岩石学复习资料.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除岩石学教案（火成岩部分）第一章 岩浆（magma）和岩浆作用（magmatism）1、岩浆的概念：利用火山喷发图象资料使学生建立感观认识，再介绍岩浆的概念和性质，加深学生对岩浆的理解。 岩浆是天然形成于地壳深部和上地幔的、以硅酸盐为主要成分的、富含挥发份的、高温粘稠的熔融体。岩浆的概念指出了岩浆形成的天然属性、化学属性和物理属性。2、硅酸盐岩浆的化学成分：（1）、常量元素：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Mn、Ti、P、H、C等，其中O最多。在岩浆结晶过程中这些元素相互结合，组成各种矿物。 岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式来表示：如

2、SiO2 、Al2O3 、Fe2O3 、 FeO 、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5、H2O、CO2 等。但实际上在岩浆中这些元素并非以氧化物形式存在，而多是呈离子、原子或离子团的形式存在，如： Mg2、 Na +、SiO44-。 硅酸盐岩浆化学成分以SiO2含量最多，举例说明岩浆中SiO2的含量与其它氧化物之间存在一定的消长关系。 根据SiO2含量将硅酸盐岩浆分成4种类型： 酸性岩浆 SiO2 63（wt%） 中性岩浆 SiO2 5263（wt%） 基性岩浆 SiO2 4552（wt%） 超基性岩浆 SiO2 45（wt%）（2）微量元素和稀土元素：微量元素：Li

3、、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Zn、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn 稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y微量元素和稀土元素虽然在岩浆中的含量很少，但对其研究具有重要的理论意义和实际意义。在一定条件下可以富集形成许多重要金属矿产（举例）；稀土元素和一些重要的微量元素比值对研究岩浆起源、演化具有重要意义（举例）。（3）挥发分：主要是H2O和CO2 ，其次是 SO2、 SO3 、 CO 、 N2、HCl、Cl2、F、H2S 、CH4 ，其总量一般3 km)喷出岩(extrusive

4、 rocks)（1）火山岩的特点：. 结晶程度差或呈玻璃; b. 含水矿物少或无（2）广义火山岩包括： a. 火山熔岩：由火山管道或裂隙溢流出地表的岩浆冷凝形成的岩石（狭义火山岩）。 b. 次火山岩 ：与火山活动有关的超浅成侵入岩。 c. 火山碎屑岩：由火山爆发所产生的各种火山碎屑物堆积、胶结而成的岩石。学生课外学习引导1、如何理解岩浆的含义。2、岩浆的粘度受哪些因素的控制。3、岩浆中的挥发分对火山作用具有怎样的影响。4、简述岩浆作用的主要类型及其产物。第二章 火成岩的基本特征与分类一、火成岩的物质成分火成岩物质成分研究的意义：(1) 火成岩物质成分是火成岩分类命名的基本依据；（2）为研究岩浆

5、起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据 ；（3）为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提高重要信息。（一）火成岩的化学成分1. 主要元素（Major elements） ： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C等，其中氧的含量最高。 常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O和CO2等13 种，每种氧化物含量一般0.1%，占火成岩平均化学成分的98%左右。几种主要造岩氧化物（1）SiO2 ：是最重要的成分，含量高，是岩石酸性

6、程度（基性程度）的标志。随着SiO2含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。 超基性岩 SiO263%（2）Al2O3 ：在火成岩中含量仅次于SiO2，SiO2 、Al2O3 与 CaO、Na2O、 K2O一起组成长石和副长石类矿物；与FeO*、MgO、CaO等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。（3） Na2O 和K2O ：是碱性长石的主要组成部分，当其含量较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。a. Al2O3 Na2O +K2O+CaO（分子数比）：铝过饱和岩石c. Na2O +K2O Al2O3 Na2O +K2O+CaO ：钙碱性岩（4） FeO*、MgO、MnO与SiO2 结合形

7、成橄榄石、辉石等矿物。 （5） TiO2与FeO 组成钛铁矿，与CaO结合生成榍石，与P2O5、CaO结合则形成磷灰石。2. 痕量元素(Trace elements): 含量甚微，usually 90% 浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩。其色率在030之间。 暗色岩：色率在60100，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩 、辉长岩等。（3）、 据矿物在岩石中的含量 主要矿物： 在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定名起决定作用的矿物。 如石英、长石是花岗岩的主要矿物。 次要矿物： 在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩大类的划分和定名， 但对确定岩石种属的进

8、一步划分可起作用矿物。 如闪长岩中的石英，含量约2，没有石英也叫闪长岩；当石英5时，则叫石英闪长岩。 副矿物： 含量很少，常小于1，通常不参与岩石分类和命名。 但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍石、褐帘石等。(4)、据矿物的成因类型 原生矿物： 岩浆冷凝过程中形成的矿物。 高温矿物； 低温矿物 次生矿物：在岩浆已基本上凝固成固体的岩石后，由于受残余挥发份和岩浆期后流体作用（蚀变、交代、充填）而生成的矿物，常交代原生矿物或充填在矿物的孔隙及晶洞中。其中原生矿物常发生以水化或碳酸盐化为主的蚀变作用，生成蚀变矿物 。 它生矿物：它们是由

