高级岩浆岩岩石学 第八章 岩浆起源和演化剖析
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岩浆的产生与演化
SiO2 = 40%～75% 挥发份 （＜6％） H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F 成矿金属元素
●（3）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℃
一般来说，熔岩流的温度总是 比地下深处同成分的、正在结晶的 岩浆高，这是因为地下深处的岩浆 富含挥发份，挥发份可以使起熔温 度和液相线温度明显下降。
（四） 局 部 熔 融 的 概 念 ●局 部 熔 融 是 现 代 岩 浆 成 因 的 一 个 基 本 概 念。 ●与 单 矿 物 比 较， 岩 石 熔 融 有 两 个 特 点： 一 是 岩 石 熔 化 温 度 低 于 其 构 成 矿 物 各 自 单 独 熔 化 时 的 熔 点； 二 是 岩 石 从 开 始 熔 融 到 全 部 熔 化 有 一 个 温 度 区 间。
（三） 原 生 岩 浆 种 类 的 不 同 认 识
● 1. 一 元 论 1851 年,Bonson 曾 提 出 有 玄 武 岩 浆 和 花 岗 岩 浆 两 种 原 生 岩 浆 的 主 张, 但 关 于 花 岗 岩 浆 的 认 识 一 直 未 受 重 视. 戴 里 和 鲍 文 等 学 者 坚 持 认 为 只 有 一 种 玄 武 岩 岩 浆. 而 所 有 的 岩 浆 岩 都 是 由 玄 武 岩 浆 派 生 出 来 的. 这 一 理 论 无 法 解 释 地 壳 中 大 量 存 在 花 岗 岩 的 事 实. ● 2. 二 元 论 列 文 生- 列 信 格 和 肯 尼 迪(1933 年) 根 据 花 岗 岩 和 玄 武 岩 同 为 地 壳 中 分 布 最 广 的 岩 浆 岩 这 一 事 实, 重 新 倡 导 花 岗 岩 浆和 玄 武 岩 浆 两 种 原 生 岩 浆 的 论 点. ● 3. 多 元 论 本 世 纪 中 期, 环 太 平 洋 安 山 岩 及 阿 尔 卑 斯 超 基 性 侵 入 岩 的 研 究, 使 人 们 确 信 种 类 繁 多 的 岩 浆 岩 是 由 橄 榄 岩 浆、 玄 武 岩 浆、 安 山 岩 浆 和 花 岗 岩 浆 通 过 复 杂 的 演 化 而 形 成 的。 这 几 种 原 生 岩 浆是上地幔和地壳底部的固态物质在一定条件下通过局部熔 融（ 重 熔） 产 生 的。
《岩浆的形成和演化》课件
火山喷发
岩浆可以通过火山喷发进入大气 层，喷发物包括岩浆、气体和烟 尘等。
断裂和地震
火山地震和热液活动会导致地壳 破裂，岩浆也会顺着破裂口流出。
岩浆的演化和变质作用
结晶分异作用
岩浆最终会在结晶分异作用下分离出不同成分 的矿物质。
动力变质
在地堑形成的过程中，岩浆会对地下的沉积岩 石产生变形和褶皱，形成新的变形岩石。
《岩浆的形成和演化》 PPT课件
本课件将介绍岩浆的组成和运移方式，以及其对地球环境的影响。
岩浆的定义和特征
岩浆是什么？
岩浆是由地下熔融岩石流经火山 口或裂隙，冷凝成为固态岩石的 物质。
岩浆的运移方式
岩浆可以通过火山口喷发进入大 气层或在地下隧道中流动。
岩浆的特征
岩浆具有高温、高粘度、高密度 和易燃等特点。
火山与环境
火山活动会对周围环境造成一定的影响， 如地震活动、山体滑坡、噪音和空气污染 等。
岩浆对地壳和地球威胁人类
岩浆在地质环境中起到重要作用， 有些区域的岩浆含有丰富的矿产 资源。
由于岩浆的高温高压熔融作用对 大气环境和水域有着直接的影响。
火山岩浆喷发可以对人类造成直 接威胁，最关键的是烟雾和火山 灰对人呼吸系统的毒害。
岩浆的形成过程
板块构造理论
岩浆的形成与地球板块运动密切相关，其形成 过程复杂多样。
岩浆的结晶作用
岩浆结晶是指岩浆熔体冷却过程中，矿物质逐 渐结晶并沉淀下来形成的固态岩石。
火山喷发
