大陆溢流玄武岩的地球化学特征
1 产出背景及成因
根据玄武岩浆产出的构造背景，玄武岩可以分为：大陆活动边缘玄武岩、大陆溢流玄武岩以及裂谷系玄武岩。其中大陆溢流玄武质火山作用是地球上一种重要的火山现象，它们或与大陆板内裂谷相伴，或与大陆碎裂和新的洋盆诞生有关。大陆溢流玄武岩的形成大都认为与地幔柱有密切的关系，成因上认为有三种可能的状况：（1）地幔柱主动上升照成大陆溢流岩浆的喷发；（2）岩石圈首先产生拉张而导致地幔柱的被动上升；（3）地幔柱的上升与岩石圈的拉张同时进行。来着软流圈的镁铁质岩浆受到地壳不同程度的混染喷出，形成大陆溢流玄武岩（CFB）。
2 大陆溢流玄武岩的时空分布
世界上最主要的火成岩省，包括新生代的Deccan，Ethiopian，Karoo，Antarctic，Australia，Columbia River，British Tertiary Igneous Province（BTIP），Greenland（包括东部和东北部）以及晚古生代的Siberian，Emeishan等，都是大陆溢流玄武岩的分布区域（见图1）。
3 大陆溢流玄武岩的地球化学特征
如前所述，大陆溢流玄武岩来自地幔软流圈又不同程度的遭受地壳的混染，所以具备地幔物质的地球化学特征同时有具备地壳物质的地球化学特征，因此相对复杂。
3.1 常量元素特征及分类
低Ti和高Ti是CFB最基本的分类，低Ti玄武岩以南半球的Ferrar火山岩省最为典型（包括Antarctic，Australia，Karoo，Parana），而北半球的Greenland，Ethiopian，Deccan的大部分样品为高Ti，反映了地幔源区的不均一性。大多数大陆溢流玄武岩省是以相对演化的拉斑玄武质喷发为主，也含有少量（<10%）酸性喷发物，但在某些地区（如印度的德干），还零散分布有少量碱性火山岩。
3.2 稀土元素特征
中国玄武岩 时空分布规律研究（10） 胡经国 ㈢、祁连山玄武岩 1、北祁连山西段元古宙大陆溢流玄武岩性质的确定 北祁连山位于甘肃、青海两省交界地带，是中国重要的早古生代造山带。 北祁连山的西段元古宙火山岩系为大陆裂谷火山作用产物，属于大陆溢流玄武岩系。岩石地球化学研究表明，它们派生于岩石圈之下的地幔柱源，但是也显示有大陆岩石圈组分卷入的证据。它们的形成是地幔柱－岩石圈相互作用的结果，是北祁连山早古生代洋盆打开的前兆。 ㈣、新疆地区玄武岩 1、新疆北部晚古生代埃达克岩与富铌玄武岩组合 有关研究者指出，地球化学研究结果表明，新疆北部富蕴县境内的晚古生代下泥盆统托让格库都克组的安山质岩石，具有与埃达克岩非常相似的地球化学特征。它们具有较高的Al2O3、Na2O和Sr含量以及Sr/Y比值；明显亏损重稀土和Y，它们的MORB标准化微量元素蛛网图表现为明显的Nb、Ta负异常和Sr正异常，同时强烈亏损高场强元素。而与埃达克岩共生的玄武岩的地球化学特征则与富铌玄武岩一致，表现为Si过饱和及富Na的特征，同时具有较高的Nb、TiO2和P2O5含量，并且富集高场强元素。由于埃达克岩和富铌玄武岩的形成均与板块俯冲有关，因而它们的存在表明，古亚洲洋在早－中泥盆世向南（哈萨克斯坦－准噶尔板块）发生了一次洋壳俯冲作用。 链接：埃达克岩 埃达克岩（Adakite）是指由角闪安山岩到英安岩、流纹岩等的、一套中酸性熔岩组合的特殊类岛弧岩石，以缺少玄武岩特点，通常被认为是玄武岩俯冲到火山岛弧后部分熔融形成。 2、新疆吐－哈盆地和三塘湖盆地二叠纪玄武岩 有关研究者指出，新疆吐－哈盆地和三塘湖盆地，是上叠在古生代造山带褶皱基底之上的、晚古生代－中新生代叠合改造型陆内沉积盆地。其中发育的玄武岩的全岩40Ar/39Ar年代学研究揭示，其形成时限在293～266 Ma，属于二叠纪。 该玄武岩元素地球化学特征的对比分析表明，三塘湖盆地玄武岩具有Nb、Ta强烈亏损和高场强元素选择性富集的特点，显示岩浆源区存在消减组分影响，可能与古洋壳板片俯冲作用的影响有关，具“滞后弧”火山岩的特征。而吐－哈盆地Nb、Ta轻度亏损，Th/Ta较高，应与陆内拉张带或者初始裂谷玄武 1
