岩石化学稀土与微量元素

岩石化学稀土与微量元素第1页，共26页，2023年，2月20日，星期四一、CIPW标准矿物计算法1、基本原理：

1900－1903年间，美国的WCross，JPIddings，LVPirsson和HSWahsington等4人共同提出的一种岩石化学标准矿物计算方法。

这种方法是将岩石的氧化物质量百分数换算为氧化物分子数，然后按照一定的顺序再将其分子数依据一定的规律组合成若干种理想成分的标准矿物分子，即“标准矿物”，最后将标准矿物分子数换算为标准矿物质量百分数。

第2页，共26页，2023年，2月20日，星期四2、计算实例：氧化物含量和分子数SampleDTEJ1-10035-297105-2岩性

玄武岩

分子数

闪长岩

分子数

花岗岩

分子数SiO248.1482.1858.5798.2772.73121.86TiO22.092.680.791.000.230.29Al2O317.5917.6916.5016.3114.0513.87TFe2O39.796.297.244.572.001.26MnO0.130.190.110.160.050.07MgO4.0210.233.538.830.451.12CaO9.9818.256.1211.001.532.75Na2O3.826.323.485.664.427.18K2O1.481.612.692.883.713.96P2O50.460.330.170.120.070.05LOI2.180.600.47Total99.6899.8099.71第3页，共26页，2023年，2月20日，星期四第4页，共26页，2023年，2月20日，星期四第5页，共26页，2023年，2月20日，星期四SampleDTEJ1-10035-297105-2岩性

玄武岩

闪长岩

花岗岩Q－石英0.00

7.8628.13C－刚玉0.000.000.00Or－钾长石9.1016.1622.17Ab－钠长石24.9129.8837.73An－钙长石27.4821.757.58Ne－霞石4.69

0.000.00Di－透辉石19.837.520.08Hy－紫苏辉石0.0013.843.47Ol－橄榄石7.86

0.000.00Mt－磁铁矿2.011.460.39Il－钛铁矿4.131.520.44总量100.0199.9999.992、计算实例：标准矿物质量百分数第6页，共26页，2023年，2月20日，星期四3、注意：

CIPW计算所得标准矿物与岩石中实际存在的矿物之间是有差别的，例如：

4、CIPW标准矿物计算结果的岩石学意义：

（1）火成岩的分类命名

（2）在实验相图上投点，来分析岩浆来源深度和岩浆结晶的温压条件

（在下面将会讲到）第7页，共26页，2023年，2月20日，星期四二、火成岩类型的划分

超基性岩：<45%基性岩：45-53%中性岩：53-66%酸性岩：>66%（1）SiO2含量

（2）SiO2—(Na2O+K2O)第8页，共26页，2023年，2月20日，星期四（3）SiO2—K2O二、火成岩类型的划分第9页，共26页，2023年，2月20日，星期四（4）Al2O3－CaO+Na2O+K2O(钠闪石)(钠铁闪石)过铝质偏铝质过碱质ACNK=

Al2O3/（CaO+Na2O+K2O）（分子数比）ANK=

Al2O3/（Na2O+K2O）（分子数比）二、火成岩类型的划分第10页，共26页，2023年，2月20日，星期四（5）Ne－Hy－Ol－Q命名法二、火成岩类型的划分第11页，共26页，2023年，2月20日，星期四（1）里特曼（Rittmann，1957）法（组合指数法）

＝[w（K2O+Na2O）2]/[w（SiO2-43）]

<3.3钙碱性岩

=3.3～9碱性岩>9

过碱性岩三、火成岩碱度的确定第12页，共26页，2023年，2月20日，星期四（2）赖特（Wright，1969）法（碱度率指数法）AR＝w[Al2O3+CaO+(K2O+Na2O)]/w[Al2O3+CaO-(K2O+Na2O)]三、火成岩碱度的确定第13页，共26页，2023年，2月20日，星期四3个主要系列：碱性系列、钙碱性系列和拉斑玄武岩系列（1）碱性和亚碱性系列的划分

SiO2－（Na2O+K2O）变异图：适用于侵入岩和火山岩Alkalivs.SilicadiagramforHawaiianvolcanics:Seemstobetwodistinctgroupings:alkalineandsubalkaline四、火成岩系列的划分第14页，共26页，2023年，2月20日，星期四（1）碱性和亚碱性系列的划分

Ol’-Ne’-Q’三角图解：

Ol’=Ol+3/4×HyNe’=Ne+3/5×AbQ’=Q+2/5×Ab+1/4×HyA－碱性系列

S－亚碱性系列四、火成岩系列的划分第15页，共26页，2023年，2月20日，星期四亚碱性系列可以进一步划分为拉斑玄武岩系列和钙碱性系列（2）拉斑玄武岩系列和钙碱性系列的划分FAMCalc-alkaline

TholeiiticAFM图解：更适合于中酸性岩石A—w（Na2O+K2O）%F—w（FeO+Fe2O3）%M—w（MgO）%四、火成岩系列的划分第16页，共26页，2023年，2月20日，星期四（2）拉斑玄武岩系列和钙碱性系列的划分更适用于基性岩系列划分的图解：

w（FeO）/w（MgO）—w（SiO2）%w（FeO）/w（MgO）—w（FeO）%四、火成岩系列的划分第17页，共26页，2023年，2月20日，星期四（3）其它的划分方法四、火成岩系列的划分第18页，共26页，2023年，2月20日，星期四问题的提出：在一个地区常出现一组密切共生、成分变化大的火成岩－－那么这些岩石间的成因关系如何？演化方式如何？原理：成分的相关性和演化趋势解决方式：变异图解－－常用的Harker图解

横坐标的选择：SiO2、MgO、分异指数（DI）、碱度率（AR）

DI=Q+Af+Ab+Ne+Kp+Lc（标准矿物）

AR=w（Al2O3+K2O+Na2O+CaO

）/W（Al2O3

+CaO-K2O-Na2O）

纵坐标：其它氧化物五、岩浆演化－

Harker图解第19页，共26页，2023年，2月20日，星期四HarkerDiagramforCraterLake双变图解（哈克图解）第20页，共26页，2023年，2月20日，星期四（1）花岗岩岩浆来源深度的确定（Platen等，1969）P=0.4Gpa左右h=13Km左右六、火成岩岩浆来源深度的确定第21页，共26页，2023年，2月20日，星期四（2）玄武岩岩浆来源深度的确定（Yoder，1976）六、火成岩岩浆来源深度的确定第22页，共26页，2023年，2月20日，星期四

大量研究显示不同系列的火山岩形成的构造环境存在重要差别七、火成岩形成构造环境的判别板块边缘汇聚的板块内部离散的大洋的大陆的岩石系列第23页，共26页，2023年，2月20日，星期四（1）玄武岩的主要元素判别图解

A.F1-F2-F3图解（JAPearce，1976）

B.MgO-FeO-Al2O3图解（THpearce，1977）

C.TiO2-K2O-P2O5图解（THpearce，1977）

D.MnO-TiO2-P2O5图解（Mullen，1983）

注意：图解应用的前提及适用的范围（2）花岗岩的主要元素判别图解

A.Maniar等（1989）提出的图解

B.R1—R2图解（BatchelorRA.等，1985）七、火成岩形成构造环境的判别第24页，共26页，2023年，2月20日，星期四（1）玄武岩的主要元素判别图解

F1-F2-F3图解（JAPearce，1976）第25页，共26页，2023年，2月20日，星期四（1）玄武岩的主要元素判别图解

MgO-FeO-Al2O3图解（pearce，1977）

MnO-TiO2-P2O5图解（Mull