成因岩石学
岩石学期末复习提纲
一、绪论1、岩石：天然产出的由一种或多种矿物或类似矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体等)组成的固态集合体.2、岩石的成因分类:①岩浆岩：主要由地壳或地幔的岩石经熔融或部分熔融形成的高温熔融的岩浆,在侵入地下或喷出地表冷凝固结而成的岩石.岩浆岩与火成岩是同义语.②沉积岩：主要形成于地表条件下，是由地表风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外力作用下搬运、沉积、固结而成.③变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石.如大理岩，片麻岩等。
3、岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的主要判别标志：①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.②岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。
霞石、白榴石等矿物、以及气孔、杏仁构造等。
③岩浆岩体与围岩之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。
④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。
⑤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.⑥岩浆岩（除火山碎屑岩）中没有任何生物遗迹。
4、三大类岩石的野外特征对比：5、三大岩石的关系：火成岩:由岩浆冷凝固结后形成的岩石。
火山岩:岩浆及其他岩屑、晶屑等沿火山通道喷出地表形成的岩石.岩浆岩的喷发形式按火山通道的形状分为：熔透式(面):是指岩浆喷自直径很大，形状不太规则的火山通道的一种面型喷发。
裂隙式(线）：岩浆沿一个方向的大断裂(裂隙）或断裂群上升,喷出地表。
有的从窄而长的通道全面上喷；有的火山呈一字形排列分别喷发，但向下则相连成为墙状通道。
因此，称为裂隙喷发（fissure eruption)。
中心式（点)：中心式喷发（Central eruption），是指岩浆沿颈状管道的一种喷发。
喷发通道在平面上为点状,又称点状喷发.多数近代火山属于这种类型，其最大特点是常在地表形成下缓上陡的火山堆(volcanic cone)。
岩浆岩岩石学——岩浆岩的成因
第十三章岩浆岩的成因由前面的介绍可以看到，岩浆岩种类繁多，性状各异。
现简要介绍形成岩浆岩的岩浆种类及其来源；形成岩浆岩的地质作用和物理化学作用。
这些都是岩浆岩成因方面的重大问题，也是地质科学中的一些重大问题，目前仍在不断地探索和研究中。
一、原始岩浆的种类和起源根据目前研究，岩浆起源于上地幔和地壳底层，并把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原始岩浆。
岩浆岩种类虽然繁多，但原始岩浆的种类却极其有限，一般认为仅三、四种而已，即只有超基性(橄榄)岩浆、基性(玄武岩浆)、中性(安山)岩浆和酸性(花岗或流纹)岩浆。
当然，对这个问题的认识也经过一个长期历史发展过程。
在十九世纪中叶布恩森(Bonson,1851)曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原始岩浆的主张，但关于花岗岩浆的论点一直未受重视，一些学者却坚持认为只有一种玄武岩浆，而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。
这就是本世纪初至20年代期间风行一时的岩浆成因一元论。
最早提出一元论者是戴里(Daly)和鲍文。
但一元论不能解释这样一个众所周知的地质事实，即花岗岩在大陆地壳中的分布要比玄武岩广得多，例如据计算，花岗岩的分布面积比玄武岩大五倍，比其他深成岩大二十倍，并且花岗岩几乎不与玄武岩共生。
