花岗岩构造环境I.pptx

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1、本次课堂内容花岗岩构造环境判别(I)地球化学方法 基本原理 常用图解简介 使用注意事项及争议第1页/共28页p 花岗岩的构造环境判别地球化学方法l 花岗岩形成的构造环境及其特点大洋中脊火山弧:岛弧 陆弧板块内部:加厚岩石圈 减薄岩石圈碰撞带:同碰撞 后碰撞第2页/共28页洋脊花岗岩(ORG)位于海洋下地壳底部,小量的起源于镁铁质岩浆的分离结晶斜长岩-英云闪长岩M-type单斜辉石和角闪石第3页/共28页火山弧花岗岩(VAG)大量的,线状分布(可形成岩基)在大陆环境下,地幔楔部分熔融并有地壳物质加入大多数是钙碱性的岛弧主要是M-type;大陆弧主要是 I-type 单斜辉石,角闪石,黑云母大多数

2、为英云闪长岩 花岗闪长岩第4页/共28页板内花岗岩:加厚岩石圈(WPG)少量的 洋岛,大陆裂谷起源于碱性母岩浆的AFCA-type碱性花岗岩类钠质辉石/角闪石第5页/共28页板内花岗岩:减薄岩石圈(A-WPG)少量的 拉张的大陆边界和海洋高原起源于拉斑-碱性岩浆的AFC,地壳混染很弱大多数是 A-type;少量 S 和 M-type大多数是花岗岩 第6页/共28页同碰撞花岗岩(syn-COLG)体积变化很大(通常是小体积)花岗岩(淡色花岗岩)减压和/或流体加入引起的地壳熔融S-type白云母(石榴石,堇青石,黑云母)第7页/共28页后碰撞花岗岩(P-COLG)大体积的,常呈带状分布花岗闪长岩-

3、花岗岩-碱性花岗岩I-type 到 A-type单斜辉石,角闪石,黑云母起源复杂:AFC,地壳熔融第8页/共28页微量元素标准化模式图在在碰碰撞撞、板板内内和和火火山山弧弧环环境境(地地壳壳混混染染显显著著),),高高Rb Rb 和和其其他他碱碱性性元元素素含含量量;HFSE HFSE(如如Nb,Nb,Y),Y),相相对对于于弧弧和和碰碰撞撞花花岗岗岩岩,在在板板内内花花岗岗岩中较富集岩中较富集第9页/共28页MORB-normalized MORB-normalized spider spider diagrams.diagrams.From From Winter Winter(2001)

4、(2001)An An Introduction Introduction to to Igneous Igneous and and Metamorphic Metamorphic Petrology.Petrology.Prentice Hall.Prentice Hall.第10页/共28页l花岗岩常用的构造判别图解（Pearce.,1984）Discriminant DiagramsI:Nb-Y第11页/共28页Discriminant DiagramsII:Rb-(Nb+Y)第12页/共28页Examples Examples of of granitoid granitoid di

5、scrimination discrimination diagrams diagrams used used by by Pearce Pearce et et alal.(1984,(1984,J.J.Petrol.Petrol.,25,25,956-983).956-983).Winter Winter(2001)(2001)An An Introduction Introduction to to Igneous Igneous and and Metamorphic Metamorphic Petrology.Petrology.Prentice Hall.Prentice Hall

6、.第13页/共28页具体位置取决于碰撞带的演化后碰撞花岗岩第14页/共28页第15页/共28页岩石形成过程:对地球化学判别图的影响DMM=Depleted MORB MantleDMM=Depleted MORB MantleLCC,LCC,UCC,UCC,BCC BCC=Lower,Lower,Upper Upper and Bulk Continental Crustand Bulk Continental Crust第16页/共28页注 意l变质(每个变质类型在地球化学判别图上产生分量)l后碰撞花岗岩(可能投影于板内或火山弧环境:地球化学判别是不够的l壳源花岗岩(地球化学上更反应的是源区

7、特征,而不是形成时的构造环境)第17页/共28页第18页/共28页 Brown Brown 的的LgCaO/(K2O+Na2O)-SiO2LgCaO/(K2O+Na2O)-SiO2图解图解 Batchelor Batchelor 的的R1-R2R1-R2图解判别构造环境图解判别构造环境第19页/共28页l花岗岩构造环境判别的争论利用地球化学特征来判别花岗岩形成的构造环境(Pitcher,1983;Pearce et al.,1984;Manian et al.,1989;Barbarin,1999)花岗岩的地球化学特征主要受源区组成和岩浆结晶演化过程等因素的制约，而构造环境往往是第二位的控制因

8、素(Taylor et al.,1985;Roberts et al.,1993;Rapp,1995;Alberto et al.,1995;Forst et al.,1997,2001)第20页/共28页花岗岩与玄武岩不同，花岗岩不是由地幔，而是由地壳形成的，包括火成岩、变质岩和沉积岩，花岗岩的成分受原岩的影响非常大 即使是与消减作用有关的花岗岩，其地球化学特征也主要是熔出花岗岩的源区地壳成分的反映，消减带只是提供了热源、水及相关的流体(LILE)例如：活动陆缘环境的花岗岩，基底成分不同，熔融产生的花岗岩不同第21页/共28页第22页/共28页第23页/共28页花岗岩地球化学成分还受源区残留相组分的制约例如，埃达克岩熔融的残留相含石榴石和金红石，它们富集Y、HREE（Yb）、Nb、Ta，必然造成埃达克岩贫上述元素第24页/共28页源区熔融条件压力的影响 花岗岩的形成环境：应当主要依据共生玄武岩花岗岩的形成环境：应当主要依据共生玄武岩(辉长辉长 岩岩)来判断来判断，包括双峰式火山岩中的玄武岩包括双峰式火山岩中的玄武岩第25页/共28页课 堂 总 结花岗岩构造环境判别(I)地球化学方法 基本原理 常用图解简介 使用注意事项及争议第26页/共28页第27页/共28页感谢您的观看。第28页/共28页