花岗岩成因分类及其Pearce判别 Barbarin方案(2)

2018-11-28 19:50

M型花岗岩为地幔和地壳的混合型,是幔源花岗岩。

12、请问同熔型与重熔型花岗岩是依据什么划分的,还有I、S型花岗岩又是什么意思? 以岩浆源区性质区分的I( i n f r a c r u s t a l 或 i g n e o u s )、S ( s u p r a c r u s t a l 或 s e d i m e n t a r y )型花岗岩分类被大多数学者所接受。加上目前经常讨论的A ( a l k a l i n e ,a n o r o g e n i c和 a n h y d r o u s )型和较为少见的M( m a n t led e r i v e d ) 型, MI S A ( 即 M、I 、 S和 A型)是目前最常用的花岗岩成因分类方案(吴福元等,2007)13、地质学上为什么说海底的岩石都是玄武岩,而大陆上的都是花岗岩?

根据地球内部各种物理性质,尤其是地震波波速的变化,可将地球内部从地表到地球中心划分为三个一级圈层(地壳、地幔和地核)

地壳:平均厚度33km,是固态地球的最外一圈,其下界以莫霍面与地幔分开,由固态岩石组成,可分为大陆地壳和大洋地壳两种类型。

大陆地壳具有双层结构,上地壳主要由富含各类富铝的硅酸盐矿物的酸性岩浆岩(花岗岩)和变质岩(片麻岩)等组成,故称硅铝层;下地壳主要由富含各类铝、铁、镁的硅酸盐矿物的基性岩浆岩组成,以玄武岩为代表,故称硅镁层。

大洋地壳平均厚度6公里,缺失硅铝层,只有玄武岩层 14、如何区别花岗岩、安山岩、辉绿岩这种三类岩石?

火成岩按二氧化硅的含量分为酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。

二氧化硅含量>65%者为酸性岩;二氧化硅含量在52%-65%者为中性岩;二氧化硅含量介于40%-52%者为基性岩性;超基性岩性的二氧化硅含量<40%。 同时按火成岩的生成条件又可以分为深成岩、浅成岩和喷出岩。

花岗岩为深成酸性岩;安山岩是中性喷出岩;辉绿岩为浅成基性岩,以上这些都是火成岩。15、如何区别玄武岩和安山岩?

相同点:二者都属于熔岩;都产生于相同的构造环境,安山岩还产于大洋中脊和板内裂谷等非构造环境。

二者都属于火成岩中的喷出岩。

玄武岩属于基性火山岩类,安山岩属于中性火山岩。

玄武岩SiO2含量变化于45%~52%之间,而安山岩SiO2含量变化在53%~63%;

玄武岩系列可分为亚碱性系列玄武岩和碱性系列玄武岩,其中亚碱性系列玄武岩又可分为拉斑玄武系列和钙碱性系列,而安山岩属于亚碱性系列的火山岩,成分与对应的侵入相闪长岩相当;通常玄武岩具有斑状结构、间隐-间粒结构,块状构造、杏仁构造等,安山岩具有斑状结构、交织结构,气孔构造、杏仁构造。 16、玄武岩类、安山岩类、流纹岩类的区别?

都属于火成岩中的喷出岩类。玄武岩是基性的喷出岩,安山岩是中性的喷出岩,流纹岩是酸性喷出岩。由于它们的SiO2含量不同,其矿物组成和含量也不同。

玄武岩:二氧化硅含量为45%-52%,主要矿物成分为辉石、基性斜长石,不含石英或石英含量极少,色深。

安山岩:二氧化硅含量为52%-63%,主要矿物成分为角闪石、中性斜长石,可含少量石英。

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流纹岩:二氧化硅含量大于63%,色浅,浅色矿物以钾长石、酸性斜长石和石英为主。特点是石英大量出现,约占岩石的1/4到1/3;暗色矿物较少,一般为黑云母。 它们的矿物组成之所以不同,是因为岩浆的组分不同。

17、如何区别玄武岩、粗面岩、安山岩和流纹岩(就是在看手标本的时候怎么样分辨,直观一点的)?

玄武岩是基性的,安山岩中性,流纹岩酸性,酸碱性不同。

(1)、玄武岩:二氧化硅含量为45%-52%,主要矿物成分为辉石、基性斜长石,不含石英或石英含量极少,色深。

(2)、安山岩:二氧化硅含量为52%-63%,主要矿物成分为角闪石、中性斜长石,可含少量石英。

(3)、流纹岩:二氧化硅含量大于63%,色浅,浅色矿物以钾长石、酸性斜长石和石英为主。特点是石英大量出现,约占岩石的1/4到1/3;暗色矿物较少,一般为黑云母。 (4)、粗面岩 (trachyte):是一种SiO2近于饱和而碱质较高的中性喷出岩。与粗面岩相当的深成岩是正长岩。其 SiO2平均含量为 60%左右,Na2O+K2O为8~13%。粗面岩一般具块状构造,有时呈流状构造。通常有数量不等的斑晶,基质为全晶质粗面结构。粗面岩主要由碱性长石组成,并含少量斜长石、石英和铁镁矿物。据次要矿物种属,可对粗面岩作进一步命名,常见的有石英粗面岩、黑云母粗面岩、钠闪粗面岩、霓辉粗面岩、白榴粗面岩和蓝方粗面岩等。其中前两种岩石称钙碱性粗面岩,后三种称碱性粗面岩。

