火成巖思考題復(fù)習(xí)

1、火成巖PPT復(fù)習(xí)橄長(zhǎng)巖（troctolite）：常壓無水蘇長(zhǎng)巖（norite）高壓富水批式熔融分離結(jié)晶論述：1. 蛇綠巖：蛇綠巖是出露在縫合帶中的一套由蛇紋石化超鎂鐵巖基性侵入雜巖和基性熔巖以及海相沉積物構(gòu)成的巖石組合，是大洋巖石圈的殘留，是確定古板塊邊界的重要證據(jù)（百度百科）。 蛇綠巖指一套特殊的基性、超基性巖石組合，野外填圖時(shí)不應(yīng)將它當(dāng)成某個(gè)巖石的名稱或某個(gè)巖石單元。在一個(gè)發(fā)育完整的蛇綠巖，應(yīng)該從下到上發(fā)育以下這些巖石類型： 超基性雜巖體，由不同比例的方輝橄欖巖、二輝橄欖巖和純橄巖組成，它們通常出現(xiàn)變質(zhì)構(gòu)造形跡（不同程度的蛇紋石化）； 輝長(zhǎng)質(zhì)雜巖體，普遍發(fā)育堆晶結(jié)構(gòu)并通常含有堆晶成因的橄欖

2、巖和輝石巖，其變形程度通常比超基性雜巖體弱； 基性席狀巖墻； 基性火山巖，通常具有枕狀結(jié)構(gòu)； 伴生巖系包括：1）上覆的沉積巖，如條帶狀硅質(zhì)巖，薄層頁(yè)巖以及少量的灰?guī)r；2）與純橄巖相伴生的豆莢狀鉻鐵礦；3）酸性的侵入巖與噴出巖。隨著1967-68年板塊構(gòu)造學(xué)說的興起，國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)蛇綠巖取得以下四個(gè)方面的共識(shí)：（1）輝綠巖脈是大洋擴(kuò)張時(shí)形成的；（2）蛇綠巖是大洋巖石圈的殘片，包括洋殼和大洋地幔的上部分；侵入到橄欖巖中的輝長(zhǎng)巖和輝石巖是地幔部分熔融形成巖漿的分異體；（3）蛇綠巖中的深成巖代表了固化的巖漿房；（4）蛇綠巖通過推覆或仰沖就位在消減板塊的大陸邊緣；2. 造山過程中能產(chǎn)生的巖漿作用（前 中

3、后）簡(jiǎn)答：1. 巖漿混合：巖漿混合作用既是再造新生巖漿又是開放體系下巖漿演化的重要巖漿作用，因而它已成為巖漿多元性和火成巖多樣性的重要因素?；旌蠋r漿的端元巖漿多為鎂鐵質(zhì)和長(zhǎng)英質(zhì)成份，其中鎂鐵質(zhì)巖漿多來自地幔，而長(zhǎng)英質(zhì)巖漿的源區(qū)則是地殼，而且它有時(shí)還是熱的鎂鐵質(zhì)巖漿作用于地殼部分熔融形成。2. （三個(gè)條件）發(fā)生熔融：升高溫度（板內(nèi)熱點(diǎn)）、降低壓力（洋中脊）、流體特別是H2O的加入（俯沖帶位置）3. MORB：洋中脊下地幔熔融，形成MORB, 構(gòu)成洋殼的主要組成部分，地幔減壓熔融形成玄武質(zhì)熔體，玄武巖的結(jié)晶形成新的洋殼（MORB+gabbro）。殘留地幔為深海橄欖巖（ Abyssal Perido

4、tite）。 當(dāng)部分熔融程度低時(shí)，低熔點(diǎn)的再循環(huán)物質(zhì)發(fā)生熔融，形成 E-MORB當(dāng)部分熔融程度高時(shí)，低熔點(diǎn)的再循環(huán)物質(zhì)和虧損地幔組分同時(shí)發(fā)生熔融，形成N-MORB。4.OIB：顯性交代和隱形交代：地幔交代作用由Lloyd & Bailey于1973年明確提出，指后期熔體通過滲透(infiltration)或擴(kuò)散(diffusion)等方式改變地幔橄欖巖成分的過程。顯性交代作用 (modal metasomatism)： Ben Harte于1983年首次引入這一概念，指橄欖巖中有除了常見礦物(如Ol, Opx, Cpx, Grt和Sp)之外的交代礦物的加入。這些礦物包括：角閃石、云母、碳酸巖、

