岩浆岩岩石学-第13章 岩浆岩的共生组合及其形成大地构造环境.ppt

西北大学国家级精品课程
岩浆岩岩石学
西北大学地质学系 主讲：赖绍聪教授
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第十三章 岩浆岩的共生组合及其形成大地构造环境
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●二十世纪初期，岩石学家开始注意到不同类型的火成岩具有显著的地能与显生宙板块分离有关，也可能和热柱活动有关。
●最老的基维诺玄武岩的构造背景至今还无法弄清。

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●新近的研究结果表明，在全球范围内尽管各地质历史时期都有大陆板内岩浆活动，但大部分岩浆活动发生在元古代、中、新生代三个时期。
●为什么大陆板内岩浆活动主要集中在中元古代和中、新生代呢?

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●根据杜乐天(1990)提出的幔汁说和国外学者提出的地幔热流体说认为，幔汁或地幔热流体是全球地质运动的总根源。
●在地球演化历史中，幔汁或热流体既有聚积期又有发散期，即具有聚积和发散交替出现的规律。
●当幔汁或地幔热流体缓慢聚积时拉张性岩浆作用就很少；当幔汁或热流体聚积到一定程度，即由量变发展到质变时，则以地幔柱、热羽、热点的形式从地幔或核幔边界大规模上涌发散，引起地幔物质上隆、岩石圈破裂，沿破裂带形成大量的拉张性板内克拉通岩浆岩岩石组合 。

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●从板块构造的角度来考察火成岩组合与构造背景的关系，大洋地区似乎比大陆地区更显出规律性。
●大洋壳范围内的岩浆喷发是少量的，这种喷发由火山岛和洋底火山显示出来
●它们有两种基本产状，火山岛链和孤立火山。
●夏威夷群岛、澳特腊尔－马绍尔－吉尔伯特群岛是典型的火山岛链。
●火山链可能是当大洋岩石圈在地幔柱(热点)上运移时，由地幔柱(热点)产生的，地幔柱内或地幔柱上面产生的岩浆喷发出来形成了海山和岛链(图2)。
大洋板块
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●上地幔柱(热点)形成的玄武质原始岩浆，其化学成分主要取决于以下因素：
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●其形成过程可用双层地幔的简要模式来加以概括(图3)。该模式展示一种双层地幔结构。洋岛玄武岩原始岩浆起源于下层地幔，下层地幔由再循环俯冲洋壳和近原始地幔混合而成；上层地幔为亏损的软流圈地幔，它是洋中脊拉斑玄武岩原始岩浆的起源区；底劈上隆由上下地幔层的边界附近开始产生，部分熔融作用也同时发生。而上隆体附近的亏损地幔也将产生部分熔融，这两种部分熔融的产物可能发生岩浆混合作用，最后岩浆喷出形成洋岛(海山)火山岩，在中脊区则形成洋脊拉斑玄武岩。不同的是，在中脊区，亏损地幔熔融物占有更为重要的地位。
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●洋岛(海山)火山岩主要是拉斑玄武岩岩浆的产物，它是由大量拉斑玄武岩和较少的碱性岩组成。
●夏威夷群岛的火山岩中，拉斑玄武岩占85%，其它为中性及酸性岩、碱性玄武岩和更少的更为碱性的基性岩。
●冰岛的火山岩也属拉斑玄武岩系，但分异产物比夏威夷的多，这里还有流纹岩及火山碎屑岩，同时还有碱性玄武岩。
●洋岛玄武岩含K2O、TiO2、P2O5高，大离子半径的不相容元素包括轻稀土元素在内都比洋中脊玄武岩高。
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●大洋板内火山岛链往往显示出有规律的演化历史，夏威夷群岛就是一个实例。
●在该地区，一个特定火山的最老的岩石均为橄榄拉斑玄武岩，随后富铁石英拉斑玄武岩的丰度增大，最后是少量的碱性玄武岩(及其分异物)。
●这种事件顺序用热点模式最容易解释。
●在热点模式中，认为那些早期的岩浆活动反映了在地幔热柱中或其上面的广泛熔融作用。随着火山在热点上的运动，少量岩浆到达地表，以及浅处，分离结晶作用变得更占优势，产生较多的石英拉斑玄武岩。
●随着火山趋近地幔柱的边缘，等温线下降，熔融作用的深度及程度减小，结果产生小体积的碱性玄武岩。
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2 离散型板块边缘岩浆活动
大洋中脊岩浆活动
●大洋中脊是最重要的离散型板块边缘，是大洋区中最大量的火成岩产生地，也是洋壳产生的地方，洋底不断在中脊处形成，而后运移到大洋各外。
●大洋中脊以产生拉斑玄武岩和缺乏安山岩为特征，这种拉斑玄武岩，通常称为洋脊拉斑玄武岩(MORB—mid ocean ridge basalt)。
●板块扩张引起的压力释放将产生岩浆，沿洋中脊，地震活动产生于较浅的深度上，而观察到的热流却很高，说明该区贫碱的拉斑质玄武岩浆产生于较浅的深度位置上(