进入本世纪三十年代，列文生—列森格和肯尼迪(Kenndy,1933)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，又重新昌导花岗岩浆和玄武岩浆两种原始岩浆的论点，即所谓岩浆成因二元论。
本世纪中期前后，有人针对环太平洋“安山岩线”和阿尔卑斯型超基性侵入岩这种地质事实，又提出了安山岩浆和橄榄岩浆的论点。
于是进入了所谓岩浆成因的多元论阶段。
目前认为种类繁多的岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。
这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。
局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念，大致解释如下：和单种矿物比较起来，岩石在熔化时有下列两个特点：第一，是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点；第二，是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间，而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。
岩石学中的岩石形态与成因分析
岩石学中的岩石形态与成因分析岩石是地球表面和地壳深处最基础的物质之一，由多种矿物组成，对地球科学和生活有着极为重要的意义。
在研究岩石学领域中，对于岩石形态和成因的研究有着极其重要的作用。
本文将就此两个问题进行分析与探讨。
1. 岩石形态岩石形态是指岩石体和岩石表面的形状和特征。
不同的岩石具有不同的形态特征，这些特征不仅决定了岩石的物理力学性质，而且对岩石的成因也有着很大的影响。
下面列举几种主要的岩石形态特征：（1）层理结构：常见于沉积岩中，受到波浪或水流的冲刷和搬运作用，在垂直方向上形成多个平行层面的构造。
这种结构具有很高的可分性和堆积特征，对岩石的成因和古环境的解析十分关键。
（2）熔体结晶相：熔体结晶是指在高温高压下，熔体在一定时间内逐渐冷却并形成的由矿物晶体构成的结构。
这些结构组成了不同的岩浆岩、火山岩等等，对于理解岩浆的成因和演化过程具有重要意义。
（3）裂隙结构：裂隙是由不同原因形成的，如岩浆冷却收缩、地震、岩层压力成因等等。
裂隙结构对岩石的物理性质、矿床开发、地下岩石结构等有着重要影响，在工程岩石中具有很高的价值。
（4）造型：造型指的是岩石在风化侵蚀、石化、沉积等自然过程中形成的各种独特的外形。
岩石外形不仅具有很高的艺术价值，对于其成因和生长过程的研究也可以为某些地质问题提供有力的佐证。
2. 岩石成因岩石成因是指岩石形成的过程和条件，包括物理、化学作用以及其他自然因素对岩石的影响。
岩石成因研究是岩石学中的核心内容之一，能够帮助我们认识地球历史和现代地质过程。
下面列举几种主要的岩石成因：（1）变质作用：变质作用是指岩石在高温高压下，受到地壳深部物理和化学作用的影响而发生改变的过程。
例如板块运动和火山爆发引起的地震，会导致岩石的压力和温度发生变化，从而形成变质岩。
（2）岩浆作用：岩浆是地球深处物质升华和熔化后形成的，随着长期地壳运动过程，岩浆会通过裂缝或火山口喷出，形成火山岩等。
岩浆作用对地球的演化过程和构造演化有重要影响。
《沉积岩石学》实验报告册_实验报告_
《沉积岩石学》实验报告册篇一：沉积岩实验报告册《沉积岩石学》实验报告册学院名称：专业班级：姓名：学号：成绩：实验一沉积岩的构造与结构（2学时）一、实习要求1.观察几种常见的沉积岩构造，并初步掌握分析及描述方法。
2.认识并掌握几种常见的碎屑岩结构，并学会分析及描述方法。
二、实习内容1.沉积岩的构造：观察层理、波痕、泥裂、晶体印模、槽模、结核、迭锥、圆度、分选性、球度）及表面特征；胶结物及杂基的结晶程度及排列方式（对于显晶质）；胶结类型（包括接触类型和支撑类型）。
