赵志丹岩石地球化学主量处置省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一节、第一节、主量主量元素数据处理与解释元素数据处理与解释第二节、第二节、微量微量元素数据处理与解释元素数据处理与解释第三节、第三节、同位素同位素数据处理与解释数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释第1页1.计算计算CIPW软件，软件，Norm32.ATEXTURALATLASOFMINERALSINTHINSECTION,软件软件,编写者为编写者为DanielJ.Schulze,UniversityofToronto.3.RaglandP.C.BasicanalyticalPetrology.OxfordUniversityPress,NewYork,1989.【书号：【书号：350R12】4.WilsonM.IgneousPetrogenesis.KluwerAcademicPublishers,London.推荐软件和参考书推荐软件和参考书第2页(1)MacKenzieW.S.andAdamsA.E.Acoloratlasofrocksandmineralsinthinsection.JohnWiley&Sons,Inc.NewYork,1993,192p(2)MacKenzieW.S.,DonaldsonC.H.,andGuilfordC.Atlasofigneousrocksandtheirtextures.JohnWiley&Sons,Inc.NewYork,1982(3)BestM.G.Igneousandmetamorphicpetrology.2ndedition.BlackwellScienceLtd,(有扫描件有扫描件)(4)LeMaitre(ed),IgneousRocks:AclassificationandGlossaryofTerms(2ndedition).CambridgeUniversityPress,.【书号【书号360/L46/2】关于岩石化学关于岩石化学/显微结构英文参考书显微结构英文参考书 （可供）（可供）第3页推荐新出版参考书推荐新出版参考书(硕士教材硕士教材)邓晋福，罗照华，苏尚国，等邓晋福，罗照华，苏尚国，等.岩石成因、结岩石成因、结构环境与成矿作用构环境与成矿作用。地质出版社，。地质出版社，第4页第一节、主量元素数据处理与解释第一节、主量元素数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释一、岩石化学主要指标一、岩石化学主要指标二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分三、三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分计算后用于岩石分类和系列划分四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程五、主量元素应用于试验岩石学五、主量元素应用于试验岩石学第5页 代表性岩浆岩化学成份代表性岩浆岩化学成份 橄榄岩橄榄岩玄武岩玄武岩 安山岩安山岩 流纹岩流纹岩 响岩响岩SiO242.2649.2057.9472.8256.19TiO20.631.840.870.280.62Al2O34.2315.7417.0213.2719.04Fe2O33.613.793.271.482.79FeO6.587.134.041.112.03MnO0.410.200.140.060.17MgO31.246.733.330.391.07CaO5.059.476.791.142.72Na2O0.492.913.483.557.79K2O0.341.101.624.305.24H2O+3.910.950.831.101.57Total98.7599.0699.399.5099.23(引自引自Winter,)第6页一、岩石化学主要指标一、岩石化学主要指标1.SiO1.SiO2 2与岩石分类与岩石分类SiOSiO2 2在主要元素中含量最高，改变范围在主要元素中含量最高，改变范围:34-80%:34-80%，意义意义:1.1.