趙志丹巖石地球化學(xué)3主量處理課件

1、第一節(jié)、主量元素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋第二節(jié)、微量元素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋第三節(jié)、同位素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋,第三章、巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)的處理與解釋,,計(jì)算CIPW的軟件，Norm3A TEXTURAL ATLAS OF MINERALS IN THIN SECTION, 軟件, 編寫者為Daniel J. Schulze, University of Toronto.Ragland P. C. Basic analytical Petrology.

2、 Oxford University Press, New York, 1989. 【書號(hào)： 350 R12】Wilson M. Igneous Petrogenesis. Kluwer Academic Publishers,London. 2001,推薦軟件和參考書,(1)   MacKenzie W. S. and Adams A. E. A color atlas of rocks and minerals

3、 in thin section. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1993, 192p(2)   MacKenzie W. S., Donaldson C. H., and Guilford C. Atlas of igneous rocks and their textures. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1982(

4、3)   Best M. G. Igneous and metamorphic petrology. 2nd edition. Blackwell Science Ltd, 2003 (有掃描件)(4) Le Maitre (ed), Igneous Rocks: A classification and Glossary of Terms (2nd edition). Cambridge University

5、Press, 2002. 【書號(hào)360/L46/2】,關(guān)于巖石化學(xué)/顯微結(jié)構(gòu)英文參考書 （可供）,推薦新出版參考書(研究生教材),鄧晉福，羅照華，蘇尚國(guó)，等. 巖石成因、構(gòu)造環(huán)境與成礦作用。地質(zhì)出版社，2004,第一節(jié)、主量元素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋,第三章、巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)的處理與解釋,一、巖石化學(xué)的主要指標(biāo)二、主量元素?cái)?shù)據(jù)直接用于巖石分類和系列劃分三、CIPW計(jì)算后用于巖石分類和系列劃分四、主量元素用于判別巖漿（地球化學(xué)）作用過程五

6、、主量元素應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)巖石學(xué),(引自Winter, 2001),一、巖石化學(xué)的主要指標(biāo),1. SiO2與巖石分類,SiO2在主要元素中含量最高，變化范圍:34-80 %，意義:對(duì)巖漿及巖漿巖的物理化學(xué)性質(zhì)及礦物組成的影響最大，因此是火成巖中最重要的一種氧化物。2. 用SiO2含量是巖漿巖4大類劃分的依據(jù)3. 酸性程度就是指SiO2含量高低4. SiO2飽和度決定礦物組合,巖漿巖分類表,SiO2用于巖漿巖的4大類劃分,,

7、,酸性增強(qiáng),,,玄武巖,花崗閃長(zhǎng)巖,花崗巖,橄欖巖,(3) SiO2飽和礦物： SiO2含量充足（剛好），則形成輝石、角閃石、斜長(zhǎng)石，鉀長(zhǎng)石，云母等————不含Q，也不含SiO2不飽和礦物。,(1) SiO2過飽和——SiO2很多（過多），除形成硅酸鹽礦物外，還有剩余—石英， Q就是過飽和礦物，含有Q的巖石，就是SiO2過飽和巖石。,(2) SiO2不飽和： SiO2不足，出現(xiàn)鎂橄欖石，似長(zhǎng)石類（霞石、白榴石等）礦物，不含Q。

8、 【為什么?若有Q存在會(huì)發(fā)生反應(yīng)（見下頁）】,SiO2過飽和巖石,SiO2不飽和巖石,SiO2飽和巖石,SiO2飽和度與礦物共生組合的關(guān)系,不能與SiO2共存，屬于SiO2不飽和礦物1. 霞石霞石Na[AlSiO4]——鉀霞石K[AlSiO4], 高溫時(shí)為連續(xù)固溶體系列產(chǎn)于富含Na2O而SiO2不飽和巖漿巖中，六方短柱，厚板狀2. 白榴石，K[AlSi2O6], 正方晶系（假等軸晶系）自形晶，四角三八面體,,

