岩浆岩成因导论课件第四章 不同构造环境的岩浆岩组合成生.ppt

第四章第四章 不同构造环境不同构造环境的岩浆岩共生组合的岩浆岩共生组合• 大洋盆地的岩浆岩共生组合大洋盆地的岩浆岩共生组合• 岛弧岛弧/ /活动大陆边缘岩浆岩共生组合活动大陆边缘岩浆岩共生组合• 稳定大陆的岩浆岩共生组合稳定大陆的岩浆岩共生组合 　　2020世世纪纪6060年年代代，，随随着着板板块块学学说说的的建建立立，，岩岩浆浆成成因因和和岩岩浆浆岩岩成成分分变变化化规规律律被被赋赋予予了了全全新新的的地地质质构构造造含含义义不不同同岩岩浆浆岩岩岩岩石石系系列列与与全全球球构构造造的的关关系系，，也也即即岩岩浆浆岩岩组组合合在在不不同同地地区区重重复复出出现现，，成成分分变变化化和和分分布布规规律律与与构构造造背背景景的的关关系系引引起起了了地地学学界界的的广广泛重视 目目前前，，人人们们已已识识别别出出地地球球上上有有三三种种主主要要的的岩岩浆浆系系列列即即拉拉斑斑玄玄武武质质、、钙钙碱碱质质及及碱碱质质系系列列，，每每个个系系列列都都由由侵侵入入地地壳壳中中或或喷喷出出于于其其上上的的一一组组紧紧密密相相关关的的岩岩浆浆岩岩组组合合组组成成当当用用板板块块构构造造理理论论考考虑虑问问题题时时，，人人们们进进一一步步认认识识到到这这三三种种岩岩浆浆系系列列以以及及岩浆岩的共生组合有着完全不同的分布特点。

岩浆岩的共生组合有着完全不同的分布特点 2020世纪世纪 8080年代以来，把岩浆岩岩石学与年代以来，把岩浆岩岩石学与大地构造学密切结合的研究有了更大的发展，大地构造学密切结合的研究有了更大的发展，人们系统地总结了不同的岩浆系列以及板内，人们系统地总结了不同的岩浆系列以及板内，边缘盆地，岛孤等各种构造环境的岩浆作用、边缘盆地，岛孤等各种构造环境的岩浆作用、岩浆岩组合以及岩浆成因机制，从而使得岩浆岩组合以及岩浆成因机制，从而使得岩岩浆岩大地构造学浆岩大地构造学作为一门新的地质学科日趋作为一门新的地质学科日趋完善 当当今今科科学学发发展展的的一一个个重重要要特特点点是是各各学学科科的的相相互互渗渗透透交交叉叉、、地地质质学学中中的的板板块块构构造造学学、、岩岩石石学学与与地地球球化化学学的的发发展展，，以以及及分分析析手手段段、、分分析析精精度度的的提提高高，，使使总总结结岩岩石石学学特特征征与与大大地地构构造造环环境境关关系系方方面面的的论论文文如如雨雨后后春春笋笋般般地地涌涌现现出出来来正正如如已已故故张张文文佑佑教教授授在在《《岩岩石石学学研研究究》》的的发发刊刊词词19811981中中所所说说，，由由于于学学科科相相互互渗渗透透和和边边缘缘学学科科的的不不断断涌涌现现，，一一个个新新的的分分支支学学科科- -岩岩石石大大地地构构造造学学正正在在形形成成。

它它是是介介于于岩岩石石学学、、大大地地构构造造学学和和地球化学之间的一个边缘学科地球化学之间的一个边缘学科 许多地球物理资料表明，地球表层许多地球物理资料表明，地球表层（包括地壳在内的整个岩石圈）由一些厚（包括地壳在内的整个岩石圈）由一些厚5050－－150Km150Km的刚性块体－板块（的刚性块体－板块（PlatePlate）结）结合而成，这些板块依附着于塑性较大的软合而成，这些板块依附着于塑性较大的软流圈之上由于地幔对流和地幔物质从洋流圈之上由于地幔对流和地幔物质从洋中脊涌出所形成的新洋壳向两侧扩张，就中脊涌出所形成的新洋壳向两侧扩张，就引起板块的运动，产生大洋板块和大洋板引起板块的运动，产生大洋板块和大洋板块、大洋板块和大陆板块以及大陆板块和块、大洋板块和大陆板块以及大陆板块和大陆板块之间的相互作用各板块内部是大陆板块之间的相互作用各板块内部是相对稳定的区域，岩浆活动不如板块边缘相对稳定的区域，岩浆活动不如板块边缘地带强烈地带强烈 卡迈克尔（卡迈克尔（I.S.E.CarmichaelI.S.E.Carmichael）根据板块学说，）根据板块学说，从全球构造观点出发，对火成岩组合进行了详细的从全球构造观点出发，对火成岩组合进行了详细的划分：划分：（一）大洋盆地玄武岩组合（一）大洋盆地玄武岩组合1 1、洋中脊玄武岩（深海拉斑玄武岩）、洋中脊玄武岩（深海拉斑玄武岩）2 2、大洋岛屿火山岩系列、大洋岛屿火山岩系列（二）岛弧和大陆边缘的安山岩及其共生的火山岩（二）岛弧和大陆边缘的安山岩及其共生的火山岩1 1、现代安山岩及其伴生的玄武岩和流纹岩、现代安山岩及其伴生的玄武岩和流纹岩2 2、地槽火山岩、地槽火山岩 即细碧岩－角斑岩即细碧岩－角斑岩（三）大陆拉斑玄武岩区（三）大陆拉斑玄武岩区1 1、溢流拉斑玄武岩及其相当的侵入岩、溢流拉斑玄武岩及其相当的侵入岩2 2、分异的拉斑玄武岩床、分异的拉斑玄武岩床3 3、辉绿岩岩墙群、辉绿岩岩墙群4 4、拉斑玄武岩与碱性玄武岩混合的岩区、拉斑玄武岩与碱性玄武岩混合的岩区5 5、层状基性侵入体、层状基性侵入体（四）大陆深源的镁铁质岩浆（四）大陆深源的镁铁质岩浆1 1、大陆碱性玄武岩和霞石岩岩浆系列、大陆碱性玄武岩和霞石岩岩浆系列2 2、煌斑岩、煌斑岩3 3、成分极端的火山岩系列、成分极端的火山岩系列①①超钾质岩浆系列超钾质岩浆系列②②碳酸碳酸岩岩③③金伯利岩金伯利岩（五）大陆深成岩区的岩石（五）大陆深成岩区的岩石1 1、花岗质杂岩、花岗质杂岩2 2、前寒武纪斜长岩体、前寒武纪斜长岩体3 3、造山带超镁铁质岩、造山带超镁铁质岩①①同心环状超镁铁质杂岩同心环状超镁铁质杂岩②②阿阿尔卑斯型超镁铁岩尔卑斯型超镁铁岩一、大洋盆地的岩浆岩共生组合一、大洋盆地的岩浆岩共生组合 大洋盆地构成了地球表面积的大洋盆地构成了地球表面积的2/3以以上，其底部在沉积层之下广泛覆盖着大洋上，其底部在沉积层之下广泛覆盖着大洋拉斑玄武岩，这些火山岩主要产生于大洋拉斑玄武岩，这些火山岩主要产生于大洋脊，一些大洋岛和海山火山岩则是地幔热脊，一些大洋岛和海山火山岩则是地幔热缕的活动产物。

