２０１１年４月 海洋地质与第四纪地质 Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．２第３１卷第２期 ＭＡＲＩＮＥ ＧＥＯＬＯＧＹ ＆ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹ ＧＥＯＬＯＧＹ Ａｐｒ．，２０１１ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１４０．２０１１．０２０５９
南海新生代岩浆活动的地球化学特征及其构造意义
石学法，鄢全树
（海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室，国家海洋局第一海洋研究所，青岛２６６０６１）
摘要：基于已发表的和可利用的岩石学及地球化学数据，评述了南海地区新生代（特别是新生代海底扩张停止（１７或１５．５Ｍａ）以来）岩浆活动的地球化学特征及其成因，并讨论了其深部地球动力学背景及其对南海形成演化的构造意义。南海新生代早期（６０～４３Ｍａ或３２Ｍａ）的岩浆活动呈现双峰式特点，主要出现在南海北缘一系列古近纪盆地内。晚渐新世—中中新世（３２～１７或１５．５Ｍａ）的岩浆活动主要出现在南海盆扩张中心处，与此同时，南海洋盆之外的地区却处于一个“岩浆活动宁静期”。扩张期后（１７或１５．５Ｍａ以来）的岩浆活动影响着南海及周缘地区的广泛地区（包括南海北缘珠江口盆地、北部湾、中南半岛以及南海盆本身），但岩浆量不大，其中，１７～８Ｍａ的岩浆活动性质主要呈现拉斑玄武质系列，而８Ｍａ以来主要为碱性玄武岩系列。南海北缘早期岩浆活动性质反映其处于一个伸展的构造背景，可以很好地响应印度－亚洲碰撞的远场（ｆａｒ－ｆｉｅｌｄ）效应，可能与地幔柱有关。扩张期后的岩浆活动主要与海南地幔柱有关。此外，在板块构造的框架下，海南地幔柱对南海北缘的伸展裂解及南海新生代海底扩张也扮演了一个重要的次级角色，类似于冈瓦纳大陆裂解时地幔柱的作用。本文最后指出，南海遗迹扩张中心处岩浆活动与东太平洋海隆（ＥＰＲ）洋脊旁遗迹扩张中心处的岩浆作用类似，可能是一种新的岩浆活动类型，其地球动力学背景尚不清楚；对南海遗迹扩张中心处岩浆活动的研究，将是解决南海构造演化的关键科学问题之一。
关键词：新生代岩浆活动；构造演化；海南地幔柱；遗迹扩张中心；南海
中图分类号：Ｐ７３６．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５６－１４９２（２０１１）０２－００５９－１４
南海是西太平洋地区最大的边缘海之一，是在西太平洋俯冲带后撤和菲律宾板块北移之后开始形成的，并在印－澳板块北移形成爪哇一线的海沟时停止。自古生代以来，南海及周缘地区经历了复杂的构造演化过程，南海也是东南亚板块构造重建中的一个焦点地区，截至目前，已经获得了一些重要的研究成果［１－１９］。
在新生代期间，南海及周缘地区的构造演化明显受到了周缘大板块运动的影响（如印－澳板块与亚洲板块之间的碰撞以及太平洋板块的后撤）。Ｌｅｅ和Ｌａｗｖｅｒ［９］、Ｈｏｎｚａ［１０－１１］和Ｈａｌｌ等［１４－１６］细致地讨论了包括南海在内的东南亚地区的新生代构造演化。基于海底洋壳磁异常的解释，Ｔａｙｌｏｒ和Ｈａｙｅｓ［３－４］指出南海海底扩张期为３２～１７Ｍａ，随后被调整为３２～１５．５Ｍａ［８］，这是目前被广泛接受的观点。有关南海的扩张模式以及动力学背景，特别是在东亚海盆与西南亚海盆的扩张时代上存在明显争议［１，３－４，７－８，１７，２０］。
基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（２００８ＦＹ２２０３００）；中国博士后科学基金项目（２００９０４５０１３４８）；山东省博士后创新项目专项资金（２００８０２００７）；国家海洋局第一海洋研究所基本科研业务费专项资金（ＧＹ０２－２００８Ｇ３８）；山东省泰山学者建设工程专项项目作者简介：石学法（１９６５—），男，研究员，从事海洋沉积与海底岩石学研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｆｓｈｉ＠ｆｉｏ．ｏｒｇ．ｃｎ
收稿日期：２０１０－１１－０７；改回日期：２０１０－１２－２４． 文凤英编辑
众所周知，作为地球深部“探针”，与岩石圈板块运动伴随的岩浆活动在板块构造重建及揭示区域构造演化中扮演着重要角色。在以前的东南亚（特别是南海地区）的板块重建模型中，岩石学资料很少被包括进来。周蒂等［２１］和Ｙａｎ等［２２］系统总结了中生代—新生代岩浆活动的时空分布，然而并没有细致讨论和对比它们的岩石成因。同时，近年来不断增加的新的岩石学数据，可以有助于我们进一步理解南海新生代岩浆活动的特点，并为正确揭示南海构造演化规律提供基础资料。本文的目的是在评述南海及周边地区可利用的岩石学资料基础上，探讨其岩石成因并揭示其构造意义。
１ 地质背景
南海位于欧亚板块、菲律宾板块（或太平洋板块）与印澳板块之间（图１），南海及其邻区的地质特征可反映围绕在其周围的岩石圈板块的构造变动。南海可被划分为３个主要部分：南海北缘、洋盆及南缘。南海周缘显著的地貌学标志是：西部的越东断裂、南部的礼乐滩北缘的陡崖、东部的马尼拉海沟以及北缘的从陆向海的平滑过渡。南海西缘是一个走滑－拉分带，发育着一系列的含油（气）盆地。越东断
海洋地质与第四纪地质２０１１年
裂是本区域的主控构造，其是否为红河断裂的向海延伸段还存在争论。越东断裂及其向南延伸的准确解释将有助于揭示新生代伊始的印度－亚洲碰撞的远场效应（Ｆａｒ－ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ）是否抵达了婆罗洲［７，１６，２３］。南海南缘是一个挤压碰撞带，由于印澳板块前缘与巽他大陆之间的碰撞且伴随着婆罗洲的逆时针旋转［１４］，晚中生代存在于东南亚块体东缘的古南海开始俯冲于婆罗洲之下。尽管南沙海槽或西北婆罗洲海槽的性质仍然还在争论中［２，２４－２６］，但是海槽及婆罗洲陆地上的地质特征（如代表洋壳俯冲的蛇绿岩的出露）似乎记录了古南海的这一俯冲事件［２５］。南海东缘是一个俯冲挤压带，新生代海底扩张期形成的南海洋壳正在向东俯冲于菲律宾板块之下，并在吕宋与台湾之间发育了弧火山链［２７－２８］。位于华南褶皱带与陆－洋过渡带之间的南海北缘处于构造伸展背景，自新生代以来发育了几个裂陷盆地［１７，２９－３１］，如广东境内的三水盆地、连平盆地和河源盆地、珠江口盆地、台西南盆地以及琼东南盆地等。南海新生代洋盆位于以３ ０００ｍ等深线为界的深水区，其中包括西北亚盆、东亚盆以及西南亚盆。基于地球物理学资料，南海盆洋壳及大陆坡厚度分别为８～１２ｋｍ和１０～２０ｋｍ，整个洋盆的弹性厚度小于６ｋｍ［３２］，而且，在洋盆内分布着扩张期后形成的、主要由碱性玄武岩组成的海山［３４－３６］，尤以分布在遗迹扩张中心（ｆｏｓｓｉｌ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒ）处的Ｓｃａｒｂｏｒ－ｏｕｇｈ海山链为最显著。此外，南海内散落着以大陆性质为基底的几个微陆块［３６－３７］，如中沙地块、西沙地块、南沙地块以及礼乐滩－东北巴拉望地块等，它们对于理解南海前新生代构造演化有着重要意义。
２ 新生代岩浆活动特点
自晚中新世末或古新世早期（大致与５６Ｍａ时印度板块楔入欧亚板块［３８］同时）以来，南海内散落的微陆块开始裂解并随后裂离开华南块体，从那时起直到现在，南海北缘处于伸展的构造背景，形成了一系列的裂谷化或裂陷盆地。在新生代早期，双峰式火山活动出现于这些盆地内［２９－３１，３９］。南海海底扩张时期（３２～１５．５Ｍａ［８］），南海周缘几乎没有岩浆活动，为岩浆活动宁静期。在海底扩张之后，虽然岩浆绝对量不大，但大规模（面积上）的岩浆活动影响着南海及其邻近的广泛区域（图１），如珠江口盆地［２９］、雷琼半岛［３３，３９－４３］、北部湾［４４－４５］、中南半岛［４６－４９］、礼乐滩和南沙群岛［３３，５０］、吕宋岛弧［２７－２８］以及南海盆内部［３４－３５，５１］。２．１ 南海北缘
许多学者对南海北缘的第三系裂陷盆地（如珠江口盆地以及广东省境内的三水盆地、连平盆地和河源盆地）、雷琼半岛以及北部湾地区进行了研究：（１）在这些第三系裂陷盆地的油气钻井中发现存在双峰式火山岩的层位，如三水盆地内的喷发时间为６４～４３Ｍａ［５２］（Ｋ－Ａｒ定年方法）或６０～４３Ｍａ［３１］（锆石Ｕ－Ｐｂ定年），珠江口盆地内的喷发时间为５１．６～２４．６Ｍａ［２９］（Ｋ－Ａｒ定年方法）。岩相学上，喷出岩石的岩性相对复杂，如在珠江口盆地内，包括流纹岩、流纹质浮岩、英安质浮岩、英安岩、石英拉斑玄武岩以及少量的安山岩，此盆地内的碱性玄武质岩浆活动开始于１７．１Ｍａ［２９］（Ｋ－Ａｒ定年），与此同时，海底扩张几乎结束且南海洋壳已经开始在台湾之下俯冲消减。（２）雷琼半岛内，喷发了大规模（面积及体积上）的基性火山岩。主要岩性包括石英拉斑玄武岩和碱性玄武岩。火山作用年龄为１６．７～１１．７Ｍａ（石英拉斑玄武岩）及＜６．６Ｍａ（石英拉斑玄武岩）和４～６Ｍａ（碱性玄武岩）及＜１Ｍａ（碱性玄武岩）［３９］（Ｋ－Ａｒ定年方法）。（３）在北部湾地区，仅仅有碱性玄武质岩浆活动的报道，其定年时间为５．４～２．７Ｍａ［４４］（Ｋ－Ａｒ定年方法）以及第四纪［４５］（１４ Ｃ定年方法）。总之，南海北缘具双峰式的早期火山作用主要出现在裂谷化盆地内，晚阶段海底扩张停止后的基性岩浆（１７Ｍａ至今）出现在南海北缘的大面积区域内。
２．２ 中南半岛
南海扩张停止后不久的板内岩浆作用也影响着中南半岛内的大片区域［４６－４８］。火山作用的年龄如下：Ｋｈｏｒａｔ高原的碱性玄武岩和夏威夷岩为０．９Ｍａ［４８］（Ｋ－Ａｒ定年方法）；以下来自越南地区［４７］（Ａｒ－Ａｒ定年方法）：（１）Ｄａｌａｔ带的石英拉斑玄武岩为１７．６～７．９Ｍａ；（２）Ｐｈｕｏｃ Ｌｏｎｇ地区的石英拉斑玄武岩和橄榄玄武岩为＜８～３．４Ｍａ；（３）Ｂｕｏｎ ＭａＴｈｕｏｔ地区的碱性玄武岩和橄榄拉斑玄武岩为５．８～１．６７Ｍａ；（４）Ｐｌｅｉｋｕ地区的石英拉斑玄武岩、橄榄拉斑玄武岩以及碱性玄武岩为４．３～０．８Ｍａ；（５）Ｘｕａｎ Ｌｏｃ区的石英拉斑玄武岩、橄榄拉斑玄武岩以及碧玄岩为０．８８～０．４４Ｍａ；（６）Ｉｌｅ ｄｅｓ Ｃｅｎｄｒｅｓ地区的橄榄拉斑玄武岩为０．８～０Ｍａ。总之，从１７Ｍａ到现在，岩浆碱度逐渐增强，而直到６Ｍａ碱性岩浆活动才开始。
０６
第２期 石学法，鄢全树：
南海新生代岩浆活动的地球化学特征及其构造意义图１ 南海及邻区的地质及新生代岩浆活动分布简图
ＰＲＭＢ－珠江口盆地；ＢＢＧ－北部湾；ＳＳＢ－三水盆地；ＨＹＢ－河源盆地；ＬＰＢ－连平盆地；ＷＩ－涠洲岛；ＬＱＰ－雷琼半岛；
ＫＰ－Ｋｈｏｒａｔ高原（泰国）；ＲＲＦ－红河断裂。南海内海山玄武岩的圈定区域是３
０００ｍ等深线（类似于南海陆洋的分界线的标准）Ｆｉｇ．１ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｍａｐ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｙ
ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｉｇｎｅｏｕｓ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ ａｎｄ ａｄｊａｃｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ２．３ 礼乐滩及南沙群岛
Ｋｕｄｒａｓｓ等［５
０］
指出在本区域的３个站位处拖网获取了一定量的玄武质岩石，表明此处也存在着南
海扩张期后的岩浆活动。获得了３个样品的年龄
值［５０］
（Ｋ－Ａｒ定年方法）
，气孔斑状玄武岩的年龄为０．４２Ｍａ，橄榄玄武岩的年龄为０．４７Ｍａ
，气孔状玄武岩为２．７Ｍａ。因为许多位置发育有碳酸盐建造而不易取得火成岩岩石样品，因此，这些岩石可能取自该处的单面山的基底岩石裸露处［２６］
。基于地球
物理学资料，Ｈｕｔｃｈｉｓｏｎ和Ｖｉｊａｙ
ａｎ［２６］
指出在南沙海
槽（或西北婆罗洲海槽）存在几个孤立的火山，但并未取到样品，因此其形成年龄不清楚。２．４ 吕宋－台湾火山弧
位于南海东部的吕宋－台湾火山弧可被分为５
个片段：台湾段、巴布扬段、北吕宋段、巴塘段以及民
都洛段［
２７－
２８］，其中台湾段的弧火山作用启动最早。本弧是在南海停止扩张后不久由南海洋壳的俯冲作用所导致的。吕宋－台湾段火山弧主要出露有钙碱