9、白榴石,西藏白榴石斑巖,特別強(qiáng)調(diào)：似長(zhǎng)石類礦物,霞石,六方短柱，厚板狀,霞石----似長(zhǎng)石類礦物,霞石,Na3K(SiAlO4)4,,,SiO2不飽和礦物與SiO2反應(yīng)式,Mg2SiO4+SiO2 = 2MgSiO3 橄欖石 熔體 頑火輝石NaAlSiO4+SiO2=NaAlSi3O8 霞石 熔體 鈉長(zhǎng)石KAlSi2O6+SiO2=KAlSi3O8 鉀霞石

10、 熔體 鉀長(zhǎng)石,SiO2飽和度與礦物組合,2. Na2O+K2O,Na2O+K2O-稱為全堿含量,里特曼指數(shù) （ ? , Rittmann Index）,?9過堿性巖,,?大小與巖石系列劃分=,巖漿巖的分類（考慮全堿含量）,堿質(zhì)(Na2O+K2O)與礦物組合,3. Al2O3飽和度與礦物組合,鉀長(zhǎng)石:KAlSi3O8, K2O/Al2O3=1鈉長(zhǎng)石:NaAlSi3O8, Na2O/Al2O3=1鈣長(zhǎng)石

11、:CaAl2Si2O8, CaO/Al2O3=1根據(jù)Al2O3/（K2O+Na2O+CaO）比值判定Al2O3的飽和度。,,Al2O3飽和度與礦物組合,Figure 18-2. Alumina saturation classes based on the molar proportions of Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) (“A/CNK”) after Shand (1927). Common non-quart

12、zo-feldspathic minerals for each type are included. After Clarke (1992). Granitoid Rocks. Chapman Hall.,,,,第一節(jié)、主量元素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋,第三章、巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)的處理與解釋,一、巖石化學(xué)的主要指標(biāo)二、主量元素?cái)?shù)據(jù)直接用于巖石分類和系列劃分三、CIPW計(jì)算后用于巖石分類和系列劃分四、主量元素用于判別巖漿（地球化學(xué)）作用過程

13、五、主量元素應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)巖石學(xué),1. 火山巖的TAS圖解(Total Alkalis-Silica diagram),（引自La Maitre等，1989）,火山巖的TAS圖解,是國(guó)際地科聯(lián)（IUGS）巖漿巖分類學(xué)分會(huì)推薦的火山巖分類圖解, 參見新書,Le Maitre (ed), Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms (2nd edition). Cambridge

14、 University Press, 2002. 【書號(hào)360/L46/2】,火山巖的TAS圖解使用方法,1. 適用于新鮮的、無蝕變和未變質(zhì)的火山巖（因?yàn)镵和Na活潑易于帶入帶出），不適合于高M(jìn)g巖石（另外圖）。,2. 計(jì)算投圖：主量元素?cái)?shù)據(jù)中，先剔除H2O，CO2，LOI。再重新計(jì)算到100％，之后投圖。,3. TAS圖中，有些是2個(gè)巖石類型，成分一致，但是根據(jù)特征礦物細(xì)分，例如是粗面巖還是粗面英安巖，需要根據(jù)CIPW計(jì)算結(jié)果，確定Q

15、含量，若Q20為粗面英安巖 。,火山巖的TAS圖解使用：——注意高鎂巖石分類,TAS投點(diǎn)之前需要先剔除高鎂的樣品，如果是高鎂的，用右邊的圖解。強(qiáng)調(diào)：MgO和TiO2含量,,,火山巖的TAS圖解使用：——注意Na2O與K2O的相對(duì)含量,,,?,?,原因：在TAS圖解中，僅僅是Na2O與K2O的加和，沒有考慮它們相對(duì)的含量不同，巖石類型也不同。,火山巖TAS圖解邊界點(diǎn),火山巖TAS圖解邊界點(diǎn)和作圖方法（個(gè)人作法）,A. 先在繪圖軟件