（2）泥质结构（粒度结构按粘土、砂、粉砂的相对含量来划分；（3）粒屑结构（包括颗粒种类及大小；胶结晶的结晶程度；泥晶基质（灰泥）；支撑类型及胶结类型；（4）结晶（晶粒）结构（颗粒大小、自形程度及晶粒间接触界线）晶粒结构：粒屑结构：实验二碎屑岩—砾岩及角砾岩（2学时）一、实习要求1.学会对陆源碎屑岩的观察和描述方法，学会正确的命名。
2.镜下观察碎屑成分、胶结物成分及其特征。
二、实习内容1.手标本观察：岩石的颜色；岩石的结构（重点描述碎屑颗粒的粒度、形状（圆度和球度）、分选性和表面特征）；碎屑颗粒的成分及含量；胶结物成分、结构特征及含量；杂基成分和含量；胶结类型和支撑关系；可见到的构造特征；成岩后2.镜下观察：重点观察成分（包括碎屑颗粒、杂基及胶结物成分）；结构（包括颗粒大小（最大，最小，平均）、分选性、磨圆度、接触类型、支撑类型、胶结类型）；微构造；成因分析（母岩性质、流体性质、搬运情况等）。
薄片：粒度：圆度：分选性：杂基含量及特征：胶结物成分、含量：接触类型、支撑类型及胶结类型：成因分析：次生变化现象：岩石命名：薄片：粒度：圆度：分选性：杂基含量及特征：胶结物成分、含量：接触类型、支撑类型及胶结类型：次生变化现象：成因分析：岩石命名：偏光倍偏光倍篇二：沉积岩石学实验指导书沉积岩肉眼观察、镜下鉴定的方法和实验肉眼观察和镜下鉴定是沉积岩最基本的、最简便的、最常用的研究方法。
岩石学最全知识点 完整版
岩石学总结知识点岩石学期末复习资料一、1、岩石是天然产出的由一种或多种矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体）组成的固态集合体。
2、岩浆是在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、富含挥发物质的熔融体。
3、沉积岩是地表及地表不太身的地方形成的地质体。
它是在常温常压条件下,由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的。
4、层理是沉积物沉积时在层内形成的成层构造,它由沉积物的成分．结构颜色及层的厚度．形状等沿垂向的变化而显示出来。
5、由地球内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。
由变质作用形成的岩石叫变质岩，二、填空（共20分）1、组成沉积岩的沉积物有母岩的风化产物、生物物质、火山物质及宇宙物质。
2、岩石的种类很多，按其成因可分为三大类（1）岩浆岩，（2）沉积岩，（3）变质岩3、按造岩矿物在岩浆岩中的含量和分类中作用分为主要矿物、次要矿物、副矿物。
4、粒屑的颗粒类型包括：内碎屑、鲕粒、骨粒、团粒、团块。
5、侵入岩的产状包括：岩床、岩盆、岩盖、岩脉、岩株、岩基。
6、磨园度可分为四级：棱角状、次棱角状、次圆状和圆状。
7、基性岩类的代表性侵入岩是辉长岩、浅成岩类是辉绿岩；喷出岩是玄武岩。
8、火山碎屑物按内部组分结构可分为岩屑、晶屑与玻屑三种。
9、变质作用的外部因素包括：1、温度；2、压力；3、具化学活动性流体；4、时间。
10、变质作用的方式包括：重结晶作用，变质结晶作用，交代作用，变质分异作用，变形作用和碎裂作用三、判断对错（共20分，将错的部分打×）1、陆源碎屑岩的分类及粒度为：砾岩：碎屑直径>2mm；粉砂岩：碎屑直径0.0063-0.004mm；砂岩：碎屑直径2-0.0063mm；泥质岩：碎屑直径<0.004mm。
2、内源沉积岩按成分可分为八类：1、铝质岩类；2、铁质类岩，3、镁质岩类，4、磷质岩类，5、蒸发岩类，6、可燃有机岩类，7、石英岩类，8、碳酸盐岩类。
岩石学中的岩石矿物组合与岩浆成因分析
岩石学中的岩石矿物组合与岩浆成因分析岩石学是地质学的重要分支之一，它主要研究地球表层岩石的形成、演化和变质过程。
在岩石学中，岩石的矿物组合和岩浆成因分析是关键的研究内容之一。
本文将从岩石的矿物组合和岩浆成因分析两个方面进行探讨。
一、岩石的矿物组合岩石的矿物组合是指岩石中各种矿物的组成和结构特征。
岩石的矿物组合对于确定岩石的性质、成因和演化有着重要的意义。
不同岩石类型的矿物组合也会呈现出不同的特征。
