实验七综合实验：玄武岩的成分与结构成因分析

1、2021/3/10授课：XXX1 实习七实习七 河北汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析河北汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析 实习目的与要求实习目的与要求 1、鉴定不同类型岩石的矿物组成及其含量，结、鉴定不同类型岩石的矿物组成及其含量，结 构和构造特征，认识地幔来源的二辉橄榄岩包体构和构造特征，认识地幔来源的二辉橄榄岩包体 和捕掳晶的特征，作出必要的素描图。和捕掳晶的特征，作出必要的素描图。 2、结合对河北汉诺坝玄武岩的标本、薄片观察，、结合对河北汉诺坝玄武岩的标本、薄片观察， 分析其地球化学特征，学会如何利用岩石化学资分析其地球化学特征，学会如何利用岩石化学资 料进行岩石定名和岩石系列划分。料进

2、行岩石定名和岩石系列划分。 3、编写研究报告。、编写研究报告。 2021/3/10授课：XXX2 1. 汉诺坝玄武岩的时空分布汉诺坝玄武岩的时空分布 广义的汉诺坝玄武岩系泛指分布在内蒙古高广义的汉诺坝玄武岩系泛指分布在内蒙古高 原东南缘的晚第三纪火山岩，面积约原东南缘的晚第三纪火山岩，面积约18000 Km2。主要分布于大同。主要分布于大同-张家口和围场张家口和围场-赤峰以北赤峰以北 的广大地区。它们受控于东西走向的深断裂。的广大地区。它们受控于东西走向的深断裂。 本次实习所涉及的汉诺坝玄武岩指分布在本次实习所涉及的汉诺坝玄武岩指分布在 河北省张家口以北的崇礼和尚义之间的晚第三河北省张家口以北

3、的崇礼和尚义之间的晚第三 纪火山岩。纪火山岩。 2021/3/10授课：XXX3 TLFZ:郯庐断裂带； DTGL:大兴安岭 太行山重力梯度带 汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架 秦岭大别造山带 扬子克拉通 华北克拉通 TLFZ DTGL 北京 汉诺坝 2021/3/10授课：XXX4 汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架 2021/3/10授课：XXX5 2. 玄武岩的常见岩石种类 2.1 玄武岩系列划分 依据：SiO2-（Na2O+K2O）或碱度（） 类型： 碱性系列玄武岩：碱度大于3.3 亚碱性系列玄武岩：碱度小于3.3 2021/3/10授课：XXX6 2.2 2.2 常见类型常见类型 亚碱

4、性系列亚碱性系列 进一步划分依据：进一步划分依据：AFMAFM图图 或（或（FeOtFeOt）/ /（MgOMgO）- - SiOSiO2 2图解图解 拉斑玄武岩系列：拉斑玄武岩系列：富铁趋势富铁趋势 钙碱性系列：钙碱性系列：富碱趋势富碱趋势 类型：类型：一般以化学成分为准，较重要的种类有：一般以化学成分为准，较重要的种类有： 拉斑玄武岩：拉斑玄武岩： 高铝玄武岩：高铝玄武岩：AlAl2 2OO3 3大于大于16-17%16-17% 粗玄岩：粗玄岩：基质具粗玄结构（间粒结构）基质具粗玄结构（间粒结构） 细碧岩：细碧岩：AbAb、ChlChl组合为特征，富含组合为特征，富含 NaNa2 2OO海

5、底火山喷发的产物海底火山喷发的产物 2021/3/10授课：XXX7 B. B. 碱性系列碱性系列 化学成分：化学成分：（NaNa2 2O+KO+K2 2OO）大于）大于5%5%； 富富TiO2TiO2大于大于2%2% 种类：种类：根据根据CIPWCIPW标准矿物霞石（标准矿物霞石（NeNe）和）和 橄榄石（橄榄石（OlOl）含量）含量 碱性橄榄玄武岩：碱性橄榄玄武岩： 碱玄岩：碱玄岩： 碧玄岩：碧玄岩： 2021/3/10授课：XXX8 NeHyOlQ命名法命名法 玄武岩类型划分玄武岩类型划分 5 2021/3/10授课：XXX9 3. 地幔橄榄岩的常见种类与结构 3.1常见种类：常见种类：

6、 纯橄岩纯橄岩 方辉橄榄岩方辉橄榄岩 尖晶石二辉橄榄岩尖晶石二辉橄榄岩 斜方辉石岩斜方辉石岩 二辉石岩二辉石岩 单斜辉石岩单斜辉石岩 橄榄斜方辉石岩橄榄斜方辉石岩 方辉橄榄岩方辉橄榄岩e 异剥橄榄岩异剥橄榄岩 二辉石岩二辉石岩 橄榄二辉石岩橄榄二辉石岩 90 40 10 10 橄榄单斜辉石岩橄榄单斜辉石岩 超镁铁质岩的分类超镁铁质岩的分类 2021/3/10授课：XXX10 3.2 3.2 典型结构典型结构 A.A.变质变形结构变质变形结构 原生粒状结构： 碎斑结构： 等粒结构：镶嵌等粒 B. B. 火成结构及部分熔融结构火成结构及部分熔融结构 粗粒镶嵌结构、包含结构 橄榄岩中出现熔融囊状体、