缕的活动产物洋中脊的地貌特征洋中脊的地貌特征 大洋脊是不断增生新洋壳的地方，大大洋脊是不断增生新洋壳的地方，大洋岩石圈沿大洋脊向两侧扩张，其下方处洋岩石圈沿大洋脊向两侧扩张，其下方处于塑性状态的上地幔物质随之逐渐上升于塑性状态的上地幔物质随之逐渐上升至一定高度时，地幔物质即发生部分熔融至一定高度时，地幔物质即发生部分熔融而生成拉斑玄武岩浆，于大洋脊上方形成而生成拉斑玄武岩浆，于大洋脊上方形成新的玄武质洋壳，新产生的洋壳在拉张应新的玄武质洋壳，新产生的洋壳在拉张应力作用下又不断地向两侧运动整个大洋力作用下又不断地向两侧运动整个大洋壳主要由这种拉斑玄武岩组成壳主要由这种拉斑玄武岩组成洋中脊的岩浆活动示意图洋中脊的岩浆活动示意图洋中脊的扩张是主动还是被动洋中脊的扩张是主动还是被动？？Mid-ocean ridgeMid-ocean ridgeSea levelSea level 洋脊系统的地幔物质涌出与洋壳生长洋脊系统的地幔物质涌出与洋壳生长洋脊系统的地幔物质涌出与洋壳生长洋脊系统的地幔物质涌出与洋壳生长沉积物沉积物沉积物沉积物熔岩熔岩熔岩熔岩岩墙杂岩岩墙杂岩岩墙杂岩岩墙杂岩辉长岩，正在岩浆房结晶辉长岩，正在岩浆房结晶辉长岩，正在岩浆房结晶辉长岩，正在岩浆房结晶层状堆晶橄榄岩层状堆晶橄榄岩层状堆晶橄榄岩层状堆晶橄榄岩亏损的方辉橄榄岩亏损的方辉橄榄岩亏损的方辉橄榄岩亏损的方辉橄榄岩上升的熔融体上升的熔融体上升的熔融体上升的熔融体洋中脊的结构典型的洋壳结构典型的洋壳结构沉积物沉积物沉积物沉积物熔岩熔岩熔岩熔岩岩墙杂岩岩墙杂岩岩墙杂岩岩墙杂岩辉长岩辉长岩辉长岩辉长岩层状堆晶橄榄岩层状堆晶橄榄岩层状堆晶橄榄岩层状堆晶橄榄岩上地幔上地幔上地幔上地幔层状堆晶辉长岩层状堆晶辉长岩层状堆晶辉长岩层状堆晶辉长岩这个洋壳结构与蛇这个洋壳结构与蛇绿岩套相同吗绿岩套相同吗？？Oceanic Crust and Upper Mantle Structure Typical OphioliteFigure 13-3.Figure 13-3. Lithology and thickness of Lithology and thickness of a typical ophiolite sequence, based on a typical ophiolite sequence, based on the Samial Ophiolite in Oman. After the Samial Ophiolite in Oman. After BoudierBoudier and Nicolas (1985) Earth and Nicolas (1985) Earth Planet. Planet. SciSci. . LettLett., 76, 84-92. ., 76, 84-92. Layer 1 A thin layer of pelagic sediment Oceanic Crust and Upper Mantle Structure Figure 13-4.Figure 13-4. Modified after Modified after Brown and Brown and MussettMussett (1993) (1993) The The Inaccessible Earth: An Inaccessible Earth: An Integrated View of Its Structure Integrated View of Its Structure and Composition. Chapman & and Composition. Chapman & Hall. London.Hall. London. Layer 2 is basaltic Subdivided into two sub-layers Layer 2A & B = Layer 2A & B = pillow basaltspillow basaltsLayer 2C = vertical Layer 2C = vertical sheeted dikessheeted dikesOceanic Crust and Upper Mantle Structure Figure 13-4.Figure 13-4. Modified after Modified after Brown and Brown and MussettMussett (1993) (1993) The The Inaccessible Earth: An Inaccessible Earth: An Integrated View of Its Structure Integrated View of Its Structure and Composition. Chapman & and Composition. Chapman & Hall. London.Hall. London. Layer 3 more complex and controversialBelieved to be mostly gabbros, crystallized from a shallow axial magma chamber (feeds the dikes and basalts)Layer 3A Layer 3A = upper = upper isotropic and isotropic and lower, somewhat lower, somewhat foliated foliated (“transitional”) (“transitional”) gabbrosgabbrosLayer 3BLayer 3B is more is more layered, & may layered, & may exhibit cumulate exhibit cumulate texturestexturesDiscontinuous diorite and tonalite (“plagiogranite”) bodies = late differentiated liquidsOceanic Crust and Upper Mantle Structure Figure 13-3.Figure 13-3. Lithology and thickness of Lithology and thickness of a typical ophiolite sequence, based on a typical ophiolite sequence, based on the Samial Ophiolite in Oman. After the Samial Ophiolite in Oman. After BoudierBoudier and Nicolas (1985) Earth and Nicolas (1985) Earth Planet. Planet. SciSci. . LettLett., 76, 84-92. ., 76, 84-92. Layer 4 = ultramafic rocksOphiolites: base of 3B Ophiolites: base of 3B grades into layered grades into layered cumulate wehrlite & cumulate wehrlite & gabbro gabbro WehrliteWehrlite intruded into intruded into layered gabbroslayered gabbrosBelow Below  cumulate cumulate dunitedunite with harzburgite xenolithswith harzburgite xenolithsBelow this is a Below this is a tectonitetectonite harzburgite and dunite harzburgite and dunite (unmelted residuum of the (unmelted residuum of the original mantle)original mantle)1、大洋脊火山岩组合、大洋脊火山岩组合 除表层的沉积物外，大洋脊的岩除表层的沉积物外，大洋脊的岩石自上而下有：枕状构造的拉斑玄武石自上而下有：枕状构造的拉斑玄武岩、粒玄岩、辉长岩、绿片岩相－角岩、粒玄岩、辉长岩、绿片岩相－角闪岩相的基性变质岩、超镁铁岩类，闪岩相的基性变质岩、超镁铁岩类，大洋底的岩石类型是拉斑玄武岩，大大洋底的岩石类型是拉斑玄武岩，大多属于橄榄拉斑玄武岩。

多属于橄榄拉斑玄武岩 　　大洋中脊的侵入岩组合，主要岩石为辉长岩和大洋中脊的侵入岩组合，主要岩石为辉长岩和橄榄岩辉长岩有两类，一类是早期结晶分异形成橄榄岩辉长岩有两类，一类是早期结晶分异形成的堆晶岩；另一类是由强烈分异后残余熔体形成的的堆晶岩；另一类是由强烈分异后残余熔体形成的辉长岩橄榄岩也有两类，一类是地幔岩部分熔融辉长岩橄榄岩也有两类，一类是地幔岩部分熔融后残留下的；另一类是结晶分异作用的产物后残留下的；另一类是结晶分异作用的产物 大洋中脊下部的温度和地热梯度表明，洋脊拉大洋中脊下部的温度和地热梯度表明，洋脊拉斑玄武岩浆是在小于斑玄武岩浆是在小于30 km30 km深度内，由部分亏损地幔深度内，由部分亏损地幔橄榄岩经橄榄岩经2020％～％～30%30%的部分熔融产生的当岩浆喷出的部分熔融产生的当岩浆喷出至大洋壳表层时形成枕状构造的熔岩，于地下形成至大洋壳表层时形成枕状构造的熔岩，于地下形成粒玄岩和辉长岩产于辉长岩下部或洋脊裂谷壁的粒玄岩和辉长岩产于辉长岩下部或洋脊裂谷壁的蛇纹石化橄榄岩可能是玄武岩浆的分异产物，也可蛇纹石化橄榄岩可能是玄武岩浆的分异产物，也可能是部分熔融的残余固相。

能是部分熔融的残余固相SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OH2O-H2O+P2O5总计149.731.5815.491.398.420.178.5110.762.740.170.180.560.1499.84250.311.3016.641.457.510.177.3811.252.940.170.120.460.1399.83350.892.7913.222.039.120.148.0210.562.170.430.110.270.27100.02450.030.8415.712.928.830.277.3511.951.470.240.0999.70553.810.9517.792.446.600.195.878.792.760.620.19100.011-1-含橄榄石斑晶的普通深海拉斑玄武岩平均成分含橄榄石斑晶的普通深海拉斑玄武岩平均成分 2 2－含斜长石斑晶的普通深海拉斑玄武岩平均成－含斜长石斑晶的普通深海拉斑玄武岩平均成分分 3 3－夏威夷拉斑玄武岩平均成分－夏威夷拉斑玄武岩平均成分 4 4－日本伊豆箱根地区无斑拉斑玄武岩平均成分－日本伊豆箱根地区无斑拉斑玄武岩平均成分 5 5－日本伊－日本伊豆箱根地区无斑钙碱性系列早期火山岩的平均成分豆箱根地区无斑钙碱性系列早期火山岩的平均成分大洋脊、夏威夷及弧状列岛的玄武岩大洋脊、夏威夷及弧状列岛的玄武岩大洋拉斑玄武岩的特征：大洋拉斑玄武岩的特征： 1、斑晶或为橄榄石或为斜长石，或两者兼而有之。

基质、斑晶或为橄榄石或为斜长石，或两者兼而有之基质矿物是橄榄石、斜长石、单斜辉石和铁矿物，常含有玻璃质及矿物是橄榄石、斜长石、单斜辉石和铁矿物，常含有玻璃质及结晶的矿物雏晶结晶的矿物雏晶 2 2、镁铁比值低，、镁铁比值低，FeOFeO* */ /MgOMgO=0.7-2.2=0.7-2.2，，FeFe2 2O O3 3/FeO<0.4/FeO<0.4，而，而CaOCaO含量高含量高, ,高钛高钛(TiO2为为0.7％～％～2.3%)，，P2O5含量低含量低(<0.25%) 3 3、、K K2 2O O含量低（含量低（<0.4<0.4％），但％），但NaNa2 2O O含量较高，仍属于高碱含量较高，仍属于高碱拉斑玄武岩拉斑玄武岩 4 4、、以相对高的以相对高的Al2O3和和Cr含量，以及大离子亲石元素含量，以及大离子亲石元素(LIL)，如，如Rb、、Cs、、Sr、、Ba、、Zr、、U、、Th低和轻稀土亏损或平低和轻稀土亏损或平坦型稀土模式区别于大陆和岛弧拉斑玄武岩坦型稀土模式区别于大陆和岛弧拉斑玄武岩而而K/K/RbRb比值高比值高（（500500－－20002000）） 5 5、、Rb/SrRb/Sr、、ThTh/U/U比值低，而且（比值低，而且（8787Sr/Sr/8686SrSr））0 0也很低也很低（（0.7029-0.7035)0.7029-0.7035)。

