实验七综合实验玄武岩的成分与结构成因分析

1、实习七 河北汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析 实习目的与要求 1、鉴定不同类型岩石的矿物组成及其含量，结 构和构造特征，认识地幔来源的二辉橄榄岩包体 和捕掳晶的特征，作出必要的素描图。 2、结合对河北汉诺坝玄武岩的标本、薄片观察， 分析其地球化学特征，学会如何利用岩石化学资 料进行岩石定名和岩石系列划分。 3、编写研究报告。 1. 汉诺坝玄武岩的时空分布 广义的汉诺坝玄武岩系泛指分布在内蒙古高 原东南缘的晚第三纪火山岩，面积约18000 Km2。 主要分布于大同-张家口和围场-赤峰以北的广大 地区。它们受控于东西走向的深断裂。 本次实习所涉及的汉诺坝玄武岩指分布在 河北省张家口以北的崇礼和尚义

2、之间的晚第三 纪火山岩。 TLFZ:郯庐断裂带； DTGL:大兴安岭 太行山重力梯度带 汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架 秦岭大别造山带 扬子克拉通 华北克拉通 TLFZ DTGL 北京 汉诺坝 汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架 2. 玄武岩的常见岩石种类 2.1 玄武岩系列划分 依据：SiO2-（Na2O+K2O）或碱度（） 类型： 碱性系列玄武岩：碱度大于3.3 亚碱性系列玄武岩：碱度小于3.3 2.2 常见类型 A. 亚碱性系列 进一步划分依据：AFM图 或（FeOt）/（MgO）- SiO2图解 拉斑玄武岩系列：富铁趋势 钙碱性系列：富碱趋势 类型：一般以化学成分为准，较重要的种类 有

3、： 拉斑玄武岩： 高铝玄武岩：Al2O3大于16-17% 粗玄岩：基质具粗玄结构（间粒结构） 细碧岩：Ab、Chl组合为特征，富含 Na2O海底火山喷发的产物 B. 碱性系列 化学成分：（Na2O+K2O）大于5%； 富TiO2大于2% 种类：根据CIPW标准矿物霞石（Ne）和橄 榄石（Ol）含量 碱性橄榄玄武岩： 碱玄岩： 碧玄岩： NeHyOlQ命名法 玄武岩类型划分 5 3. 地幔橄榄岩的常见种类与结构 3.1常见种类： 纯橄岩 方辉橄榄岩 尖晶石二辉橄榄岩 斜方辉石岩 二辉石岩 单斜辉石岩 橄榄斜方辉石岩 方辉橄榄岩e 异剥橄榄岩 二辉石岩 橄榄二辉石岩 90 40 10 10 橄榄单

4、斜辉石岩 超镁铁质岩的分类 3.2 典型结构 A.变质变形结构 原生粒状结构： 碎斑结构： 等粒结构：镶嵌等粒 B. 火成结构及部分熔融结构 粗粒镶嵌结构、包含结构 橄榄岩中出现熔融囊状体、Cpx出现海绵 边、Cpx表面出现麻点 地幔橄榄岩的野外产状 地幔尖晶石二辉橄榄岩 （单偏光） 地幔尖晶石二辉橄榄岩 （正交偏光） 辽西的二辉橄榄岩- 等粒结构、三边平衡 橄榄石的扭折带结构 捕虏晶：Ol 环状裂纹、 扭折带和基质的关系 捕虏晶：Ol 环状裂纹、 扭折带和基质的关系 4. 汉诺坝玄武岩中的捕虏晶和斑晶 捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系 捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系 斑晶的特征：晶型、

5、环带 汉诺坝玄武岩的常量元素含量表 A-01A-01A-02A-02A-03A-03B-01B-01B-02B-02B-03B-03 SiO2SiO245.24 45.24 45.26 45.26 45.45 45.45 51.01 51.01 50.30 50.30 50.82 50.82 TiO2TiO22.75 2.75 2.83 2.83 2.70 2.70 1.77 1.77 1.90 1.90 1.85 1.85 Al2O3Al2O314.29 14.29 14.29 14.29 14.68 14.68 15.10 15.10 14.99 14.99 15.19 15.19 Fe2

6、O3Fe2O313.23 13.23 13.45 13.45 13.23 13.23 11.30 11.30 11.90 11.90 11.13 11.13 MnOMnO0.16 0.16 0.17 0.17 0.17 0.17 0.14 0.14 0.12 0.12 0.15 0.15 MgOMgO8.12 8.12 7.94 7.94 7.27 7.27 6.87 6.87 6.65 6.65 6.86 6.86 CaOCaO8.46 8.46 8.31 8.31 7.85 7.85 9.04 9.04 9.61 9.61 8.83 8.83 Na2ONa2O3.76 3.76 4.06

