岩石构造环境的地球化学判别
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主要标准矿物组合:Or :正长石 Ab :钠长石 An :钙长石 Q :石英En :辉石 Hy :紫苏辉石C :刚玉 Mt :磁铁矿A/CNK=Al 2O 3/CaO+Na 2O+K 2OA/CNK 数值: >1.1,S 型花岗岩,过铝的<1.1,I 型花岗岩里特曼指数σ: σ<1.8,钙性的1.8<σ<3.3,钙碱性的3.3<σ<9,碱钙性的Σ>9,碱性的钙碱率A.R ,(适用于42%<SiO 2<70%的岩石),SiO2相同时,数值越大越碱性NK/A=Na 2O+K 2O/Al 2O 3NK/A 数值: NK/A <0.9,钙碱性0.9<NK/A <1,偏碱性1≤NK/A ,偏碱性分异指数DI :数值越大表明岩浆分异演化越彻底,酸性程度越高数值越小表明岩浆分异演化程度低,基性程度相对高一般数值:固结指数SI :岩浆分异程度高,SI 就越小,岩石酸性程度高岩浆分异程度差,SI 就越大,岩石基性程度高一般数值:长英指数FL 与镁铁指数MF :岩浆分离结晶作用程度高,镁铁指数就大,长英指数也大 岩浆分离结晶作用程度低,镁铁指数就小,长英指数也小 一般长英指数和镁铁指数的数值在50—100,绝对小于100稀土重量ΣREE:一般几百都是偏低,上千就高。
轻重稀土比值ΣCe/ΣY:一次热事件的早期单元,比值较大,轻稀土越富集随着岩浆演化到晚期单元,比值减小,(La/Yb)N:(Ce/Yb)N:反映轻稀土的分馏程度,比值越大,轻稀土分馏越明显,富集程度越高。
数值一般和1比较(Sm/Eu)N:反映重稀土的分馏程度,比值越小,重稀土分馏越明显,富集程度越高。
数值一般和1比较元素铕值δEu::δEu>0.7,基性岩浆分异的花岗岩,成因与板块有关0.3<δEu<0.7,分布最广泛,地壳经不同程度的部分熔融形成δEu<0.3,岩浆演化晚期的偏碱性花岗岩,一个超单元的最后一、二个单元,由完全的分异结晶作用形成δEu一般都是亏损微量元素数据解释元素含量数值对比,和地壳丰度值特征参数:Nb*,Sr*,P*,Ti*,Zr*,数值小于1就亏损,大于1,就富集,与投图一致。
花岗岩研究一、花岗岩的系列划分根据花岗岩化学成分划分为准铝(metaluminous)、过铝(peraluminous)和过碱性nous)和亚碱性(peralkaline)的成分分类。
由于花岗岩通常具有较高的Si02含量,一般岩浆岩中的拉斑、钙碱性和碱性系列的划分在花岗岩研究中并不经常被采用。
所以花岗岩的系列划分时只用投K2O-SiO2 和ANK-ACNK就可以了。
碱性-钙碱性-高钾钙碱性和准铝质-过铝质这些系列的划分,是因为通过大量数据证明,这些划分对岩石成因等方面有一些指示意义。
例如:钙碱性花岗岩石是岛弧岩浆活动产物,碱性和过碱性与板内背景有关,过铝质花岗岩石(ACNK要大于1.1)是沉积岩深熔作用形成,尤其是大陆碰撞时期。
二、花岗岩的成因分类MlSAMlsA(即M、I、S和A型)是目前最常用的花岗岩成因分类方案。
其英文分别是I(infraerustal或igneous)、s(supraerustal或sedimentary)、A(alkaline,anorogenie 和anhydrous)和M(mantle derived)。
分类依据:花岗岩的岩浆源区性质划分,及火成岩、沉积岩、碱性岩和有地幔参与成分的源区。
A型特征及成因A型:岩石学和实验岩石学(Clemensetal.,1986;patino Douce,1997)证据表明,A型花岗岩形成温度高,而且部分A型花岗岩形成压力还很低(即较浅部的中上地壳)。
