矿床地球化学-中国地质大学精品课件.ppt

英国学者Pearce等(l984)从已经过详细地质、地球化学研究的构造环境出发，以它们的地球化学和矿物组合特征为基础，同时以构造环境为判别目标，建立了包括600个化学成分的数据库，其中微量元素是主要的，包括Rb、Sr、Y、Zr、Nb(有时包括Ce、Ba)、REE、Hf、Ta、Th。Pearce等(l984)所选择的这些花岗岩的构造环境是经多种研究资料确定的，分别为洋脊型、火山弧型、板块内部型和板块碰撞型等四种。

洋脊型：包括正常洋脊(N型)、异常洋脊、弧后盆地洋脊和俯冲带上洋脊;火山弧型：拉斑玄武岩火山弧、钙碱性火山岩火山弧、活动大陆边缘火山弧;板块内部型:内陆环状杂岩和地堑、减薄陆壳、大洋岛屿;板块碰撞型:包括陆-陆碰撞同构造，陆-陆碰撞构造后，陆-弧碰撞同造山。以标准洋中脊玄武岩为基准，对上述各种不同构造环境的玄武岩作图，可见它们具有不同的地球化学形式，其主要特点如下:1)拉斑玄武质的洋中脊玄武岩具有平坦的分布形式(图a)2)拉斑玄武质的板内玄武岩呈“隆起”型，除Y、Yb、Sc、Cr外所有元素均富集(图b),3)碱性MORB也呈“隆起”型，但Ti、Y、Yh、Sc、Cr不富集(图a)；4)碱性WPB呈双隆起，即有Ba、Th、Ta和Nb的强烈富集，又有Hf、Zr、Sm的富集(图b);5)拉斑玄武质VAB以Sr、K、Rb、Ba的选择性富集(Th较弱)及Ta到Yb所有元素丰度低为特征(图c);6)钙碱性VAB以Sr、K、Rb、Ba、Th较强富集和Ce、P、Sm富集为持征(图c)；7)过渡型岩浆兼有其相应端元组分的特征，例如，雷克雅内斯洋脊样品的微量元素组合特征介于拉斑玄武质MORB和拉斑玄武质WPB之间(图d)；8)快速扩张的洋脊玄武岩投影点高于标准MORB，而缓慢扩张的洋脊玄武岩则相反(图a)。根据上述特点可以归纳出不同构造环境中玄武岩微量元素组合特点，并据此构筑特征判别图:1）板块内部环境富Sr、Rb、K、Ba、Th、Ta、Nb、Ce、P、Sm、Zr、Hf、Ti，但这些元素也可在岛弧和碱性的洋中脊玄武岩中富集，而板内岩浆类型具有较高的M1/M2(M1=Ti，Zr，Hf;M2=Y，Yb，Sc)。因此，用Ti/l00-Zr-3Y三角图和Ti/Y-Zr/Y图解，可以将板内玄武岩与其他类型玄武岩区分开，并可部分地将MORB与VAB区分开(图)。2)火山弧环境富集Sr、Rb、K、Ba、Th，有时Ce、P、Sm也富集，Ti、Y、Yb亏损，有时Zr、Hf、Nb、Ta、Ce、P、Sm也亏损。因此，最有效的判别标准应是M1/M2值高(M1=Sr、Rb、K、Ba、Th;M2=Ta、Nb)。由于Sr、K、Rb、Ba活动性高，M1中以Th最有效。Wood等（1979a，b，C)、Wood(l980)以Th/Ta为基础建立了Hf/3-Th-Ta图解;Pearce建立了Th/Yb-Ta/Yb图解;Noire建立了Hf/Ta-Hf/Th图解(图)，由图可见，VAB明显靠近三角形的Hf-Th边和Th角。也可根据VAB亏损铁、钇、镱的特点建立Cr-Y图解(图)，类似的图解有Ti-Cr，Ni-Y，Ti/Cr-Ni等。用Zr/Y-Zr图解可以区分大陆火山弧型及大洋火山弧型玄武岩，前者以高Zr/Y值为特征。Shevais(1982)提出了Ti-V图解，由于不同构造环境中形成的玄武岩Ti/V值不同，因而在图解中它们占据不同的位置。Hodder(l985)认为，Ti/V值的变化实质上受玄武岩形成深度的控制。大陆溢流玄武岩(CFB和洋岛玄武岩（OIB)是从地幔羽形成的(源深度l50~200km)，洋脊玄武岩(MORB)形成深度?200Km.但总的来看，Hf-Th-Ta图对鉴别钙碱性玄武岩最有效；Y-Cr图对区分岛弧拉斑玄武岩最有效。Holm(1985)考虑到上述不同构造环境火山岩判别图一般都包括了拉斑玄武岩类和碱性玄武岩，对洋岛和大陆环境来说，在某些图上常出现双峰分布，两种玄武岩难以区分。另外有些构造环境如大陆和大洋板内玄武岩的区分是较困难的。因此，他提出只要把拉斑玄武岩投影到Wood等(1979a，b，c)给出的亲湿岩浆元素图中，上述问题可得到解决。在大多数板块构造环境中，拉斑玄武岩能真实地反映出构造环境，省去了碱性玄武岩，避免了与双峰分布发生混淆。拉斑玄武岩可能有四种构造环境:板块内部的洋岛拉斑玄武岩(OIT)、大陆拉斑玄武岩(CT)；板块边缘：洋脊和洋底拉斑玄武岩(OFT)，破坏性板块边缘的低钾拉斑玄武岩(LKT)。目前，直观对比被认为是识别这些环境重元素模式(平均浓度以原始地慢成分标准化图解)相似性和差异性的最好方法，包括估价重元素绝对值、重元素模式趋势、模式图的正、负斜