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1、基性火山岩1、一般特征和岩石类型,玄武岩的分布,1.洋中脊2.大陆裂谷3.岛弧4.活动大陆边缘,5.弧后盆地6.洋岛7.陆内活动带,Mantleplume,Mantleplume,1.1.2 玄武岩 玻璃质或隐晶质基性火山岩，通常含有斜长石、辉石、Fe-Ti 氧化物，含或不含橄榄石。SiO2:45-52 wt.%Na2O+K2O 5 wt.%（1）颜色：黑色,绿色灰绿色,暗紫色,深灰色.紫色：强烈氧化“玄”black;（2）矿物:主要Pl+Py 次要Ol,Am,Bi化学成分与辉长岩相同,（3）结构岩石:斑状玄武岩、无斑玄武岩、玄武玻璃 斑状结构斑晶:pl,py,ol;基质:玻璃质,间隐结构（镜
2、下）,指示冷却速率不同,区分冷却速率,显晶质结构1,斑晶:ol，基质:间粒结构fine-grained py and mt filled in spaces among platy Pl crystals（+）,Ol,斑晶:Ol and Py;基质:fine-grained Py and glass filled in spaces among platy Pl（+）,Py,Ol,Py,显晶质结构1,辉绿结构,（4）构造:气孔构造、杏仁构造枕状构造 海相喷发柱状节理 4，5，6，7 边，江苏六合 福建牛头山 四川峨眉山,浮岩,Very light due to abundant of fuma
3、roles,can float above water,Inner texture:black round-fumaroles;white cryst-Ol;fine light gray are Pl.（+）,浮岩-2,fumaroles,Ol,Pl,Q,Ch,Q,Ch,Q,杏仁构造,枕状构造,J.McPhie,M.Doyle,R.Allen,1993,枕状构造断面,柱状节理,柱状节理,柱状节理,（5）岩石类型划分，根据：（a）斑晶：橄榄玄武岩，伊丁石玄武岩、辉石玄武岩、斜斑玄武岩（b）结构和构造：斑状玄武岩，玻璃玄武岩，气孔杏仁玄武岩、浮岩（c）化学成分:拉斑玄武岩;钙碱性玄武岩;碱性玄武
4、岩,2 化学分类 SiO2=45-53%:基性岩 亚碱性系列：3.3 碱玄岩系列：3.3,SiO2-（K2O+Na2O）图（Irvine，1977）,碱性系列,亚碱性系列,亚碱性系列的再分,Na2O+K2O,MgO,Total Fe as FeO,Shoshonite,玄武岩类的一般特征,主要岩石类型:亚碱性系列：拉斑玄武岩含 Pl(高An)和 Py(Opx 和 cpx);大洋和大陆上广泛分布,e.x.峨眉山玄武岩高铝玄武岩Al2O3高（16%），SiO2 小于拉斑玄武岩，成分与拉斑玄武岩相似，但 Pl更多，Kf/Ab 可呈斑晶出现;洋岛、活动大陆边缘和造山带粗玄岩：结晶较好的半晶质岩石，辉绿
5、结构;是喷出岩玻基玄武岩：玻基斑状结构，斑晶:Py,Pl 和 Ol;基质为橙色玻璃细碧岩：主要含有钠长石和绿泥石的一种特殊喷出岩，含Na2O高。通常被认为是大洋玄武岩蚀变的产物。,碱性系列：碱性橄榄玄武岩：Ne=05%，无或少 Hy，Ol 常见普通辉石（高Ti)、少透辉石)。斜长石与碱性长石-歪长石,透长石共生。Ne(霞石)少或无，但在标准矿物中有 Ne（5%,Ol5%,Ol5%,Pl+Ol+Cpx+Fs、较碱玄岩更多 Ol（5%,可达25%)。基质:Ol 和 Cpx，FS 存在于基质中;包括霞石碧玄岩和白榴碧玄岩 石龙岩：无Pl，但有 AF。Ol+Di+Af+白榴石,3 其它相关岩石,喷出相