1. 侵入岩的矿物组合侵入岩，即从地壳深部升华到地表的岩浆，具有不同的化学成分和矿物组合。
例如，对于花岗岩来说，其中常见的矿物有石英、长石和云母等。
而对于辉绿岩来说，其中的矿物组合则主要包括透辉石、斜长石等。
2. 火山岩的矿物组合火山岩是由火山喷发的岩浆在地表冷却凝固形成的岩石。
常见的火山岩有玄武岩、安山岩等。
这些火山岩的矿物组合通常包括斜长石、辉石、石英等。
3. 沉积岩的矿物组合沉积岩是由岩屑、有机碎屑或溶解物质在水体中沉积后形成的岩石。
各种沉积环境和成因条件下，沉积岩的矿物组合也会有所不同。
例如，碎屑岩中的矿物主要为石英、长石、云母等；在碳酸盐岩中，主要由方解石、方铅矿等组成。
二、岩浆成因分析岩浆成因分析是岩石学研究中的重要内容，它帮助我们了解岩浆的来源，揭示了岩石形成与演化的过程。
岩浆成因可以通过研究岩浆的矿物组合、岩石的地球化学特征和地壳构造环境等方面来进行。
1. 岩浆的来源岩浆来自地幔和地壳深部，形成的原因通常有下面几种：（1）岩石的部分熔融：一部分岩石在一定的温度和压力条件下，会发生部分熔融，形成岩浆。
（2）岩石的幔源：岩浆可以直接来自于地幔深部的熔融岩石。
（3）板块俯冲：当地壳板块俯冲到地幔深部时，会遇到高温和高压的环境，形成岩浆。
2. 岩浆成因类型根据地球化学特征和岩浆的形成条件，岩浆成因可以分为以下几种类型：（1）岛弧岩浆：形成于俯冲带上的岛弧区域，其特点是富含K、Rb等元素和富大离子亲石元素的花岗岩。
凹凸棒石的岩石学特征和成因分析
凹凸棒石的岩石学特征和成因分析岩石学是地质学中研究岩石的组成、结构、性质和形成机制的一门学科。
在岩石学中，凹凸棒石是一种与地球内部动力活动和洋中脊扩张有关的特殊岩石。
本文将着重探讨凹凸棒石的岩石学特征和成因分析。
首先，我们来了解凹凸棒石的岩石学特征。
凹凸棒石是一种具有特殊形态的火成岩，呈棒状结构，表面覆盖着凹凸不平的突起。
它的颗粒呈椭圆形，大小约为几毫米至几十厘米。
凹凸棒石的颜色多样，可以是黑色、灰色、红色或绿色。
其质地坚硬，通常呈块状或颗粒状分布。
其次，凹凸棒石的成因分析。
凹凸棒石主要形成于洋中脊扩张带和火山弧带等构造环境。
在大洋中脊扩张区，地壳因为板块拆离而形成裂隙，岩浆在裂隙中上升，并迅速冷却和凝固，最终形成凹凸棒石。
而火山弧带主要是由于板块俯冲引起的岩浆活动，凹凸棒石常出现在岩浆喷发的过程中。
这些特殊的构造环境导致了凹凸棒石的独特形态和分布。
凹凸棒石的形成受到多种因素的影响。
首先是岩浆来源。
大部分凹凸棒石形成于较酸性至中性的侵入性岩浆中，如花岗岩、辉石岩和闪长岩。
其次是岩浆的冷却速度。
岩浆在喷发或侵入过程中迅速冷却，形成颗粒状结构的凹凸棒石。
此外，压力和分离作用也对凹凸棒石的形成起到了重要作用。
高温高压环境下，侵入性岩浆中的矿物会发生相互作用和分离，形成凹凸棒石。
凹凸棒石的化学成分也是其独特的特征之一。
凹凸棒石主要由硅酸盐矿物组成，如石英、长石和角闪石等。
此外，它还含有少量的黑云母、斜长石和辉石等。
这些矿物的成分和结构可以帮助我们进一步理解凹凸棒石的形成过程和时间。
通过岩石中各种矿物的组合和含量，我们可以推断凹凸棒石形成的温度、压力和地质时代。
最后，凹凸棒石在地质学研究中具有重要的价值。
它是研究地球内部动力活动和岩石循环的重要指示岩石之一。
通过对凹凸棒石的形态和分布进行观察和分析，可以帮助我们了解地球内部岩浆活动的演化过程。
另外，凹凸棒石还可以作为岩石成因和地质历史的重要证据，为地质研究提供有力支持。
成因不同的岩石具有不同的属性
成因不同的岩石具有不同的属性岩石是地球表面最常见的固体物质，它们由不同的矿物质组成，呈现出多样的颜色和纹理。
岩石的属性取决于它们的成因，即形成岩石的过程和环境。
不同的成因导致了岩石在物理、化学和力学特性方面的差异。
本文将探讨成因不同的岩石所具有的不同属性。
首先，让我们了解一下岩石的三种常见成因类型：火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是从地下深处的岩浆中形成的。
