地球物质学中岩浆岩岩石学的新方法和新进展
岩石地球化学研究的新发现
岩石地球化学研究的新发现地球化学的研究中，岩石地球化学一直是一个重要的分支领域，因为大部分地球表面都是由各种不同类型的岩石构成。
随着科技的发展和技术的进步，岩石地球化学研究领域的成果得到了极大地提升，并出现了一些令人惊奇的新发现。
地球化学的研究一直在关注地球表层的化学成分和原始成因。
岩石地球化学的重要性在于，岩石是地球表层的主要组成物质，不同类型的岩石具有不同的化学成分和物理性质。
在指导地质勘探、矿产资源开发以及构建地球科学模型等方面发挥了重要的作用。
在过去的一段时间中，我们已经对岩石地球化学有了更深入的认识，并且取得了一些新发现。
第一，火山岩的原始成因。
火山岩的形成有多种不同的原因，比如地幔柱的上升，板块俯冲，大陆拉张等等。
在岩石地球化学的研究中，我们已经能够更准确地确定火山岩的起源和成因，并且可以揭示不同火山岩之间的区别。
这种研究对于指导火山活动的预测和防治具有非常重要的意义。
第二，珍稀金属的探测。
珍稀金属指的是在地壳中含量非常稀少的金属元素，比如铬、钼、铅等等。
这些金属元素在开采和利用过程中，能够为人类提供非常重要的资源，比如用于制造高技术产品、电子元器件等。
在岩石地球化学研究中，我们可以在地球表层的不同部位寻找到这些元素，并且研究它们的地质分布规律和探矿方法。
第三，环境污染的监测。
随着工业和城市化的发展，环境污染问题越来越严重，特别是在一些工业化程度较高的地区。
岩石地球化学的研究可以帮助我们监测和分析环境中的污染物，比如重金属、土壤污染物等等。
这种研究对于制定环境保护政策、控制污染物排放、改善环境质量等方面具有非常重要的意义。
尽管岩石地球化学研究能够帮助我们更好地认识地球表层的构成和演化，但我们在研究过程中也需要注意到一些问题。
比如，在进行分析和实验过程中，需要保证实验的精准性和可重复性，防止实验误差和其他干扰因素影响实验结果。
另外，在研究成果的应用过程中，也需要注意公正和客观，避免商业利益和其他方面的干扰。
岩浆岩研究方法简介01
1.1 计 算 程 序
• 先将各氧化物重量百分数换算成分子数(分子数=氧化物重量 百分数* 1000/分子量)，然后把MnO和 FeO分子数合并为 FeO分子数，然后按下面程序进行运算。先计算副矿物，再 计算主要矿物。 • 1、将微量组分结合成副矿物： • 微量组分包括： TiO2、P2O5、Cr2O3等 • (1)X P2O5+3X CaO=X Ap（见第32项） • (2)X TiO2+X FeO=X Ilm（见第28项） • 若TiO2>FeO，则将剩余的结合成榍石（Tn） • (3)X TiO2’+X CaO+X SiO2=X Tn（见第29项）
• 岩石化学分析结果由于氧化物项目较多，不易对比。
因此，岩石化学研究的任务之一，是把它们合并为最 少的对比单位，或选择最关键的项目进行对比。 • 由于研究的目的不同，采用的方法也不同：有的直接 用某些氧化物；有的算出各种指数；有的计算成标准 矿物；有的换算成特征数值。另外表示数据的方法也 不同：数字、图解。 • 若把氧化物按照结晶化学原理，系统计算该岩石标准 矿物成特征数值者，通常称为岩石化学计算。
• 最常用的标准矿物类型、代号分子式及名称如下：
• • • • • • • • • • • 1、硅铝矿物（SAL）类 ① Q SiO2 ② C Al2O3 ③ Z ZrO2· 2 SiO ④ Or K2O·Al2O3· 6SiO2 ⑤ Ab Na2O·Al2O3· 6SiO2 ⑥ An CaO·Al2O3· 2SiO2 ⑦ Lc K2O·Al2O3· 4SiO2 ⑧ Ne Na2O·Al2O3· 2SiO2 ⑨ Kp K2O·Al2O3· 2SiO2 ⑩ Hl NaCl