6、的基性和超基性岩:苦橄岩玻基纯橄岩,麦美奇岩科马提岩,1.苦橄岩 一种富含橄榄石的玄武岩 MgO 18 wt.%和(Na2O+K2O)=1-3 wt.%.（1）颜色：深绿黑色（2）结构:细粒结构,或斑状结构 斑晶:Ol,Py.Ol 更常见.（3）矿物组成：主要 Ol(50-70%)+Py,少或无 Pl 和 Hb副矿物 Mt，ilm，Ap 含玻璃质,2.科马提岩 玻璃质超基性岩，形成于熔岩或浅成侵入体，含 18 wt.%MgO 和 9%）,CaO/Al2O31，K2O0.9%（2）矿物成分:Ol（高 MgO,Fo=90-95）Cpx(高 Al)Cr-尖晶石+玻璃 ilm,mt（3）结构：鬣刺结构
7、橄榄石和辉石的针状骸晶平行排列成簇，分布在玻璃基质中，似鬣刺草（澳大利亚的一种草名），鬣是马颈上的长毛。鬣刺结构成因是熔浆快速冷却，长出了骸晶。,鬣刺结构,Parallel and radiate arrangements of elongate olivines and pyroxenes（引自University of British Columbia）,科马提岩:spinifex texture,（4）构造：枕状构造（5）产出:南非,加拿大和澳大利亚 太古代变质岩中.,4 玄武岩成因,地幔岩石熔融的产物,Dry Solidus,A,B,Mechanisms of melt generat
8、ion:(1)Decompression(-DP,e.g.,MOR,hotspots/plumes)(2)Heating(DT,e.g.,crustal melting for granite/granitoid due to basaltic magma heating or possibly internal heating due to K-U-Th heat accumulation)(3)Addition of H2O(and alkalis)(DPH2O,e.g.,Arcs/subduction zones),部分熔融,4.1 压力(深度)影响低压 P（0-5108Pa）,熔融顺序
9、：Cpx-Opx-Sp-Ol,当 Cpx 全部熔融时，Opx（En顽火辉石）开始熔融：En=OL(固相)+SiO2(液相)SiO2 升高,形成石英拉斑玄武岩.,P(5108Pa-20108Pa),熔融顺序:Cpx(1350)Sp(1500)Opx(1750)OL,Cpx 首先熔融，钠 Na 存在于二辉橄榄岩的Cpx中，因此熔体 Na2O,形成碱性玄武质岩浆.,高压下:P=40108Pa，熔点 T=1570，Cpx 先熔，然后 Ga，形成橄榄拉斑玄武岩浆,固相线,液相线,4.2.部分熔融程度,源岩(二辉橄榄岩),部分熔融（PM）形成的岩浆的过程,PM,部分熔融将使一种岩石转化成两种成分和物理性质
10、不同的岩石,4.3.挥发分的作用 降低熔融温度 T,可以在更深处熔融形成石英拉斑玄武岩.4.4.成分不均一性 取决于源区成分和构造背景depending on source composition/tectonic settings,5 玄武岩形成的构造环境(1)MORBS 形成于大洋中脊（MOR）环境，由于快速伸展，3cm/a(达 5cm/a 或更高)。很薄的洋壳导致了低压和高温熔融，熔融程度高，形成大洋拉斑玄武岩。,玄武岩的成因与构造环境,洋中脊玄武岩 低压 部分熔融程度高(20-30%),不相容元素亏损 大陆裂谷玄武岩 高压 部分熔融程度低,不相容元素富集,易出现碱 性熔浆;随熔融程度的增高,不相容元素的比 例降低,转而出现拉斑玄武岩质熔浆大陆边缘玄武岩 富含挥发份 熔融温度降低，熔融程度高，形成富含挥发 份的熔浆.结晶速度快，且伴随明显的结晶分 异作用，形成玄武岩-安山岩-英安岩组合,洋中脊玄武岩,Mid-Ocean Ridge Basalt,(2)大陆裂谷与热点火山 可能是与地幔柱有关的软流圈上涌引起的岩石圈减薄、裂谷形成和新大洋的形成。,思考题,形成玄武岩的源区为何是地幔而不是地壳？哪些因素影响地幔的熔融程度？玄武岩主要产生于哪些构造环境？玄武岩的成分类型与形成背景的关系,
