成因岩石学复习资料

1、成岩石学复习大纲一、名词解释（共xx分）1、不相容元素：又称湿亲岩浆元素(hy-gromagmatophile elements)，在岩浆或热液的矿物结晶过程中趋向于在液相中富集的某些微量元素(如Sn、Li、Rb、Sr、Cs、Be、Ba、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、u和稀土元素)。因其浓度低，不能形成独立矿物相。因受其离子半径、电荷和化合键所限，很难进入造岩矿物晶体结构中，而在残余岩浆或热液中相对富集。其固液相分配系数近于零。元素的不相容性可因结晶条件的不同而改变。2、 煌斑岩： 煌斑岩为细粒致密块状基性脉岩，常可发现角闪斑晶，为片麻岩之侵入岩脉。其接触带可见绿帘石岩之换质带或团块。主要由绿

2、帘石、绿泥石、方解石与斜长石组成。煌斑岩为一种浅成岩，通常颜色较深，含有由暗色矿物组成的斑晶，在肉眼观察时，其标本闪闪发光，因此而得名。其组成成分多为长石和与斑晶相同的暗色矿物，尤其是云母。产地如金门夏墅、烈屿红山。3、 岩浆同化混染作用:岩浆熔化或溶解围岩或捕虏的围岩碎块，将改变岩浆的成分，当熔化或溶解较彻底时，称同化作用；不彻底时可有未熔物质的残留，称为混染作用。4、 鲍文反应原理 :5、 沉积环境与沉积相:沉积环境:发生沉积作用的、具有独特的物理、化学和生物特征的地貌单元（地点、场所），即在物理上、化学上和生物上均有别于相邻地区的一块地球表面。沉积相:沉积环境及其在该环境中形成的沉积岩（

3、物）特征的综合。6、 大离子亲石元素:大离子亲石元素是指离子半径大，电荷低，离子电位<3，易溶于水的元素，化学性质活泼，地球化学活动性强，特别是有流体参与的系统。典型代表为K、Rb、Sr、Ba、Cs、Pb2+、Eu2+等。7、 榴辉岩:榴辉岩是一种高温高压变质岩，含绿辉石、石榴子石，常常含蓝闪石等矿物。超高压环境形成的榴辉岩可含柯石英和（或）金刚石。8、 混合岩化作用:是一种介于变质作用和典型的岩浆作用之间的一种有不同性质流体参加的造岩作用和成矿作用引的总称。9、 辉长岩:辉长岩是一种基性深层侵入岩石，主要由含量基本相等的单斜辉石和斜长石组成，此外尚有角闪石、橄榄石、黑云母等成分。辉长岩

4、为灰黑色，结构为中粒至粗粒，伴生的矿物有铁、钛、铜、镍、磷等。10、 底辟作用: 是指在构造力的作用下，或者由于岩石物质间密度倒置所引起的浮力作用，地下高塑性岩体，如盐、石膏、粘土、页岩及煤层等向上流动并向上推挤或刺穿挤入上覆岩层，从而形成上隆构造的作用。盐丘是最重要的底辟构造；岩浆侵位时也可产生岩浆底辟作用。11、 金伯利岩:金伯利岩(kimberlite)一般被认为是一种碱性或偏碱性的超基性岩。是具斑状结构和（或）角砾状构造的云母橄榄岩。1887年发现于南非的金伯利(Kimberley)，故名，旧称角砾云母橄榄岩。是产金刚石的最主要火成岩之一。二、简述题（每题xx分，共xx分）1、岩浆岩的

5、化学成分分类及每种类型的代表性侵入岩和喷出岩首先把岩浆岩按酸度分成四大类，然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类，如下：超基性岩大类：钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类；偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩；过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。基性岩大类：钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类；相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。这类岩石的侵入岩是辉长岩，分布较少；而喷出岩-玄武岩，有大面积分布。 中性岩大类：钙碱性系列为闪长岩-安山岩类；碱性系列为正长岩-粗面岩类；过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类。侵入岩是闪长岩，相应的喷出岩是安山岩。酸性岩类：

