实验七 综合实验：玄武岩的成分与结构成因分析
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20 18 16
Na2O+K2O
14 12 10 8 6 4 2 0 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
S ubal k a l i ne Al k al i n e
SiO2
汉诺坝玄武岩的SiO2-(Na2O+K2O)(Wt%)图解
500
岩石/球粒陨石
100
10
1 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
B. 碱性系列
化学成分：（Na2O+K2O）大于5%； 富TiO2大于2% 种类：根据CIPW标准矿物霞石（Ne）和
橄榄石（Ol）含量 碱性橄榄玄武岩： 碱玄岩： 碧玄岩：
玄武岩类型划分
5
Ne－Hy－Ol－Q命名法
3. 地幔橄榄岩的常见种类与结构
3.1常见种类： 纯橄岩 方辉橄榄岩 尖晶石二辉橄榄岩 斜方辉石岩 二辉石岩 单斜辉石岩
CaO
Na2O K2O P2O5 H2O CO2 Total Mg＃ K P Ti
8.46
3.76 2.79 1.01 2.63 0.26 99.81 60 23151 4410 16500
8.31
4.06 2.52 1.06 2.47 0.28 99.89 59 20911 4628 16980
7.85
汉诺坝
TLFZ:郯庐断裂带；
北京
华北克拉通
DTGL:大兴安岭－ 太行山重力梯度带
扬子克拉通
汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架
汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架
2. 玄武岩的常见岩石种类
2.1 玄武岩系列划分
依据：SiO2-（Na2O+K2O）或碱度（σ） 类型： 碱性系列玄武岩：碱度大于3.3 亚碱性系列玄武岩：碱度小于3.3
玄武岩
Opx 53.3 7 0.16 0.05 1.34 20.0 9 0.50 23.8 7 0.41 Ol 42. 5 0.0 1 0.3 5
SiO2
TiO2 Cr2O
3
Al2O
3
0.0 0
14. 91 0.0 8 41. 79 0.1 7
FeO MnO MgO CaO
Na2O
K2 O Total
汉 诺 坝 玄 武 岩 和 地 幔 橄 榄 岩 包 体 的 矿 物 化 学 成 分
岩性
矿物 Ol 39.6 5 0.00 0.28 0.06 10.1 5 0.27 49.0 6 0.11 Ol 40.9 6 0.02 0.03 0.04 7.82 0.15 50.8 6 0.05 Ol 39.2 7 0.00 0.00 0.04 10.4 0 0.05 50.1 7 0.03
0.02
0.00 99.6
0.06
0.00 99.9
0.04
0.00 100.
0.13
0.00 99.9
0.05
0.00 99.9
0.93
0.00 99.9
0.02
0.03 99.3
1.65
0.00 99.9
0.14
0.00 99.9
0.0 8
0.0 6 99.
5. 汉诺坝玄武岩的岩石化学和微量元素地球化学特征
实验报告编写提纲
• 题目：汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析 1. 地质概况（分布图） 2.玄武岩的岩相学特征 2.1玄武岩的成分与结构（镜下素描图） 2.2 捕虏晶与斑晶的区别：形态、结构和变形 3.玄武岩的岩石化学特征与岩石系列（定名和系 列划分图－－SiO2-（Na2O+K2O）） 4. 地幔橄榄岩包体的岩相学特征（镜下素描图） 5. 汉诺坝玄武岩的岩浆来源（橄榄岩包体证据）
二辉橄榄岩包体
Opx 53.9 5 0.18 0.17 4.73 7.74 0.09 31.8 4 1.12 Opx 56.5 6 0.00 0.40 1.46 4.73 0.09 35.8 3 0.82 Cpx 51.6 7 0.23 0.41 5.02 4.68 0.00 18.4 2 18.5 9 Ol 40.2 2 0.00 0.19 0.16 10.0 7 0.34 48.1 8 0.14 Cpx 52.5 6 0.47 8.01 0.47 2.88 0.05 15.3 6 18.5 1
地幔橄榄岩的野外产状
地幔尖晶石二辉橄榄岩 （单偏光）
地幔尖晶石二辉橄榄岩 （正交偏光）