板内玄武岩泛指产于板块内部、远离板块边界的幔源火山岩。板内玄武岩主要为拉斑玄武岩和碱性玄武岩，碱性较强的基性-超基性岩石，如碧玄岩、霞石岩等也常见，而超基性、低碱的岩石如科马提岩、苦橄岩非常罕见。在大洋内，板内玄武岩构成洋岛、海山和海底高原。其中，以拉斑玄武岩为主的海底高原构成大火成岩省的主体，被认为是地幔柱头部或者是巨型地幔柱的产物。洋岛和海山经常呈链状分布并且存在明显的向洋年轻化趋势（离海沟越远越年青），被认 为是热点活动（或地幔柱尾部）的标志。规模较大的洋岛或者海山以拉斑玄武岩为主，碱性玄武岩常以薄层夹层存在于厚层拉斑玄武岩中（比如夏威夷玄武岩），碱性较强的岩石（如碧玄岩）一般仅出现于洋岛或者海山的剥蚀后（或复苏）阶段（posterosional or rejuvenescent），与造盾阶段（shield-building stage）可以相差几个百万年。规模较小的洋岛或者海山以碱性玄武岩为主（比如南太平洋的路易斯维尔海山链）。在大陆上，板内玄武岩包括以拉斑玄武岩为主的大陆溢流玄 武岩（如西伯利亚暗色岩和印度的德干玄武岩高原），它们是大陆上的大火成岩省；其次是以碱性玄武岩为主的大陆碱性玄武岩带（如中国东部新生代碱性玄武岩），它们分布分散，虽然单个岩体的面积都不大，但却在每一个大陆上都有分布（Farmer，2003）。 板块内部构造,又可分为大洋壳及大陆壳两类,前者为大洋板块,后者为大陆板块,皆为构造上稳定区。 大洋板块:主要有大洋岛屿产出的拉斑玄武岩系列及碱性玄武岩系列，主要是橄榄拉斑玄武岩、石英拉斑玄武岩、碱性玄武岩及其分
异产物。通常称为“洋岛玄武岩(OIB)”。洋岛玄武岩(OIB)岩套的地球化学性质是千差万别的,表现为不同岛屿或群岛的火山岩之间以各别岛屿的火山岩内放射成因同位素比值的变化都很大。相对产于板块边缘的大洋中脊玄武岩（MORB），洋岛玄武岩往往明显亏损重稀土元素和富集强不相容元素。与MORB相比,OIB的地幔源区表现得更加富集,表现在主微量元素上,OIB往往具有较高的TiO2和MgO含量,同时富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE)及高场强元素(HFSE),并在微量元素原始地幔标准化图上表现出Nb、Ta正异常特征。 大陆板块：主要由拉斑玄武岩系列和碱性玄武岩系列组成。在克拉通地区，常见金伯利岩、碳酸岩、钾质超基性—基性岩、辉绿岩与煌斑岩墙等，在裂谷区，常有泛流式玄武岩、层状侵入体及双模式火山(基性与酸性火山岩共生，缺失或少见中性火山岩)、粗面岩、响岩等。
大陆溢流玄武岩的地球化学特征 1 产出背景及成因 根据玄武岩浆产出的构造背景，玄武岩可以分为：大陆活动边缘玄武岩、大陆溢流玄武岩以及裂谷系玄武岩。其中大陆溢流玄武质火山作用是地球上一种重要的火山现象，它们或与大陆板内裂谷相伴，或与大陆碎裂和新的洋盆诞生有关。大陆溢流玄武岩的形成大都认为与地幔柱有密切的关系，成因上认为有三种可能的状况：（1）地幔柱主动上升照成大陆溢流岩浆的喷发；（2）岩石圈首先产生拉张而导致地幔柱的被动上升；（3）地幔柱的上升与岩石圈的拉张同时进行。来着软流圈的镁铁质岩浆受到地壳不同程度的混染喷出，形成大陆溢流玄武岩（CFB）。 