文档介绍：•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
4
3
2
1
( 一) 地球演化的外部
条件和环境的变化
——影
元素
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℃/ 109 a,其中地表热流的
5
80 %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
0
4
3
10 9 a
2
1
0
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——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
SiO 2
Al 2 O3
MgO
CaO
Na2 O
K2 O
Ba
Sr
Rb
Ni
Cr
Th
U
Rb/ Sr
Th/ U
K2 O/ Na 2 O
790
410
100
26
88
810
310
125
11
45
550
350
145
20
35
508
213
150
22
53
晚期形成的地壳与早期形成的地壳相
比较
——