5、磷灰石、榍石、鋯石和鈦鐵礦等。 隱性交代作用 (cryptic metasomatism)： Berry Dawson于1984年提出，指雖然沒有新礦物的加入，但后期熔體導(dǎo)致了橄欖石中原有礦物的成分（尤其是微量元素）發(fā)生變化。熔體-橄欖巖反應(yīng)Si不飽和熔體： 消耗橄欖巖中的輝石，結(jié)晶橄欖巖，形成純橄巖；Si飽和熔體： 消耗橄欖巖中的橄欖石，結(jié)晶輝石，形成方輝橄欖巖或二輝橄欖巖巖石地幔的形成時(shí)代：巖石圈地幔是指早先地幔發(fā)生熔體遷出形成地殼而后的殘留。從這一定義出發(fā)，地殼的形成時(shí)代就是巖石圈地幔的時(shí)代。巖石圈地幔定年的方法：（ 1）根據(jù)地幔虧損程度確定巖石圈地幔的形成時(shí)代；（ 2）傳統(tǒng)放射性同位素

6、方法對(duì)巖石圈地幔時(shí)代的測(cè)定；（ 3） Re-Os同位素方法對(duì)巖石圈地幔時(shí)代的測(cè)定；造山帶橄欖巖的定義最初指構(gòu)造就位在造山帶中的橄欖巖，以區(qū)別于巖漿結(jié)晶分異形成的超基性巖 (Benson, 1926; Thayer, 1960, 1967)?，F(xiàn)在通常指造山帶以二輝橄欖巖為主的橄欖巖體(Menzies and Dupuy, 1991)。與蛇綠巖不同的是，造山帶橄欖巖通常不與大洋巖石相伴生，代表構(gòu)造就位的大陸巖石圈地幔殘片。影響深海橄欖巖成分的因素：1. 部分熔融：分離熔融（）導(dǎo)致橄欖巖中Al2O3和 Na2O等玄武質(zhì)組分以及其它不相容元素的虧損速率加快。2. 熔融作用：二輝橄欖巖方輝橄欖巖純橄巖

7、熔體再富化作用：純橄巖方輝橄欖巖二輝橄欖巖/輝石巖3. 海水蝕變作用：包括蛇紋巖化和洋底風(fēng)化(Seafloor weathering)兩個(gè)過程，通常導(dǎo)致：全巖MgO和SiO2降低；全巖CaO和Na2O升高；全巖Al2O3含量基本保持不變?；∏伴蠙鞄r通常具有非常虧損的重稀土元素，但相對(duì)富集的輕稀土元素特征。與大洋深海橄欖巖相比，部分弧前橄欖巖具有更高的氧逸度。與大洋深海橄欖巖相比，弧前橄欖巖具有更低的平衡溫度?；∏伴蠙鞄r氧逸度的升高可能與俯沖流體或熔體反應(yīng)有關(guān)。蛇綠巖年齡：保存在造山帶或大陸上的蛇綠巖是古大洋的某個(gè)片斷(snapshot)。即蛇綠巖的年齡不完全等同于大洋的時(shí)代： 蛇綠巖的年齡原則

8、上可以通過不同的巖性單元來限定，如深海沉積、玄武巖、輝長(zhǎng)巖及橄欖巖。（1）硅質(zhì)巖放射蟲化石定年-接觸關(guān)系與年齡解釋（2）洋殼巖石定年-巖石性質(zhì)與含義（3）地幔橄欖巖定年(Sr-Nd-Pb-Hf-Os)-熔體抽取與交代作用（4）接觸帶變質(zhì)變形作用定年-蛇綠巖侵位斜長(zhǎng)花崗巖：斜長(zhǎng)花崗巖的成因：（1）玄武質(zhì)巖漿的結(jié)晶分異、（2）蝕變的基性巖石重熔蛇綠巖的就位環(huán)境：根據(jù)是否出現(xiàn)大陸底板、火山弧建造和增生混雜巖，Moores (1982)把蛇綠巖劃分為特提斯型和科迪勒拉型兩類：Tethyan型：通常就位于被動(dòng)大陸邊緣，其形成多位于大洋中脊；Cordilleran型：在時(shí)間和空間上通常與島弧巖石、島弧建造

9、、火山碎屑巖以及增生混雜巖相伴生，其形成于活動(dòng)大陸邊緣（如弧前、弧后和弧間）；蛇綠巖：（1）洋中脊型：貧水熔融；地幔熔融程度較低；拉斑質(zhì)的貧水巖漿； （2）俯沖型（SSZ）：富水熔融；地幔熔融程度較高；鈣堿性的含水巖漿； 全球90%以上的蛇綠巖為SSZ型蛇綠巖洋中脊 (MOR)：虧損LILE和LREE，無明顯HFSE的虧損；俯沖帶 (SSZ)：富集LILE和LREE，虧損HFSE 堿性巖：（1）Na質(zhì)的：通常伴生霞石，不含石英，產(chǎn)于大陸裂谷，不出現(xiàn)于活動(dòng)陸緣（俯沖帶）或被動(dòng)大陸邊緣（2）K質(zhì)的：通常伴生白榴石（SiO2不飽和），活動(dòng)陸緣與大陸裂谷均發(fā)現(xiàn)，洋殼內(nèi)和被動(dòng)陸緣不產(chǎn)出。島弧巖漿：?jiǎn)涡陛x