2 大陆溢流玄武岩的时空分布 世界上最主要的火成岩省，包括新生代的Deccan，Ethiopian，Karoo，Antarctic，Australia，Columbia River，British Tertiary Igneous Province（BTIP），Greenland（包括东部和东北部）以及晚古生代的Siberian，Emeishan等，都是大陆溢流玄武岩的分布区域（见图1）。 3 大陆溢流玄武岩的地球化学特征 如前所述，大陆溢流玄武岩来自地幔软流圈又不同程度的遭受地壳的混染，所以具备地幔物质的地球化学特征同时有具备地壳物质的地球化学特征，因此相对复杂。 3.1 常量元素特征及分类 低Ti和高Ti是CFB最基本的分类，低Ti玄武岩以南半球的Ferrar火山岩省最为典型（包括Antarctic，Australia，Karoo，Parana），而北半球的Greenland，Ethiopian，Deccan的大部分样品为高Ti，反映了地幔源区的不均一性。大多数大陆溢流玄武岩省是以相对演化的拉斑玄武质喷发为主，也含有少量（<10%）酸性喷发物，但在某些地区（如印度的德干），还零散分布有少量碱性火山岩。 3.2 稀土元素特征
岩浆流体的水文地球化学特征的报告，800字 本报告将详细阐述岩浆流体的水文地球化学特征。岩浆是从地球内部发出的高温和高压熔融岩浆，由化学元素和物质组成，其中包括氧、氢、硫、氯等及其各种离子，以及微量元素如钾、钠、镁、铝等等。岩浆流出到地表之后会被大气作用影响，从而产生了多种多样的水文地球化学特征。 首先，来自岩浆流体的水有着高pH值，一般位于6.5~7.5之间，这是因为岩浆流体中含有大量的H2O，以及丰富的碱性 离子，如Ca2+, Mg2+, Na+和K+等，使得水质具有高碱性。 同时，岩浆流体水中富含硫酸根离子，H2S和HS-，以及硫化 物根离子，如SO4 2-，因此也会使水质质碱性变弱。 其次，来自岩浆流体的水中还含有大量的重金属离子，如 Fe2+、Mn2+和Cu2+等，另外还含有SiO2，These may represent contamination from the rock and magma, or they may be incorporated into the magma during its formation as part of a complex set of geochemical processes.因此，岩浆流体水中的重 金属有可能会影响它的环境质量。 最后，岩浆流体水中还含有一定量的微量元素，如钾、钠、镁和铝，它们是由岩浆流体中的各种物质所吸附到水中的，包括碱金属离子以及复杂的水化磷的酸根离子，它们可以影响岩浆流体水的生物活性和环境吸附性。 总之，岩浆流体的水文地球化学特征表明，与一般水文地球化学特征相比，它的pH值较高，且富含重金属离子，而且还含
玄武岩，是由火山喷发出的岩浆冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石。它在地质学的岩石分类中，属于岩浆岩（也叫火成岩）。火山爆发流出的岩浆温度高达摄氏一千二百度，因有一定的粘度，在地势平缓时，岩浆流动很慢，每分钟只流动几米远；遇到陡坡时，速度便大大加快。它在流动过程中，携带着大量水蒸汽和气泡，冷却后，便形成了各种变异的形状。玄武岩的颜色，常见的多为黑色、黑褐或暗绿色。因其质地致密，它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但也有的玄武岩由于气孔特别多，重量便减轻，甚至在水中可以浮起来。