性中酸性火山岩，其年龄已经被Ｄｅｆａｎｔ等［２
７－
２８］总结，即从１５Ｍａ至今。２．５ 南海盆
南海盆因其覆盖巨厚的沉积物，因此获取南海洋壳基底样品变得相当困难。截止目前，尚没有洋
壳岩石样品的相关报道。即使是ＯＤＰ１８４航次［５
３］
，也几乎没有报道有关南海基底的信息。王贤觉
等［５１］和鄢全树等［３４］
及Ｙａｎ等［３
５］报道了来自几个海山的玄武岩样品，王贤觉等的Ｋ－Ａｒ／Ａｒ－Ａｒ定年（无详细的定年工作实验流程）结果是１３．９Ｍａ（Ｄ８站位的橄榄拉斑玄武岩）、９．９Ｍａ（Ｄ９站位的粗面玄
１
６
海洋地质与第四纪地质２０１１年
武岩和橄榄拉斑玄武岩）以及３．５Ｍａ（Ｄ１０站位的碱性玄武岩）；鄢全树等［３４］以及Ｙａｎ等［３５］报道的所有岩石样品为碱性玄武岩，其年龄范围为７．９～３．８Ｍａ（Ｋ－Ａｒ／Ａｒ－Ａｒ定年方法）。总体上，从１３．９Ｍａ到３．５Ｍａ，岩浆活动的碱度逐渐增加，８Ｍａ以来，碱性岩浆活动开始占主导地位。南海盆内板内岩浆性质的变化规律类似于中南半岛［４６，４８］和雷琼半岛［３９］。
由此看来，早期获得的一些岩石年龄需要重新修正，有些年龄值甚至没有具体的分析测试程序的描述。以上已有的年代学及岩石学特征显示，南海北缘早期的双峰式火山活动响应了裂谷化的被动边缘；在新生代海底扩张时期，南海盆周边地区几乎没有发生岩浆活动；扩张停止之后，大规模（面积上）的板内火山活动出现于南海及周边地区，与此同时，扩张期形成的洋壳也开始在台湾－吕宋一线俯冲形成火山弧链。
３ 新生代火山岩的地球化学特征及岩石成因
Ｋｕｄｒａｓｓ等［５０］描述了来自礼乐滩和南沙群岛的玄武质岩石样品的岩性并提供了Ｋ－Ａｒ年龄，但没有提供详细的测年方法以及主微量和同位素地球化学数据。其中一些样品后来被Ｔｕ等［３３］所报道，因此，这些样品接下来将被当做南海盆的一部分进行讨论。吕宋－台湾一线的火山弧岩石的地球动力学背景已比较清楚［２７－２８］。此外，由于中国广东省境内的连平、河源及三水盆地的构造背景类似于珠江口盆地，因此，将对广东岸外的珠江口盆地内的新生代岩浆活动进行讨论。
３．１ 主量元素
在ＴＡＳ（全碱ｖｓ．ＳｉＯ２）图解［５４］中，（１）珠江口盆地内的早期火山岩（＞１７Ｍａ）都属于钙碱性系列，并显示基性端员＋酸性端员的双峰式分布样式。晚期火山岩（＜１７Ｍａ）属于碱性系列（图２）。主量元素特征可能反映了珠江口盆地内新生代岩浆活动的以下演化趋势：即随着岩浆作用年轻化，来自深部地幔物质逐渐增多［２９］。这不仅反映了整体上岩石圈伸展的构造背景，同时也反映出深部的地球动力学背景发生了变化。（２）来自北部湾的所有火山岩是基性岩石，位于ＴＡＳ图上的碱性区域内（图２）。ＭｇＯ与其他氧化物含量之间的关系并不明显［４５］。（３）雷琼半岛的火山岩属于基性系列，既有碱性系列也有亚碱性系列（图２）。然而，早期的火山岩（＞６Ｍａ）主要是拉斑玄武岩（亚碱性系列），而晚阶段（６Ｍａ以来）的碱性和拉斑玄武岩之岩浆同时喷出［３９，４１，４３］。（４）中南半岛的火山岩主要为玄武质岩石，还包括少量的更分异种类如玄武质安山岩。越南玄武岩既有碱性也包括亚碱性岩石，而泰国的Ｋｈｏｒａｔ高原玄武岩全为碱性系列（图２）。（５）来自南海盆的海山玄武岩都属于玄武质系列，它们在ＴＡＳ图上主要位于碱性系列区，少量为亚碱性系列。如早期火山岩（＞８Ｍａ）主要是以拉斑玄武岩（亚碱性系列）为主［３３］，而晚阶段（＜８～０．５Ｍａ）则为碱性玄武岩［３３－３４］。晚阶段碱性玄武岩的主微量元素与ＭｇＯ含量呈现明显的相关性，基本遵循橄榄石和橄榄石＋单斜辉石的分离结晶作用和／或堆晶作用［３４］的一般岩浆演化规律
。
图２ 南海及周边地区新生代火山岩
ＴＡＳ（ＳｉＯ２ｖｓ．Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）及碱性判别图解［５４］
Ｐｃ－苦橄玄武岩；Ｂ－玄武岩；Ｏ１－玄武质安山岩；Ｏ２－安山岩；
Ｏ３－英安岩；Ｒ－流纹岩；Ｓ１－粗面玄武岩；Ｓ２－玄武质粗面安山岩；
Ｓ３－粗面安山岩；Ｔ－粗面岩－粗面英安岩；Ｆ－副长石岩；
Ｕ１－碱玄岩－碧玄岩；Ｕ２－响岩质碱玄岩；Ｕ３－碱玄质响岩；
Ｐｈ－响岩；Ｉｒ－区分碱性和拉斑质岩浆系列的Ｉｒｖｉｎｅ线［５５］。
ＰＲＭＢ－珠江口盆地，ＢＢＧ－北部湾盆地，ＬＱＰ－雷琼半岛，
ＩＣＢ－中南半岛，ＳＣＳ－南海
Ｆｉｇ．２ ＴＡＳ（ＳｉＯ２ｖｓ．Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）ａｎｄ ａｌｋａｌｉｎｅ
ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ
ｔｈｅ ＳＣＳ ａｎｄ ｉｔｓ ａｄｊａｃｅｎｔ ａｒｅａｓ
３．２ 微量元素
微量元素特点体现在原始地幔标准化微量元素蛛网图（图３）及球粒陨石标准化稀土元素配分模式图（图４）上。
（１）珠江口盆地的早期（＞１７Ｍａ）火山岩（包括玄武质岩石和流纹质岩石）显示了类似的微量元素特征，即富集大离子亲石元素（ＬＩＬＥ）和亏损高场强元素（ＨＦＳＥ）（图３ａ），类似于典型的岛弧玄武岩（ＩＡＢ）特
２６
第２期 石学法，鄢全树：
南海新生代岩浆活动的地球化学特征及其构造意义图３ 南海及周边地区新生代火山岩微量元素原始地幔标准化蛛网图
原始地幔微量元素丰度来自文献［５６］。（ａ）珠江口盆地（ＰＲＭＢ）；（ｂ）北部湾（ＢＢＧ）；（ｃ）雷琼半岛；（ｄ）中南半岛；（ｅ
）南海盆Ｆｉｇ．３ Ｓｐｉｄｅｒ ｄｉａｇｒａｍｓ ｓｈｏｗｉｎｇ
ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ ｍａｎｔｌｅ－ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｂｕｎｄａｎｃｅｓ ｏｆＣｅｎｏｚｏｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ＳＣＳ ａｎｄ ｉｔｓ ａｄｊ
ａｃｅｎｔ ａｒｅａｓ征［５６］
；晚期（＜１７Ｍａ）的火山岩显示了富集ＬＩＬＥ和ＨＦＳＥ（图３ａ），类似于典型的ＯＩＢ特征［５
６］
，而且，虽然两者并没有呈现负Ｅｕ异常，但晚期火山岩比早期火山岩显示了更大的轻重稀土（ＬＲＥＥ
／ＨＲＥＥ）分馏（图４ａ），如早期和晚期火山岩的（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ比值分别为１
６．５和７．７。（２）除了少量几个样品显示Ｔｈ、Ｕ亏损外，北部湾的大部分样品显示了富集ＬＩＬＥ及ＨＦＳＥ（如Ｎｂ、Ｔａ和Ｐ等）（图３ｂ
），类似于典型ＯＩＢ的特点［５
６］
。所有样品显示巨大的ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ分馏（（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ比值为１
１．９～２７．０），且没有负Ｅｕ异常（图４ｂ）。（３）
朱炳泉和王慧芳［３９］
的报道并没有提供雷琼半岛早期火山岩（＞６Ｍａ
）的微量元素数据，除了少数几个样品外，所有其他的样品都显示ＬＩＬＥ和ＨＦＳＥ的富集（图３ｃ
），类似于北部湾的样品，具典型的ＯＩＢ的特征［５
６］
。所有样品显示了较大的ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ分馏（（Ｌａ
／Ｙｂ）Ｎ比值为５
．８～２１．７），无负Ｅｕ异常（图４ｃ）。从拉斑玄武岩到碱性玄武岩，ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ分馏程度是增加的，反映源区岩石部分熔融程度的差异，雷琼半岛晚期（＜６Ｍ
ａ）玄武岩的ＲＥＥ组分类似于典型ＯＩＢ特征［５６］
。（４
）几乎所有来自中南半岛的新生代火山岩皆显示了ＬＩＬＥ和ＨＦＳＥ（Ｎｂ、Ｔａ、Ｐ及Ｔｉ等）的富集（图３ｄ），整体样式类似于ＯＩＢ特点［５
６］
。本区的样品显示了轻稀土（ＬＲＥＥ）
的多变富集（如越南玄武岩和Ｋｈｏｒａｔ高原玄武岩的（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ比值范围分别为４．８～５９．９和３．５～３５．１），没有明显的Ｅｕ异常（图４ｄ）。（５
）总体上，南海盆玄武岩显示了ＬＩＥＬ和ＨＦＳＥ（如Ｎｂ、Ｔａ及Ｔｉ）的富集以及Ｙｂ、Ｓｃ、Ｓｒ与生热元素如Ｋ、Ｕ及Ｔｈ等的亏损（图３ｅ
），类似于板内ＯＩＢ的微量元素特点，
但明显不同于ＭＯＲＢ和ＩＡＢ［５
６－
５７］。３
６
海洋地质与第四纪地质２０１１年
图４ 南海及周边地区新生代火山岩的稀土元素（ＲＥＥ）Ｃ１型球粒陨石标准化配分图
Ｃ１型球粒陨石稀土数据来自文献［５６］。（ａ）珠江口盆地（ＰＲＭＢ）；（ｂ）北部湾（ＢＢＧ）；（ｃ）雷琼半岛；（ｄ）中南半岛；（ｅ）南海盆Ｆｉｇ．４ Ｃ１ｃｈｏｎｄｒｉｔｅ－ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ＲＥＥ ａｂｕｎｄａｎｃｅｓ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ
ｆｒｏｍ ｔｈｅ ＳＣＳ ａｎｄ ｉｔｓ ａｄｊａｃｅｎｔ ａｒｅａｓ
这些样品的Ｃｅ／Ｐｂ及Ｎｂ／Ｕ比值［３４］靠近原始地幔［５８－５９］，且明显高于上地壳平均值［６０］。除了两个拉斑玄武岩显示ＬＲＥＥ亏损特征外，来自南海的所有其他样品都显示了ＬＲＥＥ的富集（（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ＝１０．３～２３．９）及无Ｅｕ异常（图４ｅ），表明源区岩石的部分熔融程度较低。
３．３ Ｓｒ－Ｎｄ－Ｐｂ同位素
Ｓｒ、Ｎｄ及Ｐｂ同位素特征显示在图５和６中。为了对比，同时将来自中国东南的新生代玄武岩数据［６５－６６］进行了投点。（１）珠江口盆地早期火山岩的源区（（８７ Ｓｒ／８６ Ｓｒ）ｉ＝０．７０５ ６９，（１４３ Ｎｄ／１４４ Ｎｄ）ｉ＝０．５１２ ５４）要比晚期火山岩的源区（（８７ Ｓｒ／８６ Ｓｒ）ｉ＝０．７０３ ９６，（１４３ Ｎｄ／１４４ Ｎｄ）ｉ＝０．５１２ ８９）更富集。Ｓｒ－Ｎｄ－Ｐｂ数据投点于南海北缘的整个区域内（图５和６）。（２）（８７Ｓｒ／８６ Ｓｒ）ｉ比值（０．７０３ ５２～０．７０４ ４３）和（１４３ Ｎｄ／１４４ Ｎｄ）
ｉ
比值（０．５１２ ８０～０．５１２ ９１）较为集中但有少量的变化（图５），结合Ｐｂ同位素组分巨大变化（图６），发现北部湾地区的源区存在不均一性。Ｐｂ数据被投点于北半球参考线（ＮＨＲＬ）［６７］右侧，且位于亏损地幔（ＤＭＭ）与富集地幔ＩＩ（ＥＭＩＩ）之间的ＯＩＢ区域内（图６）。（３）在不同岩石系列（如碱性系列与亚碱性系列）之间，雷琼半岛新生代玄武岩显示了Ｓｒ－Ｎｄ同位素组分的变化（图５），且以极端放射性成因Ｐｂ同位素为特征。所有样品被投点于ＮＨＲＬ之上的Ｄｕｐａｌ Ｐｂ异常区域内（图６）。（４）越南玄武岩比Ｋｈｏｒａｔ高原玄武岩具有更大的Ｓｒ－Ｎｄ同位素变化范围。在Ｓｒ－Ｎｄ变化图解中，所有样品位于ＯＩＢ内，且位于ＤＭＭ与ＥＭＩＩ之间的区域（图５）。中南半岛所有样品的Ｐｂ同位素投点区域均位于ＮＨＲＬ之上（图６），类似于来自南海北缘、南海盆及其他西太平洋边缘海盆［６８］的新生代玄武岩的Ｐｂ同位素组分。（５）在图５中，南海盆新生代玄武岩显示了明显的负相关关系，它们被投于ＯＩＢ区域内，与以上提及的南海周缘新生代玄武岩一致，表明地幔源区存在两端元混合：ＥＭＩＩ＋ＤＭＭ［３４］。在Ｐｂ同位素图解中（图６），所有样品位于ＮＨＲＬ之上且具有Ｄｕｐａｌ Ｐｂ同位素特征［６７，６９］，且在给定的２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ值下具有更高的２０７ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ和２０８ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ，向着ＥＭＩＩ组分延伸。
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第２期 石学法，鄢全树：
南海新生代岩浆活动的地球化学特征及其构造意义图５ 南海及周边地区新生代火山岩的１４３ Ｎｄ／１４４ Ｎｄ
ｖｓ．８７Ｓｒ／８６Ｓｒ图解ＤＭＭ，ＨＩＭＵ，ＥＭ１及ＥＭ２区域来自文献［６１］；ＯＩＢ数据来自文献［６２］；印度洋型ＭＯＲＢ（Ｉｎｄｉａｎ Ｏｃｅａｎ－ｔｙｐ