10、石早于斜長(zhǎng)石；無水巖漿：斜長(zhǎng)石結(jié)晶早于單斜輝石；不同源區(qū)的產(chǎn)生的巖漿類型地幔：玄武巖漿、碧玄巖漿、霞石巖漿、苦橄巖漿、科馬提巖漿、金伯利巖漿、碳酸巖巖漿；地殼：花崗巖類；俯沖帶（地幔、洋殼、陸殼）： a.俯沖洋殼：由于脫水，產(chǎn)生含Si高的流體，以產(chǎn)生“ 安山巖漿 ”, 埃達(dá)克巖b.地幔楔性區(qū)：從靠近大洋的島弧拉斑玄武巖(TH)，向大陸K增高，變成堿性玄武巖漿橄長(zhǎng)巖不會(huì)出現(xiàn)在島弧環(huán)境為什么高鋁玄武巖只出現(xiàn)在島弧帶？底侵作用的地質(zhì)地球化學(xué)標(biāo)志：地殼加厚：意大利Ivrea 地區(qū)地殼加厚7km ,澳大利亞昆士蘭地區(qū)加厚8km；地殼物質(zhì)呈雙峰式分布，特別是基性麻粒巖70%以上，被視為幔源巖漿底侵于殼-幔

11、邊界SiO2 :47-52% -底侵巖漿產(chǎn)物62-67%-古老地殼地球化學(xué)：Nd 值高；明顯的Eu正異常；下地殼LIL和生熱元素不同程度的虧損底侵作用的地球物理標(biāo)志：在下地殼和上地幔之間形成縱波（VP），速度遞變層（6.8-7.2km/s）同化混染作用(AFC)(1)玄武巖漿同化酸性巖：可以使巖漿成分變得更酸性，并能促進(jìn)玄武巖漿的分離結(jié)晶作用(降低了巖漿溫度，并且結(jié)晶加速)(2)同化泥質(zhì)巖(含Al高)：以Al2O3和SiO2為主的巖石 透輝石Al2O3SiO2=AnPy 這樣就可以形成蘇長(zhǎng)巖，因此有人認(rèn)為蘇長(zhǎng)巖是同化混染作用形成的?；〉姆诸悾夯r漿Nb-Ta-Ti虧損洋內(nèi)?。ü桄V質(zhì)）：馬里亞納

12、島弧1）島弧陸緣島弧（硅鋁質(zhì)）：日本弧2） 大陸?。ɑ顒?dòng)大陸邊緣）：南美安第斯弧島弧火山巖：高比例的玄武安山巖和安山巖，絕大多數(shù)安山巖出現(xiàn)在俯沖背景中。主量元素和巖漿系列：拉斑玄武質(zhì)系列、堿性系列（包括橄欖玄粗系列）、鈣堿性系列（主要出現(xiàn)在俯沖帶）大陸弧火山巖：高比例玄武安山巖和安山巖 巖石系列：中鉀-高鉀鈣堿性，少量為橄欖玄粗至系列弧巖漿的地球化學(xué)特征：富集大離子親石元素：Rb、Ba、Sr、Cs、La等虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素：Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等（金紅石）埃達(dá)克巖：含斜長(zhǎng)石和角閃石斑晶的中酸性巖漿巖（SiO256wt%），具有高Sr（=400ppm）,低Y（=18ppm）和虧損重稀土元素（

13、如Yb=1.9ppm）的特征，且MgO通常3wt%，無Eu、Sr異常，貧高場(chǎng)強(qiáng)元素，具有低的Sr同位素比值。埃達(dá)克型高鎂安山巖原始巖漿的特征，但不含橄欖石：板片熔體與地幔橄欖巖不平衡反應(yīng)的結(jié)果。贊崎巖成因：含水流體交代地幔-地幔來源的原始安山質(zhì)巖漿，俯沖沉積物+洋殼熔體與地幔橄欖巖相互作用，并與橄欖巖達(dá)到平衡。（SiO256-62wt%，HighMgO5.83-8.88wt%、Mg#64-72）巴哈巖：（SiO2=48.2-56.5wt%;MgO=4.1-8.3wt.%;Cr,Ni含量挺高，K2O范圍很寬；輕重稀土極度分餾，富集Sr，虧損Rb）斑晶為單斜輝石和少量橄欖石，基質(zhì)為斜長(zhǎng)石微晶、輝石