9、于岩浆同化了围岩和捕虏体所引起的。这类矿物的形成反映了岩浆中外来组分的参与。 如有些富铝矿物红柱石、堇青石、矽线石就是岩浆同化了富铝围岩的产物。2、火成岩中的矿物共生组合规律- 6 种典型的岩浆岩矿物共生组合 （1）橄榄石辉石组合: 相当于超基性岩，钙、铁、镁多而硅少，且贫碱，出现大量镁铁矿物（橄榄石辉石等），不出现石英和长石。（2）基性斜长石辉石组合：相当于基性岩，铝和钙较多，铁、镁和硅均较充分，主要形成基性斜长石和辉石，二者近于1:1，不出现石英。（3）中性斜长石角闪石组合：相当于中性岩，钠、钾略有增加，铝、硅、钙、铁、镁均较充分，主要形成中性斜长石、角闪石、黑云母，可能出现少量石英和钾长

10、石。浅色矿物：暗色矿物2:1。（4）石英钾长石酸性斜长石黑云母组合：相当于酸性岩，钠、钾、硅含量高，铁、镁、钙低，石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物为主。（5）钾长石黑云母角闪石组合：其SiO2 相当于中性岩，钠、钾高而铁、镁低， 大量出现钾长石。（6）霞石白榴石钾长石碱性暗色矿物组合： 其SiO2 接近于基性岩（平均53.36），钠、钾含量很高，出现霞石、白榴石等矿物，因钠过多，故常出现碱性暗色矿物。（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系1. SiO2 饱和度对矿物共生组合的影响 （1）岩浆中SiO2 过饱和：石英游离的SiO2 结晶产物，属硅酸过饱和矿物。 （2）岩浆中SiO2不饱和：镁

11、橄榄石、副长石类及黑榴石、黄长石和刚玉等，它们不能与石英平衡共生，属硅酸不饱和矿物 Mg2SiO4（镁橄榄石 ）+ SiO2（液相） MgSiO3（顽火辉石）(1557) NaAlSiO4（霞石）+2SiO2（液 相）NaAlSi3O8（钠长石） KAlSiO4（白榴石）+2SiO2（液相） KAlSi3O8（正长石） （3）岩浆中SiO2 饱和：除上述以外的一些矿物，如铁橄榄石、大多数辉石、角闪石类、云母类和长石类矿物都属于硅酸饱和矿物，都可以与石英平衡共生。2、Al2O3和K2O+Na2O的含量对矿物成分的影响 不同的碱和Al2O3含量火成岩，其矿物组合有很大差别。具体可简单总结如下：（1

12、）过饱和岩石（过铝质岩石）： Al2O3 (CaO+ K2O+ Na2O) ，特征是常出现富铝的矿物，如白云母、黄玉、电气石、锰铝铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石，斜长石、钾长石和石英是常见矿物。（2） 钙碱性岩石（偏铝质岩石）: (K2O+Na2O)Al2O3(CaO+K2O+Na2O) ， 出现的矿物是黑云母、普通角闪石、普通辉石、透辉石、斜长石、碱性长石和石英。不见碱度高的暗色矿物。（3） 碱过饱和岩石（过碱质岩石）: Al2O395%。 熔岩锥: 以溢流产物为主，火山碎屑物质常10%。 混合锥: 火山碎屑物与熔岩互层组成的火山锥，为喷发和溢流交替出现的火山活动产物。火山锥；熔岩流； 熔岩

13、被； 熔岩瀑布； 岩钟； 岩针； 熔岩丘； 熔岩高原； 熔岩台地；次火山岩； 火山颈；火山沉积岩 （3）破火山口: 是指经过破坏的火山口及其周围的洼陷 a. 侵蚀破火山口: 是火山口被流水侵蚀加大的结果。b. 爆发破火山口: 是火山强烈爆发、崩毁了火山口上部大量岩石和火山口周围的火山锥，形成比原来火山口大的凹坑，大 者称爆发洼地。 c. 崩塌破火山口: 是由于岩浆物质大量喷发后，岩浆房空虚，而火山口附近上覆物质增多，因支撑不住而崩塌沉陷形成的火山构造。2、 火山岩的相相是不同地质条件下生成的岩石或岩体总的特征。以中心式喷发为例，大致可分为以下几个相：溢流相：成分从超基性到酸性皆有，以基性最发育

