2011高级岩浆岩(2)

高级岩浆岩岩石学（2）2011年博士生课程莫宣学研究岩浆岩的意义1.火成岩及其所携带的深源岩石包体被当之无愧地称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”(window)。它们的时间坐标，为人们研究地球深部的演化过程提供了可能。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.对于满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求，有着重要的意义。1.岩浆岩的深部“岩石探针”作用•岩浆作用实质上是地球各层圈之间，特别是壳—幔之间、岩石圈—软流圈之间相互作用的结果。岩浆是地球各层圈之间物质和能量交换的载体。•火成岩及其所携带的深源岩石包体被当之无愧地称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”(window)。地幔橄榄岩下地壳麻粒岩岩石探针可以获得那些深部信息？•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。中国东部新生代玄武岩浆起源条件青藏高原构造简图青藏岩石圈类型冈底斯花岗岩显示存在着两类地壳，一类是年青的新生地壳，分布在冈底斯南带和北带的主体部分，即主碰撞带前沿（εNd(t)和εHf(t)均为正值，分别为＋2.3－+5.3，+6.3－+14.7)；另一类是经过多次再循环形成的成熟的古元古代－中元古代地壳，主要分布在冈底斯中带（εNd(t)为负值，-5.3－-17.3；模式年龄TDM=1.2Ga;2.0-2.5Ga）。两类地壳冈底斯带的地壳结构盐湖－霍尔冈底斯带4条南北向中生代－早新生代岩浆岩大剖面萨嘎－措勤日喀则－尼玛朗县－聂荣冈底斯带北部与冈底斯带南部的地壳一样，都是初生地壳,冈底斯带中部的地壳是成熟的元古宙地壳，相当于拉萨地块的基底。Nd(t)Hf(t)TDMC冈底斯带两类地壳的形成－演化示意图2.岩浆岩与大地构造•岩浆岩不仅是探测地球深部的“探针”和“窗口”，而且是板块运动过程与大地构造事件的记录。•因此，可以运用岩浆岩记录来判断大地构造环境，恢复再造大地构造的空间格局及时间演化（过程）。岩石构造组合及构造－岩浆分析•岩石构造组合(petrotectonicassemblage)是指表示板块边界或特定的板块内部环境特征的岩石组合。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。•构造-岩浆类型：与火成岩岩石构造组合基本上是同义的，指在一定构造环境下所产生的具有共同的岩石化学、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。岩浆岩-构造组合类型•洋岛岩浆岩组合•洋中脊岩浆岩组合•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洋中脊岩浆岩组合的主要特征•主要岩石类型:N-MORB,E-MORB,T-MORB•很低K2O•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•来源于亏损型地幔•E-MORB及准洋脊型玄武岩问题洋岛岩浆岩组合岩浆岩-构造组合与板块构造的时空关系夏威夷群岛火山岩分布图夏威夷冰岛世界大火成省分布图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。•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。地幔柱地幔柱地幔柱俯冲带岩浆岩组合岩浆岩-构造组合与板块构造的时空关系岛弧岩浆岩组合岛弧岩浆岩组合大陆边缘岩浆弧南美西部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)。•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。钙碱性系列及岛弧拉斑系列火山岩组合钙碱性花岗岩组合岩浆混合花岗岩岩浆混合花岗岩