文档介绍：岩浆岩岩石学
西北大学地质系
赖绍聪
2005年4月
第十三章岩浆岩的共生组合及其形成大地构造环境

●二十世纪初期，岩石学家开始注意到不同类型的火成岩具有显著的地域分布规律。
● ；上层地幔为亏损的软流圈地幔，它是洋中脊拉斑玄武岩原始岩浆的起源区；底劈上隆由上下地幔层的边界附近开始产生，部分熔融作用也同时发生。而上隆体附近的亏损地幔也将产生部分熔融，这两种部分熔融的产物可能发生岩浆混合作用，最后岩浆喷出形成洋岛(海山)火山岩，在中脊区则形成洋脊拉斑玄武岩。不同的是，在中脊区，亏损地幔熔融物占有更为重要的地位。
●洋岛(海山)火山岩主要是拉斑玄武岩岩浆的产物，它是由大量拉斑玄武岩和较少的碱性岩组成。
●夏威夷群岛的火山岩中，拉斑玄武岩占85%，其它为中性及酸性岩、碱性玄武岩和更少的更为碱性的基性岩。
●冰岛的火山岩也属拉斑玄武岩系，但分异产物比夏威夷的多，这里还有流纹岩及火山碎屑岩，同时还有碱性玄武岩。
●洋岛玄武岩含K2O、TiO2、P2O5高，大离子半径的不相容元素包括轻稀土元素在内都比洋中脊玄武岩高。
●大洋板内火山岛链往往显示出有规律的演化历史，夏威夷群岛就是一个实例。
●在该地区，一个特定火山的最老的岩石均为橄榄拉斑玄武岩，随后富铁石英拉斑玄武岩的丰度增大，最后是少量的碱性玄武岩(及其分异物)。
●这种事件顺序用热点模式最容易解释。
●在热点模式中，认为那些早期的岩浆活动反映了在地幔热柱中或其上面的广泛熔融作用。随着火山在热点上的运动，少量岩浆到达地表，以及浅处，分离结晶作用变得更占优势，产生较多的石英拉斑玄武岩。
●随着火山趋近地幔柱的边缘，等温线下降，熔融作用的深度及程度减小，结果产生小体积的碱性玄武岩。
2 离散型板块边缘岩浆活动
大洋中脊岩浆活动
●大洋中脊是最重要的离散型板块边缘，是大洋区中最大量的火成岩产生地，也是洋壳产生的地方，洋底不断在中脊处形成，而后运移到大洋各外。
●大洋中脊以产生拉斑玄武岩和缺乏安山岩为特征，这种拉斑玄武岩，通常称为洋脊拉斑玄武岩(MORB—mid ocean ridge basalt)。
●板块扩张引起的压力释放将产生岩浆，沿洋中脊，地震活动产生于较浅的深度上，而观察到的热流却很高，说明该区贫碱的拉斑质玄武岩浆产生于较浅的深度位置上(Jokat等，1992)。
●洋中脊缺乏安山岩的原因可归结如下：
●(1)没有俯冲作用发生，因此也没有水份带入上地幔。
●(2)由于地壳较薄，沿中脊的一些扩张裂隙不能阻止水份的散失，因而水压很低，不足以产生安山质岩浆。
●洋脊岩石中Fe3+/Fe2+低的原因可能正在于此—即低水压造成低氧逸度。
●因此，围绕洋脊产生的岩浆活动是无水的。
● Nicholls和Ringwood还认为大洋拉斑玄武岩相当于岛弧拉斑玄武岩的无水等效物。
●洋脊拉斑玄武岩主要有以下特征：
●(1)斑晶或为橄榄石或为斜长石，或二者兼而有之。基质矿物是橄榄石、斜长石、单斜辉石和铁矿物，常含有玻璃质及结晶的矿物雏晶。
●(2)低钾(K2O<%)高钛(-%)P2O5含量低(<%), (FeO + Fe2O3 ) / MgO = -。
●(3)以相对高的Al2O3和Cr含量，以及大离子亲石元素(LIL)，如Rb、Cs、Sr、Ba、Zr、U、Th和轻稀土亏损或平坦型稀土模式区别于大陆和岛弧拉斑玄武岩。
●大洋中脊的侵入岩组合，主要岩石为辉长岩和橄榄岩。
●辉长岩有两类，一类是早期结晶分异形成的堆晶岩；另一类是由强烈分异后残余熔体形成的辉长岩。
●橄榄岩也有两类，一类是地幔岩部分熔融后残留下的；另一类是结晶分异作用的产物。
●大洋中脊下部的温度和地热梯度表明，洋脊拉斑玄武岩是在小于30km深度内，由部分亏损地幔橄榄岩经20—30%的部分熔融形成的。
●而辉长岩和橄榄岩则与原始熔体的分离结晶有关。
大陆裂谷系岩浆活动
●裂谷带(Rift Vallay)是地表最主要的构造活动带之一，是沿大致平行断裂发育的凹陷地形，属于一种影响深、延展长的大型伸展构造(马杏垣，1982)。
●由于裂谷带之下热地幔的上涌和岩石圈在伸展应变发展进程中的变薄，在初期裂谷作用以前，首先将产生岩石圈破裂前拱起阶段，形成大型穹隆构造和伴生的三联构造以及众多的断块构造，并伴随大面积陆相碱性和次碱性玄武岩喷发。
●当足够的伸展作用影响到穹状隆起区域时，岩石圈下部可能由于软流圈物质的挤入和岩石圈的向下陷落而变薄，上部则因铲式断层效应和塑性流动而伸展，于是地壳表面发生沉降，形成陆内裂