6、主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。侵入岩是花岗岩类，喷出岩是流纹岩和英安岩。2、 简述蛇绿岩的概念、岩石组合和构造意义 一组由蛇纹石化超镁铁岩基性侵入杂岩和基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套。又称蛇绿岩套。 构造: 蛇绿岩的代表性层序自下而上是橄榄岩辉长岩席状基性岩墙和基性熔岩以及海相沉积物。 据上述蛇绿岩的代表性层序现已广泛认为蛇绿岩是贴附于大陆边缘或岛弧上的洋壳碎片因为世界各地蛇绿岩层序有大的相似性它们在一定程度上又可以与现代洋底层序(据挖掘出来的洋底岩石和地球物理资料)对比。然而由于洋壳的消减作用构造侵位或逆掩推覆使蛇绿岩的分布数量少面积小(不足洋壳的十万分之一)并使蛇绿岩层序的完整性受

7、到破坏以致在某些地段只能见到该层序的部分组成或杂乱堆积的混杂岩块。蛇绿岩可以形成于洋中脊弧后盆地弧前盆地岛弧或活动大陆边缘等构造环境。现在大陆上发现的蛇绿岩多数是大陆裂解或弧间扩张的产物而不是洋中脊蛇绿岩。 一个发育完整的蛇绿岩从下向上出现以下岩石序列（Coleman，1977）。超镁铁质杂岩，由不同比例方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄榄岩等组成，具变质构造组构（或多或少发生蛇纹石化）；辉长质杂岩，通常具堆晶结构，常见橄榄岩和辉长岩类，与超镁铁质杂岩比较，堆晶岩变形较弱；镁铁质席状岩墙杂岩；镁铁质火山杂岩，常具枕状构造。3、 I型花岗岩和S型花岗岩的主要区别I型花岗岩（I type granite

8、）是一系列准铝质钙碱性花岗质岩石的总称，主要是各种英云闪长岩到花岗闪长岩和花岗岩。S型花岗岩（S type granite）是一种以壳源沉积物质为源岩,经过部分熔融、结晶而产生的花岗岩。由于Na和Ca在风化过程中易于溶解流失，在沉积岩源岩中的含量会低于未经历风化作用的火成岩源岩中的含量。铝饱和指数（ASI）是区分I型花岗岩与S型花岗岩的重要参数。ASI大于1.1为强过铝质，属S型无疑；ASI小于1.0为准铝质，属I型；ASI介于1.1与1.0之间为弱过铝，属S型抑或I型？应结合其他标志加以区别。例如：P2O5含量、Y、Th等微量元素含量。4、 简述地幔源区/储库/端元的地球化学特征 地幔的几种

9、形式 根据同位素和微量元素组成，在地球化学上已划分为以下6种地幔端元或储源（reservoirs）,通过这些地幔端员广泛的混合作用可以解释所有观察到的各种幔源岩浆岩的同位素和微量元素组成。百度答案：（1）DM 亏损地幔，是洋中脊玄武源区的主要成分，主要特征是低Rb/Sr,高Sm/Nd;143Nd/144Nd比值高，87Sr/86Sr比值低，其&amp;Nd(t)为高正值，&amp;Sr(t)为负值。（2）EMI I型富集地幔，特点是Rb/Sr比值较高，Sm/Nd比值较低；Ba/Th和Ba/La比值高，87Sr/86Sr比值变化大；143Nd/144Nd比值较低。对于给定的206

10、Pb/204Pb,其207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值高。（3）EMII II型富集地幔，特点是Rb/Sr比值高，Sm/Nd比值低，Th/Nd K/Nb和Th/La比值较高。143Nd/144Nd和87Sr/86Sr比值均高于EMI。EMII具有壳幔相联系的交代成因。EMII与上部陆壳有亲缘关系，可能代表了陆源沉积岩 陆壳 蚀变地大洋地壳或洋岛玄武岩的再循环作用，也可能是次大陆岩石圈进入地幔与之混合。（4）HIMU 高U/Pb比值的地幔，U和Th相对于Pb是富集的。HIMU的成因可能是由于蚀变地大洋地壳进入地幔并与之混合，丢失的铅进入地核，地幔中交代流体使Pb和Rb流失。（5）