洋中脊稀土元素配分模式图洋中脊稀土元素配分模式图 大洋拉斑玄武岩具有较低的大洋拉斑玄武岩具有较低的FeO*/MgOFeO*/MgO比值，系部分熔融程度高所致，当上地幔比值，系部分熔融程度高所致，当上地幔橄榄岩发生部分熔融时，橄榄岩发生部分熔融时，K K、、RbRb、、SrSr、、BaBa以及稀土元素等易首先进入熔体相，以及稀土元素等易首先进入熔体相，而且而且RbRb比比K K、、SrSr更易被融入熔体相经历了多更易被融入熔体相经历了多次熔融旋回的地幔橄榄岩的次熔融旋回的地幔橄榄岩的K/RbK/Rb比值愈来比值愈来愈高，而愈高，而Rb/SrRb/Sr比值愈来愈低，因此较晚比值愈来愈低，因此较晚地质时期，由地质时期，由亏损上地幔橄榄岩部分熔融亏损上地幔橄榄岩部分熔融生成的拉斑玄武岩，生成的拉斑玄武岩，具有高的具有高的K/RbK/Rb比值和比值和低的低的8787Sr/Sr/8686SrSr亏损地幔的贡献－大洋地壳的形成亏损地幔的贡献－大洋地壳的形成亏损地幔的贡献－大洋地壳的形成亏损地幔的贡献－大洋地壳的形成洋中脊岩石的特征洋中脊岩石的特征1) 1) 1) 1) 典型的洋中脊玄武岩（典型的洋中脊玄武岩（典型的洋中脊玄武岩（典型的洋中脊玄武岩（MORB / OFBMORB / OFBMORB / OFBMORB / OFB）是橄榄拉斑玄武岩，）是橄榄拉斑玄武岩，）是橄榄拉斑玄武岩，）是橄榄拉斑玄武岩，包括海底熔岩和岩墙群。

包括海底熔岩和岩墙群包括海底熔岩和岩墙群包括海底熔岩和岩墙群2) 2) 2) 2) 不同地点的不同地点的不同地点的不同地点的MORBMORBMORBMORB具有很窄的主元素变化范围，表明许多洋具有很窄的主元素变化范围，表明许多洋具有很窄的主元素变化范围，表明许多洋具有很窄的主元素变化范围，表明许多洋中脊岩浆的源区和岩浆形成和演化的过程是类似的中脊岩浆的源区和岩浆形成和演化的过程是类似的中脊岩浆的源区和岩浆形成和演化的过程是类似的中脊岩浆的源区和岩浆形成和演化的过程是类似的3) 3) 3) 3) 洋中脊玄武岩大部分由亏损地幔部分熔融形成，少部分由洋中脊玄武岩大部分由亏损地幔部分熔融形成，少部分由洋中脊玄武岩大部分由亏损地幔部分熔融形成，少部分由洋中脊玄武岩大部分由亏损地幔部分熔融形成，少部分由富集地幔部分熔融形成它们分别富集地幔部分熔融形成它们分别富集地幔部分熔融形成它们分别富集地幔部分熔融形成它们分别称为称为称为称为NMORBNMORBNMORBNMORB与与与与EMORBEMORBEMORBEMORB4) 4) 4) 4) NMORBNMORBNMORBNMORB与与与与EMORBEMORBEMORBEMORB在主元素组成上没有差别，在主元素组成上没有差别，在主元素组成上没有差别，在主元素组成上没有差别，在微量元素的组在微量元素的组在微量元素的组在微量元素的组成上有差别。

成上有差别成上有差别成上有差别EMORBEMORBEMORBEMORB富集不相容元素富集不相容元素富集不相容元素富集不相容元素2 2、大洋岛屿火山岩组合、大洋岛屿火山岩组合 大洋岛屿火山岩岩石类型繁多，不同岛屿大洋岛屿火山岩岩石类型繁多，不同岛屿形成不同的岩石系列，形成不同的岩石系列，Carmichael等等1974曾划曾划分出以下岩石系列：分出以下岩石系列： 霞石岩－响岩系列霞石岩－响岩系列 碧玄岩－碱性玄武岩－响岩系列碧玄岩－碱性玄武岩－响岩系列 碱性玄武岩－粗面岩（响岩）系列碱性玄武岩－粗面岩（响岩）系列 钾质碱性玄武岩－粗面岩（响岩）系列钾质碱性玄武岩－粗面岩（响岩）系列 橄榄拉斑玄武岩－石英粗面岩（流纹岩）橄榄拉斑玄武岩－石英粗面岩（流纹岩）系列系列 拉斑玄武岩－低铝安山岩－石英粗面岩拉斑玄武岩－低铝安山岩－石英粗面岩（响岩）系列（响岩）系列 大洋岛火山岩组合共同特征：大洋岛火山岩组合共同特征：（（1）大洋岛屿和海山多由碱性系列的火山岩）大洋岛屿和海山多由碱性系列的火山岩组成，组成，碱性橄榄玄武岩碱性橄榄玄武岩占主导地位，伴生粗面占主导地位，伴生粗面岩和响岩。

火山岩的成分随喷发时代而变化岩和响岩火山岩的成分随喷发时代而变化如夏威夷群岛最初为拉斑玄武质火山喷发，晚如夏威夷群岛最初为拉斑玄武质火山喷发，晚期为碱性玄武岩，年代越轻，出露位置越高的期为碱性玄武岩，年代越轻，出露位置越高的熔岩流中，碱性熔岩比例越大，碱性越强，出熔岩流中，碱性熔岩比例越大，碱性越强，出现碧玄岩、霞石岩等现碧玄岩、霞石岩等SiO2强烈不饱和的火山岩强烈不饱和的火山岩大洋岛屿的火山岩都是年轻的，有的至今仍在大洋岛屿的火山岩都是年轻的，有的至今仍在喷发 （（2）碱性橄榄玄武岩含标准矿物霞石，含大量实际）碱性橄榄玄武岩含标准矿物霞石，含大量实际矿物橄榄石，呈斑晶和基质产出，辉石为含钛的普通矿物橄榄石，呈斑晶和基质产出，辉石为含钛的普通辉石拉斑玄武岩有两种辉石，一种为钙质的透辉石，辉石拉斑玄武岩有两种辉石，一种为钙质的透辉石，另一种是贫钙的紫苏辉石或易变辉石，橄榄石只呈斑另一种是贫钙的紫苏辉石或易变辉石，橄榄石只呈斑晶出现 （（3））K/Rb 比值为比值为500，，87Sr/86Sr初始比值具有较宽初始比值具有较宽的变化范围的变化范围0.702-0.706，稀土元素模式为具有富轻稀，稀土元素模式为具有富轻稀土贫重稀土的特征。

土贫重稀土的特征 （（4）与大洋拉斑玄武岩相比，稍富）与大洋拉斑玄武岩相比，稍富K2O，较贫，较贫Na2O （（5）大洋岛屿的母岩浆是地幔岩石部分和完全熔融）大洋岛屿的母岩浆是地幔岩石部分和完全熔融产生的玄武岩浆，经结晶分异作用产生不同类型的岩产生的玄武岩浆，经结晶分异作用产生不同类型的岩石组合 在大洋深海平原上形成的火山岛屿（如在大洋深海平原上形成的火山岛屿（如夏威夷群岛）和无数海山，是大洋盆地内部夏威夷群岛）和无数海山，是大洋盆地内部的岩浆活动的产物，与大洋中脊相比，大洋的岩浆活动的产物，与大洋中脊相比，大洋盆地内的岩浆活动规模要小得多盆地内的岩浆活动规模要小得多 夏威夷群岛火山链是大洋岛火山岩的典夏威夷群岛火山链是大洋岛火山岩的典型代表，火山链由北西向排列的一系列火山型代表，火山链由北西向排列的一系列火山岛组成 夏威夷群岛位于北太平洋上，总面积为夏威夷群岛位于北太平洋上，总面积为6.4256.425平方英里，人口平方英里，人口数约为数约为110110万人，首府位于欧胡岛上的檀香山万人，首府位于欧胡岛上的檀香山 （（honoluluhonolulu）。

