五大连池钾质火山岩中辉石斑晶的反环带结构研究及其对岩浆演化的约束
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adakite地球化学特征及成因1968年,Green and Ringwood提出,大洋玄武岩(MORB)在岛弧俯冲带转变为榴辉岩之后,可以发生部分熔融,形成钙碱性的安山岩。
然而,Stern和Gill的试验和地球化学研究表明,绝大多数岛弧安山岩不可能由俯冲的MORB部分熔融形成。
现今各大洋周边俯冲洋壳的平均年龄为60Ma,已基本冷却,岩Benioff带的地热梯度较低(≤10 ℃/km),洋壳在俯冲过程中不能直接熔融,而是发生变质并逐步脱水。
富含大离子亲石元素(LILE)的水热流体向上运移,交代地幔楔,并使之发生部分熔融,形成岛弧拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩。
岛弧玄武岩经过分离结晶等演化,形成典型的岛弧玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩岩系。
1990年,Defant and Drummond重新提出,某些岛弧钙碱性安山岩和英安岩为俯冲版片部分熔融形成。
在一些地区,如果年轻、热的洋壳发生俯冲,则沿Benioff带的地热梯度高(25~30 ℃/km),洋壳可能发生脱水熔融,形成高铝的中-酸性岩石。
这类岩石最早发生于aleutian群岛的Adak岛,因此,被命名为adakite,指的是新生代与年轻洋壳俯冲有关的、具有独特地球化学特征的一类中-酸性火山岩或侵入岩,其地球化学特征与太古代高铝的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)相似。
由于其特殊的成因,对研究陆壳的起源和演化、俯冲带的元素地球化学行为以及壳-幔相互作用有重要意义,对探讨一些造山带的古构造演化也很有帮助。
1、adakite的岩石地球化学特征adakite的主要矿物组合为:斜长石+角闪石±黑云母,单斜辉石和斜方辉石极少,只在Aleutian和墨西哥的高镁安山岩中有所发现。
副矿物包括磷灰石、锆石、榍石及钛磁铁矿等,其含量一般高于典型的岛弧岩浆岩。
与经典的岛弧玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合不同,adakite很少有相关的玄武岩或玄武安山岩相伴生,如果有,则玄武岩富Nb(≥20×10-6),LILE也非常富集。
1.岩浆:岩浆是上地幔和地壳深处形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体(熔体)。
2.次火山岩:是与火山岩同源的、呈侵入产状的岩石。
它与火山岩有“四同”:同时间但一般较晚;同空间但分布范围较大;同外貌但结晶程度较好;同成分但变化范围及碱度较大。
侵入深度一般<3.0km,又可分为:近地表相0~0.5km;超浅成亚相0.5~1.5km;浅成亚相1.5~3.0km。
3.辉长结构:基性斜长石和辉石的自形程度几乎相等,均呈半自形-它形粒状。
这种结构是辉石和斜长石含量近于共结比时,同时从岩浆中析出的结果,是基性深成相的典型结构。
4.安山岩:是与闪长岩化学成分相当的喷出岩,致密块状,有时具气孔构造。
具斑状结构或隐晶质结构,斑晶为斜长石(中性斜长石)、辉石、角闪石和黑云母。
基质常见交织结构或玻晶交织结构。
5.原生岩浆:岩浆起源于上地幔和地壳底层,把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原生岩浆。
5.解释斑状结构与似斑状结构的概念,并对比分析这两种结构类型的区别。
岩石中所有矿物颗粒可分为大小截然不同的两群,大的称为斑晶,小的称为基质,其中没有中等大小的颗粒,这点可与不等粒结构相区别。
斑状与似斑状结构的区别是:如果基质为隐晶质及玻璃质,则称斑状结构;如果基质为显晶质,则称似斑状结构。
斑状结构中斑晶和基质为不同世代的产物,似斑状结构中斑晶和基质基本上为同一世代的产物。
试述钙碱性系列超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩的化学成分,矿物组合特征及其演化规律。
超基性岩主要代表性岩石为橄榄岩-苦橄岩。
本类岩石的化学成分特点是SiO2含量很低(<45%),贫K2O和Na2O,而富含FeO和MgO。
岩石中铁镁矿物占绝对优势,主要是橄榄石和辉石,其次是角闪石,黑云母则很少出现,不含或很少含斜长石(0~10%)。
常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。
岩石颜色深,色率大于75%,比重大,常呈块状构造。
超基性侵入岩在地表出露有限,按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。
岩浆岩试题及参考答案绪论一、名词解释1、岩石,2. 岩浆岩,3. 结晶岩,4. 岩石学,二、填空1、岩浆岩石学是研究及与构造,矿产关系等的一门独立学科。
第二章岩浆及岩浆岩的特征一、名词解释1、岩浆,2,岩浆作用,3,侵入作用,4,喷出作用,5,侵入岩,6,喷出岩,7,熔岩,8,火山碎屑岩。
二、填空1、岩浆的主要特征表现为:2、侵入岩按形成深度可分为3、喷出岩可分为4、岩浆作用按侵入位置可分为第三章岩浆岩的产状和相一名词解释1、岩浆岩的产状,2、岩浆岩的相,3、透式喷发,4、裂隙式喷发,5、中心式喷发,6、熔岩流,7、火山口,8、破火山口,9、岩盆,10、岩盖,11、岩床,12、岩墙,13、岩株,14、岩基二填空1、常见的喷发类型可划分为:2、火山锥依物质组成不同分为:。