16、(如Photoshop, CorelDraw,我用Illustrator畫圖)中畫好一個(gè)空白的有所有邊界和名稱的TAS圖.,C. 把Excel中投點(diǎn)圖粘貼到繪圖軟件中, 疊合之后形成自己樣品的TAS投點(diǎn)圖.,其他各類地球化學(xué)投點(diǎn)圖均如此作圖.,B. 在Excel中處理數(shù)據(jù),畫好二維TAS投點(diǎn)圖,做好圖形花紋符號(hào)修飾,見舉例演示.,舉例：TAS圖解應(yīng)用——西藏鉀質(zhì)超鉀質(zhì)巖石,具體作法：,1. 先檢驗(yàn)MgO含量是否符合TAS作圖要求 【見數(shù)

17、據(jù)表和右圖,符合】,2. 去除LOI計(jì)算到100％，得到全堿和SiO2含量，投圖。【見演示】,應(yīng)用舉例：西藏鉀質(zhì)超鉀質(zhì)巖石,舉例：TAS圖解應(yīng)用——西藏鉀質(zhì)超鉀質(zhì)巖石,3. 由于樣品投入玄武粗安巖和粗安巖區(qū)域，需要進(jìn)一步鑒別名稱：【見舉例數(shù)據(jù)計(jì)算】鑒別結(jié)果均為Na2O-2.0 < K2O因此，我們命名為：橄欖玄武粗安巖 安粗巖,,,具體作法：,2. 侵入巖的TAS圖,(1) 右圖(a

18、)是Cox（1979）的火山巖分類圖， (b)是Wilson（1989）直接轉(zhuǎn)換為侵入巖分類圖。(2) 由于邊界是為火山巖設(shè)計(jì)，而且實(shí)際界線與La Maitre等（1989）的界線有出入，因此是初步的分類方法。(3) 這是目前可以直接應(yīng)用巖石化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行侵入巖鑒別的最好方法。(4) 真正的侵入巖分類應(yīng)該使用礦物成分的QAP圖解精確分類。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

19、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,From Rollinson 1993,3. (Na2O+K2O)-SiO2用于劃分巖石系列,,MacDonald (1968)界線,,堿性系列,亞堿性系列,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

20、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,夏威夷玄武巖可以分為2群，堿性系列和亞堿性系列，這是,From Winter, 2001. Figure 8-11. Total alkalis vs. silica diagram for the alkaline and sub-alkaline rocks of Hawaii. After MacDonald (1968). GSA Memoir 116,舉例: Na2O+K2O用于劃分

21、巖石系列,Fig. 8-17. After Le Maitre (1976) J. Petrol., 17, 589-637.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,La Maite (1989)劃分出低K、中K、高K巖石（紅色虛線為界線）,4. K2O-SiO2用于劃分巖石系列,分別與Rinwood

22、(1989)劃分的低K拉斑系列、鈣堿性系列和高K鈣堿性系列相對(duì)應(yīng)（黃色區(qū)域是Rinwood匯總的界線區(qū)域）,離群數(shù)據(jù)Y-1-1,Y-2,Y-3,Y-4羊應(yīng)鄉(xiāng)地?zé)崽飿悠?，有地?zé)崃黧w活動(dòng)，導(dǎo)致火山巖遭受水熱蝕變，其中K2O和Na2O已經(jīng)有帶入，有K化,舉例：西藏鉀質(zhì)超鉀質(zhì)巖石K2O-SiO2,,,,,超鉀質(zhì),鉀質(zhì),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

23、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5. K2O-Na2O用于劃分鉀質(zhì)與鈉質(zhì)巖石,用于區(qū)分K2O與Na2O之間的關(guān)系 屬于前一個(gè)圖解中shoshonite series系列的進(jìn)一步劃分 可以與前一個(gè)配合，也可以獨(dú)立使用,舉例：西藏超鉀質(zhì)巖石,SiO2 = 45.4~61.6K2O = 6.0~8.8K2O/Na2O = 2.0~4.4MgO = 2.1~12.3 %,,,,,,,,,,,,,,,

24、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,關(guān)于鉀質(zhì)、高鉀等術(shù)語含義,鉀質(zhì)或者富鉀是指K2O-Na2O的關(guān)系（下圖）,高鉀是指K2O-SiO2的關(guān)系(右圖)，不考慮Na2O的含量。,一般來說，高鉀大體上都是鉀質(zhì)的。關(guān)于鉀質(zhì)和鈉質(zhì)不同作者有區(qū)別。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