夏威）夏威夷属于海岛型气候，终年有季风调节，每年温度约在摄氏夷属于海岛型气候，终年有季风调节，每年温度约在摄氏2626度至度至3131度整个夏威夷群岛均是火山爆发而形成的大大小小岛屿，主要的度整个夏威夷群岛均是火山爆发而形成的大大小小岛屿，主要的八个岛屿分别是：欧胡岛八个岛屿分别是：欧胡岛 （（oahuoahu）、茂宜岛）、茂宜岛 （（mauimaui）、大岛）、大岛 （（big islandbig island）、可爱岛（）、可爱岛（kauaikauai）、莫洛凯岛）、莫洛凯岛 （（molokaimolokai）、拉）、拉纳岛纳岛 （（lanailanai）、）、 尼豪岛尼豪岛 （（niihauniihau）及卡霍奥拉韦岛）及卡霍奥拉韦岛 （（kahoolawekahoolawe）夏威夷群岛是群岛夏威夷群岛是群岛中最大的岛屿，岛中最大的岛屿，岛上的基拉韦厄和冒上的基拉韦厄和冒纳罗亚火山都是世纳罗亚火山都是世界上活动力旺盛的界上活动力旺盛的火山3.9-3.8Ma2.5-2.2Ma2.9-2.7Ma1.5-1.3Ma1.8Ma0.8-0.4Ma1.16Ma0.06Ma二、岛弧及活动大陆边缘岩浆岩共生组合二、岛弧及活动大陆边缘岩浆岩共生组合 岛弧及活动大陆边缘带是岛弧及活动大陆边缘带是地球上大规模岩地球上大规模岩浆活动的地区，浆活动的地区，广泛生成不同类型的岩浆岩组广泛生成不同类型的岩浆岩组合，岩浆岩的性质、分布受着大地构造环境和合，岩浆岩的性质、分布受着大地构造环境和构造发展阶段的制约。

构造发展阶段的制约主要的岩石系列如下：主要的岩石系列如下： （一）拉斑玄武岩系列（（一）拉斑玄武岩系列（THTH）和钙碱性系列）和钙碱性系列（（CACA）的火山岩）的火山岩 （二）橄榄安粗岩系列（二）橄榄安粗岩系列 （三）碱性橄榄玄武岩系列（三）碱性橄榄玄武岩系列 （四）细碧岩－角斑岩系列（四）细碧岩－角斑岩系列 （五）阿尔卑斯型超镁铁质岩体和蛇绿岩套（五）阿尔卑斯型超镁铁质岩体和蛇绿岩套 （六）阿拉斯加型环状超镁铁质岩体（六）阿拉斯加型环状超镁铁质岩体 （七）花岗质岩体（七）花岗质岩体 东太平洋俯冲带及海沟东太平洋俯冲带及海沟-山弧系山弧系俯冲带的热结构俯冲带的热结构俯俯冲冲洋洋壳壳的的脱脱水水和部分熔融和部分熔融岛弧岩浆活动的时空变化岛弧岩浆活动的时空变化岛弧岩浆活动的时空变化岛弧岩浆活动的时空变化 1) 1) 1) 1) 岛弧火山岩存在成分极性，从俯冲带向岛弧火山岩存在成分极性，从俯冲带向岛弧火山岩存在成分极性，从俯冲带向岛弧火山岩存在成分极性，从俯冲带向岛弧方向，依次出现拉斑玄武岩浆系列、钙碱岛弧方向，依次出现拉斑玄武岩浆系列、钙碱岛弧方向，依次出现拉斑玄武岩浆系列、钙碱岛弧方向，依次出现拉斑玄武岩浆系列、钙碱性岩浆系列和碱性岩浆系列性岩浆系列和碱性岩浆系列性岩浆系列和碱性岩浆系列性岩浆系列和碱性岩浆系列 2) 2) 2) 2) 岛弧岩浆岩的岩石类型多样，岛弧岩浆岩的岩石类型多样，岛弧岩浆岩的岩石类型多样，岛弧岩浆岩的岩石类型多样，主元素有较大的主元素有较大的主元素有较大的主元素有较大的变化范围。

变化范围变化范围变化范围 3) 3) 3) 3) 岛弧拉斑玄武岩微量元素以岛弧拉斑玄武岩微量元素以岛弧拉斑玄武岩微量元素以岛弧拉斑玄武岩微量元素以NbNbNbNb、、、、ZrZrZrZr、、、、TiTiTiTi的负异的负异的负异的负异常为特征常为特征常为特征常为特征 4) 4) 4) 4) 岛弧拉斑玄武岩来自富集地幔楔，俯岛弧拉斑玄武岩来自富集地幔楔，俯岛弧拉斑玄武岩来自富集地幔楔，俯岛弧拉斑玄武岩来自富集地幔楔，俯冲的大洋地壳脱水造成富集地幔楔冲的大洋地壳脱水造成富集地幔楔冲的大洋地壳脱水造成富集地幔楔冲的大洋地壳脱水造成富集地幔楔 5) 5) 5) 5) 岛弧岩浆活动伴随有同化作用，结晶岛弧岩浆活动伴随有同化作用，结晶岛弧岩浆活动伴随有同化作用，结晶岛弧岩浆活动伴随有同化作用，结晶分异作用，混染作用等等分异作用，混染作用等等分异作用，混染作用等等分异作用，混染作用等等（一）拉斑玄武岩系列（（一）拉斑玄武岩系列（TH）和钙碱性系列（）和钙碱性系列（CA））（（1））拉斑玄武岩系列（拉斑玄武岩系列（THTH）） 本本系系列列包包括括大大量量基基性性（（岛岛弧弧拉拉斑斑玄玄武武岩岩））、、少少量量中中性性岩岩（（冰冰岛岛岩岩，，富富Fe, Fe, 低低K, K, 低低AlAl））和和更更少少量量的的酸酸性性岩岩（铁质英安岩、流纹岩）。

铁质英安岩、流纹岩） 化化学学成成分分：：SiOSiO2 2：：48-63%48-63%；；低低钾钾：：K K2 2O<1%O<1%；；TiOTiO2 2含含量量低低，，NaNa2 2O/KO/K2 2O O高高达达5-40% 5-40% ，，RbRb、、SrSr、、BaBa、、ThTh、、U U、、等等离离子子亲亲石石元元素素含含量量很很低低（（Rb=1-30ppmRb=1-30ppm、、Sr=100-300ppmSr=100-300ppm，，Ba=10-100ppmBa=10-100ppm）） 矿矿物物成成分分：：主主要要暗暗色色矿矿物物：：辉辉石石、、含含少少量量或或不不含含橄橄榄榄石石，，基基本本不不含含角角闪闪石石、、黑黑云云母母浅浅色色矿矿物物：：斜斜长长石石（斑晶为钙长石（斑晶为钙长石- -培长石、基质为拉长石）培长石、基质为拉长石） 拉拉斑斑玄玄武武岩岩含含少少量量或或不不含含橄橄榄榄石石，，形形成成于于拉拉张张和和弱弱挤挤压压应应力力状状态态下下，，其其分分布布极极广广，，按按形形成成环环境境不不同同分分为为：：1 1））大大洋洋中中脊脊拉拉斑斑玄玄武武岩岩 2 2））岛岛弧弧拉拉斑斑玄玄武武岩岩 3 3））大大洋洋岛拉斑玄武岩岛拉斑玄武岩 4 4）大陆（裂谷）拉斑玄武岩）大陆（裂谷）拉斑玄武岩（（2））钙碱性系列（钙碱性系列（CACA））通通常常称称为为正正常常系系列列，，喷喷出出岩岩以以安安山山岩岩为为主主，，侵侵入入岩岩以以花花岗岗闪闪长长岩岩为为主主，，本本系系列列包包括括高高铝铝玄玄武武岩岩（（SiOSiO2 2<53%<53%））、、安安山山岩岩（（53-63%53-63%））、、英英安安岩岩（（63-63-68%68%））及及流流纹纹岩岩（（SiOSiO2 2>68%>68%）），，其其中中以以安安山山岩岩最最常常见见，，其次是英安岩、流纹岩、橄榄安粗岩。

其次是英安岩、流纹岩、橄榄安粗岩化化学学成成分分：： SiOSiO2 2弱弱饱饱和和、、K K2 2O O、、TiOTiO2 2及及大大离离子子亲亲石石元元素素含含量量均均较较拉拉斑斑玄玄武武岩岩系系列列高高如如：：RbRb：：10-90ppm10-90ppm；；SrSr、、BaBa含含量量为为200-400200-400ppmppmAlAl2 2O O3 3含含量量高高，，在在安安山山岩岩 为为16-18%16-18%，轻稀土元素富集，轻稀土元素富集LREELREE升高矿物成分矿物成分: :普遍含有普遍含有角闪石和黑云母角闪石和黑云母本本系系列列火火山山岩岩可可与与辉辉长长岩岩- -闪闪长长岩岩- -花花岗岗闪闪长长岩岩- -花花岗岩等深成岩相伴生岗岩等深成岩相伴生其其形形成成环环境境为为陆陆缘缘或或岛岛弧弧区区板板块块俯俯冲冲带带及及碰碰撞撞带带，，挤挤压压应应力力为为主主的的地地区区，，为为岛岛弧弧的的标标志志性性岩岩石石，，对对恢恢复复古构造环境（古岛弧）很有意义古构造环境（古岛弧）很有意义岛弧拉斑玄武岩与钙碱性系列火山岩的特征：岛弧拉斑玄武岩与钙碱性系列火山岩的特征： 1 1、钙碱性系列的玄武岩和安山岩以高铝为特征，、钙碱性系列的玄武岩和安山岩以高铝为特征，TiOTiO2含含量低，量低，K K2 2O O要高些。