当地下熔融岩浆冷却并凝固时，形成了火成岩。
其中最常见的火成岩是花岗岩。
花岗岩具有高度结晶的颗粒结构，富含石英、长石和云母等矿物质。
花岗岩通常呈现出均匀的纹理和坚硬的质地，因此在建筑和雕刻方面得到广泛应用。
沉积岩是由岩屑、有机物和化学物质沉积而成。
当岩屑如沙、泥和碎屑在水或风的作用下沉积并逐渐压实时，形成了沉积岩。
石灰岩是一种常见的沉积岩。
石灰岩通常由钙碳酸盐矿物如方解石和白云石组成。
石灰岩呈现出多样的颜色和纹理，并且容易溶解。
它在建筑和雕刻领域有重要的应用，同时还是许多化石的主要载体。
变质岩是由于高温和高压作用下，原有的岩石发生了物理和化学变化而形成的。
片麻岩是一种常见的变质岩。
片麻岩具有层状结构和丰富的矿物含量，如云母、长石和石英。
它的颗粒排列相对平行，因此具有较强的硬度和耐磨性。
片麻岩常用于室内装饰和建筑领域。
不同成因的岩石具有不同的物理和化学特性。
火成岩具有高度的结晶性、坚硬的质地和较高的熔点。
沉积岩则比较软，容易分层，对水的侵蚀性较大。
而变质岩具有强大的抗压和抗拉强度，但通常比火成岩和沉积岩更容易分裂。
此外，不同的岩石也具有不同的化学成分。
火成岩富含硅酸盐矿物，沉积岩中富含碳酸盐矿物和含铁氧化物。
变质岩中含有富含铝和硅的岩石矿物。
岩石的属性对其用途具有重要意义。
例如，由于花岗岩的坚硬和耐磨特性，它通常用于建筑和雕刻领域。
石灰岩在建筑领域具有较好的雕刻性能，很多古代建筑也使用了大量的石灰岩材料。
片麻岩由于其硬度和耐磨性被广泛应用于室内装饰和建筑物的立面。
新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约
新疆笔架山早二叠世火山岩带岩石成因来自岩石学、地球化学及同位素年代学的制约新疆笔架山早二叠世火山岩带的岩石成因受到岩石学、地球化学和同位素年代学的制约。
笔架山火山岩带主要由安山岩、流纹岩和火山碎屑岩组成，其成因可以通过各种研究手段进行探索。
岩石学的制约可以通过矿物组合、岩石结构和岩石纹理来识别不同类型的火山岩。
研究发现，笔架山火山岩带中的安山岩和流纹岩具有典型的玄武岩特征，包括黑色或灰色的颜色、细粒的晶体结构以及流线或斑状的岩石纹理。
火山碎屑岩则由碎裂的火山岩碎片和角砾组成，其颗粒大小和岩屑形状可以提供有关岩石来源和运动形式的关键信息。
地球化学的制约可以通过分析岩石中的化学元素含量和组成来推断火山岩的成因。
研究表明，笔架山火山岩带的安山岩和流纹岩富含铁、镁等金属元素，并且具有较高的硅含量，这与玄武岩的特征相一致。
此外，火山碎屑岩中的岩屑成分也可以提供有关火山喷发活动类型和源区物质的信息。
同位素年代学的制约可以通过测定岩石中的同位素组成来确定其形成年代。
研究使用不同的同位素系统（如锆石U-Pb、辉长石Ar-Ar和锆石Lu-Hf）来进行测年，发现笔架山火山岩带的形成年代约为早二叠世，具体为2.5-2.3亿年前。
这一发现与地质地层的对比和年代学资料的支持一致，进一步证实了火山岩的时代和岩石组成的密切关系。
综上所述，通过岩石学、地球化学和同位素年代学的制约，可以对新疆笔架山早二叠世火山岩带的岩石成因进行深入研究。
这些研究结果不仅有助于揭示地球历史中的火山活动模式和构造演化，还为矿产资源勘查和环境保护提供重要参考。
此外，与火山岩成因相关的研究还可以通过分析岩石中的矿物组合和结构特征来推断火山喷发的条件和环境。
例如，在笔架山火山岩带中的安山岩和流纹岩中常见的矿物包括辉石、石榴石、磁铁矿和黑云母等。
这些矿物的类型和存在形式与岩浆源区的温度、压力和物质组成有关，可以提供有关火山喷发作用的重要线索。
另外，地球化学分析还可以通过确定火山岩中的稀土元素和微量元素的含量和组成，来追踪不同岩浆来源和地壳演化过程。
岩石学中的火山作用与火山岩成因
岩石学中的火山作用与火山岩成因岩石学是地球科学的重要分支之一，研究地球上各种不同类型的岩石形成的原理和过程。
火山作用是岩石学中的一个重要课题，它涉及到火山喷发、岩浆生成以及火山岩的形成等方面的内容。
本文将探讨岩石学中的火山作用与火山岩成因，并从不同角度解析这一领域的研究进展。
