第5章 安山岩-花岗岩成因解析.ppt

第六章 安山岩、流纹岩和花岗岩类岩浆的成因 1. 安山岩的成因 2. 英安岩-流纹岩的成因 3. 花岗岩类岩浆的成因及其类型 中酸性侵入岩的类型及特征 1. 安山岩的成因 安山岩成因复杂性的原因 安山岩成因研究中所要考虑的因素 安山岩成因的主要观点 岛弧钙碱性安山岩形成的模式 安山岩成因复杂性的原因 一般认为安山岩是多成因的： 1）与玄武岩一样，安山岩也可以出现在不同的构造环境，除俯冲带环境外，还产于大洋中脊和板内裂谷等非造山环境； 2）安山岩的化学成分具较大的变化范围。如低MgO和高MgO安山岩；AFM图上表现为拉斑系列和钙碱性系列；SiO2-K2O变异图上具有低钾、中钾、高钾类型。目前一般将其与岛弧发展的不同阶段相联系. 3）安山岩的同位素组成也有较大的变化范围，表明安山岩的源区物质来源有幔源、壳源或壳幔混合源之分。 安山岩成因研究中所要考虑的因素 安山岩产出的构造环境：如分布于洋脊与裂谷环境的安山岩和岛弧与陆缘环境的安山岩在岩石系列、组合及化学成分上存在明显差异 洋脊与裂谷环境：拉斑系列、拉斑玄武岩和玄武安山岩为主，化学成分变化与结晶分异演化趋势一致，同位素组成上具有幔源岩浆的特点 岛弧环境：以钙碱性系列为主，也见有拉斑系列的安山岩。岩石组合为：钙碱性玄武岩、安山岩及大量的英安岩和流纹岩。不同成分岩石的形成与简单的幔源岩浆分异趋势不吻合 高温高压熔融实验研究结果：地幔橄榄岩和下地壳玄武岩部分熔融均不可能形成上述岩浆（高MgO安山岩除外） 安山岩成因的主要观点 高MgO安山岩是由幔源原生岩浆形成的 拉斑系列的安山岩是由幔源拉斑玄武质原生岩 浆经分离结晶作用形成的 岛弧钙碱性安山岩的形成则不能用简单的源区 物质的部分熔融或简单的分离结晶模式来 解释，而应与岛弧环境的特殊地质背景有关 岛弧钙碱性安山岩形成的模式 2. 英安岩-流纹岩的成因 英安岩-流纹岩成因的主要观点 流纹质岩浆—地壳岩石深熔的证据 流纹质岩浆的成因模式 英安岩-流纹岩成因的主要观点 1）玄武质岩浆或其他岩浆分离结晶作用形成—— 从分布角度来看，该成因的流纹岩是有限的 2）地壳岩石的深熔作用所形成——流纹岩形成的主要成因类型 3）岩浆混合和分离结晶的共同作用形成——基性岩浆与酸性岩浆混合或同化长英质围岩，然后再经历分离结晶作用，可形成流纹质岩浆，但为数不多 4）岩浆房内的热重力扩散分异作用形成——包括热作用和岩浆对流驱动的化学作用，在岩浆房的顶部形成高SiO2的流纹质岩浆 流纹质岩浆—地壳岩石深熔的证据 化学成分和Sr-Nd同位素特征与地壳基底岩石具有亲缘关系 B. 双峰式组合（玄武岩-流纹岩）的存在，表明二者之间不存在分异演化关系 C. 地壳岩石的熔融实验和化学成分、矿物成分的模拟计算表明，由地壳岩石的深熔作用可形成流纹质岩浆 流纹质岩浆的成因模式 岩浆产生的热源：幔源玄武质岩浆的底侵作用 3. 花岗岩类岩浆的成因及其类型 岩浆成因与交代成因 岩浆花岗岩形成的主要观点 花岗岩的成因类型及特征 不同构造背景的花岗岩质岩石组合 岩浆成因与交代成因 岩浆成因的花岗岩类：由岩浆侵位冷凝形成，经历了从岩浆源区分凝、上升迁移到异地就位的过程——异地花岗岩 问题：大花岗岩基的空间问题？ 交代成因的花岗岩：是指先存在的岩石基本上在固态的情况下由交代作用转变而成——原地花岗岩；形成机制更接近变质作用，也称花岗岩化作用-流体扩散和固体条件下的扩散 问题：流体扩散和固体条件下扩散的范围与程度 岩浆花岗岩形成的主要观点 结晶分异作用（Bowen，1948）：存在， 但规模小。层状和环状岩体晚期分异物 混合化作用（Daly，1914，1933）：通过同化作 用或混合作用形成的混杂岩浆的过程。只能形 成偏中性的花岗岩类岩浆，而不可能形成大型 岩基 深熔作用或部分熔融作用：认为花岗质岩浆主要 是由中、下地壳的岩石部分熔融形成的。 证据： 证据： 1）分布：大陆区和消减带大陆一侧 2）高级变质区：花岗质脉体的形成 3）Q-Ab-Or体系实验： 4）花岗质岩石的元素 和同位素组成：主要 来自于地壳，而不是 上地幔 花岗岩的成因类型及特征 花岗岩成因复杂的因素 1）物质来源的多样性： 地壳内部的不同结构层 消减带的消减洋壳和地幔楔形区