火山喷发是岩浆形成的重要途径，其作用在于 将地下的熔岩体带至地表。
热液成矿
热液成矿是指热液通过地下流通系统，将矿物 质和金属元素沉积在地层中的过程。
变质作用
岩浆在熔融状态下对地下岩石产生高温和高压 的影响，形成新的变质岩石。
(完整版)《岩石学》第8章岩浆的形成与演化
晶体-熔体分离作用
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
开放体系
熔体-流体分离作用 岩浆混合作用
同化混染作用
二、岩浆的演化
（一）晶体-熔体分离作用——分离结晶作用 分离结晶作用（也称结晶分异作用）：发生在岩浆
结晶作用阶段，指早结晶的高熔点矿物与熔体分离 聚集，或者被略晚生成的矿物将其与熔体隔开，使 之不能与熔体充分反映，由此导致剩余岩浆成分发 生连续变化。 结果：可以形成不同成分的堆晶岩
再次
压力降低可以导致岩石的熔融温度降低
地幔岩石是如何熔融的
温度升高
压力降低 地幔底辟上升 减压熔融：可达 30%
绝 热 线
挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
使剩余岩浆的成分不断向富SiO2、K2O、 Na2O和TFeO/MgO
分异程度越大，残余岩浆的酸度越高
鲍文反应原理
根据自然界一些硅酸盐矿物 间的反应关系和实验资料， 提出了著名的鲍文反应原理
“结晶分异作用可以以下几 种方式发生：
(1) 早期结晶阶段形成的高密 度矿物的晶体沉降；
(2) 固溶体矿物环带;
(3)结晶作用结束阶段岩浆透 过结晶网格萃取。
Norman L. Bowen (1887-1956)
- “Father of Modern Igneous
矿物分离结晶的顺序－－鲍文（Bowen,1928）反应系列
橄榄石 斜方辉石 单斜辉石
（尖晶石）
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
开放体系
熔体-流体分离作用 岩浆混合作用
同化混染作用
二、岩浆的演化
（一）晶体-熔体分离作用——分离结晶作用 分离结晶作用（也称结晶分异作用）：发生在岩浆
结晶作用阶段，指早结晶的高熔点矿物与熔体分离 聚集，或者被略晚生成的矿物将其与熔体隔开，使 之不能与熔体充分反映，由此导致剩余岩浆成分发 生连续变化。 结果：可以形成不同成分的堆晶岩
再次
压力降低可以导致岩石的熔融温度降低
地幔岩石是如何熔融的
温度升高
压力降低 地幔底辟上升 减压熔融：可达 30%
绝 热 线
挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
使剩余岩浆的成分不断向富SiO2、K2O、 Na2O和TFeO/MgO
分异程度越大，残余岩浆的酸度越高
鲍文反应原理
根据自然界一些硅酸盐矿物 间的反应关系和实验资料， 提出了著名的鲍文反应原理
“结晶分异作用可以以下几 种方式发生：
(1) 早期结晶阶段形成的高密 度矿物的晶体沉降；
(2) 固溶体矿物环带;
(3)结晶作用结束阶段岩浆透 过结晶网格萃取。
Norman L. Bowen (1887-1956)
- “Father of Modern Igneous
矿物分离结晶的顺序－－鲍文（Bowen,1928）反应系列
橄榄石 斜方辉石 单斜辉石
（尖晶石）
岩浆演化序列
岩浆演化序列一、引言岩浆是地球内部高温熔融状态的岩石物质，由于其具有高温、高粘度和高含气量的特点，岩浆具有极大的破坏力和危险性。
岩浆演化序列是指岩浆在地壳中的形成、运移、成岩和变质过程。
本文将从岩浆的成因、分类和演化过程等方面进行探讨。
二、岩浆的成因岩浆的成因主要有两种：地幔部分熔融和地壳部分熔融。
地幔部分熔融是指地幔岩石在高温高压条件下发生部分熔融，形成岩浆。
地壳部分熔融是指地壳中的岩石在高温条件下熔融，产生岩浆。
三、岩浆的分类岩浆按照其成因和化学成分的不同可以分为两大类：火山岩浆和岩浆岩。