3、火山岩相主要有喷出相,4、侵入相的划分一般为第四章岩浆岩的物质成分一名词解释1、主要矿物,2、次要矿物,3、副矿物,4、正常矿物,5、残余矿物和反应矿物,6、系列指数或里特曼指数,7、硅铝矿物8、铁镁矿物二填空1、岩浆岩的主要氧化物有:等九种.2、按岩浆岩的SiO2 的含量可把岩浆岩分为3、按里特曼指数( s )4、岩浆岩的矿物按它们的含量可分类等三类.5、岩浆岩的化学成分可分为:第五章岩浆岩的结构构造一、名词解释1、岩浆岩的结构构造,2、岩浆岩的结构,3、岩浆岩的构造,4、斑状结构,5、似斑状结构,6、反应边结构,7、包含结构, 8、枕状构造, 9、流纹构造二、填空1、岩浆岩的结构分为三大类:23、岩浆岩的结构按矿物颗粒的相对大小分为:45、根据矿物颗粒间的相互关系可分为:6、根据结构确定矿物结晶顺序-空间法则时应注意:7、侵入岩的常见构造有:8、喷出岩的常见构造有:三、判断题1、气孔和杏仁构造是侵入岩中常见的构造类型。
2、枕状构造是大陆火山喷发的特征构造。
3、流纹构造是基性岩中的特征构造。
4、等粒结构,不等粒结构,斑状结构和似斑状结构是显晶质岩石的特点。
岩石学复习重点岩浆岩部分1.岩浆的概念、岩浆的成分(主要成分,挥发份),挥发份存在的意义(降低岩浆粘度和矿物的熔点),不同成分岩浆的温度范围(基性、中性、酸性),影响岩浆粘度的因素(氧化物,挥发份,温度)(1)岩浆的概念:是地球内部形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体(2)岩浆的成分:①主要成分——O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, P②挥发份———H2O, CO2, SO2, O2, N2, H2, 其中水60-90%挥发份的作用:A. 降低粘度,使得岩浆易于流动B. 可以降低矿物的熔点,延长结晶时间,甚至结晶出含有挥发份的矿物(3)不同成分岩浆的温度范围:一般温度范围:600-1200°C;不同深度——火山口愈深,愈高温;不同含水性——含水多,则温度低①基性岩浆:1000-1200°C②中性岩浆:900-1000°C③酸性岩浆:600-700°C(4)影响岩浆粘度的因素:①成分(氧化物)——SiO2,Al2O3增加,粘度增加②温度-增加可降低粘度③挥发份-含量高,降低粘度2. 岩浆岩中矿物按含量划分(主要矿物/决定大类划分、次要矿物/决定种属、副矿物),按成分和颜色划分(硅铝/铁镁矿物或浅色/暗色矿物),色率的定义(1)按含量划分:①主要矿物——含量多,是划分岩石大类的依据②次要矿物——含量较少,<15%, 是划分种属依据③副矿物——很少,<1%,对岩石定名不起作用,如磁铁矿、磷灰石、锆石等(2)按成分和颜色划分:①硅铝矿物(浅色矿物):SiO2和Al2O3高,不含FeO和MgO;石英,长石类,似长石类②铁镁矿物(暗色矿物):FeO和MgO高,SiO2含量低;橄榄石,辉石,角闪石,黑云母(3)色率:暗色矿物在火成岩中的体积百分含量(体积百分数)3. 岩浆岩超基性—基性—中性—酸性的岩石类型变化中,SiO的范围、硅铝矿物、铁2镁矿物、颜色、色率、酸性程度和基性程度是如何变化的?(见表1-1)4. 岩浆岩中最主要的7种造岩矿物(橄,辉,角、黑,斜,钾,石英)(见图1-1)5. 岩浆岩的结构和构造的概念(1)结构:岩石的组成部分(矿物和玻璃质)的结晶程度、颗粒大小(绝对大小和相对大小)、自形程度及其相互关系(2)构造:岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和填充方式6. 岩浆岩的结构按结晶程度、矿物颗粒绝对大小、相对大小、矿物自形程度分别分成几种类型(1)按结晶程度:全晶质、半晶质、玻璃质(2)按矿物绝对大小:显晶质结构(伟晶结构 >10 mm、粗粒结构 >5 mm、中粒结构 5-2 mm、细粒结构 2-0.2 mm、微粒结构 <0.2 mm),隐晶质结构(3)按矿物相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构(斑晶+隐晶质或玻璃质)、似斑状结构(斑晶+显晶质)(4)按矿物自形程度:自形结构、半自形结构、它形结构(5)组成岩石颗粒的相互关系:文象结构、条纹结构、蠕虫结构、反应边结构、环带结构、嵌晶结构7. 岩浆岩的构造的主要类型(块状、斑杂、带状、气孔和杏仁,流纹、枕状等)快状构造、斑杂构造、带状构造、气孔和杏仁构造、流纹构造、珍珠构造、石泡构造、枕状构造、流面和流线构造、柱状节理8. 岩浆岩的产状概念,侵入岩的6种产状,喷出岩的3种产状(1)岩浆岩的产状:指岩浆岩体的大小、形状、与围岩的接触关系,形成时的地质构造环境、距离地表的深度等。
1名词解释岩浆、岩浆作用、浅色矿物、暗色矿物、色率、主要矿物、次要矿物、副矿物、霏细结构、岩浆岩的结构、次火山岩、辉长结构、粗玄结构、拉斑玄武结构、粗面结构、超镁铁质岩、玢岩与斑岩、里特曼指数、安山岩、粗面岩、重力结晶分异作用、原生岩浆、反应边结构、暗化边结构、熔蚀结构、嵌晶结构、包橄结构、交生结构、文象结构、岩浆岩的产状、岩浆岩的共生组合、岩浆建造、岩浆杂岩、双峰式火山岩2以SiO2含量为例,说明岩浆岩化学成分对矿物组合的影响。
3对比分析说明花岗岩与花岗闪长岩之间的相似点与区别。
4说明钙碱性系列岩浆岩的深成相及喷出相的代表性岩石名称及次生变化。
5对比分析说明辉石闪长岩和角闪辉长岩之间的相似点与差异。
6试述钙碱性系列超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩的化学成分,矿物组合特征及其演化规律。
8蛇绿岩的概念及其当代含义?9简述岩浆岩的结构与岩浆冷凝条件的关系。
10何谓岩浆的分异作用和同化混染作用?简述它们的基本特点。
11简述玄武岩的基本分异模式。
12简述原生岩浆种类的不同观点,主要的原生岩浆种类有那些?它们的起源条件是什么?13解释斑状结构与似斑状结构的概念,并对比分析这两种结构类型的区别。
16玄武岩与安山岩如何区分?17规纳岩浆岩的化学成分和矿物成分特征,岩浆岩中常见的矿物共生组合有哪六种?其主要特征是什么?18岩浆主要由和两部分组成。
岩浆的粘度主要受,,三个因素控制。
19喷出岩常见岩相有溢流相,爆发相,侵出相,火山通道(火山颈)相,潜(次)火山岩相,喷发(火山)沉积相六种。