11、PREMA prevalent mantle 的缩写，称为流行或普遍地幔，为经常观察到的普通地幔成分。特点是206Pb/204Pb为18.2-18.5，高于DM 和EMI,低于EMII和HIMU地幔；87Sr/86Sr低于EMI和EMII,高于DM.143Nd/144Nd高于EMI和 EMII，低于DM.（6）FOZO 地幔集中带。它在DM-EMI-HIMU所构成三角形底部，它是DM和HIMU的混合物，可能源于下地幔，由起源于核-幔边界的地幔热柱捕获。PPT：1. DM (亏损地幔) = N-MORB 源区2. BSE (Bulk Silicate Earth)总体硅酸盐地球或原始均一库 CH

12、UR3. EMI 富集地幔I， 87Sr/86Sr 较低4. EMII 富集地幔II， 87Sr/86Sr较高 (> 0.720, 高于任何合理的地幔源区5. PREMA (PREvalent MAntle) 主体地幔6. HIMU(HIgh m value)高m值地幔地幔端元的特征：DMM，一般在地幔的最上部，亏损不相容元素，代表地壳从 地幔分异后的残留物HIMU，地幔与再循环洋壳的混合，由于洋低热液作用或俯冲带的脱水作用，造成Pb的流失和m值升高EM I和EM II 可能分别来自地幔与下地壳和上地壳的混合三、论述题（共xx分）1 举出三种代表性的超高压变质岩，描述它们的岩石学特征，简

13、述其变质条件。（x分）斑点板岩：原岩：泥质、粉砂质沉积岩及部分中酸性凝灰岩、沉凝灰岩等；主要矿物成分：原岩中矿物没有明显的重结晶现象，新生矿物少，仍以隐晶质为主，显微镜下可见不均匀分布的石英、绢云母、绿泥石矿物；结构构造：由矿物微粒聚集成斑点构造，变余泥状结构。热接触变质作用所形成。碎裂岩：具有碎裂结构或碎斑结构的岩石称为碎裂岩。碎裂岩是原岩在较强的应力作用下破碎而形成。其粒化作用仅发生在矿物颗粒的边缘，而尚未达到糜棱阶段，因而颗粒间的相对位移不大，原岩的特征尚部分被保存下来。据此可以判断原岩的性质。 碎裂岩可由各种岩石破碎而成，但主要在刚性岩石中发育，以长英质岩石中尤为常见。矿物除产生裂缝和

14、机械破碎外，常发生晶面、解理面、双晶结合面的弯曲，云母等片、柱状矿物弯曲扭折，石英呈压扁凸镜状并被细粒的碎基围绕等现象。碎裂岩中还可见到少量新生矿物的出现，如绢云母、绿泥石、绿帘石、方解石等。碎裂岩在断裂带经常可见。由动力变质作用所形成。云英岩：云英岩（greisen），一种变质岩。由花岗岩类在高温气化热液作用下经交 代蚀变形成。呈灰白、灰绿、粉红等色，具细、中粒鳞片状变晶结构和块状构造。主要矿物成分为石英、云母、黄玉、电气石和萤石等，其次为绿柱石、石榴石、金红石等。由气液变质作用形成。2、 论述I-S-M-A型花岗岩岩石地球化学特征（x分）I型花岗岩为准铝质，含有相对高的Na和Ca，起源于地