14、和富鐵的充填物。巴哈巖系：以高鎂安山巖為主，同時(shí)包括少量的玄武巖質(zhì)安山巖的一套新生代火山巖，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶較少，斑晶主要是橄欖巖，單斜輝石、斜方輝石、斜長(zhǎng)石及角閃石。巴哈巖成因：交代含角閃石地幔的熔融，板片熔體（埃達(dá)克巖）與地幔橄欖巖反應(yīng)生成角閃石，交代的含角閃石地幔熔融形成巴哈巖，其與地幔橄欖巖平衡（地幔包體內(nèi)的角閃石具有較高的K,Sr,Ba,LREE,HFSE含量和較低的Rb和Th含量）玻安巖：前弧環(huán)境，高鎂（鎳、鉻、鈷）、高的鋁鈦比、富水和SiO2飽和為特征，斑晶出現(xiàn)斜頑輝石，缺失斜長(zhǎng)石，U型稀土元素分配，高場(chǎng)強(qiáng)元素虧損，中稀土Zr、Hf富集。斑晶為橄欖石各種輝石（頑斜、古銅、易變、普通

15、）基質(zhì)主要為斜方輝石、易變輝石、普通輝石和火山玻璃，而不含斜長(zhǎng)石。玻安巖成因：軟流圈地幔（沒有受到板片組分的影響）減壓熔融形成MORB，俯沖沉積物流體交代虧損地幔熔融形成玻安巖。板片窗形態(tài)依賴于三個(gè)主要因素：板片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和速率、俯沖前的洋脊-轉(zhuǎn)換斷層組合樣式、俯沖角度。洋中脊俯沖：俯沖洋殼埃達(dá)克巖；島弧地殼A型花崗巖；地幔源區(qū)MORB,OIB型的玄武巖（）洋脊俯沖的特征：1）伸展的背景：板片窗打開，軟流圈的上涌，形成大量的巖脈，A型花崗巖；2）高熱的產(chǎn)生：通過板片窗上涌的軟流圈帶來大量的熱；3）物質(zhì)的貢獻(xiàn)：軟流地幔、弧下巖石圈地幔和俯沖洋殼、弧中下地殼；島弧基本巖石系列和組合：1)堿性系列：

16、鉀質(zhì)堿性、鈉質(zhì)堿性、橄欖玄粗巖（shoshonitic）；2）亞堿性：拉斑質(zhì)、鈣堿性 橄欖玄粗巖系列：鉀質(zhì)粗面玄武巖-橄欖玄粗巖-粗安巖（硅飽和、低鐵、富堿、高的鉀鈉比）島弧與大陸弧巖漿巖組合（B-BA-A-Da-Rh）對(duì)比：島弧更加的富集玄武巖和玄武安山巖；傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為該巖石組合是板片流體交代地幔楔橄欖巖形成的幔源巖漿經(jīng)過分離結(jié)晶作用形成的。板片熔體交代地幔形成的弧巖漿巖組合：埃達(dá)克巖-埃達(dá)克型高鎂安山巖-Piip型高鎂安山巖-富Nb島弧玄武巖組合-玻安巖MORB-OIB型的玄武巖在島弧中出現(xiàn)時(shí)洋中脊俯沖的巖石學(xué)標(biāo)志？洋中脊俯沖形成的“特殊”島弧巖漿巖組合的巖石成因：1） 板片窗上部年輕洋殼

17、熔融形成埃達(dá)克巖2） 被埃達(dá)克質(zhì)巖漿交代的巖石圈地幔熔融形成富Nb玄武巖3） 板片窗之上熱異常導(dǎo)致上覆板塊的高度熔融形成拉斑玄武巖4） 埃達(dá)克質(zhì)巖漿交代的包含沉積物組分的地幔低密度熔融形成高鎂安山巖5） 流體交代地幔楔的熔融形成早期的鈣堿性巖漿拆沉發(fā)生的四種可能因素：1）對(duì)流的不穩(wěn)定性；2）裂谷；3）地幔柱侵蝕；4）大陸碰撞碰撞帶巖漿產(chǎn)生的可能機(jī)制：1） 俯沖大陸地殼釋放流體加水2） 富水沉積物俯沖增壓3） 地殼放射性元素生熱減壓加熱4） 剪切生熱加熱5） 巖石圈減薄，軟流圈上涌減壓、加熱6） 玄武質(zhì)巖漿底侵淡色花崗巖：高鋁、高硅堿酸性侵入體，石英堿性長(zhǎng)石組成，暗色礦物1 富Al2O3,富Nb

18、,虧損Th、Ba、Sr，稀土元素較一般花崗巖低。泥質(zhì)巖含水熔融形成奧長(zhǎng)花崗質(zhì)熔體，脫水熔融形成花鋼之熔體；泥質(zhì)巖的脫水熔融產(chǎn)生強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖質(zhì)熔體。變質(zhì)玄武巖-榴輝巖高壓熔融的實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)（產(chǎn)生埃達(dá)克巖）：K2O含量：低鉀、中鉀的變質(zhì)玄武巖巖石經(jīng)高壓脫水熔融產(chǎn)生高鉀的中酸性巖漿巖，同樣的原巖，高壓條件下更容易產(chǎn)生“高鉀”的熔體，“富鉀”的原巖，更容易形成“高鉀”的熔體。源區(qū)殘留礦物：石榴石+金紅石、缺少斜長(zhǎng)石 解釋了埃達(dá)克巖負(fù)的Nb-Ta異常和HREE的虧損及無Eu和Sr異常。巖漿巖總結(jié)1. 巖漿起源大部分為巖石圈和軟流圈地幔的部分熔融，2. 影響火成巖成分的因素有哪些？ 首先巖漿的起源和演化可

