高级岩浆岩岩石学 第八章 岩浆起源和演化剖析
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岩浆的产生与演化
SiO2 = 40%～75% 挥发份 （＜6％） H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F 成矿金属元素
●（3）岩浆的温度
a .观察现代熔岩流的温度 通常：700℃～1200℃ 基性熔岩：1025℃～1225℃
酸性熔岩：735℃～890℃
一般来说，熔岩流的温度总是 比地下深处同成分的、正在结晶的 岩浆高，这是因为地下深处的岩浆 富含挥发份，挥发份可以使起熔温 度和液相线温度明显下降。
（四） 局 部 熔 融 的 概 念 ●局 部 熔 融 是 现 代 岩 浆 成 因 的 一 个 基 本 概 念。 ●与 单 矿 物 比 较， 岩 石 熔 融 有 两 个 特 点： 一 是 岩 石 熔 化 温 度 低 于 其 构 成 矿 物 各 自 单 独 熔 化 时 的 熔 点； 二 是 岩 石 从 开 始 熔 融 到 全 部 熔 化 有 一 个 温 度 区 间。
（三） 原 生 岩 浆 种 类 的 不 同 认 识
● 1. 一 元 论 1851 年,Bonson 曾 提 出 有 玄 武 岩 浆 和 花 岗 岩 浆 两 种 原 生 岩 浆 的 主 张, 但 关 于 花 岗 岩 浆 的 认 识 一 直 未 受 重 视. 戴 里 和 鲍 文 等 学 者 坚 持 认 为 只 有 一 种 玄 武 岩 岩 浆. 而 所 有 的 岩 浆 岩 都 是 由 玄 武 岩 浆 派 生 出 来 的. 这 一 理 论 无 法 解 释 地 壳 中 大 量 存 在 花 岗 岩 的 事 实. ● 2. 二 元 论 列 文 生- 列 信 格 和 肯 尼 迪(1933 年) 根 据 花 岗 岩 和 玄 武 岩 同 为 地 壳 中 分 布 最 广 的 岩 浆 岩 这 一 事 实, 重 新 倡 导 花 岗 岩 浆和 玄 武 岩 浆 两 种 原 生 岩 浆 的 论 点. ● 3. 多 元 论 本 世 纪 中 期, 环 太 平 洋 安 山 岩 及 阿 尔 卑 斯 超 基 性 侵 入 岩 的 研 究, 使 人 们 确 信 种 类 繁 多 的 岩 浆 岩 是 由 橄 榄 岩 浆、 玄 武 岩 浆、 安 山 岩 浆 和 花 岗 岩 浆 通 过 复 杂 的 演 化 而 形 成 的。 这 几 种 原 生 岩 浆是上地幔和地壳底部的固态物质在一定条件下通过局部熔 融（ 重 熔） 产 生 的。
《岩浆的形成和演化》课件
火山喷发
岩浆可以通过火山喷发进入大气 层，喷发物包括岩浆、气体和烟 尘等。
断裂和地震
火山地震和热液活动会导致地壳 破裂，岩浆也会顺着破裂口流出。
岩浆的演化和变质作用
结晶分异作用
岩浆最终会在结晶分异作用下分离出不同成分 的矿物质。
动力变质
在地堑形成的过程中，岩浆会对地下的沉积岩 石产生变形和褶皱，形成新的变形岩石。
《岩浆的形成和演化》 PPT课件
本课件将介绍岩浆的组成和运移方式，以及其对地球环境的影响。
岩浆的定义和特征
岩浆是什么？
岩浆是由地下熔融岩石流经火山 口或裂隙，冷凝成为固态岩石的 物质。
岩浆的运移方式
岩浆可以通过火山口喷发进入大 气层或在地下隧道中流动。
岩浆的特征
岩浆具有高温、高粘度、高密度 和易燃等特点。
火山与环境
火山活动会对周围环境造成一定的影响， 如地震活动、山体滑坡、噪音和空气污染 等。
岩浆对地壳和地球威胁人类
岩浆在地质环境中起到重要作用， 有些区域的岩浆含有丰富的矿产 资源。
由于岩浆的高温高压熔融作用对 大气环境和水域有着直接的影响。
火山岩浆喷发可以对人类造成直 接威胁，最关键的是烟雾和火山 灰对人呼吸系统的毒害。
岩浆的形成过程
板块构造理论
岩浆的形成与地球板块运动密切相关，其形成 过程复杂多样。
岩浆的结晶作用
岩浆结晶是指岩浆熔体冷却过程中，矿物质逐 渐结晶并沉淀下来形成的固态岩石。
火山喷发
火山喷发是岩浆形成的重要途径，其作用在于 将地下的熔岩体带至地表。
热液成矿
热液成矿是指热液通过地下流通系统，将矿物 质和金属元素沉积在地层中的过程。
变质作用
岩浆在熔融状态下对地下岩石产生高温和高压 的影响，形成新的变质岩石。
(完整版)《岩石学》第8章岩浆的形成与演化
晶体-熔体分离作用
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
开放体系
熔体-流体分离作用 岩浆混合作用
同化混染作用
二、岩浆的演化
（一）晶体-熔体分离作用——分离结晶作用 分离结晶作用（也称结晶分异作用）：发生在岩浆
结晶作用阶段，指早结晶的高熔点矿物与熔体分离 聚集，或者被略晚生成的矿物将其与熔体隔开，使 之不能与熔体充分反映，由此导致剩余岩浆成分发 生连续变化。 结果：可以形成不同成分的堆晶岩
再次
压力降低可以导致岩石的熔融温度降低
地幔岩石是如何熔融的
温度升高
压力降低 地幔底辟上升 减压熔融：可达 30%
绝 热 线
挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
使剩余岩浆的成分不断向富SiO2、K2O、 Na2O和TFeO/MgO
分异程度越大，残余岩浆的酸度越高
鲍文反应原理
根据自然界一些硅酸盐矿物 间的反应关系和实验资料， 提出了著名的鲍文反应原理
“结晶分异作用可以以下几 种方式发生：
(1) 早期结晶阶段形成的高密 度矿物的晶体沉降；
(2) 固溶体矿物环带;
(3)结晶作用结束阶段岩浆透 过结晶网格萃取。
Norman L. Bowen (1887-1956)