ｅ ＭＯＲＢ）来自文献［６３］．数据来源：雷琼半岛来自文献［３９，４０，４３］；中南半岛来自文献［４６，４８］；南海北缘来自文献［２９，４５
］；中国东南来自文献［６５，６６］；南海盆数据来自文献［３３，３４
］Ｆｉｇ．５ １４３ Ｎｄ／１４４ Ｎｄ ｖｓ．８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ＳＣＳ ａｎｄ ａｄｊ
ａｃｅｎｔ ａｒｅａ
ｓ图６ 南海及周边地区新生代火山岩的２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ、２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ
ｖｓ．２０６Ｐｂ／２０４
Ｐｂ图解ＤＭＭ，ＨＩＭＵ，ＥＭ１，ＥＭ２及印度洋型ＭＯＲＢ以及其他区域投点数据同图５。
ＮＨＲＬ是北半球参考线（数据来自来自文献［６４］），Ｄｕｐ
ａｌ Ｐｂ异常区域来自文献［６７］；其他区域数据来源同图５Ｆｉｇ．６ ２０７Ｐｂ／２０４Ｐｂ，２０８Ｐｂ／２０４Ｐｂ ｖｓ．２０６Ｐｂ／２０４
Ｐｂ ｄｉａｇ
ｒａｍ ｏｆｔｈｅ Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ＳＣＳ ａｎｄ ａｄｊ
ａｃｅｎｔ ａｒｅａｓ５
６
海洋地质与第四纪地质２０１１年
３．４ 岩石成因
南海北缘一系列第三系裂陷盆地被认为是几乎同期且同成因的［１７，２９－３１］，因此这些盆地内火山岩岩石成因应该是类似的。Ｃｈｕｎｇ等［３０］使用“双扩散”岩浆房模型来解释广东境内第三系盆地内的双峰式裂陷盆地的形成，但最近受到了Ｚｈｏｕ等［３１］的质疑。后者基于新获得的数据指出，玄武质和流纹质岩浆可能都派生自一个共同的经历低程度部分熔融的富集地幔，但是两者却经历了不同的岩浆房过程（如围岩混染作用或分离结晶作用）。珠江口盆地早期火山岩（＞１７Ｍａ）的主量元素组分也证实了本区存在双峰式火山岩套。这些岩石标志性的Ｎｂ－Ｔａ亏损特征（图３ａ）类似于连平盆地的火山岩［３０］。基于珠江口盆地内早期（＞１７Ｍａ）火山岩的地球化学特征，Ｚｈｏｕ等［３１］的模型可以很好地解释其岩石成因。珠江口盆地内晚阶段（＜１７Ｍａ）火山岩的源区也是富集地幔，占主导的碱性玄武岩（如表现为高全碱含量以及ＬＲＥＥ的富集现象，图２和图４ａ）是由更深部富集地幔源区的低程度部分熔融产生的（如Ｚｈｏｕ等［３１］所提出的地幔柱），且受控于珠江口盆地的不断增加的裂解程度。在岩浆上升到地表期间，岩浆并没有遭受到其他过程的明显修改。珠江口盆地的盆地演化特征遵循着一般裂解盆地的演化历史，且火山活动演化历史实际上也响应了构造过程。
北部湾内相对早期（５．９～２．４Ｍａ）的玄武岩的微量元素地球化学特征表明其母质岩浆可能派生自原始地幔的部分熔融作用。强烈的ＬＩＬＥ（图３ｂ）及ＬＲＥＥ的富集特征（图４ｂ）显示了它们的地幔源区仅仅经历了低程度的部分熔融作用。Ｎｂ／Ｔａ比值接近原始地幔值［４４］，暗示岩浆在上升到地表期间并没有遭受地壳混染作用，这从一个侧面反映了上升速度较快。北部湾内的涠洲岛第四纪玄武岩可被划分为两期：晚更新世和全新世。尽管这两期玄武岩派生自相同的地幔源区，但玄武岩的Ｍｇ数据显示它们的岩浆性质存在一些差异［４５］。地球化学特征显示晚更新世玄武岩是原始岩浆经历橄榄石＋斜长石的分离结晶作用演化而来的，而全新世玄武岩代表了低程度部分熔融所形成的原始岩浆。微量元素特征显示这两期岩浆并没有遭受明显的地壳混染作用。
雷琼半岛相对早期的火山岩的同位素特征显示地幔源区具有ＭＯＲＢ与ＯＩＢ之间的过渡特征［３９］，可能派生自相对大程度的部分熔融作用。对于本区晚期（＜６Ｍａ，特别是第四纪玄武岩）的火山岩来说，Ｔｕ等［４０］和Ｆｌｏｗｅｒ等［４１］提出它们的源区是岩石
圈下部增生的软流圈熔体，受到了派生自含极度放射性成因同位素的古老俯冲沉积物的熔体的叠加。基于新获得的Ｓｒ－Ｎｄ－Ｐｂ和Ｕ－Ｔｈ同位素数据，Ｚｏｕ和Ｆａｎ［４３］近来指出海南第四纪玄武岩的ＥＭＩＩ地幔源区位于地幔过渡带附近或者更可能是下地幔，这与一些地球物理学家所识别出的海南地幔柱是一致的［７０－７１］。微量元素特征（图３ｃ和４ｃ）反映海南第四纪玄武岩可由地幔源区（ＥＭ２＋ＤＭＭ，图５和６）的低程度部分熔融作用所产生。在岩浆上升到地表期间，并没有遭受到地壳混染作用和分离结晶作用的明显影响。
对于越南玄武岩，Ｈｏａｎｇ等［４６］和Ｈｏａｎｇ与Ｆｌｏｗｅｒ［４７］提出大多数火山中心具有两次喷发事件。早期岩套（橄榄拉斑玄武岩）是由难熔的（似岩石圈的）地幔的大程度部分熔融所形成，而晚期岩套（橄榄拉斑玄武岩、碱性玄武岩和碧玄岩）是由更富集的（似软流圈的）地幔的小程度部分熔融所形成。然而这个模型并不能排除以下一个替代解释：即地幔源区中有地幔柱的卷入，且地幔柱是地幔源区模型内的ＥＭＩＩ端员的很好替代物。在岩浆上升到地表期间，两个系列的岩套都遭受了明显的地壳混染作用和分离结晶作用［４６－４７］。对于Ｋｈｏｒａｔ高原（泰国）玄武岩，基于放射性成因同位素组分，Ｚｈｏｕ和Ｍｕｋａ－ｓａ［４８］提出了两个地幔端员：一个是中等亏损的印度洋ＭＯＲＢ型同位素特征，另一个是似ＥＭＩＩ地幔端员，它们分别来自岩石圈地幔和软流圈地幔。富集地幔端员（如海南地幔柱）与亏损岩石圈地幔之间的多变混染可合理解释本区玄武岩的放射性成因同位素特征。微量元素特征（图３ｄ和４ｄ）显示它们是由地幔源区的小程度部分熔融作用所形成。在岩浆上升到地表期间，它们并没有遭受明显的地壳混染，但是大多数样品反映岩浆经历了分离结晶作用（如橄榄石、单斜辉石和斜长石）［４８］。
南海盆的新生代碱性玄武岩同位素数据表明地幔源区存在两个端员（图５和６）：一为ＤＭＭ，另一个为ＥＭＩＩ，后者来自根源于下地幔或核幔边界的海南地幔柱［６６－６７］，而不是大陆岩石圈地幔（ＳＣＬＭ）［３３，４２］。海南地幔柱在提供岩石圈地幔部分熔融作用所需要的热能的同时，也是物质（反映在微量元素和同位素上）的贡献者［３４］。微量元素（图３ｅ和４ｅ）显示它们可能是由地幔源区低程度部分熔融作用所产生。岩浆在上升到地表或囤积在高位岩浆房期间发生了分离结晶作用或堆晶作用，但没有遭受大陆地壳混染作用，这是与其喷发于洋壳之上的事实一致的［３４］。此外，位于大陆坡处的岩石样品的
６６
第２期 石学法，鄢全树：南海新生代岩浆活动的地球化学特征及其构造意义地球化学特征也反映其受到大陆物质的混染［３４］
，这
也与喷发于陆壳之上的海南第四纪玄武岩的特
征［４３］
是一致的。
总之，由地球物理手段揭示的海南地幔柱［
７０－
７１］被吸收进了南海及周边地区的新生代玄武岩的岩石成因模型中，这可以很好地揭示本区板内火山作用的富集地幔端员的来源以及地球动力学背景。
４ 构造意义
在Ｚｒ／Ｙ－Ｚｒ构造背景判别图解中（图７），南海及其周边地区的所有新生代火山岩都位于板内玄武岩（ＷＰＢ）的区域内，反映了这些新生代火山岩是板内火山作用的产物。截至目前，有关东南亚地块是否
刚性挤出及挤出的数量是多少还在争论中［
７，１６，２３，７２
］，然而，以下的区域构造效应是明确的，即自始新世以来印度板块与欧亚板块碰撞及其导致太平洋板块后撤的综合效应在南海及周边地区产生了一个伸展的构造背景，而且，南海北缘开始形成了一系列的第三
系裂陷盆地［
１７］
，如珠江口盆地、琼东南盆地、台西南盆地以及广东省境内的三水盆地、
连平盆地以及河源盆地。双峰式火山岩（６０～４３Ｍａ
，在珠江口盆地内可能持续到了２４Ｍａ）
广泛分布于这些盆地内［２９－
３１］，这很好地响应了本区整体伸展的地球动力学背景，且这个伸展构造背景一致持续到现在［７３］
。基于岩石成因考虑，Ｚｈｏｕ等［３
１］
指出地幔柱可能是三水盆地内的一个主控构造动力系统
。
图７ 南海及周边地区新生代火山岩的Ｚｒ／Ｙ－Ｚｒ判别图解
ＷＰＢ－板内玄武岩；ＭＯＲＢ－洋中脊玄武岩；ＩＡＢ－岛弧玄武岩；ＰＲＭＢ－珠江口盆地；ＢＢＧ－北部湾；ＬＱＰ－雷琼半岛；ＩＣＢ－中南半岛，
ＳＣＳ－南海盆。区域数据来源同图５
Ｆｉｇ．７ Ｚｒ／Ｙ ｖｅｒｓｕｓ Ｚｒ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇ
ｏｆ Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓｆｒｏｍ ｔｈｅ ＳＣＳ ａｎｄ ａｄｊ
ａｃｅｎｔ ａｒｅａｓ 在南海新生代海底扩张时期（
３２～１５．５Ｍａ［８］
）
，扩张中心处的地壳被强烈减薄，这可能明显地影响着本区区域软流圈地幔流的运动方向。地幔流趋向于从高压（巨厚地壳和岩石圈覆盖区）流向低压处（减薄地壳和岩石圈覆盖区），因此导致了在南海扩张中心下的软流圈地幔的被动上涌，类似于洋中脊扩张中心处的情景。因此南海扩张中心以外显示了火山活动的宁静期，然而，事实是，大规模的岩浆活动聚集在扩张中心附近并形成洋壳，现在已经被巨厚的沉积物覆盖。
南海新生代海底扩张停止后，海底扩张形成的洋壳开始沿着台湾和菲律宾板块之下俯冲，在１７
Ｍａ至今形成了台湾－吕宋一线的火山岛弧［２
７－
２８］。同时，大规模的板内火山作用（１７Ｍａ至今）影响着南海及周边地区的大面积区域，如雷琼半岛［３９－
４２］、北部湾［４４－４５］、中南半岛［４６，４８］及南海盆［
３４－３５，５０－
５１］。这些扩张期后的火山岩的地球化学特征显示了地幔柱的贡献，即基于地球物理手段提出的海南地幔
柱［６６－６７，７４－
７５］，也表明地球化学结果与地球物理结果
之间的充分耦合。随着时间的演化，
扩张期后南海及周边地区的火山活动的主导性质从拉斑玄武岩系列（１７～８Ｍａ）转变为碱性玄武岩系列（８Ｍａ至现
在），这也与海南地幔柱的总体演化趋势一致。地球
物理学数据［６６］表明海南地幔柱是源自下地幔或核
幔边界处的一个正在消亡的地幔柱，且海南第四纪
玄武岩的过量２３０
Ｔｈ也表明此地幔柱呈缓慢的上涌
速度（＜１ｃ
ｍ／ａ），可能指示了一个具微弱浮力的地幔柱［
４３］
。Ｓｔｏｒｅｙ［７６］提出地幔柱在冈瓦纳大陆裂解期间扮演了一个比较重要的角色。因此，基于三水盆地火
山岩所揭示的地幔柱的存在的可能性，我们可假定海南地幔柱的存在时间可从新生代早期直到现在，并推断此地幔柱在板块构造框架下对南海及周边地
区的区域构造演化扮演了一个明显的作用［
１８，７７］
。新生代早期，南海周围大板块的调整使得本区处于一个伸展背景，有利于海南地幔柱的主动上涌，并影响着南海北缘一些裂陷盆地的发育；
南海海底扩张时期（３２～１５．５Ｍａ），地幔柱的头部抵达了南海下岩石圈地幔底部，通过侧向地幔流与南海扩张中心
发生作用（类似于Ｋｉｎｃａｉｄ等［７８］和Ｒｉｂｅ［７
９］
所描绘的情景，导致了在南海盆内出现的洋脊跳跃以及不对称扩张等现象，与典型的洋脊－热点相互作用所产生
的构造样式是一致的［８０］
。南海扩张停止后（１５．５～０Ｍａ
），海南地幔柱似乎正在消亡［７０］
，其低通量使得来自地幔柱的部分熔融体只能通过南海及周边地区
７
６
海洋地质与第四纪地质２０１１年
的岩石圈断裂或停止的扩张中心处喷发到地表，形成了如Ｓｃａｒｂｏｒｏｕｇｈ海山链以及南海周边散布广泛的板内火山。需要指出的是，鄢全树等［３４］的研究中，只有两个样品来自Ｓｃａｒｂｏｒｏｕｇｈ海山链中的两座海山，因此，还需要来自其他海山的更多岩石样品的地球化学特征来佐证上述模式。
５ 结语与展望
长期以来，国内外学者主要是从地球物理学角度对南海形成演化做了广泛研究，提出了许多观点，但至今尚没有一致的说法。截至目前，有关南海形成演化的主要模式有：（１）弧后扩张模式［１］；（２）碰撞挤出模式［７］；（３）洋中脊扩张模式［３－４，８］；（４）地幔柱模式［１７］；（５）陆源扩张模式［８１］。鄢全树和石学法［１８］认为南海形成演化的主导机制还是板块构造，但地幔柱扮演了一个很重要的角色，这与实验模拟结果是比较吻合的，且可很好地解释南海地区的地质现象。综上所述，南海形成演化的动力源是南海研究的核心科学问题，也一直是争论的焦点。众所周知，海底熔岩是上地幔部分熔融的产物，因此可作为上地幔组分及过程的“探针”。然而，通过岩石“探针”手段去揭示地幔深部过程进而探讨边缘海（尤指南海）形成演化的动力源问题方面资料却非常缺乏。