辽西的二辉橄榄岩等粒结构、三边平衡
橄榄石的扭折带结构
4. 汉诺坝玄武岩中的捕虏晶和斑晶 捕虏晶：Ol 环状裂纹、 扭折带和基质的关系
捕虏晶：Ol 环状裂纹、 扭折带和基质的关系
捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系
实习七 河北汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析
实习目的与要求
1、鉴定不同类型岩石的矿物组成及其含量，结 构和构造特征，认识地幔来源的二辉橄榄岩包体 和捕掳晶的特征，作出必要的素描图。
2、结合对河北汉诺坝玄武岩的标本、薄片观察， 分析其地球化学特征，学会如何利用岩石化学资 料进行岩石定名和岩石系列划分。
4.51 2.35 1.13 2.95 0.00 99.34 58 19500 4934 16200
9.04
3.10 0.99 0.28 1.05 0.20 99.60 60 8215 1223 10620
9.61
3.06 0.98 0.31 0.98 0.80 99.82 58 8132 1354 11400
捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系
斑晶的特征：晶型、环带
汉诺坝玄武岩的常量元素含量表
A-01 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO 45.24 2.75 14.29 13.23 0.16 8.12 A-02 45.26 2.83 14.29 13.45 0.17 7.94 A-03 45.45 2.70 14.68 13.23 0.17 7.27 B-01 51.01 1.77 15.10 11.30 0.14 6.87 B-02 50.30 1.90 14.99 11.90 0.12 6.65 B-03 50.82 1.85 15.19 11.13 0.15 6.86
2.2 常见类型 A. 亚碱性系列 进一步划分依据：AFM图 或（FeOt）/（MgO）-SiO2 图解 • 拉斑玄武岩系列：富铁趋势 • 钙碱性系列：富碱趋势 • 类型：一般以化学成分为准，较重要的种类有： 拉斑玄武岩： 高铝玄武岩：Al2O3大于16-17% 粗玄岩：基质具粗玄结构（间粒结构） 细碧岩：Ab、Chl组合为特征，富含 Na2O－－海底火山喷发的产物
3、编写研究报告。
1. 汉诺坝玄武岩的时空分布
广义的汉诺坝玄武岩系泛指分布在内蒙古高 原东南缘的晚第三纪火山岩，面积约18000 Km2。主要分布于大同-张家口和围场-赤峰以北 的广大地区。它们受控于东西走向的深断裂。 本次实习所涉及的汉诺坝玄武岩指分布在 河北省张家口以北的崇礼和尚义之间的晚第三 纪火山岩。
主要参考文献
1. 邱家骧，李昌年，汉诺坝玄武岩板块构造环境及岩浆 成因机理的分析. 岩石学报， 1986，（2）：1－11 2. 李天福，马鸿文，白志民.汉诺坝玄武岩的地球化学特 征及成因模式. 岩石矿物学杂志，1999，18（3）：217228 3. 邓晋福，鄂莫岚，路凤香. 汉诺坝玄武岩化学及其演化 趋势. 岩石学报，1988，（1）：22-32 4. 支霞臣，冯家麟. 汉诺坝玄武岩的地球化学. 刘若新主 编，中国新生代火山岩年代学与地球化学，地震出版社， 1992，114－148
A-03 22.3 1346 695 134 138 48 139 27 20 366 7.8 90 5.6 7 65 128 58 11.4 3.72 1.15 0.88 0.11
B-01 7 419 196 144 172 47 121 20 17 115 2.9 15 0.98 1.1 11.7 26 14.9 4.2 1.52 0.66 1.47 0.21
汉诺坝玄武岩稀土元素配分模式图
400
100
岩石/原始地幔
10
1 Rb Ba Th Ta Nb K La Ce Sr P Nd Zr Hf Eu Ti Y Yb Sm
汉诺坝玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图
6. 主 要 内 容
1. 系统鉴定玄武岩和橄榄岩包体的基本结构、构造和 矿物组成、含量，准确定出岩石名称。 （1）尖晶石鉴定特征。 （2）橄榄岩中两种辉石的区别标志：多色性、消光 角，斜方辉石具有弱多色性和平行消光。 （3）特征结构：部分熔融结构- Cpx出现海绵边。 原生粒状结构： 间粒结构 2. 岩石化学成分的应用——定名和系列划分 3. 岩石成因分析：岩浆来源