- “Father of Modern Igneous
矿物分离结晶的顺序－－鲍文（Bowen,1928）反应系列
橄榄石 斜方辉石 单斜辉石
（尖晶石）
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
开放体系
熔体-流体分离作用 岩浆混合作用
同化混染作用
二、岩浆的演化
（一）晶体-熔体分离作用——分离结晶作用 分离结晶作用（也称结晶分异作用）：发生在岩浆
结晶作用阶段，指早结晶的高熔点矿物与熔体分离 聚集，或者被略晚生成的矿物将其与熔体隔开，使 之不能与熔体充分反映，由此导致剩余岩浆成分发 生连续变化。 结果：可以形成不同成分的堆晶岩
再次
压力降低可以导致岩石的熔融温度降低
地幔岩石是如何熔融的
温度升高
压力降低 地幔底辟上升 减压熔融：可达 30%
绝 热 线
挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
使剩余岩浆的成分不断向富SiO2、K2O、 Na2O和TFeO/MgO
分异程度越大，残余岩浆的酸度越高
鲍文反应原理
根据自然界一些硅酸盐矿物 间的反应关系和实验资料， 提出了著名的鲍文反应原理
“结晶分异作用可以以下几 种方式发生：
(1) 早期结晶阶段形成的高密 度矿物的晶体沉降；
(2) 固溶体矿物环带;
(3)结晶作用结束阶段岩浆透 过结晶网格萃取。
Norman L. Bowen (1887-1956)
- “Father of Modern Igneous
矿物分离结晶的顺序－－鲍文（Bowen,1928）反应系列
橄榄石 斜方辉石 单斜辉石
（尖晶石）
岩浆演化序列
岩浆演化序列一、引言岩浆是地球内部高温熔融状态的岩石物质，由于其具有高温、高粘度和高含气量的特点，岩浆具有极大的破坏力和危险性。
岩浆演化序列是指岩浆在地壳中的形成、运移、成岩和变质过程。
本文将从岩浆的成因、分类和演化过程等方面进行探讨。
二、岩浆的成因岩浆的成因主要有两种：地幔部分熔融和地壳部分熔融。
地幔部分熔融是指地幔岩石在高温高压条件下发生部分熔融，形成岩浆。
地壳部分熔融是指地壳中的岩石在高温条件下熔融，产生岩浆。
三、岩浆的分类岩浆按照其成因和化学成分的不同可以分为两大类：火山岩浆和岩浆岩。
1. 火山岩浆火山岩浆是指从地壳深部上升到地表的岩浆，其形成的过程称为火山喷发。
火山岩浆主要成分为硅酸盐，包括基性火山岩浆、中性火山岩浆和酸性火山岩浆。
基性火山岩浆的成分较为简单，主要由铁、镁等元素组成；中性火山岩浆的成分介于基性和酸性之间，富含铝、钠等元素；酸性火山岩浆的成分复杂，富含硅、铝等元素。
2. 岩浆岩岩浆岩是指在地壳深部形成的岩浆冷却凝固后形成的岩石。
岩浆岩的分类主要依据其化学成分，包括镁铁质岩浆岩、铝质岩浆岩和碱性岩浆岩等。
镁铁质岩浆岩富含镁铁元素，如辉石岩、榴辉岩等；铝质岩浆岩富含铝元素，如花岗岩、闪长岩等；碱性岩浆岩富含钠、钾元素，如碱性花岗岩、碱性橄榄岩等。
四、岩浆的演化过程岩浆演化过程包括形成、运移、成岩和变质四个阶段。
1. 形成阶段岩浆形成的过程主要是地幔或地壳岩石在高温高压条件下发生部分熔融，形成岩浆体。
2. 运移阶段岩浆在地壳中的上升过程称为运移。
运移过程中，岩浆会受到地壳中的构造、岩性和温度等因素的影响，不同的岩浆会沿着不同的通道上升，最终进入地表。
3. 成岩阶段岩浆在地壳中冷却凝固形成岩石的过程称为成岩。
成岩过程中，岩浆中的矿物质会逐渐结晶，形成不同的岩石类型。
4. 变质阶段岩浆在地壳中成岩后，还可能受到地壳中的高温和高压作用，发生变质作用，形成变质岩。
变质岩是指岩浆岩在地壳中经历高温、高压和化学反应等作用后产生的岩石。
岩石成因与岩浆演化过程
岩石成因与岩浆演化过程岩石是地球上最常见的物质之一，它们以其多样化的形态和性质，为我们诠释地球的历史与演化提供了重要线索。
岩石有不同的成因类型，每一种类型都反映了地球内部和外部的动力学和化学作用。
而岩浆作为地球内部最基本的物质之一，其演化过程更是令人着迷。
岩石成因多样且复杂，主要分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类型。
火成岩是指由地壳或地幔中的岩浆冷却固化而形成的岩石，是由熔融状态变为固态的过程。
岩浆的来源一般有两处，一是岩石圈下部的地幔，经由火成活动上涌到地表形成火山岩；另一处是岩石圈上部的地壳，由于地壳板块在板块运动中的挤压和拉伸，导致局部熔融形成侵入岩体。
火山岩主要通过火山喷发活动发展，其成因与岩浆活动有着密切联系。
火山喷发时，地下岩浆被释放到地表，并在空气中快速冷却凝固。
在火山喷发的过程中，岩浆的物质成分和结构会发生变化，最终形成不同的火山岩类型，如玄武岩、安山岩和流纹岩等。
这些岩石常常呈现出块状、玻璃状或流纹状的形态，富含铁、镁等金属元素，同时也包含着丰富的火山气体。
侵入岩是指岩浆从地壳深部上升，未能完全喷发到地表而在地下冷却形成的岩体。
侵入岩的形成与地壳板块运动、岩浆的形成和升降速度等因素密切相关。
常见的侵入岩有花岗岩、辉绿岩和橄榄岩等。
花岗岩的成因复杂且多样，大部分是在地壳深部形成的，尤其是在板块边界和造山带上，因为这些区域存在着强烈的岩浆活动。
辉绿岩通常形成于大洋壳板块的拉伸和拆离过程中，因为在这些地区，地壳下部的地幔物质易于熔融形成辉绿岩。
橄榄岩则是在岩浆升腾和火山喷发的过程中，由于岩浆中不溶解的橄榄石结晶而形成。
沉积岩是指在地表沉积或形成的岩石，主要通过水流、风化、沉积等作用形成。
沉积岩的成因与环境中的物理、化学和生物因素密切相关。
常见的沉积岩包括砂岩、页岩和石灰岩等。
