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1、第一节、主量元素数据处理与解释 第二节、微量元素数据处理与解释 第三节、同位素数据处理与解释,第三章、岩石地球化学数据的处理与解释,计算CIPW的软件，Norm3 A TEXTURAL ATLAS OF MINERALS IN THIN SECTION, 软件, 编写者为Daniel J. Schulze, University of Toronto. Ragland P. C. Basic analytical Petrology. Oxford University Press, New York, 1989. 【书号： 350 R12】 Wilson M. Igneous Petroge
2、nesis. Kluwer Academic Publishers,London. 2001,推荐软件和参考书,(1) MacKenzie W. S. and Adams A. E. A color atlas of rocks and minerals in thin section. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1993, 192p (2) MacKenzie W. S., Donaldson C. H., and Guilford C. Atlas of igneous rocks and their textures. John Wiley &
3、Sons, Inc. New York, 1982 (3) Best M. G. Igneous and metamorphic petrology. 2nd edition. Blackwell Science Ltd, 2003 (有扫描件) (4) Le Maitre (ed), Igneous Rocks: A classification and Glossary of Terms (2nd edition). Cambridge University Press, 2002. 【书号360/L46/2】,关于岩石化学/显微结构英文参考书 （可供）,推荐新出版参考书(研究生教材),邓
4、晋福，罗照华，苏尚国，等. 岩石成因、构造环境与成矿作用。地质出版社，2004,第一节、主量元素数据处理与解释,第三章、岩石地球化学数据的处理与解释,一、岩石化学的主要指标 二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分 三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分 四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程 五、主量元素应用于实验岩石学,(引自Winter, 2001),一、岩石化学的主要指标,1. SiO2与岩石分类,SiO2在主要元素中含量最高，变化范围:34-80 %， 意义: 对岩浆及岩浆岩的物理化学性质及矿物组成的影响最大，因此是火成岩中最重要的一种氧化物。 2. 用SiO2含量是岩浆岩
5、4大类划分的依据 3. 酸性程度就是指SiO2含量高低 4. SiO2饱和度决定矿物组合,岩浆岩分类表,SiO2用于岩浆岩的4大类划分,酸性 增强,玄武岩,花岗闪长岩,花岗岩,橄榄岩,(3) SiO2饱和矿物： SiO2含量充足（刚好），则形成辉石、角闪石、斜长石，钾长石，云母等不含Q，也不含SiO2不饱和矿物。,(1) SiO2过饱和SiO2很多（过多），除形成硅酸盐矿物外，还有剩余石英， Q就是过饱和矿物，含有Q的岩石，就是SiO2过饱和岩石。,(2) SiO2不饱和： SiO2不足，出现镁橄榄石，似长石类（霞石、白榴石等）矿物，不含Q。 【为什么?若有Q存在会发生反应（见下页）】,SiO
6、2过饱和岩石,SiO2不饱和岩石,SiO2饱和岩石,SiO2饱和度与矿物共生组合的关系,不能与SiO2共存，属于SiO2不饱和矿物 1. 霞石 霞石NaAlSiO4钾霞石KAlSiO4, 高温时为连续固溶体系列 产于富含Na2O而SiO2不饱和岩浆岩中， 六方短柱，厚板状 2. 白榴石，KAlSi2O6, 正方晶系（假等轴晶系） 自形晶，四角三八面体,白榴石,西藏白榴石斑岩,特别强调：似长石类矿物,霞石,六方短柱，厚板状,霞石-似长石类矿物,霞石,Na3K(SiAlO4)4,SiO2不饱和矿物与SiO2反应式,Mg2SiO4+SiO2 = 2MgSiO3 橄榄石 熔体 顽火辉石 NaAlSiO
7、4+SiO2=NaAlSi3O8 霞石 熔体 钠长石 KAlSi2O6+SiO2=KAlSi3O8 钾霞石 熔体 钾长石,SiO2饱和度与矿物组合,2. Na2O+K2O,Na2O+K2O-称为全碱含量, 里特曼指数 （ , Rittmann Index）,9 过碱性岩,大小与岩石系列划分=,岩浆岩的分类（考虑全碱含量）,碱质(Na2O+K2O)与矿物组合,3. Al2O3饱和度与矿物组合,钾长石:KAlSi3O8, K2O/Al2O3=1 钠长石:NaAlSi3O8, Na2O/Al2O3=1 钙长石:CaAl2Si2O8, CaO/Al2O3=1 根据Al2O3/（K2O+Na2O+CaO