7、Cpx出现海绵边、 Cpx表面出现麻点 2021/3/10授课：XXX11 地幔橄榄岩的野外产状地幔橄榄岩的野外产状 2021/3/10授课：XXX12 地幔尖晶石二辉橄榄岩 （单偏光） 地幔尖晶石二辉橄榄岩 （正交偏光） 2021/3/10授课：XXX13 辽西的二辉橄榄岩辽西的二辉橄榄岩- 等粒结构、三边平衡等粒结构、三边平衡 2021/3/10授课：XXX14 橄榄石的扭折带结构橄榄石的扭折带结构 2021/3/10授课：XXX15 捕虏晶：捕虏晶：Ol 环状裂纹、环状裂纹、 扭折带和基质的关系扭折带和基质的关系 捕虏晶：捕虏晶：Ol 环状裂纹、环状裂纹、 扭折带和基质的关系扭折带和基质

8、的关系 4. 汉诺坝玄武岩中的捕虏晶和斑晶汉诺坝玄武岩中的捕虏晶和斑晶 2021/3/10授课：XXX16 捕虏晶：捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系反应边和基质的关系 捕虏晶：捕虏晶：Opx 反应边和基质的关系反应边和基质的关系 2021/3/10授课：XXX17 斑晶的特征：晶型、环带斑晶的特征：晶型、环带 2021/3/10授课：XXX18 汉诺坝玄武岩的常量元素含量表汉诺坝玄武岩的常量元素含量表 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.

9、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 Fe2OFe2O 3 313.23 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.

10、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 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 P

11、2O5P2O51.01 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 0.27 0.27 TotalTotal99.81 99.81 99.89 99.89 99.34 99.34 99.60 99.60 99.82 99.82 100.0100.0 9 9 MgMg 60605959585

12、8606058586060 KK 23152315 1 1 20912091 1 1 19501950 0 0821582158132813293779377 P P441044104628462849344934122312231354135415721572 16501650 0 0 16981698 0 0 16201620 0 0 10621062 0 0 11401140 0 0 11101110 0 0 2021/3/10授课：XXX19 A-01A-01A-02A-02A-03A-03B-01B-01B-02B-02B-03B-03 RbRb45.745.721.121.122.

13、322.37 713.213.212.812.8 SrSr128512851172117213461346419419428428481481 BaBa702702661661695695196196224224265265 V V150150157157134134144144152152156156 CrCr177177175175138138172172156156174174 CoCo545455554848474750504848 NiNi153153157157139139121121129129435435 GaGa252525252727202021212121 Y Y2020

14、20202020171718181616 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 LaLa58586060656511.711.713.113.115.215.2 CeCe113113122122128128262630303434 NdNd5151555558581

15、4.914.917.117.118.218.2 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 LuLu0.140.140.140.140.110.110.210.210.20.20.180.18 汉诺坝玄武岩的微量元素和系统元素含量表汉诺坝玄

16、武岩的微量元素和系统元素含量表 2021/3/10授课：XXX20 汉诺坝玄武岩和地幔橄榄岩包体的矿物化学成分汉诺坝玄武岩和地幔橄榄岩包体的矿物化学成分 岩岩 性性二辉橄榄岩包体二辉橄榄岩包体玄武岩玄武岩 矿物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 5 TiOTiO2 20.

17、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 5.05.0 2 2 0

18、.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 49.049.0 6 6

19、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 0.00.0 5 5 0.90.9

20、 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 4 4 99.99. 95

21、 95 2021/3/10授课：XXX21 3540455055606570758085 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Alkaline Subalkaline SiO2 Na2O+K2O 汉诺坝玄武岩的SiO2-(Na2O+K2O)(Wt%)图解 5. 汉诺坝玄武岩的岩石化学和微量元素地球化学特征汉诺坝玄武岩的岩石化学和微量元素地球化学特征 2021/3/10授课：XXX22 1 10 100 500 La Ce Pr NdSm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 岩石 / 球粒陨石 汉诺坝玄武岩稀土元素配分模式图汉诺坝玄武岩稀土元素配分模式图 2

22、021/3/10授课：XXX23 1 10 100 400 Rb Ba Th Nb Ta K La Ce Sr P Nd Zr Hf Sm Eu Ti Y Yb 岩石 / 原始地幔 汉诺坝玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图汉诺坝玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图 2021/3/10授课：XXX24 6. 主 要 内 容 1. 系统鉴定玄武岩和橄榄岩包体的基本结构、构造和系统鉴定玄武岩和橄榄岩包体的基本结构、构造和 矿物组成、含量，准确定出岩石名称。矿物组成、含量，准确定出岩石名称。 （1）尖晶石鉴定特征。 （2）橄榄岩中两种辉石的区别标志：多色性、消光 角，斜方辉石具有弱多色性和平行消光。 （3）特征结构：部分熔融结构部分熔融结构- Cpx出现海绵边出现海绵边。 原生粒状结构：原生