要高些 2 2、岛弧拉斑玄武岩属于贫、岛弧拉斑玄武岩属于贫K K2 2O O的低钾拉斑玄武岩，与大洋的低钾拉斑玄武岩，与大洋拉斑玄武岩和大洋岛拉斑玄武岩相似，但它又是贫拉斑玄武岩和大洋岛拉斑玄武岩相似，但它又是贫NaNa2 2O O的低碱的低碱拉斑玄武岩，这一点则与大洋岛拉斑玄武岩接近拉斑玄武岩，这一点则与大洋岛拉斑玄武岩接近贫贫TiOTiO2是岛是岛弧拉斑玄武岩的重要特征弧拉斑玄武岩的重要特征 3 3、岛弧拉斑玄武岩、岛弧拉斑玄武岩K/K/RbRb比值为比值为500-1000500-1000，介于大洋拉斑，介于大洋拉斑玄武岩（玄武岩（500-2000500-2000）与大洋岛玄武岩（）与大洋岛玄武岩（500500）之间8787Sr/Sr/8686SrSr））0 0为为0.703-0.7050.703-0.705，接近于大洋岛拉斑玄武岩，稀，接近于大洋岛拉斑玄武岩，稀土模式主要为平坦的贫轻稀土、富重稀土型，与大洋拉斑玄武土模式主要为平坦的贫轻稀土、富重稀土型，与大洋拉斑玄武岩相似钙碱性系列火山岩类的岩相似钙碱性系列火山岩类的K/K/RbRb为为250250－－500500，富轻稀土，，富轻稀土，有两组（有两组（8787Sr/Sr/8686SrSr））0 0，一组为，一组为0.703-0.7050.703-0.705，另一组为，另一组为0.706-0.706-0.7100.710，前者主要分布于大洋侧，后者分布于大陆侧。

前者主要分布于大洋侧，后者分布于大陆侧不同岩浆系列的演化途径不不同岩浆系列的演化途径不同同fO2高fO2低拉斑玄武岩系列钙碱性系列（二）橄榄安粗岩系列（二）橄榄安粗岩系列 岛弧－大陆边缘造山带还出现一组高钾的硅岛弧－大陆边缘造山带还出现一组高钾的硅酸近饱和的橄榄安粗岩系列，常于拉斑玄武岩系酸近饱和的橄榄安粗岩系列，常于拉斑玄武岩系列和钙碱性系列火山岩密切共生，在一个造山带列和钙碱性系列火山岩密切共生，在一个造山带岩浆演化序列中，橄榄安粗岩是较年轻的岩浆演化序列中，橄榄安粗岩是较年轻的 根据主要元素的化学组成而定义的根据主要元素的化学组成而定义的G.W.Morrison(1998)根据根据SiO2含量将橄榄安粗岩含量将橄榄安粗岩的岩石类型分为：的岩石类型分为：SiO2<53%的玄武岩；的玄武岩；SiO2＝＝53－－57％的玄武安山岩；％的玄武安山岩；SiO2＝＝57－－63％的安山％的安山岩；岩；SiO2>63%的英安岩该系列中玄武岩和玄的英安岩该系列中玄武岩和玄武安山岩占优势武安山岩占优势特点：特点： （（1 1））FeFe2 2O O3 3/FeO/FeO、、AlAl2 2O O3 3、、NaNa2 2O O＋＋K K2 2O O、、K K2 2O O和轻离子亲石元素和轻离子亲石元素（（P P、、PbPb、、SrSr、、BaBa、、RbRb、轻稀土元素）等含量高，而、轻稀土元素）等含量高，而TiOTiO2 2和和SiOSiO2 2饱和度低可区别于其他岩石组合，与拉斑玄武岩系列岩石的区饱和度低可区别于其他岩石组合，与拉斑玄武岩系列岩石的区别：别： FeFe2 2O O3 3/FeO/FeO、、AlAl2 2O O3 3、、NaNa2 2O O＋＋K K2 2O O、、P P、、RbRb、、SrSr、、BaBa、、PbPb和轻稀和轻稀土等含量均较高，而土等含量均较高，而SiOSiO2 2饱和度、铁富集量、钙和标准紫苏辉石饱和度、铁富集量、钙和标准紫苏辉石分子较低。

分子较低 （（2 2）在橄榄安粗岩系列中，与）在橄榄安粗岩系列中，与K K共存的元素（共存的元素（PaPa、、BaBa、、SrSr、、RaRa）高度富集，其数值近于碱性橄榄玄武岩的两倍，可达岛弧）高度富集，其数值近于碱性橄榄玄武岩的两倍，可达岛弧拉斑玄武岩的十倍拉斑玄武岩的十倍ThTh、、U U、、V V和和CuCu的丰度比其他组合高，的丰度比其他组合高，Y Y和和ZrZr则低，则低，CrCr、、NiNi、、CoCo和和ScSc高于岛弧拉斑玄武岩或钙碱性系列岩石，高于岛弧拉斑玄武岩或钙碱性系列岩石，而低于碱性橄榄玄武岩而低于碱性橄榄玄武岩RbRb、、BaBa、、SrSr、、PbPb、、ThTh、、U U、、Y Y、、ZrZr的含的含量随量随SiOSiO2 2的增加而增加，而的增加而增加，而CuCu、、NiNi、、CoCo和和CrCr则相反稀土元素呈则相反稀土元素呈现出与钙碱性和碱性橄榄玄武岩系列类似的富轻稀土元素的模现出与钙碱性和碱性橄榄玄武岩系列类似的富轻稀土元素的模式（（3）若干地区的橄榄安粗岩系列的研究表明，）若干地区的橄榄安粗岩系列的研究表明，它是一定构造环境的产物。

在拉斑玄武岩系它是一定构造环境的产物在拉斑玄武岩系列－钙碱性系列－橄榄安粗岩系列的演进序列－钙碱性系列－橄榄安粗岩系列的演进序列中，橄榄安粗岩一般比其他岩石系列年轻，列中，橄榄安粗岩一般比其他岩石系列年轻，层位也高层位也高4）橄榄安粗岩系列的岩浆形成与消减带的）橄榄安粗岩系列的岩浆形成与消减带的较深部位，即远离海沟较深部位，即远离海沟5）橄榄安粗岩系列形成于岛弧的成熟阶段）橄榄安粗岩系列形成于岛弧的成熟阶段和相对稳定的环境，通常位于岛弧内部产生和相对稳定的环境，通常位于岛弧内部产生的断块和隆起之上的断块和隆起之上（三）碱性橄榄玄武岩系列（碱性橄榄玄武岩系列（A A）） 本本系系列列包包括括：：碱碱性性橄橄榄榄玄玄武武岩岩、、霞霞石石岩岩、、粗粗面面岩岩、、响岩、碱性流纹岩响岩、碱性流纹岩 碱碱性性橄橄榄榄玄玄武武岩岩系系列列的的碱碱性性玄玄武武岩岩与与亚亚碱碱性性玄玄武岩（包括钙碱性系列和拉斑玄武岩系列）相比：武岩（包括钙碱性系列和拉斑玄武岩系列）相比： 化化学学成成分分：：SiOSiO2 2不不饱饱和和，，富富碱碱质质≥≥5-7%5-7%，，富富钾钾K K2 2O O，，为为2-4%2-4%；； 大大离离子子亲亲石石元元素素含含量量高高，，RbRb达达75-12075-120ppmppm，，SrSr、、BaBa含量分别为含量分别为700-1000700-1000ppmppm；； 具富集型稀土元素分配型式，具富集型稀土元素分配型式，LREELREE含量高。

含量高 矿矿物物成成分分：：斜斜长长石石以以中中长长石石常常见见，，含含碱碱性性长长石石和似长石和似长石上上述述的的岩岩浆浆岩岩系系列列的的分分布布与与板板块块构构造造密密切切相相关关，，据据K.C.Condie(1982)研究它们与板块构造关系如表所示研究它们与板块构造关系如表所示由由上上表表可可以以看看出出：：不不同同系系列列岩岩浆浆岩岩的的分分布布与与地地表表和和上上地地幔幔所所处处的的构构造造应应力力条条件件有有关关，，在在拉拉张张应应力力环环境境下下以以出出现现THTH为为特特点点，，在在挤挤压压应应力力环环境境下下则则主主要要为为CACA，，在在应应力力作作用用微微弱弱的的地地区区，，如如大大型型海海洋洋盆地和大陆克拉通区，则常出现盆地和大陆克拉通区，则常出现A A或或THTH典型岛弧典型岛弧拉斑玄武岩拉斑玄武岩典型岛弧典型岛弧钙碱性玄武岩钙碱性玄武岩岛弧橄榄安岛弧橄榄安粗玄武岩粗玄武岩碱性碱性橄榄玄武岩橄榄玄武岩碱性玄武岩碱性玄武岩SiO251.5750.5950.6248.547TiO20.81.050.832.22.5Al2O315.9116.2916.0116.315.8Fe2O32.743.664.113.13.3FeO7.045.084.558.07.9MnO0.170.170.170.170.16MgO6.738.966.246.67.1CaO11.749.59.269.910.1Na2O2.412.892.933.03.2K2O0.441.072.741.01.4P2O50.110.210.440.360.5H2O0.450.811.620.91.0不同岩石系列的玄武岩的化学成分（据不同岩石系列的玄武岩的化学成分（据MorrisonMorrison，，19801980））典型岛弧典型岛弧拉斑玄武岩拉斑玄武岩典型岛弧典型岛弧钙碱性玄武岩钙碱性玄武岩岛弧橄榄安岛弧橄榄安粗玄武岩粗玄武岩碱性碱性橄榄玄武岩橄榄玄武岩碱性玄武岩碱性玄武岩q2.11or2.626.316.386.008.38ab21.8425.8426.8127.3424.62an31.6028.2122.9328.4824.95ne2.70di21.1913.9116.7915.2118.05hy16.3914.794.807.93ol5.255.697.8813.23mt2.893.814.493.293.50il1.131.461.183.113.53ap0.230.440.940.761.06 对于玄武质岩石，对于玄武质岩石，SiOSiO2 2的过饱和、饱和、的过饱和、饱和、不饱和是产生不同的岩浆岩组合之间序列性差不饱和是产生不同的岩浆岩组合之间序列性差异的最主要原因。