砂岩是由于水流或风将砂砾等大颗粒物质沉积而形成的，其沉积环境通常是河流和海滩等地。
页岩则是由于海洋中大量的有机物质沉积，经过长时间的加压和热变化而形成的。
第八章 岩浆的形成与演化
同化混染作用的鉴别标志：
1）主要出现在大型侵入体的边缘带，与围岩之 间常形成渐变过渡带；
2）在同化混染带，常含有围岩的捕虏体或捕虏 晶，出现不平衡矿物和不平衡结构，如花岗岩中 出现硅辉石；
3）岩石的结构、构造不均一，出现斑杂构造。
三、 火成岩多样性的原因：
（1）原生岩浆类型多样
取决于岩浆源区性质和岩浆形成过程中部分熔融程 度的不同
鲍文反应原理
根据自然界一些硅酸盐矿物 间的反应关系和实验资料， 提出了著名的鲍文反应原理 “结晶分异作用可以以下几 种方式发生： (1) 早期结晶阶段形成的高 密度矿物的晶体沉降；
(2) 固溶体矿物环带;
(3)结晶作用结束阶段岩浆透 过结晶网格萃取。
Norman L. Bowen (1887-1956)
绝 热 线
D. 挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部 分熔融作用产生的、未经过任何演化的岩浆。 岩浆形成后成分未发生变化的岩浆－玄武岩浆、 花岗质岩浆、安山岩浆等 （2）派生岩浆: 或次生岩浆，原生岩浆经过多种演化作用 派生出来的岩浆。
流动分异作用
特点：主要发生在流速变化较大的岩浆通道内，
如岩墙和岩脉中
原因：岩浆与上侵通道侧壁围岩间的粘滞摩擦作
用使流速从通道中心向边缘降低，导致矿物晶
体向流速高的中心带集中，使结晶的矿物与熔
体分离。
规模：影响有限，只在宽度小于100m的岩体中有
效，且仅限于岩体与围岩的接触带
流动分异作用的特点：
第八章 岩浆的形成与演化
相对位移
围岩
流 动 方 向
颗粒分散压力
二、岩浆的演化
分离结晶作用的方式：
• 扩散对流分异作用：由于岩浆内部与边部 存在着温度差，岩浆边部高熔点矿物先结 晶，高熔点组分（Mg、Fe、Ca）不断从 内部向边部迁移扩散，形成暗色矿物含量 高的冷凝边；岩浆房内部结晶晚， 低熔点 组分（Si、K、Na） 不断向内部扩散，中 心的岩浆成分逐渐变酸性，导致分异作用。
产生的浮力 残留固体与熔体的粘度
x
部分熔融作 用示意图
二、岩浆形成的基本条件
1、源区的岩石 2、热能的积累
温度的升高 压力的降低 挥发组分的加入
局部温度升高 1. 陨石撞击地球 2. 深部地幔物质上涌或地幔热流上升 3. 基性岩浆底劈侵至地壳底部或侵入地壳中
其次：
水的加入可以大幅度降低岩石熔点，促使岩 石熔融形成岩浆
绝 热 线
D. 挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
分熔融作用产生的、未经过任何演化的岩浆。 岩浆形成后成分未发生变化的岩浆－玄武岩浆、 花岗质岩浆、安山岩浆等
（2）派生岩浆: 或次生岩浆，原生岩浆经过多种演化作用
派生出来的岩浆。
二、岩浆的演化
岩浆从源区分离之后，温度、压力等条件发生了改变， 随即开始了岩浆演化历程，从原生岩浆演化出派生岩浆，生 成了多种岩石。在岩浆转变为岩石的过程中都发生了什么作 用呢？
晶体-熔体分离作用
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
围岩
流 动 方 向
颗粒分散压力
二、岩浆的演化
分离结晶作用的方式：
• 扩散对流分异作用：由于岩浆内部与边部 存在着温度差，岩浆边部高熔点矿物先结 晶，高熔点组分（Mg、Fe、Ca）不断从 内部向边部迁移扩散，形成暗色矿物含量 高的冷凝边；岩浆房内部结晶晚， 低熔点 组分（Si、K、Na） 不断向内部扩散，中 心的岩浆成分逐渐变酸性，导致分异作用。
产生的浮力 残留固体与熔体的粘度
x
部分熔融作 用示意图
二、岩浆形成的基本条件
1、源区的岩石 2、热能的积累
温度的升高 压力的降低 挥发组分的加入
局部温度升高 1. 陨石撞击地球 2. 深部地幔物质上涌或地幔热流上升 3. 基性岩浆底劈侵至地壳底部或侵入地壳中
其次：
水的加入可以大幅度降低岩石熔点，促使岩 石熔融形成岩浆
绝 热 线
D. 挥发组分的加入
水饱和
地 温 线
岩石中加入 水之后湿的 岩石固相线 就与正常地 热增温曲线 相交，岩石 熔融温度大 大降低
第二节、 岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆
（1）原生岩浆： 已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部
分熔融作用产生的、未经过任何演化的岩浆。 岩浆形成后成分未发生变化的岩浆－玄武岩浆、 花岗质岩浆、安山岩浆等
（2）派生岩浆: 或次生岩浆，原生岩浆经过多种演化作用
派生出来的岩浆。
二、岩浆的演化
岩浆从源区分离之后，温度、压力等条件发生了改变， 随即开始了岩浆演化历程，从原生岩浆演化出派生岩浆，生 成了多种岩石。在岩浆转变为岩石的过程中都发生了什么作 用呢？
晶体-熔体分离作用
封闭体系
熔体-熔体分离作用
岩浆 演化 机制
08第八章岩浆演化
岩墙
1
3）火山口沉陷作用 ） 在近地表地区，如果下部岩浆房因 岩浆喷发而变得空虚，上部的岩层就 会断裂沉陷，同时在围岩中形成环状 裂隙，岩浆将趁虚而入形成环状杂岩 体。
2
3
4
5
