1、實習(xí)七 河北漢諾壩玄武巖的成分和結(jié)構(gòu)成因分析 實習(xí)目的與要求 1、鑒定不同類型巖石的礦物組成及其含量，結(jié) 構(gòu)和構(gòu)造特征，認識地幔來源的二輝橄欖巖包體 和捕擄晶的特征，作出必要的素描圖。 2、結(jié)合對河北漢諾壩玄武巖的標(biāo)本、薄片觀察， 分析其地球化學(xué)特征，學(xué)會如何利用巖石化學(xué)資 料進行巖石定名和巖石系列劃分。 3、編寫研究報告。 1. 漢諾壩玄武巖的時空分布 廣義的漢諾壩玄武巖系泛指分布在內(nèi)蒙古高 原東南緣的晚第三紀(jì)火山巖，面積約18000 Km2。 主要分布于大同-張家口和圍場-赤峰以北的廣大 地區(qū)。它們受控于東西走向的深斷裂。 本次實習(xí)所涉及的漢諾壩玄武巖指分布在 河北省張家口以北的崇禮和尚義

2、之間的晚第三 紀(jì)火山巖。 TLFZ:郯廬斷裂帶； DTGL:大興安嶺 太行山重力梯度帶 漢諾壩玄武巖的分布及區(qū)域構(gòu)造格架 秦嶺大別造山帶 揚子克拉通 華北克拉通 TLFZ DTGL 北京 漢諾壩 漢諾壩玄武巖的分布及區(qū)域構(gòu)造格架 2. 玄武巖的常見巖石種類 2.1 玄武巖系列劃分 依據(jù)：SiO2-（Na2O+K2O）或堿度（） 類型： 堿性系列玄武巖：堿度大于3.3 亞堿性系列玄武巖：堿度小于3.3 2.2 常見類型 A. 亞堿性系列 進一步劃分依據(jù)：AFM圖 或（FeOt）/（MgO）- SiO2圖解 拉斑玄武巖系列：富鐵趨勢 鈣堿性系列：富堿趨勢 類型：一般以化學(xué)成分為準(zhǔn)，較重要的種類 有

3、： 拉斑玄武巖： 高鋁玄武巖：Al2O3大于16-17% 粗玄巖：基質(zhì)具粗玄結(jié)構(gòu)（間粒結(jié)構(gòu)） 細碧巖：Ab、Chl組合為特征，富含 Na2O海底火山噴發(fā)的產(chǎn)物 B. 堿性系列 化學(xué)成分：（Na2O+K2O）大于5%； 富TiO2大于2% 種類：根據(jù)CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物霞石（Ne）和橄 欖石（Ol）含量 堿性橄欖玄武巖： 堿玄巖： 碧玄巖： NeHyOlQ命名法 玄武巖類型劃分 5 3. 地幔橄欖巖的常見種類與結(jié)構(gòu) 3.1常見種類： 純橄巖 方輝橄欖巖 尖晶石二輝橄欖巖 斜方輝石巖 二輝石巖 單斜輝石巖 橄欖斜方輝石巖 方輝橄欖巖e 異剝橄欖巖 二輝石巖 橄欖二輝石巖 90 40 10 10 橄欖單

4、斜輝石巖 超鎂鐵質(zhì)巖的分類 3.2 典型結(jié)構(gòu) A.變質(zhì)變形結(jié)構(gòu) 原生粒狀結(jié)構(gòu)： 碎斑結(jié)構(gòu)： 等粒結(jié)構(gòu)：鑲嵌等粒 B. 火成結(jié)構(gòu)及部分熔融結(jié)構(gòu) 粗粒鑲嵌結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu) 橄欖巖中出現(xiàn)熔融囊狀體、Cpx出現(xiàn)海綿 邊、Cpx表面出現(xiàn)麻點 地幔橄欖巖的野外產(chǎn)狀 地幔尖晶石二輝橄欖巖 （單偏光） 地幔尖晶石二輝橄欖巖 （正交偏光） 遼西的二輝橄欖巖- 等粒結(jié)構(gòu)、三邊平衡 橄欖石的扭折帶結(jié)構(gòu) 捕虜晶：Ol 環(huán)狀裂紋、 扭折帶和基質(zhì)的關(guān)系 捕虜晶：Ol 環(huán)狀裂紋、 扭折帶和基質(zhì)的關(guān)系 4. 漢諾壩玄武巖中的捕虜晶和斑晶 捕虜晶：Opx 反應(yīng)邊和基質(zhì)的關(guān)系 捕虜晶：Opx 反應(yīng)邊和基質(zhì)的關(guān)系 斑晶的特征：晶型、