7、4.06 4.51 4.51 3.10 3.10 3.06 3.06 3.27 3.27 K2OK2O2.79 2.79 2.52 2.52 2.35 2.35 0.99 0.99 0.98 0.98 1.13 1.13 P2O5P2O51.01 1.01 1.06 1.06 1.13 1.13 0.28 0.28 0.31 0.31 0.36 0.36 H2OH2O2.63 2.63 2.47 2.47 2.95 2.95 1.05 1.05 0.98 0.98 0.89 0.89 CO2CO20.26 0.26 0.28 0.28 0.00 0.00 0.20 0.20 0.80 0.80

8、 0.27 0.27 TotalTotal99.81 99.81 99.89 99.89 99.34 99.34 99.60 99.60 99.82 99.82 100.09 100.09 MgMg 606059595858606058586060 KK231512315120911209111950019500821582158132813293779377 P P441044104628462849344934122312231354135415721572 TiTi165001650016980169801620016200106201062011400114001110011100 A

9、-01A-01A-02A-02A-03A-03B-01B-01B-02B-02B-03B-03 RbRb45.745.721.121.122.322.37 713.213.212.812.8 SrSr128512851172117213461346419419428428481481 BaBa702702661661695695196196224224265265 V V150150157157134134144144152152156156 CrCr177177175175138138172172156156174174 CoCo545455554848474750504848 NiNi15

10、3153157157139139121121129129435435 GaGa252525252727202021212121 Y Y202020202020171718181616 ZrZr326326331331366366115115120120126126 HfHf7.47.47.57.57.87.82.92.93 33.13.1 NbNb828282829090151518182323 TaTa5.25.24.94.95.65.60.980.981 11.31.3 ThTh6.26.27.37.37 71.11.11.21.21.41.4 LaLa58586060656511.711

11、.713.113.115.215.2 CeCe113113122122128128262630303434 NdNd51515555585814.914.917.117.118.218.2 SmSm10.510.510.910.911.411.44.24.24.54.54.64.6 EuEu3.43.43.573.573.723.721.521.521.611.611.621.62 TbTb1.181.181.21.21.151.150.660.660.690.690.730.73 YbYb0.940.940.960.960.880.881.471.471.391.391.291.29 LuL

12、u0.140.140.140.140.110.110.210.210.20.20.180.18 汉诺坝玄武岩的微量元素和系统元素含量表 汉诺坝玄武岩和地幔橄榄岩包体的矿物化学成分 岩岩 性性二辉橄榄岩包体二辉橄榄岩包体玄武岩玄武岩 矿物OlOlOlOlOlOlOpxOpxOpxOpxCpxCpxOlOlCpxCpxOpxOpxOlOl SiOSiO2 2 39.639.6 5 5 40.940.9 6 6 39.239.2 7 7 53.53. 9595 56.56. 5656 51.51. 6767 40.40. 2222 52.52. 5656 53.353.3 7 7 42.42. 5

13、5 TiOTiO2 20.00 0.00 0.02 0.02 0.00 0.00 0.10.1 8 8 0.00.0 0 0 0.20.2 3 3 0.00.0 0 0 0.40.4 7 7 0.16 0.16 0.00.0 1 1 CrCr2 2OO 3 3 0.28 0.28 0.03 0.03 0.00 0.00 0.10.1 7 7 0.40.4 0 0 0.40.4 1 1 0.10.1 9 9 8.08.0 1 1 0.05 0.05 0.30.3 5 5 AlAl2 2OO3 30.06 0.06 0.04 0.04 0.04 0.04 4.74.7 3 3 1.41.4 6 6

14、 5.05.0 2 2 0.10.1 6 6 0.40.4 7 7 1.34 1.34 0.00.0 0 0 FeOFeO 10.110.1 5 5 7.82 7.82 10.410.4 0 0 7.77.7 4 4 4.74.7 3 3 4.64.6 8 8 10.10. 07 07 2.82.8 8 8 20.020.0 9 9 14.14. 91 91 MnOMnO0.27 0.27 0.15 0.15 0.05 0.05 0.00.0 9 9 0.00.0 9 9 0.00.0 0 0 0.30.3 4 4 0.00.0 5 5 0.50 0.50 0.00.0 8 8 MgOMgO

15、49.049.0 6 6 50.850.8 6 6 50.150.1 7 7 31.31. 84 84 35.35. 83 83 18.18. 42 42 48.48. 18 18 15.15. 36 36 23.823.8 7 7 41.41. 79 79 CaOCaO0.11 0.11 0.05 0.05 0.03 0.03 1.11.1 2 2 0.80.8 2 2 18.18. 59 59 0.10.1 4 4 18.18. 51 51 0.41 0.41 0.10.1 7 7 NaNa2 2OO0.02 0.02 0.06 0.06 0.04 0.04 0.10.1 3 3 0.00

