巖石地球化學(xué)講義(編輯修改稿)
2024-10-03 11:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1973) 最初認識到起源于火山弧、大洋底和板塊內(nèi)部的巖石地球化學(xué)特征。目前，構(gòu)造環(huán)境的化學(xué)判別已擴展到了花崗巖和沉積巖。表19是各種巖石可能形成的構(gòu)造背景的綜合表。利用玄武巖的地球化學(xué)不同類型的洋中脊可以被區(qū)分，而不同類型的碰撞帶最好利用花崗巖的地球化學(xué)特征來判別。被動大陸邊緣缺乏巖漿活動，因此可以根據(jù)沉積巖的化學(xué)特征來識別。板內(nèi)的構(gòu)造環(huán)境可以利用玄武巖和花崗巖，而火山弧可以利用上述所有三種類型的巖石加以判別。表19 各種巖石的大地構(gòu)造背景大洋中脊 Ocean ridge正常大洋中脊（以NMORB為特征）異常大洋中脊（以EMORB為特征）早期引張中心（Incipient spreading center）弧后盆地中脊 Backarc basin ridge弧前盆地中脊 Forearc basin ridge火山弧 Volcanicarc大洋弧 Oceanarc 以拉斑玄武巖為主大陸弧Continentarc以鈣堿性玄武巖為主活動大陸邊緣 Active continental margin碰撞背景 Collisional setting陸陸碰撞帶陸弧碰撞帶板內(nèi)環(huán)境 Intraplate setting大陸內(nèi)部正常地殼 normal crust大陸內(nèi)部減薄的地殼 attenuated crust大洋島 Ocean island裂谷帶 Rifting被動大陸邊緣 Passive continental margin 判別圖運用中需注意的問題判別圖很少時候能給出確切的大地構(gòu)造背景，它們更多的是給出一些線索，因此它們決不能用來作為證據(jù)。例如，用現(xiàn)代火山巖資料建立起來的判別圖來確定太古代火山巖的構(gòu)造背景將很可能產(chǎn)生模棱兩可的結(jié)果。此外，判別圖決不能用于單個樣品，而需要一套樣品數(shù)據(jù)。這樣做是為了排除一些偶然的虛假的結(jié)論。下面將介紹一些廣為使用的判別圖，并對它們的適用性作一些評價。主要是考慮以下幾方面因素：1. 用于構(gòu)建判別圖和界限的樣品的數(shù)目和情況；2. 不同區(qū)域中樣品點的重疊程度；3. 用作判別因子的元素的活動性對圖解使用的影響；4. 所描繪的構(gòu)造環(huán)境的范圍（種類）需要指出的是大多數(shù)判別圖是經(jīng)驗總結(jié)，這種方法本身沒有什么問題，但是要使一個圖最有效的被利用就需要理解它的工作原理。這是一個圖所隱含的重要的合理的信息。 用主量元素作為判別因子的判別圖大量的構(gòu)造判別圖是基于微量元素的（這部分將在以后章節(jié)中介紹），但是主量元素（包括一些少量元素minor elements）在構(gòu)造判別中也具有相同的作用。 玄武巖的主量元素判別圖用主量元素做判別圖往往較微量元素的差，因為MORB, 弧后盆地拉斑玄武巖和火山弧玄武巖的主量元素含量上存在很大的重疊。這是因為主量元素受到多種可能的因素的影響，因此，很難挑選出完全不活動的又不受結(jié)晶分離影響的主量元素。216。 . Pearce (1976)的F1, F2, F3判別圖Pearce (1976)利用8個主要元素的氧化物計算了三個判別函數(shù)。根據(jù)這三個判別函數(shù)建立了兩個判別圖區(qū)別MORB，板內(nèi)玄武巖（大洋島/大陸玄武巖），鈣堿性玄武巖，島弧拉斑玄武巖和橄欖粗安巖（shoshonite）。三個判別因子的計算方法如下：F1= + + – – – – F2= – – – – F3= – – – – 由F1F2和F2F3構(gòu)成的判別圖（圖120）中的界線是基于現(xiàn)代新鮮的玄武巖樣品，F(xiàn)eO/Fe2O3 。此圖適用的條件是玄武巖的CaO+MgO12 wt% and 20 wt%。 總量sums (including water) must be between 99 – 101 wt%。計算式中FeO由全鐵計算。 圖120 玄武巖主量元素判別圖216。FeOMgOAl2O3判別圖解（. Pearce, 1977）Pearce (1977)利用了8400近代火山巖的主量元素分析數(shù)據(jù)，建立了此構(gòu)造判別圖（圖121）。此圖不同于其他圖解，它只適用于SiO2在51~56%的亞堿性玄武巖和玄武安山巖。可以區(qū)分的大地構(gòu)造背景是：大洋脊和洋底玄武巖（MORB），大洋島玄武巖，大陸玄武巖，火山弧和活動大陸邊緣玄武巖，擴張中心島玄武巖。其中FeO是全鐵（+FeO）。此圖對于一定SiO2范圍（要換算成干的巖石）的現(xiàn)代亞堿性火山巖是非常有效。各種環(huán)境的堿性玄武巖投影于大陸玄武巖、擴張中心島和火山弧三連點區(qū)，并曾橢圓形向富Al2O3端延伸，與亞堿性玄武巖分布區(qū)有許多重疊。所以，它們不適合用此圖，在TAS等巖系劃分圖中可把它們先分出來。圖121 亞堿性火山巖的FeOtMgOAl2O3判別圖解此圖在應(yīng)用中的限制主要是由于玄武巖中主量元素的運動性。Pearce (1976)的研究顯示在洋底蝕變中玄武巖的FeO，MgO是活動的，在綠片巖相的變質(zhì)作用中Al2O3, MgO是活動。還需考慮的是分離結(jié)晶對區(qū)域的影響，因為結(jié)晶分離可能會在一定程度上穿越邊界線。. Pearce（1975）的TiO2K2OP2O5圖解此圖是利用玄武巖中的少量元素（包括下圖），它較利用微量元素的優(yōu)勢在于它們?nèi)菀诇y量和容易獲得更準確的數(shù)據(jù)。Pearce（1975）TiO2K2OP2O5圖解的價值在于區(qū)分大洋玄武巖和大陸玄武巖（圖122）。微量元素判別圖常把洋島玄武巖和大陸泛流玄武巖投影于相同區(qū)域。Pearce（1975）發(fā)現(xiàn)在TiO2K2OP2O5圖解可以用一條直線將它們區(qū)分，其中大洋玄武巖都位于高TiO區(qū)域。在此圖中的大洋玄武巖包括MORB
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