汉 诺 坝 玄 武 岩 的 微 量 元 素 和 系 统 元 素 含 量 表
Rb Sr Ba V Cr Co Ni Ga Y Zr Hf Nb Ta Th La Ce Nd Sm Eu Tb Yb Lu
45.7 1285 702 150 177 54 153 25 20 326 7.4 82 5.2 6.2 58 113 51 10.5 3.4 1.18 0.94 0.14
橄榄斜方辉石岩
斜方辉石岩
40
超镁铁质岩的分类
橄榄石
纯橄岩
90
橄榄岩 二辉橄榄岩
橄榄单斜辉石岩
橄榄二辉石岩
10
辉石岩
二辉石岩
10
斜方辉石
单斜辉石岩
单斜辉石
3.2 典型结构 A.变质变形结构 原生粒状结构： 碎斑结构： 等粒结构：镶嵌等粒
B. 火成结构及部分熔融结构 粗粒镶嵌结构、包含结构 橄榄岩中出现熔融囊状体、Cpx出现海绵边、 Cpx表面出现麻点
8.83
3.27 1.13 0.36 0.89 0.27 100.09 60 9377 1572 11100
A-01
A-02 21.1 1172 661 157 175 55 157 25 20 331 7.5 82 4.9 7.3 60 122 55 10.9 3.57 1.2 0.96 0.14
B-02 13.2 428 224 152 156 50 129 21 18 120 3 18 1 1.2 13.1 30 17.1 4.5 1.61 0.百度文库9 1.39 0.2
B-03 12.8 481 265 156 174 48 435 21 16 126 3.1 23 1.3 1.4 15.2 34 18.2 4.6 1.62 0.73 1.29 0.18
Na2O+K2O
14 12 10 8 6 4 2 0 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
S ubal k a l i ne Al k al i n e
SiO2
汉诺坝玄武岩的SiO2-(Na2O+K2O)(Wt%)图解
500
岩石/球粒陨石
100
10
1 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
B. 碱性系列
化学成分：（Na2O+K2O）大于5%； 富TiO2大于2% 种类：根据CIPW标准矿物霞石（Ne）和
橄榄石（Ol）含量 碱性橄榄玄武岩： 碱玄岩： 碧玄岩：
玄武岩类型划分
5
Ne－Hy－Ol－Q命名法
3. 地幔橄榄岩的常见种类与结构
3.1常见种类： 纯橄岩 方辉橄榄岩 尖晶石二辉橄榄岩 斜方辉石岩 二辉石岩 单斜辉石岩
CaO
Na2O K2O P2O5 H2O CO2 Total Mg＃ K P Ti
8.46
3.76 2.79 1.01 2.63 0.26 99.81 60 23151 4410 16500
8.31
4.06 2.52 1.06 2.47 0.28 99.89 59 20911 4628 16980
7.85
汉诺坝
TLFZ:郯庐断裂带；
北京
华北克拉通
DTGL:大兴安岭－ 太行山重力梯度带
扬子克拉通
汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架
汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架
2. 玄武岩的常见岩石种类
2.1 玄武岩系列划分
依据：SiO2-（Na2O+K2O）或碱度（σ） 类型： 碱性系列玄武岩：碱度大于3.3 亚碱性系列玄武岩：碱度小于3.3
玄武岩
Opx 53.3 7 0.16 0.05 1.34 20.0 9 0.50 23.8 7 0.41 Ol 42. 5 0.0 1 0.3 5
SiO2
TiO2 Cr2O
3
Al2O
3
0.0 0
14. 91 0.0 8 41. 79 0.1 7
FeO MnO MgO CaO
Na2O
K2 O Total
汉 诺 坝 玄 武 岩 和 地 幔 橄 榄 岩 包 体 的 矿 物 化 学 成 分
岩性
矿物 Ol 39.6 5 0.00 0.28 0.06 10.1 5 0.27 49.0 6 0.11 Ol 40.9 6 0.02 0.03 0.04 7.82 0.15 50.8 6 0.05 Ol 39.2 7 0.00 0.00 0.04 10.4 0 0.05 50.1 7 0.03
0.02
0.00 99.6
0.06
0.00 99.9
0.04
0.00 100.
