岩浆岩成因导论复习提纲.doc

吴静----岩浆岩成因导论复习提纲1、叙述 SiO2一元系相图的特点及岩石学意义石英存在同质多象变体：α-石英(quartz）β－石英鳞石英(Tridymite)方英石(Cristobalite)柯石英(Coesite)斯石英(Stishovite)常压条件下，它们之间的转变温度为：熔融体于 1713 度是凝固成方石英，1470 度时凝固成鳞石英，870 度凝固成 β－石英，573 度时凝固成 α－石英斯石英凝固态的压强至少是 8GPa，柯石英至少是 2GPa岩石学意义：（1）在常压下随着温度的降低，β－石英转变成 α－石英，在转变时只有原子的移位，所以转变是迅速的，因此，在火山岩和浅成岩中常可见到具 β－石英假象的 α－石英斑晶2）柯石英、斯石英只能出现在超高压的条件下，高压冲击变质才形成密度低的鳞石英、方英石只能出现在高温低压的条件下，随压力升高而消失3）岩浆喷出地表的过程中，由于压力迅速降低，氧逸度升高，石英斑晶发生熔蚀现象，呈浑圆状、港湾状2、叙述 Di－An 二元共结系相图的特点，平衡结晶过程，并说明它的岩石学意义透辉石 CaMgSi2O6－钙长石 CaAl2Si2O6 二元共结系（Di－An 系）在常压下共结温度1274 度。

二元系又称二组分形成低共熔混合物体系共结结晶的特点：在某一温度下，由液相转变为两个固相，这一固体既不是固溶晶体，也不是化合物，而是呈共结状态的混合物出现，此温度称为共结温度二元共结结晶的原理：（1）熔融冷却结晶作用开始，大于共结比的组分首先结晶，结晶作用是在温度不断下降的条件下进行，不影响系统的平衡 （2）两种组分在恒温下（共结温度）同时结晶，直至熔浆全部耗尽为止，结晶作用结束岩石学意义：（1）首先看成简化的基性岩浆，可以解释基性岩中的辉长结构、辉绿结构、玄武岩中的各种结构（间粒结构、间隐结构、拉斑玄武结构） 2）可以解释基性岩中韵律层理、条带状构造特征3）可以解释斜长石被熔蚀的现象3、叙述 Fo－SiO 2二元近结系相图的特点，平衡结晶作用过程和分离结晶作用过程，并说明它的岩石学意义镁橄榄石-二氧化硅二元系结晶过程：在一个大气压下，不同组分熔融体降低温度降到镁橄榄石与顽火辉石上面的结晶线时，镁橄榄石开始结晶组分中 Si02 的含量增加，当镁橄榄石全部结晶出来的时候，镁橄榄石与熔融状态的 Si02 发生反应生产玩火辉石，当体系中的顽火辉石结晶的同时，方石英也在结晶当组分与温度回到近结点时，体系全部结晶呈方石英与顽火辉石，随着稳定的进一步降低，方石英便转变成鳞石英。

最终的结晶产物鳞石英与顽火辉石二元近结系又称二组份分解熔融化合物体系，该体系的特点是：二组份所形成的化合物在加热到它的熔点时，即分解为熔体和另一固相，此时熔体（液相）的组成与化合物并不一致，这样的化合物称为分解熔融化合物，分解熔融化合物没有真正的熔点，只有化合物的转熔点，它靠近化合物与某一组分所构成的共结系的共结点，因此这类体系的相图上必包含一个二元共结系相图岩石学意义：（1）镁橄榄石与石英在正常情况下不能共生在一起，为什么？生成镁橄榄石的环境是二氧化硅不够的，如果二氧化硅足够的话，镁橄榄石还会与二氧化硅反应2）反应边成因（3）包橄结构（4）分离结晶作用下，由下→上形成纯橄榄岩→橄榄岩→辉橄岩→橄辉岩→辉石岩→辉长岩→闪长岩一系列的层状的岩浆杂岩体4、叙述 An－Ab 二元固溶系相图的特点，平衡结晶作用过程和分离结晶作用过程，并说明它的岩石学意义钠长石 NaAlSi3O8 –钙长石 CaAl2Si2O8 二元固溶系相图结晶工程：不同组分的钠长石与钙长石的熔融状态，随着温度的降低，当达到液态与固溶态的界限时，两种矿物开始结晶形成斜长石，斜长石的组分可以在固态界限上查温度继续降低时，当达到固态界限时，即生成了相同组成的钠长石与钙长石组合的斜长石。