8、）比值判定Al2O3的饱和度。,Al2O3饱和度与矿物组合,Figure 18-2. Alumina saturation classes based on the molar proportions of Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) (“A/CNK”) after Shand (1927). Common non-quartzo-feldspathic minerals for each type are included. After Clarke (1992). Granitoid Rocks. Chapman Hall.,第一节、主量元素数据处理与解释,第三章、岩石地球化
9、学数据的处理与解释,一、岩石化学的主要指标 二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分 三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分 四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程 五、主量元素应用于实验岩石学,1. 火山岩的TAS图解 (Total Alkalis-Silica diagram),（引自La Maitre等，1989）,火山岩的TAS图解,是国际地科联（IUGS）岩浆岩分类学分会推荐的火山岩分类图解, 参见新书,Le Maitre (ed), Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms (2nd edition). C
10、ambridge University Press, 2002. 【书号360/L46/2】,火山岩的TAS图解使用方法,1. 适用于新鲜的、无蚀变和未变质的火山岩（因为K和Na活泼易于带入带出），不适合于高Mg岩石（另外图）。,2. 计算投图：主量元素数据中，先剔除H2O，CO2，LOI。再重新计算到100，之后投图。,3. TAS图中，有些是2个岩石类型，成分一致，但是根据特征矿物细分，例如是粗面岩还是粗面英安岩，需要根据CIPW计算结果，确定Q含量，若Q20为粗面英安岩 。,火山岩的TAS图解使用： 注意高镁岩石分类,TAS投点之前需要先剔除高镁的样品，如果是高镁的，用右边的图解。 强调
11、： MgO和TiO2含量,火山岩的TAS图解使用： 注意Na2O与K2O的相对含量,原因：在TAS图解中，仅仅是Na2O与K2O的加和，没有考虑它们相对的含量不同，岩石类型也不同。,火山岩TAS图解边界点,火山岩TAS图解边界点和作图方法（个人作法）,A. 先在绘图软件(如Photoshop, CorelDraw,我用Illustrator画图)中画好一个空白的有所有边界和名称的TAS图.,C. 把Excel中投点图粘贴到绘图软件中, 叠合之后形成自己样品的TAS投点图.,其他各类地球化学投点图均如此作图.,B. 在Excel中处理数据,画好二维TAS投点图,做好图形花纹符号修饰,见举例演示.
12、,举例：TAS图解应用西藏钾质超钾质岩石,具体作法：,1. 先检验MgO含量是否符合TAS作图要求 【见数据表和右图,符合】,2. 去除LOI计算到100，得到全碱和SiO2含量，投图。 【见演示】,应用举例：西藏钾质超钾质岩石,举例：TAS图解应用西藏钾质超钾质岩石,3. 由于样品投入玄武粗安岩和粗安岩区域，需要进一步鉴别名称： 【见举例数据计算】 鉴别结果均为 Na2O-2.0 K2O 因此，我们命名为： 橄榄玄武粗安岩 安粗岩,具体作法：,2. 侵入岩的TAS图,(1) 右图(a)是Cox（1979）的火山岩分类图， (b)是Wilson（1989）直接转换为侵入岩分类图。 (2) 由于
13、边界是为火山岩设计，而且实际界线与La Maitre等（1989）的界线有出入，因此是初步的分类方法。 (3) 这是目前可以直接应用岩石化学数据进行侵入岩鉴别的最好方法。 (4) 真正的侵入岩分类应该使用矿物成分的QAP图解精确分类。,From Rollinson 1993,3. (Na2O+K2O)-SiO2用于划分岩石系列,MacDonald (1968)界线,碱性系列,亚碱性系列,夏威夷玄武岩可以分为2群，碱性系列和亚碱性系列，这是,From Winter, 2001. Figure 8-11. Total alkalis vs. silica diagram for the alkal
14、ine and sub-alkaline rocks of Hawaii. After MacDonald (1968). GSA Memoir 116,举例: Na2O+K2O用于划分岩石系列,Fig. 8-17. After Le Maitre (1976) J. Petrol., 17, 589-637.,La Maite (1989)划分出低K、中K、高K岩石（红色虚线为界线）,4. K2O-SiO2用于划分岩石系列,分别与Rinwood(1989)划分的低K拉斑系列、钙碱性系列和高K钙碱性系列相对应（黄色区域是Rinwood汇总的界线区域）,离群数据 Y-1-1,Y-2,Y-3,Y-4 羊应乡地热田样品，有地热流体活动，导致火山岩遭受水热蚀变，其中K2O和Na2O已经有带入，有K化,举例：西藏钾质超钾质岩石K2O-SiO2,超钾质,钾质,5. K2O-Na2O用于划分钾质与钠质岩石,用于区分K2O与Na2O之间的关系 属于前一个图解中shoshonite series系列的进一步划分 可以与前一个配合，也可以独立使用,举例：西藏超钾质岩石,SiO2 = 45.461.6 K2O = 6.08.8 K2O/Na2O = 2.04.4 MgO = 2.112.3 %,
