板块构造与地质作用.教学内容.ppt

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1、板块构造与地质作用.一、岩浆活动的构造信息地热增温模型中熔融曲线和地热增温曲线不相交，说明上地幔是固态。两种可能可以使固态岩石生成岩浆：加热和减压。大陆裂谷和大洋中脊是减压的过程，俯冲带是摩擦增温的过程。这样岩浆的发生和构造变形就联系起来了。岩浆的熔出过程，是鲍温反应系列的逆过程。分馏作用一旦开始，其成分总的来说与原来的结晶固体不再相同，而缺少了易熔组份，一般称为“亏损了的”。不同地区（构造环境）亏损程度不同，岩浆的成分也不同。这样根据岩浆作用生成岩石的化学及稀土元素特征可以指示大地构造背景。这就是岩浆岩地球化学研究大地构造环境最根本的理论依据。二、火山岩岩石系列1、概念火山岩岩石系列指的是

2、：一套有成因联系的岩浆岩杂岩体，它们在时间和空间上紧密伴生，并反映一定的大地构造环境。根据87Sr／86Sr初始比值，可以把火山岩分为两大类：幔源成因的（<0.7076）和陆壳重熔的>0.7100）。然后，按化学特征分如下系列（三种火山岩系列图片）：拉斑玄武岩系列，钙碱性系列和碱性系列。2、拉斑玄武岩本系列代表岩石是拉斑玄武岩，但也含安山岩，少岩英安岩和流纹岩。SiO2含量大多再8－63％之间，基本特征是：K2O（<1％）和TiO2的含量极低；Na2O/K2O比值偏高，可达5－40；铷（Rb）、锶（Sr）、钡（Ba）等大离子亲石元素含量很低。3、钙碱性系列包括高铝玄武岩、安山岩、英安岩以及流

3、纹岩，其中以安山岩最为常见。钙碱性系列的化学成分和矿物组分处于拉斑玄武岩和碱性玄武岩之间。基本特征是：K2O、TiO2和大离子亲石元素比拉斑玄武岩系列高；轻稀土元素有一定的富集；Al2O3的含量很高；铁的含量不高。4、碱性岩系列以高碱为特征，以高碱含量区别于钙碱性岩系列和拉斑系列。这一系列可分为两组：1、钠碱组，包括碱性橄榄玄武岩、橄榄粗安岩、粗面岩和碱性流纹岩，本组Na2O/K2O比值远低于1；2、钾碱组，包括橄榄安粗岩、二长安山岩等，本组的Na2O/K2O比值接近于1。碱性系列的基本特征是：碱的含量高（5－7％，甚至更大），K2O的含量在2－4％以上；大离子亲石元素的含量很高；具富集型的

4、轻稀土分配形式；铁的含量与钙碱性系列相近。6、火山岩系列的鉴别火山岩系列的鉴定，对识别古岛弧、恢复古构造环境有重要的意义。采用岩石化学方法鉴别火山岩系列是，应收集尽可能多的可靠的分析数据，谨慎地综合运用各种方法，并与地质方面的其他标志相配合，方能获得较为理想的效果。6、火山岩系列的鉴别（1）利用（Na2O+K2O）对SiO2图解（图）火山岩系列的鉴别6、火山岩系列的鉴别（2）判别拉斑玄武岩系列和钙碱性系列时，可采用FeO＊／MgO对SiO2变异图。6、火山岩系列的鉴别（3）使用Cr-Ti坐标图可有效地判别岛弧拉斑玄武岩和中脊拉斑玄武岩（4）使用Zi-Ti坐标图也可以判别岛弧拉斑玄武岩和中脊拉

5、斑玄武岩。6、火山岩系列的鉴别6、火山岩系列的鉴别（5）使用Ti-Zr-Y图解有助于判别各种玄武岩。6、火山岩系列的鉴别（6）利用稀土元素的分配形式判别火山岩系列。三、陆壳的增生与花岗岩的成因1、陆壳的增生研究分析表明，岛弧和活动大陆边缘的火山岩与大陆地壳的平均化学成分有惊人的一致性，这预示着大陆地壳的生长与安山岩浆的生成有关。人们相信，通过俯冲带的岩浆活动，中酸性物质不断添加到岛弧或活动大陆边缘上，从而导致大陆地壳的增生。2、花岗岩的成因花岗岩是大陆地壳中分布最广的代表性岩石，因而，花岗岩的成因问题，是有关陆壳起源的根本问题。目前，大多数学者相信，花岗岩形成于较大的深度，是地壳物质深熔作用

6、的产物。这必须解决两方面的问题：热液和能量的来源问题；花岗岩中富含钾及其它活泼元素的机制问题。这两个问题在以往的任何一种花岗岩成因假说中，均未获得圆满的解决。目前看来，正是板块的俯冲带具备了促使花岗岩形成的各种物质和能量条件。大洋板块好似一条巨大的传送带，它不断潜入岛弧或活动大陆边缘之下，为俯冲带源源不绝地送来了H2O、K2O等组分。在洋壳中，钾、钠、二氧化硅以及其它一些亲石元素，随着温度的升高，逐渐从俯冲板块析离出来，并富集起来。换句话说，沿俯冲带，发生着强烈的脱水、去碱和去硅的作用。在俯冲带强大的压力作用下，这些饱含碱和二氧化硅的流体升腾至上覆板块处，与岛弧或活动陆缘的火山－沉积层发生作

7、用，形成变质成因的花岗岩。2、花岗岩的成因如果俯冲带的上覆板块是大陆板块，大陆地壳的下部可处与俯冲带的摩擦增热地带中，加上沿俯冲带上升的岩浆或热流体的作用，陆壳物质可遭到重熔。其中，由火成物质重熔者称I型花岗岩类；由沉积物质重熔形成者，称S型花岗岩类。四、洋壳的形成与蛇绿岩套1、板块扩张带的岩浆活动与洋壳的形成大洋地壳形成于中脊轴部。处于稳定拉张状态的中脊轴部，有着极其活跃的岩浆活动和大规模的裂隙式火山喷溢。