第六章 火成岩共生组合与成因 四、板块构造与火成岩组合 1. 大洋中脊的火成岩组合 2. 会聚板块边界的火成岩组合 第六章 火成岩共生组合与成因 四、板块构造与火成岩组合 1. 大洋中脊的火成岩组合 2. 会聚板块边界的火成岩组合 岛弧 大陆边缘弧 3. 陆-陆碰撞带的火成岩组合 4. 板块内部的火成岩组合

地球中火成岩的分布 1. 洋中脊（Mid-ocean Ridges） 6. 洋岛玄武岩（Ocean Island basalts） 2. 陆内裂谷（Intracontinental Rifts） 3. 岛弧（Island Arcs） 4. 活动大陆边缘 （Active Continental Margins） 5. 弧后盆地（Back-arc basins） 6. 洋岛玄武岩（Ocean Island basalts） 7. 各种各样的陆内火成岩 （Miscellaneous Intra-Continental Activity） 金伯利岩（kimberlites） ， 超镁铁-镁铁质层状杂岩体， 碳酸岩（carbonatites） ， 斜长岩（ anorthosites）...

（一）大洋中脊的火成岩组合 火成岩组合与蛇绿岩套 洋中脊玄武岩 席状岩墙群 具火成堆积结构的镁铁-超镁铁质岩 具变质变形结构的地幔橄榄岩 第四层 第五层 （一）大洋中脊的火成岩组合 火成岩组合与蛇绿岩套 洋中脊玄武岩 席状岩墙群 具火成堆积结构的镁铁-超镁铁质岩 具变质变形结构的地幔橄榄岩

海平面 成因 ：大洋中脊岩浆活动模型

（二）会聚板块边界的火成岩组合 岛弧 大陆边缘弧

Ocean-ocean  岛弧Island Arc (IA) Ocean-continent  大陆弧Continental Arc or 活动大陆边缘Active Continental Margin (ACM) 与造山火山作用和深成作用相关的俯冲带

Structure of an Island Arc 典型岛弧的剖面示意图 HFU= heat flow unit (4.2 x 10-6 joules/cm2/sec)

Structure of an Island Arc 典型岛弧的剖面示意图 HFU= heat flow unit (4.2 x 10-6 joules/cm2/sec) 地幔楔 地幔楔

1、岛弧火成岩组合 （1）拉斑系列火山岩：以拉斑玄武岩为主（70％±） ，因分异作用 安山岩（25％±）和英安岩（5％±），低钾为主。时间上在岛弧形成早期，空间分布上靠近海沟。 （2）钙碱性系列火山岩：玄武岩（25％）－安山岩（70％）－ 英安岩－流纹岩（后两者5％），以中钾为主，部分低钾，少量高钾。形成时间略晚。 （3）侵入岩组合：花岗岩为I型，与钙碱性系列火山岩的化学成分十分相似。出露范围明显少于火山岩。

Sub-series of Calc-Alkaline 钙碱性系列的进一步划分 Sub-series of Calc-Alkaline K2O 是一个重要的划分标志  3 个亚系列 高钾系列 中钾系列 低钾系列

岛弧火成岩成因 Island Arc Petrogenesis 楔形地幔橄榄岩熔融； 洋壳熔融； 洋壳熔融的熔体与楔形地幔反应形成的辉石岩熔融； 地幔对流导致地幔底辟体减压熔融，岩浆在地壳中发生分离结晶和同化混染，形成岛弧岩浆。

2、大陆边缘弧火成岩 活动陆缘火山岩以中钾和高钾钙碱性系列为主，低钾系列岩石很少。安山岩和玄武安山岩最多。与岛弧火山岩相比，酸性火山岩数量显著增多，反应有较多陆壳物质的参与。K2O含量随着远离海沟向大陆一侧增加，显示出“成分极性”； 侵入岩的数量远多于岛弧地区，从基性－酸性都有，以中性－酸性岩为主，同火山岩一样，以中钾和高钾钙碱性系列为主。 较厚的硅铝质地壳对岩浆起源影响更大 ® 混染作用的效应更明显； 低密度地壳的存在可以延缓岩浆的上升 ® 岩浆的不流动可以使其分异作用更充分； 地壳物质的低熔点可以使其发生部分熔融，并且形成壳源的熔体，形成流纹岩和大量花岗岩。

大陆弧岩浆作用Continental Arc Magmatism AFM and K2O vs. SiO2 diagrams (including Hi-K, Med.-K and Low-K types of Gill, 1981; （a）northern, （b）central and （c）southern volcanic zones of the Andes. Open circles in the NVZ and SVZ are alkaline rocks.

Continental Arc Magmatism 岩浆形成模式 活动大陆边缘剖面示意图 1-俯冲板片的脱水 2-不均匀地幔楔的水化和熔融 3-幔源岩浆的地壳底侵和结晶 4-底侵物质的再次熔融形成英云闪长质的熔体

示意图表明： (a)大陆弧的部位形成辉长岩质 地壳下垫物质 (b)地壳下垫物质的再熔融形成 英云闪长质深成体

（三） 陆-陆碰撞带的火成岩组合 1、碰撞前的钙碱性弧火山及侵入岩组合： 它们是由陆间洋盆闭合前发生俯冲所诱发的岩浆活动；岩浆源区为受到俯冲洋壳改造的楔型地幔。

（三） 陆-陆碰撞带的火成岩组合 2、同碰撞阶段的过铝质（浅色）花岗岩组合： （三） 陆-陆碰撞带的火成岩组合 2、同碰撞阶段的过铝质（浅色）花岗岩组合： 陆-陆碰撞叠加，造成底部岩石部分熔融。二云母花岗岩和白云母花岗岩组合

（三） 陆-陆碰撞带的火成岩组合 3、碰撞后或碰撞晚期的钙碱性花岗岩： （三） 陆-陆碰撞带的火成岩组合 3、碰撞后或碰撞晚期的钙碱性花岗岩： 与碰撞前的钙碱性火成岩组合相似，由于碰撞后的热释放致使温度升高，地壳熔融；地幔也可因区域性上隆减压底辟熔融。

（四）板块内部的火成岩组合 洋岛火山岩 大陆溢流型玄武岩 大陆裂谷区的火成岩组合 斜长岩岩体 其他的大陆火成岩组合 金伯利岩和钾镁煌斑岩 超镁铁质-镁铁质层状杂岩体 碱性杂岩体 A型花岗岩

1、洋岛火山岩(Ocean Intraplate Volcanism) 洋岛和海山 通常与热点有关

洋岛玄武岩浆的类型（OIB） 两种主要岩浆系列 拉斑玄武岩系列 －洋岛拉斑玄武岩（OIT） 碱性玄武岩系列 －洋岛碱性玄武岩（ OIA）

演化：Evolution in the Series Tholeiitic, alkaline, and highly alkaline

大洋岩浆作用的模式 A Model for Oceanic Magmatism EM and HIMU from crustal sources (subducted OC + CC seds)

Continental Flood Basalts 3、大陆溢流玄武岩（CFB） Continental Flood Basalts 大火成岩省 Large Igneous Provinces (LIPs) 某些裂谷区 Some rifts 大陆溢流玄武岩 Continental flood basalts (CFBs)

Tectonic Setting of CFBs 大陆热点 大陆裂谷可能与热点构造有关

Columbia River Basalt 的成因模式

大陆溢流玄武岩的成因模式