岩石地球化学讲义.doc

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1、《岩石地球化学》讲义-24熔离作用(liquation)或岩浆不混溶作用(meltimmiscibility)岩浆冷却或上升减压时，原来均匀单相的熔体有时会分解成两个成分不同的熔体相。这一过程成为熔离作用(liquation)，它是由岩浆的不混溶性质所决定的。这一过程类似于碱性长石的出溶。分裂的组分一个偏酸性一个偏基性，或者一个是富Fe,Ni硫化物的熔体（有利于成矿），一个为硅酸盐岩浆。这部分研究相对较弱（一些情况将在微量元素部分介绍）。5岩浆混合作用(mixing,mingling)两个成分不同的岩浆发

2、生混合，由于混合方式和混合比例的差异也使混合形成的岩浆成分有很大的变化。福建沿海平潭岛上的I型花岗岩被认为是岩浆混合作用的产物。周新民和董传万等从野外地质学，矿物学和岩石地球化学证实了花岗质岩浆受到玄武质岩浆混合的存在。6沉积岩中的混合作用(Mixinginsedimentaryrocks)Trendsonvariationdiagramsforsedimentaryrocksmayresultfromthemixingofthedifferentingredientswhichconstitutethe

3、sediment.Bhatia(1983),inastudyofturbiditesandstonesfromeasternAustralia,showsHarkerdiagramsinwhichthereisachangeinmineralogicalmaturity,i.e.anincreaseinquartzcoupledwithadecreasintheproportionsoflithicfragmentsandfeldspar(Fig1-18).Fig1-18Harkervariationdi

4、agramsforquartz-richsandstonesuitesfromeasternAustralia(Bhatia,1983).TheincreaseinSiO2inflectsanincreasedmineralogicalmaturity,i.e.agreaterquartzcontentandasmallerproportionofdetritalgrains.ArgastandDonnelly(1987)认为在成分变化图上，如果二元组分（x轴，y轴）密切相关（线性变化），则可能反映的是该

5、套沉积岩是由两种矿物组分混合的。如石英—伊利石，或长石/石英—伊利石混合。如果变化是曲线或无规律（弥散的），则可能是三组分混合。如石英—伊利石—方解石。7风化蚀变中的成分变化(compositionvariationofrocksonweatheringconditions4)图1-19Al2O3-CaO*+Na2O-K2O三角图说明花岗岩和辉长岩在风化作用中的成分变化,CaO*是指样品中硅酸盐中的CaO。这里涉及的主要是化学风化。不同抗风化的能力不同，这样易风化的那些矿物中的活动组分就容易流失。Nesb

6、it&Young(1982)提出的化学蚀变指数(CIA)可以定量地反映蚀变的强弱。CIA=Al2O3/(Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)化学蚀变指数（CIA）越大说明风化蚀变越强。Al2O3—CaO*+Na2O—K2O三角图可以说明风化作用造成的成分变化趋势（图1-19）。图1-19显示花岗岩和辉长岩的初始变化是沿着平行Al2O3—CaO*+Na2O的轴方向发展，K2O几乎不变，而CaO*+Na2O减低和Al2O3升高；随着风化进一步发展，K2O也显著丢失，成分向Al2O3顶点方向发展。这一发展过

7、程表明早期由于斜长石的分解，随后是钾长石和铁镁硅酸盐矿物的分解。CIA和上述三角图解可以用来研究现代风化剖面和各种沉积岩的元素变化特征，建立标准变化模式，从而解读古老的风化剖面成分变化的原因和条件。8．变质岩中的成分变化变质岩中的成分变化涉及到两方面，一种是原岩所固有的，即变质岩的成分反映的只是原岩的成分变化。如在苏格兰太古代Lewisian杂岩中条带状片麻岩的主量元素所表现的线性趋势。但也有认为这种变化反映了一种富铁镁的组分与长英质组分的构造混合。变质岩中的另一方面成分变化涉及到元素的活化转移，即原岩成

8、分发生变化。变质岩中的成分变化固然可以通过固态扩散和部分熔融的熔体抽取而产生。但是，外来的流体（有时包含少量熔体）与岩石的相互作用（交代作用metasomatism）是造成元素变化（转移）的重要因素。主量元素的活化转移受三个主要因素控制：未蚀变的（原岩）中矿物成分和稳定性；蚀变产物中矿物的成分和稳定性；流体相的成分、温度和体积。元素的运动可以从新形成的矿物相和成分变化来检测，也可以根据一些新出现的脉体。协变图中分散的成分变化仍