一、火山作用的基本概述火山作用是指地球上的火山活动，它是地壳中岩浆运动的表现形式。
火山活动主要分为喷发火山和休眠火山两种形态。
数百万年以来，火山作用一直在地球表面形成了大量的火山口、火山喷发物和火山岩。
随着科学技术的进步，人们对火山活动的研究越来越深入，对其成因和预测也有了相应的认识。
火山喷发是火山作用的主要现象之一，它是指地壳中高温高压的岩浆从地下深处喷发到地表。
这种喷发能够释放出巨大的能量和物质，形成火山口和周边的火山喷发物。
火山岩是火山喷发产生的一种特殊岩石，它具有很高的热辐射能力和绝缘能力，被广泛应用于建筑、冶金等领域。
二、火山岩成因的研究进展火山岩成因是岩石学中的重要课题之一，研究人员通过对火山岩的化学成分、矿物组成和结构特点等方面的分析，揭示了火山岩形成的过程和机制。
1. 岩浆起源理论火山岩的成因与岩浆的起源有密切关系。
岩浆起源理论认为，岩浆是地球深部部分物质的熔融产物，它通过地幔和地壳的物质循环形成。
火山岩的成因可以分为岩浆来源于地幔和岩浆来源于地壳两种情况。
2. 火山喷发过程火山喷发是火山岩形成的重要过程，它包括岩浆的上升、喷发物的喷发和侵入物的形成等多个环节。
根据岩浆的成分不同，喷发物可以分为玄武岩、安山岩、流纹岩等不同类型。
3. 方解石作用与火山岩成因火山作用还与方解石作用有密切关系。
方解石是一种重要的岩石学矿物，在火山岩的成因中起着重要作用。
方解石会与火山岩中的碳酸盐反应，生成二氧化碳等气体物质，进一步促进了火山岩的形成。
三、岩石学中的火山作用研究方法在岩石学中，研究人员使用了多种方法和技术来探索火山作用的不同方面。
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《成因岩石学》读书报告吉林伊通幔源包体的微量元素组成及其成因岩石学意义姓名：梁飞学号：201001010224班级：地质学二班2013年4月吉林伊通幔源包体的微量元素组成及其成因岩石学意义摘要：利用离子探针分析了吉林伊通幔源包体（二辉橄榄岩、辉石岩和易剥橄榄岩）中单斜辉石和富钾玻璃体微量元（Ti、Zr、Nb、Hf、Rb、Sr、Ba、Y)和稀土元素（REE)含量结果表明二辉橄榄岩的单斜辉石存在三种稀土配分型式：轻稀土（LREE)亏损型、U型和LREE富集型。
高场强元素（HFSE)相对相邻REE的亏损程度随LREE富集程度的增大而增大。
分异熔融模型模拟计算表明，二辉橄榄岩为上地幔低程度（0〜6%)部分熔融的残余，而LREE的富集与含挥发份富钾硅酸盐熔体的交代作用有关。
‘粗粒”和糜棱”二辉橄榄岩的微量元素组成对比说明地幔交代富集事件发生在剪切变形之前。
(1) 辉石岩中单斜辉石具有与世界各地岩浆型辉石岩包体相似的稀土配分型式。
HFSE亏损程度较低。
因而代表了玄武质岩浆高压结晶的产物。
辉石岩母岩浆类似于寄主玄武岩浆，而与富钾玻璃体无关。
（3)易剥橄榄岩中单斜辉石富集LREE,稀土配分型式和HFSE亏损程度与富集LREE的二辉橄榄岩相比均十分相似。
因此，微量元素数据支持了由岩石学研宄获得的成因模式，即伊通易剥橄榄岩是交代流体与正常二辉橄榄岩相互反应的产物。
交代流体（现为富K玻璃体）的形成与挥发份存在条件下上地幔（交代）橄榄岩的低程度、近熔点部分熔融有关。
关键词：蔓源物质微量元素地球化学吉林引言吉林伊通中新世碧玄岩和碱性玄武岩含有丰富的橄榄岩包体，初步的岩石学和矿物学工作已揭示出该地区上地幔的种种不同寻常的特征：（1)本区二辉橄榄岩具有由碱性玄武岩捕虏的幔源包体中罕见的糜棱结构，暗示上地幔经历了强烈的剪切变形，并可能与郯庐断裂的活动有关（Xuetal., 1993); (2)这些糜棱二辉橄榄岩具有不均一的矿物化学组成，并且显示了与‘粗粒”橄榄岩截然不同的热状态(Xu et al., 1993)。
（3)该区另一主要岩类即易剥橄榄岩含有富钾玻璃体(体积百分比达5%〜10%),记录了上地幔熔融事件和熔体迁移过程中因与围岩反应而导致的地球化学变异（Xu andMercier, 1991;林传勇等，1994),因此，伊通橄榄岩包体为深入研究上地幔物质组成和深部地质过程提供了不可多得的机会。