异的最主要原因Cross, (Cross, IddingsIddings, , PirssonPirsson and and WshingtonWshington 19031903年提出的标准矿物计算法年提出的标准矿物计算法CIPW)CIPW)SiOSiO2 2过饱和过饱和, , 石英石英 + + 紫苏辉石紫苏辉石 SiOSiO2 2饱和饱和, , 橄榄石橄榄石 + + 紫苏辉石紫苏辉石SiOSiO2 2不饱和不饱和, , 石榴石石榴石 + + 霞石霞石 / / 白榴石白榴石（四）细碧岩－角斑岩系列（四）细碧岩－角斑岩系列 产于岛弧－大陆边缘优地槽中，它是地槽产于岛弧－大陆边缘优地槽中，它是地槽发展早期海底火山作用的产物，在地槽堆积剖发展早期海底火山作用的产物，在地槽堆积剖面中居于下部地层该系列由高钠质的海底喷面中居于下部地层该系列由高钠质的海底喷发熔岩、凝灰岩和火山沉积岩等岩石组成火发熔岩、凝灰岩和火山沉积岩等岩石组成火山熔岩主要有细碧岩、角斑岩、石英角斑岩、山熔岩主要有细碧岩、角斑岩、石英角斑岩、钠长辉绿岩和钠长斑岩等，以细碧岩占主导地钠长辉绿岩和钠长斑岩等，以细碧岩占主导地位，其次为角斑岩、石英角斑岩。

位，其次为角斑岩、石英角斑岩 细碧岩与细碧岩与SiO2相当的岩石相比：相当的岩石相比：Na2O高，高，而而MgO、、CaO低 细细碧碧岩岩：：岩岩石石为为浅浅绿绿色色、、具具斑斑状状结结构构或或隐隐晶晶质质结结构构，，杏杏仁仁状状构构造造，，并并常常具具枕枕状状构构造造以以钠钠质质斜斜长长石石为为主主要浅色矿物的基性火山岩要浅色矿物的基性火山岩 主主要要矿矿物物为为钠钠长长石石或或钠钠更更长长石石，，普普通通辉辉石石或或透透辉辉石石及及其其变变化化产产物物如如阳阳起起石石、、绿绿泥泥石石、、绿绿帘帘石石、、赤赤铁铁矿矿等等，，斑斑晶晶为为富富钠钠的的斜斜长长石石和和辉辉石石，，辉辉石石一一般般都都被被阳阳起起石石、、绿绿泥泥石石、、绿绿帘帘石石等等交交代代细细碧碧岩岩常常与与石石英英角角斑斑岩岩共共生生，，组组成成海海底底喷喷发的火山岩系，称为细碧岩发的火山岩系，称为细碧岩- -石英角斑岩系石英角斑岩系 有有关关成成因因，，认认为为是是水水下下火火山山喷喷发发环环境境中中的的产产物物目目前前一一般般认认为为是是洋洋中中脊脊的的海海底底玄玄武武岩岩与与热热的的海海水水相相交交换换交交代代作作用形成的富钠质基性喷出岩，用形成的富钠质基性喷出岩，NaNa2 2O O＞＞4 4％。

％细细 碧碧 岩岩单偏光单偏光 d=3.6mm由长柱状钠长石组成格架间隙中充填绿帘石及绿泥石由长柱状钠长石组成格架间隙中充填绿帘石及绿泥石( (五）阿尔卑斯型超镁铁岩体和蛇绿岩套五）阿尔卑斯型超镁铁岩体和蛇绿岩套 它它是是岛岛弧弧－－大大陆陆边边缘缘造造山山带带的的岩岩浆浆活活动动产产物物，，常常与与玄玄武武岩岩、、细细碧碧岩岩、、辉辉绿绿岩岩、、深深海海沉沉积积物物紧紧密密伴伴生，构成所谓生，构成所谓““蛇绿岩套蛇绿岩套”” 分分布布特特征征：：沿沿着着褶褶皱皱带带呈呈透透镜镜状状、、似似层层状状或或不不规规则则状状，，与与区区域域构构造造线线一一致致，，岩岩体体成成群群成成带带分分布布因在阿尔卑斯山首先研究之，故称因在阿尔卑斯山首先研究之，故称阿尔卑斯型阿尔卑斯型 岩岩性性组组合合特特征征：：纯纯橄橄榄榄岩岩、、斜斜方方辉辉石石橄橄榄榄岩岩和和单斜辉石岩岩石蛇纹石化强烈单斜辉石岩岩石蛇纹石化强烈 m / f m / f ＞＞ 7 7 矿产：矿产：产铬铁矿产铬铁矿蛇绿岩套完整剖面（由上而下）：蛇绿岩套完整剖面（由上而下）： （（4 4）深海沉积，以放射虫硅质岩最为）深海沉积，以放射虫硅质岩最为典型典型 （（3 3）枕状玄武岩）枕状玄武岩 （（2 2）辉长岩侵入体，有的为辉绿岩墙）辉长岩侵入体，有的为辉绿岩墙群群 （（1 1）底部橄榄岩，以斜辉辉橄岩为主）底部橄榄岩，以斜辉辉橄岩为主（六）阿拉斯加型超镁铁岩体（六）阿拉斯加型超镁铁岩体 分分布布特特征征：：主主要要分分布布在在阿阿拉拉斯斯加加东东南南部部和和苏苏联联乌拉尔等地，产于造山带，呈同心圆柱状。

乌拉尔等地，产于造山带，呈同心圆柱状 岩岩性性组组合合特特征征：：超超镁镁铁铁岩岩位位于于中中央央部部分分，，向向外外逐渐过渡为辉长岩和斜长花岗岩逐渐过渡为辉长岩和斜长花岗岩 与与阿阿尔尔卑卑斯斯型型超超镁镁铁铁岩岩体体及及层层状状型型超超基基性性岩岩－－基基性性岩岩侵侵入入体体的的不不同同在在于于：：它它所所含含的的单单斜斜辉辉石石中中钙钙含含量量更更高高，，不不含含斜斜方方辉辉石石或或斜斜长长石石，，而而含含普普通通角角闪闪石，并含较多的铬铁矿和磁铁矿石，并含较多的铬铁矿和磁铁矿（七）花岗质岩体（七）花岗质岩体 是大陆地壳的主要组成部分之一，在现代岛弧和大陆边是大陆地壳的主要组成部分之一，在现代岛弧和大陆边缘造山带中广泛分布缘造山带中广泛分布 1、造山带花岗质岩体的地质特征、造山带花岗质岩体的地质特征 根据生成时的大地构造环境可分为：一类是造山运动时期根据生成时的大地构造环境可分为：一类是造山运动时期形成的花岗岩另一类是造山运动后侵入的花岗岩，是造山带形成的花岗岩另一类是造山运动后侵入的花岗岩，是造山带进入稳定发展阶段时产生的，主要受区域断裂控制，呈带状延进入稳定发展阶段时产生的，主要受区域断裂控制，呈带状延伸。

