岩浆岩，沉积岩，变质岩在成因主要矿物成分，结构和构造方面的异同点

变质岩简单地说就是地下岩石经历高温或高压之后,成分和结构发生改变,形成的新岩石就叫变质岩如大家比较熟悉的大理岩,就是由石灰岩转变而来的一种典型的变质岩

变质岩是怎么样形成的：在自然界中,我们可以见到积雪在自身重压作用下,它的底层会转化成冰的现象松软的雪和坚固的冰在成分上是一样的,但结构却是不同的变质岩的形成过程和雪转化成冰的过程是相似的具体说来就是地壳中已经形成的岩石因受温度、压力及化学活动性流体的影响,其原岩组分、矿物组合、结构、构造等发生转化即形成多种不同类型的变质岩,这种转变基本是在固态下完成的,这种变化我们就称之为变质作用变质岩就是由变质作用所形成

常见的变质岩：变质岩占地壳总体积约274%,略逊于火成岩,但变质岩的家族非常庞大,其种类远多于火成岩和沉积岩按照外表特征可以简单地分为板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、粒状岩石等5大类,每一大类（图1、2）中都有为数众多的岩石类型,如粒状岩中有石英岩、大理岩、麻粒岩、角闪岩等

变质岩能告诉我们什么：地球形成最初是没有生物记录的,科学家必须通过变质岩的研究,以了解地球早期的历史绝大多数变质岩形成在地壳深部,我们在地表本来是见不到的,是由于后来的构造运动,才使变质岩露出地表因此,变质岩可以告诉人类各种地下深处的信息,由此,科学家可以推测出地球内部岩石和结构的状况,以及地壳热历史、变质原岩的面貌等等许多科学信息,这是目前人类用任何手段都无法直接达到的深度如果说上述研究是为了满足人类对地球知识的渴求,那么还有一个非常现实的意义,就是研究变质岩,可以告诉我们到哪里去找寻相关的矿产资源

变质岩有什么用途：

建筑及装饰材料,如板岩、汉白玉等

工艺品原料,如大理石、翡翠等

非金属工业原料,如石英岩、石墨、刚玉、石棉等

变质岩中直接产出金属矿产,如金、银、铜、铅、锌、铁及稀有、稀土等矿产,其中变质岩中的铁矿床占全世界铁矿总储量的80%以上,可见其重要性,可以说我们人类的生存是离不开变质岩的

岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成,此外,还常含微量磁铁矿等副矿物根据岩石SiO2含量,岩浆岩可分为四大类：超基性岩：SiO2＜45%；基性岩：SiO2=45～52%；中性、碱性岩：SiO2=52～65%；酸性岩：SiO2＞65%

岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度,岩石的碱度与碱含量多少有一定关系通常把Na2O+K2O的重量百分比之和,称为全碱含量Na2O+K2O含量越高,岩石的碱度越大 ARittmann 1957年考虑SiO2和Na2O+K2O之间的关系,提出了确定岩石碱度比较常用的组合指数（σ）σ值越大,岩石的碱性程度越强每一大类岩石都可以根据碱度大小划分出钙碱性、碱性和过碱性岩三种类型σ< 33时,为钙碱性岩；σ= 33-90时,为碱性岩；σ> 9时,为过碱性岩

除了岩石化学成分之外,矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一在岩浆岩中常见的一些矿物,它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化如石英、长石呈白色或肉色,被称为浅色矿物；橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色,被称为暗色矿物通常,超基性岩中没有石英,长石也很少,主要由暗色矿物组成；而酸性岩中暗色矿物很少,主要由浅色矿物组成；基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间,浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例

根据产状,也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表,岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩侵入岩根据形成深度的不同,又细分为深成岩和浅成岩每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的,也就是说岩浆成分是相似的,但是由于形成环境不同,造成它们的结构和构造有明显的差别深成岩位于地下深处,岩浆冷凝速度慢,岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大,常常形成大的斑晶；浅成岩靠近地表,常具细粒结构和斑状结构；而喷出岩由于冷凝速度快,矿物来不及结晶,常形成隐晶质和玻璃质的岩石

根据上述原则,首先把岩浆岩按酸度分成四大类,然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类,它们就是构成岩浆岩大家族的主要成员比如超基性岩大类：钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类；偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩；过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类基性岩大类：钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类；相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩中性岩大类：钙碱性系列为闪长岩-安山岩类；碱性系列为正长岩-粗面岩类；过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类酸性岩类：主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类

沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体它是在常温常压条件下,由风化作用,生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的

沉积岩的体积只占岩石圈的5%,但其分布面积却占陆地的75%,大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖沉积岩不仅分布极为广泛,而且记录着地壳演变的漫长过程目前已知,地壳上最老的岩石,其年龄为46亿年,而沉积岩圈中年龄最老的岩石就36亿年（苏联克拉半岛）沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产,如煤,石油,天然气,盐类等,而且铁 锰 铝 铜 铅 锌等矿产中 沉积类型的也占有很大的比重同时,沉积岩分布地区又是水文地质和工程地质的主要场所因此,研究沉积岩,对发展地质科学的理论 寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义

沉积岩：是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成,其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩,由2毫米到005毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩,由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩,由方解石为其主要成分,硬度不大的石灰岩等

变质岩是在地球内力作用,引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下,发生物质成分的迁移和重结晶,形成新的矿物组合如普通石灰石由于重结晶变成大理石

变质岩是组成地壳的主要成分,一般变质岩是在地下深处的高温（要大于150摄氏度）高压下产生的,后来由于地壳运动而出露地表

一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩（火成岩）,形成的变质岩成为正变质岩；另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩

大面积变质的岩石为区域性的,但也有局部性的,局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩；如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩

原岩受变质作用的程度不同,变质情况也不同,一般分为低级变质、中级和高级变质变质级别越高,变质程度越深如沉积岩粘土质岩石在低级作用下,形成板岩；在中级变质时形成云母片岩；在高级变质作用下形成片麻岩

岩石在变质过程中形成新的矿物,所以变质过程也是一种重要的成矿过程,中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩,这种铁矿占全世界铁矿储量的70%此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的

玄武岩是一种基性喷出岩，其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似，SiO2含量变化于45%～52%之间，K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。

玄武岩体积密度为28～33g/cm3，致密者压缩强度很大，可高达300MPa，有时更高，存在玻璃质及气孔时则强度有所降低。玄武岩耐久性甚高，节理多，且节理面多成五边形或六边形，构成柱状节理。性脆，因而不易采得大块石料，由于气孔和杏仁构造常见，虽玄武岩地表上分布广泛，但可作饰面石材不多。

主要成份

玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠)，其中二氧化硅含量最多，约占百分之四十五至五十左右。

　　玄武岩的颜色，常见的多为黑色、黑褐或暗绿色；在腾冲火山群附近的玄武岩多为青灰色，也有暗红色、橙色、**的。因其质地致密，它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但也有的玄武岩由于气孔特别多，重量便减轻，甚至在水中可以浮起来。因此，把这种多孔体轻的玄武岩，叫做"浮石"，在云南腾冲马站火山群脚下附近的村寨里，人们把这些多孔体轻的玄武岩叫做“泡石”。

橄榄岩是一种深色粗粒且比较重的岩石，它里面含有的橄榄至少在10%以上，并且还富含铁、镁等矿物。天然金刚石产于金伯利岩中，而金伯利岩则是由橄榄岩变成的，所以说橄榄岩是天然金刚石的基本来源。新鲜的橄榄岩呈橄榄绿色，它在潮湿、温暖的环境中会被风化而变成土壤。

根据成因，岩石可分三大类：即由岩浆活动形成的岩浆岩；由外力作用形成的沉积岩；由变质作用形成的变质岩。研究岩石有很重要的意义：(土)人类需要各种矿产，而矿产与岩石密切相关；(2)岩石是研究各种地质构造和地貌的物质基础；(3)岩石是研究地壳历史的依据。

(岩浆岩) 也称“火成岩”。地壳深处或来自地幔的熔融岩浆，受某些地质构造的影响，侵入到地壳中或上升到地表凝结而成的岩石：在距地表相当深的地方开始凝结的称为“深成岩”，如橄榄岩、辉岩、花岗岩等；喷出地表或在地表附近凝结的称为“喷出岩”，如玄武岩、流纹岩等；介于深成岩和喷出岩之间的是“浅成岩”，如花岗岩、正长斑岩等。

三种常见的岩浆岩：

1．花岗岩 是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。

2．橄榄岩 侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。

3．玄武岩 一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。

(沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物，或生物作用和火山作用的产物，经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打，会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下，这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来，形成沉积物。随着时间的推移，沉积物越来越厚，压力越来越大，于是空隙逐渐缩小，水分逐渐排出，再加上可溶物的胶结作用，沉积物便慢慢固结而成岩石，这就是沉积岩。沉积岩分布极广，占陆地面积的75％，是构成地壳表层的主要岩石。

