岩石大地构造花岗岩地质与华南花.pptx

岩石大地构造学问题
花岗岩地质与人文
花岗岩类型：划分 识别 实例
起源 存在问题
花岗岩中岩石包体：
长英-镁铁质岩浆混合作用
花岗岩“石臼”: 一种外动力效应
花岗岩形成的构造环境：
地质学家的关注
华南晚中生代花岗岩成因讨论
提 纲
岩石大地构造学问题
地球的动力源
地球运动基本框架
(板块构造与地幔柱构造)
全球有两个独立的动力体系 —— 地球动力源区在核幔边界
耗热能 ~ 10%
耗热能 ~ 85%
( 据Davis 1999 《Dynamic Earth》)
哥伦比亚玄武岩 黄石公园热点-地幔柱初始阶段
地球历史上最不平静的场所
地幔柱
板块构造
Vp 8-10km/s
湍流导致磁场
外核-内核-地幔的物态和转速
Vp的差异 是全球动力之根源
地球的纵剖面
地核: 间接证据证明 地核由铁镍合金组成 内核是固体 外核是流体 正
是流体的湍流(约1m/h 慢速) 产生了地磁场 磁极可倒转 但反复
无常 间隔几千万年 Jeanloz R 《科学》1984
月 球 磁 场
形成后 6-9 亿年内有磁场 此后即消失 其原因是岩浆上浮 有磁场 当岩浆中 U Th衰变 耗尽热 使传导停止 磁场消失
地磁场与地核起始形成年代2007 4 5《自然》：对南非花岗岩中长石 石英地磁场测试表明 地球在32亿年前就已拥有相当强大磁场(比原25亿年提早7亿年) 可以很好地抵御太阳风 从而使地球大气层没有被逐渐剥离 地球上的生物也免遭致命的辐射 地磁场由地球液态金属核对流形成
地幔柱-热点的数量
1963 年 Wilson 首先提出热点概念 (Can J
Phy 41 863~70) 解释夏威夷-皇帝山
火山链成因 识别了16个热点
1976 年 Burke & Wilson 117个热点
(Sci Am 235 46~57)
1979 年 Chase 24个 热点
(Nature 282 464~8)
1980 年 Crough & Jurdy 42个热点
(EPSL 48 15~22）
From YG XU
玄武岩分布 d≈1~2000km 厚 1~2km 地形隆起
裂谷（三叉型）
岩墙群
有两个 分布在南太平洋和非洲（据全球P波层析资料）
诱发：全球升温 黑色页岩 海面升高 石油/矿产形成
超 级 地 幔 柱
( Maruyama S 1994 JGS Japan 100 24~49 )
地 质 证 据
岩 浆 活 动
减压熔融
柱头大 玄武岩量多
柱顶最热 产生苦橄岩 “污染”少
柱侧温度低 泛流玄武岩
巨量高原玄武岩
地 幔 柱
地幔柱构造模型 200km 以下地球深部构造
柱头 呈蘑菇状 因热柱上升快和地幔粘滞而不断变大
热柱浮力导致岩石圈垂向运动
柱头大小 取决于起源深度
来自核幔边界(2900km)时 柱头 d≈1000km
至岩石圈底部(660km)时达 2000km 厚100-200km
来自上-下地幔边界时 柱头 d≈500km
地慢柱 由热柱源区物质和周围地幔物质混合而成
热柱源区物质 富Os 因地核富Os 187Os/188Os 高于原始
地幔20% 也富He 高 3He / 4He 代表去气的下地幔源
柱尾细长主要来自核幔边界 D ’’ ( 核幔边界附近地震波
波速梯 度异常低的地区 ）
地幔柱活动导致 生物大绝灭(66Ma和250Ma)和大火成岩省
其面积 ＞ 10万km2 厚5km 短时(约3Ma内) 快速喷发
弯隆状地形 玄武岩为主 富LIL 亏NbTa 与大陆裂解时