岩浆岩主要化学成分的变化规律

发布网友发布时间：2024-09-25 15:03

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热心网友时间：2024-10-29 14:43

地壳中存在的所有元素几乎在岩浆岩中都有发现，主要元素包括氧、硅、铝、铁、镁、钙、钠、钾、钛、锰、磷、氢等12种，它们占地壳总质量的99%以上，被称为主要造岩元素。岩浆岩的化学成分通常用这些元素的氧化物质量分数来表示，因此，常用造岩氧化物来表示岩石的成分。岩浆岩中造岩氧化物的含量变化很大，如表1－2和表1－3所示。表1－2展示了岩浆岩的化学成分及含量变化，而表1－3列出了中国各岩浆岩的平均化学成分。
从这两个表格中可以看出，大多数岩浆岩的SiO2含量最高，其次是Al2O3。它们的变化通常反映了岩浆岩的化学性质，并影响矿物成分。因此，在研究岩浆岩时，常根据SiO2含量将其划分为不同类型：SiO2含量66%为酸性岩。
岩浆岩中的主要造岩氧化物含量变化有规律。从超基性岩到酸性岩，随着SiO2的增加，FeO和MgO逐渐减少，K2O和Na2O逐渐增加。CaO和Al2O3从超基性的纯橄榄岩到基性的辉长岩增加较大，随后向中性的闪长岩、酸性的花岗岩则减少。
除了主要和次要造岩氧化物外，岩浆岩中常含有微量元素（总量<1%），如Li、Be、Nb、Ta、Sr、U、Th、Zr、Hf、Rb、Cs、Pb、Zn、Sn等。这些元素虽然含量微小，但在有利条件下可富集成矿，有的可用以研究岩浆岩的成因，因此具有重要的意义。
岩浆岩中还常含有微量的稀土元素（REE），即元素周期表中的镧系元素和Y，共16种元素。稀土元素赋存于岩石中且不易遭受后期变化，因此常用作研究岩浆的起源、演化和岩浆岩成因。常用的稀土元素特征值包括稀土元素总量（∑REE）、轻稀土（LREE）和重稀土（HREE）及其比值、铕异常值（Eu/Eu*）、球粒陨石标准化值（岩石/球粒陨石）以及其他一些比值。不同成因的岩石，这些值和比值有很大的差异。
对岩浆岩中同位素组成的研究也已引起广泛重视。同位素丰度值及其变化规律可以有效解决岩浆岩的形成时代，判断岩浆的起源、演化和岩浆岩的成因等问题。应用研究较多的有18O/16O、87Sr/86Sr、34S/32S、206Pb/204Pb、207Pb/204Pb等。
图1－1展示了侵入岩SiO2与其他氧化物之间的关系，而图1－2描绘了不同岩浆岩的稀土元素配分型式。