• 总量＜90％的也可能有些分析项目不全，分析结 果可能有用，而总量＞101％的则肯定分析有较大 的误差，一般不能使用。
《岩浆岩及变质岩石学》教改项目成果概述
《岩浆岩及变质岩石学》教改项目成果概述一、项目成果的具体内容及主要特色1. 选择区域变质作用及其岩石这一章在教师先讲主体内容后，让学生分组讨论、并用学生方式让学生展示本章更详细内容，增强教学的互动性和学生自学与自我展示技能。
2.加强学科知识实践应用及归纳总结方面的内容，分组讨论各个实验的难点和注意内容，组织研究生和上课学生一起总结探讨，教师给予点评，并收集他们的问题进行有征对讨论与解答。
3. 强化综合性实践与野外实习的教学内容，到昌平周边的二龙山和军都山实习，野外观察认识岩石岩性、结构、构造、产状、脉体及风化等特征，并要求大家就感兴趣的方面分组讨论、查阅资料完成实习报告，做到课堂实习与课间野外实习相结合。
二、实践运用情况及效果评价1. 培养了学生对岩浆岩和变质岩学习与实践的兴趣。
2. 让学生熟练掌握了不同类岩浆岩和变质岩近四十块手标本认识特征，并能运用鉴定知识和技能方法对未知岩石进行有效鉴定。
3. 培养学生归纳总结、查阅文献、发现问题等能力，初步培养其科学素养及创新精神。
三、项目成果支撑材料目录授课计划或教学日历研讨课和实习课教案学生实习和实验总结报告项目研究主报告1.项目研究与改革的背景、思路和方法1.1项目背景岩浆岩及变质岩石学是地质类专业本科生必修的一门重要的专业基础课程之一，既是地质学专业登堂入室的必经之路，又是一门综合性实践性很强的课程，学科的内容不仅与专业前导课程密切相关，而且与后继理论课程及地质综合实习有着不可分割的联系。
该门学科对于指导学生野外综合实习，提高地质学综合研究水平具有重要的意义。
该课程的学科体系已基本成熟，但内容丰富、教学时间短，要记忆的东西很多，要观察标本也多，传统的教学为记忆这些费时，常使学生困难重重。
为了提高学生学习的效率，教会学生从大量岩石标本和丰富的资料中理出头绪，应采取研究性的教学方法。
先使学生掌握该学科的基本方法、研究思路，再以此为线索理解、审视丰富的资料，则会取得事半功倍的效果。
吴昌雄 岩浆岩成岩新进展
45%
超基性岩
基性岩
53% 中性岩
66% 酸性岩
▲超基性和部分基性岩可合称超镁铁质岩，其它基性岩可称镁铁质岩， 中性和酸性岩可合称长英质岩。
②按碱质（Na2O+K2O）与SiO2相对含量
δ→
3.3
9.0
钙碱性岩
碱性岩
过碱性岩
δ=
（Na2O+K2O)2 （里特曼指数）
SiO2- 43
2）按主要矿物或斑晶矿物和侵入深度分类
●暗色矿物（铁镁矿物）：
橄榄石(Ol) 辉石(Aug) 角闪石(Amp) 黑云母(Bi)
●浅色矿物（硅铝矿物）：
斜长石(Pl) 碱性长石(Af) 石英(Q)
◎玻璃质（未结晶部分，在许多喷出岩中存在）
矿物成分与化学成分间的关系
1、SiO2相对含量与矿物共生组合 ● SiO2不足：SiO2不饱和矿物+SiO2饱和矿物。无石英
重稀土元素
Adakite的地球化学特征及其含义
地球化学特征
SiO2>56% 富 Al 和 Sr HREE, Y 亏损 无负铕异常
Na2O/K2O>2 87Sr/86Sr<0.705 143Nd/144Nd>0
含义 基性岩部分熔融
长石进入熔体 源区有石榴石残留
源区无斜长石 源区贫 K
源区具洋壳/幔源特征 源区具洋壳/幔源特征
新生代adakites分布于环太平洋新生代的岛弧区
(Martin, 1999)
在一个岛弧环境，adakite出现在 消减作用的早期并靠近海沟一侧