基于构造背景，大洋岩浆作用可分为以下３种类型：（１）第１种类型是背离板块边界（如洋中脊）的岩浆作用，与板块构造有关；（２）第２种类型是汇聚板块边界（如俯冲带）的岩浆作用，与板块构造有关；（３）第３种类型是板内岩浆作用，其地球动力学背景尚存在争论。关于板内岩浆作用过程目前国际上有两种主流观点［８２］，一是认为其与地幔柱有关，二是认为其与板块构造有关，并强调地幔中存在不同尺度的地幔不均一性，富集组分以不同尺度和规模存在于亏损组分基质中。近来，Ｃａｓｔｉｌｌｏ等［８３］研究指出，海底扩张停止后，遗迹扩张中心处的火山作用仍在持续，如东太平洋海隆遗迹扩张中心所形成的海山［８３－８５］，地球化学特征指示这种岩浆作用类型是一种新类型，其地球动力学背景还不清楚，可能是第４种岩浆作用。研究这种新类型的岩浆作用将有助于我们完整系统地理解地球上的岩浆作用、地球动力学过程、地幔源区性质、对流样式以及成矿机理。我们认为，遗迹扩张中心持续的岩浆活动也存在于作为边缘海的南海海盆中。一般认为，南海新生代扩张期为３２～１５．５Ｍａ［８］，而在扩张停止后，在南海遗迹扩张中心处形成了东亚盆内的近经向分布的Ｓｃａｒｂｏｒｏｕｇｈ海山链以及西南亚盆内的北东走向的长龙海山链。海山链岩石学特征对揭示南海扩张停止以后的演化具有不可替代的意义，而且海山链岩石与南海周边火山岩在成因上可能有联系。
目前有关南海构造演化的主要科学问题有：（１）南海扩张时代仍没有统一的认识，尤其是对西南亚盆的争议颇大；（２）南海新生代扩张的动力源的问题；（３）南海扩张期后板内火山作用的影响范围及动力源；（４）海南地幔柱对南海扩张中心是否有影响？如果有，影响程度多大？我们认为，从地球动力学角度考虑，目前在南海构造演化研究中最重要的科学问题是（５）“南海遗迹扩张中心的岩浆演化问题”，需要对南海海山链开展深入细致的岩石学研究，以揭示海山链的形成时代和地球动力学背景。
致谢：本文在写作过程中，与美国斯克里普斯海洋研究所Ｐａｔｅｒｎｏ Ｒ Ｃａｓｔｉｌｌｏ教授进行了有益的讨论，谨致谢忱。
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ｈｙｄｒｏｕｓ ＥＭ１－ｒｉｃｈ ａｓｔｈｅｎｏｓｐｈｅｒｅ ｗｉｔｈ ｔｈｉｎｎｅｄ Ｅｕｒａｓｉａｎ ｌｉｔｈｏ－
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Ｐｌａｔｅａｕ，Ｔｈａｉｌａｎｄ：ｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｐｅｔｒｏｇｅｎｅｓｉｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｅ－
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Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｎｉｏｎ，Ｇｅｏｄｙｎａｍｉｃ ｓｅｒｉｅｓ（Ｍａｎｔｌｅ
Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ Ｐｌａｔｅ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｅａｓｔ Ａｓｉａ）．１９９８，２７：３１７－
３３０．
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ａ）ａｎｄ Ｓｕｌｕ Ｓｅａ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｐｌａｔｅ－ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｒｅｃｏｎ－
ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｍａｒｉｎｅ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏｇｙ，１９８６，３（１）：１９－３０．
［５１］ 王贤觉，吴明清，梁德华．等．南海玄武岩的某些地球化学特征［Ｊ］．地球化学，１９８４，４：３３２－３４０．［ＷＡＮＧ Ｘｉａｎｊｕｅ，ＷＵ
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ｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂａｓａｌｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ［Ｊ］．Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａ，１９８４，４：３３２－３４０．］
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ａｌ．Ｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｎｄ－Ｓｒ－Ｐｂ ｉｓｏｔｏｐｉｃ ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｆｏｒ ｍａｎｔｌｅ
ｓｏｕｒｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｎｃｉｅｎｔ ｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎ ｚｏｎｅ ｂｅｎｅａｔｈ Ｓａｎｓｈｕｉ ｂａｓｉｎ，
Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｃｈｉｎ．Ｊ．Ｇｅｏｃｈｅｍ．，１９９２，８：６５－７１．］
［５３］ Ｓｈｉｐｂｏａｒｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐａｒｔｙ．Ｓｉｔｅ １１４３．Ｉｎ：Ｗａｎｇ Ｐ，Ｐｒｅｌｌ Ｗ Ｌ，Ｂｌｕｍ Ｐ，ｅｔ ａｌ．（Ｅｄｓ．），Ｐｒｏｃ．ＯＤＰ，Ｉｎｉｔ．Ｒｅｐｔｓ．１８４［Ｒ］．２０００：１－１０３（［ＣＤ－Ｒ］ａｖａｉｌａｂｌｅ ｆｒｏｍ：Ｏｃｅａｎ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ，Ｔｅｘ－
ａｓ Ａ＆Ｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｔｅｘａｓ ７７８４５－９５４７，
ＵＳＡ）．
［５４］ Ｌｅ Ｍａｉｔｒｅ Ｒ Ｗ．Ａ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｇｎｅｏｕｓ Ｒｏｃｋｓ ａｎｄ Ｇｌｏｓｓａ－ｒｙ ｏｆ Ｔｅｒｍｓ［Ｍ］．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ，Ｏｘｆｏｒｄ，１９８９：１９３．
［５５］ Ｉｒｖｉｎｅ Ｔ Ｎ，Ｂａｒａｇａｒ Ｗ Ｒ Ａ．Ａ ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｌａｓｓｉｆｉ－ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ［Ｊ］．Ｃａｎ．Ｊ．Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉ．，１９７１，８：５２３－５４８．
［５６］ Ｓｕｎ Ｓ Ｓ，ＭｃＤｏｎｏｕｇｈ Ｗ Ｆ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｉｓｏｔｏｐｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆｏｃｅａｎｉｃ ｂａｓａｌｔｓ：Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍａｎｔｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ
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０７
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１
７
海洋地质与第四纪地质２０１１年
ＧＥＯＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ＣＥＮＯＺＯＩＣ ＭＡＧＭＡＴＩＳＭ ＩＮ ＴＨＥ
ＳＯＵＴＨＣＨＩＮＡ ＳＥＡ ＡＮＤ ＩＴＳ ＴＥＣＴＯＮＩＣ
ＩＭＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳＳＨＩ
Ｘｕｅｆａ，ＹＡＮ Ｑｕａｎｓｈｕ（Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ
ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｇｅｏｌｏｇｙ，Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ，Ｓｔａｔｅ Ｏｃｅａｎｉｃ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇ
ｄａｏ ２６６０６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｐｏｎ ｔｈｅ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｇｅｏｃｈｏｎｏｌｏｇｉｃａｌ，ｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｇ
ｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｄａｔａ ｏｆ Ｃｅｎｏｚｏｉｃｉｇｎｅｏｕｓ ｒｏｃｋｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ＳＣＳ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅｓｉｓ ａｎｄ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｃｋｓ，ａｓｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅｉｒ ｄｅｅｐ
ｇｅｏｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｄａｔａ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｅｘｉｓｔｅｄ ａ ｂｉｍｏｄａｌ ｖｏｌｃａｎｉｓｍｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｍａｒｇｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ＳＣＳ ｉｎ ｅａｒｌｉｅｒ ｔｉｍｅｓ（６０～４３Ｍａ ｏｒ ３２Ｍａ），ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ａ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｉｌｅｎｔｓｔａｇｅ ｄｕｒｉｎｇ
ｔｈｅ Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｓｅａｆｌｏｏｒ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ（３２～１７ｏｒ １５．５Ｍａ），ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｂａｓｉｎ．Ａｎｄ ａ ｌａｒｇｅａｒｅａ ｏｆ ｐｏｓｔ－ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｖｏｌｃａｎｉｓｍ（ｔｈｏｌｅｉｉｔｉｃ ｓｅｒｉｅｓ ｆｏｒ １７～８Ｍａ，ａｌｋａｌｉ ｓｅｒｉｅｓ ｓｉｎｃｅ ８Ｍａ）ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ＳＣＳａｎｄ ｉｔｓ ａｄｊａｃｅｎｔ ａｒｅａｓ（ｅ．ｇ．，Ｐｅａｒｌ Ｒｉｖｅｒ Ｍｏｕｔｈ Ｂａｓｉｎ，Ｂｅｉｂｕ ｇ