4）侵位机制的动力分类： 侵位机制的动力分类： ①主动侵位：主动夺取空间的侵位，包括底辟和气球膨胀侵 主动侵位 位。常常是同构造运动期间的侵入体。 ★特征 特征：等轴形态的整合侵入体，围岩和岩体均遭到挤压变 特征 形，区域性构造走向与接触面相适应，岩体内部定 向组构与围岩变形相适应 。 ②被动侵位：在浮力和压力的驱使下占住已有空间的侵位， 被动侵位 包括顶蚀、岩墙扩展和火山口沉陷的侵位。 ★特征 特征：形态不规则的不整合侵入体，围岩和岩体均未遭到 特征 变形，岩体内定向组构不发育 5）中浮面 中浮面：就浮力而言，岩浆在地表以下能够稳定停留的深度面称为中浮 中浮面 面（Walker,1991） 中浮面以下：岩浆密度＜围岩密度 中浮面以上：岩浆密度＞围岩密度 中浮面位置（常形成岩浆房）： 沉积盖层以下 基底岩石以下 酸性岩浆房以下 其它岩石密度有较大改变的地壳深部
3）挥发分： H2O：使起始熔融温度降低 CO2：使岩浆中的碱度增加 4）上地幔成分差异（地幔不均一性）：
3、安山岩成因——多成因论 安山岩成因——多成因论 ——
1）安山岩的特色： 安山岩的特色 ●分布范围广，可出现在不同的构造环境： ， 消减带岛弧环境 大洋中脊 板内裂谷等非造山环境。 ●成分变化大： 低MgO或高MgO 拉斑系列和钙碱性系列（AFM图） AFM图 AFM 钾含量变化范围大 同位素组成变化范围大（幔源、壳源、壳幔混源） 2）现在的成因观点： ）现在的成因观点： ●高镁安山岩：幔源型原生岩浆成因 ●洋脊和裂谷环境拉斑系列安山岩：幔源型拉斑玄武质原生岩 浆分离结晶成因 ●岛弧钙碱性安山岩 ：地幔楔和变质洋壳部分熔融产生安山岩 浆成因：
火山岩的形成与岩浆演化
火山岩的形成与岩浆演化火山岩是指由地壳深处的岩浆喷发到地表冷却凝固形成的岩石。
它们广泛存在于地球上的火山活动区域，其形成与岩浆的演化密切相关。
一、岩浆的形成岩浆是地球内部的熔融岩石，主要成分有硅酸盐和含铁、镁、钠、钾等元素。
岩浆形成的主要原因是地壳下部的高温和高压条件下，上升的熔融岩石聚积而成。
这些岩浆在地壳下部形成岩浆池或岩浆房，随着温度和压力的逐渐增加，岩浆开始向地表移动。
二、火山喷发当岩浆接近地表时，由于地壳上部的压力较小，岩浆开始通过火山口喷发到地表。
火山口是地下岩浆上升的通道，具有很大的压力和温度。
当岩浆从火山口冲出喷发，火山口周围的岩浆形成了火山喷出物，而冷却凝固的火山岩则沉积在喷发口附近，逐渐形成火山锥体。
三、火山岩的分类根据岩浆的成分和结构特征，火山岩可以分为火山玄武岩、安山岩和流纹岩等几种类型。
火山玄武岩具有黑色或暗绿色，富含铁镁及含铁的矿物质，常见于海岸火山和中洋脊地区。
安山岩为灰绿色、灰黑色，含有大量含铁的角闪石和少量斜长石，发现于岛弧火山带和中洋脊地区。
流纹岩是粒状结构的火山岩，由胶质凝聚组合而成，以花岗闪长岩和二长岩为主。
四、岩浆的演化过程岩浆从形成到喷发的过程中，经历了演化的过程。
首先，地壳下的岩浆池中岩浆产生，然后由于压力和温度的变化，岩浆的成分和性质会发生改变。
接着，岩浆会逐渐上升到地壳上部，由于地壳的不均匀性和地壳中岩石的不同熔点，岩浆的成分和温度会有所变化，从而形成不同类型的火山岩。
总之，火山岩的形成与岩浆演化密不可分。
岩浆的形成是由于地壳下部的高温和高压条件下，岩石熔融形成岩浆。
当岩浆接近地表时，通过火山口喷发到地表，形成火山喷出物和火山岩。
根据岩浆的成分和结构特征，火山岩可分为火山玄武岩、安山岩和流纹岩等。
岩浆的演化过程则是岩浆在形成和喷发的过程中，受到压力、温度和地壳的影响，其成分和性质发生改变。
火山岩的形成与岩浆的演化是地球内部热力活动的重要表现，对于认识地球的演化和火山活动规律有着重要的意义。
岩浆起源、演化
大陆裂谷岩浆岩组合：早期岩浆岩富碱、富不相容元素，随着裂谷的发展，碱度及富集程度逐渐降低，最后可达MORB（洋壳）。岩石呈对称分布：两侧老、富碱；中央新、贫碱。常常形成双峰式岩浆岩组合。双峰式岩浆岩组合：基性与酸性共生，中间没有中性的
9.完整的裂谷形成洋壳
算洋有多大，俯冲速度是多少可用 岩浆岩作参考。
igneous rock=magmatic rock（火成岩、岩浆岩）
(一)岩浆起源：
就是在合适的温、压条件下地壳或上地幔发生部分熔融，产生原生岩浆的作用过程。
引起源岩部分熔融的原因(产生原生岩浆的原因)：
1.地温异常；2.挥发份；3.压力突降。
影响原生岩浆类型、成分的主要因素：
1.源岩及源区的性质和组成；2.起源温度和熔融程度；3.起源压力与深度；4.挥发份的类型(水和二氧化碳比例)及含量。
(二)岩浆演化：岩浆演化就是原生岩浆通过各种作用衍生为多种多样的进化岩浆及岩浆岩的过程。
1.岩浆分异作用(没有外来物质加入，是与外界隔绝的封闭体系)：结晶分异作用、扩散作用、液态不混溶作用、气运作用、压滤扩容作用。
2.同化混染作用(固体的外来物质加入)。
3.岩浆混合作用(两种岩浆混合形成新的岩浆)
皮切尔 同深成作用岩墙 岩浆混合标志
岩浆岩的“探针作用” 岩浆中的包体，白茫雪山枕状玄武岩中的地幔岩包体（橄榄岩）。 大火成岩省（LIP：Large Igneoa Province）与地核运动或核-幔边界的异常直接相关，与地史上的生物灭绝事件对应。中白垩世大火成岩省事件。磁极的超时现象-地磁条带长时间的无反转的异常地磁现象。大火成岩省的岩浆来自核-幔边界，但对大气圈产生极大影响，同时影响了生物圈。
1.我们为什么要学习高级岩浆岩岩石学 2.岩浆岩的成因理论 3.岩浆岩的“深部探针” 4.岩浆岩与大地构造环境 5.岩浆岩与资源、环境、灾害 学习高级岩浆岩岩石学的意义：岩浆岩及深源包体的成为探测地球Байду номын сангаас部的探针和窗口；岩浆岩是板块运动过程与大地构造事件的记录；满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求。
9.完整的裂谷形成洋壳
算洋有多大，俯冲速度是多少可用 岩浆岩作参考。
igneous rock=magmatic rock（火成岩、岩浆岩）
