常见的共生组合及其成因

小编:优质农业网   人气:0℃   发布时间:2025-02-22 08:53:29
字号:

1.镁铁质-超镁铁质层状侵入体

常见的共生组合及其成因

多呈岩盆、岩床产出,也有为岩席和岩墙,规模几平方公里到数万平方公里不等。如南非最大的Bushveld 侵入体分布面积达115200km2,厚7km。

岩体成层明显,具清楚的垂直分带。一般底部为超镁铁岩(纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩等);中部为镁铁质的辉长岩类(苏长岩、辉长岩);上部为浅色辉长岩、斜长岩、闪长岩和花岗岩等。大多数辉长岩层状侵入体的特点是,从底部至顶部存在矿物和化学成分的渐变,这种渐变被称为隐层理或化学层理,它包含两个方面的内容:第一,像橄榄石、辉石、斜长石这些固溶体系列矿物的成分随层位的变化而变化;第二,相邻层位含的矿物种类不同,如辉石岩层与斜长岩层,反映某种矿物结晶结束,另一种矿物开始结晶。另外,矿物结晶粒度在垂向上具下部粒度粗,上部粒度细的粒序变化,可显示出与沉积岩相似的粒序层理或韵律层理,甚至交错层理,单层厚度最大可达几米,最小不足1cm。

岩石的结构以各种堆晶结构为特征。堆晶结构是在粗大的、相互连结的自形到半自形晶体粒间充填其他矿物的一种结构。这些粗大的晶体称为堆晶(cumulus crystals),主要是岩浆中早晶出的晶体由重力分异作用沉淀到岩浆房底部的。由于结晶早,具充分的自由生长空间,因此自形程度较好。铬铁矿、橄榄石、辉石和斜长石都可以分别形成为堆晶矿物。堆晶往往具较大的粒度,可大至5 mm以上。堆晶间隙可由这些矿物的增生边充填,也可由粒间残余熔体结晶的其他矿物组合充填,或者两者都有。堆晶间隙中充填的矿物亦称为堆积后的晶体(postcumulus crystals),是堆晶间隙中的熔体结晶的。根据堆晶间隙含量的多少和堆晶与粒间熔体相互作用程度可将堆晶结构分为3类(图5-6):

(1)正堆晶结构(orthocumulate texture):先结晶的堆晶矿物被后结晶的其他矿物包围。

(2)中堆晶结构(mesocumulate texture):堆晶中含较多的与外界隔绝的熔体,堆积后结晶的晶体体积分数介于10%~40%之间。

(3)增生堆晶结构(adcumulate texture):堆晶形成时具大量的粒间熔体(达50%)以上,由于粒间熔体与主岩浆之间连通性好,组成交换充分,堆晶可继续生长,使粒间熔体不断减少,最终粒间堆积后晶体的体积分数<10%。

图5-6 堆晶结构

超镁铁质-镁铁质层状侵入体与围岩之间有接触变质带,其中的超镁铁岩在化学成分上属铁质系列[m/f<7,m/f=w(Mg+Ni)/w(Fe2++Fe3++Mn)],不同岩性的化学组成具连续的演化趋势。因此,较普遍认为层状岩体是镁铁质岩浆在低压下经重力分离结晶作用形成的。但有关成因的细节问题还未解决,如对于成分、粒序在垂向上出现韵律性变化,用单一的重力分异的模式难以解释,因此有人用岩浆周期性注入岩浆房或岩浆因周期性地激发成核作用模式来解释。此后,岩浆房内双扩散对流现象得到认可,尤其是岩浆房中对流分层现象通过室内模拟得到证实后,较多人认为层状侵入体的成因是岩浆房中对流分层的结果(详见第十一章)。

我国四川攀西地区分布有海西期的太和、白马、攀枝花、红格和新街等层状岩体,岩体富Fe、Ti,贫Mg、Ca、Al,属偏碱性的岩浆系列,有关的矿产为钒钛磁铁矿床。加拿大的Muskox层状侵入体在平面上呈近于南北向的岩墙状,下部的补给岩墙成分为古铜辉石辉长岩和苦橄岩,相当于原生岩浆的成分,上部为分层明显的层状岩系,由纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩、辉长岩、花斑状辉长岩和花斑岩组成,是岩浆结晶分异的产物(图5-7)。

层状侵入体可出现在大陆地区,如东格陵兰和南非大陆内部的层状侵入体,其分布与裂谷带平行或分布在裂谷带中心。它们也可作为蛇绿岩的组成部分出现,是洋壳下部的重要组成,表明它们也形成于大洋中脊环境。