对岩浆及岩浆岩物理化学性质及矿物组成影响最大，所以是对岩浆及岩浆岩物理化学性质及矿物组成影响最大，所以是火成岩中最主要一个氧化物。火成岩中最主要一个氧化物。2.2.用用SiOSiO2 2含量是岩浆岩含量是岩浆岩4 4大类划分依据大类划分依据3.3.酸性程度就是指酸性程度就是指SiOSiO2 2含量高低含量高低4.SiO4.SiO2 2饱和度决定矿物组合饱和度决定矿物组合第7页岩浆岩分类表岩浆岩分类表SiO2用于岩浆岩用于岩浆岩4大类划分大类划分第8页SiO2(wt.%)岩石大类岩石大类经典岩石66酸性酸性花岗岩花岗岩-流纹岩流纹岩酸性酸性增强增强玄武岩玄武岩花岗闪长岩花岗闪长岩花岗岩花岗岩橄榄岩橄榄岩第9页(3)SiO2饱和矿物：饱和矿物：SiO2含量充分（刚好），则含量充分（刚好），则形成形成辉石、角闪石、斜长石，钾长石，云母辉石、角闪石、斜长石，钾长石，云母等等不含不含Q，也不含，也不含SiO2不饱和矿物。不饱和矿物。(1)SiO2过饱和过饱和SiO2很多（过多），除形成硅很多（过多），除形成硅酸盐矿物外，还有剩下酸盐矿物外，还有剩下石英，石英，Q就是过饱和矿就是过饱和矿物，含有物，含有Q岩石，就是岩石，就是SiO2过饱和岩石。过饱和岩石。(2)SiO2不饱和：不饱和：SiO2不足，出现不足，出现镁橄榄石，似镁橄榄石，似长石类长石类（霞石、白榴石等）矿物，不含（霞石、白榴石等）矿物，不含Q。【为何【为何?若有若有Q存在会发生反应（见下页）】存在会发生反应（见下页）】SiO2过饱过饱和岩石和岩石SiO2不饱不饱和岩石和岩石SiO2饱和饱和岩石岩石SiO2饱和度饱和度与矿物共生组合关系与矿物共生组合关系第10页不能与不能与SiO2共存，属于共存，属于SiO2不饱和矿物不饱和矿物1.霞石霞石霞石霞石NaAlSiO4钾霞石钾霞石KAlSiO4,高温时为连续固溶体系列高温时为连续固溶体系列产于富含产于富含Na2O而而SiO2不饱和岩浆岩中，不饱和岩浆岩中，六方短柱，厚板状六方短柱，厚板状2.白榴石，白榴石，KAlSi2O6,正方晶系（假等轴晶系）正方晶系（假等轴晶系）自形晶，四角三八面体自形晶，四角三八面体白榴石白榴石西藏西藏白榴石斑岩白榴石斑岩尤其强调：似长石类矿物尤其强调：似长石类矿物霞石霞石第11页六方短柱，厚板状六方短柱，厚板状霞石霞石-似长石类矿物似长石类矿物霞石霞石Na3K(SiAlO4)4第12页SiOSiO2 2不饱和矿物与不饱和矿物与SiOSiO2 2反应式反应式Mg2SiO4+SiO2=2MgSiO3橄榄石橄榄石熔体熔体顽火辉石顽火辉石NaAlSiO4+SiO2=NaAlSi3O8霞石霞石熔体熔体钠长石钠长石KAlSi2O6+SiO2=KAlSi3O8钾霞石钾霞石熔体熔体钾长石钾长石第13页SiOSiO2 2饱和度与矿物组合饱和度与矿物组合第14页2.Na2O+K2ONa2O+K2O-称为全碱含量称为全碱含量,里特曼指数里特曼指数（,Rittmann Index）3.399过碱性岩过碱性岩 大小与岩石系列划分大小与岩石系列划分=第15页岩浆岩分类（考虑全碱含量）岩浆岩分类（考虑全碱含量）第16页 9钙碱性钙碱性碱性碱性过碱性过碱性碱性长石碱性长石较酸性岩较酸性岩石石普遍出现普遍出现斜长石斜长石普遍普遍偏酸性岩石偏酸性岩石基性岩基性岩石石 英英普遍普遍最酸性岩石最酸性岩石不不似长石似长石不不5%辉石或辉石或闪石闪石普通辉石普通辉石或闪石或闪石含含Na(霓石、霓辉石霓石、霓辉石)或或Ti(钛辉石钛辉石)，含，含Na闪石（钠闪闪石（钠闪石、钠钙闪石、棕闪石）石、钠钙闪石、棕闪石）碱质碱质(Na2O+K2O)与矿物组合与矿物组合第17页3.Al2O3饱和度与矿物组合饱和度与矿物组合钾长石钾长石:KAlSi3O8,K2O/Al2O3=1钠长石钠长石:NaAlSi3O8,Na2O/Al2O3=1钙长石钙长石:CaAl2Si2O8,CaO/Al2O3=1依据依据Al2O3/（K2O+Na2O+CaO）比值判定比值判定Al2O3饱和度。饱和度。