火成岩
(七)陆-陆碰撞环境的岩浆岩组合
时
碰 撞作 用 (C ollisio n)
间
板 is (1 99 8) 晚或后 碰撞 CA侵 入体 (late o rpo st- collisi on calc-a lkalin e intru s ion s) )
图 洋中脊岩浆活 动模型(据Nisbet &Fowler 1978, 转 引自Wilson, 1989) a, 快速扩张的洋中 脊,b,慢速扩张 的洋中脊,1熔体, 2未上升的熔体,3 熔融残留的晶体。
A modern concept of the axial magma chamber beneath a fast-spreading ridge
大陆壳很厚,所以产生的岩浆中 陆壳成分大大增加。
青藏高原数字高程图
DEM生成的青藏高原伪彩色地势图
青 藏 高 原 卫 星 图 像
陆-陆碰撞环境的岩浆岩组合
• 有两种情况: 1、碰撞期常常缺乏岩浆岩。 2、碰撞期出现岩浆岩,例如青藏高原 65Ma45Ma时段的林子宗火山岩和同时代 的冈底斯花岗岩类。
沉积岩组合
岛弧区的沉积作用可以在弧前盆地(海 沟与岛弧火山链之间),弧后盆地(岛弧火 山链与大陆之间)弧间盆地(岛弧火山链内 部)进行。 弧前盆地 :有含长石、岩屑的杂砂岩、 砾岩、滑塌角砾岩、泥岩、混杂堆积岩等。 岩石总体为浅海相沉积,也可有礁灰岩与火 山岩的互层。 弧后盆地:又称为残余海盆,沉积物以 陆缘碎屑为主,火山物质较少,但细—微粒 的火山灰堆积物比较普遍。
大陆边缘弧 大陆边缘弧(活动大陆边缘, Active continental margins)
Continental Arc Magmatism
Potential differences with respect to Island Arcs:
– Thick sialic crust contrasts greatly with mantle-derived partial melts may more pronounced effects of contamination – Low density of crust may retard ascent stagnation of magmas and more potential for differentiation – Low melting point of crust allows for partial melting and crustally-derived melts
(八)后碰撞(post-collision)环 境岩浆岩组合
(1)白云母和二云母花岗岩类,标志其源岩 为泥质岩石,标志俯冲的块体常常是成熟 的被动陆缘型陆壳。
(八)后碰撞(post-collision)环 境岩浆岩组合
(2)Cord和Ga花岗岩类,其源岩为硬砂质 岩石,标志俯冲的块体常常是不成熟的增 生杂岩块体。
Figure. Schematic diagram to illustrate how a shallow dip of the subducting slab can pinch out the asthenosphere from the overlying mantle wedge. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
• 1、双峰式火山岩和侵入岩,双峰式岩墙群,
双峰式意指同时发育镁铁质和长英质岩浆
岩,缺乏中性岩类。
(九)后造山(post-orogenic)环 境的岩浆岩组合
• 2、过碱性花岗岩(发育晶洞构造、高温石 英和碱性条纹长石)与钙碱性花岗岩的共 生。
岩石构造组合
一、大洋扩张中心 (洋中脊)的岩石组合
The Mid-Ocean Ridge System
Figure 13-1. After Minster et al. (1974) Geophys. J. Roy. Astr. Soc., 36, 541-576.
Oceanic Crust and Upper Mantle Structure Typical Ophiolite
碰 撞后 碱性 侵 入体 (po s t-col lis ion a lkaline intru s ion s)
(C ):据 邓晋福 等(1 99 6,199 9)
环境
碰 撞后 或后 碰 撞(pos t- co llision )
造 山(oro genic)
造 山后 (p os t -or oge nic)
(八)后碰撞(post-collision)环 境岩浆岩组合
(3)在Pearce的Rb-Y-Nb-Ta系列图解中位 于同碰撞(syn-COLG)区,但是,此区实 为后碰撞环境(邓晋福, 2008)。
(九)造山后(post-orogenic)环 境的岩浆岩组合
(九)后造山(post-orogenic)环 境的岩浆岩组合
• 1、以SiO2-K2O图中钾玄岩(sh系列为主 +HCKA系列的火山岩与侵入岩组合。这个 组合中,常以安粗岩和二长岩()为主, 广泛分布无Eu异常REE分布模式,这一组 合标志陆内块体之间的继续会聚方式是分 布增厚机制。
(八)后碰撞(post-collision)环 境岩浆岩组合
• 2、以含MS(白云母)、Cord(堇青石)、 Ga(石榴石)为特征矿物的强过铝花岗岩 类,A/CNK1.1,这一组合标志陆内块体 之间的继续会聚方式是陆内俯冲机制,即 一个陆壳块体俯冲在另一个块体之下。
Figure. Map of western South America showing the plate tectonic framework, and the distribution of volcanics and crustal types. NVZ, CVZ, and SVZ are the northern, central, and southern volcanic zones. After Thorpe and Francis (1979) Tectonophys., 57, 53-70; Thorpe et al. (1982) In R. S. Thorpe (ed.), (1982). Andesites. Orogenic Andesites and Related Rocks. John Wiley & Sons. New York, pp. 188205; and Harmon et al. (1984) J. Geol. Soc. London, 141, 803-822. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
时期
(B ): 据Harr is et al.(1 986) 陆 间 大陆碰 撞 造山 (I nter-co ntinental collis ion orog eny)
同 碰撞 过铝 侵 入体 (淡 色 花岗 岩) (S yn-co llision p eralu mino us intr u sio ns )
Figure Principal subduction zones associated with orogenic volcanism and plutonism. Triangles are on the overriding plate. PBS = Papuan-Bismarck-Solomon-New Hebrides arc. After Wilson (1989) Igneous Petrogenesis, Allen Unwin/Kluwer.
大洋—大洋汇聚
如果大洋岩石圈下插于另一块大洋岩石圈,则会在消减带之 上产生岛弧(island arcs)。
大洋地壳岩石俯冲进入高P-T而发生脱水, 相变, (A) 地幔橄榄岩 + 洋壳脱水——部分熔融形 成岛弧拉斑玄武岩,不同深度会形成各种玄 武质岩浆 (B) 地幔辉石岩 + 洋壳脱水——部分熔融形 成玄武质-安山质成分岩浆(钙碱性为主) (C) 钙碱性岛弧花岗岩
Figure 13-15. After Perfit et al. (1994) Geology, 22, 375-379.
二、会聚板块边界的岩石 组合:岛弧及大陆边缘
弧后盆地
图 大洋板块俯冲带示意图 (据Wilson 1989,)
Ocean-ocean Island Arc (IA) Ocean-continent Continental Arc or Active Continental Margin (ACM)
Layer 4 = ultramafic rocks
Ophiolites: base of 3B grades into layered cumulate wehrlite & gabbro Wehrlite intruded into layered gabbros Below cumulate dunite with harzburgite xenoliths Below this is a tectonite harzburgite and dunite (unmelted residuum of the original mantle)
Figure. Lithology and thickness of a typical ophiolite sequence, based on the Samial Ophiolite in Oman. After Boudier and Nicolas (1985) Earth Planet. Sci. Lett., 76, 84-92.