《时空演化讲座》PPT课件

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1、•地球演化的外部条件和环境的变化•成矿作用的转变•中国主要区域成矿带的分布地球经历了46亿年的长期演化，发生过多次全球性的重大变化，成为现在具多层圈结构的行星——影响元素运动的内在因素没有变化：化学元素的原子结构及其物理和化学性质稳定——影响元素运动的外部条件和环境发生了变化：元素的地球化学行为在不同的地质历史时期表现不同，影响了相应的地质—地球化学过程促使各种矿化发生的一系列地质—地球化学过程在时间和空间上都是变化的热流HFU响地学行为的外部4321(一)地球演化的外部条件和环境的变化——影元素

2、球化因素1.地球演化的早期阶段能量的释放较之现代高的多地球的冷却速率大约为200℃/109a，其中地表热流的580%来自放射性同位素的衰变，其他20%归因于地球的冷却效应。如果没有不断的释放，足可以将地球完全熔融。太古宙早期的产热量和表043109a210面热流较之现今要高3-5倍。地球内部产热量和地表热流从早期高值状态演化到现在的低值状态，决定和影响了许多地质-地球化学过程发生与否或形成的规模及性质——•Fe-Ni质的地核与地幔的分异。•大量的科马提岩仅出现在太古宙。•早期的火山-侵入岩浆活动遍

3、及全球，逐渐向限于一定的活动带变化（现今地球的温度较之30亿年前低了300℃）。•主要的陆壳岩石形成于10亿年前，之后的净增长量很小。•所发生的各类地质-地球化学过程由主要涉及壳-幔再循环作用，转变成壳内再循环作用的比例不断增高。不过••2.大陆地壳的形成是多阶段演化的结果同演化阶段的地壳结构、组成和性质的差异，影学响了岩石圈的运动方式和有关的各类地质-地球化程。最老的地壳形成于42-45亿年左右，其成分相当于玄武质的化学组成。最老的陆壳岩石形成于38-40亿年左右，其成分是长英质的化学组成。在澳

4、洲和加拿大发现的35-38亿年的岩层中含有石英岩和少量大理岩。原始地壳的成分和厚度主要受地幔成分和其发生熔融时的熔融程度控制——富硅的岩浆（SiO2＞60%）在任何条件下都不可能是橄榄岩类直接部分熔融的产物，也不会是橄榄岩质熔体的分异产物。橄榄岩质的地幔熔融形成基性岩浆上侵到地球表面，形成玄武岩类——构成原始地壳。深处的玄武质岩石部分熔融再形成富硅的岩浆，形成安山岩类——构成初始陆壳。剥蚀、风化、沉积、变形、俯冲进入陆壳深部，再熔融形成长英质岩浆，上侵加入到岛弧边缘，逐步变成增大的大陆地壳的一部分

5、——花岗-绿岩带的形成。大陆地壳成分和结构的多阶段演化及规模的非线性增长，造成了不同演化阶段陆壳的物理和化学特性的差异。它们是不同时期、不同演化阶段发生的地质-地球化学过程的性质及其宏观表现形式差异的主要原因之一。板块构造这一岩石圈范围的物质运动方式的出现就是陆壳体积增大到一定规模，陆壳组分与地幔组分分异造成陆壳块体的密度与地幔岩石组分构成的洋壳密度之差达到某一阀值后的突变结果。不同时代陆壳的平均化学成分太古宙元古宙加拿大乌克兰加拿大乌克兰全球秦岭SiO2Al2O3MgOCaONa2OK2OBaS

6、rRbNiCrThURb/SrTh/UK2O/Na2O65.116.02.33.44.12.779041010026889.71.20.248.10.6665.415.82.23.43.12.610.71.66.70.8465.016.02.13.33.53.5810310125114513.62.20.46.21.064.414.12.52.22.03.727.04.46.11.966.015.22.24.23.93.4550350145203510.72.80.413.80.8759.312.

7、83.27.02.92.450821315022537.01.80.703.90.83晚期形成的地壳与早期形成的地壳相比较——明显富集K2O,U,Th和Rb,亏损Ni,Cr,有较高的K2O/Na2O比值和较低的Th/U比值。而全球及秦岭地壳中包括了不同时代的岩石组成，它们在一些主要指标方面与早期地壳基本一致。——最合适的解释是：陆壳成分随着时间变化逐渐增强了垂向的成分分带性。由于下地壳中变质作用和熔融作用的不断进行，大离子亲石元素和产热元素以岩浆的方式或含水相的方式向上部地壳迁移，留下了以麻粒岩为

8、主的亏损下地壳成分。这一过程随着壳内再循环的反复进行而更为明显。地球上出3.大气圈、生物圈和水圈也是多阶段演化的结果现生命的时间不会晚于35亿年，生命的出现和变着过程演化大气发生，极圈和的环大地水圈境有影响了元素的表生的化学成分和性质规律地变化着。迁移，也不断地改，使地质-地球化学地球大气圈的显著特征是其惰性气体的含量与宇宙丰度相比较，要亏损107-1011倍。一般认为，地球的早期大气组分在地球增生之时就已大部丢失，现在的大气圈是第二次放气形成的次生大气圈。次生大气圈的大部分气体，