15、壳中变火成岩的部分熔融；1、成分范围一般很宽(即SiO2 5376)2、通常为准铝质的，但在受到较高度分异的最低量熔融体花岗岩中为过铝质的一般CaO值高(即SiO2 66时为 3.7)3、一般Na20值高(即镁铁质岩石中为2.2，到长英质岩石中为，3.2)4、通常Sr高(跟着CaO变化)5、一般Rb低或中等(高度分馏的衍生物除外)6、在分异程度相同的情况下，RbSr总是低于S型花岗岩的7、ACNK1.1 ，87Sr 86Sr0708， 18O9，源岩为镁铁质到中性的火成岩或来自壳下的火成岩；S型花岗岩为过铝质，含有相对低的Na和Ca，起源于地壳中变沉积岩的部分熔融；1.SiO2 变化6577；

16、2一般为过铝质的；3一般CaO值低；4一般Na2O变化大；5通常Sr低；6通常Rb低；7在分异程度相同的情况下，RbSr总是高于I型花岗岩的；8初始, 87Sr/86Sr>0.708 ACNK1.1 ，18O9，原岩为沉积岩或上壳原岩；M型花岗岩，起源于俯冲洋壳的部分熔融，M指地幔起源的源区。SiO2成分范围 5473,常见铁镁矿物为角闪石、黑云母、辉石，可见显微文象钾长石， ACNK<1.2，Na2O>3.2%，K2O/Na2O很低A型花岗岩的名称，由经历混染的碱性玄武岩经分离结晶形成。 A是指：anhydrous, alkaline, anorogenic；重要意义是将幔

17、源引入花岗岩的岩浆起源范畴 A型花岗岩的地球化学特征：FeO/(FeO+MgO)>0.446+0.0046×wt.% SiO2NK/A>0.85104×Ga/Al>2.6Zr+Nb+Ce+Y>350 ppmFor low Ga/Al and (Zr+Nb+Ce+Y): FeOT/MgO>16zircon saturation temperatures (>830)富集高场强元素、稀土元素是鉴别A型花岗岩的重要标准3、地幔柱及其特征（x分）深部地幔热对流运动中的一股上升的圆柱状固态物质的热塑性流，即从软流圈或下地幔涌起并穿透岩石圈而成的热地

18、幔物质柱状体。地幔内存在着一种上升的、圆柱状的、局部熔融的物质流即“热柱。地幔柱可以分为热地幔柱和冷地幔柱。 热地幔柱是由地幔热物质构成的上升地幔柱。地幔柱有D”层和670 km深度的上地幔两个来源。来源于D”层的地幔柱又有两种类型，一种是直径约为5000 km超地幔柱，另一种是底面直径小于500 km小地幔柱。起源于D”层、直径达5000 km的热地幔柱，目前全球有两个，分别位于南太平洋和非洲下面。冷地幔柱是由滞留在上、下地幔界面附近的板片构成的下降地幔柱，是以巨石状下落的物质移动。热地幔柱、冷地幔柱的对流，是地球内部热传导的主要形式，并且可能贯穿于地球的整个演化过程。 热地幔柱的上升，对应

19、着热点、裂解的超级大陆、大陆裂谷、大洋扩张、伸展盆地、变质核杂岩、剥离断层等各种张性引张伸展离散环境；冷地幔柱的下降，对应着大陆聚合、俯冲、逆冲推覆、碰撞造山等各种汇聚碰撞挤压环境。地幔柱的演化阶段：初始阶段（预地幔柱）-上升阶段（雏地幔柱）-壳幔相互作用阶段（幔枝）-喷发消退阶段（化石地幔柱）。地幔柱冲破岩石圈则形成热点。热点是地幔热柱在地表的反映“露头”，以火山作用、高热流和隆起为标志。地 幔柱估计至少来自 700 千米或更深处 ，直径大致在100250千米左右，上升速率约每年几厘米，由此导致地幔顶部成直径达上百千米的穹状隆起 ，高出四周约 12千米。全球热点大多位于洋中脊的转折拐点或三联