第18页AlAl2 2OO3 3饱和度与矿物组合饱和度与矿物组合第19页Figure18-2.AluminasaturationclassesbasedonthemolarproportionsofAl2O3/(CaO+Na2O+K2O)(“A/CNK”)afterShand(1927).Commonnon-quartzo-feldspathicmineralsforeachtypeareincluded.AfterClarke(1992).GranitoidRocks.ChapmanHall.第20页第一节、主量元素数据处理与解释第一节、主量元素数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释一、岩石化学主要指标一、岩石化学主要指标二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分三、三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分计算后用于岩石分类和系列划分四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程五、主量元素应用于试验岩石学五、主量元素应用于试验岩石学第21页1.火山岩火山岩TAS图解图解(TotalAlkalis-Silicadiagram)（引自（引自LaMaitre等，等，1989）第22页火山岩火山岩TASTAS图解图解是国际地科联（是国际地科联（IUGS）岩浆岩分类学分会推）岩浆岩分类学分会推荐火山岩分类图解荐火山岩分类图解,参见新书参见新书LeMaitre(ed),IgneousRocks:AClassificationandGlossaryofTerms(2ndedition).CambridgeUniversityPress,.【书号【书号360/L46/2】第23页火山岩火山岩TASTAS图解使用方法图解使用方法1.1.适合用于新鲜、无蚀变和未变质火山岩（因为适合用于新鲜、无蚀变和未变质火山岩（因为K K和和NaNa活泼易活泼易于带入带出），不适合于高于带入带出），不适合于高MgMg岩石（另外图）。岩石（另外图）。2.2.计算投图：主量元素数据中，先剔除计算投图：主量元素数据中，先剔除HH2 2OO，COCO2 2，LOILOI。再。再重新计算到重新计算到100100，之后投图。，之后投图。3.TAS3.TAS图中，有些是图中，有些是2 2个岩石个岩石类型，成份一致，不过依据类型，成份一致，不过依据特征矿物细分，比如是粗面特征矿物细分，比如是粗面岩还是粗面英安岩，需要依岩还是粗面英安岩，需要依据据CIPWCIPW计算结果，确定计算结果，确定QQ含含量，若量，若Q20Q20Q20为粗面英安岩为粗面英安岩 。第24页火山岩火山岩TASTAS图解使用图解使用：注意高镁岩石分类注意高镁岩石分类TASTAS投点之前需要先剔投点之前需要先剔除高镁样品，假如是高除高镁样品，假如是高镁，用右边图解。镁，用右边图解。强调：强调：MgOMgO和和TiOTiO2 2含量含量第25页火山岩火山岩TASTAS图解使用图解使用：注意注意NaNa2 2OO与与K K2 2OO相对含量相对含量原因：在原因：在TASTAS图解中，仅仅是图解中，仅仅是NaNa2 2O O与与K K2 2O O加和，没有考虑它加和，没有考虑它们相正确含量不一样，岩石类们相正确含量不一样，岩石类型也不一样。型也不一样。第26页火山岩火山岩TAS图解边界点图解边界点第27页火山岩火山岩TAS图解边界点和作图方法图解边界点和作图方法（个人作法个人作法）A.A.先在绘图软件先在绘图软件(如如Photoshop,CorelDraw,Photoshop,CorelDraw,我用我用IllustratorIllustrator画图画图)中画好一个空白有全部边界和名称中画好一个空白有全部边界和名称TASTAS图图.C.C.把把ExcelExcel中投点图粘中投点图粘贴到绘图软件中贴到绘图软件中,叠合叠合之后形成自己样品之后形成自己样品TASTAS投点图投点图.其它各类地球化学投点图均如此作图其它各类地球化学投点图均如此作图.B.B.在在ExcelExcel中处理数据中处理数据,画好二维画好二维TASTAS投点图投点图,做好图做好图形花纹符号修饰形花纹符号修饰见举例演示见举例演示.第28页举例：举例：TAS图解应用图解应用西藏钾质超钾质岩石西藏钾质超钾质岩石详细作法详细作法：1.