普通地质学ecit03第三章-岩浆作用与岩浆岩-精品文档资料.ppt

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1、v世上没有爬不上的高山，没有学不会的学世上没有爬不上的高山，没有学不会的学问，学识都是人类知识的积累，学生要学问，学识都是人类知识的积累，学生要学的就一定能学会。的就一定能学会。 岩石岩石 自然自然（地质作用）形成的，由一种或多种（地质作用）形成的，由一种或多种矿物矿物，或或由其他由其他岩石岩石碎屑所组成的碎屑所组成的集合体集合体。岩石的分类岩石的分类 按照岩石的成因（形成方式），岩石分为三按照岩石的成因（形成方式），岩石分为三大类：大类：岩浆岩岩浆岩、沉积岩沉积岩、变质岩变质岩第三章第三章 岩浆作用与岩浆岩岩浆作用与岩浆岩 Magatism and Magmatic Rock 岩浆岩（岩浆岩

2、（Magmatic Rock）又叫火成岩又叫火成岩（Igenous Rock），），约占地壳岩石约占地壳岩石65%。 1岩浆岩浆(Magma) 地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体，其成分主地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体，其成分主要为硅酸盐，富含挥发份。要为硅酸盐，富含挥发份。 Magma is a mixture of liquid rock, crystals, and gas. Characterized by a wide range of chemical compositions, with high temperature, and properties of a liqu

3、id. 第一节第一节 岩浆和岩浆作用岩浆和岩浆作用2. 岩浆作用（岩浆作用（Magatism） 岩浆形成、运移、冷凝成岩的整个过程。岩浆形成、运移、冷凝成岩的整个过程。3. 岩浆作用的方式岩浆作用的方式 喷出作用喷出作用 ( Eruption)：岩浆向上运移，穿透地壳并溢出岩浆向上运移，穿透地壳并溢出地表的活动。地表的活动。 侵入作用侵入作用 (Intrusion)：岩浆向上运移，侵入地壳但不出岩浆向上运移，侵入地壳但不出地表的活动。地表的活动。vTypes of Magma1. Basaltic（玄武质）玄武质） - SiO2 45-55 wt%, high in Fe, Mg, Ca, l

4、ow in K, Na2. Andesitic（安山质）安山质） - SiO2 55-65 wt%, intermediate. in Fe, Mg, Ca, Na, K3. Rhyolitic （流纹质）流纹质） - SiO2 65-75%, low in Fe, Mg, Ca, high in K, Nav Temperature of Magmas Basaltic - - 1000-1200 Andesitic - - 800-1000 Rhyolitic - - 650-800 一一. 喷出作用与火山喷出作用与火山 喷出（喷出（Eruption）作用又叫火山作用（作用又叫火山作用（V

5、olcanism），是指是指岩浆喷出地表的作用。岩浆喷出地表的作用。 火山火山是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷出地表，是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷出地表，而形成的具有特殊机构及形态的而形成的具有特殊机构及形态的地质体地质体。 第二节第二节 喷出（火山）作用与喷出（火山）岩喷出（火山）作用与喷出（火山）岩火山喷发是自然界最为壮观的景象之一火山喷发是自然界最为壮观的景象之一 （1）火山通道火山通道 火山喷发时，与下面岩浆相通的通道。火山喷发时，与下面岩浆相通的通道。 （2）火山锥火山锥 火山喷发物堆积在火山通道周围形成锥状地形。火山喷发物堆积在火山通道周围形成锥状地形。 （3）火山

6、口火山口 火山通道的出口火山通道的出口,火山口直径一般火山口直径一般1km。1.1.火山机构火山机构日本富士山日本富士山火山喷发的最后结果是喷出岩，但喷发时的产物非常复杂，按物火山喷发的最后结果是喷出岩，但喷发时的产物非常复杂，按物态分为态分为气体、液体和固体气体、液体和固体。（1）气态喷出物）气态喷出物 Most common gases are H2O and CO2，N, SO2 and Cl are also common. 伴随火山喷发整伴随火山喷发整个过程，甚至结个过程，甚至结束后相当长时期束后相当长时期都有发生。都有发生。2、火山喷发产物、火山喷发产物（2）液态喷出物）液态喷出物

