小組展示地質(zhì)學(xué)2課堂第6小組巖漿形成與演化巖漿的形成與演化第1頁主講：李雅第一部分巖漿形成巖漿的形成與演化第2頁巖漿三個(gè)主要形成部位1.上地幔2.大陸地殼3.消減洋殼及其上地幔楔形區(qū)巖漿的形成與演化第3頁上地幔中巖漿形成在地球內(nèi)部當(dāng)物理和化學(xué)條件具備時(shí)，地幔及地殼一些部位能夠發(fā)生熔融。起始熔融時(shí)液相熔體僅在固相顆粒隙間產(chǎn)生，百分比也極少，伴隨熔融作用繼續(xù)熔體百分比增加并逐步集中形成巖漿。上地幔中超鎂鐵質(zhì)巖石局部熔融，可產(chǎn)生出不一樣組成原生巖漿。起源于上地幔可能原生巖漿組成規(guī)律是：伴隨深度加大，局部熔融產(chǎn)生巖漿SiO2不飽和程度逐步升高。巖漿的形成與演化第4頁與干地幔橄欖巖相比，含H2O和CO2時(shí)地幔橄欖巖局部熔融一個(gè)顯著特點(diǎn)是能夠產(chǎn)生堿性超基性巖巖漿。在與干系統(tǒng)相同深度范圍內(nèi)，含H2O和CO2系統(tǒng)固相線溫度大大降低，它促使堿質(zhì)大量地從地幔橄欖巖中優(yōu)先熔出，這么就產(chǎn)生了堿性超基性巖巖漿，同時(shí)使堿性玄武巖在較淺深度范圍內(nèi)發(fā)生。以上敘述是由上地幔超鎂鐵巖，經(jīng)局部熔融產(chǎn)生上地幔原生巖漿形成過程。還有一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為，只有一個(gè)地幔原生巖漿，即苦橄質(zhì)巖漿，其它類型地幔巖漿，都是由它結(jié)晶分離作用產(chǎn)生派生巖漿。巖漿的形成與演化第5頁大陸地殼中巖漿形成1.在地殼上層≈10km深度造山帶底部，因?yàn)榫植康責(zé)崽荻犬惓＃琓≈750℃，在H2O存在條件下，能夠形成低熔花崗巖巖漿。假如溫度更高，熔融程度增加，則可形成花崗閃長巖巖漿，或者局部地域PH2O很大，則可形成低熔近石英二長巖巖漿，假如形成花崗巖質(zhì)熔漿，隨同難熔殘余礦物一起上升，則可形成英閃巖-花崗閃長巖-花崗巖深成雜巖體(或巖基)。2.地殼巖石為輝長巖，英閃巖、花崗巖組成，因?yàn)镾iO2、堿（K2O+Na2O）含量高，所以地殼巖石局部熔融不能導(dǎo)源出比安山巖，英安巖更基性巖漿。巖漿的形成與演化第6頁4.地殼巖石由輝長巖，英閃巖、花崗巖組成，因?yàn)镾iO2、堿（K2O+Na2O）含量高，所以地殼巖石局部熔融不能導(dǎo)源出比安山巖，英安巖更基性巖漿。3.在地殼上層底部≈20km深度，因?yàn)榫植康責(zé)岙惓＃琓≈900℃，在有H2O存在下，能夠形成流紋巖(花崗巖)巖漿。它上升能力強(qiáng)，可上升至近地表形成淺成-超淺成花崗斑巖侵人體，或噴出地表形成流紋巖。巖漿的形成與演化第7頁消減洋殼及其上地幔中巖漿形成在消減大洋殼和上覆地幔楔形區(qū)形成巖漿，過程比較復(fù)雜，從中不能直接導(dǎo)源出從玄武巖-流紋巖原生巖漿系列。島弧地帶安山巖巖漿形成普通都要經(jīng)歷復(fù)雜變異作用過程，包含不一樣源巖形成熔漿相互混合，含H2O液體對上覆地幔作用，相對富SiO2熔漿，與地幔橄欖巖反應(yīng)，在深處形成富含H2O巖漿不可防止結(jié)晶分離作用，以及巖漿與地殼巖石相互作用等等。深度不一樣，形成巖漿種類亦不一樣：100～60km，形成橄欖石拉斑玄武巖-石英拉斑玄武巖巖漿60～40km，形成玄武安山巖巖漿40～20km，形成安山巖巖漿<20km，形成英安巖、流紋巖巖漿巖漿的形成與演化第8頁巖漿形成條件1.溫度升高2.壓力降低3.揮發(fā)組分加入巖漿的形成與演化第9頁

