第五章 板块与岩浆.ppt

第五章 板块构造与岩浆活动 名词解释 1.岩浆岩的系列划分 2.洋壳层序 3.双峰式火山岩 4.花岗岩的构造环境分类 第五章 板块构造与岩浆活动 一、岩浆系列及其分布 二、板块扩张带的岩浆活动与洋壳的形成 三、板块俯冲带的岩浆活动与陆壳的增长 四、大陆裂谷带及大陆板块内岩浆活动 五、花岗岩与板块构造 六、蛇绿岩套 各类岩浆岩的分布是有规律的，20世纪50年代，人们进一步把各类岩浆岩的形成和分布同区域大地构造的演化联系起来，应用传统的地槽学说把各类岩浆岩划分为地槽早期、造山期和造山期后三大共生组合，它代表了20世纪中期大地构造学和岩石学的重要进展，触及了岩浆岩分布的一些实质问题，但仍不能全面解释产出规律性。 20世纪60年代板块学说兴起后，对岩浆岩和板块构造研究成果表明，岩浆岩的形成和分布主要受板块构造控制。即在不同的板块边界和部位，形成不同的岩浆岩共生组合。 一、岩浆系列及其分布 根据岩浆岩的地球化学指标，可以将其划分为三个系列： ①拉斑玄武岩系列 ②钙碱性系列 ③碱性系列 每个系列都由一组具有共同母源物质的、彼此密切相关的不同岩浆类型组成，而且其分布受板块构造环境控制。 1、拉斑玄武岩系列（TH） 本系列包括大量基性（拉斑玄武岩）少量中性岩（冰岛岩，富Fe, 低K, 低Al）和更少量的酸性岩（铁质英安岩、流纹岩）。 化学成分：SiO2：48-63%；低钾：K2O1%；TiO2含量低， NaO/K2O高达5-40% , Rb、Sr、Ba、Th、U、等离子亲石元素 含量很低（Rb=1-30ppm）,Sr=100-300ppm，Ba=10-100ppm 矿物成分： 主要暗色矿物：辉石、含少量或不含橄榄石，基本不含角闪石、黑云母 浅色矿物：斜长石（斑晶为钙长石-培长石、基质为拉长石） 拉斑玄武岩含少量或不含橄榄石，形成于拉张和弱挤压应力状态下，其分布极广，按形成环境不同分为： （1）大洋中脊拉斑玄武岩 （2）岛弧拉斑玄武岩 （3）大洋岛拉斑玄武岩 （4）大陆（裂谷）拉斑玄武岩 2、钙碱性系列（CA） 通常称为正常系列，喷出岩以安山岩为主，侵入岩以花岗闪长岩为主，本系列包括高铝玄武岩（SiO253%）、安山岩（53-63%）、英安岩（63-68%）及流纹岩（SiO268%），其中以安山岩最常见，其次是英安岩、流纹岩、橄榄安粗岩。 化学成分： SiO2弱饱和、K2O、TiO2及大离子亲石元素含量均较拉斑玄武岩系列高。 如：Rb：10-90ppm；Sr、Ba含量为200-400ppm。 Al2O3含量高，在安山岩 为16-18%，轻稀土元素富集LREE升高。 矿物成分:普遍含有角闪石和黑云母 本系列火山岩可与辉长岩-闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩等深成岩相伴生。 形成环境:陆缘或岛弧区板块俯冲带及碰撞带，挤压应力为主的地区，为岛弧的标志性岩石，对恢复古构造环境（古岛弧）很有意义。 3、碱性系列（A） 本系列包括：碱性玄武岩、霞石岩、粗面岩、安粗岩、响岩（夏威夷岩：含碱性长石的中性岩类）等。 化学成分：SiO2不饱和，富碱质≥5-7%，富钾K2O，为2-4%；大离子亲石元素含量高，Rb达75-120ppm，Sr、Ba含量分别为700-1000ppm；具富集型稀土元素分配型式，LREE含量高。 矿物成分：斜长石以中长石常见，含碱性长石和似长石。 上述三种岩浆岩系列的分布与板块构造密切相关，据K.C.Condie(1982)研究它们与板块构造关系如表所示。 由上表可以看出：不同系列岩浆岩的分布与地表和上地幔所处的构造应力条件有关，在拉张应力环境下以出现TH为特点，在挤压应力环境下则主要为CA，在应力作用微弱的地区，如大型海洋盆地和大陆克拉通区，则常出现A或TH。 第五章 板块构造与岩浆活动 一、岩浆系列及其分布 二、板块扩张带的岩浆活动与洋壳的形成 三、板块俯冲带的岩浆活动与陆壳的增长 四、大陆裂谷带及大陆板块内岩浆活动 五、花岗岩与板块构造 六、蛇绿岩套 二、板块扩张带的岩浆活动与洋壳的形成 大洋地壳形成于洋中脊轴部，这里有着极其活跃的岩浆活动和大规模的裂隙式火山喷溢，长6万公里的大洋中脊实际上是全球最大的火山活动带。据梅纳德（H.W.Menard）估计，每年从中脊轴部喷出的火山物质约有4立方公里，大大超过了全球所有其它地区喷出的火山物质总量。由于在洋底深处，静水压力超过岩浆中水蒸气的压力，故火山活动不可能有爆发性，而是熔岩沿裂隙平静的溢出。 板块扩张带的岩浆活动与洋壳的形成 中脊岩浆活动的源地位于轴带下的软流圈中。由于中脊轴部的拉张作用，导致其下压力降低，从而使物质熔点降低，超基性的软流圈物质(橄榄岩)可