19、造成火成巖的多樣性。因此可分為原始巖漿（原始地幔巖石部分熔融形成）、原生巖漿（由前存在的地?；蛘叩貧げ糠秩廴谛纬汕椅丛馐茏儺悾┖?母巖漿（未經(jīng)各種巖漿作用的原始巖漿或原生巖漿）、演化巖漿（經(jīng)過各種巖漿作用產(chǎn)生巖漿） 火成巖的成分首先取決于源區(qū)巖石的成分、熔融溫度和壓力、揮發(fā)分（水）和熔融程度。其中部分熔融程度最為關(guān)鍵。例如地幔巖石熔融形成玄武質(zhì)巖漿，地殼巖石熔融形成花崗質(zhì)巖漿。一般認(rèn)為高壓下易形成富堿貧硅的拉斑玄武巖漿。 在巖漿演化階段也會(huì)對(duì)其成分有一定影響，例如 巖漿混合作用（分為機(jī)械混合和均勻化混合，大多學(xué)者認(rèn)為花崗巖中暗色包體的存在是重要的混合證據(jù)） 巖漿不混溶作用（例如在銅鎳硫化物礦床

20、形成過程中，硫化物巖漿（成礦）與硅酸鹽巖漿發(fā)生不混溶，亦稱為熔離作用） 巖漿分異作用：其中結(jié)晶分異對(duì)于基性巖漿的演化、堆晶巖和大型層狀侵入體比較重要；另外還有流動(dòng)分異等 同化混染作用：巖漿邊部常常捕獲圍巖等其他成分，是邊部的巖漿成分的發(fā)生一定變化。3. AFM圖解（不同結(jié)晶礦物相） 鈣堿性巖石系列（沒有富鐵趨勢(shì)）：在富水條件下，主要結(jié)晶富鐵橄欖石和單斜輝石，沒有長(zhǎng)石的結(jié)晶（也可能是結(jié)晶出鎂鐵礦物角閃石），使得剩余巖漿中鎂鐵同時(shí)降，鉀鈉升 拉斑系列（早期階段明顯富鐵演化趨勢(shì)）：在貧水條件下，富鎂橄欖石和鈣長(zhǎng)石，使得剩余巖漿中鎂下降，鐵和鉀鈉同步上升，當(dāng)普通輝石開始結(jié)晶時(shí)，而幾乎沒有斜長(zhǎng)石結(jié)晶，巖

21、漿中Fe和Mg同步下降，鉀鈉升高（之后可能是由于氧逸度的增加，磁鐵礦結(jié)晶，使的鐵急劇下降，并向堿性方向演化）。4. 巖漿的成分顯然與源巖性質(zhì)、部分熔融條件及后期巖漿演化過程有關(guān)，那為何學(xué)術(shù)界又認(rèn)為巖漿巖可用來判斷其形成的大地構(gòu)造背景呢？5. 如何從巖類學(xué)研究巖石成因礦物粒度大小: 巖漿結(jié)晶的環(huán)境（深成粗粒，淺成細(xì)粒、噴出斑狀）礦物結(jié)晶順序: 巖漿成分+物理化學(xué)條件（無水條件和富水條件下斜長(zhǎng)石的結(jié)晶與否）礦物內(nèi)部環(huán)帶: 巖漿結(jié)晶演化（斜長(zhǎng)石正常環(huán)帶體現(xiàn)冷凝速度較快的分離結(jié)晶過程）礦物交生關(guān)系: 巖漿結(jié)晶演化過程（橄欖石的輝石反應(yīng)邊，說明先期結(jié)晶的橄欖石與后期富硅熔體反應(yīng)）特殊礦物鑒定: 特定地質(zhì)

22、意義（藍(lán)晶石等高壓礦物、）巖石分類命名: 術(shù)語(yǔ)的準(zhǔn)確是一切工作的前提6. 主量元素在火成巖研究方面的應(yīng)用 首先主量元素與礦物成分具有密切關(guān)系，SiO2含量高則代表巖石較為酸性，石英含量較高；鉀鈉含量一般體現(xiàn)在巖石中鉀質(zhì)長(zhǎng)石（透長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石）和鈉質(zhì)長(zhǎng)石或堿性暗色礦物的多少；CaO含量主要體現(xiàn)在富鈣斜長(zhǎng)石和富鈣輝石（透輝石和普通輝石）和普通角閃石的多少；MgO主要與富鎂的橄欖石、輝石普通角閃石、黑云母等礦物上；Al2O3過飽和的話則形成富鋁礦物（白云母、剛玉、紅柱石）等；應(yīng)用主要氧化物含量的協(xié)變圖解哈克圖解，有助于對(duì)巖漿演化、礦物結(jié)晶等過程認(rèn)識(shí)。 另外還可以根據(jù)相應(yīng)化學(xué)成分劃分巖石系列：