因此，把这种多孔体轻的玄武岩，叫做浮石。一些艺术家，根据浮石多孔和皱、漏的特点。用来建造园林中的假山，或雕成小巧玲珑的盆景。根据地质科学家分析鉴定，玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁（还有少量的氧化钾、氧化钠），其中二氧化硅含量最多，约占百分之四十五至五十左右。玄武岩，是生产铸石的好原料。铸石是将玄武岩经过熔化铸造、结晶处理，退火而成的材料。它比合金钢坚硬而耐磨，比铅和橡胶抗腐蚀。玄武岩还在一种铸钢先进工艺中，起到润滑剂的作用，可以处长铸膜寿命。同时，玄武岩还可以抽成玻璃丝，比一般玻璃丝布抗碱性强，耐高温性能好。多气孔状的玄武岩（浮石），因为它气孔多，又相当坚硬，因此，将它搀在混凝土里，可以使混凝土重量减轻，但仍很坚固，同时有隔音、隔热等特点，是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。浮石还是很好的研磨材料，可用来磨金属、磨石料；在工业上还可做过滤器、干燥器、催化剂等。 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。但一旦岩石圈发生破裂或产生压力差，平衡
东非裂谷系统(EARS)地幔柱成因的新生代火山作用地球化学 标志 姚华舟;陈开旭;王建雄;杨振强;韦延光;李闫华;徐景银;孙为国 【摘要】本文应用岩浆岩地球化学图解对东非裂谷系统(EARS)火山岩的岩石地球化学数据进行处理,重点回顾和讨论埃塞俄比亚大裂谷(MER)、阿法(Afar)盆地及肯尼亚裂谷火山作用的构造环境和地幔柱成因.MER火山岩的岩石类型具双峰式火山岩套特征,以高Ti的大陆溢流玄武岩(CFB)-大陆洋岛玄武岩(OIB)-流纹岩系列为主,缺少中性岩,是来自地幔柱岩浆分异的结果,与板块俯冲作用无关.阿法(Afar)盆地和红海为CFB-MORB系列.肯尼亚裂谷(KR)及埃塞俄比亚大裂谷最南端图尔卡纳盆地只见以大陆OIB,缺乏流纹岩.EARS是一个主动型地幔柱,由地幔上涌冲击地壳底部而成,其火山岩以富集常量元素Ti、Fe和Mg,富集高场强元素Nb、Ta和相容元素V、Cr、Co和Ni为特征.绝大多数EARS火山岩的Nb/Zr>0.04和Ta/Hf比值>0.1,在地球化学-构造环境判别图上落在板内火山岩的范围内(大洋板内和地幔柱),集中在Nb/Zr>0.15和Ta/Hf比值>0.3范围内的火山岩样品可能为主动地幔柱成因.根据La/Nb、Ce/Pb和Ba/La比值,地幔柱成因的MER火山岩可分为受地壳混染地幔和未受地壳混染的原始地幔两种类型.La/Nb(≤1)、Ce/Pb(30～50)、Ba/Nb比值(>10)和La/Yb≤12是来源于未受地壳混染原始地幔的重要判别标志.地球化学证据(微量元素,Sr-Nd-Pb-He同位素)表明,MER-阿拉伯-也门地幔柱起源于深部核-幔边界的HIMU.MER-Afar的前裂谷和同裂谷火山岩(50-12 Ma)具有高的3He同位素标志(R/Ra比值>16.4)说明其非洲板块之下存在一个深藏的地幔岩浆源深度大于670 km,位于石榴子石-尖晶石橄榄岩过渡带(图6b、c、d).MER-Afar大火山岩省及其最南端图尔卡纳湖和肯尼亚地体(克拉通,改造的克拉通边缘和活动带)深部地壳底部之下的HIMU地幔可能是导致裂谷型的OIB和CFB异常发