岩石学意义：（1）可以解释在不同环境中斜长石的成因及环带结构的成因2）可以解释韵律性环带及反环带的成因3）反环带的其他成因5、叙述 Fa－Fo 二元固溶系相图的特点，平衡结晶作用过程和分离结晶作用过程，并说明它的岩石学意义镁橄榄石-铁橄榄石结晶过程：不同组分的镁、铁橄榄石矿物熔融态时，温度开始降低，当降到液态与固溶态界线时，开始结晶生成橄榄石，此时处于固体与熔融体共存的状态，6、叙述 Or－Ab 有限固溶体二元系相图的特点，平衡结晶作用过程和分离结晶作用过程，并说明它的岩石学意义相图的特点：具有一个明显的最低点，在常压下，最低点的组成为 Ab63Or37，温度是10630C在 6600C 以下有一条弧形的溶线，当温度下降到该曲线时，碱性长石固溶体就要发生分解，形成富钾长石固溶体 Orss 和富钠长石固溶体 Abss，两者规则连生，形成条纹结构或反条纹结构界于固相线和溶线之间就是碱性长石固溶体稳定区即完全的混熔区，该区域随水压加大而减少相图的岩石学意义：（1）白榴石只存在于低水压条件下，高水压下不存在2）水压低形成的碱性长石结晶温度高，水压高形成的碱性长石结晶温度低酸性喷出岩中可出现高温透长石斑晶，花岗岩中正长石、条纹长石、微斜长石结晶温度低。

3）可以解释条纹结构的成因7、Di－Ab－An 三元系相图的特点，平衡结晶作用过程和分离结晶作用过程透辉石-钠长石-钙长石三元系相图特点8、SiO 2－Or－Ab 三元系相图的特点，平衡结晶作用过程和分离结晶作用过程9、什么是原始岩浆？简述原始岩浆种类的不同观点，主要的原始岩浆种类有那些？它们的起源条件是什么？原始岩浆为上地慢物质局部熔融及地壳物质全部或部分熔融而产生的最初的岩浆又称母岩浆关于原始岩浆的种类问题，一个长期争论的悬而未决的问题，归纳起来有以下几种观点： （1）一元论观点 由鲍文 1928 年提出，他认为自然界仅存在一种玄武岩浆，即一元论的观点，所有的岩石都是由玄武岩浆通过结晶分异作用派生的2）二元论观点十九世纪末，以列文生－列信格和布恩等人为代表，认为原生岩浆有两种，即玄武岩浆和花岗岩浆3）三元论观点赫斯和库兹涅佐夫等人提出了原生岩浆有三种，玄武岩浆、花岗岩浆和超基性岩浆， 即三元论观点4）多元论观点近年来，通过全球构造学、岩理学、高温高压实验岩石学、地球化学及地球物理的研究，在有关岩浆成因方面积累了大量的资料，多元论的观点逐渐被人们所接受，目前多数人认为：基性的拉斑玄武岩浆、碱性橄榄玄武岩浆；超基性的金伯利岩浆、科马提岩浆、碳酸岩浆；中性的安山岩浆；酸性的花岗岩浆、花岗闪长岩浆；碱性岩浆等都可能是原生岩浆，但也有争议，尚须进一步探索和研究。

近代岩石学家威里（P.J.Wyllie)等认为原始岩浆有三种来源：（1）来源于地幔橄榄岩的基性岩浆（2）来源于地壳岩石的花岗岩浆（3）来源于俯冲洋壳产生的 SiO2 中等的岩浆，这种岩浆经过复杂的变异形成安山岩浆，它们喷出地面而形成安山岩10、试述上地幔中、大陆地壳中、洋壳中岩浆形成机理上地幔中玄武岩浆和橄榄岩浆认为有下列几种原因促使上地幔物质发生部分熔融，从而产生岩浆 （1） U、Th 和 K 衰变生成的放射性热的影响或构造运动（如板块的碰撞和俯冲）产生的摩擦热2） 压力释放的影响（3） 挥发组分的影响大陆地壳中：（1）地壳上部近 10KM，处于造山带的底部，造成局部地热梯度异常，T＝7500C，同时又有水存在形成低熔的花岗岩岩浆，运移不远，原地冷凝形成花岗岩当 T>7500C 时，熔融程度增加，若母岩浆缺乏钾长石，形成花岗闪长岩岩浆，若压力很大，还可形成石英二长岩岩浆，这些岩浆的活动能力强，与一些难熔的物质斜长石一起上升形成杂岩近 20KM，温度更高，地热梯度很高，T＝9000C 以上，易熔出花岗岩岩浆，活动性很强，可以上升侵入到地壳浅处甚至可以喷出地表形成喷出岩，地壳上部只能形成花岗岩浆。