(一)岩浆起源：
就是在合适的温、压条件下地壳或上地幔发生部分熔融，产生原生岩浆的作用过程。
引起源岩部分熔融的原因(产生原生岩浆的原因)：
1.地温异常；2.挥发份；3.压力突降。
影响原生岩浆类型、成分的主要因素：
1.源岩及源区的性质和组成；2.起源温度和熔融程度；3.起源压力与深度；4.挥发份的类型(水和二氧化碳比例)及含量。
(二)岩浆演化：岩浆演化就是原生岩浆通过各种作用衍生为多种多样的进化岩浆及岩浆岩的过程。
1.岩浆分异作用(没有外来物质加入，是与外界隔绝的封闭体系)：结晶分异作用、扩散作用、液态不混溶作用、气运作用、压滤扩容作用。
2.同化混染作用(固体的外来物质加入)。
3.岩浆混合作用(两种岩浆混合形成新的岩浆)
皮切尔 同深成作用岩墙 岩浆混合标志
岩浆岩的“探针作用” 岩浆中的包体，白茫雪山枕状玄武岩中的地幔岩包体（橄榄岩）。 大火成岩省（LIP：Large Igneoa Province）与地核运动或核-幔边界的异常直接相关，与地史上的生物灭绝事件对应。中白垩世大火成岩省事件。磁极的超时现象-地磁条带长时间的无反转的异常地磁现象。大火成岩省的岩浆来自核-幔边界，但对大气圈产生极大影响，同时影响了生物圈。
1.我们为什么要学习高级岩浆岩岩石学 2.岩浆岩的成因理论 3.岩浆岩的“深部探针” 4.岩浆岩与大地构造环境 5.岩浆岩与资源、环境、灾害 学习高级岩浆岩岩石学的意义：岩浆岩及深源包体的成为探测地球Байду номын сангаас部的探针和窗口；岩浆岩是板块运动过程与大地构造事件的记录；满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求。
岩浆起源与演化共30页文档
45、自己的饭量自己知道。—它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
岩浆岩08第八章中性岩类
3
一、侵入岩
（一）侵入岩——闪长岩类
闪长岩多为灰白色、灰绿色、绿色或肉红色。 1. 矿物成分及特征 主要矿物：中性斜长石、普通角闪石； 次要矿物：单斜辉石、黑云母、石英、
钾长石； 副 矿 物：磷灰石、磁铁矿、钛铁矿、榍石
4
斜长石：一般为中长石，向酸性岩过渡的种属 为中－更长石。晶体呈厚板状、半自形晶，常具有 环带，核心的长石号码可达60一70号，而边缘与其 相差达20号以上。在浅成侵入具斑状结构的岩石中， 斜长石成份随粒度变小而号码降低，斑晶与基质中 斜长石号码的差值可达30号左右。
16
（二）喷出岩——安山岩类
安山岩多为红褐、浅褐及灰绿色。
1. 矿物成分及特征
安山岩的矿物成分与闪长岩相似，但有其特点： 斜长石：呈斑晶或微晶产出。斑晶核心为培、拉长 石，边缘中、更长石， 普通角闪石：斑晶中有，基质中无，多为褐色、自 形柱状，常见暗化边和熔蚀现象。 黑云母：呈斑晶产出，常见暗化边，基质中无。
岩石学1
第八章
中性岩类
闪长岩－安山岩类
1
第八章 中 性 岩
本类岩石化学成份特点是SiO2含量中等，一般为52—65％， 属硅酸饱和的中性岩。
K2O＋Na2O约5－6％（ K2O＞Na2O ），属于钙碱性系列。 与基性岩相比： SiO2 、A12O3(约!S—18％)、K 2O、Na2O均有增加， FeO十Fe2O3（3—8％）、CaO为（5—7％）、MgO（3— 4％），显著降低。 反映在矿物成份上，铁镁矿物减少，含量约30％，以角闪 石为主，辉石及黑云母次之，浅色矿物比基性岩多，含量约 70％，主要为中性斜长石，并出现了钾长石及少量石英。暗 色矿物与浅色矿物之比为3：7，与基性岩相比颜色较浅，色 率低，通常为20一40％，属中色岩，比重也比基性岩小。
一、侵入岩
（一）侵入岩——闪长岩类
闪长岩多为灰白色、灰绿色、绿色或肉红色。 1. 矿物成分及特征 主要矿物：中性斜长石、普通角闪石； 次要矿物：单斜辉石、黑云母、石英、
钾长石； 副 矿 物：磷灰石、磁铁矿、钛铁矿、榍石
4
斜长石：一般为中长石，向酸性岩过渡的种属 为中－更长石。晶体呈厚板状、半自形晶，常具有 环带，核心的长石号码可达60一70号，而边缘与其 相差达20号以上。在浅成侵入具斑状结构的岩石中， 斜长石成份随粒度变小而号码降低，斑晶与基质中 斜长石号码的差值可达30号左右。
16
（二）喷出岩——安山岩类
安山岩多为红褐、浅褐及灰绿色。
1. 矿物成分及特征
安山岩的矿物成分与闪长岩相似，但有其特点： 斜长石：呈斑晶或微晶产出。斑晶核心为培、拉长 石，边缘中、更长石， 普通角闪石：斑晶中有，基质中无，多为褐色、自 形柱状，常见暗化边和熔蚀现象。 黑云母：呈斑晶产出，常见暗化边，基质中无。
岩石学1
第八章
中性岩类
闪长岩－安山岩类
1
第八章 中 性 岩
本类岩石化学成份特点是SiO2含量中等，一般为52—65％， 属硅酸饱和的中性岩。
K2O＋Na2O约5－6％（ K2O＞Na2O ），属于钙碱性系列。 与基性岩相比： SiO2 、A12O3(约!S—18％)、K 2O、Na2O均有增加， FeO十Fe2O3（3—8％）、CaO为（5—7％）、MgO（3— 4％），显著降低。 反映在矿物成份上，铁镁矿物减少，含量约30％，以角闪 石为主，辉石及黑云母次之，浅色矿物比基性岩多，含量约 70％，主要为中性斜长石，并出现了钾长石及少量石英。暗 色矿物与浅色矿物之比为3：7，与基性岩相比颜色较浅，色 率低，通常为20一40％，属中色岩，比重也比基性岩小。
岩浆的形成与演化
[3]
姜芳仪 岩浆的演化过程[A].中国地球物理学会.1993年中国地 球物理学会第九届学术年会论文集[C]. 北京：中国地球物理 学会，1993:1~6.