简介：玄武岩（Basalt）是一种基性喷出岩, 由火山喷发出的岩浆在地表冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石，属于岩浆岩。其岩石结构常具气孔状、杏仁状构造和斑状结构，有时带有大的矿物晶体，未风化的玄武岩主要呈黑色和灰色，也有黑褐色、暗紫色和灰绿色的。玄武岩体积密度为 2.8～ 3.3g/cm3，结构致密的其压缩强度很大，可达到300MPa，甚至更高，但是如果带有晶体杂质及气孔时则强度会有所降低。玄武岩耐久性甚高，节理多，且节理面多成六边形（在玄武岩熔岩流中，岩石垂直冷凝面常发育成规则的六方柱状节理）。且具脆性，因而不易采得大块石料，由于气孔和杏仁构造常见，虽玄武岩地表上分布广泛，但可作饰面石材不多。 组成：玄武岩的化学成分与辉长岩相似，主要是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁（还有少量的氧化钾、氧化钠），其中SiO2含量最高，一般含量在45%～52%之间，其中K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。玄武岩的矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等。 分类：玄武岩根据组成矿物、结构、形成环境等不同分为许多品种： 1、按次要矿物的不同，可划分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等； 2、按结构构造，可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩等； 3、按化学成分和矿物成分，可分为高铝玄武岩、碱性玄武岩和拉斑玄武岩等； 4、按碱度划分，可分为碱性玄武岩、过渡玄武岩、拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩和钾玄岩； 5、按形成环境分，包括形成于陆地拉张环境的大陆溢流玄武岩和形成于海底扩张带的洋底玄武岩。 特点及用途：玄武岩也是一种优质的交通建筑用石，特别是建筑修筑公路、
塔西南其木干旱二叠世玄武岩的喷发时代及地球化学特征李洪颜;黄小龙;李武显;曹俊;贺鹏丽;徐义刚 【期刊名称】《岩石学报》 【年(卷),期】2013(029)010 【摘要】塔西南其木干剖面棋盘组玄武岩是塔里木盆地早二叠世大火成岩省西南部的重要组成部分,根据其下伏和上覆砂岩地层的碎屑锆石U-Pb年龄分析可以限定其喷发于～284Ma,相应于柯坪地区开派兹雷克组玄武岩的形成时代.其木干玄武岩的主量元素和Cr、Ni等相容元素含量变化较大,表明其曾经历广泛的橄榄石、辉石和长石结晶分异作用；所研究样品相对富集Th、U和LREE,具有弱-中等程度的Eu负异常(Eu/Eu*=0.82 ～0.99),在微量元素蛛网图上显示Nb-Ta负异常；较低的εNd(t)(-4.8～-3.9)和εHf(t)(-2.4～-1.6)值、较高的(87Sr/86Sr)i(0.7078～0.7086)和存在Hf-Nd同位素解耦等特征表明,其木干玄武岩的源区为受远洋沉积物组分交代富集的岩石圈地幔,该富集过程主要与Rodinia超大陆聚合过程有关.总体上,其木干玄武岩的地球化学特征类似于柯坪地区的开派兹雷克组玄武岩,但具有更为富集的Sr-Nd-Hf同位素,暗示了塔里木板块周缘比板内地区可能经受了更强烈的远洋沉积物组分的交代富集. 【总页数】16页(P3353-3368) 【作者】李洪颜;黄小龙;李武显;曹俊;贺鹏丽;徐义刚 【作者单位】中国科学院广州地球化学研究所,同位素地球化学国家重点实验室,广州510640;中国科学院广州地球化学研究所,同位素地球化学国家重点实验室,广州510640;中国科学院广州地球化学研究所,同位素地球化学国家重点实验室,广州
