岩石大地构造学a.ppt

岩石大地构造学
多媒体教案
岩石大地构造学
(教学大纲草案)
学时:40 学分:2

本课程重点介绍全球不同大地构造环境中的岩浆活动及其所形成的火成岩岩石—构造组合类型,并以此为线索,将板块构造、岩石圈运动与火成岩岩石学记录有机地结合起来,恢复古板块构造演化历史,反衍壳/幔物质组成、温压状态及其动力学背景。岩石圈板块运动直接受深部作用过程的制约,90年代以来,把火成岩岩石探针与大地构造学密切结合的研究有了更大的发展,人们系统地总结了不同的岩浆系列以及板内、边缘盆地、岛孤等各种构造环境的岩浆作用、火成岩组合以及岩浆成因机制,从而使得岩石大地构造学作为一门新的地质学科日趋完善。
课程主要内容
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大陆克拉通
大洋板块
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大洋中脊
大陆裂谷系
陆间裂谷系
被动陆缘(大陆边缘裂谷)
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俯冲带
碰撞带
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●20世纪初期,岩石学家开始注意到不同类型的火成岩具有显著的地域分布规律。
● (Province)的概念。
●,增加了北极岩套(Arctic Suite)的概念
● 1921年尼格里根据含钾岩流,又提出了地中海岩套的概念。然而,这些单纯的地理性区域概念尚未明确地涉及构造背景。
●20世纪60年代,随着板块学说的建立,岩浆成因和火成岩成分变化规律被赋予了全新的地质构造含义。不同火成岩岩石系列与全球构造的关系,也即火成岩组合在不同地区重复出现,成分变化和分布规律与构造背景的关系引起了地学界的广泛重视。
●目前,人们已经识别出地球上有三种主要的岩浆系列。即拉斑玄武质、钙碱质及碱质系列,每个系列都由侵位于地壳中或喷出于其上的一组紧密相关的岩浆岩石组合组成。当用板块构造理论考虑问题时,人们进一步认识到这三种岩浆系列以及火成岩石的共生组合有着完全不同的分布特点。
● Ringwood(1969)提出了按板块构造环境分类岩浆的意见,以及岩浆产生与板块构造相互关系的示意图(图1)。
● Dikinson(1971)首次提出了“岩石构造组合”(Petrotectonic assembleges)的概念。
● Condie(1976)按照板块构造模式将岩石构造组合的概念系统化,讨论了其成因,并提出了生成环境可分为板块边缘和板块内部两大类,多数岩浆都是在板块边缘生成的。它们可以进一步细分为汇聚边缘,离散边缘,边缘盆地,大洋盆地,裂谷系,克拉通和碰撞带等不同环境及其相应的岩石构造组合(表1)。
● 80年代以来,把火成岩岩石学与大地构造学密切结合的研究有了更大的发展,人们系统地总结了不同的岩浆系列以及板内,边缘盆地,岛孤等各种构造环境的岩浆作用、火成岩组合以及岩浆成因机制,从而使得火成岩大地构造学作为一门新的地质学科日趋完善。
3 板内岩浆活动
大陆克拉通区
●在大陆克拉通地区火成岩并不十分发育。大陆克拉通区发现的火成岩大多呈小型的侵入杂岩体、岩墙、岩床、火山颈、岩管或(少数情况下)呈小的火山区出现。

●火成岩成分变化比洋壳区要复杂得多。
●一般认为,大陆克拉通火成岩可能与某种板内拉张性构造环境有关,但事实上很多地区尚不能认定它们与构造之间的确切关系。
●有些没有明显构造痕迹的地区,岩浆活动往往归因于和地下的热点或地幔上升的热柱有关。
●大陆板块内火成岩主要有:金伯利岩、碱性岩(高钾岩系)、高原溢流玄武岩以及火成碳酸盐四种组合类型。
●金伯利岩最集中的地区是西伯利亚和南非。
●由于定位快,它们一般没有经过结晶分异作用,不能形成岩系。但南非曾有过分异金伯利岩的报导。
●至今还未发现过喷发的金伯利岩,但坦桑尼亚有类似于金伯利岩的熔岩。
●与金伯利岩有关的碳酸岩则常呈熔岩或凝灰岩喷出。
●过去认为和金伯利岩有关的碳酸岩和蛇纹岩是后期蚀变结果,现在认为至少有一部分是由于高碱岩浆富含CO2及H2O流体的不混熔分离产物。
●有时由于压力变化,金伯利岩岩浆中释放出部分CO2及CaO,可以形成一套黄长玄武岩及含钙镁橄榄石的岩石,有时有黄长煌斑岩。
●碳酸岩常常与碱性岩如磷霞岩、霓霞岩、霓霞钠辉岩、钛铁霞辉岩等共生,但并非所有碱性岩都伴有碳酸岩。
●金伯利岩和碳酸岩多集中于裂谷附近或裂谷系中,有的在破裂的陆缘,如东非裂谷、贝加尔裂谷、阿尔丹穹曲、莱茵地堑、巴西海岸等地。