岩石温度增加会导致地温梯度高于正常的地温梯度地温梯度线与岩石的固相线相交或者重合导致岩石发生部分熔融图中b以美国为例俯冲带造山带与大陆内部相比越剧烈的摩擦与挤压产生越多的热量相同深度情况下造山带温度最高俯冲带次之大陆内部最低
地质学2课堂第6小组
第一部分 岩浆的形成
主讲：李雅
1.上地幔
2.大陆地壳
地核（Core）: r快速增大。
压力降低，图中B点下移至B’点，与 岩石的固相线重合，此时岩石发生部 分熔融。 地幔岩石的减压熔融是洋中脊、大陆 裂谷和洋岛等构造延伸区产生大量玄 武质岩浆的重要方式。 大洋中脊向外的扩张，就是这样一个 降压的过程。前几年的冰岛火山爆发 也不难理解，冰岛处于大西洋的洋中 脊上。或者是陆地上的裂谷，如东非 大裂谷，就给岩浆的产生提供了条件 。 伴随着挥发分的加入，干固相线在相 图中左移，B点所在区域由固相区变 为液相区，岩石发生部分熔融。
3.消减洋壳及其上的地幔楔形区
在地球内部当物理和化学条件具备时，地 幔及地壳的某些部位可以发生熔融。起始 熔融时液相熔体仅在固相颗粒的隙间产生， 比例也很少，随着熔融作用的继续熔体的 比例增加并逐渐集中形成岩浆。
上地幔中超镁铁质岩石的局部熔融，可产 生出不同组成的原生岩浆。
起源于上地幔可能的原生岩浆的组成规律 是：随着深度的加大，局部熔融产生的岩 浆的SiO2不饱和程度逐渐升高。
从玄武岩-流纹岩的原生岩浆系列。
岛弧地带安山岩岩浆的形成一般 都要经历复杂的变异作用过程， 包括不同源岩形成的熔浆的相互 混合，含H2O的液体对上覆地幔 的作用，相对富SiO2的熔浆，与 地幔橄榄岩的反应，在深处形成 的富含H2O岩浆的不可避免的结 晶分离作用，以及岩浆与地壳岩 石的相互作用等等。
岩浆起源与演化课件
在约1000℃和3．5 GPa（相当于100km深） 时地幔岩有一个固相线低凹区，可解释初始熔 融限于地幔的比较狭窄的地带。
岩浆的起源
上地幔部分熔融时，橄榄石和辉石共存的液 相如何发生变化，对岩浆成因研究很重要。
对玄武质岩浆，要确定橄榄石与斜方辉石初 始结晶区边界位置，受以下因素影响：
主要氧化物组成 压力 H2O CO2
自然银
该机制主要发生在上地幔中。
END
的分离结晶趋势。
影响玄武岩浆分离结晶作用趋势的因素有：岩浆 组成、氧逸度以及角闪石的行为等。
2．大洋地壳的部分熔融
大洋地壳向地幔内部俯冲时，玄武质地壳通 过相转换变化为石英榴辉岩，进一步俯冲时因温 度提高，石英榴辉岩开始熔融。约在3GPa下部分 熔融生成相当于安山岩成分的初始液相。
Ringwood（1974）提出安山岩浆成因的二阶 段模式：俯冲板块部分熔融生成安山岩质或英安 岩质岩浆，其与俯冲板块上面的橄榄岩反应生成 辉石岩。辉石岩因密度小浮于橄榄岩上，再经部 分熔融生成钙碱性安山岩浆。
2．熔体的分离与聚集
熔体分离的机制：
① 压实作用：通过固态残晶与熔体间存在的密度差 ② 扩张破裂分凝作用：应力差高时，低度熔融的岩 石也能发生扩张破裂作用，促进熔体向断裂带的流 动和熔体与残晶的分离 ③ 变形诱发的抽汲作用：变形使岩石体积增大，产 生裂隙．熔体便被汲进到裂隙中而聚集 ④ 小体积熔体囊的上升：在浮力等作用下发生聚集， 形成数厘米大小的岩浆囊。
上地幔物质
较高程度部分熔融
安山岩质岩浆起源
安山岩同玄武岩一样，可出现不同系列。其中 分布最广而且具有重要地质意义的是钙碱性安山 岩。出现于活动大陆边缘造山带，是造山带岩浆 起源的中心问题。 钙碱性安山岩浆的成因假说：
岩浆的起源
上地幔部分熔融时，橄榄石和辉石共存的液 相如何发生变化，对岩浆成因研究很重要。
对玄武质岩浆，要确定橄榄石与斜方辉石初 始结晶区边界位置，受以下因素影响：
主要氧化物组成 压力 H2O CO2
自然银
该机制主要发生在上地幔中。
END
的分离结晶趋势。
影响玄武岩浆分离结晶作用趋势的因素有：岩浆 组成、氧逸度以及角闪石的行为等。
2．大洋地壳的部分熔融
大洋地壳向地幔内部俯冲时，玄武质地壳通 过相转换变化为石英榴辉岩，进一步俯冲时因温 度提高，石英榴辉岩开始熔融。约在3GPa下部分 熔融生成相当于安山岩成分的初始液相。
Ringwood（1974）提出安山岩浆成因的二阶 段模式：俯冲板块部分熔融生成安山岩质或英安 岩质岩浆，其与俯冲板块上面的橄榄岩反应生成 辉石岩。辉石岩因密度小浮于橄榄岩上，再经部 分熔融生成钙碱性安山岩浆。
2．熔体的分离与聚集
熔体分离的机制：
① 压实作用：通过固态残晶与熔体间存在的密度差 ② 扩张破裂分凝作用：应力差高时，低度熔融的岩 石也能发生扩张破裂作用，促进熔体向断裂带的流 动和熔体与残晶的分离 ③ 变形诱发的抽汲作用：变形使岩石体积增大，产 生裂隙．熔体便被汲进到裂隙中而聚集 ④ 小体积熔体囊的上升：在浮力等作用下发生聚集， 形成数厘米大小的岩浆囊。
上地幔物质
较高程度部分熔融
安山岩质岩浆起源
安山岩同玄武岩一样，可出现不同系列。其中 分布最广而且具有重要地质意义的是钙碱性安山 岩。出现于活动大陆边缘造山带，是造山带岩浆 起源的中心问题。 钙碱性安山岩浆的成因假说：
岩浆的演化
玄武岩和流纹岩 呈互层状
花岗质岩浆房底部出现 玄武岩枕状堆积体
1、分异作用
（2）扩散－对流作用
含义：原来均一的岩浆，由于液态的岩浆体内 部及其与相接触的围岩间存在温度梯度，导致产 生成分梯度的作用。此时，热量和物质通过液－ 液界面进行扩散对流，使高熔点的组分向着低温 的熔体边部迁移，冷凝较早，形成较基性富含高 熔点组分的的边缘带；而低熔点的组分则向高温 的熔体内部迁移，冷凝较晚，生成了较酸性富含 低熔点组分的内部带。
随着含有挥发组分但不饱和岩浆的上升和压力释放岩浆最终变成饱和的蒸气的岩浆晚期阶段的分离结晶作用1分异作用晚期阶段的分离结晶作用分离结晶使晚期熔体富含不相容元素分离结晶使晚期熔体富含不相容元素很多元素进一步富集于蒸气相中很多元素进一步富集于蒸气相中随着沸腾可以使元素进一步富集随着沸腾可以使元素进一步富集得到一个硅酸盐饱和的蒸气相得到一个硅酸盐饱和的蒸气相饱和蒸气相饱和蒸气相的晚期演化了的硅酸盐熔体的晚期演化了的硅酸盐熔体silicatemeltquartzfeldsparsmalldikesvaporphasedikes花岗岩中的晶洞花岗岩中的晶洞不对称的带状伟晶岩墙不对称的带状伟晶岩墙
萃取的橄榄石
母 岩 浆 橄榄石聚集 刻度突变 橄榄石抽出
橄榄石堆积造成的岩浆成分变化(in Hawaii)
二、岩浆的演化
1、分异作用
（4）气体搬运作用 Volatile Transport
方式与过程： 1. 通过加热围岩而使蒸气释放
2. 随着含有挥发组分（但不饱和）岩浆的上 升和压力释放，岩浆最终变成饱和的蒸气 的岩浆
V = 矿物沉降速度 (cm/sec) g = 重力加速度 (980 cm/sec) r = 球形颗粒的半径 (cm) s = 固态球形颗粒的密度 (g/cm3) l = 熔体的密度 (g/cm3) = 熔体的粘度 (1 c/cm.sec = 1 poise)
高级岩浆岩岩石学 第八章 岩浆起源和演化剖析
rises to concentrate near the top of the chamber This is compositional convection
Schematic section through a rhyolitic magma chamber undergoing convection-aided in-situ differentiation. After Hildreth (1979). Geol. Soc. Amer. Special Paper, 180, 43-75.