23、如根據(jù)全堿量分為堿性和亞堿性；再根據(jù)全Fe/Mg分為拉斑系列和鈣堿性系列（也可以根據(jù)AFM三角圖）；可根據(jù)K的含量分為低鉀拉斑玄武系列、中鉀鈣堿性、高鉀鈣堿性、橄欖安粗巖系列等；同一系列巖石往往具有成因聯(lián)系。7. 微量元素在火成巖研究方面的應(yīng)用 常使用巖石中兩個(gè)具有相似地球化學(xué)性質(zhì)或互為母子體的微量元素比值來描述巖石特征和成巖過程（如Rb/Sr、Zr/Hf） 也可使用某些元素的異常值來描述其巖石成因等。Eu異常（斜長(zhǎng)石的殘留與否）、俯沖帶Nb、Ta負(fù)異?？赡苁桥c金紅石的殘留有關(guān)等 按照不相容到相容元素順序得到的蜘蛛網(wǎng)圖，對(duì)于描述火成巖的地球化學(xué)特征有重要作用 依據(jù)相關(guān)元素所構(gòu)筑的構(gòu)造環(huán)境判別圖

24、解，在一定程度上有助于我們的研究，但須慎重使用，具有很大的局限性。 放射性同位素測(cè)年。測(cè)年需保證同源、同時(shí)、封閉體系。 與地球化學(xué)示蹤，需要在充分理解相關(guān)元素的地球化學(xué)行為基礎(chǔ)上，進(jìn)行精確數(shù)據(jù)測(cè)定，再結(jié)合地質(zhì)背景進(jìn)行解譯。Sr-Nd-Pb同位素示蹤，可有效解釋巖漿源區(qū)（各種類型地幔）和結(jié)晶過程（有沒有地殼混染）。8. 不同類型構(gòu)造背景下的巖漿巖組合離散型板塊邊界的巖漿巖洋中脊巖漿巖組合-N-/E-MORB蛇綠巖與大洋巖石圈弧后盆地巖漿巖組合匯聚形板塊邊界的巖漿巖俯沖帶類型：比較俯沖學(xué)俯沖板塊參與巖漿形成的證據(jù)島弧地區(qū)巖漿巖系列與組合：Th-CA-Alk（太平洋西岸）活動(dòng)大陸邊緣巖漿巖組合：安山

25、巖與花崗巖（太平洋東岸）大陸碰撞帶巖漿巖組合（喜馬拉雅與歐洲海西造山帶）不同碰撞階段的巖漿巖造山后與非造山巖漿巖的區(qū)別板內(nèi)巖漿巖洋島玄武巖大陸溢流玄武巖大陸裂谷巖漿巖板內(nèi)堿性巖與金伯利巖9.巖漿巖形成大地構(gòu)造背景的判定時(shí)代確定（同位素定年手段，大致限定其與區(qū)域巖漿-構(gòu)造事件的對(duì)應(yīng)）區(qū)域背景: 地層學(xué)/沉積學(xué)/構(gòu)造學(xué)等巖石組合與巖石系列（一定的構(gòu)造背景可能產(chǎn)生具有一定成因和時(shí)空聯(lián)系的巖石組合，例如島弧玄武-玄武安山巖-安山巖-流紋巖組合；大陸裂谷常產(chǎn)出雙峰式火山巖等）特殊巖石類型: 金伯利巖常產(chǎn)于穩(wěn)定克拉通內(nèi)部；堿性巖常產(chǎn)于板內(nèi)環(huán)境的裂谷地球化學(xué)特征: 元素分配型式與異常（MORB和OIB產(chǎn)出的

26、玄武巖的稀土配分有較大不同）地球化學(xué)判別圖解（）10. 構(gòu)造環(huán)境判別注意事項(xiàng)及存在的問題火成巖地球化學(xué)成分主要受控于其源區(qū)特征、熔融的物理化學(xué)條件及后期的巖漿演化，并不與構(gòu)造背景直接掛鉤；構(gòu)造背景可在一定程度上控制巖漿的源區(qū)，但不具有一一對(duì)應(yīng)性；巖漿產(chǎn)生的物理化學(xué)條件與背景的關(guān)系可能更為密切，如俯沖帶是低溫含水的，拉張構(gòu)造環(huán)境應(yīng)是減壓高溫的；火成巖構(gòu)造背景的確定更多地依賴于其時(shí)空分布規(guī)律，及相關(guān)地質(zhì)資料。需要指出的是，巖漿巖的研究不只是在于研究其構(gòu)造背景，而是要研究其巖漿起源及其演化過程?；◢弾r與大陸地殼形成；玄武巖與大洋地殼形成；俯沖帶研究與殼幔物質(zhì)混合11. 談?wù)勀銓?duì)華北克拉通減薄與破壞的