5、環(huán)帶 漢諾壩玄武巖的常量元素含量表 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 漢諾壩玄武巖的微量元素和系統(tǒng)元素含量表 漢諾壩玄武巖和地幔橄欖巖包體的礦物化學(xué)成分 巖巖 性性二輝橄欖巖包體二輝橄欖巖包體玄武巖玄武巖 礦物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 漢諾壩玄武巖的SiO2-(Na2O+K2O)(Wt%)圖解 5. 漢諾壩玄武巖的巖石化學(xué)和微量元素地球化學(xué)特征 1 10 100 500 La Ce Pr NdSm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 巖石 / 球粒隕石 漢諾壩玄武巖稀土元素配分模式

18、圖 1 10 100 400 Rb Ba Th Nb Ta K La Ce Sr P Nd Zr Hf Sm Eu Ti Y Yb 巖石 / 原始地幔 漢諾壩玄武巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖 6. 主 要 內(nèi) 容 1. 系統(tǒng)鑒定玄武巖和橄欖巖包體的基本結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和 礦物組成、含量，準(zhǔn)確定出巖石名稱。 （1）尖晶石鑒定特征。 （2）橄欖巖中兩種輝石的區(qū)別標(biāo)志：多色性、消光 角，斜方輝石具有弱多色性和平行消光。 （3）特征結(jié)構(gòu)：部分熔融結(jié)構(gòu)- Cpx出現(xiàn)海綿邊。 原生粒狀結(jié)構(gòu)： 間粒結(jié)構(gòu) 2. 巖石化學(xué)成分的應(yīng)用定名和系列劃分 3. 巖石成因分析：巖漿來源 實驗報告編寫提綱 題目：漢諾壩玄武巖的

19、成分和結(jié)構(gòu)成因分析 1. 地質(zhì)概況（分布圖） 2.玄武巖的巖相學(xué)特征 2.1玄武巖的成分與結(jié)構(gòu)（鏡下素描圖） 2.2 捕虜晶與斑晶的區(qū)別：形態(tài)、結(jié)構(gòu)和變 形 3.玄武巖的巖石化學(xué)特征與巖石系列（定名和 系列劃分圖SiO2-（Na2O+K2O） 4. 地幔橄欖巖包體的巖相學(xué)特征（鏡下素描 圖） 5. 漢諾壩玄武巖的巖漿來源（橄欖巖包體證 據(jù)） 主主 要要 參參 考考 文文 獻獻 1. 邱家驤，李昌年，漢諾壩玄武巖板塊構(gòu)造環(huán)境及巖漿 成因機理的分析. 巖石學(xué)報， 1986，（2）：111 2. 李天福，馬鴻文，白志民.漢諾壩玄武巖的地球化學(xué)特 征及成因模式. 巖石礦物學(xué)雜志，1999，18（3）：

20、217- 228 3. 鄧晉福，鄂莫嵐，路鳳香. 漢諾壩玄武巖化學(xué)及其演化 趨勢. 巖石學(xué)報，1988，（1）：22-32 4. 支霞臣，馮家麟. 漢諾壩玄武巖的地球化學(xué). 劉若新主 編，中國新生代火山巖年代學(xué)與地球化學(xué)，地震出版社， 1992，114148 TLFZ:郯廬斷裂帶； DTGL:大興安嶺 太行山重力梯度帶 漢諾壩玄武巖的分布及區(qū)域構(gòu)造格架 秦嶺大別造山帶 揚子克拉通 華北克拉通 TLFZ DTGL 北京 漢諾壩 2. 玄武巖的常見巖石種類 2.1 玄武巖系列劃分 依據(jù)：SiO2-（Na2O+K2O）或堿度（） 類型： 堿性系列玄武巖：堿度大于3.3 亞堿性系列玄武巖：堿度小于3.

21、3 3. 地幔橄欖巖的常見種類與結(jié)構(gòu) 3.1常見種類： 純橄巖 方輝橄欖巖 尖晶石二輝橄欖巖 斜方輝石巖 二輝石巖 單斜輝石巖 橄欖斜方輝石巖 方輝橄欖巖e 異剝橄欖巖 二輝石巖 橄欖二輝石巖 90 40 10 10 橄欖單斜輝石巖 超鎂鐵質(zhì)巖的分類 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