大陆弧的地球化学特征 大陆弧是地球上的一种特殊地质构造，具有独特的地球化学特征。它是由海洋板块和陆壳板块相互碰撞形成的，常见于大洋洋底的边缘地区。大陆弧的地球化学特征包括岩石成分、地球化学元素含量、同位素组成等方面。 大陆弧的岩石成分丰富多样。在大陆弧形成的过程中，海洋板块在与陆壳板块碰撞时会发生部分熔融，形成玄武岩、安山岩等基性岩石。同时，陆壳板块也会发生变质作用，形成片麻岩、片岩等酸性岩石。因此，大陆弧的岩石成分通常是基性岩石和酸性岩石的复合体。 大陆弧的地球化学元素含量表现出明显的特点。在大陆弧形成过程中，岩浆会从地幔中上升，经过部分熔融后形成火山喷发，释放出大量的气体和矿物质。这些气体和矿物质中富含挥发性元素，如水、二氧化碳、硫等。同时，在地壳熔融的过程中，一些元素会被富集在岩浆中，形成一些特殊的地球化学元素异常。因此，大陆弧地区通常富含挥发性元素和特殊地球化学元素，如金、银、铜等。 大陆弧的同位素组成也具有独特的特征。同位素是元素具有相同原子序数但质量数不同的形式，其在自然界中存在的比例常常受到地质过程的影响。大陆弧地区的岩浆来源于地幔和地壳的混合，具有不同的同位素组成。例如，大陆弧岩浆中的氢氧同位素组成可以反
映岩浆来源的不同，从而提供了研究岩浆成因和地球演化的重要线索。 大陆弧还与地球的板块构造和构造演化密切相关。大陆弧通常位于板块的边缘地带，是板块碰撞的产物。在板块碰撞过程中，海洋板块沿着俯冲带向下俯冲，形成深海沟，而陆壳板块则发生变形和抬升。这种板块运动导致了大陆弧的形成，并且在地球化学特征上也有所体现。 大陆弧具有独特的地球化学特征，包括岩石成分的丰富多样、地球化学元素含量的特殊性、同位素组成的变化等方面。这些特征不仅对地质学和地球化学的研究具有重要意义，也为我们理解地球演化和板块构造提供了重要线索。通过深入研究大陆弧的地球化学特征，可以更好地揭示地球内部的奥秘，推动地球科学的发展。
研究意义：因为玄武质岩浆直接来源于上地幔，并可产于多种构造环境中，所以研究玄武岩对于反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学均具有重大意义。 1、玄武质岩浆的形成 1）地幔橄榄岩部分熔融，导致地幔橄榄岩部分熔融的因素：温度的升高；压力的降低；挥发组分的加入。 2）不同构造部位诱发源岩熔融因素的差异： 洋中脊和大陆裂谷——减压熔融； 俯冲带——下插板块升温，引起熔融； 俯冲带——下插板块脱水，引起上部地幔楔部分熔融—挥发组分的加入。 2、玄武岩成分差异的影响因素 1）源区的物质成分—地幔成分的不均一性，如饱满型地幔、交代富集型地幔、亏损型地幔。2）部分熔融程度—如拉斑玄武岩是地幔橄榄岩20-30%部分熔融的产物；碱性玄武岩是地幔橄榄岩<15%部分熔融的产物。 3）源区流体的成分—如CO2使岩浆中的碱度增加。 4）源区的部分熔融条件—P的影响最大，如低压下形成拉斑玄武岩，高压下形成碱性玄武岩。 3、玄武岩的成因与构造环境 1）大洋中脊玄武岩（MORB) 形成环境：拉张环境 形成条件：低压高温，高度部分熔融（20- 30%） 源区：亏损的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩主要是拉斑玄武岩。 化学成分特征是低LILE，同位素亏损。 MORB分为两种：
