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1、基性火山岩1 一般特征和岩石类型 1 玄武岩的分布 1 洋中脊2 大陆裂谷3 岛弧4 活动大陆边缘 5 弧后盆地6 洋岛7 陆内活动带 Mantleplume Mantleplume 2 1 1 2玄武岩 玻璃质或隐晶质基性火山岩 通常含有斜长石 辉石 Fe Ti氧化物 含或不含橄榄石 SiO2 45 52wt Na2O K2O 5wt 1 颜色 黑色 绿色 灰绿色 暗紫色 深灰色 紫色 强烈氧化 玄 black 2 矿物 主要 Pl Py次要 Ol Am Bi化学成分与辉长岩相同 3 3 结构岩石 斑状玄武岩 无斑玄武岩 玄武玻璃斑状结构 斑晶 pl py ol 基质 玻璃质 间隐结构 镜下
2、 指示冷却速率不同 4 区分冷却速率 5 显晶质结构1 斑晶 ol 基质 间粒结构 fine grainedpyandmtfilledinspacesamongplatyPlcrystals Ol 6 斑晶 OlandPy 基质 fine grainedPyandglassfilledinspacesamongplatyPl Py Ol Py 显晶质结构 1 7 8 辉绿结构 9 4 构造 气孔构造 杏仁构造枕状构造 海相喷发柱状节理 4 5 6 7边 江苏六合福建牛头山四川峨眉山 10 浮岩 Verylightduetoabundantoffumaroles canfloatabovewat
3、er 11 Innertexture blackround fumaroles whitecryst Ol finelightgrayarePl 浮岩 2 fumaroles Ol Pl 12 Q Ch Q Ch Q 杏仁构造 13 枕状构造 J McPhie M Doyle R Allen 1993 14 枕状构造 断面 15 柱状节理 16 柱状节理 17 柱状节理 18 5 岩石类型划分 根据 a 斑晶 橄榄玄武岩 伊丁石玄武岩 辉石玄武岩 斜斑玄武岩 b 结构和构造 斑状玄武岩 玻璃玄武岩 气孔 杏仁玄武岩 浮岩 c 化学成分 拉斑玄武岩 钙碱性玄武岩 碱性玄武岩 19 2化学分类Si
4、O2 45 53 基性岩亚碱性系列 3 3碱玄岩系列 3 3 20 SiO2 K2O Na2O 图 Irvine 1977 碱性系列 亚碱性系列 21 亚碱性系列的再分 Na2O K2O MgO TotalFeasFeO 22 Shoshonite 23 玄武岩类的一般特征 24 主要岩石类型 亚碱性系列 拉斑玄武岩 含Pl 高An 和Py Opx和cpx 大洋和大陆上广泛分布 e x 峨眉山玄武岩高铝玄武岩 Al2O3高 16 SiO2小于拉斑玄武岩 成分与拉斑玄武岩相似 但Pl更多 Kf Ab可呈斑晶出现 洋岛 活动大陆边缘和造山带粗玄岩 结晶较好的半晶质岩石 辉绿结构 是喷出岩玻基玄武岩
5、 玻基斑状结构 斑晶 Py Pl和Ol 基质为橙色玻璃细碧岩 主要含有钠长石和绿泥石的一种特殊喷出岩 含Na2O高 通常被认为是大洋玄武岩蚀变的产物 25 碱性系列 碱性橄榄玄武岩 Ne 0 5 无或少Hy Ol常见普通辉石 高Ti 少透辉石 斜长石与碱性长石 歪长石 透长石共生 Ne 霞石 少或无 但在标准矿物中有Ne 5 Ol5 Ol 5 Pl Ol Cpx Fs 较碱玄岩更多Ol 5 可达25 基质 Ol和Cpx FS存在于基质中 包括霞石碧玄岩和白榴碧玄岩石龙岩 无Pl 但有AF Ol Di Af 白榴石 26 3其它相关岩石 喷出相的基性和超基性岩 苦橄岩玻基纯橄岩 麦美奇岩科马提岩