根据其中所含有的长石不同,粗面岩基本分为:钾质粗面岩,主要含有碱性长石;钠质粗面岩,主要含有钠长石和歪长石。

18、简述花岗斑岩和斑状花岗岩以及花岗岩这三个概念的联系和区别? 花岗斑岩、斑状花岗岩都只是花岗岩中的一类而已。

花岗岩,是一个大的岩石类型,SiO2含量占岩石的66%以上;由石英、斜长石、钾长石等组成的酸性侵入岩。

花岗斑岩, 具有斑状结构的花岗岩,岩石整体具有斑状结构,基质为隐晶质结构;

斑状花岗岩,具有似斑状结构的花岗岩,岩石整体具有似斑状结构,基质为显晶质结构。 19、花岗斑岩与石英斑岩长石斑岩有哪些区别? 二者皆为酸性火成岩,区别如下。 花岗斑岩(Granite porphyry)是具有斑状结构的花岗岩,斑晶主要为钾长石和石英(斑晶含量一般为15-20%,斑晶通常被熔蚀,石英斑晶往往呈六方双锥状)。基质为隐晶质-微晶结构,基质成分与斑晶成分相同,具有微花岗结构。花岗斑岩通常以小岩株、岩瘤、岩盘、岩墙产出,或作为同期晚阶段的侵入体穿插于大花岗岩岩体中。 石英斑岩(quartz porphyry):是一种具有流纹岩成分的隐晶质岩石。岩石具有斑状结构,斑晶以石英为主,可有少量透长石或正长石及黑云母。基质为隐晶质。石英斑岩多呈脉状产出,有时为浅成岩体的边缘相。 花岗斑岩(Granite porphyry)的矿物成分与相应的深成岩--花岗岩相同,不同的是它具有斑状结构,表明它是浅成岩。 19、何为造山带?

造山带 (orogenic belt) ,是地球上部由岩石圈剧烈构造变动和其物质与结构的重新组建使地壳挤压收缩所造成的狭长强烈构造变形带,并往往在地表形成线状相对隆起的山脉,一般与褶皱带、构造活动带等同义或近乎同义。包括地壳挤压收缩,岩层褶皱、断裂,并伴随岩浆活动与变质作用所形成的山脉,以及拉伸构造、剪切走滑在形成裂谷、裂陷盆地的同时,

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相对造成周边抬升,构成山系。这种横向收缩、垂向增厚,隆升成山而造成构造山脉的作用叫作造山作用或造山运动 ,与地壳运动中的造陆运动相提并论。通常造山带有两种类型,一类形成于克拉通之上,另一类形成于显生宙特别是中新生代造山带之上,或称之为造山带的复活。

造山带的特征标志:

①造山带是地壳的缩短带。造山带的地壳缩短可以由挤压作用直接产生,也可以由斜向走滑作用衍生;

②造山带广泛发育塑性流动、韧性剪切、褶皱、冲断和/或剪压构造带。早期造山作用和褶皱作用有相通的意思,现在看来褶皱和冲断推覆构造的发育程度仍然是造山带和克拉通地区的主要宏观构造区别之一;

③造山带有广泛的变质作用发生,岩石组构发生改变。 ④造山带有强烈的中酸性岩浆活动,有广泛的热参与;

⑤造山带沉积以非史密斯地层为主。较大规模的造山带通常有蛇绿混杂岩带存在; ⑥地壳中参与造山作用的主体是硅铝层陆壳物质,洋壳物质以残留体形式存在,在整个造山带中所占的比例很小。 造山带的特征:

①具有很宽的增生楔,增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新;

②增生楔中有多条蛇绿岩带,是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的; ③增生型造山带中有多条钙碱性火山岩和花岗岩带,其生成时代也向着海沟后退方向变新; ④增生地体内含有海山、大洋岛和大洋台地的构造碎块,使增生型造山带复杂化; ⑤增生型造山带中具有多条韧性剪切带,可能是蛇绿岩构造就位的滑脱带; ⑥增生型造山带含有大型-超大型铜、金和多金属矿床。