1. 火山岩浆火山岩浆是指从地壳深部上升到地表的岩浆，其形成的过程称为火山喷发。
火山岩浆主要成分为硅酸盐，包括基性火山岩浆、中性火山岩浆和酸性火山岩浆。
基性火山岩浆的成分较为简单，主要由铁、镁等元素组成；中性火山岩浆的成分介于基性和酸性之间，富含铝、钠等元素；酸性火山岩浆的成分复杂，富含硅、铝等元素。
2. 岩浆岩岩浆岩是指在地壳深部形成的岩浆冷却凝固后形成的岩石。
岩浆岩的分类主要依据其化学成分，包括镁铁质岩浆岩、铝质岩浆岩和碱性岩浆岩等。
镁铁质岩浆岩富含镁铁元素，如辉石岩、榴辉岩等；铝质岩浆岩富含铝元素，如花岗岩、闪长岩等；碱性岩浆岩富含钠、钾元素，如碱性花岗岩、碱性橄榄岩等。
四、岩浆的演化过程岩浆演化过程包括形成、运移、成岩和变质四个阶段。
1. 形成阶段岩浆形成的过程主要是地幔或地壳岩石在高温高压条件下发生部分熔融，形成岩浆体。
2. 运移阶段岩浆在地壳中的上升过程称为运移。
运移过程中，岩浆会受到地壳中的构造、岩性和温度等因素的影响，不同的岩浆会沿着不同的通道上升，最终进入地表。
3. 成岩阶段岩浆在地壳中冷却凝固形成岩石的过程称为成岩。
成岩过程中，岩浆中的矿物质会逐渐结晶，形成不同的岩石类型。
4. 变质阶段岩浆在地壳中成岩后，还可能受到地壳中的高温和高压作用，发生变质作用，形成变质岩。
变质岩是指岩浆岩在地壳中经历高温、高压和化学反应等作用后产生的岩石。
岩石成因与岩浆演化过程
岩石成因与岩浆演化过程岩石是地球上最常见的物质之一，它们以其多样化的形态和性质，为我们诠释地球的历史与演化提供了重要线索。
岩石有不同的成因类型，每一种类型都反映了地球内部和外部的动力学和化学作用。
而岩浆作为地球内部最基本的物质之一，其演化过程更是令人着迷。
岩石成因多样且复杂，主要分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类型。
火成岩是指由地壳或地幔中的岩浆冷却固化而形成的岩石，是由熔融状态变为固态的过程。
岩浆的来源一般有两处，一是岩石圈下部的地幔，经由火成活动上涌到地表形成火山岩；另一处是岩石圈上部的地壳，由于地壳板块在板块运动中的挤压和拉伸，导致局部熔融形成侵入岩体。
火山岩主要通过火山喷发活动发展，其成因与岩浆活动有着密切联系。
火山喷发时，地下岩浆被释放到地表，并在空气中快速冷却凝固。
在火山喷发的过程中，岩浆的物质成分和结构会发生变化，最终形成不同的火山岩类型，如玄武岩、安山岩和流纹岩等。
这些岩石常常呈现出块状、玻璃状或流纹状的形态，富含铁、镁等金属元素，同时也包含着丰富的火山气体。
侵入岩是指岩浆从地壳深部上升，未能完全喷发到地表而在地下冷却形成的岩体。
侵入岩的形成与地壳板块运动、岩浆的形成和升降速度等因素密切相关。
常见的侵入岩有花岗岩、辉绿岩和橄榄岩等。
花岗岩的成因复杂且多样，大部分是在地壳深部形成的，尤其是在板块边界和造山带上，因为这些区域存在着强烈的岩浆活动。
辉绿岩通常形成于大洋壳板块的拉伸和拆离过程中，因为在这些地区，地壳下部的地幔物质易于熔融形成辉绿岩。
橄榄岩则是在岩浆升腾和火山喷发的过程中，由于岩浆中不溶解的橄榄石结晶而形成。
沉积岩是指在地表沉积或形成的岩石，主要通过水流、风化、沉积等作用形成。
沉积岩的成因与环境中的物理、化学和生物因素密切相关。
常见的沉积岩包括砂岩、页岩和石灰岩等。
砂岩是由于水流或风将砂砾等大颗粒物质沉积而形成的，其沉积环境通常是河流和海滩等地。
页岩则是由于海洋中大量的有机物质沉积，经过长时间的加压和热变化而形成的。
第八章 岩浆的形成与演化
同化混染作用的鉴别标志：
1）主要出现在大型侵入体的边缘带，与围岩之 间常形成渐变过渡带；
2）在同化混染带，常含有围岩的捕虏体或捕虏 晶，出现不平衡矿物和不平衡结构，如花岗岩中 出现硅辉石；
3）岩石的结构、构造不均一，出现斑杂构造。
三、 火成岩多样性的原因：
（1）原生岩浆类型多样
取决于岩浆源区性质和岩浆形成过程中部分熔融程 度的不同
鲍文反应原理