四种常见的沉积岩：

1．砾岩 一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石，多呈厚层块状，层理不明显，其中砾石的排列有一定的规律性。

2．砂岩 颗粒直径为0．1～2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广，主要成分是石英、长石等，颜色常为白色、灰色、淡红色和**。

3．页岩 由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石，层理明显，可以分裂成薄片，有各种颜色，如黑色、红色、灰色、**等。

4．石灰岩 俗称“青石”，是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成，遇稀盐酸会发生化学反应，放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色，呈致密块状。

变质岩： 地壳中的火成岩或沉积岩，由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化，使其成分、结构、构造发生一系列改变，这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩，例如由石英砂岩变质而成的石英岩，由页岩变质而成的板岩，由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。

三种常见的变质岩：

1．大理岩 由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比：石灰岩粗，矿物成分主要为方解石，遇酸剧烈反应，一般为白色，如含不同杂质，就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大，容易雕刻，磨光后非常美观，常用来做工艺装饰品和建筑石材。

2．板岩 由页岩和黏土变质而成。颗粒极细，矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声，具有明显的板状构造。板面微具光泽，颜色多种多样，有灰、黑、灰绿、紫、红等，可用做屋瓦和写字石板。

3．片麻岩 多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗，主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间，呈连续条带状排列，形成片麻构造。岩性坚，但极易风化破碎。

C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分，是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体，也有的是液体(如自然汞、石油)或气体(如C02、H：S等)。

Np=1635～1640,Nm=1651～1660,Ng=1670～1680;Ng-Np=0035～0040

Ng//a,Nm//c,Np//b，AP//（001）

(+)2V=82°～90°

D=6～7,H=322～333

Mg2[SiO4]　　斜方晶系

化学组成成分中可含Fe2[SiO4]0～10%及少量Na2O、K2O和Al2O3等。

形态晶体呈短柱状或沿c轴延伸的长柱状，有时呈//（100）的厚板状。

光学性质一般无色，有的呈白、淡黄或淡绿色，薄片中无色。透明，常见不规则裂纹，正突起高，糙面明显。切面常呈他形等轴粒状，｛010｝不完全解理。正交偏光镜间干涉色达Ⅱ级顶部，平行消光，延性符号可正可负，双晶少见。

图10-1 镁橄榄石光性方位

变化易变化为叶蛇纹石，但不含氧化铁的析出物。

鉴定特征镁橄榄石与其他橄榄石的区别是折射率较低；与斜方辉石的区别是突起较高、解理不发育、干涉色高。

产状产于接触变质或区域变质白云质大理岩中，常与金云母、石榴子石、方解石等共生。金伯利岩、纯橄榄岩－斜方辉橄岩和玄武岩中包体橄榄石成分也富镁质。镁橄榄石是某些耐火砖，特别是镁橄榄石耐火砖的主要组分，也见于陨石中。是宝石级橄榄石的主要种属。

‍　　沉积岩：　　

‍　　沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产，如煤，石油，天然气，盐类等，而且铁锰铝铜铅锌等矿产中，沉积类型的也占沉积岩有很大的比重。

　　岩浆岩中常见岩石有如下几种：

　　花岗岩，主要矿物成分是石英、长石和云母，浅灰色和肉红色最为常见，具有等粒状结构和块状构造。按次要矿物成分的不同，可分为黑云母花岗岩、角闪石花岗岩等。很多金属矿产，如钨、锡、铅、锌、汞、金等，稀土元素及放射性元素与花岗岩类有密切关系。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。

　　橄榄岩：主要矿物成分为橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的唯一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。

　　玄武岩：矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，斑状结构。根据次要矿物成分，可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。铜、钴、冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中，玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸的铸石原料。

　　安山岩：主要矿物成分是斜长石、角闪石和少量的辉石等。新鲜时呈灰黑、灰绿或棕色，具斑状结构。与安山岩有关的矿产主要是铜，其次是金、铅、锌等。

　　流纹岩：是一种与花岗岩化学成分相当的喷出岩。一般色浅，多为浅红、灰白或灰红色，具斑状结构，流纹构造。流纹岩性质坚硬致密，可作建筑材料。

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南海北部沿岸(闽南龙海、粤东普宁、雷琼地区)、南海宣北海山和南海东侧的菲律宾巴坦岛的新生代火山岩中含有丰富的超镁铁岩捕虏体，在普宁和雷州英峰岭火山岩中还含有麻粒岩相捕虏体，这些深源捕虏体被认为是火山活动携带到地面的岩石圈上地幔岩石和下地壳岩石的样品。在南海北缘，深源捕虏体的寄主岩为服从跨式趋势的富钾碱性玄武岩，喷发时代主要为新近纪。在南海宣北海山，深源捕虏体的寄主岩为含标准矿物Ne的富钾碱性玄武岩，喷发时代为中新世。在菲律宾巴坦岛，深源捕虏体的寄主岩主要为钙碱性玄武岩和玄武安山岩，喷发时代为第四纪。