伸 2、花岗岩与源岩物质、花岗岩与源岩物质 Chappell和和 White(1974)将造山带花岗岩分为将造山带花岗岩分为I型和型和S型花型花岗岩I型花岗岩的源岩是直接由地幔派生的下部地壳物质型花岗岩的源岩是直接由地幔派生的下部地壳物质S型花岗岩的源岩是至少曾经在地表经历过一个风化旋回的物质，型花岗岩的源岩是至少曾经在地表经历过一个风化旋回的物质，在沉积岩的形成过程中，铝富集在沉积堆积物中在沉积岩的形成过程中，铝富集在沉积堆积物中S型花岗岩型花岗岩总是铝过饱和的总是铝过饱和的类型类型I型花岗岩型花岗岩S型花岗岩型花岗岩岩浆起源岩浆起源原岩物质为未经风化作用原岩物质为未经风化作用的火成岩的火成岩壳层沉积物质为原岩壳层沉积物质为原岩NaNa2 2OO一般一般>3.2%,较富铁镁的类较富铁镁的类型中型中>2.2%一般一般<3.2%,较富铁镁的类型中较富铁镁的类型中<2.2%K/(Na+K)K/(Na+K)较低较低较高较高CaOCaO较高较高较低较低A/CNKA/CNK<1.1>1.1铝过饱和铝过饱和矿物组合矿物组合辉石、角闪石、含磁铁矿辉石、角闪石、含磁铁矿堇青石、石榴石、红柱石、白云堇青石、石榴石、红柱石、白云母、黑云母、石英、含钛铁矿母、黑云母、石英、含钛铁矿Fe3+/(Fe3++Fe2+)较高较高较低较低标准矿物分子标准矿物分子透辉石，刚玉透辉石，刚玉<1%刚玉刚玉>1%(87Sr/86Sr)0<0.7090.709-0.718δ18O6－－ 10 ‰>10 ‰I型花岗岩与型花岗岩与S型花岗岩主要区别（怀特、查佩尔，型花岗岩主要区别（怀特、查佩尔，1974））3、花岗岩与板块构造、花岗岩与板块构造皮切尔皮切尔(W.S. Pitcher)将花岗岩分为将花岗岩分为:M 型（幔源型）型（幔源型）γ：：规模不大的大洋岛屿斜长花岗岩。

规模不大的大洋岛屿斜长花岗岩Ⅰ型（科迪勒拉型）型（科迪勒拉型）γ：：在活动大陆板块边缘和岛弧产出在活动大陆板块边缘和岛弧产出的，规模较大的辉长岩的，规模较大的辉长岩-石英闪长岩石英闪长岩-英云闪长岩组合英云闪长岩组合 Ⅰ型（加里东型）型（加里东型）γ：：以花岗闪长岩和花岗岩为代表，为以花岗闪长岩和花岗岩为代表，为造山作用隆起后生成；造山作用隆起后生成；S型型γ：：主要为过铝质主要为过铝质γ组合，形成于大陆碰撞带或克拉通组合，形成于大陆碰撞带或克拉通之上的韧性剪切带；之上的韧性剪切带；A型型γ（碱性花岗岩）：（碱性花岗岩）：形成于克拉通隆起带和裂谷带形成于克拉通隆起带和裂谷带 对于花岗岩类（对于花岗岩类（SiO2均过饱和），均过饱和），Al2O3－－Na2O + K2O(碱碱)关系是岩石类型和岩浆系列划关系是岩石类型和岩浆系列划分的主要原则分的主要原则 A/CNK = Al2O3/(CaO + Na2O + K2O) A/NK = Al2O3/(Na2O + K2O)铝过铝过饱和岩石饱和岩石，，A/CNK > 1 钙碱性岩石钙碱性岩石，，A/CNK < 1, A/NK > 1碱碱过饱和岩石过饱和岩石，，A/CNK < 1, A/NK < 1花岗岩类型与矿物组合花岗岩类型与矿物组合花岗岩类型与矿物组合花岗岩类型与矿物组合堇青石堇青石红柱石红柱石石榴石石榴石霓石霓石钠闪石钠闪石钠铁闪石钠铁闪石对花岗岩类岩石系列划分对花岗岩类岩石系列划分对花岗岩类岩石系列划分对花岗岩类岩石系列划分A/CNKA/CNK与与与与S S型，型，型，型，I I型，型，型，型，MM型和型和型和型和A A型型型型花岗岩的关系花岗岩的关系花岗岩的关系花岗岩的关系三、稳定大陆的岩浆三、稳定大陆的岩浆岩共生组合岩共生组合 稳定大陆的岩浆活动受断裂制约，稳定大陆的岩浆活动受断裂制约，稳定大陆的岩浆活动受断裂制约，稳定大陆的岩浆活动受断裂制约，发育于构造上发育于构造上发育于构造上发育于构造上稳定的岩石圈板块上，稳定大陆区岩浆来源比较深，稳定的岩石圈板块上，稳定大陆区岩浆来源比较深，稳定的岩石圈板块上，稳定大陆区岩浆来源比较深，稳定的岩石圈板块上，稳定大陆区岩浆来源比较深，通常出现较多的富碱贫硅的岩石，通常出现较多的富碱贫硅的岩石，通常出现较多的富碱贫硅的岩石，通常出现较多的富碱贫硅的岩石，主要有：主要有：主要有：主要有：（（（（1 1 1 1）拉斑玄武岩－碱性橄榄玄武岩系列岩石）拉斑玄武岩－碱性橄榄玄武岩系列岩石）拉斑玄武岩－碱性橄榄玄武岩系列岩石）拉斑玄武岩－碱性橄榄玄武岩系列岩石（（（（2 2 2 2）辉绿岩墙及中心侵入复合岩体）辉绿岩墙及中心侵入复合岩体）辉绿岩墙及中心侵入复合岩体）辉绿岩墙及中心侵入复合岩体（（（（3 3 3 3））））辉长岩层状侵入体，它由镁铁质至超镁铁质岩组辉长岩层状侵入体，它由镁铁质至超镁铁质岩组成，其整体成分相当于拉斑玄武岩。

成，其整体成分相当于拉斑玄武岩4 4））碱性岩组合，碱性岩组合，碱性岩组合，碱性岩组合，在稳定大陆区，沿着大陆裂谷或断在稳定大陆区，沿着大陆裂谷或断裂带广泛分布着不同规模的裂带广泛分布着不同规模的钾质或钠质的碱性系列岩钾质或钠质的碱性系列岩钾质或钠质的碱性系列岩钾质或钠质的碱性系列岩石石石石（（（（5 5 5 5）花岗岩组合）花岗岩组合）花岗岩组合）花岗岩组合（（（（6 6 6 6）煌斑岩岩墙）煌斑岩岩墙）煌斑岩岩墙）煌斑岩岩墙（（（（7 7 7 7）金伯利岩）金伯利岩）金伯利岩）金伯利岩（（（（8 8 8 8）碳酸岩）碳酸岩）碳酸岩）碳酸岩 沿大陆断裂带广泛分布着拉斑玄武沿大陆断裂带广泛分布着拉斑玄武岩系列和碱性橄榄玄武岩系列火山岩和岩系列和碱性橄榄玄武岩系列火山岩和侵入岩形成的岩石组合玄武岩浆由裂侵入岩形成的岩石组合玄武岩浆由裂隙群喷溢至地表形成大面积缓倾斜的熔隙群喷溢至地表形成大面积缓倾斜的熔岩流，构成高原，故称岩流，构成高原，故称高原玄武岩高原玄武岩（溢（溢流玄武岩、泛滥玄武岩）流玄武岩、泛滥玄武岩） 高原玄武岩广泛分布在世界各大陆高原玄武岩广泛分布在世界各大陆的稳定地块上，分布面积常常很大。