20按SiO2含量,岩浆岩可分为,,,四类。
按里特曼指数(δ)又分为,,三个系列21岩浆岩色率是指,根据岩浆岩中造岩矿物的化学成分,可将矿物分为,两类22根据矿物在岩浆岩中的含量和在岩浆岩分类中的作用,可以分为,,三类。
23斑岩和玢岩仅用于。
斑晶以为主,称玢岩;斑晶以为主,称斑岩。
24岩石全分析,一般应作SiO2、等12项分析。
25基性喷出岩代表性岩石是,其往往具结构,基质常具,,结构。
地质学:岩浆岩岩石学第一章绪论1.1 基本概念●岩石:天然产出的,由一种或多种矿物或火山玻璃、生物遗骸、胶体组成的固态集合体。
●岩浆岩:它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆,在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石●岩石学:是专门研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石的分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因、演化等方面的科学:a.岩类学:或称描述岩石学或岩相学,它主要是研究岩石的产状、分布、组成、分类、命名等方面的问题b.岩理学:又称理论岩石学或成因岩石学,它主要是研究岩石的形成条件及成因等方面的问题●岩浆岩岩石学:是研究岩浆的起源、运移、演化、结晶及岩浆岩的组成、结构、构造、产状、分布、分类、命名、共生组合、成因机理及与构造、矿产关系等的一门独立科学岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的主要判别标志:●岩浆岩大部分为块状的结晶岩石,部分为玻璃质岩石。
具有玻璃质的岩石一般是岩浆岩,只有极少数情况下,在强烈断裂带内才有玻化岩。
●岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。
霞石、白榴石、气孔、杏仁构造。
●岩浆岩体与围岩间一般都有明显的界线,呈各种各样的形态存在在于地层中,有的平行,有的切穿围岩的层理和片理。
●岩体中常含有围岩碎块(捕虏体〕,这些被捕虏的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用。
●各地质时期形成的主要岩浆岩类,大部分都可以找到与其化学成分近似的现代火山岩。
●岩浆岩中没有任何生物遗迹。
1.2 岩浆作用●地下深处的岩浆,在其挥发份和地质应力的作用下,沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表,岩浆上升运移过程中,由于物理化学条件的改变,又不断地改变自己的成分,最后凝固成岩浆岩,这一复杂过程,称为岩浆作用。
●侵入地壳之中-侵入作用-侵入岩●喷出地表-喷出作用-喷出岩关于岩浆的讨论●岩浆的概念岩浆是上地幔和地壳深处形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体(熔体)。
少数情况下有:碳酸盐岩浆金属硫化物及金属氧化物岩浆●岩浆的成份主要成分:硅酸盐:SiO2,Al2O3,FeO,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,H2OSiO2=40%~75%挥发份(<6%) H2O,CO2,CO,N2,SO2,SO3,H2S,HCl,H2F成矿金属元素●岩浆的温度a.观察现代熔岩流的温度通常:700℃~1200℃ 基性熔岩:1025℃~1225℃ 酸性熔岩:735℃~890℃b.研究地质温度计:某些造岩矿物的形成温度和相变温度可以间接推测研究结晶时的温度。
岩石学知识要点总结一、名词解释1.岩浆:是上地幔或地壳部分熔融的产物,成分以硅酸盐为主,含有挥发分,也可以含有少量固体物质,是高温粘稠的熔融体。
是上地幔或地壳部分熔融的产物,成分以硅酸盐为主,含有挥发分,也可以含有少量固体物质,是高温粘稠的熔融体。
2.岩浆作用:是岩浆的形成、演化及侵入、喷出和冷凝结晶最终形成火成岩的复杂过程。
3.岩浆岩的结构:是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物之间(包括玻璃)的相互关系。
4.原生岩浆:由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的成分未遭受变异的岩浆。
5.辉长结构:是辉长岩的典型结构,表现为基性斜长石和辉石的自形程度相近,均呈现半自形-它形粒状。
6.粗玄结构:又称间粒结构。
在不规则排列的长条状斜长石微晶间隙中,充填若干个粒状辉石和磁铁矿物的细小颗粒。
7.拉斑玄武结构:填隙物有辉石、磁铁矿物及玻璃质8.粗面结构:喷出岩的基质中钾长石微晶呈平行排列。
9.反应边结构:早生成的矿物或捕虏晶,与熔浆发生反应,当这种反应不彻底时,在早生成的矿物外围,形成另一种成分完全不同的新矿物,完全或局部包围着早结晶的矿物。
反应边结构:早生成的矿物或捕虏晶,与熔浆发生反应,当这种反应不彻底时,在早生成的矿物外围,形成另一种成分完全不同的新矿物,完全或局部包围着早结晶的矿物。
10.里特曼指数:δ=(K2O+Na2O)2/(SiO2 -43)(wt%)δ<3.3 者称为钙碱性岩,δ=3.3-9 者为碱性岩,δ>9 者为过碱性岩。
11.安山岩:是中酸性火山岩中分布较广泛的一种熔岩,常常形成典型的火山锥或呈岩流、岩穹、岩钟产出。
12.粗玄岩:结晶程度较好,为全晶质,基质具粗玄结构,具喷出产状。
13.熔蚀结构:在地下深处生成的斑晶上升到地表或浅处时,由于物化条件发生了较大的变化,例如压力降低使一些固相的熔点降低,岩浆在地表氧化,温度一度升高等,会造成早已结晶的斑晶熔蚀,形成斑晶的熔蚀结构14.包橄结构:橄榄辉石岩中,常见到大的辉石晶体内,包含有许多被溶蚀的浑圆状的小橄榄石颗粒15.文象结构:石英呈一定的外形(如尖棱形,象形文字形等)有规律地镶嵌在钾长石中,这些石英在正交偏光下同时消光。