7、 火山喷出的液态物质总称为火山喷出的液态物质总称为熔岩熔岩(Lava),其成分复杂，按熔岩所含其成分复杂，按熔岩所含SiO2多少可分为：多少可分为： 基性熔岩基性熔岩（ SiO2 52%） 中性熔岩（中性熔岩（ 52%-65% ） 酸性熔岩酸性熔岩（ 52%）（3）固体喷出物）固体喷出物 火山的固态喷出物称火山的固态喷出物称火山碎屑物火山碎屑物。来源多方面：来源多方面： 1) 火山通道中原先凝固的熔岩；火山通道中原先凝固的熔岩； 2) 火山通道周围的围岩；火山通道周围的围岩； 3) 熔岩喷至空中冷却凝固的产物。熔岩喷至空中冷却凝固的产物。火山碎屑物按的大小分类：火山碎屑物按的大小分类： 火山灰

8、火山灰(Volcanic Ash)-粒径粒径2mm 火山尘火山尘(Volcanic Dust) -粒径粒径 50mm（ 64mm ） 火山火山(岩岩)块块(Volcanic Block) -粒径粒径100mm麻花状火山弹（长麻花状火山弹（长34cm) 火山渣（长火山渣（长14cm）(黑龙江五大连池黑龙江五大连池)（1）熔透式喷发熔透式喷发(推测的，喷出岩与深成岩直接过渡推测的，喷出岩与深成岩直接过渡) 岩浆以其热力熔透顶部岩石而大面积溢出地表。岩浆以其热力熔透顶部岩石而大面积溢出地表。（2）裂隙式喷发裂隙式喷发 岩浆沿巨大裂缝溢出地表。现代洋脊、大陆裂谷岩浆沿巨大裂缝溢出地表。现代洋脊、大陆裂

9、谷（3）中心式喷发中心式喷发(现代现代) 岩浆从近于圆筒形的火山通道喷出地表岩浆从近于圆筒形的火山通道喷出地表,可以进一步分为可以进一步分为： (1)宁静式宁静式-熔岩宁静溢出形成盾形火山锥；熔岩宁静溢出形成盾形火山锥； (2)猛烈式猛烈式-大量火山碎屑物质形成岩熔锥；大量火山碎屑物质形成岩熔锥； (3)中间式中间式-形成层状火山锥。形成层状火山锥。 3.喷出方式喷出方式 (按火山通道形状分类按火山通道形状分类) 根据火山活动的状况，火山可分为：根据火山活动的状况，火山可分为： 活火山活火山: 仍在活动或周期性不断活动的火山；仍在活动或周期性不断活动的火山； 死火山死火山: 人类历史以来未曾活

10、动的火山；人类历史以来未曾活动的火山； 休眠火山休眠火山: 人类历史上曾经活动过，但长期以来处于静止人类历史上曾经活动过，但长期以来处于静止 状态的火山（有可能再度活动而变为活火山）。状态的火山（有可能再度活动而变为活火山）。4. 火山的分类火山的分类1环太平洋火山带（近环太平洋火山带（近300余座活火山）；余座活火山）； 2阿尔卑斯阿尔卑斯-喜马拉雅火山带（地中海喜马拉雅火山带（地中海-印尼带）（印尼带）（70余座）；余座）；3. 大洋中脊火山带（大洋中脊火山带（60余座）；余座）；4. 红海沿岸和东非裂谷火山带（红海沿岸和东非裂谷火山带（22座）。座）。5. 火山的地理分布（世界主要火山活