(1).埃达克岩（adakite）
由Defant等（1990）发现于阿留申群岛 中的adak岛而命名。
岩浆岩研究方法简介04
• 一元论的观点难于解释大规模花岗岩的成因。如果花 一元论的观点难于解释大规模花岗岩的成因。 解释大规模花岗岩的成因 岗岩都来自玄武岩岩浆， 岗岩都来自玄武岩岩浆，那么就应该见到基性岩的量 多于中性岩，更多于酸性岩。 多于中性岩，更多于酸性岩。但实际上花岗岩与玄武 岩都是地壳中分布广泛的岩石，而且花岗岩比辉长岩 岩都是地壳中分布广泛的岩石， 的分布量要大几十倍。列文生-列信格曾计算过，通 的分布量要大几十倍。列文生-列信格曾计算过， 过玄武岩浆分异只能得到5％的花岗岩。 过玄武岩浆分异只能得到5 的花岗岩。 • 而且即使玄武岩浆能分异出大量花岗岩，必然也能分 而且即使玄武岩浆能分异出大量花岗岩， 异出更大量超基性岩 但事实并非如此；此外， 更大量超基性岩， 异出更大量超基性岩，但事实并非如此；此外，在花 岗岩体的底部也没有见到比玄武岩浆更基性的岩石堆 在大面积出露的玄武岩岩区， 积。在大面积出露的玄武岩岩区，一般也很少见到花 岗岩的分异体。所以至上世纪30年代， 30年代 岗岩的分异体。所以至上世纪30年代，多数人抛弃了 一元论的观点。 一元论的观点。 • 但鲍文在实验工作中所提出的反应原理及其假说，对 但鲍文在实验工作中所提出的反应原理及其假说， 解释基性、超基性层状侵入体形成的机理， 解释基性、超基性层状侵入体形成的机理，至今仍具 有很重要的意义。 有很重要的意义。
• 原生岩浆在源区形成以后，由于构造、密度、热状态 原生岩浆在源区形成以后，由于构造、密度、 构造 的影响而向上移动。它可以在岩浆源区发生演化， 的影响而向上移动。它可以在岩浆源区发生演化，再 侵入地壳或喷出地表，也可在上升途中形成次生的岩 侵入地壳或喷出地表，也可在上升途中形成次生的岩 浆房(Derivative chamber)，经演化后， 浆房(Derivative magma chamber)，经演化后，再上 侵或喷发。 侵或喷发。 • 岩浆上升是一个降压的过程，围压逐渐减小，但其中 岩浆上升是一个降压的过程，围压逐渐减小， 的PH20则由于各种因素的影响，可降低或升高，或振荡 则由于各种因素的影响，可降低或升高， 式的变化，也可基本保持不变。 式的变化，也可基本保持不变。 • 某些岩浆由于体积大和上升迅速，其温度变化幅度很 某些岩浆由于体积大和上升迅速， 直到结晶作用发生后才逐渐下降。 小，直到结晶作用发生后才逐渐下降。 • 原生岩浆从产生到形成岩浆岩，其成分多少会发生变 原生岩浆从产生到形成岩浆岩， 原因主要是：自身成分的分离变化、 化，原因主要是：自身成分的分离变化、围岩物质的 加入及两种不同成分岩浆的混合。 加入及两种不同成分岩浆的混合。 • 这种由均一成分的岩浆演化成多种成分的岩浆及岩石， 这种由均一成分的岩浆演化成多种成分的岩浆及岩石， 主要是由分异作用 同化作用和混合作用所致 分异作用、 所致。 主要是由分异作用、同化作用和混合作用所致。
岩石矿物学与岩石学的研究进展
岩石矿物学与岩石学的研究进展岩石矿物学与岩石学是地球科学的重要分支，它们研究的是地球上各种岩石的成因、物质组成、结构特征以及形成演化过程。
这两个学科的研究对于认识地球内部结构、地球演化历史以及矿产资源的勘查与利用具有重要意义。
本文将对岩石矿物学与岩石学的研究进展进行综述。
一、岩石矿物学的研究进展岩石矿物学是研究岩石内部矿物组成及其各种性质的学科。
近年来，随着先进的实验技术的发展，岩石矿物学取得了一系列重要研究进展。