因此,正常的I或者S型花岗岩经分异作用是形成不了A型花岗岩的。
A型花岗岩都表现出低Sr、Eu和富集Nb、Zr等元素的特点,反映其源区存在斜长石的残留(形成的压力较低),因此它也不可能是慢源岩浆分异而来(在极端情况下,慢源岩浆的强烈结晶分异可能会产生有限的低Sr、Eu的碱性岩石,但此时应与大规模的镁铁质岩石伴生),或来源于镁铁质源岩的部分熔融。
A型花岗岩的最重要之处是,如果浅部地壳能够发生高温部分熔融,显然暗示其深部存在热异常,而这大多只会在拉张情况下出现。
卷(Vo l u m e )31,期(Numb er )1,总(SU M )112页(Pages )92~103,2007,2(Feb r u ary ,2007)大地构造与成矿学Geotectonica etM eta ll o genia收稿日期:2006-04-26;改回日期:2006-05-31基金项目:国家自然科学基金项目(编号40373017)资助.作者简介:赵振华(1942-),男,研究员,地球化学专业.Em ail :z h z hao @gig .ac .cn关于岩石微量元素构造环境判别图解使用的有关问题赵振华(中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640)摘 要:针对目前应用愈来愈广泛的不同岩石,特别是岩浆岩的微量元素构造环境判别图解使用过程中存在的问题,从这些判别图解建立的原理,介绍了微量元素构造环境判别图解的使用原则。
强调指出:所采集的样品必须新鲜(无蚀变或极弱蚀变)、非堆晶的岩石;选择的判别图解必须与判别的岩石类型相一致,即对花岗岩类要用花岗岩的判别图解,不能用玄武岩的判别图解;对特殊类型岩石要选择专门用于该类型岩石的判别图解,如碱性花岗岩,钾质火成岩;要应用多种图解综合判断;不能用单个样品,而应作多个样品分析;要注意所选择判别图解的特别说明等。
此外,一些构造环境判别图解还能给出岩石的成岩过程和源区。
关键词:构造环境判别图;微量元素;后碰撞;碱性花岗岩;钾质火成岩中图分类号:P 583 文献标识码:A 文章编号:1001-1552(2007)01-0092-120 引 言进入21世纪,全新的地球系统观在全球尺度上把地球看成是相互作用的各组成部分集成的综合系统,它包括了无数个相对独立、相互作用、相互依赖的不同层次、不同类型和不同作用的系统。
正是基于此,地球动力学成为地球科学中重要的、热门的研究课题,而其中大地构造格架及演化又是重要的研究内容之一。
随着地球化学分析测试技术的不断发展,在大地构造研究中越来越多地引入了地球化学的研究方法、手段和成果,如用岩石的,特别是火成岩的特征微量元素组合特点进行构造环境判别研究占有特殊地位。
岩石地球化学研究中的元素地球化学岩石地球化学是地球科学的重要分支之一,它研究的是地球内部的物质组成和性质。
在这个学科中,元素地球化学是探究岩石中元素含量、分布和演化的核心内容。
通过对不同岩石中元素的研究,我们可以揭示地球的起源和演化过程,理解地质背景下地球中元素的循环和转化规律,甚至与资源勘探和环境保护等方面有着密切的联系。
元素地球化学研究的核心在于分析和解释岩石中元素的地球化学特征。
首先,利用现代仪器设备,通过样品制备和分析技术,我们可以测定岩石中各种元素的含量。
这些分析数据可以进一步用于追踪元素的来源和通量以及物质的迁移和转化过程。
例如,对于岩浆岩和构造变形带中岩浆中的不同元素含量和分布特征的研究,可以反映出地幔和地壳物质之间的相互作用以及地球内部的物质循环。
第二,在元素地球化学研究中,我们还需要关注岩石中元素的地球化学赋存状态。