11、动带）火山的地理分布（世界主要火山活动带） 由火山喷发物形成的岩石，统称为由火山喷发物形成的岩石，统称为喷出岩喷出岩，又叫，又叫火山岩火山岩(Volcanic Rock)。包括火山碎屑岩（固态）和熔岩（液态）。包括火山碎屑岩（固态）和熔岩（液态）。 据含量可以分为据含量可以分为四种类型四种类型： （1）超基性喷出岩（）超基性喷出岩（SiO265%) 代表性岩石：代表性岩石：流纹岩流纹岩 二、喷出岩（二、喷出岩（Eruptive Rock）第三节第三节 侵入作用与侵入岩侵入作用与侵入岩一、侵入作用一、侵入作用 1. 基本概念基本概念 侵入作用侵入作用(Intrusion)：岩浆侵入地壳但未喷出地

12、表的岩浆作用岩浆侵入地壳但未喷出地表的岩浆作用 侵入岩侵入岩( Intrusive Rock)：侵入的岩浆冷凝后形成的岩石。由侵入的岩浆冷凝后形成的岩石。由于其是被周围岩石封闭起来的，故又叫侵入体于其是被周围岩石封闭起来的，故又叫侵入体( Intrusive Body) 围岩：围岩：侵入体周围的岩石。侵入体周围的岩石。2. 侵入作用的分类侵入作用的分类 根据岩浆侵入深度的不同可分为：根据岩浆侵入深度的不同可分为： 深成侵入作用深成侵入作用（深度（深度3 km） 浅成侵入作用浅成侵入作用（深度（深度3 km） 相应地，侵入体也分为相应地，侵入体也分为深成侵入体深成侵入体和和浅成侵入体浅成侵入体。

13、 3. 同化与混染作用同化与混染作用 4. 结晶分异作用结晶分异作用(Crystallization Differentiation) 岩浆在结晶过程中按矿物熔点、比重大小依次结晶出不岩浆在结晶过程中按矿物熔点、比重大小依次结晶出不同成分的矿物，进而依次形成不同种类岩浆岩的作用。同成分的矿物，进而依次形成不同种类岩浆岩的作用。 鲍温反应系列（或原理）鲍温反应系列（或原理） 美国岩石学家鲍温（美国岩石学家鲍温（NLBowen）根据硅酸盐熔浆的物根据硅酸盐熔浆的物理化学实验等，于理化学实验等，于1928年提出了玄武岩浆冷却过程中矿物结年提出了玄武岩浆冷却过程中矿物结晶的反应系列。晶的反应系列。 其

14、中一条为其中一条为连续反应系列（连续反应系列（Continuous Reaction Series） ，一条为，一条为不连续反应系列（不连续反应系列（Discontinuous Reaction Series）。 连续反应系列连续反应系列：斜长石的固溶体系列，从高温的：斜长石的固溶体系列，从高温的基性斜长石（富钙）基性斜长石（富钙）开始，连续开始，连续渐变到低温的渐变到低温的酸性斜长石（富钠），酸性斜长石（富钠），其其结晶构造不发生质变（皆为架状）结晶构造不发生质变（皆为架状）。不连续反应系列不连续反应系列：暗色矿物中先期晶出的矿物，暂不与熔浆反应，当温度下降到：暗色矿物中先期晶出的矿物，暂不

15、与熔浆反应，当温度下降到某一特定温度时，才与熔浆反应形成新矿物。各矿物在成分、某一特定温度时，才与熔浆反应形成新矿物。各矿物在成分、结晶构造上均结晶构造上均有质的突变有质的突变，从高温的，从高温的橄榄石（岛）橄榄石（岛）辉石（单链）辉石（单链）角闪石（双链）角闪石（双链）黑黑云母（层）云母（层）。1. 侵入岩的类型侵入岩的类型(1) 超基性岩超基性岩（SiO265%) 代表性岩石：代表性岩石：花岗岩花岗岩。 矿物：酸性斜长石，钾长石，石英，黑云母。矿物：酸性斜长石，钾长石，石英，黑云母。二、侵入岩（二、侵入岩（Intrusive Rock） 2. 侵入岩的产出状态侵入岩的产出状态 侵入岩的产出