1. 矿物成因与演化机制的研究矿物成因与演化机制是岩石矿物学的核心研究内容之一。
通过对矿物物质的元素组成、结晶形态以及成岩过程的仿真实验，研究人员逐渐揭示了不同岩石类型的形成机制和演化过程。
例如，通过研究岩浆岩中的矿物成分组成与形貌，可以推测出岩浆岩的成因类型、形成深度和演化历史。
2. 高温高压下矿物的研究高温高压条件下，矿物的性质和稳定性发生了显著变化，这对于研究地球深部和其他星球的岩石形成具有重要意义。
最近，研究人员利用高温高压实验装置，成功合成了许多在地球深部存在的矿物，这为深部岩石变形与成分演化的研究提供了重要的实验依据。
3. 非晶态岩石的研究非晶态岩石是指在自然条件下形成的结晶度非常低或者根本没有结晶的岩石。
它们的物质组成与晶态岩石相似，但是缺乏晶体结构，具有独特的物理和化学性质。
研究人员利用透射电子显微镜等高分辨率仪器，对非晶态岩石的微观结构进行了详细研究，增进了对其成因与演化机制的理解。
二、岩石学的研究进展岩石学是研究岩石种类、成因、形态和分布规律的学科。
近年来，岩石学领域取得了一系列重要研究进展。
1. 岩石分类与命名岩石分类与命名是岩石学的基础工作。
传统的岩石分类方法主要依据岩石的矿物组合和结构特征，但对于复杂的岩石来说，传统方法已经无法满足需求。
随着地球化学分析技术的不断发展，研究人员开始利用元素和同位素的地球化学特征来进行岩石分类，这一方法对于理解岩石成因和演化具有重要意义。
探析岩浆岩的形成及其应用
探析岩浆岩的形成及其应用对岩浆岩的研究可以了解地球深部的变化，并对板块运动和大地构造的研究提供材料，同时可以追溯大地构造的演变历史，因此，对岩浆岩的研究不仅是地质工作的需要，也是人类合理利用资源和改善环境的必要条件。
本文通过简单介绍地球的概况，对岩浆岩的形成进行了阐述，同时详细分析了岩浆岩的应用，以供参考。
标签：岩浆岩形成应用1地球简介地球作为太阳系中适宜生命繁衍的星球，它是人类赖以生存的家园，其直径约为6371km，从形成至今具有45.5亿年的时间，此时，地球还处于其你年岁的中年期。
地球的构成形式是以圈层存在的，从外向内依次是生物圈、大气圈、水圈、地壳、地幔、地核，这些圈层相互作用，形成一个有机的整体，总括起来被称之为地球系统。
其中地壳可以被分为外核和内核，外核以液态的形式存在，而内核主要的形式是固态。
在地核与地幔之间存在极大的温度反差，同时由于固液作用的结果，该界面长期以来存在极大的温度反差与温度梯度，导致该界面存在一个能力反应较剧烈的能量和物质的交换界面，这个界面产生地幔柱，上地幔和下地幔构成了地幔的整体，两者富含的矿物在配数上具有很大的差别，上地幔主要以橄榄石、斜方辉石、榴辉岩等构成，而下地幔由高腰钙钛矿组成。
地幔与地壳之间存在一个界面，该界面被称之为莫霍面，地幔分为上地幔和下地幔；地壳也具有洋壳和陆壳两部分，不同的结构在组成和性质上不尽相同。
造成运动的主要圈层是岩石圈和软流圈，地壳外部的水圈、大气圈和生物圈被称为地球的表部圈层，以往对于地球的研究，科学家习惯将其分为几个圈层和几个部分进行，近年来，随着社会经济水平的不断提高，科学技术的进步日新月异，地球已经被当做一个整体被研究，并逐渐形成一门新的学科，该学科名为地球系统科学，正处于发展当中。
2岩浆与岩浆岩的形成在地球的自然界中存在着很多种类的岩浆，众所周知，岩浆经通过火山的喷发，着落到地面经过凝固后会形成岩浆岩，由于岩浆的种类繁多，也就造成了岩浆岩的各种各样。
地球化学与岩石学的前沿研究
地球化学与岩石学的前沿研究地球化学和岩石学是地球科学领域中的两个重要分支，它们的研究范围包括了地球内部的物质构成和性质，以及地球表面及其周围环境中地质物质的组成和演化。