25、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,關(guān)于“超鉀質(zhì)巖石”的定義：,Foley等(1987)對(duì)超鉀質(zhì)巖石(Ultrapotassic rocks) 定義：,K2O>3%K2O/Na2O>2MgO>3%,離群數(shù)據(jù)Y-1-1, Y-2, Y-3, Y-4羊應(yīng)鄉(xiāng)地?zé)崽飿悠凡皇浅涃|(zhì)巖石,Figure 8-14. AFM diagram s

26、howing the distinction between selected tholeiitic rocks from Iceland, the Mid-Atlantic Ridge, the Columbia River Basalts, and Hawaii (solid circles) plus the calc-alkaline rocks of the Cascade volcanics (open circles).

27、From Irving and Baragar (1971). After Irvine and Baragar (1971). Can. J. Earth Sci., 8, 523-548.,6. AFM圖解用于拉斑玄武巖和鈣堿性玄武巖劃分,用途：區(qū)別亞堿性巖石系列中的拉斑玄武巖和鈣－堿性巖石,AFM圖解作圖方法,屬于三變量圖解，需要把三個(gè)變量進(jìn)行歸一化計(jì)算到100％,圖解直接應(yīng)用主量元素分析結(jié)果,A=Na2O+K2OF=FeOT=

28、FeO+0.8998 Fe2O3M=MgO計(jì)算A+F+M=100%,補(bǔ)充：三角圖的作圖方法,三變量A+B+C=100％,舉例：,補(bǔ)充：三角圖的作圖方法,推薦一個(gè)三角圖軟件,第一節(jié)、主量元素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋,第三章、巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)的處理與解釋,一、巖石化學(xué)的主要指標(biāo)二、主量元素?cái)?shù)據(jù)直接用于巖石分類和系列劃分三、CIPW計(jì)算后用于巖石分類和系列劃分四、主量元素用于判別巖漿（地球化學(xué)）作用過程五、主量元素應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)巖石學(xué),模式礦物

29、與標(biāo)準(zhǔn)礦物,模式礦物含量（Mode）是觀察到的礦物體積百分?jǐn)?shù),橄欖玄武巖,Ol＋Cpx＋Pl （MacKenzie等，1982,標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算（Norm）是巖石經(jīng)過計(jì)算的理想化的礦物組成，肉眼無法鑒定具體礦物含量，如火山巖類,橄欖巖,CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算方法（CIPW Norm）,名稱由來：20世紀(jì)初四位美國(guó)巖石學(xué)和地球化學(xué)家設(shè)計(jì)的，Cross，Iddings，Pirrson， Washington,巖石的CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物與實(shí)際礦物含量

30、是有出入的，主要是CIPW計(jì)算是以無水巖漿中礦物結(jié)晶順序，按照標(biāo)準(zhǔn)礦物理想分子式進(jìn)行計(jì)算，得到巖石中各種標(biāo)準(zhǔn)礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，簡(jiǎn)化了很多內(nèi)容，如標(biāo)準(zhǔn)礦物是無水的，不考慮含水礦物黑云母、角閃石等。,計(jì)算CIPW的軟件，Norm3,推薦軟件,計(jì)算之后可以進(jìn)行一系列的巖石分類,1. Ab-An-Or圖解用于花崗巖分類,根據(jù)O’Connor( 1965), 應(yīng)用CIPW計(jì)算之后的Ab-An-Or，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)礦物，換算100％后投圖。,舉例：西藏花崗

31、巖,Ab-An-Or圖解用于花崗巖分類特點(diǎn)與要求,用于標(biāo)準(zhǔn)礦物Q>10％的酸性巖分類，為簡(jiǎn)便方法 可以有效地區(qū)分英云閃長(zhǎng)巖、更長(zhǎng)花崗巖、花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖。,也可以謹(jǐn)慎地用于變形和變質(zhì)的花崗質(zhì)巖石，判斷原巖類型,2. 玄武巖Ne-Di-Ol-Hy-Q分類圖,Thompson (1984),紫蘇輝石,三個(gè)三角區(qū)域分別代表SiO2不飽和、飽和和過飽和玄武巖,三、CIPW計(jì)算后用于巖石分類和系列劃分其他分類：火山巖和侵入巖多陽