根据自然界一些硅酸盐矿物 间的反应关系和实验资料， 提出了著名的鲍文反应原理 “结晶分异作用可以以下几 种方式发生： (1) 早期结晶阶段形成的高 密度矿物的晶体沉降；
(2) 固溶体矿物环带;
(3)结晶作用结束阶段岩浆透 过结晶网格萃取。
Norman L. Bowen (1887-1956)
绝 热 线
D. 挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部 分熔融作用产生的、未经过任何演化的岩浆。 岩浆形成后成分未发生变化的岩浆－玄武岩浆、 花岗质岩浆、安山岩浆等 （2）派生岩浆: 或次生岩浆，原生岩浆经过多种演化作用 派生出来的岩浆。
流动分异作用
特点：主要发生在流速变化较大的岩浆通道内，
如岩墙和岩脉中
原因：岩浆与上侵通道侧壁围岩间的粘滞摩擦作
用使流速从通道中心向边缘降低，导致矿物晶
体向流速高的中心带集中，使结晶的矿物与熔
体分离。
规模：影响有限，只在宽度小于100m的岩体中有
效，且仅限于岩体与围岩的接触带
流动分异作用的特点：
第八章 岩浆的形成与演化
相对位移
围岩
流 动 方 向
颗粒分散压力
二、岩浆的演化
分离结晶作用的方式：
• 扩散对流分异作用：由于岩浆内部与边部 存在着温度差，岩浆边部高熔点矿物先结 晶，高熔点组分（Mg、Fe、Ca）不断从 内部向边部迁移扩散，形成暗色矿物含量 高的冷凝边；岩浆房内部结晶晚， 低熔点 组分（Si、K、Na） 不断向内部扩散，中 心的岩浆成分逐渐变酸性，导致分异作用。
产生的浮力 残留固体与熔体的粘度
x
部分熔融作 用示意图
二、岩浆形成的基本条件
1、源区的岩石 2、热能的积累
温度的升高 压力的降低 挥发组分的加入
局部温度升高 1. 陨石撞击地球 2. 深部地幔物质上涌或地幔热流上升 3. 基性岩浆底劈侵至地壳底部或侵入地壳中
其次：
水的加入可以大幅度降低岩石熔点，促使岩 石熔融形成岩浆
绝 热 线
D. 挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
分熔融作用产生的、未经过任何演化的岩浆。 岩浆形成后成分未发生变化的岩浆－玄武岩浆、 花岗质岩浆、安山岩浆等
（2）派生岩浆: 或次生岩浆，原生岩浆经过多种演化作用
派生出来的岩浆。
二、岩浆的演化
岩浆从源区分离之后，温度、压力等条件发生了改变， 随即开始了岩浆演化历程，从原生岩浆演化出派生岩浆，生 成了多种岩石。在岩浆转变为岩石的过程中都发生了什么作 用呢？
晶体-熔体分离作用
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
围岩
流 动 方 向
颗粒分散压力
二、岩浆的演化
分离结晶作用的方式：
• 扩散对流分异作用：由于岩浆内部与边部 存在着温度差，岩浆边部高熔点矿物先结 晶，高熔点组分（Mg、Fe、Ca）不断从 内部向边部迁移扩散，形成暗色矿物含量 高的冷凝边；岩浆房内部结晶晚， 低熔点 组分（Si、K、Na） 不断向内部扩散，中 心的岩浆成分逐渐变酸性，导致分异作用。
产生的浮力 残留固体与熔体的粘度
x
部分熔融作 用示意图
二、岩浆形成的基本条件
1、源区的岩石 2、热能的积累
温度的升高 压力的降低 挥发组分的加入
局部温度升高 1. 陨石撞击地球 2. 深部地幔物质上涌或地幔热流上升 3. 基性岩浆底劈侵至地壳底部或侵入地壳中
其次：
水的加入可以大幅度降低岩石熔点，促使岩 石熔融形成岩浆
绝 热 线
D. 挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
分熔融作用产生的、未经过任何演化的岩浆。 岩浆形成后成分未发生变化的岩浆－玄武岩浆、 花岗质岩浆、安山岩浆等
（2）派生岩浆: 或次生岩浆，原生岩浆经过多种演化作用
派生出来的岩浆。
二、岩浆的演化
岩浆从源区分离之后，温度、压力等条件发生了改变， 随即开始了岩浆演化历程，从原生岩浆演化出派生岩浆，生 成了多种岩石。在岩浆转变为岩石的过程中都发生了什么作 用呢？