先检验先检验MgO含量是含量是否符合否符合TAS作图要求作图要求【见数据表和右图见数据表和右图,符合符合】2.去除去除LOI计算到计算到100，得到全碱和得到全碱和SiO2含量，含量，投图。投图。【见演示】【见演示】第29页应用举例：西藏钾质超钾质岩石应用举例：西藏钾质超钾质岩石第30页举例：举例：TAS图解应用图解应用西藏钾质超钾质岩石西藏钾质超钾质岩石3.因为样品投入玄武粗安岩因为样品投入玄武粗安岩和粗安岩区域，需要深入判和粗安岩区域，需要深入判别名称：别名称：【见举例数据计算】【见举例数据计算】判别结果均为判别结果均为Na2O-2.03%K2O/Na2O2MgO3%离群数据离群数据Y-1-1,Y-2,Y-3,Y-4羊应乡地热田样品羊应乡地热田样品不是超钾质岩石不是超钾质岩石第41页FAMCalc-alkaline TholeiiticFigure8-14.AFMdiagramshowingthedistinctionbetweenselectedtholeiiticrocksfromIceland,theMid-AtlanticRidge,theColumbiaRiverBasalts,andHawaii(solidcircles)plusthecalc-alkalinerocksoftheCascadevolcanics(opencircles).FromIrvingandBaragar(1971).AfterIrvineandBaragar(1971).Can.J.EarthSci.,8,523-548.6.AFM图解用于拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩划分图解用于拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩划分用途：区分亚碱性岩石系列用途：区分亚碱性岩石系列中拉斑玄武岩和钙碱性岩中拉斑玄武岩和钙碱性岩石石第42页AFMAFM图解作图方法图解作图方法属属于于三三变变量量图图解解，需需要要把把三三个个变变量量进进行行归一化计算到归一化计算到100图解直接应用主量元素分析结果图解直接应用主量元素分析结果A=Na2O+K2OF=FeOT=FeO+0.8998Fe2O3M=MgO计算计算A+F+M=100%第43页补充：三角图作图方法补充：三角图作图方法三变量三变量A+B+C=100A+B+C=100举例：举例：第44页补充：三角图作图方法补充：三角图作图方法推荐一个三角图软件推荐一个三角图软件第45页第一节、主量元素数据处理与解释第一节、主量元素数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释一、岩石化学主要指标一、岩石化学主要指标二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分三、三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分计算后用于岩石分类和系列划分四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程五、主量元素应用于试验岩石学五、主量元素应用于试验岩石学第46页模式矿物与标准矿物模式矿物与标准矿物模式矿物含量模式矿物含量（ModeMode）是）是观察到矿物体观察到矿物体积百分数积百分数橄榄玄武岩橄榄玄武岩OlCpxPl（MacKenzie等，等，1982标准矿物计算标准矿物计算（NormNorm）是岩石经过计）是岩石经过计算理想化矿物组成，肉算理想化矿物组成，肉眼无法判定详细矿物含眼无法判定详细矿物含量，如火山岩类量，如火山岩类橄榄岩橄榄岩第47页CIPWCIPW标准矿物计算方法标准矿物计算方法（CIPW NormCIPW Norm）名称由来：名称由来：2020世纪初四位美国岩石学和地球化学家世纪初四位美国岩石学和地球化学家设计，设计，C Crossross，I Iddingsddings，P Pirrsonirrson，WWashingtonashington岩石岩石CIPWCIPW标准矿物与实际矿物含量是有出入，主标准矿物与实际矿物含量是有出入，主要是要是CIPWCIPW计算是以无水岩浆中矿物结晶次序，按计算是以无水岩浆中矿物结晶次序，按照标准矿物理想分子式进行计算，得到岩石中各种照标准矿物理想分子式进行计算，得到岩石中各种标准矿物质量分数，简化了很多内容，如标准矿物标准矿物质量分数，简化了很多内容，如标准矿物是无水，不考虑含水矿物黑云母、角闪石等。