32、離子R1-R2分類Jenson分類——科馬提巖，拉斑質(zhì)和鈣堿性巖石分類沉積巖陸源砂巖分類請(qǐng)參考《巖石地球化學(xué)》,第一節(jié)、主量元素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋,第三章、巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)的處理與解釋,一、巖石化學(xué)的主要指標(biāo)二、主量元素?cái)?shù)據(jù)直接用于巖石分類和系列劃分三、CIPW計(jì)算后用于巖石分類和系列劃分四、主量元素用于判別巖漿（地球化學(xué)）作用過程五、主量元素應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)巖石學(xué),依據(jù)的原理——判別巖漿（地球化學(xué)）作用過程，主要是看一系列巖石

33、的主量元素成分的變化趨勢(shì),使用的方法——雙變量、三變量圖解法,雙變量圖解法——又稱為哈克圖解法A Harker，1909年開始使用SiO2作為橫坐標(biāo)(x) / 其他元素作為縱坐標(biāo)(y)的雙變量圖，后來稱為哈克圖解。,Harker diagram For Crater Lake,After Winter， 2001Figure 8-2. Harker variation diagram for 310 analyzed volca

34、nic rocks from Crater Lake (Mt. Mazama), Oregon Cascades. Data compiled by Rick Conrey (personal communication).,雙變量圖解,哈克圖解,Bivariate (x-y) diagrams,Harker diagram For Crater Lake,雙變量圖解,哈克圖解,After Winter， 2001Figure 8-

35、2. Harker variation diagram for 310 analyzed volcanic rocks from Crater Lake (Mt. Mazama), Oregon Cascades. Data compiled by Rick Conrey (personal communication).,三變量圖解,例如: AFM 圖解， (alkalis-FeO*-MgO),,After Winter， 200

36、1Figure 8-2. AFM diagram for Crater Lake volcanics, Oregon Cascades. Data compiled by Rick Conrey (personal communication).,From Winter (2001).,1. 哈克圖解的做法,以SiO2為橫坐標(biāo)，其他氧化物為縱坐標(biāo)，投出一組樣品的結(jié)果，得到不同氧化物對(duì)SiO2的散點(diǎn)圖。推廣：任意兩個(gè)組分之間的二元投點(diǎn)

37、都可以稱為哈克圖解意義：如果一組巖石樣品具有成因和演化關(guān)系，則全部樣品將顯示正的或者負(fù)的相關(guān)關(guān)系。,哈克圖解,橫坐標(biāo)表示分異結(jié)晶過程，SiO2為橫坐標(biāo)，可以指示從基性到酸性，范圍寬，如果主要是基性熔巖，可以用MgO、或者Zr為橫坐標(biāo),(After Wilson, 2001),原始巖漿成分,,原始巖漿成分,(After Wilson 2001),SiO2為橫坐標(biāo),哈克圖解作法,,(After Wilson 2001),MgO為橫坐標(biāo)

38、,哈克圖解作法,From Winter (2001).,2. 哈克圖解代表的過程,SiO2變化代表：分異系數(shù)趨勢(shì)代表：部分熔融作用、分異結(jié)晶作用、巖漿混合作用、地殼混染作用,From Winter (2001).,(1) 分離結(jié)晶作用——是指巖漿中，某個(gè)礦物持續(xù)從巖漿中結(jié)晶出去，剩余的巖漿就會(huì)發(fā)生成分的有規(guī)律變化。總體為液相→固相可以把巖石中斑晶礦物作為分離結(jié)晶的礦物，例如Ol，,各種巖漿作用過程如何從主量元素變化趨勢(shì)中

