巖石化學(xué)稀土與微量元素

巖石化學(xué)稀土與微量元素第1頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算法1、基本原理：

1900－1903年間，美國(guó)的WCross，JPIddings，LVPirsson和HSWahsington等4人共同提出的一種巖石化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算方法。

這種方法是將巖石的氧化物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)換算為氧化物分子數(shù)，然后按照一定的順序再將其分子數(shù)依據(jù)一定的規(guī)律組合成若干種理想成分的標(biāo)準(zhǔn)礦物分子，即“標(biāo)準(zhǔn)礦物”，最后將標(biāo)準(zhǔn)礦物分子數(shù)換算為標(biāo)準(zhǔn)礦物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

第2頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、計(jì)算實(shí)例：氧化物含量和分子數(shù)SampleDTEJ1-10035-297105-2巖性

玄武巖

分子數(shù)

閃長(zhǎng)巖

分子數(shù)

花崗巖

分子數(shù)SiO248.1482.1858.5798.2772.73121.86TiO22.092.680.791.000.230.29Al2O317.5917.6916.5016.3114.0513.87TFe2O39.796.297.244.572.001.26MnO0.130.190.110.160.050.07MgO4.0210.233.538.830.451.12CaO9.9818.256.1211.001.532.75Na2O3.826.323.485.664.427.18K2O1.481.612.692.883.713.96P2O50.460.330.170.120.070.05LOI2.180.600.47Total99.6899.8099.71第3頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第4頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第5頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四SampleDTEJ1-10035-297105-2巖性

玄武巖

閃長(zhǎng)巖

花崗巖Q－石英0.00

7.8628.13C－剛玉0.000.000.00Or－鉀長(zhǎng)石9.1016.1622.17Ab－鈉長(zhǎng)石24.9129.8837.73An－鈣長(zhǎng)石27.4821.757.58Ne－霞石4.69

0.000.00Di－透輝石19.837.520.08Hy－紫蘇輝石0.0013.843.47Ol－橄欖石7.86

0.000.00Mt－磁鐵礦2.011.460.39Il－鈦鐵礦4.131.520.44總量100.0199.9999.992、計(jì)算實(shí)例：標(biāo)準(zhǔn)礦物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)第6頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、注意：

CIPW計(jì)算所得標(biāo)準(zhǔn)礦物與巖石中實(shí)際存在的礦物之間是有差別的，例如：

4、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果的巖石學(xué)意義：

（1）火成巖的分類命名

（2）在實(shí)驗(yàn)相圖上投點(diǎn)，來(lái)分析巖漿來(lái)源深度和巖漿結(jié)晶的溫壓條件

（在下面將會(huì)講到）第7頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、火成巖類型的劃分

超基性巖：<45%基性巖：45-53%中性巖：53-66%酸性巖：>66%（1）SiO2含量

（2）SiO2—(Na2O+K2O)第8頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）SiO2—K2O二、火成巖類型的劃分第9頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）Al2O3－CaO+Na2O+K2O(鈉閃石)(鈉鐵閃石)過(guò)鋁質(zhì)偏鋁質(zhì)過(guò)堿質(zhì)ACNK=

Al2O3/（CaO+Na2O+K2O）（分子數(shù)比）ANK=

Al2O3/（Na2O+K2O）（分子數(shù)比）二、火成巖類型的劃分第10頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（5）Ne－Hy－Ol－Q命名法二、火成巖類型的劃分第11頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）里特曼（Rittmann，1957）法（組合指數(shù)法）

＝[w（K2O+Na2O）2]/[w（SiO2-43）]

<3.3鈣堿性巖

=3.3～9堿性巖>9

過(guò)堿性巖三、火成巖堿度的確定第12頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）賴特（Wright，1969）法（堿度率指數(shù)法）AR＝w[Al2O3+CaO+(K2O+Na2O)]/w[Al2O3+CaO-(K2O+Na2O)]三、火成巖堿度的確定第13頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3個(gè)主要系列：堿性系列、鈣堿性系列和拉斑玄武巖系列（1）堿性和亞堿性系列的劃分

SiO2－（Na2O+K2O）變異圖：適用于侵入巖和火山巖Alkalivs.SilicadiagramforHawaiianvolcanics:Seemstobetwodistinctgroupings:alkalineandsubalkaline四、火成巖系列的劃分第14頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）堿性和亞堿性系列的劃分

Ol’-Ne’-Q’三角圖解：

Ol’=Ol+3/4×HyNe’=Ne+3/5×AbQ’=Q+2/5×Ab+1/4×HyA－堿性系列

S－亞堿性系列四、火成巖系列的劃分第15頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四亞堿性系列可以進(jìn)一步劃分為拉斑玄武巖系列和鈣堿性系列（2）拉斑玄武巖系列和鈣堿性系列的劃分FAMCalc-alkaline

TholeiiticAFM圖解：更適合于中酸性巖石A—w（Na2O+K2O）%F—w（FeO+Fe2O3）%M—w（MgO）%四、火成巖系列的劃分第16頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）拉斑玄武巖系列和鈣堿性系列的劃分更適用于基性巖系列劃分的圖解：

w（FeO）/w（MgO）—w（SiO2）%w（FeO）/w（MgO）—w（FeO）%四、火成巖系列的劃分第17頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）其它的劃分方法四、火成巖系列的劃分第18頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四問(wèn)題的提出：在一個(gè)地區(qū)常出現(xiàn)一組密切共生、成分變化大的火成巖－－那么這些巖石間的成因關(guān)系如何？演化方式如何？原理：成分的相關(guān)性和演化趨勢(shì)解決方式：變異圖解－－常用的Harker圖解

橫坐標(biāo)的選擇：SiO2、MgO、分異指數(shù)（DI）、堿度率（AR）

DI=Q+Af+Ab+Ne+Kp+Lc（標(biāo)準(zhǔn)礦物）

AR=w（Al2O3+K2O+Na2O+CaO

）/W（Al2O3

+CaO-K2O-Na2O）

縱坐標(biāo)：其它氧化物五、巖漿演化－

Harker圖解第19頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四HarkerDiagramforCraterLake雙變圖解（哈克圖解）第20頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）花崗巖巖漿來(lái)源深度的確定（Platen等，1969）P=0.4Gpa左右h=13Km左右六、火成巖巖漿來(lái)源深度的確定第21頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）玄武巖巖漿來(lái)源深度的確定（Yoder，1976）六、火成巖巖漿來(lái)源深度的確定第22頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

大量研究顯示不同系列的火山巖形成的構(gòu)造環(huán)境存在重要差別七、火成巖形成構(gòu)造環(huán)境的判別板塊邊緣匯聚的板塊內(nèi)部離散的大洋的大陸的巖石系列第23頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）玄武巖的主要元素判別圖解

A.F1-F2-F3圖解（JAPearce，1976）

B.MgO-FeO-Al2O3圖解（THpearce，1977）

C.TiO2-K2O-P2O5圖解（THpearce，1977）

D.MnO-TiO2-P2O5圖解（Mullen，1983）

注意：圖解應(yīng)用的前提及適用的范圍（2）花崗巖的主要元素判別圖解

A.Maniar等（1989）提出的圖解

B.R1—R2圖解（BatchelorRA.等，1985）七、火成巖形成構(gòu)造環(huán)境的判別第24頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）玄武巖的主要元素判別圖解

F1-F2-F3圖解（JAPearce，1976）第25頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）玄武巖的主要元素判別圖解

MgO-FeO-Al2O3圖解（pearce，1977）

MnO-TiO2-P2O5圖解（Mull