16、状态（产状）是指其形态、大小及与围岩的关系。侵入岩的产出状态（产状）是指其形态、大小及与围岩的关系。 根据侵入体与围岩的接触关系分为根据侵入体与围岩的接触关系分为整合侵入体整合侵入体和和不整合侵入体不整合侵入体。 （1）整合侵入体整合侵入体 与围岩的层理或片理呈平行接触关系的侵入体。按其形与围岩的层理或片理呈平行接触关系的侵入体。按其形态又可分：态又可分： 岩床岩床(岩席岩席Sill)- 岩浆沿层面贯入，形成与地层相整合的岩体，厚几米岩浆沿层面贯入，形成与地层相整合的岩体，厚几米-几几百米，以基性、超基性岩体为主；百米，以基性、超基性岩体为主； 岩盆岩盆(Lopolith)- 平面上呈圆形，顶

17、底面下凹的盆状侵入体，规模一般较平面上呈圆形，顶底面下凹的盆状侵入体，规模一般较大，多由基性岩或碱性岩组成；大，多由基性岩或碱性岩组成； 岩盘岩盘(岩盖岩盖Laceolith)-底部平坦，顶部拱起的透镜状侵入体，规模一般不底部平坦，顶部拱起的透镜状侵入体，规模一般不大，直径大，直径3-6km、厚厚1km ，形成深度一般较浅，以中酸性侵入体为主。形成深度一般较浅，以中酸性侵入体为主。岩盆岩盆岩盖岩盖（2）不整合侵入体不整合侵入体 切穿围岩层理或片理的侵入体。常见的有：切穿围岩层理或片理的侵入体。常见的有：岩墙（岩脉）（岩墙（岩脉）（Dyke）-与围岩层理或片理斜交的脉状或板状侵入体，厚一与围岩层

18、理或片理斜交的脉状或板状侵入体，厚一般几厘米般几厘米-数十米、长数米数十米、长数米-数千米数千米； 岩株（岩株（Stock）- 规模较大的深成侵入岩体，但出露面积一般规模较大的深成侵入岩体，但出露面积一般100km2 ，可达几，可达几千千km2，平面上常呈长圆形，其上与岩株相连。，平面上常呈长圆形，其上与岩株相连。 一、化学成分特征一、化学成分特征 岩浆岩中化学元素主要为：岩浆岩中化学元素主要为：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等；总量达等；总量达99%以上。以上。 按氧化物计：按氧化物计：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O等。等

19、。第四节第四节 岩浆岩的一般特征岩浆岩的一般特征二、矿物成分特征二、矿物成分特征岩浆岩的主要矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄岩浆岩的主要矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等，占石等，占99%以上。以上。 其中颜色较浅的叫其中颜色较浅的叫浅色矿物浅色矿物，以，以SiO2和和K、Na、Al硅酸盐类为硅酸盐类为主，故又称主，故又称硅铝矿物硅铝矿物；如石英、长石等。；如石英、长石等。 颜色较深的称颜色较深的称暗色矿物暗色矿物，以，以Fe、Mg硅酸盐类为主，故又称硅酸盐类为主，故又称铁铁镁矿物镁矿物，如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。，如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。 三、岩浆岩的

20、结构和构造三、岩浆岩的结构和构造 1. 岩浆岩结构岩浆岩结构：指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、：指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、形态及晶粒间的关系。形态及晶粒间的关系。 TEXTURE is directly influenced by the cooling rate of the magma or lava. Slow cooling yields large crystals. Rapid cooling yields small or no crystals. 按矿物结晶程度分：按矿物结晶程度分：显晶质结构显晶质结构：由矿物晶粒组成。：由矿物晶粒组成。 粗粒结构粗粒结构(5mm

21、) 中粒结构中粒结构(51mm) 细粒结构细粒结构(10.1mm)(放大镜观察放大镜观察)隐晶质结构隐晶质结构：晶粒细小，肉眼看不清楚。：晶粒细小，肉眼看不清楚。玻璃质结构玻璃质结构：未结晶，显微镜下也不能看清。：未结晶，显微镜下也不能看清。按矿物颗粒大小分按矿物颗粒大小分：等粒结构等粒结构：组成岩石的矿物颗粒基本相等。：组成岩石的矿物颗粒基本相等。不等粒结构不等粒结构：组成岩石的矿物颗粒大小相差显著，大的称为斑晶，组成岩石的矿物颗粒大小相差显著，大的称为斑晶，小的或未结晶的称为基质。小的或未结晶的称为基质。 斑状结构斑状结构：基质为隐晶质或玻璃质的不等粒结构。：基质为隐晶质或玻璃质的不等粒结