是无水，不考虑含水矿物黑云母、角闪石等。第48页计算计算CIPW软件，软件，Norm3推荐软件推荐软件第49页计算之后能够进行一系列岩石分类计算之后能够进行一系列岩石分类第50页1.Ab-An-Or1.Ab-An-Or图解用于花岗岩分类图解用于花岗岩分类 依据依据OConnor(OConnor(1965),1965),应用应用CIPWCIPW计算之计算之后后Ab-An-OrAb-An-Or，三个标准矿，三个标准矿物，换算物，换算100100后投图。后投图。举例：西藏花岗岩举例：西藏花岗岩第51页Ab-An-OrAb-An-Or图解用于花岗岩分类特点与要求图解用于花岗岩分类特点与要求 用于标准矿物用于标准矿物Q10Q10酸酸性岩分类，为简便方法性岩分类，为简便方法 能够有效地域分英云闪能够有效地域分英云闪长岩、更长花岗岩、花岗岩长岩、更长花岗岩、花岗岩和花岗闪长岩。和花岗闪长岩。也能够慎重地用于也能够慎重地用于变形和变质花岗质岩变形和变质花岗质岩石，判断原岩类型石，判断原岩类型第52页2.玄武岩玄武岩Ne-Di-Ol-Hy-Q分类图分类图Thompson(1984)Thompson(1984)紫苏辉石紫苏辉石三个三角区域分别代表三个三角区域分别代表SiOSiO2 2不不饱和、饱和和过饱和玄武岩饱和、饱和和过饱和玄武岩第53页三、三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分计算后用于岩石分类和系列划分其它分类其它分类：火山岩和侵入岩多阳离子火山岩和侵入岩多阳离子R1-R2分类分类Jenson分类分类科马提岩，拉斑质和钙碱性岩石分类科马提岩，拉斑质和钙碱性岩石分类沉积岩陆源砂岩分类沉积岩陆源砂岩分类请参考岩石地球化学请参考岩石地球化学第54页第一节、主量元素数据处理与解释第一节、主量元素数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释一、岩石化学主要指标一、岩石化学主要指标二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分三、三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分计算后用于岩石分类和系列划分四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程五、主量元素应用于试验岩石学五、主量元素应用于试验岩石学第55页依据原理依据原理判别岩浆（地球化学）作用过程，主要是看判别岩浆（地球化学）作用过程，主要是看一系列岩石一系列岩石主量元素主量元素成份改变趋势成份改变趋势使用方法使用方法双变量、三变量图解法双变量、三变量图解法双变量图解法又称为哈克图解法A Harker，19开始使用SiO2作为横坐标(x)/其它元素作为纵坐标(y)双变量图，以后称为哈克图解。第56页HarkerdiagramForCraterLakeAfterWinter，Figure8-2.Harkervariationdiagramfor310analyzedvolcanicrocksfromCraterLake(Mt.Mazama),OregonCascades.DatacompiledbyRickConrey(personalcommunication).双变量图解哈克图解第57页Bivariate(x-y)diagramsHarkerdiagramForCraterLake双变量图解哈克图解AfterWinter，Figure8-2.Harkervariationdiagramfor310analyzedvolcanicrocksfromCraterLake(Mt.Mazama),OregonCascades.DatacompiledbyRickConrey(personalcommunication).