7、岩石化学全解

21.2
15.3
6.4
7.5
2.2
6.9
2.6
4.5
2.4
2.8
1.9
SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、 Na2O、K2O、P2O5、H2O 氧化物的质量分数形式表示
•Modern Spectroscopic Techniques
Emitted radiation
第四章 化学岩石学
• 火成岩的化学成分 1.主要元素 2.微量元素 3.同位素
• 主要化学成分对岩石中矿物组合的影响 1. SiO2 2.（Na2O+K2O） 3. Al2O3
（一）火成岩的化学成分
• 划分依据：岩石中元素或氧化物的含量 • 类型
主要元素（Major elements）: usually greater than 1%
•岩浆演化
• 问题的提出—一个地区、一组岩石、密切共生、成分 变化大——成因关系如何？演化方式如何？
AFM diagram: can further subdivide the subalkaline magma series into a tholeiitic and a calc-alkaline series
3）SiO2饱和与SiO2不饱和系列
4）Al2O3—过铝质、亚铝质、过碱性
（钠闪石） （钠铁闪石）
二元变异图解 Bivariate (x-y) diagrams 三角变异图解 Ternary Variation Diagrams
5. 主要元素研究的意义
Table 8-3. Chemical analyses of some
representative igneous rocks
Peridotite Basalt Andesite
(Q＞20%) 粗安岩
7
(Ol＜10%) 玄武 碧玄岩 粗面粗安岩
5
玄武岩
流纹岩
3
玄武岩
玄武 安山岩
安山岩
英安岩
1
37 41 45 49 53
超基性
基性
45
52
57 61 65 69
中性
酸性
63
73 77 Wt%
3) 里特曼（组合）指数（）：
[w（K2O+Na2O）2]/[w（SiO2-43）]
<3.3者为钙碱性岩 =3.3—9者为碱性岩 >9者为过碱性岩 4）w（K2O）/w（Na2O）比值： S型花岗岩： >1.0（一般情况） I型花岗岩： <1.0 （一般情况） 5）Al2O3： 亚碱性玄武岩：
– Total Alkalis (Na2O + K2O) – Silica (SiO2) and silica saturation – Alumina (Al2O3)
1）SiO2—（Na2O+K2O）变异图 ——碱性和亚碱性系列
注：该图适 用于侵入岩 和火山岩
Alkali vs. Silica diagram for Hawaiian volcanics: Seems to be two distinct groupings: alkaline and subalkaline
99.3 99.50 99.23
•火成岩类型的划分
1). SiO2： 超基性岩：<45%
基性岩：45-53%
中性岩：53-66%
酸性岩： >66% Na2O+K2Owt%
15
2). SiO2—（Na2O+K2O）13
变异图
11 副长石岩
响岩
碱玄质 响岩
粗面岩
(Q＜20%) 粗面英安岩
9
响岩质 碱玄岩
1.主要氧化物的分析方法 大型X-荧光光谱分析法 化学分析法
2. 地壳中元素的丰度 Abundance of the elements in the Earth’s Crust
3. 主要元素的表示方式
Element O Si Al Fe Ca Mg Na
Wt % Oxide Atom %
60.8
59.3
2）亚碱性系列的进一步划分 拉斑玄武岩系列 钙碱性系列
教材中的：w（FeO）/w（MgO）—w（SiO2）% w（FeO）/w（MgO）—w（FeO）% （注：更适用于基性岩）
AFM三角变异图解——更适用于中酸性岩 A—w（ Na2O+K2O）% F—w（FeO+Fe2O3）% M—w（MgO） %
Emission Detector
Output with emission peak
Energy Source
Absorbed radiation Sample
Absorption Detector
Output with absorption trouቤተ መጻሕፍቲ ባይዱh
Variation Diagrams
How do we display chemical data in a meaningful way? 4. 如何以一种有意义的方式来表示岩石化学分析 数据——变异图解
SiO2
42.26 49.20 57.94
TiO2
0.63
1.84
0.87
Al2O3
4.23 15.74 17.02
Fe2O3
3.61
3.79
3.27
FeO
6.58
7.13
4.04
MnO
0.41
0.20
0.14
MgO
31.24
6.73
3.33
CaO
5.05
9.47
6.79
Na2O
0.49
2.91
3.48
w（ Al2O3 ） >16.0%为高铝玄武岩 mole（ Al2O3 ）/mole（K2O+Na2O+CaO） >1.1者
多为S型花岗岩
•火成岩系列划分
Early on it was recognized that some chemical parameters were very useful in regard to distinguishing magmatic groups
K2O
0.34
1.10
1.62
H2O+
3.91
0.95
0.83
Rhyolite Phonolite
72.82 56.19
0.28
0.62
13.27 19.04
1.48
2.79
1.11
2.03
0.06
0.17
0.39
1.07
1.14
2.72
3.55
7.79
4.30
5.24
1.10
1.57
Total
98.75 99.06
SiO2 Al2O3 FeO* MgO CaO Na2O K2O H2O
次要元素（Minor elements）:
主要元素
usually 0.1 - 1% TiO2 MnO P2O5 CO2 痕量元素（Trace elements）： usually < 0.1%
everything else
•主要元素