幔源橄榄岩包体的微量元素组成对部分熔融、分异结晶以及熔体.岩反应等过程十分敏感,因此对岩石中的微量元素含量的了解将有利于地幔组成、岩浆起源、地幔交代作用以及交代流体在上地幔的迁移过程等系列重要问题的阐明(McDonough and Frey, 1989)。
为此，我们利用离子探针分析了伊通包体中单斜辉石和富钾硅酸盐玻璃体的稀土、微量元素含量，目的在于提供不同类型岩石的成因约束，了解地幔剪切变形过程中化学组分的带入和带出，探讨剪切变形和地幔交代作用之间的关系，弄清伊通地区上地幔交代作用特征及富钾玻璃体的成因。
二.正文样品：Xu et al. (1993)和林传勇等（1994)对伊通橄榄岩包体进行了详细的岩石学研究。
这里仅作简要的描述。
包体可分为三种类型：二辉橄榄岩，辉石岩和含富钾玻璃体的易剥橄榄岩。
二辉橄榄岩包体按矿物颗粒大小可以分为两类。
第一类是‘粗粒”橄榄岩，矿物颗粒均大于1mm，结构类型包括Mercier and Nicolas ( 1975)描述的原生粗粒结构、残斑结构和等粒变晶结构。
第二类是糜棱” 二辉橄榄岩，在数量上约占伊通二辉橄榄岩的20%。
在结构上以颗粒细小(< 0.1mm)，且具良好的变形纹理为特征。
电子探针分析反映出这两类岩石在化学、热状态上的差异(Xu et al.，1993)。
粗粒”橄榄岩中斜方辉石成分均一，处于化学平衡状态，其平衡温度为900°C 〜1000°C。
而糜棱”二辉橄榄岩中斜方辉石显示了颗粒与颗粒之间、单颗粒矿物内部的成分不均一性。
多数斜方辉石残斑中心有一成分平台，而在边缘有成分分带。
详细的温度计算表明这些样品经历了从950C到750C的冷却过程。
辉石岩具粗粒火成结构，与岩浆成因的堆积岩相似。
易剥橄榄岩以颗粒细小和富含富钾、钠玻璃体为特征，具变形结构，因而有别于岩浆成因的堆积岩。
易剥橄榄岩的矿物化学显示了较宽的成分范围(Fo为79 〜91)，玻璃体富碱质组分（IGO为5.5%〜9. 1%; Na2O 为5.2%〜9.4%)、贫铁镁质组分(MgO为0.9%〜4. 4%; FeO为0.27%〜1. 18%)，在富Fe和富Mg易剥橄榄岩中玻璃体成分基本相似。
通过详细的岩石学研究，Xu and Mercier( 1991)认为它们是正常二辉橄榄岩与幔源交代流体相互作用的产物。
三.分析方法8 个二辉橄榄岩、2 个辉石岩和5 个易剥橄榄岩中单斜辉石( Cpx ) 和硅酸盐玻璃体的微量元素( T i、Zr 、Nb、Hf、Rb、Sr、Ba、Y) 和稀土元素( REE) 含量是在英国爱丁堡大学离子探针室的Camecaims-4f 上获得的。
采用10keV 的一级一价负氧离子束轰击镀金矿物表面, 产生的二次离子经能量过滤和二次加速后在质谱仪上测得其离子生成量( Ion Yields) , 再以国际标准样NBS-610 作基准, 采用Hinton ( 1990) 推导的方法将离子生成量转化为元素在矿物中的含量。
分析精度为: Sr 、Zr, ±0～15%; 轻稀土( LREE) , ±5% ～10%; 重稀土( HREE) ,±10% ～15% 。
分析的精度和准确度还可通过分析二级标样( 产于美国Kilbourne Hole 的一单斜辉石巨晶) 来检验。
表1 列出的数据说明离子探针分析基本上能重演其它方法( 中子活化法) 获得的REE 丰度。
富钾玻璃体中的较高的Ba 含量使BaO 严重干扰151Eu 和153Eu。
而一些主元素( Si, Al) 和轻稀土形成的化合物也与167Er 重叠。
因此根据每次分析的BaO/ Ba 比值和轻稀土丰度校正了玻璃体中Eu 和Er 的含量。
四.分析结果离子探针分析数据列于表2。
现按岩石类型叙述如下。
4. 1 二辉橄榄岩二辉橄榄岩中Cpx的REE、微量元素含量变化范围大。
（La/Yb)N变化于0. 15〜6. 4，Sr/ Nd值(约为10)相对稳定，且在正常地幔变化范围之内（15±5，McDonough and McCol- luch，1987)。