2）地壳下部由玄武质组成，玄武岩发生部分熔融，形成安山岩浆和英安岩浆3）地壳部分熔融不可能形成玄武岩浆，至多可形成安山岩浆、花岗岩浆洋壳中：由玄武岩洋壳部分熔融而成的 SiO2 含量中等的岩浆进入俯冲带上面的上地幔时，与地幔橄榄岩发生反应，使橄榄岩变成辉石岩，辉石岩的比重小于橄榄岩，以及其中间隙的液体随着熔出的熔浆不断上升，并发生分离结晶作用在不同的深度因分离结晶程度不同可形成成分不同的岩浆据实验资料：100－60KM 处分离形成拉斑玄武岩浆60－40KM 处形成玄武安山岩浆40－20KM 处形成安山岩浆7500C 时，熔融程度增加，若母岩浆缺乏钾长石，形成花岗闪长岩岩浆，若压力很大，还可形成石英二长岩岩浆，这些岩浆的活动能力强，与一些难熔的物质斜长石一起上升形成杂岩近 20KM，温度更高，地热梯度很高，T＝9000C 以上，易熔出花岗岩岩浆，活动性很强，可以上升侵入到地壳浅处甚至可以喷出地表形成喷出岩，地壳上部只能形成花岗岩浆3）来源于俯冲洋壳产生的 SiO2 中等的岩浆，这种岩浆经过复杂的变异形成安山岩浆，它们喷出地面而形成安山岩 据板块理论，洋壳玄武岩层沿俯冲带下插到100KM 附近的深处，就变为石英榴辉岩，石英榴辉岩的部分熔融只能熔出 SiO2 含量中等（与安山岩的 SiO2 含量相当）的含水原生熔浆，残留的难熔组分相当于榴辉岩的成分12、何谓岩浆的分异作用、同化混染作用和混合作用，简述它们的基本特点。

岩浆的分异作用是指原来成分均匀的岩浆，在没有外来物质的加入下依靠本身的演化，最终分化为多种成分岩浆的作用主要有熔离作用、扩散作用、气运作用、分离结晶作用分异的方式主要有重力分异、摩擦作用分异、压滤分异作用同化混岩浆熔化围岩或捕掳体，使岩浆成分发生改变，对于围岩或捕虏体而言，被岩浆同化，称为同化作用（Assimilation） 对同化围岩或捕虏体的岩浆来说，却受到了围岩与捕虏体成分的混染，称为称为混染作用（Contamination） 因此只要岩浆与围岩或捕虏体发生作用，既产生对围岩的同化作用，又产生对岩浆的混染作用，故统称同化混染作用其实质是熔化、交代的过程岩浆的混合作用（Magma mixing）：是指由两种不同成分的岩浆以不同的比例混合产生一系列过渡类型的岩浆的作用13、试述近年来有关花岗岩的成因分类关于花岗岩的成因与地质构造的关系历来为地质学者所重视，早在 1914 年，戴里（R.A.Daly）在《火山岩及起源》一书中就提出花岗岩沿褶皱带产生，其形成与各种不同的造山运动有关，以后施莱勒（H.Stille）等人将花岗岩起源与发展和地槽的演化联系起来，自来板块构造学说问世以后，又将花岗岩的成因与板块构造密切地结合起来1974 年，查佩尔（B.W.Chappell）和怀特（A.J.R.White）将挤压带的造山花岗岩按其源区的差异，分为由经历过沉积旋回的源岩熔融生成的 S 型和由纯火成岩熔融生成的Ⅰ英国地质学家皮切尔教授（W.S.Pitcher）在《造山作用过程》一书中提出了花岗岩的地质环境分类，指出不同成因类型的花岗岩代表不同的构造活动带。

皮切尔将花岗岩分为五个成因类型，即：M 型（幔源型） γ：主要为斜长 γ，形成于大洋岛弧；Ⅰ型（科迪勒拉型）γ：以大量辉长岩-石英闪长岩-英云闪长岩组合为代表,形成于安第斯型大陆边缘弧内，属活动板块边缘；Ⅰ型（加里东型）γ：以花岗闪长岩和花岗岩为代表，为造山作用隆起后生成；S 型 γ：主要为过铝质 γ 组合，形成于大陆碰撞带或克拉通之上的韧性剪切带；A 型 γ（碱性花岗岩）：形成于克拉通隆起带和裂谷带Ⅰ型和 S 型花岗岩是两个不同构造背景中形成的，其后，怀特(1979) 又从Ⅰ型中分出一种 M 型 M 型和Ⅰ型是俯冲带特有的， M 型-洋内弧，I 型-陆缘弧，S 型-分布广，弧前、弧后、岩浆岩等部位，而碰撞带花岗岩基本是 S 型其后又有许多学者又提出了不同的划分方案，如皮尔斯（J.A.Pearce，1984）将。