0.13
0.00 99.9
0.05
0.00 99.9
0.93
0.00 99.9
0.02
0.03 99.3
1.65
0.00 99.9
0.14
0.00 99.9
0.0 8
0.0 6 99.
5. 汉诺坝玄武岩的岩石化学和微量元素地球化学特征
实验报告编写提纲
• 题目：汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析 1. 地质概况（分布图） 2.玄武岩的岩相学特征 2.1玄武岩的成分与结构（镜下素描图） 2.2 捕虏晶与斑晶的区别：形态、结构和变形 3.玄武岩的岩石化学特征与岩石系列（定名和系 列划分图－－SiO2-（Na2O+K2O）） 4. 地幔橄榄岩包体的岩相学特征（镜下素描图） 5. 汉诺坝玄武岩的岩浆来源（橄榄岩包体证据）
二辉橄榄岩包体
Opx 53.9 5 0.18 0.17 4.73 7.74 0.09 31.8 4 1.12 Opx 56.5 6 0.00 0.40 1.46 4.73 0.09 35.8 3 0.82 Cpx 51.6 7 0.23 0.41 5.02 4.68 0.00 18.4 2 18.5 9 Ol 40.2 2 0.00 0.19 0.16 10.0 7 0.34 48.1 8 0.14 Cpx 52.5 6 0.47 8.01 0.47 2.88 0.05 15.3 6 18.5 1
地幔橄榄岩的野外产状
地幔尖晶石二辉橄榄岩 （单偏光）
地幔尖晶石二辉橄榄岩 （正交偏光）
辽西的二辉橄榄岩等粒结构、三边平衡
橄榄石的扭折带结构
4. 汉诺坝玄武岩中的捕虏晶和斑晶 捕虏晶：Ol 环状裂纹、 扭折带和基质的关系
捕虏晶：Ol 环状裂纹、 扭折带和基质的关系
捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系
实习七 河北汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析
实习目的与要求
1、鉴定不同类型岩石的矿物组成及其含量，结 构和构造特征，认识地幔来源的二辉橄榄岩包体 和捕掳晶的特征，作出必要的素描图。
2、结合对河北汉诺坝玄武岩的标本、薄片观察， 分析其地球化学特征，学会如何利用岩石化学资 料进行岩石定名和岩石系列划分。
4.51 2.35 1.13 2.95 0.00 99.34 58 19500 4934 16200
9.04
3.10 0.99 0.28 1.05 0.20 99.60 60 8215 1223 10620
9.61
3.06 0.98 0.31 0.98 0.80 99.82 58 8132 1354 11400
捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系
斑晶的特征：晶型、环带
汉诺坝玄武岩的常量元素含量表
A-01 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO 45.24 2.75 14.29 13.23 0.16 8.12 A-02 45.26 2.83 14.29 13.45 0.17 7.94 A-03 45.45 2.70 14.68 13.23 0.17 7.27 B-01 51.01 1.77 15.10 11.30 0.14 6.87 B-02 50.30 1.90 14.99 11.90 0.12 6.65 B-03 50.82 1.85 15.19 11.13 0.15 6.86
2.2 常见类型 A. 亚碱性系列 进一步划分依据：AFM图 或（FeOt）/（MgO）-SiO2 图解 • 拉斑玄武岩系列：富铁趋势 • 钙碱性系列：富碱趋势 • 类型：一般以化学成分为准，较重要的种类有： 拉斑玄武岩： 高铝玄武岩：Al2O3大于16-17% 粗玄岩：基质具粗玄结构（间粒结构） 细碧岩：Ab、Chl组合为特征，富含 Na2O－－海底火山喷发的产物