图5-7 加拿大北部地区Muskox侵入体

2.环状超镁铁-镁铁质杂岩体

环状超镁铁-镁铁质杂岩体又称阿拉斯加型(Alaska-type)环状杂岩体,在世界上许多地区都有发现,主要特点是:产于造山带,沿构造线方向成群分布;岩体近圆柱形(图5-8),平面上为近圆形、椭圆形或不规则的环状,各岩类围绕岩体中心呈环带状分布,如阿拉斯加环状杂岩体,由中心向边缘依次为纯橄榄岩、二辉橄榄岩、角闪辉石岩和各种辉长岩;岩体围岩具热接触变质带,有关矿产为钒钛磁铁矿和铂矿床。一般认为是基性岩浆深部分异和多次侵入的结果。Murray(1972)认为阿拉斯加型环状杂岩体是火山弧产出环境中的潜火山侵入岩,属造山环境的产物。

图5-8 布拉什克岛环带状超镁铁杂岩体

3.碱性玄武岩和金伯利岩中的超镁铁岩捕虏体

碱性玄武岩和金伯利岩中的超镁铁岩捕虏体是由寄主岩浆从地幔源区带上来的地幔捕虏体。捕虏体可呈棱角状或浑圆状,一般数厘米到几十厘米大小,产于熔岩流、火山碎屑岩、浅成岩床、岩墙和角砾岩筒中。捕虏体在熔岩中的含量一般很少,但在火口相中有时会大量集中产出。如我国河北汉诺坝大麻坪碱性玄武岩火口相中的二辉橄榄岩捕虏体的体积分数最高达90%,而寄主玄武岩呈“胶结物”出现,捕虏体最大可达80×60×40cm3。我国东部新生代碱性玄武岩中亦广泛分布有这类捕虏体。含捕虏体的寄主岩有橄榄拉斑玄武岩、橄榄玄武岩、碱性橄榄玄武岩、白榴橄榄玄武岩、碧玄岩、霞石岩、钾镁煌斑岩、金伯利岩等;主要属碱性系列,极少数为拉斑玄武岩系列(如福建牛头山)。捕虏体的岩石类型主要为二辉橄榄岩,以尖晶石二辉橄榄岩常见,石榴子石二辉橄榄岩较少,亦见有纯橄榄岩、方辉橄榄岩、辉石岩等。

幔源捕虏体的来源可以是玄武岩岩浆源区的地幔岩,也可是岩浆在上升过程中从周围的地幔岩中捕虏的碎块。从成分特征上可将它们分为原始地幔岩、亏损地幔岩和交代富集型地幔岩3类:

(1)原始地幔岩:又称饱满地幔岩,是未经过部分熔融和流体交代的地幔岩,化学成分上与世界地幔岩的平均成分接近,Mg′值一般为87.4~89.3,岩性为二辉橄榄岩。

(2)亏损地幔岩:又称残留地幔岩,是经过部分熔融出岩浆后的地幔残留部分。其相对于原始地幔岩明显亏损易熔组分K2O、Na2O、CaO、Al2O3、TiO2等,Mg′值高,多大于91,一般为91.5~93.5。微量元素中地幔不相容元素亏损,如出现左倾的稀土配分型式等。

(3)交代富集型地幔岩:为经过地幔流体交代的地幔岩,表现为相对于原始地幔岩明显富碱、LREE及Rb、Sr、Ba等地幔不相熔元素。有时还可能出现富铁的特征,Mg′值可低至79。在矿物成分上,可出现富K的矿物,如角闪石和金云母等。

新鲜的地幔岩捕虏体是难得的地幔样品,对研究地幔的物质组成、结构、热状态、应力状态及流变学性质具重要意义。我国东部新生代碱性玄武岩中的地幔岩捕虏体蚀变程度低,来源深度范围大,成因类型多,是研究地幔组成及动力学的天然实验室(池际尚,1988)。

4.蛇绿岩中的超镁铁质-镁铁质岩组合

蛇绿岩是代表由橄榄岩-蛇纹岩、辉长岩、辉绿岩、枕状熔岩/细碧岩和伴生沉积物——放射虫硅质岩、远洋粘土和有孔虫灰岩组成的一套岩石组合的术语。深海钻探和地震波速测量的证据表明,蛇绿岩的层序与大洋中脊的洋壳+地幔的层序基本一致,因此一般认为它代表了洋中脊处的大洋岩石圈组成,并将蛇绿岩的出现作为古板块缝合线的标志。其中变质橄榄岩—蛇纹岩出现在蛇绿岩层序的最底部,有具变形叶理构造和蛇纹石化蚀变,岩石类型包括二辉橄榄岩、纯橄岩、方辉橄榄岩等,属大洋岩石圈的上地幔的部分,在造山带往往呈逆冲岩片构造侵位于地壳上部。辉长岩、辉绿岩、枕状熔岩/细碧岩位于蛇绿岩组合的上部。在我国的一些重要的造山带内发现了多条蛇绿岩带,如沿西藏雅鲁藏布江-狮泉河分布的蛇绿岩带,形成于燕山期末至喜马拉雅期,被认为是中、新生代以来欧亚板块的缝合线。典型的蛇绿岩的剖面及描述见第二十三章。

版权声明:本站文章来源互联网,如有侵犯您的权益,请及时联系我们处理;

原文链接:https://baike.tt44.com/js/5_1043044.html