的稳定地块上，分布面积常常很大大陆的拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩的特征：大陆的拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩的特征：1 1、拉斑玄武岩具有较低的碱值（尤其是钠）和、拉斑玄武岩具有较低的碱值（尤其是钠）和TiTi2 2O O以及较高的以及较高的SiOSiO2 2 ，而碱性橄榄玄武岩，而碱性橄榄玄武岩SiSi2 2O O不饱和，碱值和不饱和，碱值和TiOTiO2 2含量高，大陆拉斑玄武岩含量高，大陆拉斑玄武岩与大洋拉斑玄武岩相比，与大洋拉斑玄武岩相比，SiOSiO2 2稍多，稍多，Na/KNa/K比值比值低（大洋拉斑玄武岩低（大洋拉斑玄武岩>10>10，大陆拉斑玄武岩为，大陆拉斑玄武岩为1.1-3.5)1.1-3.5)2 2、碱性橄榄玄武岩中常见二辉橄榄岩类和辉石、碱性橄榄玄武岩中常见二辉橄榄岩类和辉石类包体，前者来自地幔的捕获体，后者为玄武类包体，前者来自地幔的捕获体，后者为玄武岩浆早期结晶堆积物岩浆早期结晶堆积物拉斑玄武岩拉斑玄武岩碱性橄榄玄武岩碱性橄榄玄武岩斑斑晶晶斜长石：拉长石－培长石斜长石：拉长石－培长石橄榄石：无或少量，具有辉橄榄石：无或少量，具有辉石的反应边石的反应边普通辉石：贫钛和低钙普通辉石：贫钛和低钙古铜辉石、紫苏辉石古铜辉石、紫苏辉石斜长石：拉长石－中长石斜长石：拉长石－中长石橄榄石：少量或丰富，无辉石橄榄石：少量或丰富，无辉石的反应边的反应边普通辉石：富钙、铝、钛，有普通辉石：富钙、铝、钛，有砂钟构造，有环带构造砂钟构造，有环带构造不含紫苏辉石不含紫苏辉石基基质质培长石－拉长石培长石－拉长石普通辉石、易变辉石普通辉石、易变辉石无橄榄石无橄榄石填隙物：富填隙物：富SiOSiO2 2的酸性玻璃、的酸性玻璃、石英或石英和正长石构成的石英或石英和正长石构成的文象状交生体文象状交生体拉长石－更长石拉长石－更长石普通辉石、钛普通辉石普通辉石、钛普通辉石可含橄榄石可含橄榄石填隙物：钠质或钾质玄武玻璃、填隙物：钠质或钾质玄武玻璃、碱性长石、沸石和霞石，不含碱性长石、沸石和霞石，不含石英石英拉斑玄武岩与碱性橄榄玄武岩的矿物特征对比拉斑玄武岩与碱性橄榄玄武岩的矿物特征对比大陆大陆岛弧岛弧大洋岛大洋岛大洋脊大洋脊SiO2饱和饱和弱饱和弱饱和弱饱和弱饱和弱饱和弱饱和TiO21.5-3.20.54-0.991.8-3.630.75-2.23FeO*/MgO1.1-3.51.31-3.360.71-1.910.7-2.20K/Na0.1-0.70.1-0.30.05K/Rb120-500500-1000400-500500-2000Rb/Sr0.015-0.400.280.01-0.12U/K×1040.38-3.200.3-1.00.75Th/K×1041.80-7.502.18-2.801.5087Sr/86Sr初始值初始值0.705770.704370.703860.70280Sr (ppm)100-400250-800100-200Ba (ppm)150-7501505-25Rb (ppm)20-42,8-751.14-12.9U (ppm)0.2-1.90.20.10-0.15Th (ppm)0.53-5.400.70.18-0.21各类拉斑玄武岩化学组成特征对比各类拉斑玄武岩化学组成特征对比据据Carmichael等（等（1974）和都城（）和都城（1974）及其它资料综合）及其它资料综合 在稳定的大陆地区的裂谷或断裂带上，发育着在稳定的大陆地区的裂谷或断裂带上，发育着富含钾长石的偏碱性花岗岩，通常出现在早期被抬富含钾长石的偏碱性花岗岩，通常出现在早期被抬升地前寒武纪结晶基底上，也出现于造山带构造岩升地前寒武纪结晶基底上，也出现于造山带构造岩浆演化的末期非造山环境中。

浆演化的末期非造山环境中WonesWones（（19791979）根据这）根据这类花岗岩的类花岗岩的““非造山非造山””、、““碱性碱性””、、““无水无水””的特的特征，称其为征，称其为A A型花岗岩型花岗岩与I I型花岗岩相比，具有：型花岗岩相比，具有：（（1 1））AlAl2 2O O3 3、、MgOMgO和和CaOCaO含量较低，含量较低，FeOFeO* *总量较高，总量较高，K K2 2O/NaO/Na2 2O O、（、（K K2 2O O＋＋NaNa2 2O O））/Al/Al2 2O O3 3比值高比值高（（2 2））ZrZr、、NbNb、、Y Y、、GaGa、、GaGa/Al /Al 、稀土元素含量高、稀土元素含量高（（3 3）挥发组分）挥发组分F F、、ClCl含量高含量高（（4 4））8787Sr/Sr/8686SrSr初始比值变化大（初始比值变化大（0.703-0.7200.703-0.720））煌斑岩一般特征煌斑岩一般特征 1 1、化学成分、化学成分 SiOSiO2 2含含量量一一般般较较低低（（多多数数在在4040～～5050％％）），，而而FeOFeO、、FeFe2 2O O3 3、、MgO MgO 以以及及K K2 2O O＋＋NaNa2 2O O的的含含量量则则相相对对较较高高，，常常含含较较多多的的挥挥发发分分（（COCO2 2、、H H2 2O O、、S S、、P P2 2O O5 5）和）和TiTi2 2O O及稀有元素。

及稀有元素 2 2、矿物成分、矿物成分 斑斑晶晶主主要要为为深深色色矿矿物物，，最最常常见见的的是是黑黑云云母母和和角角闪闪石石，，辉辉石次之，橄榄石较少石次之，橄榄石较少 浅浅色色矿矿物物是是长长石石（（斜斜长长石石、、正正长长石石、、似似长长石石））很很少少呈呈斑斑晶晶，，多呈细粒状，分布于基质中多呈细粒状，分布于基质中3、结构、结构 煌斑结构煌斑结构（（Lamprophyric texture））：：暗色暗色矿物呈斑晶和基质两种形态产出，不论斑晶或基矿物呈斑晶和基质两种形态产出，不论斑晶或基质常呈完美的自形，故又称质常呈完美的自形，故又称全自形晶粒结构全自形晶粒结构云云 煌煌 岩岩河北涞源河北涞源 单偏光单偏光 d=4.8mm具有煌斑结构，部分黑云母变为绿泥石具有煌斑结构，部分黑云母变为绿泥石拉拉 辉辉 煌煌 斑斑 岩岩青海茶卡青海茶卡 单偏光单偏光 d=4.8mm斑晶为自形的单斜辉石，基质由角闪石、基性斜长石、斑晶为自形的单斜辉石，基质由角闪石、基性斜长石、辉石和少量黑云母组成辉石和少量黑云母组成 金金伯伯利利岩岩（（Kimberlite）） ：：是是一一种种具具有有特特殊殊的的矿矿物物组组合合、、特特殊殊结结构构、、构构造造和和产产状状的的弱弱碱碱性性超超镁镁铁铁岩岩，，常常呈呈浅浅成成或或超超浅浅成成相相，，产产于于爆爆发发岩岩筒筒中中或或有有时时呈呈岩岩墙墙状状产产出出。

1887年年发发现现于于南南非非的的金金伯利（伯利（ Kimberley）） ，，故名 金伯利岩（金伯利岩（Kimberlite））主要产于主要产于稳定地台区、地盾或地盾边缘沉积岩分布区稳定地台区、地盾或地盾边缘沉积岩分布区，，特征如下：特征如下： （（1）金伯利岩由橄榄石、镁铝榴石、金）金伯利岩由橄榄石、镁铝榴石、金云母、钛铁矿、磁铁矿、磷灰石、金刚石等云母、钛铁矿、磁铁矿、磷灰石、金刚石等组成，具有细粒结构、斑状结构，角砾状、组成，具有细粒结构、斑状结构，角砾状、球状构造球状构造 （（2）金伯利岩中的幔源包体有两类，以）金伯利岩中的幔源包体有两类，以石榴石二辉橄榄岩包体为主，次为尖晶石二石榴石二辉橄榄岩包体为主，次为尖晶石二辉橄榄岩包体，榴辉岩包体数量少辉橄榄岩包体，榴辉岩包体数量少 （（3））贫贫SiO2（（SiO2低低于于40％％））和和MgO，，富富含含TiO2、、Al2O3、、CaO、、K2O、、P2O5、、H2O、、CO2，，Mg/Fe低低、、K2O/Na2O高高（（2－－5））、、Fe3+/Fe2＋＋高高，， K2O＋＋Na2O偏偏低低（（<2％％）），，MgO/K2O较较高高（（20－－70）。

（（4））含含异异常常高高的的Ba、、La、、Li、、Pb、、Rb、、Sr、、Th、、U、、Zr （（5））稀稀土土元元素素模模式式明明显显地地呈呈现现富富轻轻稀稀土土而而贫贫重稀土 （（6））87Sr/86Sr初初始始值值变变化化大大（（0.705-0.721））明明显高于基质的初始值（显高于基质的初始值（0.703-0.704)含有钻石的金伯利岩含有钻石的金伯利岩（产于南非）（产于南非） 碳酸岩主要产于大陆地台区的边缘部位或碳酸岩主要产于大陆地台区的边缘部位或大陆裂谷带中与碱性岩一起组成环状的复合岩大陆裂谷带中与碱性岩一起组成环状的复合岩体，其特征如下：体，其特征如下： 1 1、含极高的、含极高的CaOCaO和和COCO2 2，极低的，极低的SiOSiO2 2（（ SiOSiO2 2 ＜＜ 2020％）％） 2 2、高含量的、高含量的TiOTiO2 2 、、 FeFe2 2O O3 3、、MnOMnO、、BaOBaO、、SrOSrO、、P P2 2O O5 5、、NbNb2 2O O3 3及稀土元素及稀土元素 3 3、富含、富含SrSr、、BaBa、、ZrZr、、P P、、F F、、ThTh和和U U等微量等微量元素元素 4 4、矿物成分为以方解石、白云石为主，、矿物成分为以方解石、白云石为主，还有碱性长石、霞石、透辉石、霓石、钠闪石、还有碱性长石、霞石、透辉石、霓石、钠闪石、黄长石等黄长石等 碳碳酸酸岩岩呈呈岩岩株株、、岩岩墙墙（（岩岩脉脉））产产出出，，与与霓霓霞霞岩岩、、橄橄榄榄岩岩等等超超基基性性岩岩呈呈环环状状岩岩体体产产出。

出巴西东南部一个超基性碱性岩巴西东南部一个超基性碱性岩－碳酸岩环状岩体－碳酸岩环状岩体。