名词解释1.反应边结构:岩浆结晶过程中,先结晶的矿物与剩余岩浆发生反应,形成新矿物的环边。
2.次变边结构:岩浆中原生矿物在岩浆期后热液或其他热液作用下发生交代。
3.斑状结构:当基质为隐晶质或玻璃质的时候,叫斑状结构。
4.似斑状结构:当基质为显晶质的时候,叫似斑状结构5.熔离作用:指原来均匀的岩浆,由于物理化学条件的改变而分离成两种互不相熔、不同成分岩浆的作用。
6.超镁铁岩类:镁铁质含量>90%的所有岩石总称,包括所有超基性岩和部分基性岩。
7.超基性岩类:是指二氧化硅含量<45%的岩浆岩,包括橄榄岩等8.中性岩:是指二氧化硅含量在53%-65%之间的岩浆岩,包括闪长岩、安山岩等。
9.花岗岩:指二氧化硅含量在>65%之间的岩浆岩,具有半自形粒状结构的一类岩石。
10.花岗岩化:指高级变质作用或岩浆的交代,使岩石具有花岗岩特征的作用。
11.S型花岗岩:是由沉积岩经部分熔融产生的花岗岩结晶而成。
12.花岗岩结构:花岗岩具有的半自形粒状结构。
13.钙碱性系列岩:d>3.3的所有岩石。
14.变晶结构:岩石在固态条件下,由重结晶和变质结晶作用形成的结构。
15.重结晶作用:原岩中的矿物发生溶解、成分迁移以及再沉淀结晶,致使原矿物的形态大小发生变化,而无新矿物的生成。
16.变质结晶作用:原岩中的化学成分发生重新组合,而形成新矿物的过程。
17.变晶作用:编制过程中,原有的非晶质矿物或结晶矿物转变新矿物的过程。
18.正变质岩:岩浆岩经变质作用形成的变质岩。
19.副变质岩:沉积岩经变质作用形成的变质岩。
20.片麻岩:高级变质岩类,具有中粗粒粒状鳞片变晶结构,片麻状构造。
21.变粒岩:中低级变质岩,具有细粒粒状变晶结构,片柱状构造。
22.石英岩:是指由>75%得石英组成的,浅色粒状变晶结构,块状构造的变质岩。
23.糜棱岩:动力变质作用形成的变质岩类,是由韧性变形成的。
24.碎裂岩:动力变质作用形成的变质岩类,是脆性变形形成的。
豫西崤山早元古代中酸性侵入岩锆石/斜锆石U-Pb 测年及其对熊耳火山岩系时限的约束*崔敏利1,2张宝林1**彭澎1张连昌1沈晓丽1,2郭志华1,2黄雪飞1,2CUI MinLi1,2,ZHANG BaoLin1**,PENG Peng1,ZHANG LianChang1,SHEN XiaoLi1,2,GUO ZhiHua1,2and HUANG XueFei1,21.中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室,北京1000292.中国科学院研究生院,北京1000491.Key Laboratory of Mineral Resources,Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing100029,China2.Graduate School of Chinese Academy of Sciences,Beijing100049,China2009-12-14收稿,2010-03-15改回.Cui ML,Zhang BL,Peng P,Zhang LC,Shen XL,Guo ZH and Huang XF.2010.Zircon/baddeleyite U-Pb dating for the Paleo-proterozoic intermediate-acid intrusive rocks in Xiaoshan Mountains,west of Henan Province and their constraints on the age of the Xiong’er Volcanic Province.Acta Petrologica Sinica,26(5):1541-1549Abstract The Xiong’er Volcanic Province is the most important volcanism event occurring in the North China craton in the Late Paleo-proterozoic.The timing of the volcanism is crucial to understand the tectonic regime and evolutionary history of the North China craton in the Proterozoic.Precise U-Pb ages of zircon/baddeleyite from the quartz diorite and granite-porphyry which intruded the Majiahe Formation of the upper part of the Xiong’er Group were determined by multi-collector SIMS.58testing points have been obtained from the three samples.The mean207Pb/206Pb ages from the quartz diorite are1789ʃ3.5Ma for baddeleyite and1778ʃ12Ma for zircon,respectively,while the corresponding mean207Pb/206Pb age is1786ʃ7.7Ma for zircon from the granite-porphyry.The data implies that it’s a transient and continuous process occurred between the generation and emplacement of the quartz diorite,and the quartz diorite and the granite-porphyry were formed almost contemporaneously.Because the two stocks