14、，可形成于火山喷发的各个时期，但以强烈爆发之后出现为主。 爆发相：成分不定，但以含挥发份多、粘度大的岩浆常见，尤以中酸性、碱性更有利于爆发，可形成于各个时期，但以早期和高潮期最发育。 侵出相：多见于火山作用末期，在岩浆分异晚期，粘度大、温度低，而挥发份少到不能爆发的情况下，堵塞通道粘度很大的熔浆被推挤出地表，堆积于火山颈之上部，形成直径小 厚度大、产状陡的穹丘。 火山颈相：是火山锥被剥蚀后，残存的具充填物的火山通道，又称岩颈、岩筒、岩管等。 次火山相：是与火山岩同源的、呈侵入产状的岩体。它与火山岩有四同： 同时间但一般较晚；同空间但分布范围较宽；同外貌但结晶程度较好；同成分但变化范围及碱度较大

15、。 侵入深度一般10km)：岩体规模较大；结晶粗大，多为块状规则；多为低温矿物。四、火成岩的分类火成岩的分类依据主要有地质产状（成因）、化学成分、矿物成分、结构构造、特殊地名等，分类因素之多使得火成岩的分类原则尚不统一，因此经常出现错解的现象，对此，国际地科联岩石学委员会火成岩分委会提出了一个统一的分类方案，这是本章重点教授的内容。（一）常用的火成岩分类方案1、火成岩的成因分类：深成岩、浅成岩、火山（熔）岩、 火山碎屑岩。2、火成岩的矿物分类（1）火成岩中常见矿物：石英、钾长石、斜长石、似长石（白榴石、霞石）、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母（2）有关矿物的常用术语：硅铝矿物（浅色矿物）-

16、铁镁矿物（暗色矿物）、主要矿物-次要矿物-副矿物、原生矿物-次生矿物（3）火成岩的矿物（色率M）分类： 超镁铁岩：M 90% 角闪石 镁铁质岩：M = 1090%, 辉长岩 中性岩： M = 1090%；Q 5% 闪长岩 长英质岩：M 5%色率：暗色矿物在火成岩中的含量（体积分数）， 花岗岩3、火成岩的化学成分分类：根据岩石中的SiO2含量分为 酸性岩: 66w.t% 流纹岩/ 花岗岩 中性岩： 53-66w.t% 安山岩/ 闪长岩 基性岩： 45- 53w.t% 玄武岩/ 辉长岩 超基性岩： 10%，碱性长石长石总量的90，此外有碱性暗色矿物，如：霓石、霓辉石、钠铁闪石、铁黑云母等。 B.

17、浅成岩 (1)霞石正长斑岩：斑状结构，矿物成分同霞石正长岩。 C. 火山熔岩 (1) 霞石响岩：斑状结构，斑晶为透长石和霞石，次要矿物为碱性暗色矿 物；基质为粗面结构获隐晶质结构。 (2)白榴石响岩：斑状结构，斑晶主要为透长石和白榴石，次要矿物为碱性暗色矿物；基质为粗面结构获隐晶质结构。白榴石很不稳定，常转变成正长石和钾霞石的混合体而成假晶存在，称为假白榴石响岩。1、闪长岩、正长岩、二长岩和霞石正长岩的主要矿物组合及相互间的区别。2、安山岩、粗面岩和响岩的主要区别何在？3、分别对比闪长岩、闪长玢岩、安山岩及正长岩、正长斑岩、粗面岩之间的异同。4、何为暗化边结构，辉石可以发生暗化的说法正确吗?5

18、、交织结构和粗面结构为何意？实验三、基性岩类: 辉长岩玄武岩类一、辉长岩类1、化学成分特征： 贫硅（SiO2=4552%）、 贫碱，较富钙铁镁。2、矿物成分特征： 出现大量基性斜长石（An50）和辉石， 辉石有紫苏辉石和单斜辉石。 暗色矿物除辉石外，还有橄榄石、角闪石、黑云母等，暗色矿物含量一般较高（4070%）。有时出现少量的石英和碱性长石；常见的副矿物有磷灰石、磁铁矿等。3、 结构与构造特征：细粒粗粒半自形结构，辉绿结构，反应边结构，嵌晶含长结构。块状构造、条带状构造，还有流动构造。4、辉长岩的分类5、 辉长岩类主要岩石类型A. 深成侵入岩 辉 长 岩 基性斜长石+辉石+/-橄榄石根据暗色矿物种类进一步可分为：(1)橄长岩（基性斜长石+ 橄榄石）(2)辉长岩（基性斜长石 + 单斜辉石）(3)苏长岩（基性斜长石 + 斜方辉石）(4)斜长岩（基性斜长石90%）B.浅成侵入岩 辉 绿 岩： 矿物成分与辉长岩完全相同，但其具有特征的辉绿结构 ，多呈脉状产出。二、玄武岩类1、化学成分：硅酸饱和-弱饱和，SiO2=45-52%，铁镁钙含量高，碱含量低。2、 矿物成分：基性斜长石+单斜辉石+斜方辉石橄榄石;其次为碱性长石、石英、黑母、角闪石等。3、结构：斑状结构，基质为微粒结构、隐晶质结构、玻璃质结构，或间粒结构、间