火山巖巖石化學(xué)整理及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-04 20:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 太古宙時(shí)，應(yīng)把洋中脊與洋島合為一個(gè)大洋區(qū)，并應(yīng)把造山帶（消減帶）改為鈣堿性巖區(qū)。 此法用于SiO2＝－％的玄武巖，由Mullen（1983）提出的以少量氧化物:TiOMnO、P2O5作圖。因?yàn)閹r石中MnO、P2O5。比TiO2少，因此用TiO10MnO、10 P2O5計(jì)算為100％投圖（圖19），即可確定玄武巖的大致構(gòu)造環(huán)境。 此圖對(duì)大洋板內(nèi)玄武巖劃分較細(xì)（分為T及A兩個(gè)系列），但缺失大陸板內(nèi)玄武巖的范圍，對(duì)島弧也缺少鉀玄巖的范圍。（二）只適用拉斑玄武巖 不同環(huán)境下均有拉斑玄武巖：或產(chǎn)于大陸（CT）；或產(chǎn)于大洋（OT）；或見于洋中脊(MORB）；或見于洋島（OIB），或見于島?。↖AT）。為了進(jìn)一步確定板塊構(gòu)造環(huán)境，必需予以確定。主要方法如下： 圖20 TiO2一K2O一P2O5圖解(，1975)OT一大洋拉斑玄武巖 CT一大陸拉斑玄武巖 此法由T．H．Pearce等（1975）提出的用判別大洋或大陸拉斑玄武巖的圖解（圖20）。據(jù)作者收集的已知環(huán)境的分析資料投影表明：大洋拉斑玄武巖93％投入大洋區(qū)；80％的大陸拉斑玄武巖投入大陸區(qū)。 該圖最適合于原生的玄武巖構(gòu)造環(huán)境的判別，尤其是在FAM圖中A值小于20％的巖石，判別效果更好，但對(duì)分異了的玄武巖則不理想。 有些大陸玄武巖投入圖20的大洋區(qū)（如格陵蘭第三紀(jì)玄武巖，印度德干高原玄武巖），作者認(rèn)為，它可能為大陸裂谷擴(kuò)張并將形成新的洋殼的環(huán)境下的反映。 由于海底風(fēng)化的玄武巖K2O將增大，故大洋區(qū)玄武巖部分將投入大陸區(qū)；但大陸區(qū)玄武巖如果風(fēng)化，也可能投入大洋區(qū)，因?yàn)镵2O流失。 此法對(duì)太古代綠巖帶及太古代一元古代麻粒巖相玄武巖判別效果也較好。 2．都城秋穗等及Glassiey法 都城秋穗等（1971975）及Glassiey（1974）均提出以FeO*/MgO與TiOSiOFeO*作圖，用以確定不同環(huán)境的拉斑玄武巖（圖22224），從柏林（1980）還作了修改、補(bǔ)充。 圖24 FeO*/MgO與TiO2圖（，1974）圖21 FeO*/MgO一TiO2圖解（據(jù)Migashiro，1971975）圖22 FeO*/MgO一SiO2圖解（據(jù)Miyashiro，1971975） 圖23 FeO*/MgO與FeO*或TiO2圖（，1975，從柏林，1980修改）1一大洋拉斑玄武巖；2一大洋橄欖拉斑玄武巖；3一大陸拉斑玄武巖；4一島弧拉斑玄武巖 此外，都城秋穗（1975）還作出Na2O＋與Na2O/K2O關(guān)系圖（圖25），用以區(qū)別冰島、大洋、島弧的拉斑玄武巖，以及亞洲大陸東部、大西洋洋島的堿性玄武巖。圖中還用箭頭表示了向不同構(gòu)造環(huán)境的演化趨勢(shì)。 此法應(yīng)用了活動(dòng)元素Na2O、K2O，故只適用于較新鮮的巖石。超過新鮮玄武巖的上限值者，不能使用。 用此圖判別構(gòu)造環(huán)境時(shí)，除應(yīng)注意其成分范圍外，還應(yīng)注意其成分變化的方向。 島弧拉斑玄武巖的演化，有兩個(gè)不同方向（以箭頭表示），均表示島弧從不成熟向成熟方向轉(zhuǎn)化。其中x方向：從成熟島弧向弧后擴(kuò)張盆地變化，y方向：從成熟島弧向安第斯型活動(dòng)陸緣變化。 圖26 Al2O3一100Mg/（Mg+Fe*)圖解（，1975）圖25 Na2O+K2O與Na2O比K2O圖解（Miyashiro，1975）A一冰島拉斑玄武巖；B一大洋拉斑玄武巖；C一島弧拉斑玄武巖；D一亞洲大陸東部堿性玄武巖；E一大西洋洋島堿性玄武巖（冰島除外）；F一新鮮玄武巖中Na2O/K2O的上限值 Gill等（1979）曾提出用100Mg/（Mg＋Fe*）與A12O3（圖26）確定洋中脊與島弧拉斑玄武巖，并用以研究格陵蘭早太古代的巖漿活動(dòng)的構(gòu)造環(huán)境。 