晶体-熔体分离作用
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
08第八章岩浆演化
岩墙
1
3）火山口沉陷作用 ） 在近地表地区，如果下部岩浆房因 岩浆喷发而变得空虚，上部的岩层就 会断裂沉陷，同时在围岩中形成环状 裂隙，岩浆将趁虚而入形成环状杂岩 体。
2
3
4
5
4）侵位机制的动力分类： 侵位机制的动力分类： ①主动侵位：主动夺取空间的侵位，包括底辟和气球膨胀侵 主动侵位 位。常常是同构造运动期间的侵入体。 ★特征 特征：等轴形态的整合侵入体，围岩和岩体均遭到挤压变 特征 形，区域性构造走向与接触面相适应，岩体内部定 向组构与围岩变形相适应 。 ②被动侵位：在浮力和压力的驱使下占住已有空间的侵位， 被动侵位 包括顶蚀、岩墙扩展和火山口沉陷的侵位。 ★特征 特征：形态不规则的不整合侵入体，围岩和岩体均未遭到 特征 变形，岩体内定向组构不发育 5）中浮面 中浮面：就浮力而言，岩浆在地表以下能够稳定停留的深度面称为中浮 中浮面 面（Walker,1991） 中浮面以下：岩浆密度＜围岩密度 中浮面以上：岩浆密度＞围岩密度 中浮面位置（常形成岩浆房）： 沉积盖层以下 基底岩石以下 酸性岩浆房以下 其它岩石密度有较大改变的地壳深部
3）挥发分： H2O：使起始熔融温度降低 CO2：使岩浆中的碱度增加 4）上地幔成分差异（地幔不均一性）：
3、安山岩成因——多成因论 安山岩成因——多成因论 ——
1）安山岩的特色： 安山岩的特色 ●分布范围广，可出现在不同的构造环境： ， 消减带岛弧环境 大洋中脊 板内裂谷等非造山环境。 ●成分变化大： 低MgO或高MgO 拉斑系列和钙碱性系列（AFM图） AFM图 AFM 钾含量变化范围大 同位素组成变化范围大（幔源、壳源、壳幔混源） 2）现在的成因观点： ）现在的成因观点： ●高镁安山岩：幔源型原生岩浆成因 ●洋脊和裂谷环境拉斑系列安山岩：幔源型拉斑玄武质原生岩 浆分离结晶成因 ●岛弧钙碱性安山岩 ：地幔楔和变质洋壳部分熔融产生安山岩 浆成因：
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✓ 在加热过程中，具有最低熔融温度的矿物首先熔 融；
✓ 在冷凝过程中具最低熔融温度的矿物最后结eO,MgO的；
✓ 大洋（玄武岩）地壳是由贫硅的地幔岩部分熔融 形成的；
✓ 部分熔融形成的岩浆会聚积和迁移进入岩浆房 （分凝和上升作用）
二面角（ dihedral angle，）与熔体分凝能力
From: /~gung/_Qplume/
Volatile Fluxing Mantle Wedge
Volatile Fluxing of Mantle Wedge
Downgoing Slab Crustal Melting
Primitive Mantle Melts vs. Remelting of the Lower Crust
岩浆底侵作用
Island Arc Petrogenesis
A proposed model for subduction zone magmatism with particular reference to island arcs. Dehydration of slab crust causes hydration of the mantle (violet), which undergoes partial melting as amphibole (A) and phlogopite (B) dehydrate. From Tatsumi (1989), J. Geophys. Res., 94, 4697-4707 and Tatsumi and Eggins (1995). Subduction Zone Magmatism. Blackwell. Oxford.