随着科学技术的不断进步和理论的不断深化，地球化学和岩石学的研究正处于前沿领域，为我们更好地理解地球的起源、演化和资源的形成提供了重要支撑。
一、地球化学的前沿研究地球化学主要研究地球及其构成物质的成分、构造和地球化学过程。
在地球化学的前沿研究中，以下几个方面具有重要意义。
1. 地球的起源和演化：通过分析地球材料中的同位素组成、地球内部的矿物相变和元素分布等地球化学特征，可以推测地球的起源和演化历史。
例如，通过研究陨石中的同位素组成，可以揭示太阳系形成过程中的物质交换和地球的物质来源。
2. 元素循环和全球变化：地球是一个封闭的自然系统，地球化学过程在全球范围内进行着物质和能量的交换。
研究地球中元素的循环过程，有助于我们了解全球变化以及人类活动对地球化学循环的影响。
例如，全球变暖对地表水体的水化学特征和溶解物质的迁移行为产生了显著影响。
3. 环境地球化学：随着人类活动的加剧，环境地球化学成为地球化学的研究热点之一。
环境地球化学研究主要关注污染物的来源、迁移和转化规律，以及对生态环境和人类健康的影响。
通过环境地球化学研究，可以为环境保护和污染治理提供科学依据。
二、岩石学的前沿研究岩石学是研究岩石的成因、组成、结构、变质和变形等性质的学科。
在岩石学的前沿研究中，以下几个方面具有重要意义。
1. 岩石的形成和演化：岩石是地壳中最基本的构造单元，通过研究岩石的形成和演化过程，可以揭示地球内部的物质运动和地质过程。
例如，通过研究花岗岩的成因和演化，可以了解岩浆作用在地壳演化中的作用。
2. 岩石的微观结构和宏观特征：岩石的微观结构和宏观特征对其物理、化学和力学性质具有重要影响。
通过岩石学的研究，可以揭示岩石形成和变形的机制，进而为地质灾害的预测和防治提供依据。
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结论
• 岩浆岩岩石学是地球物质科学中以岩浆和岩浆岩石 学为研究对象的内容，对于研究地球动力学、矿产 资源的形成研究等具有重要的意义。 • 岩石岩石学是一门研究地球物质组成的学科，它以 观察和实验为基础的，逐步实现向理性认识阶段的 飞跃。在此过程中，除了现代技术（现代分析测试 技术、实验技术、空间技术）的推动外，不断发展 中的化学、物理、数学、力学等基础学科理论向岩 石学的渗透及由此产生的许多边缘学科与横断学科， 起着极其重要的作用。
• 二、岩石构造组合与岩石大地构造学
岩石构造组合（Petrotonic assemblae）:是指表示板块边界或特定 的板块内部构造环境特征的岩石组合（Dickinson，1971) 。 统一的构造-岩浆-成矿动力学体系
动力学条件 构造环境 岩浆源区特征 火成岩岩石 构造组合 内生成矿作 用 岩浆的起源 演化 火成岩组合 地球化学特征
• 板块内部与板块边界、裂谷带、俯冲带、碰撞带和 转换带等不同类型的板块边界的成矿特征彼此不同。 利用构造岩石组合确定不同的构造环境，来分析不 同构造环境中不同的火成岩组合的含矿特征和成矿 作用就成为非常重要的一种成矿作用分析方法。
深部构造-岩浆作用-成矿作用序列
• 通过岩浆活动时间、成矿作用时间的分析及岩浆 活动与成矿作用的耦合关系，确定火成岩与成矿 作用的时空格架，建立深部构造-岩浆作用-成矿 作用序列，研究区域地质构造演化与成岩成矿的 成因联系及时空耦合关系，结合区域构造环境及 演化，从时间、空间、物质成分三方面说明岩浆 作用与成矿作用的关系，为进一步的成矿预测工 作提供基础资料。
地球物质学中岩浆岩岩石学的 新方法和新进展
汇报提纲
• 岩浆岩岩石学在地球物质学中的地位 • 岩石构造组合与岩石大地构造学 • 岩浆起源及演化机制的研究 • 岩浆岩与资源的综合研究