第58页三变量图解三变量图解比如比如:AFM图解，图解，(alkalis-FeO*-MgO)AfterWinter，Figure8-2.AFMdiagramforCraterLakevolcanics,OregonCascades.DatacompiledbyRickConrey(personalcommunication).第59页FromWinter().1.哈克图解做法以以SiOSiO2 2为横坐标，其它氧为横坐标，其它氧化物为纵坐标，投出一组化物为纵坐标，投出一组样品结果，得到不一样氧样品结果，得到不一样氧化物对化物对SiOSiO2 2散点图。散点图。推广：任意两个组分之间推广：任意两个组分之间二元投点都能够称为二元投点都能够称为哈克哈克图解图解意义：假如一组岩石样品意义：假如一组岩石样品含有成因和演化关系，则含有成因和演化关系，则全部样品将显示正或者负全部样品将显示正或者负相关关系。相关关系。第60页哈克图解横坐标表示分异结晶横坐标表示分异结晶过程，过程，SiOSiO2 2为横坐标，能为横坐标，能够指示从基性到酸性，够指示从基性到酸性，范围宽，范围宽，假如主要是基性熔岩，假如主要是基性熔岩，能够用能够用MgOMgO、或者、或者ZrZr为横坐标为横坐标(AfterWilson,)第61页原始岩浆成份原始岩浆成份原始岩浆成份原始岩浆成份(AfterWilson)SiOSiO2 2为横坐标为横坐标哈克图解作法哈克图解作法第62页(AfterWilson)MgO为横坐标为横坐标哈克图解作法哈克图解作法第63页FromWinter().2.哈克图解代表过程哈克图解代表过程SiO2改变代表：改变代表：分异系数分异系数趋势代表：趋势代表：部分熔融作用、分异结部分熔融作用、分异结晶作用、岩浆混合作用、晶作用、岩浆混合作用、地壳混染作用地壳混染作用第64页FromWinter().(1)(1)分离结晶作用分离结晶作用是指岩浆中，某个矿物连续是指岩浆中，某个矿物连续从岩浆中结晶出去，剩下岩从岩浆中结晶出去，剩下岩浆就会发生成份有规律改变。浆就会发生成份有规律改变。总体为液相总体为液相固相固相能够把岩石中斑晶矿物作为能够把岩石中斑晶矿物作为分离结晶矿物，比如分离结晶矿物，比如OlOl，各种岩浆作用过程怎样从主量元素改变各种岩浆作用过程怎样从主量元素改变趋势中显示出来？趋势中显示出来？第65页(2)(2)同化作用和分离结晶作用同化作用和分离结晶作用在矿物分离结晶作用发生同时，还存在在矿物分离结晶作用发生同时，还存在围岩或者外来物质加入和混合，造成主围岩或者外来物质加入和混合，造成主量元素图解不显示显著连续改变趋势。量元素图解不显示显著连续改变趋势。各种岩浆作用过程怎样从主量元素改变趋势中显示出来？各种岩浆作用过程怎样从主量元素改变趋势中显示出来？第66页各种岩浆作用过程怎样从主量元素改变趋势中显示出来？各种岩浆作用过程怎样从主量元素改变趋势中显示出来？(3)(3)部分熔融作用部分熔融作用是指岩石从固相是指岩石从固相到液相过程，固相矿物不停加入到液相过程，固相矿物不停加入到液相中，使得液相成份发生有规律改变。到液相中，使得液相成份发生有规律改变。不过，部分熔融与分离结晶这不过，部分熔融与分离结晶这2 2个作用过程是互为可个作用过程是互为可逆过程，所以显示在主量元素哈克图解上，难于区分。逆过程，所以显示在主量元素哈克图解上，难于区分。可能区分是，在深部阶段为部分熔融，为一些矿物加可能区分是，在深部阶段为部分熔融，为一些矿物加入岩浆，而到浅部结晶时，另一些矿物发生分离结晶。入岩浆，而到浅部结晶时，另一些矿物发生分离结晶。2 2个过程，可能被区分出来。个过程，可能被区分出来。第67页举例：举例：连续改变趋势连续改变趋势一致受控于一个一致受控于一个岩浆作用过程，岩浆作用过程，比如夏威夷比如夏威夷Kilauea火山火山19591960年喷发年喷发KilaueaIki火山火山第68页(AfterWilson)转折点含义转折点含义3.哈克图解解释哈克图解解释转折点或者波折趋转折点或者波折趋势，表示结晶作用势，表示结晶作用过程出现一个新矿过程出现一个新矿物相，或者在部分物相，或者在部分熔融过程中消耗了熔融过程中消耗了一个矿物相。一个矿物相。需要掌握不一样矿需要掌握不一样矿物成份特征。