ｕｌｆ，Ｉｎｄｏｃｈｉｎａ ｂｌｏｃｋ ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａｂａｓｉｎ）．Ｔｈｅ ｅａｒｌｉｅｒ ｖｏｌｃａｎｉｓｍ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ａｎ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌ ｇｅｏｄｙｎａｍｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｂｅ－ｔｗｅｅｎ Ｉｎｄｉａｎ ｐｌａｔｅ ａｎｄ Ｅｕｒａｓｉａｎ ｐｌａｔｅ ａｓ ａ ｆａｒ－ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｓｔ－ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｖｏｌｃａｎｉｓｍ ｍａｙ ｂｅ ｒｅｌａｔｅｄｔｏ ｔｈｅ Ｈａｉｎａｎ ｍａｎｔｌｅ ｐｌｕｍｅ．Ｔｈｅ Ｈａｉｎａｎ ｍａｎｔｌｅ ｐｌｕｍｅ ｐｌａｙｅｄ ａ ｓｕｂｔｌｅ ｂｕｔ ｉｍｐ
ｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ－ａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｍａｒｇｉｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅａｆｌｏｏｒ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ＳＣＳ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｈａｔｔｈｅ ｉｇｎｅｏｕｓ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｔ ｆｏｓｓｉｌ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ＳＣＳ ａｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｏｓｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｅａｓｔ Ｐａｃｉｆｉｃ Ｒｉｓｅ ａｎｄｍｉｇｈｔ ｂｅ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｖｏｌｃａｎｉｓｍ．Ｔｈｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｎｄ ｇｅｏｄｙｎａｍｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｖｏｌｃａｎｉｓｍ ｒｅｍａｉｎ ｕｎｃｌｅａｒ．Ｗｈｙｔｈｅ ｅｘｔｉｎｃｔ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒｓ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔｏ ｅｒｕｐｔ ａｆｔｅｒ ｃｅｓｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｉｓ ａ ｂｒａｎｄ ｎｅｗ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｐｒｏｂ－ｌｅｍ．Ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｇｎｅｏｕｓ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｆｏｓｓｉｌ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ＳＣＳ ｉｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｔｏ ｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ
ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＳＣＳ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｅｎｏｚｏｉｃ ｍａｇｍａｔｉｓｍ；ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；Ｈａｉｎａｎ ｍａｎｔｌｅ ｐｌｕｍｅ；ｆｏｓｓｉｌ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒ；ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ
Ｓｅａ２７
地壳根、造山热与岩浆作用 2010-07-03 简要讨论了近年来造山带及其岩浆作用研究的主要进展.造山带流变学结构与造山热和岩浆作用有着密切的耦合关系.年轻的山带往往存在地壳根,但古老的山带地壳根是否存在,取决于造山带的热状态和榴辉岩化的强度,只有缺乏流体和冷的造山带才保留有地壳根,例如古生代的南乌拉尔山和北美前寒武纪的南Trans-Hudson造山带.造山带的`伸展塌陷往往伴随着幔源岩浆底侵、地壳软化、隆升和强烈岩浆作用.由于地幔浮力和造山热的作用,一些山带具有高的海拔和薄而热的地壳,属于具有长期活动性的构造带.研究表明,这些具有长期活动性的构造带,是建立在以前形成的热的、软化了的弧后区内.中国昆仑-秦岭-大别造山系北缘,古生代时期发育了与俯冲有关的弧岩浆带,而南缘发育了相近时代的与弧后伸展有关的双峰式岩浆带,构成古生代双岩浆带.该造山系早中生代的造山作用,就是在南缘的古生代弧后岩浆带基础上发展起来的.因此,该双岩浆带提供了造山热控制复合造山作用的实例. 作者：马昌前佘振兵张金阳张超 MA Chang-qian SHE Zhen-bing ZHANG Jin-yang ZHANG Chao 作者单位：马昌前,MA Chang-qian(中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074;中国地质大学(武汉)地球科学学院,湖北,武汉,430074) 佘振兵,张金阳,张超,SHE Zhen-bing,ZHANG Jin-yang,ZHANG Chao(中国地质大学(武汉)研究生院,湖北,武汉,430074) 刊名：地学前缘 ISTIC PKU英文刊名：EARTH SCIENCE FRONTIERS 年，卷(期)：2006 13(2) 分类号：P542+.5 关键词：造山运动山根地壳熔融造山热双岩浆带秦岭-大别造山带
恩《地球化学》练习题 第一章太阳系和地球系统的元素丰度（答案） 1.概说太阳成份的研究思路和研究方法。 2.简述太阳系元素丰度的基本特征。 3.说说陨石的分类及相成分的研究意义. 4.月球的结构和化学成分与地球相比有何异同？ 5.讨论陨石的研究意义。 6.地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用？ 7.阐述地球化学组成的研究方法论。 8.地球的化学组成的基本特征有哪些？ 9.讨论地壳元素丰度的研究方法。 10.简介地壳元素丰度特征。 11.地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题？ 12.地壳元素丰度值（克拉克值）有何研究意义？ 13.概述区域地壳元素丰度的研究意义。 14.简要说明区域地壳元素丰度的研究方法。 15.岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何？ 16.简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律。 第二章元素结合规律与赋存形式（答案） 1.亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么？ 2.简述类质同像的基本规律。 3.阐述类质同像的地球化学意义。 4.简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法。 5.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义。 6.英国某村由于受开采ZnCO3矿的影响，造成土壤、房尘及饮食摄入Cd明显高于其国标，但与未受污染的邻村相比，在人体健康方面两村没有明显差异，为什么？ 第三章自然界体系中元素的地球化学迁移（答案） 1.举例说明元素地球化学迁移的定义。 2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。 3.列举自然界元素迁移的标志。 4.元素地球化学迁移的研究方法。 5.水溶液中元素的迁移形式有那些？其中成矿元素的主要迁移形式又是什么？ 6.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义。 7.简述元素迁移形式的研究方法。 8.什么是共同离子效应？什么是盐效应？ 9.天然水的pH值范围是多少？对于研究元素在水介质中的迁移、沉淀有何意义？ 10.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响。 11.非标准电极电位E及环境的氧化还原电位Eh，在研究元素地球化学行为方面有什么作用？ 12.试述影响元素溶解与迁移的内部因素。 13.自然界中地球化学热力学体系基本特点是什么？ 14.自然体系中哪些特征可作为体系达到平衡态的证据与标志？ 15.讨论相律及其应用。
岩浆混合作用及其成矿意义 摘要: 岩浆混合作用是岩浆演化的一种重要的表现形式,是指不同性质的岩浆在侵入过程中 在适宜的条件下发生相互混合的作用。岩浆混合作用的发生受到了多种因素的影响，它具有很多岩相学、包体、地球化学特征，但在混合机理等方面的研究中依然存在一些问题。它的成矿作用与斑岩型Cu-Au-Mo矿床具有紧密的联系，具有较好的成矿前景。 关键词：岩浆混合作用成矿作用 Cu-Au-Mo矿床识别标志 1.研究概况 岩浆混合作用(magma mixing)是岩浆演化的重要表现形式之一，不仅是形成火成岩多样性的主要机制，也与Cu、Zn、Mo、Au、Fe、Sn、W等成矿作用有着密切的联系。通过对岩浆混合作用以及岩浆混合的过程的研究，我们可以探究火成岩岩石成因以及多金属成矿元素迁移富集，也并以此来研究成矿作用背景和类型以及成矿潜力。 自化学家Rusend R W提出到现在，岩浆混合作用的研究已有150年的历史, 美国地质学家Wilcox总结认为,岩浆混合作用学说的发展经历了5个不同的阶段:提出岩浆混合学说并遭排斥阶段(1852～1879年);不断补充新证据阶段(1880～1914年);暂被遗忘阶段(1915～1952年);突破阶段(1953～1972年);深入和扩展 研究阶段(1973年至今)。 2.岩浆混合作用类型及标志 岩浆混合作用是指不同性质的岩浆在侵入过程中在适宜的条件下相互混合的作用。但岩浆的混合程度并不相同，因而也呈现出不同的混合类型。目前，由于技术水平限制，只能根据岩石和矿物的特殊现象来证明岩浆混合作用的存在。2.1岩浆混合作用类型 据詹华明等(2010),以岩浆的绝对温度和相对温度为基础,将岩浆混合作用的类型划分为以下三种: (1)混合作用: 参与混合端员的岩浆完全地混合在一起形成均一的新地质体( 岩浆或岩石), 后者表观上与单一岩浆形成的地质体几乎没有差别,但端员岩 浆混合时的温度和黏度相差很小, 并且保持液相状态, 以化学混合方式为主, 是高温环境下的一种混合作用。 (2)混杂作用: 参与混合的端员岩浆未完全混合均一, 表观特征明显, 含有丰富的不平衡标志, 可以识别出成层条带、岩浆团及大量包体的大致轮廓、形态与成分。其余特征与混合作用相同, 表现为端员岩浆混合时的温度和黏度相差较大, 以机械混合方式为主, 是中温条件下的一种混合作用。 (3) 注入作用:参与混合的端员岩浆相互穿插, 但基本上没有化学组分的迁移, 两者的接触处没有冷凝边, 能观察到条带状的物质成分交换,只有机械插入, 形成“你中有我、我中有你”的复杂景观, 为低温条件下的一种混合作用。 2.2岩浆混合作用的标志 根据张晓倩等（2014）、齐有强等（2008）、李昌年等（2002）的论述，将岩浆混合作用的标志总结如下： (1)野外特征:区域地质图上的混合岩侵入体多呈圈层状分布，或见于断裂带。在岩石组合上,形成复合岩流、复合岩墙和复合杂岩体，各端员成分间常具过渡带或涌动接触关系。有些地区可见混合岩浆两端员岩浆岩，有的只可见其一，