intruded the Majiahe Formation of the upper part of the Xiong’er Group,the data could constrain the upper age limit of the Xiong’er Volcanic Province.It should be proposed that the volcanism age of the Xiong’er Volcanic Province is between1770Ma and1800Ma combining with previous chronological data.The peak period is1780Ma.This result supports that the Xiong’er volcanic rocks should be formed under a rapidly extensional rift environment.Key words North China Craton;Paleo-proterozoic;Xiong’er Volcanic Province;SIMS chronology;Rift摘要熊耳火山岩系是华北克拉通早元古代晚期重要的岩浆记录,其火山作用时限的厘定对于揭示华北该时期的构造格局与演化历史有重要意义。
岩石学最全知识点岩石学总结知识点一、名词解释1.岩浆2.岩浆作用3.岩浆岩的结构4.原生岩浆5.辉长结构6.粗玄结构7.拉斑玄武结构8.粗面结构9.反应边结构10.里特曼指数11.安山岩12.粗玄岩13.熔蚀结构14.包橄结构15.文象结构16.环带结构17.镁铁矿物18.蛇绿岩19.细晶岩20.斑状结构21.似斑状结构22.斑岩23.玢岩24.超镁铁岩25.超基性岩26.喷出岩31.熔结凝灰岩32.火山角砾结构33.凝灰结构34.集块结构35.火山碎屑岩36.细晶结构37.二长结构38.辉绿结构39.堆晶结构40.硅铝矿物二、填空第一节岩浆岩习题1.按主要造岩矿物颗粒的大小划分岩石结构,粗粒结构、中粒结构、细粒结构的矿物粒径(以mm 为单位)范围依次分别是__ _____、____和_____。
2.条纹结构是______和_______有规律地交生;文象结构是____有规律地镶嵌在______ 中。
3.安山岩的基质结构常见的有两种:(1)斜长石微晶呈平行定向或半定向排列,其间隙中充填的是辉石和磁铁矿等粒状矿物,称为__________;(2)斜长石微晶呈杂乱-半平行排列,微晶之间充填较多的玻璃质或隐晶质,称为________。
4.火成岩不整合侵入体主要有_______、________、________三种类5.火成岩的化学成分分类,按SiO2 含量划分为四大类:超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩的SiO2 含量(单位为wB/%)分别依次是__________、_________、__________、_________。
6.与侵入岩的橄榄岩、辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩化学成分相当的对应的火山岩岩石名称分别依次是____、____、____、______、______。
7.常见的刚性火山碎屑物有__________和__________。
8.火山岩岩石系列的划分,首先根据w(SiO2)-w(K2O+Na2O)图划分为____________ 和__________系列。
五大连池钾质火山岩中辉石斑晶的反环带结构研究及其对岩浆演化的约束冒福根;陈立辉;杨怀仁;曾罡;刘建强【摘要】五大连池钾质火山岩中发现具有反环带结构的单斜辉石斑晶。
反环带辉石的核部为次透辉石,与边部相比具有较低的Mg#值(68~77)、TiO2(0.23~0.50 wt.%)、Cr2O3(<0.06 wt.%)和较高的Al2O3(3.4~5.0 wt.%)、Na2O (0.43~0.78 wt.%)、FeO (8.8~11.0 wt.%)、MnO含量。
核部的稀土元素标准化曲线较为平坦,且具有非常显著的Eu和Sr的负异常(Eu/Eu*=0.35~0.63,Sr/Sr*=0.03~0.17),指示其为曾与斜长石平衡的变质岩辉石。
在Mg#-TiO2相关图上,核部总体成分落入华北下地壳低Mg麻粒岩中单斜辉石的成分范围,因此核部应该是来自下地壳麻粒岩的捕掳晶。
反环带辉石边部与正常辉石斑晶成分一致,具有较高的Mg#值(81~85)、TiO2(0.40~1.65 wt.%)、Cr2O3(0.03~0.25 wt.%)和较低的Al2O3(2.1~3.4 wt.%)、Na2O (0.34~0.63 wt.%)、FeO (4.6~6.6 wt.%)、MnO含量,轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=3.23~7.89,与玄武岩全岩的特征吻合。
利用主量和微量元素的分配系数进行的模拟计算均表明,反环带辉石边部与寄主岩浆已达到成分平衡,说明边部是在熔蚀核部的基础上再生长而成的岩浆成因辉石。
五大连池正常辉石斑晶的Mg#值与TiO2具有负相关性,指示岩浆在地壳深度经历了一定程度的演化。
反环带辉石斑晶边部由里到外Al2O3和Na2O含量逐渐增加的趋势支持岩浆经历演化的结论。
核部辉石的麻粒岩属性表明岩浆演化主要发生在下地壳。
温压计计算结果也指示正常辉石斑晶和反环带辉石的边部都结晶于下地壳深度的系列岩浆房。
晚期结晶的辉石斑晶总是比早期结晶的辉石更富集不相容元素,说明分离结晶作用导致五大连池玄武岩的不相容元素更富集。
1.简述岩浆岩多样性的原因?答:原生岩浆有玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆,原生岩浆直接冷却结晶或各种次生岩浆再冷却结晶形成了地球表面多种多样的岩浆岩。