• 一、岩浆岩岩石学在地球物质学中的 地位及其新方法、新进展
岩浆岩岩石学是地球物质科学中以岩浆和岩浆岩石为研究对象 的内容，对于研究地球动力学、矿产资源的形成研究等具有重要的 意义。是地球物质学的重要内容或分支学科。 地球物质学的各分支学科，矿物学、岩石学、矿床学、地球化 学等，正在地球物质学的学科系统中进行着交叉、渗透、改造和创 新，以提高自已参与解决地学重大问题的能力。 利用岩石构造组合研究大地构造和岩浆作用，深入研究岩浆起 源与演化机制，分析岩浆作用与成矿的关系都是目前利用很广的方 法和进展。
后碰撞高钾钙碱性花岗岩组合 里东 构造岩 浆旋回
• 三、岩浆起源及演化机制的研究
是揭示岩浆作用与构造运动、深部过程之间内在联系的关键环节 岩浆的起源：指在一定的温压条件下，地壳或上地幔发生部分熔 融，产生原生岩浆的作用过程。有三大岩浆源区：地幔、地壳及俯 冲洋壳 岩浆的演化：指原生岩浆通过各种作用衍生为多种多样的进化岩 浆及岩浆岩的过程。它们是壳-幔之间或地壳内部不同层之间物质和 能量交换的一种重要形式。 通过对火成岩及其的携带的深源包体的正、反演研究，弄清岩 浆源区的特点和岩浆起源演化过程中的各种物理化学条件，并把它 们放在区域构造演化的时空格架中加以分析，从而为建立地壳-上地 幔的岩石柱状剖面，划分地幔、地壳的地球化学省，恢复岩石圈演 化历史提供重要的依据。
东昆仑地区侵入岩、火山岩的构造岩石组合划分 侵入岩
碱性花岗岩组合 辉绿岩墙群 后碰撞高钾钙碱性花岗岩组合 TTG花岗岩组合
海相拉斑玄 武岩组合
火山岩
陆相高钾钙碱性火山岩组合
钙碱性花岗岩 组合
华力 西印支 构造 岩浆 旋回
辉绿岩墙群
陆相双峰式性火山岩组合？ 陆相高钾钙碱性火山岩组合 海相高钾钙碱性岩组合 海相拉斑玄武 岩组合
• 四、岩浆岩与矿产资源的综合研究
不同圈层之间物质与能量的交换与调整、极端条件下 岩石矿物的特点与成因以及成矿规律等的研究 在火成岩岩石构造组合的基础上，以板块构造理论研 究火成岩的侵位-定位系统及构造环境，研究与火成岩相 关的成矿类型的特点，分析火成岩所蕴含的成矿迹象和 信息、含矿火成岩的矿化特征，综合研究不同时代、不 同类型火成岩对矿产的控制作用、成矿机制，加强对与 火成岩有关的成矿地质作用的研究。
构造岩石组合分析是恢复古板块构造格局和历史的最有效 手段之一，研究造山带岩浆作用与大地构造关系的基本方 法，体现了构造环境与岩浆作用之间的内在联系，对大地 构造和区域成矿的研究具有重要作用。
岩石构造组合的划分
Carmichael等（1974）的火成岩划分：大洋盆地玄武岩 组合、大陆拉斑玄武岩及大陆深缘镁铁质岩浆组合。 Condie(1977) 的五种岩石构造组合：大洋组合、消减带 相关组合、克拉通裂谷组合、克拉通组合和碰撞相关组 合。 Hyndman(1985) 五种岩石构造组合：大洋扩张脊组合、 大陆裂谷组合、洋-陆会聚边缘组合、陆-陆碰撞带组合 和板内组合。 邓晋福（2010）划分9种环境的29种岩石构造组合：洋 中脊扩张（MORS）环境的岩浆岩组合、洋岛环境的岩 浆岩组合、岛弧环境的岩浆岩组合活动大陆边缘弧环境 的岩浆岩组合、陆－陆碰撞环境的岩浆岩组合、后碰撞 环境岩浆岩组合、后造山环境的岩浆岩组合、稳定的克 拉通（或地台）环境的岩浆岩组合
多福屯早白垩世火山岩具有较高的87Sr/86Sr、143Nd/144N、εNd和206Pb/204Pb特点， 岩石的εNd均值为7.69，εSr均值为-10.7，其物源不是标准的富集或亏损地幔区， 与典型的EM或HIMU型洋岛玄武岩明显不同，物源受部分大陆壳的混染，岩浆源 属于富集与HIMU幔源间混合成因。