39、顯示出來？,(2) 同化作用和分離結(jié)晶作用——在礦物分離結(jié)晶作用發(fā)生的同時(shí)，還存在圍巖或者外來物質(zhì)的加入和混合，導(dǎo)致主量元素圖解不顯示明顯的連續(xù)變化趨勢(shì)。,各種巖漿作用過程如何從主量元素變化趨勢(shì)中顯示出來？,各種巖漿作用過程如何從主量元素變化趨勢(shì)中顯示出來？(3) 部分熔融作用——是指巖石從固相——到液相的過程，固相的礦物不斷加入到液相中，使得液相的成分發(fā)生有規(guī)律的變化。但是，部分熔融與分離結(jié)晶這2個(gè)作用過程是互為可逆的過程

40、，因此顯示在主量元素哈克圖解上，難于區(qū)分。可能的區(qū)分是，在深部階段為部分熔融，為某些礦物加入巖漿，而到淺部結(jié)晶時(shí)，另一些礦物發(fā)生分離結(jié)晶。2個(gè)過程，可能被區(qū)分出來。,舉例：連續(xù)變化趨勢(shì)一致受控于一種巖漿作用過程，例如夏威夷Kilauea火山1959－1960年噴發(fā)的Kilauea Iki火山,,(After Wilson 2001),轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義,3. 哈克圖解的解釋,轉(zhuǎn)折點(diǎn)或者曲折趨勢(shì)，表示結(jié)晶作用過程出現(xiàn)一個(gè)新的礦物相，或者

41、在部分熔融的過程中消耗了一個(gè)礦物相。,需要掌握不同礦物的成分特征。,,(After Wilson 2001),3. 哈克圖解的解釋,一相或者多相礦物分離結(jié)晶中巖漿演化趨勢(shì),需要掌握不同礦物的成分特征。,礦物結(jié)晶分離與殘余巖漿演化,礦物結(jié)晶析出的數(shù)量與殘余巖漿演化可用杠杠原理討論,E(%)=100×（PM-DM距離）/（E-DM距離）,先復(fù)習(xí)主要礦物的化學(xué)成分特征,橄欖石 Ol，輝石 Py＝Cpx，Opx，斜長(zhǎng)石 Pl,斜方

42、晶系，晶體呈厚板狀、粒狀或短柱狀，解理{010}，{100}不完全。黃綠色-綠色，薄片下無色，正高突起-正極高突起，一般見不到解理，常見不規(guī)則的裂紋。干涉色I(xiàn)I級(jí)-III級(jí)，平行消光。,橄欖石：(Mg,Fe)2[SiO4],橄欖石類 Olivine Group,橄欖石類是二價(jià)元素為陽離子構(gòu)成的硅酸鹽，具有典型的孤立硅氧四面體構(gòu)造，一般式為R2[SiO4]，R＝Mg、Fe2+、Mn以及Ca、Zn。可分為三個(gè)類質(zhì)同象系列： 1．

43、鎂橄欖石Mg2[SiO4]—鐵橄欖石Fe2[SiO4] 2．錳橄欖石Mn2[SiO4]—鐵橄欖石Fe2[SiO4] 3．鈣鎂橄欖石(Ca，Mg)[SiO4]—鈣鐵橄欖石(Ca，F(xiàn)e)[SiO4] 自然界分布最廣泛的是鎂橄欖石(Fo)—鐵橄欖石(Fa)系列，可形成完全的類質(zhì)同象系列。,,輝石的分類,輝石主要為Ca、Mg、Fe三個(gè)端元組分的固溶體,,斜方輝石,斜方輝石,斜方輝石亞類由頑火輝石（En，Mg2Si2O6

44、）和斜方鐵輝石（Fs，F(xiàn)e2Si2O6）兩種獨(dú)立端元組分組成的連續(xù)固溶體，根據(jù)比例不同，分為六個(gè)亞種：頑火輝石（En100-88Fs0-12）古銅輝石（En88-70Fs12-30）紫蘇輝石（En70-50Fs30-50）鐵紫蘇輝石（En50-30Fs50-70）易熔石或尤萊輝石（En30-12Fs70-88）斜方鐵輝石（En12-0Fs88-100）,單斜輝石,單斜輝石的成分較為復(fù)雜，是一系列端元組分的復(fù)雜固溶體。其組成