从微量元素方面来对花岗岩构造背景进行判别

JULIAN A. PEARCE

摘要:花岗岩按照侵入位置可以分为四类-洋脊花岗岩(ORG),火山岛弧花岗岩(VAG),板内花岗岩(WPG)和碰撞花岗岩(COLG),并且这四种花岗岩根据具体产出形态和岩石学特征又可以进一步划分。我们已经建立了一个600个高质量花岗岩微量元素分析数据库,并且花岗岩产出位置已知,利用洋脊花岗岩标准地球化学数据和SiO2含量进行分析后,可以知道大部分花岗岩在微量元素特征方面存在很大差异。ORG,VAG,WPG,COLG这四种花岗岩的区分在Rb-Y-Nb and Rb-Yb-Ta方面上是比较有效的,尤其是Y-Nb, Yb-Ta, Rb-(Y + Nb) andRb—(Yb + Ta)的图解。尽管这些边界都是靠经验而来的,但是可以根据地球化学模型来建立不同花岗岩的一个理论基础。后碰撞花岗岩在大地构造分类上显示出一定的问题,因为他们的特点与碰撞事件时岩石圈的厚度和组成有关,也与之前岩浆活动的时期和位置有关。如果对后碰撞花岗岩的地球化学方面双倍的约束,花岗岩微量元素的特征都趋向于晚太古代的构造环境。

前言

微量元素分类图标很多时候都是用于玄武质火山岩的构造背景判别(e.g. Pearce & Cann, 1973; Floyd & Winchester, 1975; Pearce, 1975; Wood et al.,1979; Winchester & Floyd, 1977; Shervais, 1982).。然而,很多时候一些岩浆/构造事件在地表揭露的只是深层岩,尤其是花岗

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岩(sensu lato).。我们的目的就是把微量元素分类图标的应用范围推广到我们所命名的含有至少5%模式石英的深层岩。

为什么在判别个构造背景时玄武岩比花岗岩更受到重视呢,主要有两个原因。最主要是因为对于已知背景的花岗岩分类具有一定的难度,从他们出露在地表以来,就很难得到构造背景的明确的地球化学证据。第二个原因就是花岗岩复杂的形成过程,这使得他们的地球化学特征很难解释,例如晶体形态,地壳混染,挥发分对元素的带入和带出。玄武岩在判断构造背景方面要比花岗岩重要的多(e.g. Hanson, 1978).然而这些问题可以通过低蚀变的样品来平衡,所以对于他们的分类来说,活动元素要比稳定元素应用更多一些。当然,目前也已经有一些花岗岩分类的方案,对构造背景也有一定的指示意义。Peacock's (1931)的碱-灰质指数(alkali-lime index)和Shand's (1951)的进一步划分为过碱性、碱性和亚碱性来表示花岗岩主量元素的特征,并且也指示出一些简单的假设:钙碱性花岗岩石岛弧岩浆活动产物,碱性和过碱性与版内背景有关,过铝质花岗岩石是沉积岩深熔作用形成,尤其是大陆碰撞时期。Streckeisen's (1976)的分类也对构造环境提供了一些信息,然而Debon & Le Fort (1982)基于La Roche(1978)早期成果公布了一个特征矿物表格,这里包含了构造背景化学和矿物的分类。他将花岗岩分为S型和I型(Chappell &White, 1974; White & Chappell, 1977)花岗岩,最初只是成因分类,目前已经可以用来预测构造背景。S型花岗岩是大陆碰撞产物,I型花岗岩是科迪勒拉山系和后造山抬升形成(e.g. Beckinsale, 1979; Pitcher, 1983)。为了强调区别,他又划分A和M型花岗岩来分别区别非造山和洋弧背景。后者也可以包括Coleman & Peterman (1975)提出的大洋斜长花岗岩,主要是洋脊形成的蛇绿岩套中富钠的花岗岩。

尽管以上分类很有用处,但是他们范的最大缺点就是对过去构造背景的指示。这些矿物和主量元素的分类通常只是简单的分类,因为他们并不是主要用来判断构造背景。S、I、A、M型花岗岩分类很难应用,因为他们的边界并不清楚,还因为这些花岗岩类型和构造背景的单相关关系并不经常有效,后文我们会提到。所以我们利用相反的方向来分类,利用已知构造环境的花岗岩分析得到相应的地球化学和矿物特征。我们利用的600个样品,采自不同构造背景,有洋脊,火山弧,板内和碰撞背景。我们测试的元素包括XRF微量元素K, Rb, Sr, Y, Zr and Nb (and sometimes Ce, Ba and Th)和INAA微量元素,Ba和稀土元素Hf, Ta and Th,他们的矿物学和主量元素特征已经有记录。三分之一的数据已经公布给大学,剩余的也正在进行。

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花岗岩的构造背景分类

表一列出了测试样品所采自的构造环境。他们被分成四组:洋脊,火山弧,版内和碰撞花岗岩。每一组又进一步分为构造和岩石学分类。

洋脊花岗岩

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