实验七综合实验：玄武岩的成分与结构成因分析

1、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。料进行岩石定名和岩石系列划分。3、编写研究报告。、编

2、写研究报告。 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的崇礼和尚义之间的晚第三纪火山岩。纪火山岩。TLFZ:郯庐断裂带；DTGL:大兴安岭太行山重

3、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TLFZDTGL北京汉诺坝汉诺坝玄武岩的分布及区域构造格架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3.32.2 常见类型常见类型亚碱性系列亚碱性系列 进一步划分依据：进一步划分依据：AFM图图 或（或（FeOt）/（MgO）-SiO2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

4、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：Al2O3大于大于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：Ab、Chl组合为特征，富含组合为特征，富含Na2O海底火山喷发的产物海底火山喷发的产物B. 碱性系列碱性系列 化学成分：化学成分：（Na2O+K2O）大于）大于5%； 富富TiO2大于大于2% 种类：种类：根据根据CIPW标准矿物霞石（标准矿物霞石（Ne）和橄）和橄榄石（榄石（Ol）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：NeHyOlQ命名法命名法玄武岩类型划分玄武岩类型划

5、分53. 地幔橄榄岩的常见种类与结构3.1常见种类：常见种类： 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90401010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3.2 典型结构典型结构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. 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、Cpx出现海绵边

6、、Cpx表面出现麻点 地幔橄榄岩的野外产状地幔橄榄岩的野外产状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）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、三边平衡橄榄石的扭折带结构橄榄石的扭折带结构捕虏晶：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斑晶的特征：晶型、环带斑晶的特征：晶

7、型、环带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-02A-03B-01B-02B-03SiO245.24 45.26 45.45 51.01 50.30 50.82 TiO22.75 2.83 2.70 1.77 1.90 1.85 Al2O314.29 14.29 14.68 15.10 14.99 15.19 Fe2O313.23 13.45 13.23 11.30 11.90 11.13 MnO0.16 0.17 0.17 0.14 0.12 0.15 MgO8.12 7.94 7.27 6.87 6.65 6.86 CaO8.46 8.31 7.85 9.04

8、 9.61 8.83 Na2O3.76 4.06 4.51 3.10 3.06 3.27 K2O2.79 2.52 2.35 0.99 0.98 1.13 P2O51.01 1.06 1.13 0.28 0.31 0.36 H2O2.63 2.47 2.95 1.05 0.98 0.89 CO20.26 0.28 0.00 0.20 0.80 0.27 Total99.81 99.89 99.34 99.60 99.82 100.09 Mg605958605860K231512091119500821581329377P441046284934122313541572Ti16500169801

9、6200106201140011100A-01A-02A-03B-01B-02B-03Rb45.721.122.3713.212.8Sr128511721346419428481Ba702661695196224265V150157134144152156Cr177175138172156174Co545548475048Ni153157139121129435Ga252527202121Y202020171816Zr326331366115120126Hf7.47.57.82.933.1Nb828290151823Ta5.24.95.60.9811.3Th6.27.371.11.21.4La

10、58606511.713.115.2Ce113122128263034Nd51555814.917.118.2Sm10.510.911.44.24.54.6Eu3.43.573.721.521.611.62Tb1.181.21.150.660.690.73Yb0.940.960.881.471.391.29Lu0.140.140.110.210.20.18汉诺坝玄武岩的微量元素和系统元素含量表汉诺坝玄武岩的微量元素和系统元素含量表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OlOlOlOpxOpxCp

11、xOlCpxOpxOlSiO239.6540.9639.2753.9556.5651.6740.2252.5653.3742.5TiO20.00 0.02 0.00 0.18 0.00 0.23 0.00 0.47 0.16 0.01 Cr2O30.28 0.03 0.00 0.17 0.40 0.41 0.19 8.01 0.05 0.35 Al2O30.06 0.04 0.04 4.73 1.46 5.02 0.16 0.47 1.34 0.00 FeO10.15 7.82 10.40 7.74 4.73 4.68 10.07 2.88 20.09 14.91 MnO0.27 0.15 0

12、.05 0.09 0.09 0.00 0.34 0.05 0.50 0.08 MgO49.06 50.86 50.17 31.84 35.83 18.42 48.18 15.36 23.87 41.79 CaO0.11 0.05 0.03 1.12 0.82 18.59 0.14 18.51 0.41 0.17 Na2O0.02 0.06 0.04 0.13 0.05 0.93 0.02 1.65 0.14 0.08 K2O0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.06 Total99.60 99.99 100.00 99.95 99.93

13、99.95 99.35 99.96 99.94 99.95 Wo2.10 1.50 38.80 43.90 0.90 En86.00 91.60 53.60 50.68 66.80 Fs11.90 6.90 7.60 5.43 32.30 Fo9092909083354045505560657075808502468101214161820AlkalineSubalkalineSiO2Na2O+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110100500LaCePrNdSmEuG

14、dTbDyHoErTmYbLu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110100400RbBaThNbTaKLaCeSrPNdZrHfSmEuTiYYb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

15、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：原生粒状结构： 间粒结构间粒结构 2. 岩石化学成分的应用岩石化学成分的应用定名和系列划分定名和系列划分 3. 岩石成因分析：岩浆来源岩石成因分析：岩浆来源实验报告编写提纲实验报告编写提纲 题目：汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析题目：汉诺坝玄武岩的成分和结构成因分析1. 地质概况地质概况（分布图）（分布图）2.玄武岩的岩相学特征玄武岩的岩相学特征 2.1玄武岩的成分与结构玄武岩的成分与结构（镜下素描图）（镜下素描图） 2.2 捕虏晶与斑晶的区别：捕虏晶与斑晶的区别：形态、结构和变形形态、结构和变形3.玄武岩的岩石化学特征与岩石系列玄武岩的岩石化学特征与岩石系列（定名和系（定名和系列划分图列划分图SiO2-（Na2O+K2O）4. 地幔橄榄岩包体的岩相学特征地幔橄榄岩包体的岩相学特征（镜下素描图）（镜下素描图）5. 汉诺坝玄武岩的岩浆来源（橄榄岩包体证据）汉诺坝玄武岩的岩浆来源（橄榄岩包体证据）主主 要要 参