一個(gè)物質(zhì)，向熔融態(tài)靠近，有三種方法：升溫，降壓，加水，甚至三者相互結(jié)合。滿足溫度、壓力、濕度這三個(gè)條件，就有可能會產(chǎn)生巖漿。

巖石溫度增加會造成地溫梯度高于正常地溫梯度，地溫梯度線與巖石固相線相交或者重合，造成巖石發(fā)生部分熔融（圖中B→A‘）。以美國為例，俯沖帶，造山帶與大陸內(nèi)部相比，越猛烈摩擦與擠壓，產(chǎn)生越多熱量，相同深度情況下，造山帶溫度最高，俯沖帶次之，大陸內(nèi)部最低。擠壓變形強(qiáng)烈造山帶與俯沖帶輕易形成巖漿。巖漿的形成與演化第10頁巖石溫度升高主要方式1.巖石或巖漿經(jīng)過熱傳導(dǎo)或?qū)α髟鰷兀╡g.地幔柱結(jié)構(gòu)和巖漿底侵造成上覆巖石增溫而發(fā)生熔融）2.剪切增溫3.放射性同位素衰變（因?yàn)閹r石熔融形成第一批熔體將會從原巖中帶走大量不相容元素如K、Th、U，而K、Th、U衰變是放射性同位素衰變產(chǎn)熱主要原因）4.結(jié)構(gòu)增厚巖漿的形成與演化第11頁壓力和溫度隨深度改變壓力梯度：P=rghr-密度，g-重力加速度，h-埋深從地表到地幔幾乎呈線性關(guān)系：0.1GPa/3.3km地殼底部?1Gpa地核（Core）:r快速增大。巖漿的形成與演化第12頁壓力降低，圖中B點(diǎn)下移至B’點(diǎn)，與巖石固相線重合，此時(shí)巖石發(fā)生部分熔融。

地幔巖石減壓熔融是洋中脊、大陸裂谷和洋島等結(jié)構(gòu)延伸區(qū)產(chǎn)生大量玄武質(zhì)巖漿主要方式。大洋中脊向外擴(kuò)張，就是這么一個(gè)降壓過程。前幾年冰島火山暴發(fā)也不難了解，冰島處于大西洋洋中脊上。或者是陸地上裂谷，如東非大裂谷，就給巖漿產(chǎn)生提供了條件。伴伴隨揮發(fā)分加入，干固相線在相圖中左移，B點(diǎn)所在區(qū)域由固相區(qū)變?yōu)橐合鄥^(qū)，巖石發(fā)生部分熔融。巖漿的形成與演化第13頁圖中向右下角鉆過去就是大洋殼，它不但給地幔提供了大量水，還提供了部分陸地物質(zhì)沉積——也就是所謂易熔物質(zhì)。巖漿的形成與演化第14頁主講：秦舒婷第二部分巖漿演化巖漿的形成與演化第15頁大多數(shù)情況下，原生巖漿可在其活動不一樣階段發(fā)生成份改變，形成進(jìn)化巖漿，最終形成成份上現(xiàn)有差異，又互為關(guān)聯(lián)一套火成巖。巖漿的形成與演化第16頁巖漿演化主要有三種方式1.本身成份差異→分異作用2.圍巖物質(zhì)同化混染→同化混染作用3.兩種以上不一樣成份巖漿混合→巖漿混合作用擴(kuò)散作用分離結(jié)晶或結(jié)晶分異巖漿的形成與演化第17頁1分異作用巖漿的形成與演化第18頁