元素地球化学赋存状态的研究可以提供有关元素在岩石中的结构化学和物理化学性质的信息。
例如,岩石中的元素分为可溶解元素和不可溶解元素。
可溶解元素一般以阴离子或阳离子的形式存在于岩石矿物之间,而不可溶解元素则主要以晶体内部或晶间隙的形式存在。
通过分析不同元素的分配和富集模式,我们可以了解岩石中元素的偏好富集特征,如铁、硫、氧、硅等元素在岩石中的赋存形态,这对于研究岩石形成和演化过程具有重要意义。
另外,元素地球化学研究还可以揭示不同岩石类型和岩石区域的地球化学特征和演化规律。
通过对不同岩石类型中元素地球化学特征的分析,我们可以判断岩石的来源和形成环境。
例如,岩浆岩和沉积岩之间的地球化学特征差异可以反映出它们的形成过程和岩石圈演化历史。
此外,元素地球化学研究还可以提供岩石地球化学地层学和岩石地球化学探矿的依据。
通过分析不同岩石区域元素的分布特征和富集规律,我们可以追踪矿源和寻找矿产资源。
在岩石地球化学研究中,我们还需要了解元素的地球化学循环和转化过程。
地球化学循环是指元素在地球各层圈系统中的迁移、转化和聚集过程。
岩石地球化学特征及矿床成因摘要:现阶段,我国矿产资源市场正在处于快速的改革和发展时期,在全新的时代发展背景下,矿产资源的勘查方法和找矿技术的应用发生了翻天覆地的变化。
由于矿产资源是推动我国社会经济发展的重要基础,因此对于矿产资源的开采工作来讲,必须要提出更加先进的地质矿产勘查技术,并且在实践过程当中有效应用新型的找矿技术,充分发挥二者之间的技术优势,不断推动我国矿产资源的大规模开采和使用。
基于此,对岩石地球化学特征及矿床成因进行研究,仅供参考。
关键词:岩石;地球化学特征;成因引言研究表明,震旦纪晚期至早寒武世的地球演化突变时期是我国成矿作用的一个重要时期,豫西南地区黑色岩系是秦岭褶皱带长期处于被动大陆边缘,多种巨型构造复合、多个板块活动汇聚及区域超大断裂构造交汇的特定地质环境的产物,是形成矿产的有利岩系,富集形成一大批大型、超大型有色金属和黑色金属(钒)矿床。
1地球化学特征从铜厂Cu-Mo矿区矽卡岩、正长斑岩样品主量元素地球化学分析测试结果可得出(表1),矽卡岩化正长斑岩样品(8QC-2,-15,-16,-17,-18)SiO2含量分布于39.44%~67.48%区间,平均值为48.56%;Al2O3含量为15.44%~22.10%,平均值为18.92%;全碱(Na2O+K2O)含量较高(1.88%~11.55%),平均值为6.09;(Fe2O3+FeO)含量为2.23%~4.80%,平均值为3.17%;A/CNK分布于0.53%~1.06%区间;MnO含量为0.03%~0.08%,平均为0.06%。
以上数据综合显示出正长斑岩具有高钾钙碱性岩石特征。
矽卡岩样品(08QC-3,-5,-9,-11)SiO2含量分布于18.96%~40.88%区间,平均值为30.08%;Al2O3含量为0.92%~1.12%,平均值为0.97%;(Fe2O3+FeO)含量为4.78%~54.93%,平均值为28.02%;MgO含量为9.48%~17.37%,平均为12.85%;CaO含量为4.85%~34.56%,平均值为15.39%;全碱(Na2O+K2O)含量较低(0.13%~0.64%),平均值为0.34%;MnO含量为0.14%~0.29%,平均值为0.19%。
广东省新江镇金竹坑安山岩地球化学分析及构造环境初探[摘要]广东金竹坑地区发现有中性火山岩,主要岩性为安山岩,周围见有粗安岩、墙状次流纹斑岩、次英安斑岩等。