原因:一是在少数情况下,原生岩浆可以快速上升、侵位和固结,形成具有原生岩浆化学组成的岩浆岩;二是在大多数情况下,原生岩浆可在其活动的不同阶段发生自身成分的分离、围岩物质的加入及两种不同成分岩浆的混合,形成次生岩浆,最终形成成分上及有差异,又互有关联的一套岩浆岩。
意义:2、简述闪长岩与正长岩的异同?答:闪长岩与正长岩都为岩浆岩中的中性侵入岩,SiO2含量为53—66%,全晶质,都以半自形粒状结构为主。
闪长岩的组合指数σ值<3.3,为钙碱性岩,主要矿物是中性斜长石和一种暗色矿物,常为角闪石,次要矿物为黑云母、单斜辉石、石英、钾长石;正长石的组合指数σ值为3.3-9,是钙碱性-碱性岩,主要矿物是碱性长石和斜长石,次要矿物为暗色矿物、石英、似长石。
3举例说明基性侵入岩的岩石学特征?答:举例辉长岩,SiO2含量为53-66%;主要矿物为基性斜长石和一种暗色矿物,常见的暗色矿物为单斜辉石和斜方辉石,次要矿物为普通角闪石、黑云母、橄榄石、石英和钾长石,副矿物是磷灰石、金属矿物、尖晶石等;主要是辉长结构、辉绿结构、辉长辉绿结构,也有反应边结构、包含结构,常见的构造是块状构造、带状构造、层状构造和球状构造。
4简述斑状结构和似斑状结构的异同?答:斑状结构和似斑状结构都是由两群大小不同的矿物颗粒组成的,大的为斑晶,小的是基质;斑状结构的斑晶和基质不是同一时期的产物,基质是隐晶质的,出现在火山岩或浅成岩石中,而似斑状结构的斑晶和基质是同一时期的产物,基质是显晶质,出现在深成岩石中。
5.比较辉长岩类与闪长岩类的岩石学特征?答:辉长岩类是基性侵入岩类,SiO2含量为45-53%;主要矿物为基性斜长石和一种暗色矿物,常见的是单斜辉石和斜方辉石,次要矿物是普通角闪石、黑云母、橄榄石、石英和钾长石,副矿物是磷灰石、磁铁矿、钛磁铁矿、尖晶石等;主要的结构是辉长结构、辉绿结构、辉长辉绿结构,也有反应边结构、包含结构,有块状构造、带状构造、层状构造和球状构造。
流纹岩rhyolite一种酸性喷出岩。
由花岗质岩浆喷出地表冷凝形成。
因经常发育流纹构造而得名。
呈熔岩流产出的流纹岩分布有限,一般呈规模不大的火山穹丘和岩流产出;而大面积分布、具流动构造的酸性火山岩,主要是熔结凝灰岩,它呈岩席、穹丘和岩墙产出。
流纹岩按其特征和产出的地质环境可分为钙碱性和碱性两个系列。
①钙碱性系列的流纹岩,常与流纹质、安山质凝灰岩、熔结凝灰岩和安山岩共生,产在岛弧、活动陆缘和大陆板内活动带。
一般呈绛红、肉红、灰黄等色。
除流纹构造外,还有石泡构造。
常具斑状结构,斑晶主要是石英和透长石,有时有数量不等的斜长石(卤长石或卤中长石),少量黑云母,偶尔见辉石斑晶。
在特定条件下,可出现少量堇青石、石榴子石或石墨。
基质为霏细结构、球粒结构和玻璃质结构,有时见脱玻隐晶质结构、显微嵌晶结构和显微文象结构。
其化学成分为SiO2>70%,CaO>1%,(K2O+Na2O)<8%, K2O>Na2O。
②碱性系列的流纹岩,常与碱流岩、碱长粗面岩和碱性玄武岩共生,产在大陆边缘活动带的拉张阶段和裂谷阶段,是岩浆后期分异作用的产物。
碱性流纹岩一般为绿色、灰绿色、灰紫色和灰白色。
呈斑状结构,斑晶常见有钠透长石、歪长石或钠长石,石英很少或没有,可见少量普通辉石或霓辉石。
基质微晶可见霓石、钠闪石和钠钙闪石等。
基质结构除钙碱性流纹岩中所见的类型之外,还有粗面结构和粗面-霏细结构。
其化学成分为SiO2>68%, CaO<1%,(K2O+Na2O)>8%,Na2O含量常大于K2O。
形成流纹岩和流纹质火山岩的岩浆通常认为是地壳物质在特定深度、温度和含水量的条件下部分熔融而产生的。
但有时会混入来自上地幔的基性岩浆。
与流纹岩伴生的金属矿产有铅、锌、银、金和铀等,非金属矿常见的有沸石、蒙脱石、高岭石、叶蜡石、明矾石和萤石等。
(见彩图[流纹岩5×7厘米产地:河北赤城] )英安岩dacite一种中酸性喷出岩。
2015年9月,第21卷,第3期,492-507页September 2015,Vol.21,No.3,pp.492-507高校地质学报Geological Journal of China Universities_____________________________收稿日期:2015-04-20;修回日期:2015-05-11基金项目:本文受国家自然科学基金(41172060)和内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室(自主课题ZZKT-201307)资助作者简介:冒福根,男,硕士研究生,矿物学、岩石学、矿床学专业;E -mail :geoball90mao@*通讯作者:陈立辉,男,教授,主要从事火成岩岩石学方面的研究;E -mail :chenlh@五大连池钾质火山岩中辉石斑晶的反环带结构研究及其对岩浆演化的约束冒福根1,陈立辉1*,杨怀仁2,曾罡1,刘建强11.内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室(南京大学),南京大学地球科学与工程学院,南京2100232.台湾成功大学地球科学系,台南701摘要:五大连池钾质火山岩中发现具有反环带结构的单斜辉石斑晶。
反环带辉石的核部为次透辉石,与边部相比具有较低的Mg #值(68~77)、TiO 2(0.23~0.50wt.%)、Cr 2O 3(<0.06wt.%)和较高的Al 2O 3(3.4~5.0wt.%)、Na 2O (0.43~0.78wt.%)、FeO (8.8~11.0wt.%)、MnO 含量。
核部的稀土元素标准化曲线较为平坦,且具有非常显著的Eu 和Sr 的负异常(Eu/Eu *=0.35~0.63,Sr/Sr*=0.03~0.17),指示其为曾与斜长石平衡的变质岩辉石。
在Mg #-TiO 2相关图上,核部总体成分落入华北下地壳低Mg 麻粒岩中单斜辉石的成分范围,因此核部应该是来自下地壳麻粒岩的捕掳晶。
反环带辉石边部与正常辉石斑晶成分一致,具有较高的Mg #值(81~85)、TiO 2(0.40~1.65wt.%)、Cr 2O 3(0.03~0.25wt.%)和较低的Al 2O 3(2.1~3.4wt.%)、Na 2O (0.34~0.63wt.%)、FeO (4.6~6.6wt.%)、MnO 含量,轻重稀土分馏明显(La/Yb )N =3.23~7.89,与玄武岩全岩的特征吻合。
