第7章 岩浆的演化.ppt

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1、第五章岩浆的演化岩浆的流变学性质岩浆的演化岩浆的分异作用*岩浆的混合作用岩浆的同化混染作用岩浆的上升与侵位*重点与难点一.岩浆的流变学性质岩浆作用过程：热力学—岩浆体系是一个复杂的物理化学体系，岩浆的结晶和演化受物理化学规律（相律、鲍文反应系列）制约流体动力学—岩浆是一种粘性流体，许多岩浆作用过程也是一种流体动力学过程描述流体动力学性质的动力学参数粘度（）：指剪切应力与应变速率的比值密度（）：屈服强度（o）：粘性流体可分为—牛顿流体和非牛顿流体非牛顿流体的特点是，只有施加的剪切应力超过某一

2、临界值o时，才开始持续的流动和变形，o称为屈服强度二、岩浆的演化岩浆从源区分离之后，温度、压力等条件发生了改变，随即开始了岩浆演化历程，从原生岩浆演化出派生岩浆，生成了多种岩石。在岩浆转变为岩石的过程中都发生了什么作用呢？主要有：分异作用岩浆混合作用同化混染作用1、分异作用：原来成分均匀的岩浆，在没有外来物质加入的情况下，依靠岩浆自身的演化，最终形成不同组成的火成岩。主要包括：熔离作用扩散-对流作用分离结晶作用气体搬运作用（1）熔离作用（LiquidImmiscibility）是指原来混溶

3、的熔体因物理（如温度、压力的变化）或化学（如第三种组分的加入）的原因分离为不混溶或混溶程度低的两种熔体的过程。1、分异作用二、岩浆的演化方英石鳞石英顽火辉石镁橄榄石岩浆熔离作用：图中n点的演化轨迹玄武质熔体－花岗质熔体的形成某些实例：SomeExamples在富铁的拉斑玄武岩中可见到晚期的富硅的花岗质不混溶体硫化物—硅酸盐不混溶体(massivesulfidedeposits)月球玄武岩中的富铁球粒存在于富硅富钾的玻璃基质中（2）扩散－对流作用含义：原来均一的岩浆，由于液态的岩浆体内部及其与相接

4、触的围岩间存在温度梯度，导致产生成分梯度的作用。此时，热量和物质通过液－液界面进行扩散对流，使高熔点的组分向着低温的熔体边部迁移，冷凝较早，形成较基性富含高熔点组分的的边缘带；而低熔点的组分则向高温的熔体内部迁移，冷凝较晚，生成了较酸性富含低熔点组分的内部带。1、分异作用岩浆中物质扩散的驱动力：温度梯度、浓度梯度或化学位梯度实例：岩体的边部暗色组分的富集－－对流岩浆房中的侧壁结晶分异作用Schematicsectionthrougharhyoliticmagmachamberundergoing

5、convection-aidedin-situdifferentiation.AfterHildreth(1979).Geol.Soc.Amer.SpecialPaper,180,43-75.层状对流岩浆房中1、分异作用（3）结晶分异作用(分离结晶作用)概念：是指由于岩浆中结晶的固相物质的分离，使残余岩浆成分发生变化的作用。类型：A.流动分异作用B.重力分异作用二、岩浆的演化A.流动分异作用特点：主要发生在流速变化较大的岩浆通道内，如岩墙和岩脉中原因：岩浆与上侵通道侧壁围岩间的粘滞摩擦作用使流速

6、从通道中心向边缘降低，导致矿物晶体向流速高的中心带集中，使结晶的矿物与熔体分离规模：影响有限，大岩体仅限于岩体与围岩的接触带（3）结晶分异作用1、分异作用流动分异作用的特点：Flowsegregation相对位移颗粒分散压力围岩B.重力分异作用早结晶的矿物因其与岩浆之间的密度差下沉到岩浆房的底部，或上浮到岩浆房顶部。影响晶体能否从岩浆中沉降分离的因素：晶体与岩浆的密度差晶体直径（B）的大小岩浆的粘度矿物分离结晶的顺序—鲍文反应系列（3）结晶分异作用矿物分离结晶的顺序—鲍文反应系列olivineC

7、alcicplagioclaseMgpyroxeneMg-Capyroxeneamphibolebiotite(Spinel)TemperaturepotashfeldsparmuscovitequartzalkalicplagioclaseCalci-alkalicplagioclasealkali-calcicplagioclaseBowen’sReactionSeriesDiscontinuousSeriesContinuousSeries鲍文反应系列的岩石学意义1）纵向：解释岩浆中矿物结

8、晶顺序2）横向：解释岩浆中矿物共生规律，两个系列结晶温度相当的矿物可以共生3）解释暗色矿物间的反应边结构和斜长石正环带结构4）玄武质岩浆经分离结晶作用可逐步形成酸性岩浆橄榄石基性斜长石斜方辉石单斜辉石角闪石黑云母（尖晶石）温度升高方向钾长石白云母石英酸性斜长石不连续系列连续系列基中性斜长石中性斜长石分离结晶形成的堆积结构晶体的沉降速度遵循：Stoke’sLawV=矿物沉降速度(cm/sec)g=重力加速度(980cm/sec)r=球形颗粒的半径(cm)rs=固态球形颗粒的密度(g/cm3)rl=