16、.0 5 5 0.90.9 3 3 0.00.0 2 2 1.61.6 5 5 0.14 0.14 0.00.0 8 8 KK2 2OO0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00.0 0 0 0.00.0 0 0 0.00.0 0 0 0.00.0 3 3 0.00.0 0 0 0.00 0.00 0.00.0 6 6 TotalTotal 99.699.6 0 0 99.999.9 9 9 100.100. 00 00 99.99. 95 95 99.99. 93 93 99.99. 95 95 99.99. 35 35 99.99. 96 96 99.999.9

17、4 4 99.99. 95 95 WoWo 2.12.1 0 0 1.51.5 0 0 38.38. 80 80 43.43. 90 90 0.90 0.90 3540455055606570758085 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Alkaline Subalkaline SiO2 Na2O+K2O 汉诺坝玄武岩的SiO2-(Na2O+K2O)(Wt%)图解 5. 汉诺坝玄武岩的岩石化学和微量元素地球化学特征 1 10 100 500 La Ce Pr NdSm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 岩石 / 球粒陨石 汉诺坝玄武岩稀土元素配分模式

18、图 1 10 100 400 Rb Ba Th Nb Ta K La Ce Sr P Nd Zr Hf Sm Eu Ti Y Yb 岩石 / 原始地幔 汉诺坝玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图 6. 主 要 内 容 1. 系统鉴定玄武岩和橄榄岩包体的基本结构、构造和 矿物组成、含量，准确定出岩石名称。 （1）尖晶石鉴定特征。 （2）橄榄岩中两种辉石的区别标志：多色性、消光 角，斜方辉石具有弱多色性和平行消光。 （3）特征结构：部分熔融结构- Cpx出现海绵边。 原生粒状结构： 间粒结构 2. 岩石化学成分的应用定名和系列划分 3. 岩石成因分析：岩浆来源 实验报告编写提纲 题目：汉诺坝玄武岩的

19、成分和结构成因分析 1. 地质概况（分布图） 2.玄武岩的岩相学特征 2.1玄武岩的成分与结构（镜下素描图） 2.2 捕虏晶与斑晶的区别：形态、结构和变 形 3.玄武岩的岩石化学特征与岩石系列（定名和 系列划分图SiO2-（Na2O+K2O） 4. 地幔橄榄岩包体的岩相学特征（镜下素描 图） 5. 汉诺坝玄武岩的岩浆来源（橄榄岩包体证 据） 主主 要要 参参 考考 文文 献献 1. 邱家骧，李昌年，汉诺坝玄武岩板块构造环境及岩浆 成因机理的分析. 岩石学报， 1986，（2）：111 2. 李天福，马鸿文，白志民.汉诺坝玄武岩的地球化学特 征及成因模式. 岩石矿物学杂志，1999，18（3）：

20、217- 228 3. 邓晋福，鄂莫岚，路凤香. 汉诺坝玄武岩化学及其演化 趋势. 岩石学报，1988，（1）：22-32 4. 支霞臣，冯家麟. 汉诺坝玄武岩的地球化学. 刘若新主 编，中国新生代火山岩年代学与地球化学，地震出版社， 1992，114148 TLFZ:郯庐断裂带； DTGL:大兴安岭 太行山重力梯度带 汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架 秦岭大别造山带 扬子克拉通 华北克拉通 TLFZ DTGL 北京 汉诺坝 2. 玄武岩的常见岩石种类 2.1 玄武岩系列划分 依据：SiO2-（Na2O+K2O）或碱度（） 类型： 碱性系列玄武岩：碱度大于3.3 亚碱性系列玄武岩：碱度小于3.

21、3 3. 地幔橄榄岩的常见种类与结构 3.1常见种类： 纯橄岩 方辉橄榄岩 尖晶石二辉橄榄岩 斜方辉石岩 二辉石岩 单斜辉石岩 橄榄斜方辉石岩 方辉橄榄岩e 异剥橄榄岩 二辉石岩 橄榄二辉石岩 90 40 10 10 橄榄单斜辉石岩 超镁铁质岩的分类 A-01A-01A-02A-02A-03A-03B-01B-01B-02B-02B-03B-03 RbRb45.745.721.121.122.322.37 713.213.212.812.8 SrSr128512851172117213461346419419428428481481 BaBa702702661661695695196196224224265265 V V150150157157134134144144152152156156 CrCr177177175175138138172172156156174174 CoCo545455554848474750504848 NiNi153153157157139139121121129129435435 GaGa252525252727202021212121 Y Y202020202020171718181616 ZrZr326326331331366366115115120120126126 HfHf7.47.47.57.57.87.82.92.93 33.13.1