521 幔源捕虏体岩石类型及其主量元素地球化学特征

为便于比较，表59综合了华南沿海、宣北海山和菲律宾巴坦岛火山岩中的尖晶石相橄榄岩系列的捕虏体岩石类型及其主量元素地球化学特征。结合图510资料，显示南海及其北部沿岸岩石圈地幔岩石主要由相对饱满-弱亏损的尖晶石二辉橄榄岩组成，其M值[100Mg/(Mg+∑Fe)]一般小于90，易熔组分TiO2、Al2O3、CaO、Na2O和K2O含量总体较高，大部分样品投影于图中饱满型地幔岩石分布区间或附近；而菲律宾巴坦岛的岩石圈地幔岩石主要由相对贫瘠的尖晶石方辉橄榄岩组成，其M值大于90，易熔组分总体较低，在图中投影于贫瘠型地幔岩区，反映经历过较高程度的部分熔融。

522 幔源捕虏体岩石的矿物成分

南海及其北部沿岸地区部分幔源捕虏体岩石的矿物成分列于表510。由图511可见，区域上的幔源捕虏体橄榄岩的单斜辉石(Cpx)中MgO含量均较低，多数与洋中脊尖晶石二辉橄榄岩的Cpx相似，部分富Al并相对富Ca，显示为相对饱满型地幔岩石特点。少数方辉橄榄岩的Cpx以高Cr低Al为特征，显示为贫瘠型。在橄榄石Fo对斜方辉石含量图解中(图512)，南海北缘大多数幔源捕虏体橄榄岩投影于显生宙地幔范围中，但少数方辉橄榄岩和贫Cpx的二辉橄榄岩因富Opx和Fo而投影在太古宙—元古宙地幔域内。

表59 南海及其周缘上地幔橄榄岩捕虏体岩石类型与地球化学特征比较

注：资料来源：a—据张儒瑗等，1987；刘若新等，1990；赵海玲等，1990；邹和平，1996。其中：lher—二辉橄榄岩(17个样)，har—方辉橄榄岩(3个样)；b—据梁德华等，1991；庞学斌，1991(未刊)(4个样)；c—据Maury，et al，1992；括号中数字为平均值。

523 幔源捕虏体岩石的微量元素与稀土元素特征

南海北部及邻区部分幔源捕虏体岩石中的单斜辉石与全岩微量和稀土元素数据列于表511。据研究(徐义刚等，2002)，南海北缘幔源捕虏体的稀土分布型式可分出4种类型(图513)。第1种为LREE亏损型(图513a)，它们的高场强元素(HFSE，如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)略具亏损(图513e)；第2种为LREE富集型(图513b)，其HFSE亏损程度较明显(图513f)。这两种的HREE都呈平坦分布，且随着LREE富集程度的增加，MREE由平坦型演变为富集型分布。第3种为REE分布平坦型，或有轻微的HREE分异(图513c)，它们的Nb-Ta亏损，但Zr-Ti的亏损程度较弱(图513g)。第4种REE分布为V字型(图513d)，这种类型的橄榄岩一般被认为是经历过高程度部分熔融的残158余物，随后又遭受了地幔交代作用。这些样品还显示了Th、U、LREE和Sr的富集，但Nb、Ta、Zr、Ti仍相对亏损(图513h)。

微量和稀土元素特征表明，南海北缘岩石圈地幔经历过多重地幔交代作用，至少包括富LREE、Th、Sr等不相容元素的含水流体的交代作用和富Zr-Ti的硅酸盐熔体的交代作用。

在Cpx的Sm/Nd-Sr/Nd图解中(图514)，南海北缘幔源捕虏体岩石多数样品Cpx的Sr/Nd值较低(10～20)，部分Cpx具有较高的Sm/Nd值，相当于DMM；部分Cpx具低Sm/Nd值，接近EM2。产于普宁的少数样品的Cpx具有较高的Sr/Nd值(769～784)，接近EM1。暗示研究区的岩石圈地幔除可能存在EM2组分外，局部还可能存在EM1组分。这与根据火山岩源区性质所推断的中国东南陆缘的岩石圈上地幔特征(Chung et al，1995)是一致的。

