第10章 板块构造与火成岩组合

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1、第十章板块构造与火成岩组合1.大洋中脊的火成岩组合2.会聚板块边界的火成岩组合岛弧大陆边缘弧3.陆-陆碰撞带的火成岩组合4.板块内部的火成岩组合地球中火成岩的分布1.洋中脊（Mid-oceanRidges）2.陆内裂谷（IntracontinentalRifts）3.岛弧（IslandArcs）4.活动大陆边缘（ActiveContinentalMargins）5.弧后盆地（Back-arcbasins）6.洋岛玄武岩（OceanIslandbasalts）7.各种各样的陆内火成岩（Miscellaneou

2、sIntra-ContinentalActivity）金伯利岩（kimberlites），超镁铁-镁铁质层状杂岩体，碳酸岩（carbonatites），斜长岩（anorthosites）...（一）大洋中脊的火成岩组合火成岩组合与蛇绿岩套洋中脊玄武岩席状岩墙群具火成堆积结构的镁铁-超镁铁质岩具变质变形结构的地幔橄榄岩第四层第五层成因：大洋中脊岩浆活动模型海平面（二）会聚板块边界的火成岩组合岛弧大陆边缘弧Ocean-ocean岛弧IslandArc(IA)Ocean-continent大陆弧Contine

3、ntalArcor活动大陆边缘ActiveContinentalMargin(ACM)与造山火山作用和深成作用相关的俯冲带StructureofanIslandArc典型岛弧的剖面示意图HFU=heatflowunit(4.2x10-6joules/cm2/sec)StructureofanIslandArc典型岛弧的剖面示意图HFU=heatflowunit(4.2x10-6joules/cm2/sec)地幔楔地幔楔1、岛弧火成岩组合（1）拉斑系列火山岩：以拉斑玄武岩为主（70％±），因分异作用安山岩（2

4、5％±）和英安岩（5％±），低钾为主。时间上在岛弧形成早期，空间分布上靠近海沟。（2）钙碱性系列火山岩：玄武岩（25％）－安山岩（70％）－英安岩－流纹岩（后两者5％），以中钾为主，部分低钾，少量高钾。形成时间略晚。（3）侵入岩组合：花岗岩为I型，与钙碱性系列火山岩的化学成分十分相似。出露范围明显少于火山岩。钙碱性系列的进一步划分Sub-seriesofCalc-AlkalineK2O是一个重要的划分标志3个亚系列高钾系列中钾系列低钾系列岛弧火成岩成因IslandArcPetrogenesis楔形地幔橄榄

5、岩熔融；洋壳熔融；洋壳熔融的熔体与楔形地幔反应形成的辉石岩熔融；地幔对流导致地幔底辟体减压熔融，岩浆在地壳中发生分离结晶和同化混染，形成岛弧岩浆。2、大陆边缘弧火成岩活动陆缘火山岩以中钾和高钾钙碱性系列为主，低钾系列岩石很少。安山岩和玄武安山岩最多。与岛弧火山岩相比，酸性火山岩数量显著增多，反应有较多陆壳物质的参与。K2O含量随着远离海沟向大陆一侧增加，显示出“成分极性”；侵入岩的数量远多于岛弧地区，从基性－酸性都有，以中性－酸性岩为主，同火山岩一样，以中钾和高钾钙碱性系列为主。较厚的硅铝质地壳对岩浆起源影

6、响更大®混染作用的效应更明显；低密度地壳的存在可以延缓岩浆的上升®岩浆的不流动可以使其分异作用更充分；地壳物质的低熔点可以使其发生部分熔融，并且形成壳源的熔体，形成流纹岩和大量花岗岩。大陆弧岩浆作用ContinentalArcMagmatismAFMandK2Ovs.SiO2diagrams(includingHi-K,Med.-KandLow-KtypesofGill,1981;（a）northern,（b）centraland（c）southernvolcaniczonesoftheAndes.Open

7、circlesintheNVZandSVZarealkalinerocks.ContinentalArcMagmatism岩浆形成模式活动大陆边缘剖面示意图1-俯冲板片的脱水2-不均匀地幔楔的水化和熔融3-幔源岩浆的地壳底侵和结晶4-底侵物质的再次熔融形成英云闪长质的熔体示意图表明：(a)大陆弧的部位形成辉长岩质地壳下垫物质(b)地壳下垫物质的再熔融形成英云闪长质深成体（三）陆-陆碰撞带的火成岩组合1、碰撞前的钙碱性弧火山及侵入岩组合：它们是由陆间洋盆闭合前发生俯冲所诱发的岩浆活动；岩浆源区为受到俯冲洋壳改

8、造的楔型地幔。2、同碰撞阶段的过铝质（浅色）花岗岩组合：陆-陆碰撞叠加，造成底部岩石部分熔融。二云母花岗岩和白云母花岗岩组合（三）陆-陆碰撞带的火成岩组合（三）陆-陆碰撞带的火成岩组合3、碰撞后或碰撞晚期的钙碱性花岗岩：与碰撞前的钙碱性火成岩组合相似，由于碰撞后的热释放致使温度升高，地壳熔融；地幔也可因区域性上隆减压底辟熔融。（四）板块内部的火成岩组合洋岛火山岩大陆溢流型玄武岩大陆裂谷区的火成岩组合斜长岩岩体其他