利用主量和微量元素的分配系数进行的模拟计算均表明,反环带辉石边部与寄主岩浆已达到成分平衡,说明边部是在熔蚀核部的基础上再生长而成的岩浆成因辉石。
五大连池正常辉石斑晶的Mg #值与TiO 2具有负相关性,指示岩浆在地壳深度经历了一定程度的演化。
反环带辉石斑晶边部由里到外Al 2O 3和Na 2O 含量逐渐增加的趋势支持岩浆经历演化的结论。
核部辉石的麻粒岩属性表明岩浆演化主要发生在下地壳。
温压计计算结果也指示正常辉石斑晶和反环带辉石的边部都结晶于下地壳深度的系列岩浆房。
晚期结晶的辉石斑晶总是比早期结晶的辉石更富集不相容元素,说明分离结晶作用导致五大连池玄武岩的不相容元素更富集。
平衡计算表明,与辉石斑晶平衡的岩浆与玄武岩全岩在微量元素特征上高度相似。
考虑到全岩高度一致的微量元素特征,研究认为五大连池玄武岩的成分变化主要受下地壳岩浆房中的结晶分离作用控制,地壳混染(包括壳源岩浆混合)可以忽略不计。
关键词:单斜辉石;反环带结构;五大连池;岩浆演化中图分类号:P588.1文献标识码:A文章编号:1006-7493(2015)03-0492-016Investigation of Reverse Zoning in Pyroxene Phenocrysts from Wudalianchi Potassic Lavas and its Constraints on Magmatic EvolutionMAO Fugen 1,CHEN Lihui 1*,YANG Huairen 2,ZENG Gang 1,LIU Jianqiang 11.State Key Laboratory for Mineral Deposits Research,School ofEarth Sciences and Engineering Nanjing University,Nanjing 210023,China 2.Department of Earth Sciences,National Cheng Kung University,Tainan 701,ChinaAbstract:Clinopyroxene phenocrysts with reverse zoning have been observed in Wudalianchi potassic lavas.The cores are salites characterized by lower Mg #(68~77),TiO 2(0.23~0.50wt.%),Cr 2O 3(<0.06wt.%)and higher Al 2O 3(3.4~5.0wt.%),Na 2O (0.43~0.78wt.%),FeO (8.8~11.0wt.%)and MnO contents than those of the exteriors.Normalized REE patterns of the cores are relatively flat,andDOI:10.16108/j.issn1006-7493.20150823期冒福根等:五大连池钾质火山岩中辉石斑晶的反环带结构研究及其对岩浆演化的约束1引言中国东北五大连池钾质火山岩因具有富钾(K2O=4.50~6.09wt.%,Chu et al.,2013)、轻重稀土极度分馏(La/Yb)N=51.0±2.5(Chu et al., 2013)、极低的放射性Pb同位素(206Pb/204Pb= 16.83~17.1,Zou et al.,2003)等特征而与中国东部其它新生代玄武岩区分开来,其岩石成因也因此一直备受争议(Peng et al.,1986;Basu et al.,1991; Fan and Hooper,1991;Zhang et al.,1991,1995,1998; Liu et al.,1994;Zou et al.,2003;Choi et al.,2006; Chen et al.,2007;Chu et al.,2013;Kuritani et al., 2013)。
前人争议的焦点集中于钾质岩浆源区的性质(物质来源、岩性、起源深度、熔融机制等),而忽略了岩浆在地壳中的演化过程(地壳混染和分离结晶)。
基于部分样品中含有地幔橄榄岩捕掳体,且LILE和REE的浓度非常高,前人大多认为地壳混染对不相容元素和Sr-Nd-Pb-Hf同位素的影响非常小(Basu et al.,1991;Zhang et al.,1995, 1998;Zou et al.,2003;Kuritani et al.,2013)。
但Chu 等(2013)观察到该区玄武岩的187Os/188Os与1/Os 呈现明显的正相关性,并将其归因于2%~8%的下地壳混染。
Zhang等(1995)和Zou等(2003)等认为五大连池岩浆上升速度快,分离结晶对岩浆成分的改造也可忽略。
总体而言,以上工作对五大连池钾质火山岩演化方面(同化混染和分离结晶)的约束主要是基于全岩的地球化学,尚缺乏更直接的证据。
另一方面,岩浆在封闭体系中的演化过程信息常被记录在矿物(主要是辉石、橄榄石和斜长石)的各种环带结构之中(Streck,2008)。
由于辉石对岩浆中微量元素的分布具有重要影响(Skulski et al.,1994),并且其结构和成分保留了开放体系中各种岩浆演化过程的信息,对环带辉石的研究能够为解释岩石成因提供多方面的约束,例如岩浆特征(Guo et al.,2007)、结晶压力(深度)、源区岩性(Pilet et al.,2002;Gao et al.,2004,2008),甚至是源岩生成的构造环境(Nisbet and Pearce, 1977;于丽芳等,2011)等。
具有反环带结构的辉石多见于碱性火山岩(如,Pilet et al.,2002;Xu et al.,2003;黄小龙等,2007;Gao et al.,2008;于丽芳等,2011)和富镁安山岩(如Gao et al.,2004; Guo et al.,2007;Streck et al.,2007)。