图510 南海北部及其邻区幔源捕虏体岩石易熔组分对100Mg/Mg+∑Fe)值投影

1—华南沿海样品；2—南海宣北海山样品；3—巴坦岛样品投影区；KD和KF分别为南非金伯利岩中亏损型和饱满型样品的投影区(Nixon，et al，1984)

524 幔源捕虏体岩石的同位素特征

幔源超镁铁岩捕虏体的同位素组成特征反映(表512)，南海北缘岩石圈地幔长时期处于Rb(相对于Sr)和Nd(相对于Sm)的亏损状态。其87Sr/86Sr一般小于0704，143Nd/144Nd一般大于05129，εNd(t)多为正值，类似于MORB OIB型地幔域；仅普宁的一个方辉橄榄岩样品的87Sr/86Sr为0703827，143Nd/144Nd为0512587，εNd(t)=-09(赵海玲等，1990)，具EM1趋向。这与捕虏体矿物化学成分和微量元素组成表现出来的特征吻合。与此成鲜明对照的是，菲律宾巴坦岛的橄榄岩捕虏体同位素组成总体上表现为相对富集型[87Sr/86Sr为070429～070556，143Nd/144Nd为0512380～0512595，εNd(t)＜0](Dupuy et al，1989)，显示较明显的EM1趋向。

525 岩石圈上地幔热状态

根据对南海宣北海山和南海北部雷琼、粤东、闽南沿海40余个橄榄岩捕虏体样品的矿物温压数据(采用二辉石地质温压计方法所得)(表513)的整理，并按Avelallement等(1980)提出的公式：

D=42+00303p

将压力值(p，单位为MPa)换算成深度(D，单位为km)。然后将温度和深度数据进行投影，并用最小二乘法计算了温度T(单位为℃)与深度D之间或地温增温率的相关方程，得到最佳拟合直线。该直线方程为

表510 南海及其北部沿岸地区幔源捕虏体的矿物组成(wB/%)

续表

注：除H1、H3和HF98-3为尖晶石方辉橄榄岩外，其余岩石样品均为尖晶石二辉橄榄岩。

资料来源：①梁德华等，1991；②张明等，1996；③徐义刚等，2002；④张儒媛等，1987。

图511 南海北部幔源捕虏体橄榄岩的Cpx中MgO对其他主量元素和Yb变化图

1—二辉橄榄岩；2—方辉橄榄岩；K为克拉通方辉橄榄岩中的Cpx(Cox et al，1987)；MO为洋中脊尖晶石二辉橄榄岩中的Cpx(Johnson et al，1990)；HA为高Al的Cpx分布范围(张明等，1996)

T=83674+355D(相关系数r=079)

从南海及其北部沿岸地区橄榄岩捕虏体矿物温压数据推导出来的岩石圈上地幔地温增温率相关方程与由同样方法推导出来的整个中国东部的上地幔地温增温率相关方程(T=8309+367D)基本一致，但比中国东北地区(T=8124+359D)和华北地区(T=81486+374D)的上地幔地温增温率更高。说明南海及其北部沿岸岩石圈上地幔具有高温热状态。按上述方法推导出的上地幔地温增温率估算，南海及其北部沿岸区在100km深度下，地温可能大于1200℃。在这个温度下，橄榄岩的熔融温度比大于07，开始塑性流动和软化，即已接近软流圈的顶面状态。

图512 南海北部幔源捕虏体中橄榄石的Fo对斜方辉石(Opx)变化图解(徐义刚等，2002)

表511 南海北部及邻区幔源捕虏体单斜辉石与全岩微量和稀土元素组成(wB/10-6)

续表

续表

注：样品号中具号者为全岩分析，其余均为单斜辉石分析。

资料来源：①徐义刚等，2001；②张明等，1996；③徐义刚等，2002；④梁德华等，1991；⑤Maury R C et al，1992。

表512 南海周缘幔源捕虏体岩石Sr、Nd、Pb同位素组成

续表

注：普宁资料据1)赵海玲等(1990)；2)朱炳泉(1998)；3)夏群科等(1997)；4)徐夕生等，(1999)。其中J08为方辉橄榄岩，Cpx为单斜辉石；g为石榴子石；A为角闪石；QLJ1，QLJ3，QLJ5为绿钙闪石巨晶；QLH为透辉石巨晶；QLS为寄主岩；Q8906为辉长麻粒岩。龙海、徐闻、文昌资料据范蔚茗等(1993)；邹和平(1996)。其中lher为二辉橄榄岩；Sp lher为尖晶石二辉橄榄岩；Clinop为单斜辉石岩；Cpx为单斜辉石；括号内数字为样品数。巴坦岛资料据 Dupuy et al，1989。