根据球粒陨石标准化的稀土配分型式可以分出三种类型（图1a): (1) LREE亏损型，主要见于未经严重亏损的粗粒”橄榄岩中；（2) U形稀土配分型式，主要见于糜棱”橄榄岩，虽然其中稀土(MREE)和HREE的分布特点与LREE亏损型分布型式相似，但轻稀土(La〜Nd)上扬而形成U形分布，类似的稀土配分型式已在世界各地的大洋和大陆橄榄岩研究中有过报道(Johnson et al.，1990; Sen et al.，1993)，代表了色层柱交代过程中早期阶段的特征（Navon and Stolper 1987; Bodinier et al.，1990); (3) LREE 富集型，从La 到Lu 稀土分布呈负斜率展布，Cpx中LREE含量可达球粒陨石中LREE含量的70多倍。
其中样品3 〜17中HREE和MREE分异强烈，基本上呈直线分布，LREE则呈倒U形。
这种配分型式被认为是原生橄榄岩同交代流体达到化学平衡后的典型特征(Hauri and Hart，1994)。
高场强元素(HFSE)与稀土元素之间的分异可用Ti/Tf 和Zr/Z/图解（图2)来判别。
Ti/Ti* 和 Zr/Zr* 比值的计算方法据 Salters and Shimizu ( 1988)，即 Ti* = (Eu+ Gd) n/2 和Zr* = (Nd+ Sm) n/2。
Ti/Tf和Zr/Z/小于或大于1分别表示HFSE相对相邻REE亏损或富集。
可以清楚地看出，所有二辉橄榄岩中Cpx显示了 HFSE相对相邻REE亏损的特征。
其中富集LREE的单斜辉石中HFSE的亏损程度(Zr/Zr*为0. 04〜0. 2; Ti/Ti*为0. 06〜0. 1)较亏损LREE的单斜辉石(Zr/Zr*为0. 36〜0. 50; Ti/Ti*为0. 33〜0. 57)更为强烈，而后者与深海橄榄岩相似(Johnson et al.，1990)。
4.2辉石岩两个辉石岩中的Cpx具有相似的稀土组成。
LREE到MREE的配分型式较为平坦，而MREE到HREE则呈负斜率分布。
其HFSE的亏损程度（Zr/Z/ = 0.70; Ti/Ti* = 0.58)比二辉橄榄岩中 Cpx 小，而与世界其它地区的岩浆型II类辉石岩相似（Roden and Shimizu，1993; Sen et al.， 1993)。
易剥橄榄岩中Cpx的稀土组成以LREE富集为特征，但LREE呈倒U形，在Pr或Nd形成最高点（图1c)。
这一配分型式与二辉橄榄岩中LREE富集型十分相似。
虽然也有点类似于上述辉石岩的特征，但稀土总量和LREE富集程度[(La) n= 44 〜88]明显高于后者。
而且，除3-15样品夕卜，其余样品的HFSE均相对相邻REE的亏损程度与富集LREE 的二辉橄榄岩相似(图2)。
3-15样品为富铁样品（Fo= 78)，其稀土配分显示了强烈的Ti亏损，但无Zr异常。
易剥橄榄岩中富钾玻璃体具有与共存Cpx相似的HREE丰度，但其LREE含量(LaN为268〜480;图1d)明显地高。
所分析的玻璃体的微量元素配分型式均有Ti和Hf负异常。
Zr负异常见于样品MA91-4和3-34，而未见于样品3-26和3-40。
5. 讨论橄榄岩包体的微量元素含量为我们提供了有关大陆岩石圈地幔成分和演化的重要信息。
因为各种地幔过程（如部分熔融、变质出熔和交代作用）会在橄榄岩，特别是在Cpx中留下不同的地球化学印记。
例如，部分熔融会导致橄榄岩中玄武质组分和不相容元素的亏损，而地幔交代作用则会导致LREE等不相容元素的富集。
至于HFSE相对于相邻REE是否亏损则取决于交代介质的性质（硅酸盐或碳酸盐熔体）(Green and Wallace，1988)。
基于这些认识，我们将对伊通地区不同类型岩石的成因进行剖析，弁探讨相关的地幔过程。
5. 1 二辉橄榄岩5. 1. 1地幔亏损事件部分粗粒”橄榄岩中Cpx的HREE呈平坦分布，LREE和MREE呈正斜率分布，大部分糜棱”橄榄岩中Cpx的HREE也显示了相似的配分特征。
这说明伊通二辉橄榄岩代表了未亏损地幔经不同程度熔融后的残余。