3、Where:岩浆产生的构造背景举例
MORB 减压熔融
Mantle Plumes - “Hot” or “Wet” Spots?
Seismic Tomographic Image of Iceland Plume
Contour of -2.5% shear wave velocity anomaly
From: ICEMELT Seismic Experiment - Wolfe et al., 1997
Super Plumes?
Volcanic Hot Spots on Earth’s Surface (dots)
Global shear wave velocity anomalies in deep mantle
Crustal Rocks Melt!
from: /~crlb/COURSES/270
models Global Heat Flow
convection in the mantle
observed heat flow warm: near ridges cold: over cratons
Illustration of the dihedral angle () of
melt droplets that typically form at multiple grain junctions. After Hunter (1987) In I. Parsons (ed.), Origins of Igneous Layering. Reidel, Dordrecht, pp. 473-504.
4、不同源区的产生的岩浆类型
地 幔：玄武岩浆、碧玄岩浆、霞石岩浆、苦橄岩浆、 科马提岩浆、金伯利岩浆、碳酸岩岩浆；
地 壳：花岗岩类；
俯冲带（地幔、洋壳、陆壳）： a.俯冲洋壳：由于脱水，产生含Si高的流体，以
产生“ 安山岩浆 ”, 埃达克岩(adakite) b.地幔楔性区：从靠近大洋的岛弧拉斑玄武岩
(TH)，向大陆K增高，变成碱性玄武岩浆 c.陆壳：钙碱性I型花岗岩和酸性火山岩
二、岩浆演化（岩浆分异） （Differentiation of Magmas)
自然界岩浆岩类型多种多样，岩浆岩多样性原因？ ①岩浆的不同起源－→原生岩浆的多样性
②岩浆的复杂演化－ →进化岩浆的多样性 岩浆主要通过以下作用而发生成分改变：分异、同 化混染、岩浆混合作用
第八章 岩浆起源与演化
1、岩浆起源：熔融与部分熔融
熔 融 作 用（melting)：源岩全部发生熔融形成岩 浆的过程
✓ 富硅的矿物先熔融（熔融温度较低），后结晶； ✓ 富铁镁的矿物后熔融，早结晶 深熔作用（anatexis):指的是变质岩尤其是混合岩
形成过程中地壳岩石发生分异和部分熔融的过程。
部分熔融（partial melting)： 岩石中仅部分矿物 发生熔融
2、Why ：熔融原因？
-Increase T -Decrease P -Add Water
（1）热的作用
➢温度随深度增加，俯冲板片被加热而发生熔融（火 成岩矿物的熔融温度一般为700o－1100oC) ➢在伸展背景下地幔对流（软流圈上涌） ➢玄武岩浆底侵作用 ➢例子：俯冲带
Crustal Geothermal Gradients
火成岩成分的多样性
46.7% （1）分散在 宽的范围内
53.3% 的样品聚积在 中心带内（2，3，4）
Analyses of a global sample of 41,000 igneous rocks of all ages
分异作用的主要类型
1、封闭系统的分异作用 （1）结晶分异作用（晶体－熔体之间的分异）： 重力分异、流动分异、压滤作用、熔体对流分异 （2）不混熔熔体的物理分异 （3）熔体－流体分离 2、开放系统的分异作用 （1）围岩混染物的同化作用 （2）两种或多种不同岩浆的混合 （3）AFC (同时发生结晶分异与同化混染）
from: /~vdpluijm/gs205.html
（2）压力的作用 ➢ 随压力增大，矿物的熔融温度增高； ➢ 热的地幔岩石会由于压力降低而发生熔融 ➢ 例子：热点和洋中脊
（3）挥发份的作用：降低熔融温度
Plagioclase Water-saturated vs. Dry Solidi
✓ 在冷凝过程中具最低熔融温度的矿物最后结eO,MgO的；
✓ 大洋（玄武岩）地壳是由贫硅的地幔岩部分熔融 形成的；
✓ 部分熔融形成的岩浆会聚积和迁移进入岩浆房 （分凝和上升作用）
二面角（ dihedral angle，）与熔体分凝能力
From: /~gung/_Qplume/
Volatile Fluxing Mantle Wedge
Volatile Fluxing of Mantle Wedge
Downgoing Slab Crustal Melting
Primitive Mantle Melts vs. Remelting of the Lower Crust
岩浆底侵作用
Island Arc Petrogenesis
A proposed model for subduction zone magmatism with particular reference to island arcs. Dehydration of slab crust causes hydration of the mantle (violet), which undergoes partial melting as amphibole (A) and phlogopite (B) dehydrate. From Tatsumi (1989), J. Geophys. Res., 94, 4697-4707 and Tatsumi and Eggins (1995). Subduction Zone Magmatism. Blackwell. Oxford.