地球化学专业就业方向与就业前景 地球化学专业就业方向与就业前景 地球化学是化学科学与地球科学相互交叉衍生形成的一门科学，它主要研究地球的物质组成和化学性质，研究这些组成的.变化及其 机理；本专业学生具备地球化学研究的基本理论、基本方法和基本 技能，受到专业技能和技术开发的基本训练，具有扎实的数学、化 学基础理论和熟练的计算机应用技能，能进行文字、图形、数据处 理和编程，适合在地矿、环境、能源、冶金、农业、海洋等部门从 事科学研究、生产和管理等工作。 2、地球化学专业就业方向 科研机构、高等院校的地球化学研究或教学工作；资源、能源、材料、环境、基础工程等领域的生产、测试、技术管理工作；行政 部门的管理工作。 从事行业：毕业后主要在建筑、环保、石油等行业工作，大致如下：1、建筑/建材/工程2、环保3、石油/化工/矿产/地质4、检测，认证5、新能源6、外包服务7、学术/科研8、教育/培训/院校 工作城市： 毕业后，南京、北京、威海等城市就业机会比较多，大致如下： 1、南京 2、北京 3、威海 4、成都 5、昆明 6、武汉 7、青岛 3、地球化学专业就业前景 地球化学研究正在经历3个较大的转变：由大陆转向海洋；由地表、地壳转向地壳深部、地幔；由地球转向球外空间。 地球化学的分析测试手段将更为精确、快速。微量、超微量分析测试技术的发展，将可获得超微区（微米）范围内和超微量（微克）样品中元素、同位素分布和组成资料。低温地球化学、地球化学动
力学、超高压地球化学、稀有气体地球化学、比较行星学等很有发展前景。 20世纪90年代的地球化学，除继续为矿产资源、环境保护等作出贡献外，还将为“全球变化──地圈和生物圈十年”，“国际减灾十年”，大陆超深钻、行星探测、深海观察、不同比例尺地球化学图等提供新的成果。
第7章生物地球化学循环第1节土壤的组成 第2节土壤的性质 第3节物质循环与土壤形成 第4节土壤分类与土壤类型 第4节生态系统的组成与结构 第6节生态系统的能量流动 第7节生态系统的物质循环 第8节地球上的生态系统
引子：生物地球化学循环概述 一、何谓生物地球化学循环？ 1.概念：生命有机体及其产物与周围环境之间反复 不断进行的物质和能量的交换过程。 2.过程：物能的吸收-同化-排放-分解-归还-流失 3.性质：非封闭的循环（进入土壤、岩层、海底） 4.主体：生物和土壤 5.循环的介质：水和大气 二、人类对生物地球化学循环的影响 1.大气、水体、土壤的污染 2.污染物质的迁移、转化和集散 3.对人类健康的威胁
第1节土壤的组成 引言：土壤与土壤肥力 1. 土壤：在陆地表层和浅水域底部、由有机和无机物质组成、具有肥力、能生长植物的疏松层。 2.土壤的本质是肥力，指土壤中水、热、气、肥（养分）周期性动态达到稳、匀、足、适地满足植物需求的能力。 3. 土壤是一种类生物体 代谢和调节功能比生物弱（如温度） 不具有生长、发育和繁殖的功能 不具有功能各异的器官
一、土壤的无机组成 1. 原生矿物：在物理风化过程中产生的未改变化学成分和结晶构造的造岩矿物。 土壤中各种化学元素的最初来源； 土壤矿物质的粗质部分； 经化学风化分解后，才能释放并供给植物生长所需养分。 2. 次生矿物：岩石在化学风化过程中新生成的土壤矿物，如粘土矿物。 土壤矿物质中最细小的部分； 具有吸附保存呈离子态养分的能力，使土壤具有一定的保肥性。
二、土壤的有机组成 1.原始组织：包括高等植物未分解的根、茎、叶；动物分解原始植物组织，向土壤提供的排泄物和死亡之后的尸体等。 土壤有机部分的最初来源 2.腐殖质：有机组织经由微生物合成的新化合物，或者由原始植物组织变化而成的、比较稳定的分解产物，呈黑色或棕色，性质上为胶体状（颗粒直径<1μm）。 具有极强的吸持水分和养分离子的能力，少量的腐殖质就能显著提高土壤的生产力。
地球化学的学科特点
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地球化学的学科特点 ●是地球科学的一部分：以地球、地壳及地质作用体系为研究对象。 ●研究的重点/方向:地球系统物质运动(含地质运动）中物质的运动规律。通过研究和 分析元素和同位素在地质体系中的行为和演变,应用地球化学的基本原理来示踪地 质体系运动的规律,例如:岩浆形成的深度、来源、矿床形成环境等等。 ●理论基础:化学类学科——无机化学、有机化学、物理化学、热力学、解析化学等, 此外还有物理性和数学等。 ●学科分支众多：海洋地球化学、生物地球化学、环境地球化学、区域地球化学、 个别元素地球化学、成岩成矿地球化学、同位素地球化学和地球化学热力学。 ●应用性强:比如环境地球化学是环境科学的核心(酸雨、臭氧空洞的形成、全球变暖 和温室效应),应用地球化学的方法和手段找矿。 ●年轻的发展中的科学(约100年的发展历史) 地球化学的基本问题 （1）地球系统中元素和同位素的组成（aｂuｎdａｎcｅand ｄistｒｉbution）问题（2）元素的共生组合和赋存状态问题 元素的共生组合：具有相同或相似迁移历史和分配规律的各种元素在地质体中有规律的组合。 （3）元素的迁移和循环 地球化学的迁移:元素的重新组合常伴随元素的空间位移及元素在系统不同部分状态的转化,该迁移涉及体系的物理化学条件和迁移介质特性等制约关系变化的动态过程。 （4）地球的历史和演化 通过元素或同位素的变异来揭示地质作用过程的特征，称为微量元素或同位素“示踪”。 ?X-射线荧光光谱（ＸRF) ?电感耦合等离子体发射光谱（ＩCＰ-AEＳ） 丰度：指化学元素在地球化学系统（太阳、行星、陨石、地球、地圈、地壳)中的平均分布量。 分布:元素的分布指的是元素在一个化学体系中(太阳、陨石、地球、地壳、某地区等）的整体总含量。 分配:元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域或区段中的含量 分布是整体,分配是局部,两者是一个相对的概念,既有联系又有区别。 太阳系元素丰度具有以下规律: (1)．H和He是丰度最高的两种元素,这两种元素几乎占了太阳中全部原子数目的98％ (2）.原子序数较低的元素区间，元素丰度随原子序数增大呈指数递减，而在原子序数较大的区间(Ｚ＞4５)各元素丰度值很相近 (3).原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数(Ｐ)或偶数中子数(Ｎ）的核素丰度总是高于具有奇数P或N的核素，这一规律称为Oddo －Ｈarkins(奥多--哈根斯)法则,亦即奇偶规律。 （４）.质量数为４的倍数（即α粒子质量的倍数)的核素或同位素具有较高丰度。此外还有人指出，原子序数(Ｚ）或中子数(N)为“幻数”（2、８、2０、50、82和1２6等)的核素或同位素丰度最大。例如，４He（Ｚ=2,N=2）、16Ｏ(Ｚ=8，N=8）、40Ｃa(Z=2０，N=20）和140Cｅ（Z=58,N=82）等都具有较高的丰度
岩浆作用与火成岩 第一节碰触作用与喷出岩 一、岩浆的概念 地下高温熔融物质—岩浆 岩浆的粘性取决于它的化学成分和温度。 二、喷出作用与喷发产物 岩浆喷出地表的作用称喷出作用/火山作用。 1.气体喷发物 以水蒸气为主，其含量通常达60%以上。此外还有CO2、硫化物、硫，以及少量CO、H2、HCl、NH3、NH4Cl、HF等。 2.固体喷发物 3.液体喷发物 三、岩浆的类型及其喷发特征 1.超基性岩浆及其喷发特征 2.基性岩浆及其喷发特征 3.中性与酸性岩浆及其喷发特征 四、火山喷发的间歇性 凡在人类历史时期中有过活动的火山成为活火山，在人类历史中未曾喷发过的火山称为死火山。 第二节侵入作用与侵入岩 一、侵入作用概述 深部岩浆向上运移，侵入周围岩石而未到达地表，称为侵入作用。 岩浆在侵入过程中变冷、结晶而形成的岩石叫侵入岩。它是被周围岩石封闭起来的三度空间的实体，又可称为侵入体。包围侵入体的所有岩石称围岩。 1.同化作用与浑然作用 岩浆溶解围岩，将围岩改变成岩浆的一部分，称为同化作用。 岩浆因同化围岩而改变自己原有的成分称为混染作用。 同化作用与混染作用是相伴而生的。 2.结晶分异作用 一种成分的岩浆按矿物熔点的高低可依次结晶出不同成分的矿物，并依次形成不同种类的岩石，这种作用称为结晶分异作用。 二、侵入岩的产出状态 侵入岩的产出状态即产状，指其形态、大小及其与围岩的关系。 1.岩墙 2.岩床 3.岩盆与岩盖 4.岩株 5.岩基 第三节火成岩的结构与构造 一、火成岩的结构 火成岩中的矿物的结晶程度、晶粒大小、与形态及晶粒间的相互关系称为火成岩的结构。 二、火成岩的构造 1.块状构造 2.流动构造
潘家多金属矿岩浆岩地球化学特征及其成矿作用潘家钨钼铜多金属矿床坐落于浙江省北西段,是钦州湾-杭州湾成矿带北段新发现的大-中型钨钼铜矿床。大铜坑岩体是潘家矿区的主要岩 体,SiO2、K2O和 Na2O 的含量分别为 67.03-71.09%,2.453.03-4.89%和 0.24-3.37%;A/CNK（A/CNK=n （Al2O3）/[n（CaO）+ n（Na2O）+ n （K2O）]）、δEu 和δCe 分别为0.93-1.98,0.45-0.91和 0.93-1.07。 其主量元素特征表明大铜坑岩体为亚碱性、过铝质、高钾钙碱性花岗闪长斑岩。球粒陨石标准化图和原始地幔标准化图均显示右倾缺失重稀土特征,（La/Yb）N<10,Eu为轻微负异常,εNd（t）为-6.5～-3.9,Nd模式年龄集中在 1.63-1.77Gm,显示混染少量幔源物质的壳源岩体特征。 大铜坑岩体的S同位素数据呈塔型分布,岩体和黄铁矿中的Pb同位素显示明显的线性关系,指示岩浆作用影响及岩矿来源的统一。由锆石饱和温度测得的岩体结晶温度为721-808℃。 潘家辉钼矿Re-Os测年显示成矿时期为142.90±0.39Ma和146.47Ma;锆石U-Pb年龄指示成岩多期次中与成矿时代相关的时期集中在150-154Ma。总体来说,岩体来源为幔壳混源且以地壳为主,响应于岩浆底侵后地壳增厚拆沉,部分熔融的幔源物质为成矿作用提供了主要的物质来源。 最终潘家矿区形成两种矿床——大铜坑斑岩型钨钼多金属矿床和蓝田组热液充填型钨铜铅锌银多金属矿床。
地球化学的学科特点 ●是地球科学的一部分：以地球、地壳及地质作用体系为研究对象。 ●研究的重点/方向：地球系统物质运动（含地质运动）中物质的运动规律。通过研 究和分析元素和同位素在地质体系中的行为和演变，应用地球化学的基本原理来 示踪地质体系运动的规律，例如：岩浆形成的深度、来源、矿床形成环境等等。 ●理论基础：化学类学科——无机化学、有机化学、物理化学、热力学、解析化学 等，此外还有物理性和数学等。 ●学科分支众多：海洋地球化学、生物地球化学、环境地球化学、区域地球化学、 个别元素地球化学、成岩成矿地球化学、同位素地球化学和地球化学热力学。 ●应用性强：比如环境地球化学是环境科学的核心（酸雨、臭氧空洞的形成、全球 变暖和温室效应），应用地球化学的方法和手段找矿。 ●年轻的发展中的科学（约100年的发展历史） 地球化学的基本问题 （1）地球系统中元素和同位素的组成（abundance and distribution）问题 （2）元素的共生组合和赋存状态问题 元素的共生组合：具有相同或相似迁移历史和分配规律的各种元素在地质体中有规律的组合。 （3）元素的迁移和循环 地球化学的迁移：元素的重新组合常伴随元素的空间位移及元素在系统不同部分状态的转化，该迁移涉及体系的物理化学条件和迁移介质特性等制约关系变化的动态过程。 （4）地球的历史和演化 通过元素或同位素的变异来揭示地质作用过程的特征，称为微量元素或同位素“示踪”。 ?X-射线荧光光谱（XRF） ?电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES） 丰度：指化学元素在地球化学系统（太阳、行星、陨石、地球、地圈、地壳）中的平均分布量。 分布：元素的分布指的是元素在一个化学体系中（太阳、陨石、地球、地壳、某地区等）的整体总含量。 分配：元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域或区段中的含量 分布是整体，分配是局部，两者是一个相对的概念，既有联系又有区别。 太阳系元素丰度具有以下规律： （1）.H和He是丰度最高的两种元素，这两种元素几乎占了太阳中全部原子数目的98％（2）.原子序数较低的元素区间，元素丰度随原子序数增大呈指数递减，而在原子序数较大的区间（Z＞45）各元素丰度值很相近 （3）.原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数（P）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数P或N的核素，这一规律称为Oddo －Harkins（奥多--哈根斯）法则，亦即奇偶规律。 （4）.质量数为4的倍数（即α粒子质量的倍数）的核素或同位素具有较高丰度。此外还有人指出，原子序数（Z）或中子数（N）为“幻数”（2、8、20、50、82和126等）的核素或同位素丰度最大。例如，4He（Z=2，N＝2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca（Z=20，N=20）和140Ce（Z=58，N=82）等都具有较高的丰度 （5）.Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素。 （6）.而O和Fe呈现明显的峰，为过剩元素。 太阳系元素丰度与元素原子结构及元素形成的整个过程之间存在着某种关系
