岩石学

火成岩岩石学

火成岩岩石学研究的是鉴别、分类、成因、进化，以及形成和火成岩的结晶。大多数可供研究的岩石来自地壳，但也有少数来自地幔，如榴辉岩。由于火成岩构成了大陆和海洋地壳的大部分，所以火成岩岩石学的范围非常大山它们的年龄范围从太古宙早期到新近纪，还包括高层火山喷发岩和地壳深处形成的深成岩。在火成岩岩石学研究中，最重要的是地球化学，它涉及主元素和微量元素作文火成岩和岩浆他们就是从那里出来的。在火成岩学范围内的一些主要问题是:(1)火成岩体的形式和结构，它们是否熔岩流动或花岗岩侵入岩，以及它们与周围岩石的关系(这些是实地研究的问题);(2)构成火成岩的矿物的结晶历史(这是用岩石偏光显微镜确定的);(3)根据岩石的结构特征、粒度、丰度和组成对岩石进行分类组成矿物质;(4)岩浆分异过程中母岩浆的分异作用，可能形成遗传相关的火成岩产物演化序列;(5)下部部分熔融形成岩浆的机制大陆地壳海底、次大陆地幔和大洋岩石圈俯冲板块;(6)形成的历史和现在的构成海洋地壳根据所得到的数据确定集成海洋钻探计划(IODP);(7)火成岩在地质时代的演化;(8)从岩石和矿物的研究中得出地幔的组成化学榴辉岩带出地表金伯利岩管道;(9)不同岩浆形成及其火成岩产物结晶的压力和温度条件(由高压实验岩石学确定)。

火成岩岩石学的基本仪器是岩石偏光显微镜，但今天使用的大多数仪器都与测定岩石和矿物化学有关。包括x射线荧光谱仪、中子活化分析设备、感应耦合等离子体光谱仪、电子探针离子探针和质谱仪。这些仪器是高度电脑化和自动化的，可迅速进行分析(见下文地球化学)．复杂的高压实验实验室也提供了重要的数据。

有了大量复杂的仪器，火成岩岩石学家能够回答许多基本问题。对海底的研究与蛇绿岩复合体的研究相结合，蛇绿岩复合体被解释为被推到海底的板块相邻大陆边缘。蛇绿岩在海底提供的剖面比从浅层钻探岩心和从海底挖掘的样本所能得到的要深得多现存的海底。这些研究表明，最顶层的火山层由拉斑玄武岩或洋中脊玄武岩组成，这些玄武岩是在大洋中部的吸积裂谷或脊上结晶形成的。结合玄武岩矿物的矿物化学和这些阶段的实验岩石学，研究人员可以计算出这些阶段的深度和温度岩浆沿着大洋中脊的房间。深度接近6公里，温度从1150°C到1279°C不等。全面的通过对蛇绿岩各层的岩石学研究，可以确定相关岩浆库的结构和演化。

1974年，B.W. Chappell和A.J.R. White发现了两种主要的不同类型的花岗岩——I型和s型花岗岩。i型锶-87/锶-86比值小于0.706，含磁铁矿、钛铁矿、褐帘石俄国人的。这些岩石形成于岛弧和活动(俯冲)大陆边缘的俯冲带之上，最终由地幔和俯冲海洋的部分熔融形成岩石圈。相比之下，s型花岗岩类具有锶-87/锶-86比值高于0.706，含白云母，钛铁矿,独居石。这些岩石是由较低的大陆地壳部分熔融形成的。在喜马拉雅山发现的那些是在中新世大约两千万年前，由于印度成亚洲这使大陆地壳变厚，然后导致其部分融化。

在岛弧和活动大陆边缘的边缘太平洋在美国，有许多不同的火山岩和深成岩，属于钙碱性系列。这些包括玄武岩；安山岩；英安岩；流纹岩；熔结凝灰岩；闪长岩；花岗岩；橄榄岩；辉长岩；还有tonalite, trondjemite，和花岗闪长岩(TTG)。它们通常发生在巨大的岩基，其长度可达几千公里，包含1000多个独立的花岗岩体。这些TTG钙碱性岩石代表了整个大陆地壳的主要生长方式地质时期。为了确定它们母岩浆的来源区域和岩浆的化学演化过程，人们对它们进行了大量的研究。一般认为，这些岩浆主要是由俯冲的洋板和上覆的含水地幔楔的熔融形成的。对这些岩石演化的主要影响之一是水的存在，水最初来自于俯冲板的脱水。