目前,对于反环带辉石的形成常归因于(1)岩浆混合、(2)捕they also exhibit prominently negative anomaly of Eu and Sr(Eu/Eu*=0.35~0.63,Sr/Sr*=0.03~0.17),suggesting an origin from metamorphic rocks in equilibrium with plagioclase.In the plot of Mg#-TiO2,the overall composition of the cores falls within the compositional range of clinopyroxenes in lower crustal low-Mg granulites from North China Craton.As a result,the cores are inferred to be xenocrysts from granulites in the lower continental crust.The exteriors and normal pyroxene phenocrysts are similar in their compositions,which are higher in Mg#(81~85),TiO2(0.40~1.65wt.%),Cr2O3(0.03~0.25wt.%),and lower in Al2O3(2.1~3.4wt.%),Na2O (0.34~0.63wt.%),FeO(4.6~6.6wt.%),MnO.Their LREE and HREE are highly fractionated(La/Yb)N=3.23~7.89,which are consistent with the basaltic whole rocks.The exteriors were in equilibrium with the host magmas,as is confirmed by both major and trace element modeling based on their partition coefficients.Thus the exteriors are suggested to be magmatic pyroxenes formed by overgrowth on the eroded cores.The Mg#of Wudalianchi normal pyroxene phenocrysts are negatively correlated with TiO2contents,pointing to a certain extent of magmatic evolution in crustal depth,consistent with the gradual increasement of Al2O3and Na2O contents from the inside out of the exteriors.The granulite facies nature of the cores further constrains the evolution to have occurred in the lower continental crust. Thermobarometer estimations also suggest that the crystallization of normal pyroxenes and exteriors of reversely zoned pyroxenes were in serial magma chambers in the lower crust.Pyroxene phenocrysts crystallized in a later stage are more enriched in incompatible elements than those of earlier pyroxenes,indicating that fractional crystallization have enhanced the enrichment of incompatible elements of Wudalianchi basalts.Calculated melts in equilibrium with pyroxene phenocrysts are extremely similar with the ultimately erupted lavas in their trace element patterns.Considering the remarkably uniform whole-rock trace element patterns,we suggest that the evolution of Wudalianchi basalts in the crust were mainly controlled by the fractional crystallization in magma chambers,and crustal contamination (also mixing with crust-derived magmas)has had negligible effects on whole rock compositions.Key words:clinopyroxene;reverse zoning;Wudalianchi;magmatic evolutionCorresponding author:CHEN Lihui,Professor;E-mail:chenlh@493高校地质学报21卷3期掳晶残留和再生长、(3)岩浆中挥发份含量(尤其是水)的变化(Federico et al.,1988;Streck,2008)。