3、编写研究报告。
1. 汉诺坝玄武岩的时空分布
广义的汉诺坝玄武岩系泛指分布在内蒙古高 原东南缘的晚第三纪火山岩，面积约18000 Km2。主要分布于大同-张家口和围场-赤峰以北 的广大地区。它们受控于东西走向的深断裂。 本次实习所涉及的汉诺坝玄武岩指分布在 河北省张家口以北的崇礼和尚义之间的晚第三 纪火山岩。
主要参考文献
1. 邱家骧，李昌年，汉诺坝玄武岩板块构造环境及岩浆 成因机理的分析. 岩石学报， 1986，（2）：1－11 2. 李天福，马鸿文，白志民.汉诺坝玄武岩的地球化学特 征及成因模式. 岩石矿物学杂志，1999，18（3）：217228 3. 邓晋福，鄂莫岚，路凤香. 汉诺坝玄武岩化学及其演化 趋势. 岩石学报，1988，（1）：22-32 4. 支霞臣，冯家麟. 汉诺坝玄武岩的地球化学. 刘若新主 编，中国新生代火山岩年代学与地球化学，地震出版社， 1992，114－148
A-03 22.3 1346 695 134 138 48 139 27 20 366 7.8 90 5.6 7 65 128 58 11.4 3.72 1.15 0.88 0.11
B-01 7 419 196 144 172 47 121 20 17 115 2.9 15 0.98 1.1 11.7 26 14.9 4.2 1.52 0.66 1.47 0.21
汉诺坝玄武岩稀土元素配分模式图
400
100
岩石/原始地幔
10
1 Rb Ba Th Ta Nb K La Ce Sr P Nd Zr Hf Eu Ti Y Yb Sm
汉诺坝玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图
6. 主 要 内 容
1. 系统鉴定玄武岩和橄榄岩包体的基本结构、构造和 矿物组成、含量，准确定出岩石名称。 （1）尖晶石鉴定特征。 （2）橄榄岩中两种辉石的区别标志：多色性、消光 角，斜方辉石具有弱多色性和平行消光。 （3）特征结构：部分熔融结构- Cpx出现海绵边。 原生粒状结构： 间粒结构 2. 岩石化学成分的应用——定名和系列划分 3. 岩石成因分析：岩浆来源
汉 诺 坝 玄 武 岩 的 微 量 元 素 和 系 统 元 素 含 量 表
Rb Sr Ba V Cr Co Ni Ga Y Zr Hf Nb Ta Th La Ce Nd Sm Eu Tb Yb Lu
45.7 1285 702 150 177 54 153 25 20 326 7.4 82 5.2 6.2 58 113 51 10.5 3.4 1.18 0.94 0.14
橄榄斜方辉石岩
斜方辉石岩
40
超镁铁质岩的分类
橄榄石
纯橄岩
90
橄榄岩 二辉橄榄岩
橄榄单斜辉石岩
橄榄二辉石岩
10
辉石岩
二辉石岩
10
斜方辉石
单斜辉石岩
单斜辉石
3.2 典型结构 A.变质变形结构 原生粒状结构： 碎斑结构： 等粒结构：镶嵌等粒
B. 火成结构及部分熔融结构 粗粒镶嵌结构、包含结构 橄榄岩中出现熔融囊状体、Cpx出现海绵边、 Cpx表面出现麻点
8.83
3.27 1.13 0.36 0.89 0.27 100.09 60 9377 1572 11100
A-01
A-02 21.1 1172 661 157 175 55 157 25 20 331 7.5 82 4.9 7.3 60 122 55 10.9 3.57 1.2 0.96 0.14
B-02 13.2 428 224 152 156 50 129 21 18 120 3 18 1 1.2 13.1 30 17.1 4.5 1.61 0.百度文库9 1.39 0.2
B-03 12.8 481 265 156 174 48 435 21 16 126 3.1 23 1.3 1.4 15.2 34 18.2 4.6 1.62 0.73 1.29 0.18