正常MORB (N-type): 起源于亏损的软流圈上地幔； 地幔柱型MORB (P-type)：起源于比较富集的地幔柱或热点。 P-type MORB= N-type MORB + OIB source MORB的原始岩浆可能是苦橄岩经过Ol的结晶分异而成拉斑玄武岩。 2）大陆裂谷玄武岩——碱性玄武岩、碧玄岩、拉斑玄武岩 形成环境：大陆内部拉张环境 形成条件：减压为主，温度增加较小，部分熔融程度一般低于洋中脊 源区：饱满型和交代富集型的地幔橄榄岩 大陆裂谷岩浆作用： 代表稳定的大陆开始发生裂解，是新的洋盆形成的前奏。 大陆裂谷岩浆作用的起因：有两种模式，主动模式和被动模式。 主动模式：地幔柱或热点。热的软流圈物质上涌、岩石圈拉张、下地壳沿着地壳的薄弱带减薄；基性岩墙群不断侵入到越来越薄的地壳。 被动模式：岩石圈减薄，大陆地壳被拉开，从而促使地幔物质上涌。 无论哪种模式，软流圈物质的上涌都是个事实。 大陆裂谷岩浆作用形成的岩浆组合非常复杂，从过渡型亚碱性玄武岩－碱性玄武岩－硅不饱和的碧玄岩和霞石岩，有时有超钾质的白榴岩。除了玄武岩之外，还有大量的长英质喷出岩，如粗面岩、响岩、流纹岩－可能与分离结晶、大陆地壳混染有关。 另外，与CFB相比，大陆裂谷岩浆作用的喷发性更强－反映源区的强交代而富含挥发分。 在多数情况下，大陆裂谷岩浆似乎来自富集的地幔源区。亏损的软流圈只有在强主动型裂谷中才有参与。
玄武岩的成因、构造环境分类 研究意义：因为玄武质岩浆直接来源于上地幔，并可产于多种构造环境中，所以研究玄武岩对于反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学均具有重大意义。 1、玄武质岩浆的形成 1）地幔橄榄岩部分熔融，导致地幔橄榄岩部分熔融的因素：温度的升高；压力的降低；挥发组分的加入。 2）不同构造部位诱发源岩熔融因素的差异： 洋中脊和大陆裂谷——减压熔融； 俯冲带——下插板块升温，引起熔融； 俯冲带——下插板块脱水，引起上部地幔楔部分熔融—挥发组分的加入。 2、玄武岩成分差异的影响因素 1）源区的物质成分—地幔成分的不均一性，如饱满型地幔、交代富集型地幔、亏损型地幔。 2）部分熔融程度—如拉斑玄武岩是地幔橄榄岩20-30%部分熔融的产物；碱性玄武岩是地幔橄榄岩<15%部分熔融的产物。 3）源区流体的成分—如CO2使岩浆中的碱度增加。 4）源区的部分熔融条件—P的影响最大，如低压下形成拉斑玄武岩，高压下形成碱性玄武岩。 3、玄武岩的成因与构造环境 1）大洋中脊玄武岩（MORB) 形成环境：拉张环境 形成条件：低压高温，高度部分熔融（20- 30%） 源区：亏损的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩主要是拉斑玄武岩。 化学成分特征是低LILE，同位素亏损。 MORB分为两种： 正常MORB (N-type): 起源于亏损的软流圈上地幔； 地幔柱型MORB (P-type)：起源于比较富集的地幔柱或热点。 P-type MORB= N-type MORB + OIB source MORB的原始岩浆可能是苦橄岩经过Ol的结晶分异而成拉斑玄武岩。 2）大陆裂谷玄武岩——碱性玄武岩、碧玄岩、拉斑玄武岩 形成环境：大陆内部拉张环境
壳幔作用的途经和判定这一作用的地球化学方法 摘要壳幔相互作用是当代地球科学,特别是深部地质和大陆动力学研究的重要课题。本文介绍了壳幔相互作用的途经：底侵作用和拆离作用；以及判定这一作用的地球化学方法和证据。 关键词壳幔作用底侵作用拆离作用地球化学 地球是已知太阳系中唯一一个具有演化的(安山质或英云闪长质) 大陆地壳的行星, 而其它行星, 如月球的月壳由基本未经演化的玄武岩组成。大陆地壳这种独具特色的组成是如何形成的? 现有研究已证实, 原始地壳是由地幔通过部分熔融产生的岩浆上侵和喷发而成。