From: /~gung/_Qplume/
Volatile Fluxing Mantle Wedge
Volatile Fluxing of Mantle Wedge
Downgoing Slab Crustal Melting
Primitive Mantle Melts vs. Remelting of the Lower Crust
火成岩成分的多样性
46.7% （1）分散在 宽的范围内
53.3% 的样品聚积在 中心带内（2，3，4）
Analyses of a global sample of 41,000 igneous rocks of all ages
分异作用的主要类型
1、封闭系统的分异作用 （1）结晶分异作用（晶体－熔体之间的分异）： 重力分异、流动分异、压滤作用、熔体对流分异 （2）不混熔熔体的物理分异 （3）熔体－流体分离 2、开放系统的分异作用 （1）围岩混染物的同化作用 （2）两种或多种不同岩浆的混合 （3）AFC (同时发生结晶分异与同化混染）
作用形成的。
2、花岗岩浆同化混染作用
主要是通过与固态高熔点的围岩或捕掳体发生反应，改造 它们，而使得花岗岩浆成分发生改变
Schematic section through a rhyolitic magma chamber undergoing convection-aided in-situ differentiation. After Hildreth (1979). Geol. Soc. Amer. Special Paper, 180, 43-75.
From: /~gung/_Qplume/
Volatile Fluxing Mantle Wedge
Volatile Fluxing of Mantle Wedge
Downgoing Slab Crustal Melting
Primitive Mantle Melts vs. Remelting of the Lower Crust
火成岩成分的多样性
46.7% （1）分散在 宽的范围内
53.3% 的样品聚积在 中心带内（2，3，4）
Analyses of a global sample of 41,000 igneous rocks of all ages
分异作用的主要类型
1、封闭系统的分异作用 （1）结晶分异作用（晶体－熔体之间的分异）： 重力分异、流动分异、压滤作用、熔体对流分异 （2）不混熔熔体的物理分异 （3）熔体－流体分离 2、开放系统的分异作用 （1）围岩混染物的同化作用 （2）两种或多种不同岩浆的混合 （3）AFC (同时发生结晶分异与同化混染）
作用形成的。
2、花岗岩浆同化混染作用
主要是通过与固态高熔点的围岩或捕掳体发生反应，改造 它们，而使得花岗岩浆成分发生改变
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✓ 在加热过程中，具有最低熔融温度的矿物首先熔 融；
✓ 在冷凝过程中具最低熔融温度的矿物最后结eO,MgO的；
✓ 大洋（玄武岩）地壳是由贫硅的地幔岩部分熔融 形成的；
✓ 部分熔融形成的岩浆会聚积和迁移进入岩浆房 （分凝和上升作用）
二面角（ dihedral angle，）与熔体分凝能力
From: /~gung/_Qplume/
Volatile Fluxing Mantle Wedge
Volatile Fluxing of Mantle Wedge
Downgoing Slab Crustal Melting
Primitive Mantle Melts vs. Remelting of the Lower Crust
岩浆底侵作用
Island Arc Petrogenesis
A proposed model for subduction zone magmatism with particular reference to island arcs. Dehydration of slab crust causes hydration of the mantle (violet), which undergoes partial melting as amphibole (A) and phlogopite (B) dehydrate. From Tatsumi (1989), J. Geophys. Res., 94, 4697-4707 and Tatsumi and Eggins (1995). Subduction Zone Magmatism. Blackwell. Oxford.
3、Where:岩浆产生的构造背景举例
MORB 减压熔融
Mantle Plumes - “Hot” or “Wet” Spots?
Seismic Tomographic Image of Iceland Plume
Contour of -2.5% shear wave velocity anomaly
From: ICEMELT Seismic Experiment - Wolfe et al., 1997
Super Plumes?
Volcanic Hot Spots on Earth’s Surface (dots)
Global shear wave velocity anomalies in deep mantle
Crustal Rocks Melt!
from: /~crlb/COURSES/270
models Global Heat Flow
convection in the mantle
observed heat flow warm: near ridges cold: over cratons
Illustration of the dihedral angle () of
melt droplets that typically form at multiple grain junctions. After Hunter (1987) In I. Parsons (ed.), Origins of Igneous Layering. Reidel, Dordrecht, pp. 473-504.