分異作用是指原來成份均勻巖漿，在沒有外來物質(zhì)加入情況下，依靠本身演化，最終產(chǎn)生不一樣組分火成巖作用。

巖漿分異作用有些只是在巖漿本身進(jìn)行，并未發(fā)生相分離，而有些則發(fā)生了結(jié)晶相和流體相分離。屬于前者有擴(kuò)散作用和熔離作用，屬于后者有分離結(jié)晶作用和氣體搬運(yùn)作用。巖漿分異作用主要有兩種形式：（1）擴(kuò)散分異主要出現(xiàn)在巖漿體內(nèi)溫度不一樣時(shí)候，高熔點(diǎn)組分會由高溫區(qū)向低溫區(qū)擴(kuò)散，最終形成低溫區(qū)高熔點(diǎn)組分集中現(xiàn)象。如一些巖體邊部，可因擴(kuò)散作用造成高熔點(diǎn)物質(zhì)（暗色礦物）集中，巖石成份較巖體中心基性。巖漿的形成與演化第19頁（2）擴(kuò)散分異主要出現(xiàn)在巖漿體內(nèi)溫度不一樣時(shí)候，高熔點(diǎn)組分會由高溫區(qū)向低溫區(qū)擴(kuò)散，最終形成低溫區(qū)高熔點(diǎn)組分集中現(xiàn)象。如一些巖體邊部，可因擴(kuò)散作用造成高熔點(diǎn)物質(zhì)（暗色礦物）集中，巖石成份較巖體中心基性。巖漿的形成與演化第20頁另外，巖漿分異作用還有重力分離作用、流動分異作用等形式。重力分離作用：早結(jié)晶礦物，可因其與巖漿密度差下沉到巖漿房底部，或上浮到巖漿房頂部。流動分異作用：懸浮于巖漿中礦物質(zhì)點(diǎn)，會向高速留滯，如向巖漿通道中央聚集而造成先結(jié)晶出礦物與熔體分離。巖漿的形成與演化第21頁鮑文反應(yīng)系列：巖漿在結(jié)晶作用過程中，因?yàn)槲锢砘瘜W(xué)條件改變，先析出礦物與巖漿發(fā)生反應(yīng)，鮑文反應(yīng)系列使礦物成份發(fā)生改變，產(chǎn)生新礦物。巖漿的形成與演化第22頁2同化混染作用巖漿的形成與演化第23頁

巖漿在上升或停留于巖漿房期間，除與圍巖含有熱交換外，還可能與圍巖發(fā)生物質(zhì)交換，其結(jié)果是熔化圍巖及捕擄圍巖包體，或與其發(fā)生反應(yīng)，而使巖漿成份發(fā)生改變，這一過程稱為同化混染作用。巖漿的形成與演化第24頁巖漿同化混染作用三種情況1.巖漿能夠熔化低熔點(diǎn)巖石或礦物，從而改變其本身成份。2.巖漿不能熔化比本身熔點(diǎn)高圍巖，但可與它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使圍巖成份與巖漿成份到達(dá)平衡。3.圍巖成份與巖漿成份一致時(shí)，不發(fā)生顯著同化作用。巖漿溫度越高，巖漿量越大，同化混染作用越強(qiáng)。巖漿的形成與演化第25頁普通認(rèn)為，巖漿房中巖漿演化，是同化混染作用和分離結(jié)晶作用同時(shí)進(jìn)行，這就是所謂AFC模式。巖漿的形成與演化第26頁3巖漿混合作用巖漿的形成與演化第27頁巖漿混合作用指是兩種不一樣成份巖漿以不一樣百分比混合，產(chǎn)生一系列過渡類型巖漿巖漿演化過程。巖漿的形成與演化第28頁產(chǎn)生巖漿混合作用兩種巖漿相遇機(jī)制1.新生巖漿周期性地從巖漿房底部注入，與原駐留巖漿產(chǎn)生混合。2.層狀巖漿房中，相鄰熔體層之間因?qū)α髯饔枚a(chǎn)生混合。3.火山通道內(nèi)，當(dāng)巖漿噴發(fā)時(shí)，受巖漿上升慣力和巖漿粘滯力共同作用使相鄰巖漿層同時(shí)進(jìn)入火山通道產(chǎn)生混合。巖漿的形成與演化第29頁

巖漿演化過程中，所包括到作用往往不是單一一個(gè)作用，而是各種作用結(jié)合。比如，巖漿同化混染作用和巖漿分離結(jié)晶作用可能是同時(shí)發(fā)生；分離結(jié)晶作用和更原始巖漿再注入可能是同時(shí)發(fā)生。總結(jié)巖漿的形成與演化第30頁[1]徐耀鑒巖石學(xué)