地球化学特征显示,安山岩具有高SiO2(62.66%),Al2O3(16.75%),K2O (3.13%),Na2O (3.33%),K2O+Na2O (6.46%)的特征,MgO(3.02%)、Mg#=49.7,铝指数A/CNK=1.519,N(K2O)/N(Na2O)=0.622.0,N(K2O)/N(Na2O)>0.6 (K2O较固定,0.6-1.1);发育于陆壳较厚的冒地槽断块区,以山脉盆地出现。
呈层火山与小火山锥产出,安山岩等距离不连续产出,与大量英安岩、流纹岩、熔结凝灰岩共生,火山碎屑岩多,玄武岩少。
岛弧安山岩具有:ω(SiO2)=50-66%(多2.0,K2O/ Na2O=0.94>0.6,说明金竹坑火山岩与活动陆缘环境关系密,而且形成于往大陆方向。
据李昌年(1992),根据安山岩化学成分,可以划分为高钾、中钾、低钾三种类型。
安山岩的K含量与轻稀土富集呈正相关。
轻稀土富集程度、LaN/LuN 比值是按高钾安山岩-中钾安山岩-低钾安山岩的次序逐渐降低的。
稀土分配型式从轻稀土富集型转变为平坦型。
就具体而言,活动大陆边缘安山岩的稀土总量和轻稀土富集程度均比岛弧安山岩高。
安山岩的稀土特征主要与两种岩浆作用有关:一为部分熔融作用,其源区岩石为榴辉岩,该岩石富集轻稀土,这是俯冲作用致使含水流体相携带LREE等元素进入地幔楔形区的结果;二是与部分熔融作用相反,玄武质岩浆经分离结晶作用形成安山岩具有较低的轻稀土含量,其LaN/LuN比值也较低[1]。
据此,金竹坑的高钾安山岩轻稀土富集程度高,LaN/LuN 比值很高(为81.44),重稀土含量很低说明石榴石分离出熔体,也说明安山岩浆不是玄武岩浆分离结晶作用形成的,与俯冲作用有关的活动大陆边缘的构造背景有关。
广西栗木花岗岩岩石地球化学特征及其构造环境广西栗木花岗岩是一种特殊的岩石,它不仅在岩石学中具有较高的学术价值,而且对于研究地质构造和成矿作用也有着重要的意义。
下面就从地球化学特征和构造环境两个方面,简要地介绍一下广西栗木花岗岩。
一、地球化学特征广西栗木花岗岩是一种典型的高钾钙碱性花岗岩。
它的SiO2含量在68%以上,主要矿物有石英、斜长石和黑云母,其次还有钾长石、透闪石和橄榄石等。
这种岩石富含铁和钾元素,同时也具有较高的Rb、Th、U、Sr等元素含量。
岩石的Nd同位素组成与地幔岩石有较大的相似度,表明它们很可能来自地幔源区。
此外,广西栗木花岗岩具有较高的放射性,主要是由于其富含锆石等含放射性元素的矿物,且锆石晶体内部可能存在较高的α粒子活动度。
因此,对于开采建筑材料等用途时需要留意其放射性特征。
总之,广西栗木花岗岩是一种具有较高学术价值和实用价值的岩石,其地球化学特征表明它很可能来自地幔源区,受到地球动力学和岛弧构造环境的影响而形成。
二、构造环境广西栗木花岗岩是在一个复杂的构造环境中形成的。
根据岩石学和地质特征,我们可以将形成广西栗木花岗岩的构造环境归纳为岛弧-大陆碰撞带环境。
在过去的地质历史中,中国大陆曾被一个古老的”太古界“岛弧环绕,后来随着地质渐新世时期的到来,这个岛弧受到了板块俯冲的影响,俯冲板块的岩浆会向上涌升并在地壳上空形成火山-喷气岩等火成岩,这就是广西栗木花岗岩的起源。
除了地形构造上的影响外,大陆碰撞还会对花岗岩的成分和结构产生影响。
在同为岛弧-大陆碰撞带的地区,出现了多套不同方向的断层系统,以及大量的变形和褶皱构造,这给岩石的形成创造了条件。
同时,沉积盆地的构成和填积也会影响成因岩石中元素组成的变化。
综上所述,广西栗木花岗岩是在岛弧-大陆碰撞带中形成的,地球的动力作用和构造变形是它的形成和演化的主要原因之一,同时,地球化学特征也为我们提供了认识和研究这种岩石的重要途径。
为了更加深入地了解广西栗木花岗岩的特点,我们可以从相关数据入手进行分析。