4、不同源区的产生的岩浆类型
地 幔：玄武岩浆、碧玄岩浆、霞石岩浆、苦橄岩浆、 科马提岩浆、金伯利岩浆、碳酸岩岩浆；
地 壳：花岗岩类；
俯冲带（地幔、洋壳、陆壳）： a.俯冲洋壳：由于脱水，产生含Si高的流体，以
产生“ 安山岩浆 ”, 埃达克岩(adakite) b.地幔楔性区：从靠近大洋的岛弧拉斑玄武岩
(TH)，向大陆K增高，变成碱性玄武岩浆 c.陆壳：钙碱性I型花岗岩和酸性火山岩
二、岩浆演化（岩浆分异） （Differentiation of Magmas)
自然界岩浆岩类型多种多样，岩浆岩多样性原因？ ①岩浆的不同起源－→原生岩浆的多样性
②岩浆的复杂演化－ →进化岩浆的多样性 岩浆主要通过以下作用而发生成分改变：分异、同 化混染、岩浆混合作用
第八章 岩浆起源与演化
1、岩浆起源：熔融与部分熔融
熔 融 作 用（melting)：源岩全部发生熔融形成岩 浆的过程
✓ 富硅的矿物先熔融（熔融温度较低），后结晶； ✓ 富铁镁的矿物后熔融，早结晶 深熔作用（anatexis):指的是变质岩尤其是混合岩
形成过程中地壳岩石发生分异和部分熔融的过程。
部分熔融（partial melting)： 岩石中仅部分矿物 发生熔融
2、Why ：熔融原因？
-Increase T -Decrease P -Add Water
（1）热的作用
➢温度随深度增加，俯冲板片被加热而发生熔融（火 成岩矿物的熔融温度一般为700o－1100oC) ➢在伸展背景下地幔对流（软流圈上涌） ➢玄武岩浆底侵作用 ➢例子：俯冲带
Crustal Geothermal Gradients
火成岩成分的多样性
46.7% （1）分散在 宽的范围内
53.3% 的样品聚积在 中心带内（2，3，4）
Analyses of a global sample of 41,000 igneous rocks of all ages
分异作用的主要类型
1、封闭系统的分异作用 （1）结晶分异作用（晶体－熔体之间的分异）： 重力分异、流动分异、压滤作用、熔体对流分异 （2）不混熔熔体的物理分异 （3）熔体－流体分离 2、开放系统的分异作用 （1）围岩混染物的同化作用 （2）两种或多种不同岩浆的混合 （3）AFC (同时发生结晶分异与同化混染）
from: /~vdpluijm/gs205.html
（2）压力的作用 ➢ 随压力增大，矿物的熔融温度增高； ➢ 热的地幔岩石会由于压力降低而发生熔融 ➢ 例子：热点和洋中脊
（3）挥发份的作用：降低熔融温度
Plagioclase Water-saturated vs. Dry Solidi
✓ 在冷凝过程中具最低熔融温度的矿物最后结eO,MgO的；
✓ 大洋（玄武岩）地壳是由贫硅的地幔岩部分熔融 形成的；
✓ 部分熔融形成的岩浆会聚积和迁移进入岩浆房 （分凝和上升作用）
二面角（ dihedral angle，）与熔体分凝能力
From: /~gung/_Qplume/
Volatile Fluxing Mantle Wedge
Volatile Fluxing of Mantle Wedge
Downgoing Slab Crustal Melting
Primitive Mantle Melts vs. Remelting of the Lower Crust
岩浆底侵作用
Island Arc Petrogenesis
A proposed model for subduction zone magmatism with particular reference to island arcs. Dehydration of slab crust causes hydration of the mantle (violet), which undergoes partial melting as amphibole (A) and phlogopite (B) dehydrate. From Tatsumi (1989), J. Geophys. Res., 94, 4697-4707 and Tatsumi and Eggins (1995). Subduction Zone Magmatism. Blackwell. Oxford.
3、Where:岩浆产生的构造背景举例
MORB 减压熔融
Mantle Plumes - “Hot” or “Wet” Spots?
Seismic Tomographic Image of Iceland Plume
Contour of -2.5% shear wave velocity anomaly
From: ICEMELT Seismic Experiment - Wolfe et al., 1997
Super Plumes?
Volcanic Hot Spots on Earth’s Surface (dots)
Global shear wave velocity anomalies in deep mantle
Crustal Rocks Melt!
from: /~crlb/COURSES/270
models Global Heat Flow
convection in the mantle
observed heat flow warm: near ridges cold: over cratons
Illustration of the dihedral angle () of
melt droplets that typically form at multiple grain junctions. After Hunter (1987) In I. Parsons (ed.), Origins of Igneous Layering. Reidel, Dordrecht, pp. 473-504.
4、不同源区的产生的岩浆类型
地 幔：玄武岩浆、碧玄岩浆、霞石岩浆、苦橄岩浆、 科马提岩浆、金伯利岩浆、碳酸岩岩浆；
地 壳：花岗岩类；
俯冲带（地幔、洋壳、陆壳）： a.俯冲洋壳：由于脱水，产生含Si高的流体，以
产生“ 安山岩浆 ”, 埃达克岩(adakite) b.地幔楔性区：从靠近大洋的岛弧拉斑玄武岩
(TH)，向大陆K增高，变成碱性玄武岩浆 c.陆壳：钙碱性I型花岗岩和酸性火山岩
二、岩浆演化（岩浆分异） （Differentiation of Magmas)
自然界岩浆岩类型多种多样，岩浆岩多样性原因？ ①岩浆的不同起源－→原生岩浆的多样性
②岩浆的复杂演化－ →进化岩浆的多样性 岩浆主要通过以下作用而发生成分改变：分异、同 化混染、岩浆混合作用
第八章 岩浆起源与演化
1、岩浆起源：熔融与部分熔融
熔 融 作 用（melting)：源岩全部发生熔融形成岩 浆的过程
✓ 富硅的矿物先熔融（熔融温度较低），后结晶； ✓ 富铁镁的矿物后熔融，早结晶 深熔作用（anatexis):指的是变质岩尤其是混合岩
形成过程中地壳岩石发生分异和部分熔融的过程。
部分熔融（partial melting)： 岩石中仅部分矿物 发生熔融
2、Why ：熔融原因？
-Increase T -Decrease P -Add Water
（1）热的作用
➢温度随深度增加，俯冲板片被加热而发生熔融（火 成岩矿物的熔融温度一般为700o－1100oC) ➢在伸展背景下地幔对流（软流圈上涌） ➢玄武岩浆底侵作用 ➢例子：俯冲带
Crustal Geothermal Gradients
火成岩成分的多样性
46.7% （1）分散在 宽的范围内
53.3% 的样品聚积在 中心带内（2，3，4）
Analyses of a global sample of 41,000 igneous rocks of all ages
分异作用的主要类型
1、封闭系统的分异作用 （1）结晶分异作用（晶体－熔体之间的分异）： 重力分异、流动分异、压滤作用、熔体对流分异 （2）不混熔熔体的物理分异 （3）熔体－流体分离 2、开放系统的分异作用 （1）围岩混染物的同化作用 （2）两种或多种不同岩浆的混合 （3）AFC (同时发生结晶分异与同化混染）
from: /~vdpluijm/gs205.html
（2）压力的作用 ➢ 随压力增大，矿物的熔融温度增高； ➢ 热的地幔岩石会由于压力降低而发生熔融 ➢ 例子：热点和洋中脊
（3）挥发份的作用：降低熔融温度
Plagioclase Water-saturated vs. Dry Solidi