另据研究(徐义刚等，2002)，南海北缘饱满型二辉橄榄岩的平衡温度通常高于方辉橄榄岩和贫Cpx的二辉橄榄岩，具有异常高Opx含量的方辉橄榄岩的平衡温度最低(800～950℃)。如考虑平衡温度的高低与平衡压力呈正比关系，温度的变化反映捕虏体来源深度的变化，则意味着研究区的岩石圈地幔存在分层结构，即岩石圈地幔岩石主量元素的易熔组分亏损程度随着深度的增大而逐渐减小。结合前述捕虏体岩石化学、矿物化学、微量元素和同位素组成特征，反映南海北缘岩石圈地幔的主体由高温型的或大洋型的二辉橄榄岩组成，但岩石圈地幔的顶部，还残留有相对低温型的、古老的方辉橄榄岩。

图513 南海北部幔源捕虏体的稀土和微量元素分布特征(据徐义刚等，2002)

526 南海北缘下地壳组成

在广东普宁麒麟和雷州英峰岭的晚新生代玄武质岩石中含有辉长岩质麻粒岩和石榴子石麻粒岩捕虏体，它们是玄武岩浆上升过程中捕获的下地壳岩石的样品。

广东麒麟玄武质角砾岩筒中的辉长岩质麻粒岩矿物主要由单斜辉石(Wo245～420，En401～602，Fs128～190)、斜方辉石(Wo11～39，En549～791，Fs171～437)及中—基性斜长石组成，有的含少量钾长石(徐夕生等，1995)。雷州英峰岭玄武质火山碎屑岩中含二辉麻粒岩和石榴子石麻粒岩捕虏体。根据矿物温压计估算，其中石榴子石麻粒岩形成于1130～1160℃和14～17GPa的温压条件下，形成深度大于35km，甚至大于50km(于津海等，1998)。火山岩中的石榴子石麻粒岩捕虏体，可能代表了拉伸张裂前的下地壳组分(Goodwin et al，1988；Wilshire，1991)。

图514 南海北部幔源捕虏体中Cpx的Sm/Nd值Sr/Nd值变化

1—二辉橄榄岩；2—方辉橄榄岩；EM1、EM2、DMM和PREMA为Zindler(1986)定义的地幔端元

表513 南海及其北部沿岸上地幔岩石捕虏体矿物温度、压力和来源深度一览表

续表

注：资料来源：①庞学斌，1991(未刊)；②张儒瑗等，1987；③林传勇等，1994；④Fan Qicheng et al，1989；⑤彭松柏等，1990；⑥张儒瑗等，1985；⑦赵勇，1988。

据研究(于津海等，2002)，南海北缘新生代玄武岩质岩石中所含的麻粒岩捕虏体均为镁铁质成分，并可划分为岩浆麻粒岩和堆晶麻粒岩两类。岩浆麻粒岩相对富集Al2O3、K2O、P2O5、Ba、Sr、Pb和LREE，明显亏损Nb、Zr、Hf和Th，具有较高的87Sr/86Sr比值(07059～07081)和相对较低的143Nd/144Nd比值[0512371～0512437，εNd(t)为30～40]，与华南沿海中生代晚期玄武质岩石的地球化学特征和同位素组成非常相似，反映母岩浆在下地壳分离结晶时可能受到了围岩(古—中元古代变质岩)的混染。而堆晶麻粒岩的K2O、P2O5和大离子亲石元素相对亏损，并具有相当原始的同位素组成。它们的87Sr/86Sr比值低(07030～07033)，143Nd/144Nd比值较高[0512948～0513016，εNd(t)为+55～+72]，基本反映了母岩浆的组成。麒麟堆晶麻粒岩全岩、辉石和斜长石的Sm-Nd等时线年龄为1123Ma±178Ma，Rb-Sr等时线年龄为791Ma±11Ma。它代表了由上地幔部分熔融产生的基性岩浆底侵于地壳的底部，约在112Ma前结晶成岩，后又在约79Ma前经历过变质作用改造的下地壳岩石(徐夕生等，1999)。