27、認(rèn)識(shí)克拉通作為地球上穩(wěn)定的構(gòu)造單元，一般巖石圈厚度超過200km，沒有地震，沒有廣泛的巖漿和成礦作用。但華北克拉通在中生代經(jīng)歷了減薄和破壞，需要指出，減薄不等于破壞。減薄是巖石圈厚度減薄，破壞指的是發(fā)生大規(guī)模的巖漿-構(gòu)造事件，破壞了其穩(wěn)定性。世界上有很多克拉通歷史上經(jīng)歷過減薄，但很少有被破壞。華北克拉通既減薄也破壞。減薄主要證據(jù)：由古生代金伯利巖石榴石橄欖巖包體所制約的巖石圈厚度約200Km,是較難融的富集巖石圈地幔來源，具有較低的地溫梯度；由新生代玄武巖內(nèi)橄欖巖包體所制約的巖石圈約80km,是較飽滿但虧損的地幔，較高的地溫梯度；另外現(xiàn)今地球物理所顯示出東西不同巖石圈厚度主量元素和微量元素以及

28、Os同位素的模式年齡等方面有較大差異，表明不僅僅是減薄，且沒有古生代巖石圈地幔的殘留破壞：侏羅紀(jì)和早白堊紀(jì)花崗巖廣泛分布，中生代成礦作用大爆發(fā)；構(gòu)造變形強(qiáng)烈；有巨大盆地形成對(duì)于破壞的機(jī)制主要有兩種觀點(diǎn)，拆沉作用和軟流圈的熱侵蝕，更可能與板緣的俯沖作用有關(guān)?；◢弾r花崗巖簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)1、花崗巖是一種以硅和鋁為主要元素組成、或石英和長(zhǎng)石為主要礦物組成的，侵入于地下的火成巖。2、花崗巖是地球分異演化的產(chǎn)物，是地球上大陸地殼的最重要組成部分, 也是地球區(qū)別于太陽(yáng)系內(nèi)其它星體的重要標(biāo)志。3、花崗巖與金屬礦產(chǎn)關(guān)系極為密切, 其本身也是重要的非金屬材料。當(dāng)前花崗巖研究概況1 以I、S和A型為代表的成因類型劃分目前

29、應(yīng)用較廣，但對(duì)其成因爭(zhēng)議較大2 花崗巖成因類型與構(gòu)造環(huán)境的制約對(duì)應(yīng)關(guān)系研究較多，但非議也較多3 造山后(post-orogenic)花崗巖研究得到充分重視4 侵位機(jī)制研究多元化，拉伸與走滑是巖體就位的主要背景因素5 地幔在花崗巖研究中的作用：熱源與物源6 微粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體問題7 巨型花崗巖帶的形成與地殼演化研究將成為未來的重點(diǎn)花崗巖大論戰(zhàn)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)1) 花崗巖大論戰(zhàn)最后以火成論的勝利而告結(jié)束, 并極大地推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)的發(fā)展. 但火成論者起初所主張的花崗巖來源于玄武巖漿結(jié)晶分異作用的觀點(diǎn) (一元論) 后來逐漸被拋棄, 取而代之的是巖漿形成的二元論甚至多元論的提出;2) 變成論在大論戰(zhàn)中盡管遭遇失

30、敗, 但他們提出的花崗巖系列的概念 (原地-半原地-異地花崗巖) 被很多后來的研究者所接受, 從而極大地推動(dòng)了高級(jí)變質(zhì)作用和混合巖的研究. 此外, 他們以野外觀察為主的主張一直貫穿后來的花崗巖研究, 從而使人們更加認(rèn)識(shí)到, 花崗巖不僅僅是一個(gè)巖石學(xué)問題, 而更重要的是一個(gè)地質(zhì)學(xué)問題;3) 花崗巖大論戰(zhàn)雖然告一段落, 但花崗巖的空間問題始終沒有得到解決, 從而導(dǎo)致上世紀(jì)后半期花崗巖侵位機(jī)制研究的高潮. 花崗巖大論戰(zhàn)在新的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行;4) 花崗巖大論戰(zhàn)也使巖石學(xué)從以前的水成巖、火山巖和深成巖 (包括變質(zhì)巖、混合巖和花崗巖) 的劃分轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖、火成巖和變質(zhì)巖三大類。 此后, 巖石學(xué)進(jìn)入快速發(fā)展