3、Where:岩浆产生的构造背景举例
MORB 减压熔融
Mantle Plumes - “Hot” or “Wet” Spots?
Seismic Tomographic Image of Iceland Plume
Contour of -2.5% shear wave velocity anomaly
From: ICEMELT Seismic Experiment - Wolfe et al., 1997
Super Plumes?
Volcanic Hot Spots on Earth’s Surface (dots)
Global shear wave velocity anomalies in deep mantle
Crustal Rocks Melt!
from: /~crlb/COURSES/270
models Global Heat Flow
convection in the mantle
observed heat flow warm: near ridges cold: over cratons
Illustration of the dihedral angle () of
melt droplets that typically form at multiple grain junctions. After Hunter (1987) In I. Parsons (ed.), Origins of Igneous Layering. Reidel, Dordrecht, pp. 473-504.
4、不同源区的产生的岩浆类型
地 幔：玄武岩浆、碧玄岩浆、霞石岩浆、苦橄岩浆、 科马提岩浆、金伯利岩浆、碳酸岩岩浆；
地 壳：花岗岩类；
俯冲带（地幔、洋壳、陆壳）： a.俯冲洋壳：由于脱水，产生含Si高的流体，以
产生“ 安山岩浆 ”, 埃达克岩(adakite) b.地幔楔性区：从靠近大洋的岛弧拉斑玄武岩
(TH)，向大陆K增高，变成碱性玄武岩浆 c.陆壳：钙碱性I型花岗岩和酸性火山岩
二、岩浆演化（岩浆分异） （Differentiation of Magmas)
自然界岩浆岩类型多种多样，岩浆岩多样性原因？ ①岩浆的不同起源－→原生岩浆的多样性
②岩浆的复杂演化－ →进化岩浆的多样性 岩浆主要通过以下作用而发生成分改变：分异、同 化混染、岩浆混合作用
第八章 岩浆起源与演化
1、岩浆起源：熔融与部分熔融
熔 融 作 用（melting)：源岩全部发生熔融形成岩 浆的过程
✓ 富硅的矿物先熔融（熔融温度较低），后结晶； ✓ 富铁镁的矿物后熔融，早结晶 深熔作用（anatexis):指的是变质岩尤其是混合岩
形成过程中地壳岩石发生分异和部分熔融的过程。
部分熔融（partial melting)： 岩石中仅部分矿物 发生熔融
2、Why ：熔融原因？
-Increase T -Decrease P -Add Water
（1）热的作用
➢温度随深度增加，俯冲板片被加热而发生熔融（火 成岩矿物的熔融温度一般为700o－1100oC) ➢在伸展背景下地幔对流（软流圈上涌） ➢玄武岩浆底侵作用 ➢例子：俯冲带
Crustal Geothermal Gradients
火成岩成分的多样性
46.7% （1）分散在 宽的范围内
53.3% 的样品聚积在 中心带内（2，3，4）
Analyses of a global sample of 41,000 igneous rocks of all ages
分异作用的主要类型
1、封闭系统的分异作用 （1）结晶分异作用（晶体－熔体之间的分异）： 重力分异、流动分异、压滤作用、熔体对流分异 （2）不混熔熔体的物理分异 （3）熔体－流体分离 2、开放系统的分异作用 （1）围岩混染物的同化作用 （2）两种或多种不同岩浆的混合 （3）AFC (同时发生结晶分异与同化混染）
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（2）压力的作用 ➢ 随压力增大，矿物的熔融温度增高； ➢ 热的地幔岩石会由于压力降低而发生熔融 ➢ 例子：热点和洋中脊
（3）挥发份的作用：降低熔融温度
Plagioclase Water-saturated vs. Dry Solidi