因此,为了回答上述地球科学的基本理论问题, 人们必须了解以下壳—幔双向物质交换机制和质量迁移量〔1〕: ①地幔是如何通过部分熔融作用形成地壳的?②地壳物质又是如何通过再循环( recycling)过程返回地幔的?③地壳形成和演化机制在地质历史上是否发生过明显变化?由于软流圈是地幔岩浆的主要策源地, 因此,软流圈地幔和岩石圈地幔以及地壳三者之间的物质交换过程对于认识大陆动力学至关重要。众所周知, 板块构造在解决大陆地质问题时遇到了许多困难。例如,大陆地壳为何可保存长达数十亿年而不被消减掉? 大陆内部为何有岩浆作用?为何古老造山带通常是没有山根的? 含柯石英和金刚石的超高压变质带为何会大面积折返暴露地表? 近年来,底侵作用(underplating)和拆沉作用(delamination)受到地质、地球物理和地球化学家们共同重视的另一壳—幔交换过程,被用来解释软流圈、岩石圈地幔和地壳三者之间的物质交换以及随之而造成的山脉隆升、盆地形成过程和陆内大规模岩浆作用等现象。 1 壳幔作用的途经 1.1 底侵作用(underplating) 底侵作用是指来自深部的岩浆向上侵位、添加和囤积的过程, 它实际上包括两种情况:(1)来自上地幔部分熔融产生的基性岩浆侵入或添加到下地壳底部; (2) 下地壳(包括壳幔混合层) 岩石的部分熔融形成的岩浆向中上地壳的侵位和添加[2]。在很多地区(尤其是造山带碰撞后期) ,底侵作用是壳幔混合层的主要物质来源。底侵的基性、超基性岩会改变下地壳底部的Vp 速度结构,致使下地壳和
第三章地球的圈层及组成第一节地球的圈层构造及成因 有关地球内部结构方面的认识主要来自地震波纵波和横波的反射和折射研究。其波速与深度的关系表明，地球由若干圈层组成(图3．1)。除了大气圈、水圈及生物圈外，地球从外向内可以分为以下三个圈层：地壳(陆壳和洋壳)、地慢和地核。在100一200km左右的地腹内有一个地震波的低速带，多数学者认为呈部分熔融状态，所以又称为软流国，是地慢中产生岩浆的主要部位。软流圈以上的地球外层，包括地壳及一部分上地幅(又称岩石圈地慢)，称为岩石圈，也叫作板块，是我们关注的对象。 地壳以下第一个地震波不连续面称为莫霍面(Moho)，是地壳与地慢的分界面。莫霍面的深度在大洋下为10一12km，在大陆下为30—50km。400km和670km处的地震波不连续面是地慢内部的两个主要的不连续面，2900km深度和5000km深度的不连续面则分别是地慢—外核及外核—内核的分界面。对于地球内部各不连续面的性质，一直存在着争论。根据已有的研究成果，目前多数研究者趋向于这样的结论：壳、慢、核之间的界面可能主要是化学界面；各壳、慢、核内部的界面可能主要是物理界面。表3．1列出了地球结构的基本概况。 关于地球圈层的成因，一直存在着争论。一些学者(Grossman，1972i2。J；Cameersnn，19731，s：；C1ark et a1·，1972c 21：)认为地球是由炽热的太阳星云随着其温度下降而使各类组分逐渐凝聚和增生形成的，即地球的分带结构是增生过程中形成的(非均一增生模式)。Ringwood(1979)id y’则认为，地球是在太阳星云的各类组分凝聚以后才开始增生的，以后由于地球内部温度的增高发生熔融引起核、慢、壳的分离而形成分带结构(均一增生模式)。由于非均一增生模式不易解释部分元素在地球内部的实际分布，因此目前人什已更多地趋向于均一增生模式。 第二节地球各圈层的结构及基本组成一、大陆地壳的结构和组成 大陆地壳的厚度一般约40一70km，其结构和组成非常复杂。它虽然只占地球总体积的o．4％，却集中了地球中l／2以上的大离子半径亲石元素，保存了从太古宙以来各地质时期的历史记录。