物成份特征。第69页(AfterWilson)3.哈克图解解释哈克图解解释一相或者多相矿物一相或者多相矿物分离结晶中岩浆演分离结晶中岩浆演化趋势化趋势需要掌握不一样矿需要掌握不一样矿物成份特征。物成份特征。第70页矿物结晶分离与残余岩浆演化矿物结晶析出数量与残余岩矿物结晶析出数量与残余岩浆演化可用杠杠原理讨论浆演化可用杠杠原理讨论E(%)=100（PM-DM距离）距离）/（E-DM距离）距离）第71页先复习主要矿物化学成份特征先复习主要矿物化学成份特征橄榄石橄榄石 Ol，辉石辉石 PyCpx，Opx，斜长石斜长石 Pl第72页斜方晶系，晶体呈厚板状、粒状或短斜方晶系，晶体呈厚板状、粒状或短柱状，解理柱状，解理010，100不完全。不完全。黄黄绿绿色色-绿绿色色，薄薄片片下下无无色色，正正高高突突起起-正正极极高高突突起起，普普通通见见不不到到解解理理，常常见见不不规规则则裂裂纹纹。干干涉涉色色II级级-III级级，平平行行消光。消光。橄榄石：橄榄石：(Mg,Fe)2SiO4第73页橄榄石类 Olivine Group 橄榄石类是二价元素为阳离子组成硅酸盐，含有经典孤立硅氧四面橄榄石类是二价元素为阳离子组成硅酸盐，含有经典孤立硅氧四面体结构，普通式为体结构，普通式为R R2 2SiOSiO4 4，R RMgMg、Fe2Fe2+、MnMn以及以及CaCa、ZnZn。可分为三个。可分为三个类质同象系列：类质同象系列：1 1镁橄榄石镁橄榄石MgMg2 2SiOSiO4 4 铁橄榄石铁橄榄石FeFe2 2SiOSiO4 4 2 2锰橄榄石锰橄榄石MnMn2 2SiOSiO4 4 铁橄榄石铁橄榄石FeFe2 2SiOSiO4 4 3 3钙镁橄榄石钙镁橄榄石(Ca(Ca，Mg)SiOMg)SiO4 4 钙铁橄榄石钙铁橄榄石(Ca(Ca，Fe)SiOFe)SiO4 4 自然界分布最广泛是自然界分布最广泛是镁橄榄石镁橄榄石(Fo)(Fo)铁橄榄石铁橄榄石(Fa)(Fa)系列系列，可形成完，可形成完全类质同象系列。全类质同象系列。第74页辉石分类辉石分类辉石主要为辉石主要为CaCa、MgMg、FeFe三个端元组分三个端元组分固溶体固溶体斜方辉石斜方辉石斜方辉石斜方辉石第75页斜方辉石斜方辉石斜方辉石亚类由顽火辉石（斜方辉石亚类由顽火辉石（EnEn，MgMg2 2Si Si2 2OO6 6）和斜方铁辉石）和斜方铁辉石（FsFs，FeFe2 2Si Si2 2OO6 6）两种独立端元组分组成连续固溶体，）两种独立端元组分组成连续固溶体，依据百分比不一样，分为六个亚种：依据百分比不一样，分为六个亚种：顽火辉石（顽火辉石（EnEn100-88100-88FsFs0-120-12）古铜辉石（古铜辉石（EnEn88-7088-70FsFs12-3012-30）紫苏辉石（紫苏辉石（EnEn70-5070-50FsFs30-5030-50）铁紫苏辉石（铁紫苏辉石（EnEn50-3050-30FsFs50-7050-70）易熔石或尤莱辉石（易熔石或尤莱辉石（EnEn30-1230-12FsFs70-8870-88）斜方铁辉石（斜方铁辉石（EnEn12-012-0FsFs88-10088-100）第76页单斜辉石单斜辉石单斜辉石成份较为复杂，是一系列端元组分复杂固溶体。其单斜辉石成份较为复杂，是一系列端元组分复杂固溶体。其组成除了组成除了Fe、Mg之外，之外，Ca是含量较高组分是含量较高组分，有变种还含，有变种还含有较多有较多Na、Al、Fe3+等。等。常见单斜辉石种属（透辉石钙铁辉石亚类）普通采取由波常见单斜辉石种属（透辉石钙铁辉石亚类）普通采取由波尔德瓦特和赫斯（尔德瓦特和赫斯（1951）首先提出）首先提出四组分四组分CaMgSi2O6CaFeSi2O6Mg2Si2O6Fe2Si2O6方法进行分类命名方法进行分类命名，碱性辉石亚类能够采取克拉克等（碱性辉石亚类能够采取克拉克等（Clarke等，等，1968）提出方）提出方法进行分类命名。法进行分类命名。