20、点上，少数在板块内部，总共约30余个。陆上较少，约5个。5、 变质相的分类及各变质相的特征低压变质相：以温度增高为序，包括下列各相。钠长绿帘角岩相，见于接触变质晕的最外部，由于距接触带较远或受热变质较弱，原岩的结构和某些矿物可以呈不稳定残余而残留下来，有时可见铁质、碳质或新生矿物集中，呈斑点状，称斑点板岩相。泥质变质岩的典型矿物组合有石英、白云母、黑云母、绿泥石、红柱石；基性变质岩有阳起石、钠长石、绿泥石、绿帘石；钙质变质岩有绿帘石、方解石和白云石等（图21）。普通角闪石角岩相，代表较深的接触变质带。泥质变质岩典型矿物组合决定于原岩中K2O的含量。如果K2O过剩,泥质变质岩中出现石英、白云母、

21、黑云母、斜长石和微斜长石；如果 K2O不足，可出现一系列高铝硅酸盐矿物如红柱石、堇青石等，但它们不与钾长石共生。基性变质岩常见的矿物组合为普通角闪石、 斜长石、 透辉石、镁铁闪石、黑云母和石英等（图2-2）。辉石角岩相，常见于规模较大的辉长岩或花岗岩体周围，矿物组合大多是无水矿物。泥质变质岩的矿物组合为红柱石、夕线石、堇青石、钾长石和石英，但不见白云母和石英的组合。基性变质岩的矿物组合为紫苏辉石、透辉石、斜长石，有时含黑云母。钙质变质岩的矿物组合有斜长石、透辉石、钙铝榴石、符山石和硅灰石（图23）。透长岩相,仅见于某些高温侵入体或次火山侵入体的捕虏体或顶棚悬挂体中，此相的特点是完全缺失含水和含

22、 CO2的矿物。富铝泥质变质岩的矿物组合为多铝红柱石、夕线石、堇青石、透长石、钙长石、鳞石英等，有时甚至出现玻璃质称玻化岩。基性变质岩中有紫苏辉石、透辉石和钙长石等。 中高压变质相：与低压变质相的区别是形成的深度较大,压力普遍较高,但温度变化范围很宽。以温度增高为序有下列各相。浊沸石相，主要是显生宙的沉积岩或火山碎屑岩受到埋深变质作用所形成。以片佛石、方沸石开始分解，浊沸石、斜钙沸石、绿泥石、绿帘石和钠长石等矿物的出现为特征。葡萄石-绿纤石相,当温度升高时，浊沸石被葡萄石和绿纤石所代替。典型矿物有：葡萄石、 绿纤石、 绿泥石、黑硬绿泥石、钠长石、白云母，阳起石和石英。绿片岩相，分布较广，从前寒

23、武纪到中、新生代变质带均可出现。矿物组合以石英、钠长石、白云母、绿泥石、硬绿泥石、绿帘石、方解石、阳起石、黑云母等为常见（图2-4）。在压力较高温度较低的情况下可出现黑硬绿泥石,这时黑云母消失。当温度升高时,基性变质岩中阳起石被普通角闪石代替，出现钠长石、绿帘石和普通角闪石的组合，称绿帘角闪岩相或高绿片岩相，它是绿片岩相和角闪岩相之间的过渡类型。角闪岩相,分布较广,各时代均可出现。根据特征矿物可分为低角闪岩相和高角闪岩相。在低角闪岩相条件下，泥质变质岩中出现蓝晶石、十字石、铁铝榴石、斜长石、黑云母、白云母和石英；如原岩中K2O过剩,还有钾长石与之共生（图2-5）。在高角闪岩相条件下，泥质变质岩中白云母和石英组合消失，代之以夕线石和钾长石组合(图2-6), 基性变质岩则以普通角闪石、斜长石和铁铝榴石组合为特征。麻粒岩相，是高级区域变质相。主要矿物多为无水矿物。泥质变质岩的矿物组合为夕线石或蓝晶石（低压麻粒岩相有堇青石）、铁铝榴石、斜长石、碱性长石（往往是条纹长石）和石英。基性麻粒岩中常出现紫苏辉石、单斜辉石和斜长石组合（图27）。在麻粒岩相的岩石中可含有相当数量的普通角闪