地球化学专业博士研究生培养方案 一、培养目标 1.掌握马克思列宁主义、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系，热爱祖国，遵纪守法，品行端正，诚实守信，实事求是，具有较强的事业心和良好的学风，追求新知、勇于创新，积极为国家现代化建设服务。 2.掌握本学科坚实的基础理论和系统的专门知识；具有独立从事科学研究和教学工作、组织解决重大实际问题的能力，并在科学研究或专门技术上做出创造性的成果。 3.至少掌握一门外国语，能熟练阅读外文资料，具备用外文撰写学术论文和进行国际学术交流的能力。 二、研究方向 地球化学专业是地质学一级学科（学科代码：0709）下设的二级学科（学科代码：070902），设以下4个研究方向。 1.化学地球动力学 综合地质、地球化学方法，研究不同地质时期岩石的地质、地球化学特征，阐明岩石形成与板块构造和岩石圈构造演化的关系。 2.岩石地球化学 采用地球化学和实验地球化学方法，研究元素和同位素在岩浆作用、变质作用、沉积作用和表生作用中的存在相态和元素分配理论，示踪地质作用的发生发展过程，阐明岩石成因及其形成环境。 3.资源环境地球化学 研究元素在地球各圈层中的时空分布规律和迁移与沉淀、分散与富集的物理化学条件，揭示区域成矿规律，探索元素地球化学过程与自然环境质量和生态效应关系。 4.行星岩石与地球化学 通过陨石和航天器对类地行星直接或间接分析获得的数据资料进行研究，研究类地行星——月球、火星等星球的岩石以及元素、同位素等物质组成，揭示类地行星的形成与演化。 三、学习年限 1.全日制脱产博士生的基础学制为3年。 2.在职博士生的基础学制为4年。 3.对于提前达到培养目标、完成学业并做出创造性成果的博士研究生，经本人申请，导师同意，学院审批后报研究生院批准，允许提前答辩并申请学位；由于客观原因不能按时完成学业者，由博士研究生本人提出申请，导师同意，学院审批，报研究生院批准，可延长学习年限，但延长时间一般不得超过2年。未提出延长报告或申请延长期满仍未完成博士论文答辩者，均按结业处理。具体事宜详见“吉林大学关于研究生提前或延期进行学位论文答辩的暂行规定”。 四、课程设置（附表）
地球化学勘查术语 基本术语 一、地球化学勘查（geochemical exploration） 对自然界各种物质中的化学元素及其它地球化学特征的变化规律进行系统调查研究的全过程。习称化探 1、地球化学探矿（简称化探）-geochemical prospecting 系统测量天然物质中化学元素的含量及其他特征，研究其分布规律，发现地球化学异常，从而进行找矿的工作。 2、地球化学填图（geochemical mapping） 系统采集天然物质，进行多元素分析，并将元素含量（或其他地球化学参数）的空间分布，以某种标准方法编绘成基础图件，提供各个领域应用的工作。 3、环境地球化学调查（exploration geochemistry investigation） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 二、勘查地球化学（exploration geochemistry） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 1、矿产勘查地球化学（geochemistry in mineral exploration） 研究找矿的地球化学勘查理论、方法与技术的学科。 2、区域勘查地球化学（regional geochemistry in exploration） 系统研究大面积内天然物质（如岩石、土壤、水系沉积物、湖积物、天然水等）中化学元素在空间与时间上的分布规律及其与矿产、地质、环境、农牧业、医学等之间关系的理论、方法与技术的学科。 三、地球化学勘查原理 1、地球化学场（geochemical field） 由地质-地球化学作用所形成的各种地球化学指标的特征变化空间。 2、地球化学景观（geochemical landscape） 据表生地球化学作用和自然景观条件所划分的区域带。 3、地球化学障（geochemical barrier） 元素迁移过程中由于介质的物理环境骤然改变，促使元素（从溶液或气态）大量析出的场所或环境。根据造成元素析出聚集的主要因素或作用，分别为沉积障、吸附障、还原障、氧化障、生物障、酸性障、碱性障等。 4、地球化学指标（geochemical indicator） 反映研究对象的各种地球化学指示元素、地球化学参数及其他地球化学特征的统称。 5、地球化学背景（geochemical background） 在特定的范围内，相同介质中广泛存在的地球化学环境特征。 6、背景值（background value） 反映地球化学背景的量值。 7、异常下限（threshold） 同义词异常阈 根据背景值按一定置信度所确定的异常起始值。是分辨地球化学背景和异常的一个量值界限。
关于微量元素地球化学的读书报告 (021111班2011100---- ---) 一微量元素基本概念 微量元素(minor elements)依不同学者给出了不同的定义。盖斯特(Gast, 1968)定义微量元素“不作作系内任何相主要组份存的非化学计量的分散元素”。按此定义微量元素是相对的，在一个体系中为微量元素，而在另一个体系中可能为常量元素。有人从热力学角度来定义微量元素：在研究的对象中元素的其含量低到可可近似地用稀溶液定律来描述其行为，则该元素可称为微量元素。一般的，将地壳中除O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti 等9种元素（它们的总重量丰度占99％左右）以外的其它元素统称为微量元素，它们在岩石或矿物中的含量一般在1％或0.1％以下，含量单位常以10-6或10-9表示。 开始的研究主要集中在了解和查明微量元素在陨石、地球及其各层圈以及各类地质体中的分布、丰度及其规律，而后认识到微量元素作为一种示踪剂或指示剂，研究成岩成矿作用，如岩石类型划分，原岩恢复、成岩成矿的物质来源和物理化学条件微量元素的特殊的地球化学性质，同时可以利用热力学的有关理论，建立微量元素地球化学模型，对成岩和成矿的熔融和结晶作用过程进行定量理论计算，使微量元素地球化学有自己的特殊的研究方法和理论体系。在地球化学中最大量和最主要的应用集中表现为：利用微量元素的组成、相互关系等特征作为各类岩石、矿石的成因类型的“指纹元素”，并进一步利用微量元素来探讨和指示地质、地球化学过程。 二微量元素在成岩过程中的化学示踪作用 1.1微量元素地球化学对和组合关系图解 在将微量元素资料用于地球化学问题研究时，常将两个元素的关系、或将两个元素比值的关系、或两组元素和比值的关系进行对比，可统称为微量元素对，或微量元素地球化学对。一般说来，微量元素对常常是地球化学性质相近的元素，如Nb/Ta，Zr/Hf，Sr/Ba，Th/U，Cr/Ni，Cl/Br等，也可以其中一个是主元素，另一个是与其他化性质相似的微量元素，如K/Rb，Mg/Li，Ca/Sr，Fe/V，Al/Ga，S/Se等。前述各单个稀土元素比值（如La/Ce）也常用作元素对。 应该根据研究目的选择不同的元素对。如研究岩浆形成机制和过程鉴别要选择分配性质相同或相反的元素对，如Ba/Nb，Nb/Th，以及Ce－Ni，Cr－Ta等。要讨论氧化、还原状态，要选择变价元素对，如Fe2+/Fe3+，V3+/V5+，Eu2+/Eu3+，以及Mn/Mg等。要研究岩体剥蚀深度，要选择元素浓度随深变而增减的，如Li/Sc，Rb/Bi，Sb/Bi等。而要进行变质岩原岩恢复，则需选择对变质作用较稳定的元素，如Zr/Ti，Zr/Ni，Cr/Ti，Zr/Mg等等。有时为了
中国矿物岩石地球化学学会 第九届专业（工作）委员会组成名单 新矿物及矿物命名专业委员会 主任委员：王晓霞中国地质科学院矿产资源研究所 副主任委员：杨主明中国科学院地质与地球物理研究所 杨建民中国地质科学院矿产资源研究所 李国武中国地质大学（北京） 委员：（以姓氏汉语拼音为序） 陈鸣中国科学院广州地球化学研究所 陈天虎合肥工业大学资源与环境工程学院 陈振宇中国地质科学院矿产资源研究所 董发勤西南科技大学 高翔中国地质大学（北京） 何宏平中国科学院广州地球化学研究所 何明跃中国地质大学（北京）珠宝学院 黄菲东北大学资源与土木工程学院 李胜荣中国地质大学（北京） 鲁安怀中南大学地球科学与信息物理学院 吕林素中国地质博物馆 孟大维中国地质大学材料科学与化学工程学院 倪培南京大学地球科学与工程学院 秦善北京大学地球与空间科学学院 饶灿浙江大学地球科学院 汪灵成都理工大学材料与生物工程学院 汪立今新疆大学 王汝成南京大学地球科学系 吴宏海华南理工大学环境科学与工程系 杨良峰中国地质博物馆 袁鹏中科院广州地球化学研究所 秘书：陈振宇（兼） 姚佛军中国地质科学院矿产资源研究所 矿物物理矿物结构专业委员会 主任委员：何宏平中国科学院广州地球化学研究所副主任委员：董发勤西南科技大学 秦善北京大学 陈天虎合肥工业大学 周根陶中国科技大学 朱建喜中国科学院广州地球化学研究所委员：（以姓氏汉语拼音为序） 蔡元峰南京大学 陈丹玲西北大学 冯雄汉华中农业大学 洪汉烈中国地质大学（武汉） 黄菲东北大学 李芳菲吉林大学 李红艳中国地质科学院矿产资源研究所 刘羽福州大学 刘钦甫中国矿业大学（北京） 陆现彩南京大学 吕国诚中国地质大学（北京） 万泉中国科学院地球化学研究所 汪立今新疆大学地质与勘查工程学院 王爱勤中国科学院兰州化学物理研究所 王林江桂林理工大学 吴宏海华南师范大学 吴平霄华南理工大学 杨燕浙江大学 杨华明中南大学 杨志军中山大学 周春晖浙江工业大学 秘书：谭伟中国科学院广州地球化学研究所矿物岩石材料专业委员会 主任委员：廖立兵中国地质大学（北京） 副主任委员：董发勤西南科技大学 倪文北京科技大学 汪灵成都理工大学
第3章岩浆作用 一、名词解释 岩浆岩浆作用喷出作用侵入作用火山火山口破火山口火山锥火山灰熔岩岩基岩株岩床岩盘烟墙捕虏体顶垂体液态分异结晶分异同化混染岩浆矿床伟晶矿床岩浆期后矿床科马提岩波状熔岩块状熔岩柱状节理红顶现象围岩 二、是非题 1.岩浆作用与变质作用是相互有着密切联系的两个作用。（） 2.溶解到岩浆中的挥发作用性物质实际上不是岩浆的物质组成部分。（） 3.地球上玄武质岩浆占所有岩浆总合的８０%。（） 4.溶解到岩浆中的气体对岩浆的性质不产生什么样的影响。（） 5.火山喷出的气体大部分是水蒸气，但是，大多数岩浆原生水的含量不超过３%。（） 6.熔岩的流动性主要取决于粘性。而粘性于主要取决于熔岩的成分，基性熔岩含铁镁成分多，比重大故粘性大不易流动。（） 7.熔岩的流动性与温度有关，温度越高，其粘性降低、因此，更易流动。（） 8.岩浆中二氧化硅的含量的多少对岩浆的粘性没有影响。（） 9.玄武岩质成分的岩浆通常流动缓慢，故多形成块状熔岩。（） 10.流纹质熔岩粘性很大所以流动缓慢。（） 11.安山质熔岩与流纹质熔岩由于岩浆粘性大，尤以酸性岩浆为甚，它们喷发时常很猛烈。（） 12.在大型复式火山锥的斜坡上可形成数个寄生锥。（） 13.有的人认为火山喷发的形式演化顺序是熔透式→裂隙式→中心式，现代火山多为中心式，而冰岛的火山是现代裂隙式火山的典型代表。（） 14.火山有活火山和死火山，一旦火山停止喷发，它就变成了死火山，永远不会再喷发了。（） 15.火山活动对于人类来讲是百害而无一利。（） 16.火山灰很容易风化形成较为肥沃的土壤。（） 17.地下的岩浆活动可能触发毁灭性地震。（） 18.火山喷发的尘埃悬浮在大气中可以保持许多年。（） 19.现在所有的热泉都与火山作用有密切关系。（） 20.含水的岩石其熔点低于不含水的岩石。（） 21.上地幔的成分很像在蛇绿杂岩体中所见到的橄榄岩。（） 22.安山质和流纹质的岩浆只能从陆壳物质的部分重熔中分异出来。（）