6、 27 1 苦橄岩一种富含橄榄石的玄武岩MgO 18wt 和 Na2O K2O 1 3wt 1 颜色 深绿 黑色 2 结构 细粒结构 或斑状结构斑晶 Ol Py Ol更常见 3 矿物组成 主要 Ol 50 70 Py 少或无Pl和Hb副矿物 Mt ilm Ap含玻璃质 28 2 科马提岩玻璃质超基性岩 形成于熔岩或浅成侵入体 含 18wt MgO和9 CaO Al2O3 1 K2O 0 9 2 矿物成分 Ol 高MgO Fo 90 95 Cpx 高Al Cr 尖晶石 玻璃ilm mt 3 结构 鬣刺结构橄榄石和辉石的针状骸晶平行排列成簇 分布在玻璃基质中 似鬣刺草 澳大利亚的一种草名 鬣是马颈
7、上的长毛 鬣刺结构成因是熔浆快速冷却 长出了骸晶 29 鬣刺结构 Parallelandradiatearrangementsofelongateolivinesandpyroxenes 引自UniversityofBritishColumbia 30 科马提岩 spinifextexture 31 4 构造 枕状构造 5 产出 南非 加拿大和澳大利亚太古代变质岩中 32 4玄武岩成因 地幔岩石熔融的产物 33 34 DrySolidus A B Mechanismsofmeltgeneration 1 Decompression DP e g MOR hotspots plumes 2 He
8、ating DT e g crustalmeltingforgranite granitoidduetobasalticmagmaheatingorpossiblyinternalheatingduetoK U Thheataccumulation 3 AdditionofH2O andalkalis DPH2O e g Arcs subductionzones 部分熔融 35 4 1压力 深度 影响低压P 0 5 108Pa 熔融顺序 Cpx Opx Sp Ol 当Cpx全部熔融时 Opx En顽火辉石 开始熔融 En OL 固相 SiO2 液相 SiO2升高 形成石英拉斑玄武岩 36 P
9、5 108Pa 20 108Pa 熔融顺序 Cpx 1350 Sp 1500 Opx 1750 OL Cpx首先熔融 钠Na存在于二辉橄榄岩的Cpx中 因此熔体Na2O 形成碱性玄武质岩浆 37 高压下 P 40 108Pa 熔点T 1570 Cpx先熔 然后Ga 形成橄榄拉斑玄武岩浆 38 固相线 液相线 4 2 部分熔融程度 39 源岩 二辉橄榄岩 部分熔融 PM 形成的岩浆的过程 PM 部分熔融将使一种岩石转化成两种成分和物理性质不同的岩石 40 4 3 挥发分的作用降低熔融温度T 可以在更深处熔融形成石英拉斑玄武岩 4 4 成分不均一性取决于源区成分和构造背景dependingonso
10、urcecomposition tectonicsettings 41 5玄武岩形成的构造环境 1 MORBS形成于大洋中脊 MOR 环境 由于快速伸展 3cm a 达5cm a或更高 很薄的洋壳导致了低压和高温熔融 熔融程度高 形成大洋拉斑玄武岩 42 玄武岩的成因与构造环境 洋中脊玄武岩低压部分熔融程度高 20 30 不相容元素亏损大陆裂谷玄武岩高压部分熔融程度低 不相容元素富集 易出现碱性熔浆 随熔融程度的增高 不相容元素的比例降低 转而出现拉斑玄武岩质熔浆大陆边缘玄武岩富含挥发份熔融温度降低 熔融程度高 形成富含挥发份的熔浆 结晶速度快 且伴随明显的结晶分异作用 形成玄武岩 安山岩 英安岩组合 43 洋中脊玄武岩 Mid OceanRidgeBasalt 44 2 大陆裂谷与热点火山可能是与地幔柱有关的软流圈上涌引起的岩石圈减薄 裂谷形成和新大洋的形成 45 思考题 形成玄武岩的源区为何是地幔而不是地壳 哪些因素影响地幔的熔融程度 玄武岩主要产生于哪些构造环境 玄武岩的成分类型与形成背景的关系 46
