岩浆岩岩石学-第12章岩浆岩的成因-西北大学-国家级精品课程

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● 2. 结 晶 分 异 作 用
矿物的结晶
在岩浆冷凝过程中矿物按其结晶温度的高低先后同岩 浆发生分离的现象叫结晶分异作用。
结晶分异作用在玄武岩浆中研究得最为完备，由鲍文 和贝莱于本世纪20年代即完成了实验和地质方面的经典研 究。
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4. 橄 榄 岩 岩 浆 是上地幔物质大约在80～160公里的深度上局部熔融
的产物。
关于原生岩浆及其起源的问题极其复杂，尚待进一步 研究。
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二、 岩 浆 的 演 化
● 岩浆从开始产生直到固结成岩，始终处在不断的变化过 程中。 ● 岩浆演化的基本过程是通过分异作用和同化作用，由少 数几种岩浆形成多种多样的岩浆岩。 ● 在适宜的条件下形成一定的矿床。
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3. 安 山 岩 浆
● 环太平洋地区广泛分布有安山岩。 ● 玄武质洋壳到达海沟并向下俯冲，玄武岩及其上覆的 洋底沉积物发生局部熔融即可形成安山岩浆。当俯冲深度 达95公里时即可发生这一作用。 ● 大陆内部的安山岩，是地壳深部局部熔融产生的，其 深度约为60公里。
结晶分异作用乃是岩浆演化的理论支柱之一。
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（二）同 化 混 染 作 用
●由于岩浆温度很高，并且有很强的化学活动能力，因 此它可以熔化或溶解与之相接触的围岩或所捕虏的围岩块 ，从而改变原来岩浆的成分。若岩浆把围岩彻底熔化或溶 解，使之同岩浆完全均一，则称同化作用；若熔化或溶解 不彻底，不同程度的保留有围岩的痕迹（如斑杂构造等） ，则称混染作用。因同化和混染往往并存，故又统称同化 混染作用。
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一、原 生 岩 浆 的 种 类 和 起 源
（一） 原 生 岩 浆 的 概 念 岩浆起源于上地幔和地壳深处，把直接来自地幔或地
壳底层的岩浆叫原生岩浆。
（二）原 生 岩 浆 的 种 类 岩浆岩种类虽然繁多，但原生岩浆的种类却极为有限
，一般认为仅三、四种而已。目前公认的有：超基性（橄 榄）岩浆，基性（玄武岩浆），中性（安山岩浆）和酸性 （花岗或流纹）岩浆。
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（一） 岩 浆 分 异 作 用
● 1. 熔 离 作 用
原来均一的岩浆，随着温度和压力的降低或者由于外 来组分的加入，使其分为互不混溶的两种岩浆，即称为岩 浆的熔离作用。
天然岩浆中硫化物、氧化物与硅酸盐熔体可以发生熔 离作用。
与超基性岩有关的铜镍硫化物矿床、钒钛磁铁矿床可 能与熔离作用有关。
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2. 花 岗 岩 岩 浆
● 是大陆地壳深部物质重熔的产物。 ● 不同深度上可以形成性质稍有差异的花岗岩岩浆。 ● 在约10公里处形成活动性很弱的岩浆，许多巨型花岗 岩岩基就是这种岩浆形成的。 ● 约在20公里深度上可形成活动性很强的岩浆，能够上 侵至浅部或喷出地表。 ● 花岗岩岩浆通过同化作用可形成中性岩和碱性岩。 ● 一些花岗岩是混合岩化作用形成的。
西北大学国家级精品课程
岩浆岩岩石学
西北大学地质学系 主讲：赖绍聪教授
第十二章 岩浆岩的成因
●岩 浆 岩 种 类 繁 多、 性 状 各 异。 ●岩 浆 种 类 多 样、 来 源 复 杂。 ●形 成 岩 浆 岩 的 地 质 作 用 和 物 理 化 学 作 用 复 杂。 ●岩 浆 岩 的 成 因 仍 在 不 断 探 索 和 研 究 中。
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（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。
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●岩石开始溶化时产生的熔体中SiO2、K2O、Na2O 较高 ，熔体偏于酸性；随着溶化温度的提高，熔体中FeO、 MgO组份增加而渐趋于基性。 ●局 部 熔 融
在岩石开始溶化至全部溶化的温度区间内，岩石中的
易熔组份（酸性组份）先熔化，产生酸性熔体，残留体为 较基性的难熔固相物质。随着温度的升高，熔体数量增加 ，其基性组份也逐渐增加；当温度达到或超过岩石全部熔 化的温度时，岩石全部熔化，熔体成分和被熔化的原岩成 分一致。
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。
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（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。 ● 岩石熔化时，不同矿物熔化顺序不同。 ●矿物或岩石中FeO、MgO、CaO含量愈高，即组份愈 趋于基性，愈难熔化，称为难熔组份。 ●矿物或岩石中SiO2 和K2O含量愈高，即组份愈趋于酸 性，愈易熔化，称为易熔组份。
岩石的局部熔融又叫重熔作用或深熔作用。
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（五） 原 生 岩 浆 的 成 因 机 制 1. 玄 武 岩 浆
是上地幔物质（地幔岩）局部熔融的产物。在上地幔 的不同深度上通过局部熔融产生三种主要岩浆：
拉 斑 玄 武 岩 浆： 约<15 公 里 高 铝 玄 武 岩 浆: 15—35 公 里 碱 性 玄 武 岩 浆： 35—75 公 里 ● 从玄武岩浆中可以直接冷凝结晶成玄武岩和辉长岩。 ● 玄武岩浆通过分异作用可以形成少量中性岩和酸性岩。 ● 玄武岩通过重力结晶分异可以形成少量超基性岩。
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。
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（三） 原 生 岩 浆 种 类 的 不 同 认 识
● 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