岩石学Petrology
绪论 一、岩石及其成因分类 1、岩石的概念 岩石(rock)是由天然产出的矿物或类似矿物的物质（如有机质、玻璃、非晶质）组成的固体集合体。 2、岩石的成因分类与岩石的循环转化 按岩石的形成作用过程划分为： a. 火成岩：占地壳体积的66％ b. 沉积岩：占地壳体积的8％ c. 变质岩：占地壳体积的20％
三大岩类之间的循环转换Magma
二、岩石学及其发展简史 1、岩石学的概念 基础岩石学包括岩相学(petrography)和岩理学(petrogenesis)两部分，岩相学是以研究岩石的颜色、野外产状、结构构造、矿物成分和化学成分及岩石分类命名为主；岩理学则是将岩相学的知识与实验研究和理论分析相结合，通过归纳和演绎对各类有关岩石的成因、形成演化和构造背景进行研究。
二、岩石学及其发展简史 2、岩石学的发展简史 大致可分为3个阶段： （1）显微镜前时期 （2）显微镜时期－建立了岩类学 （3）显微镜后时期－建立了岩理学
三、岩石学研究的目的和意义 1、了解地球的形成与演化历史 2、寻找矿产资源：固体矿产、油气资源 3、为解决工程地质、地震、火山灾害、环境的变化等问题提供 重要依据。 四、岩石学的研究方法 1、野外调查取样：研究岩石地质体的产状、岩性、接触关系、构造特点、成矿作用、地质制图、测制地质剖面、照相素描、采集样品，等等； 2、室内测试分析：显微镜鉴定、地球化学样品测试、同位素测试、矿物学和矿物化学精细研究，等； 3、室内实验模拟：针对研究的内容开展相应的实验模拟； 4、资料归纳分析，得出结果。
地球化学专业 硕士研究生培养方案 一、培养目标 培养的硕士研究生应在德、智、体等方面全面发展，具有创业精神和创新能力，能进行科学研究、工程技术及管理的高级专门人才，以适应社会主义现代化建设的需要。具体要求如下： 1、努力学习马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，拥护中国共产党，拥护社会主义，具有较高综合素质，遵纪守法，品行端正，作风正派，服从组织分配，愿为社会主义经济建设服务。 2、在地球化学学科内掌握坚实的基础理论、系统的专门知识、必要的实验技能和较熟练运用计算机的能力；了解地球化学、应用化学专业发展现状和动向；掌握一门外国语，能熟练地进行专业阅读并能撰写论文摘要；具有从事本学科领域内科研、大学教学或独立担负专门技术工作的能力，具有较强的综合能力、语言表达能力及写作能力，具有实事求是、严谨的科学作风。 3、坚持体育锻炼，具有健康的体魄。 二、学习年限 硕士研究生的学习年限为3年。 硕士生应在规定的学习期限内完成培养计划要求的课程学习和论文工作。 三、研究方向 本专业设置以下研究方向： 1、油气地球化学 2、生物与环境地球化学 3、油藏描述及油藏地球化学 4、油气藏形成与分布 四、课程设置 课程设置包括学位课、非学位课和实践环节，课程总学分为34或以上。学位课为必修课，含公共课、专业基础课，学分为20分；非学位课学分为12分；实践环节为必修课，含学术活动、专业实践、社会实践和教学实践，学分为2学分。
（一）学位课7门（共20学分） （二）非学位课6门（12学分） 非学位课中的选修课由导师和硕士生根据专业培养方案的要求和研究方向的需要，以及研究生原有的基础和特长、爱好共同确定，给研究生留有充分的选修灵活性，鼓励研究生跨学科、跨专业选修课程，以拓宽研究生知识面，培养他们的适应能力。 导师应布置60篇以上的中、外文文献资料让研究生阅读，且外文资料比例应占三分之一以上，并做到有检查，有考核。 （三）补修本科生课程 这类课程设置主要是以同等学力或跨学科、专业录取的硕士生，除完成培养方案规定的学位课、非学位课外，还应补修该专业本科阶段的主干课2～3门，如不修完规定的本科课程，不能进入硕士论文撰写及答辩。 （四）实践环节 硕士生应参加一定数量的学术活动，考核合格者记1学分。其中，必须在院（系）及以上级别学术会议上至少做一次学术报告，每次0.5学分，参加院（系）及以上级别学术会议，每次0.1学分。另外，还应从其它实践环节中至少选1个实践环节, 考核合格后取得学分。研究生实践环节由导师和系主任负责安排、指导、检查与考核，研究生学院审核确认。 (五) 野外地质调查 本专业硕士生应当十分重视野外地质调查、野外样品采集及第一性地质资料的收集，这不仅是论文工作所必需，也是培养和提高硕士生野外实际工作能力的重要环节。野外地质调查主要结合自己的硕士论文，参加有野外地质和油田现场资料收集的科研项目，要求全面掌握野外地质调查与综合分析方法。硕士生的野外地质调查由指导教师负责安排、指导和检查。 本专业课程设置见附表。 五、培养方式 1、导师应根据培养方案的要求和因材施教的原则，从每个硕士生的具体情况出发，在硕士生入学后三个月内制订出研究生的培养计划。 2、对硕士生的培养采取课程学习和论文工作相结合的方式。既要使硕士生深入掌握基础理论和专门知识，又要使研究生掌握科学研究的基本方法和技能，具有从事科学研究的能力。整个培养过程应贯彻理论联系实际的方针。 3、硕士生指导采取导师负责制或指导小组集体培养的方式。 4、硕士生的课程学习强调学位课以听课为主，统一考试；选修课可以采取考试、写读
中国地质大学《地球化学》练习题及答案 中国地质大学《地球化学》练习题绪论 1. 概述地球化学学科的特点。2. 简要说明地球化学研究的基本问题。3. 简述地球化学学科的研究思路和研究方法。4. 地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。第一章太阳系和地球系统的元素丰度 1.概说太阳成份的研究思路和研究方法 2.简述太阳系元素丰度的基本特征.3.说说陨石的分类及相成分的研究意义.4.月球的结构和化学成分与地球相比有何异同？5.讨论陨石的研究意义.6. 地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用？7. 阐述地球化学组成的研究方法论.8. 地球的化学组成的基本特征有哪些？9. 讨论地壳元素丰度的研究方法.10.简介地壳元素丰度特征.11. 地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题？ 12.地壳元素丰度值（克拉克值）有何研究意义？13.概述区域地壳元素丰度的研究意义.14.简要说明区域地壳元素丰度的研究方法.15.岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何？16.简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律. 第二章元素结合规律与赋存形式1.亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么？ 2.简述类质同像的基本规律. 3.阐述类质同像的地球化学意义. 4.简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法. 5.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义. 6.英国某村由于受开采ZnCO3矿的影响，造成住宅土壤、房尘及饮食摄入Cd明显高于其国标，但与未受污染的邻村相比，在人体健康方面两村没有明显差异。为什么？ 第三章水-岩化学作用和水介质中元素的迁移 1.举例说明元素地球化学迁移的定义. 2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。 3.列举自然界元素迁移的标志. 4.元素地球化学迁移的研究方法. 5.水溶液中元素的迁移形式有那些？其中成矿元素的主要迁移形式又是什么？ 6.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义. 7.简述元素迁移形式的研究方法. 8.什么是共同离子效应？什么是盐效应？9.天然水的pH值范围是多少？对于研究元素在水介质中的迁移、沉淀有何意义？10.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响. 11.非标准电极电位E及环境的氧化还原电位Eh，在研究元素地球化学行为方面有什么作用？12.试述影响元素溶解与迁移的内部因素。 第四章地球化学热力学和地球化学动力学 1.自然界中地球化学热力学体系基本特点是什么？ 2.自然体系中哪些特征可作为体系达到平衡态的证据与标志？ 3.讨论相律及其应用。 4.编制相图的原理和方法。 6.简述化学反应制动原理的宏观解释7.简述热力学在地球化学中的应用。8.简述地球化学热力学与地球化学动力学的异同。9. 简述水溶液中元素的迁移方式。第五章微量元素地球化学 1.什么是微量元素地球化学？其研究意义是什么？ 2.了解微量元素地球化学的研究思路及研究方法。 3.什么叫微量元素、什么是主量（常量）元素？微量元素的主要存在形式有哪些？ 4.阐述能斯特分配定律、能斯特分配系数的概念及其研究意义。 5.稀土元素的主要特点是什么？其在地球化学体系中行为差异主要表现有哪些方面？。 6.讨论稀土元素的研究意义。7.你认为岩浆作用过程中决定元素浓集成矿的主要机制和决定因素是什么？8 根据微量元素的特点,说明那些元素适合于研究沉积岩物源区特征,为什么? 第六章同位素地球化学 1. 同位素地球化学在解决地学领域问题中有何独到之处？ 2. 何谓稳定同位素、何谓轻稳定同位素和重稳定同位素。 3. 选择同位素标准样品的条件。 5. 造成稳定同位素组成变化的原因是什么？ 6. 放射性同位素年龄测定公式，各符号的含义。
3 岩浆作用、变质作用与板块构造 岩石圈内发生的三种相关的地质作用——岩浆作用（侵入和喷发）、变质作用和变形作用大都与板块的分裂、俯冲和碰撞有着密切的联系。 3．1 岩浆作用与板块构造 地球内部的温压条件与岩浆的形成有着明显的关系。岩浆是一种炽热的，具有极强活动力的熔融体。通常在地下深处高温高压下岩浆形成时，与周围环境处于平衡状态。但岩石圈一旦发生破裂或产生压力差，平衡被打破，岩浆就会上升。由于受到上覆地壳的挤压，一部分岩浆在地壳深处缓慢冷却结晶，一部分可以达到离地表较近的浅处较快冷却结晶，或者冲破地壳以火山的方式喷溢出来迅速冷却。 地质学家把这种岩浆的形成（熔融）、运移和冷凝的整个过程中，岩浆自身的变化以及对周围岩石影响的全部地质过程叫做岩浆作用。包括有侵入作用和火山作用两种类型。 （1）侵入作用 由结晶粗大的矿物组成的花岗岩是怎样形成的呢？根据花岗岩与周围沉积岩之间截然不同的岩性和不协调的接触关系，以及与花岗岩接触处的沉积岩的矿物成分和结晶程度发生显著的热力烘烤现象，可以证明花岗岩是来自地下深部炽热的熔融物质所形成。当这些熔融的岩浆上升到离地表不远的深处（3公里以下），由于十分缓慢的冷却，矿物有充分的时间来形成自己的晶形。最后形成规模较大的岩基，有时也有规模较小的称为岩株，岩株常在深部与岩基相连。 除了深成的花岗岩之外，岩浆也可以上升到更接近地表的地方（＜ 3km），但规模要小得多，冷却得更快，因此结晶颗粒比深成岩要细，常呈斑状或似斑状结构。岩体与周围岩石不协调的侵入关系可形成岩墙（岩脉），此外与围岩的协调侵入关系还可形成岩床和岩钟（图5-17）。 陆壳板块内的侵入作用常形成富硅铝的花岗岩，洋壳板块内的侵入作用则形成富含铁镁质的橄榄岩、辉长岩和中性的闪长岩，但规模都远比花岗岩小。 （2）火山作用 火山喷发是十分壮观的地球内部能量-物质突然释放事件（图5-18）。一次大规模的火山喷发所释放的能量远远超过原子弹爆炸。如1980年5月18日美国圣海伦斯火山爆发，其释放能量相当于1945年美国投向广岛的第一颗原子弹的500倍。如果从体积和质量上来看，显然海底火山更为重要，它是大洋盆地海底地貌形成的重要作用过程。