45、除了Fe、Mg之外，Ca是含量較高的組分，有的變種還含有較多的Na、Al、Fe3+等。常見的單斜輝石種屬（透輝石－鈣鐵輝石亞類）一般采用由波爾德瓦特和赫斯（1951）首先提出的四組分CaMgSi2O6－CaFeSi2O6－Mg2Si2O6－Fe2Si2O6方法進(jìn)行分類命名，堿性輝石亞類可以采用克拉克等（Clarke等，1968）提出的方法進(jìn)行分類命名。,,單斜輝石,長(zhǎng)石的三個(gè)端元和長(zhǎng)石分類鉀長(zhǎng)石 KAlSi3O8 (Or)鈉長(zhǎng)石

46、 NaAlSi3O8 (Ab) 鈣長(zhǎng)石 CaAl2Si2O4(An),Ca長(zhǎng)石,Na長(zhǎng)石,K長(zhǎng)石,,,堿性長(zhǎng)石（K-Na長(zhǎng)石）亞類，不連續(xù)固溶體系列（An 5-10%）,斜長(zhǎng)石（Ca-Na長(zhǎng)石）亞類，連續(xù)固溶體系列（Or 5-10%）,,K-Ca長(zhǎng)石不形成固溶體,長(zhǎng)石類,斜長(zhǎng)石類 Plagioclase,化學(xué)通式：M[T4O8] 或 M[(Al,Si)Si2O8]其中M=K,Na,Ca,Ba斜長(zhǎng)石系列劃分三斜晶系,基性,酸性

47、,中性巖漿巖標(biāo)志礦物,,基性巖漿巖標(biāo)志礦物,,,An,Ab,,磷灰石 六方晶系A(chǔ)patite    Ca5[PO4]3(F,Cl,OH),,自形的磷灰石（P），橫切面為六邊形，縱切面為長(zhǎng)方形。單偏光。,自形的磷灰石（P），干涉色一級(jí)灰，橫切面垂直光軸，全消光。正交偏光。,哈克圖解轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義,當(dāng)MgO高于7％，CaO和MgO呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，主要是單獨(dú)由橄欖石分離結(jié)晶控制巖漿作用過程,,例1：右圖，夏威

48、夷火山巖CaO－MgO圖解中，,當(dāng)MgO低于7％，CaO與MgO呈現(xiàn)正相關(guān)性，表明斜長(zhǎng)石和單斜輝石同時(shí)從巖漿熔體中結(jié)晶出來。,(AfterRollison 1993）,,,(After Wilson 2001),例2：不同礦物分離結(jié)晶過程中哈克圖解特征,AFM圖解,也可以反映結(jié)晶分離演化趨勢(shì),A=Na2O+K2OF=FeOT=FeO+0.8998 Fe2O3M=MgO計(jì)算A+F+M=100%,Ultra-K and shoshon

49、itic rocks, Lhasa Block,,Ultra-K in western part, <Long.87 degreeShoshonite in central and westernAll strongly related to N-S trending normal fault, most near lakesUltra-K: 12~28 Ma, shoshonite: 9~24 Ma,Data source

50、s:Our data & [1] Turner et al., 1996;[2,[3] Miller et al., 1999; [4, 5] this work and Nomade et al., 2003; [6,7] Williams et al., 2001; [8, 10], this work; [9,11] Ding et al., 2003;[12] this work; [13] Coulon et al

51、., 1986; [14] this work; [15] Spicer et al., 2003,舉例,第一節(jié)、主量元素?cái)?shù)據(jù)處理與解釋,第三章、巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)的處理與解釋,一、巖石化學(xué)的主要指標(biāo)二、主量元素?cái)?shù)據(jù)直接用于巖石分類和系列劃分三、CIPW計(jì)算后用于巖石分類和系列劃分四、主量元素用于判別巖漿（地球化學(xué)）作用過程五、主量元素應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)巖石學(xué),ICP-AES——莫少龍老師ICP-MS——蘇犁老師惰性氣體質(zhì)譜儀——王瑜