马昌前-现代火成岩岩石学研究方法例析

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1、现代火成岩岩石学研究方法例析马昌前Tel:(027)87482990(O)E-mail:cqma@cug.edu.cn(中国地质大学地调院，武汉430074）一、从大别山中生代刘家洼侵入杂岩体的研究看岩石学研究方法二、关于花岗岩区填图和地质调查三、岩石样品采集和成分资料处理四、岩石成因分析与模拟举例五、火成岩作为山带动力学的探针一、从大别山中生代刘家洼侵入杂岩体的研究看岩石学研究方法大别山超高压地体内一个早白垩世侵入杂岩体：山根开始崩塌的标志（一）问题的提出造山作用的Wilson旋回：碰撞作用—— 地壳加厚——高压超高压变质作用——拆沉、岩浆底侵、

2、岩石圈（地壳）减薄大别山早中生代碰撞，碰撞引起的地壳加厚，何时开始减薄？Crustalthickness(km)obtainedprimarilyfromseismicrefraction/wide-angelreflectionexperiments(afterU.S.GeologicalSurvey,1998).（二）地质背景（三）野外地质和岩石学特征四种两类岩石（1）铁镁质岩类：中粒辉长岩-闪长岩、细粒闪长岩——低压演化型（2）花岗岩类：二长花岗岩、英云闪长岩脉———高压演化型辉长岩（9912）闪长岩(9906f)在岩体北部的英云闪长岩脉（9

3、901c）斑状英云闪长岩（9901c）含斜长石斑晶的英云闪长岩脉（铅笔处）侵入于细粒闪长岩中。斑状英云闪长岩（9901c（a））闪长岩和其中的铁镁质包体被花岗岩脉切断（9913）闪长岩中的花岗岩脉及闪长岩破碎而成的包体（9913）二长花岗岩 （9914）（四）地球化学特征标准化值据Hofmann（1988），由K2O（wt%）转化为K（ppm）见第7页总结1、 有两类岩石；2、形成有先后，特征有差别（五）成因分析1、关于埃达克岩和相关岩石90年代初，在美国阿留申群岛中的埃达克岛(adak)发现和详细研究了产于火山弧环境中的一种特殊的岩石，并依地名称

4、为埃达克岩（adakite）(DefantandDrummond,1990)。大多数的埃达克岩是一些含斑晶的火山岩，包括钙碱性角闪安山岩、英安岩和钠质流纹岩等，缺乏共生的玄武岩。它们的显著特点是富钠、贫钾，亏损重稀土和Y，Sr的含量较高，反映了在较高的压力条件下基性火成岩源岩熔融作用的产物。现代的埃达克岩主要沿环太平洋分布(Martin,1999)，常与浅成热液和斑岩型Au,Ag,Cu,Mo矿床共生(Thieblemontetal.,1997)，并被看着是由俯冲的大洋板片熔融的产物（DefantandDrummond,1990)。三类埃达克质岩石1

5、、与年轻俯冲板片熔融相关的埃达克岩Adakite,DefantandDrummond,1990);2、太古代TTG片麻岩（H.Martin,1999)；3、与底侵到下地壳的玄武岩熔融有关的类埃达克岩(blancaite?TheCordilleraBlancabatholith,Peru)(AthertonandPetford,1993)俯冲带岩浆形成条件：（1）高热梯度的板片熔融，薄地幔楔，可有斜长石的残余相（太古代TTG）；（2）厚地幔楔下的板片熔融，缺乏斜长石的残余相（adakite)；（3）低热梯度、老的岩石圈板片脱水，交代地幔楔，熔融形成典

6、型的弧钙碱性岩浆岩。（上部阴影区代表水化拉斑玄武岩部分熔融并留下含角闪石和石榴石残余的温压条件）2、刘家洼杂岩体中高Sr低Y花岗岩的成因可能的成因方式包括：（1）太古代TTG片麻岩（具高Sr低Y特征）的熔融（2）基性地壳岩石在下地壳环境下的熔融（3）幔源基性岩浆分离结晶（FC）（4）幔源基性岩浆分离结晶与同化混染的结合（AFC）(1)太古代TTG片麻岩的熔融能产生刘家洼的高Sr低Y花岗岩类吗？结论:不能合理解释相关资料有利证据：具相似的地球化学型式不利证据：刘家洼花岗岩εNd高，TDM年轻同位素资料对比岩类εNdTDM(Ga)刘家洼花岗岩(4)-2

7、2.22.52.140.13崆岭杂岩和大别山超高压带中TTG片麻岩(7)-40.93.13.240.16（2）基性地壳岩石在下地壳环境下的熔融能产生刘家洼的高Sr低Y花岗岩类吗？根据实验研究成果,刘家洼花岗岩成分与玄武岩熔融产物相比,CaO偏低,MgO偏高,A/MF(Al2O3/MgO+FeOt的摩尔比)偏高.挪威Tromso大学KjellP.SkerlieVariationofelementabundancesCaO偏低,MgO偏高第10页A/MF(Al2O3/MgO+FeOt的摩尔比)偏高其他解释（3）幔源基性岩浆分离结晶（FC）（4）

8、幔源基性岩浆分离结晶与同化混染的结合（AFC）采用了Nielsen(1990)的MIX3软件模拟,表明在大于10千巴的压力