Gill等把Fe2O3＝∑FeO或把Fe*＝0 .865∑FeO計(jì)算成Fe*的陽(yáng)離子數(shù)。 Engel等（1965）用Na2O及K2O計(jì)算為陽(yáng)離子Na／k比值，以確定不同環(huán)境的拉斑玄武巖：Na／K=3一6者大陸，8一10者島弧，＞10者大洋。(1979)法Loiselze等（1979）年認(rèn)為I、S型花崗巖均為造山花崗巖，造山的英文為Orogenie，以O(shè)為字頭，可簡(jiǎn)稱為O型花崗巖。還有一類花崗巖為非造山花崗巖，稱為A型花崗巖，取自英文Anorogenie（非造山的）、Alkaline（堿性的）、Anhydrous（無水的）、Alum－inous（鋁質(zhì)的）字頭均為A。I、S型花崗巖與A型花崗巖的區(qū)別，以Collin，等（1982）、Bowden等（1982）圖（圖228）。最為簡(jiǎn)便，適用于化學(xué)成分投影．（三）適用于中酸性火山巖類的圖解消減帶位于板塊閉合邊緣，是大洋殼向大陸殼轉(zhuǎn)化區(qū)，又是摺皺造由區(qū)，巖漿活動(dòng)發(fā)育區(qū)，圖27 K2O一Na2O圖解（，1982）圖28 QAP圖解（，1982）地震強(qiáng)烈區(qū)，礦產(chǎn)富集區(qū)。它以鈣堿性火山巖系及M型、I型科迪勒拉花嵐巖為特征。消減帶包括島弧、活動(dòng)大陸邊緣（活動(dòng)陸緣）兩種環(huán)境。圖29 火山巖組合線（Горшков，Г﹒C，1963）1－3：消減帶火山巖；4－10：板內(nèi)火山巖，其中4－6：大陸板內(nèi)火山巖；7－10：大洋板內(nèi)火山巖A：劃分板內(nèi)與消減帶的方法 常見者以下二法： 1．扎瓦里茨基法 以扎瓦里茨基計(jì)算的主要特征數(shù)值在ASB圖（圖29）上投點(diǎn)，相連成火山巖組合線。高爾什柯夫（Горшков，1963）指出，不同火山巖組合線反映不同的構(gòu)造環(huán)境。 對(duì)于中一酸性火山巖類，最好用Rittmann（1970）法，對(duì)于基一超基性火山巖，最好用Loffler（1979）法。(1) Rittmann是用logτ與logσ投影（圖30）。τ=（Al2O3－Na2O）/TiO2，σ=（K2O+Na2O）2/(SiO2－43) （2）Loffler是在上法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的lgτ與lg(σ25100)投影圖（圖31）。因基性一超基性巖SiO2低，σ可分性差，甚至是負(fù)值，在圖29上無法投影。因此，他以（SiO2－25），代替（SiO2－43）；用σ25代替σ，σ25=（K2O+Na2O）2/(SiO2－25)；還用lg(σ25100)代替lgσ，使橫坐標(biāo)值加大，便于投影。圖31 logτ一logσ25100圖解（，1979）圖30 logτ一logσ圖（,1970）B：劃分島弧與活動(dòng)陸緣的方法 主要有： 1．火山巖系的成分 據(jù)Jakes等研究（1972）：活動(dòng)陸緣：SiO2＝56－75％，F(xiàn)eO*/MgO，K2O/Na2O (K2O較固定，－)。島弧：SiO2=50－66％（多56％），F(xiàn)eO*/MgO，K2O/Na2O(K2O向大陸方向變大）。 2．安山巖系的特征 消減帶的安山巖發(fā)育。 活動(dòng)陸緣：以高鉀（％）安山巖為主。發(fā)育于陸殼較厚的冒地槽斷塊區(qū)，以山脈盆地出現(xiàn)．呈層火山與小火山錐產(chǎn)出，安山巖等距離不連續(xù)產(chǎn)出，與大量英安巖、流紋巖、熔結(jié)凝灰?guī)r共生，火山碎屑巖多，玄武巖少。 島弧以低鉀（％）安山巖為主。發(fā)育于洋殼較厚的優(yōu)地槽回返區(qū)，以造山帶出現(xiàn)。呈大的層火山產(chǎn)出，安山巖較發(fā)育，英安巖、流紋巖少，高鋁玄武巖多，火山碎屑較少。 3．與火山巖伴生的侵入巖
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