巖石地球化學(xué)講義-資料下載頁
2025-09-06 11:31本頁面
【正文】 5）R1和R2因子不僅被用以火成巖的分類（見前節(jié)），還可以用來判別巖石形成的構(gòu)造背景。圖126是Bechelor et al (1985)提出的R1R2成分因子判別圖。依據(jù)此圖，可將巖石的形成環(huán)境分為七種：（1）地幔巖漿分異產(chǎn)物；（2）板塊碰撞前的；（3）碰撞后的隆起；造山晚期；（5）非造山；（6）同碰撞；（7）造山后。此判別圖的優(yōu)點(diǎn)在于充分考慮了巖石化學(xué)的總體特征，涉及的元素達(dá)8個(gè)。對大多數(shù)火成巖來說這8個(gè)元素可占總量的95%以上。但是R1和R1的物理含義還是不清楚。圖126 火成巖的R1R2成分因子判別圖（Bechelor et al, 1985）R1=4Si11(Na+K)2(Fe+Ti)。 R2=6Ca+2Mg+Al，計(jì)算式中的成分它們陽離子數(shù)的1000倍 主量元素對于沉積巖構(gòu)造環(huán)境的判別板塊構(gòu)造在兩方面賦予沉積巖具有獨(dú)特的地球化學(xué)特征，其一是不同構(gòu)造環(huán)境具有不同的源區(qū)成分特征；其二是不同構(gòu)造環(huán)境的沉積作用特點(diǎn)各異。沉積盆地的構(gòu)造類型有：大洋島弧——弧前、弧后盆地，靠近在大洋或薄的大陸地殼上發(fā)展起來的火山弧。大陸島弧——弧內(nèi)、弧前、弧后盆地，靠近在厚的大陸地殼或薄的大陸邊緣發(fā)展起來的火山弧?；顒哟箨戇吘墶驳谒剐团璧兀窃诤竦拇箨戇吘壣习l(fā)展起來或靠近厚的大陸邊緣。走滑盆地也發(fā)育在此環(huán)境。被動大陸邊緣——裂谷化的大陸邊緣，發(fā)育在大陸邊緣厚的陸殼上；沉積盆地在大陸的后緣（trailing edge）。碰撞帶環(huán)境——在厚的大陸殼上發(fā)育的沉積盆地。裂谷環(huán)境——發(fā)育在厚的大陸殼之間的克拉通間盆地。 216。砂巖沉積構(gòu)造的函數(shù)判別圖（Bhatia, 1983）Bhatia (1983)利用69個(gè)古生代砂巖的主量元素確定了兩個(gè)判別因子，用這兩個(gè)判別函數(shù)建立了砂巖的判別圖（圖1－27）。四個(gè)不同環(huán)境的砂巖被用來與現(xiàn)代的沉積物對比，建立的四個(gè)區(qū)域也用現(xiàn)代的已知構(gòu)造環(huán)境的沉積物來檢驗(yàn)。當(dāng)使用此圖時(shí)，需要對CaO含量高的樣品進(jìn)行校正，即扣除那些形成碳酸鹽的CaO。Haughton (1988)和Winchester amp。 Max (1989)在對古老的島弧地體和元古代的硅鋁質(zhì)盆地沉積物的研究發(fā)現(xiàn)此圖錯(cuò)誤地劃分了他們的沉積物。所以此圖在運(yùn)用到前寒武紀(jì)的沉積物時(shí)要特別小心。Discriminant function 1 = + + + + + + + Discriminant function 2 = + + + – + 圖127砂巖的函數(shù)判別圖（Bhatia, 1983） 圖128砂巖－泥巖的K2O/Na2OSiO2判別圖（Roser amp。 Korsch, 1986）216。砂巖－泥巖的K2O/Na2OSiO2構(gòu)造判別圖（Roser amp。 Korsch, 1986）在Roser amp。 Korsch（1986）的K2O/Na2OSiO2構(gòu)造判別圖上，沉積環(huán)境大致可分成三種：被動大陸邊緣（PM）、活動大陸邊緣（ACM）和大洋島?。ˋRC）(圖128)。圖中的區(qū)域是根據(jù)古代的已知沉積環(huán)境的化學(xué)分析數(shù)據(jù)建立的，并得到現(xiàn)代沉積物的檢驗(yàn)。投影是需將數(shù)據(jù)換算成無水的（干的）。但是，沉積巖的化學(xué)成分受到顆粒大小的影響，Roser amp。 Korsch （1986）將現(xiàn)代沉積巖中的砂巖－泥巖成對投影，以檢驗(yàn)此圖對砂巖和泥巖各自的有效性。一般情況下，沉積巖會落入預(yù)定的位置，盡管有時(shí)會將弧前砂投影到ARC區(qū)域，而伴隨的泥投在ACM區(qū)。如果沉積物中富集碳酸鹽組分，則必須重新計(jì)算成無CaCO3的組成。如果沒這樣做，將使樣品變成的SiO2的，從而從被動大陸邊緣區(qū)進(jìn)入火山弧區(qū)。216。砂巖的雙變量判別圖（Bhatia, 1983）產(chǎn)于大洋弧、大陸弧，被動大陸邊緣和活動大陸邊緣的現(xiàn)代砂巖在成分上是多變的，特別是在Fe2O3t+MgO含量和Al2O3/SiO2，K2O/Na2O和Al2O3/(CaO+Na2O)比值上。Bhatia (1983)用這些化學(xué)變量作了一系列雙變圖來區(qū)分不同的構(gòu)造環(huán)境。圖129是其中的兩個(gè)例子。圖129 砂巖判別圖(Bhatia, 1983)216。利用砂巖－泥巖的主量元素判別它們的源區(qū)性質(zhì)（Roser amp。 Korsch, 1988）Roser amp。 Korsch（1988）將沉積巖源區(qū)主要分成鐵鎂質(zhì)、中性的和長英質(zhì)火成巖以及石英質(zhì)沉積物區(qū)。他們的研究以248個(gè)化學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，其中Al2O3/SiOK2O/Na2O比值和Fe2O3t+MgO含量被認(rèn)為是最有價(jià)值的判別因子。 基于Ti, Al, Fe, Mg, Ca, Na和K氧化物的最初的兩個(gè)判別因子投影圖最有效分辨出四個(gè)物源區(qū)（圖130a）。對于CaCO3中生物成因的CaO和生物成因的SiO2的問題，可以通過基于TiOFe2O3t、MgO、K2O、Na2O與Al2O3比值的函數(shù)判別因子圖解得以解決（圖130b）。但是比值判別圖沒有基于原始氧化物含量的判別圖有效。其中圖130a中的判別因子計(jì)算方程是：Discriminant function 1 = + + + + – Discriminant function 2 = + + + + – 圖130b中的判別因子計(jì)算方程是：Discriminant function 1 = – + + + – Discriminant function 2 = – + – + – 圖130主量元素判別砂巖－泥巖套的源區(qū)特征（Roser amp。 Korsch, 1988）
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