22、构。 似斑状结构似斑状结构：基质为显晶质且成份与斑晶相同的不等粒结构。：基质为显晶质且成份与斑晶相同的不等粒结构。斑状结构斑状结构似斑状结构似斑状结构2. 岩浆岩构造岩浆岩构造(Structure)：岩石各组成部分在岩石中的排列方式岩石各组成部分在岩石中的排列方式或充填方式，即矿物集合体的形态、大小以及相互关系。或充填方式，即矿物集合体的形态、大小以及相互关系。块状构造块状构造流纹构造流纹构造流动构造流动构造气孔和杏仁构造气孔和杏仁构造枕状构造枕状构造层状构造层状构造条带状条带状1. 分类依据分类依据（1）化学成分化学成分 按按SiO2含量可以分成：含量可以分成： SiO2 超基性岩类（超基性

23、岩类（Ultrabasic Rock） 65%四、岩浆岩的分类及常见的岩浆岩四、岩浆岩的分类及常见的岩浆岩（2）矿物成分矿物成分（鲍温反应系列）（鲍温反应系列） 指示矿物指示矿物：根据岩石中是否含橄榄石和石英大致分类，：根据岩石中是否含橄榄石和石英大致分类，前者是超基性岩的指示矿物、后者是酸性岩的指示矿物。前者是超基性岩的指示矿物、后者是酸性岩的指示矿物。 长石长石：种类和含量，尤其斜长石。：种类和含量，尤其斜长石。 暗色矿物暗色矿物：种类和含量。：种类和含量。 色率色率：暗色矿物在岩石中的百分含量。：暗色矿物在岩石中的百分含量。 （3）产状和结构构造产状和结构构造 如喷出岩、侵入岩。如喷出岩

24、、侵入岩。3. 常见的岩浆岩常见的岩浆岩花岗岩花岗岩(Granite)-肉红，灰白色。石英、正长石、斜长石肉红，灰白色。石英、正长石、斜长石(黑云母、角闪石黑云母、角闪石)；等粒状结构等粒状结构(花岗结构花岗结构)，块状构造。，块状构造。闪长岩闪长岩(Diorite)-浅灰，灰绿色。斜长石，角闪石浅灰，灰绿色。斜长石，角闪石(正长石，黑云母正长石，黑云母)，等粒，等粒，块状构造。块状构造。 辉长岩辉长岩(Gabbro)-暗绿、灰黑色。斜长石、辉石暗绿、灰黑色。斜长石、辉石(角闪石，橄角闪石，橄榄石榄石)，等粒，块状构造。，等粒，块状构造。橄榄岩橄榄岩(Peridotite)-暗绿、黑色。橄榄石

25、、辉石、暗绿、黑色。橄榄石、辉石、(角闪石角闪石)，等粒，块状构造。等粒，块状构造。v 流纹岩流纹岩(Rhyalite)-浅灰，灰红色。斑状结构浅灰，灰红色。斑状结构(斑晶为石英，斜长石斑晶为石英，斜长石)，隐，隐晶质结构，流纹构造。晶质结构，流纹构造。v 安山岩安山岩(Andesite)-深灰，紫绿色。斜长石，角闪石。斑状结构，深灰，紫绿色。斜长石，角闪石。斑状结构， 气孔状气孔状或杏仁状构造。或杏仁状构造。v 玄武岩玄武岩(Basalte)-黑，灰绿色。斜长石，辉石。黑，灰绿色。斜长石，辉石。 斑状结构，隐晶质结构，斑状结构，隐晶质结构，气孔状构造，杏仁构造。气孔状构造，杏仁构造。v 伟晶岩伟晶岩(Pegmatite)-浅色。石英，长石。伟晶结构，块状构造。浅色。石英，长石。伟晶结构，块状构造。