31、的時(shí)期.I、S、A型花崗巖分類的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)1 I、S和A型是當(dāng)前花崗巖成因類型劃分的主流方案，它基于花崗巖主體是地殼來源的認(rèn)識(shí)。在該分類中，礦物組成是最主要的，同位素成分不能作為劃分的依據(jù)；目前認(rèn)為角閃石、堇青石、堿性暗色礦物是判斷I、S、A型花崗巖的最主要礦物標(biāo)志。2 對(duì)于非高分異的花崗巖，大致可根據(jù)ANKC鋁飽和指數(shù)來劃分I-S型，1為S型。3 花崗巖成因類型在大多數(shù)情況下與同位素組成無關(guān), 與構(gòu)造環(huán)境弱相關(guān);4 高分異花崗巖在自然界普遍存在，它的成因類型劃分有時(shí)是困難的，需要依據(jù)與其相關(guān)的偏鎂鐵質(zhì)巖石組合才能確定，其多具有稀土四分組效應(yīng)，與開放體系下流體與熔體相互作用有關(guān)。5 A-型花崗巖

32、是高溫的，不可能通過I-型花崗巖結(jié)晶分異作用產(chǎn)生；多采用過堿指數(shù)和Ga/Al值來判別。多形成與拉張背景6 花崗巖未來的成因分類可能是多元的，既要考慮源巖因素，又要考慮形成的物理化學(xué)條件。地幔在花崗巖形成過程中扮演了何種角色？ 花崗巖主體是地殼來源的, 但不排除地幔在花崗巖形成過程中的作用. 很多花崗巖體地殼和地幔兩種不同性質(zhì)巖漿的厘定, 表明地幔參與了花崗巖的形成, 特別是提供了花崗巖漿產(chǎn)生的熱源。幔源巖漿以底侵方式聚集在地殼底部，大量的熱引發(fā)地殼物質(zhì)的熔融，形成花崗巖漿。 但地幔在多大程度上以物質(zhì)的方式參與花崗巖的形成, 目前還存在較多爭(zhēng)論.為什么造山后產(chǎn)生大量花崗巖，主要是壓力降低所導(dǎo)致的

33、巖石熔融的因素，由于造山和俯沖帶均為擠壓背景，不利于巖漿產(chǎn)生，而造山后屬減壓環(huán)境，有利于熔融；同時(shí)地殼的伸展和拉伸，會(huì)伴隨著軟流圈上涌和幔源巖漿底侵作用，使地殼加熱，更利于熔融，因此產(chǎn)生大量花崗巖。對(duì)于花崗巖侵入體-單元-超單元1) 侵入體-單元-超單元是很好的研究區(qū)域花崗巖的方法,其根本方法在于以年代學(xué)和成因研究為基礎(chǔ)，將各級(jí)花崗巖合并， 但它很難適合野外填圖;2) 建議恢復(fù)1/20萬的巖性+時(shí)代的方法, 并按巖體進(jìn)行描述;3) 關(guān)于侵入序列, 鎂鐵質(zhì)在先, 長(zhǎng)英質(zhì)在后的情況有時(shí)并不成立, 要特別注意同深成巖墻和巖漿混合問題.俯沖帶花崗巖，低溫含水背景，太平洋東岸多與俯沖板片脫水交代地幔楔，

34、地幔楔部分熔融產(chǎn)生高溫基性巖漿，但由于陸殼密度低、較厚，使得其停留在下地殼與巖石圈地幔結(jié)合處，且經(jīng)歷廣泛的結(jié)晶分異和同化混染作用，并產(chǎn)生大量熱可能是的下地殼部分熔融，產(chǎn)生花崗質(zhì)巖漿。碰撞花崗巖后碰撞花崗巖研究花崗巖最重要的是研究大陸增生問題全巖Nd同位素和鋯石Hf同位素模式年齡是確定地殼增生年齡的重要工具，兩者意義也可能不同。（所研究巖石必須地殼來源的）n 底侵作用是幔源巖漿底墊到下陸殼底部的一種過程，其識(shí)別主要是下陸殼剖面，反射地震研究和同位素示蹤（深部來源巖石及包體）底侵作用可能給花崗巖漿的形成提供部分熱，但這需要大量幔源巖漿多次不斷侵入，而這沒有充分的地質(zhì)證據(jù)。n 拆沉作用多指巖石圈由于重力不穩(wěn)定性使其底部沉入軟流圈。其識(shí)別主要是地球物理地震波和地?zé)釥顟B(tài)或某些深源巖石及包體的同位素地球化學(xué)特征。n 某些拆沉作用可以使地殼與軟流圈直接接觸，地殼部分熔融的基性殘留或拆沉到軟流圈，使地殼向著長(zhǎng)英質(zhì)方向演化，底侵作用，殼內(nèi)分異和拆沉三者的共同作用，使得大陸不斷生長(zhǎng)分異，克拉通化