单斜辉石单斜辉石单斜辉石单斜辉石第77页长石三个端元和长石分类长石三个端元和长石分类钾长石钾长石KAlSi3O8(Or)钠长石钠长石NaAlSi3O8(Ab)钙长石钙长石CaAl2Si2O4(An)CaCa长石长石NaNa长石长石K K长石长石碱性长石（碱性长石（K-Na长石）亚类，不连续固溶体系列长石）亚类，不连续固溶体系列（An5-10%）斜长石（斜长石（Ca-Na长石）亚类，连续固溶体系列长石）亚类，连续固溶体系列（Or 5-10%）K-Ca长石不形成固溶体长石类长石类第78页斜长石类斜长石类 PlagioclasePlagioclase化学通式：化学通式：MT4O8 或或 M(Al,Si)Si2O8其中其中M=K,Na,Ca,Ba斜长石系列划分斜长石系列划分三斜晶系三斜晶系 基性基性酸性酸性中性岩中性岩浆岩标浆岩标志矿物志矿物基性岩基性岩浆岩标浆岩标志矿物志矿物AnAb第79页磷灰石磷灰石 六方晶系六方晶系ApatiteCaApatiteCa5 5POPO4 4 3 3(F,Cl,OH)(F,Cl,OH)自形磷灰石（自形磷灰石（P P），横切面为六），横切面为六边形，纵切面为长方形。单偏边形，纵切面为长方形。单偏光。光。自形磷灰石（自形磷灰石（P P），干涉色一级灰，），干涉色一级灰，横切面垂直光轴，全消光。正交偏横切面垂直光轴，全消光。正交偏光。光。第80页哈克图解转折点含义哈克图解转折点含义当当MgO高于高于7，CaO和和MgO展展现负相关，主要是单独由橄榄石现负相关，主要是单独由橄榄石分离结晶控制岩浆作用过程分离结晶控制岩浆作用过程例例1：右图，夏威夷火山岩：右图，夏威夷火山岩CaOMgO图解中，图解中，当当MgO低于低于7，CaO与与MgO展现展现正相关性，表明斜正相关性，表明斜长石和单斜辉石同长石和单斜辉石同时从岩浆熔体中结时从岩浆熔体中结晶出来。晶出来。(AfterRollison1993）第81页(AfterWilson)例例2：不一样矿物分离结晶过程中哈克图解特征：不一样矿物分离结晶过程中哈克图解特征第82页AFMAFM图解图解也能够反应结晶分离演化趋势也能够反应结晶分离演化趋势A=Na2O+K2OF=FeOT=FeO+0.8998Fe2O3M=MgO计算计算A+F+M=100%第83页Ultra-K and shoshonitic rocks,Lhasa BlockA.Ultra-K in western part,Long.87 degreeB.Shoshonite in central and westernC.All strongly related to N-S trending normal fault,most near lakesD.Ultra-K:1228 Ma,shoshonite:924 MaData sources:Ourdata&1Turneretal.,1996;2,3Milleretal.,1999;4,5thisworkandNomadeetal.,;6,7Williamsetal.,;8,10,thiswork;9,11Dingetal.,;12thiswork;13Coulonetal.,1986;14thiswork;15Spiceretal.,第84页举例举例第85页第一节、主量元素数据处理与解释第一节、主量元素数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释第三章、岩石地球化学数据处理与解释一、岩石化学主要指标一、岩石化学主要指标二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分二、主量元素数据直接用于岩石分类和系列划分三、三、CIPW计算后用于岩石分类和系列划分计算后用于岩石分类和系列划分四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程四、主量元素用于判别岩浆（地球化学）作用过程五、主量元素应用于试验岩石学五、主量元素应用于试验岩石学第86页1.1.ICP-AESICP-AES莫少龙老师莫少龙老师2.2.ICP-MSICP-MS苏犁老师苏犁老师3.3.惰性气体质谱仪惰性气体质谱仪王瑜老师王瑜老师4.4.稳定同位素质谱仪稳定同位素质谱仪刘爱华刘爱华时间：时间：3月月11日星期四日星期四下午下午2点点集合地点：教集合地点：教2楼门厅楼门厅校内试验室参观讲解校内试验室参观讲解预告星期三下午内容预告星期三下午内容第87页以前为第4次课，0316晚上第88页