80学时岩石学复习提纲.pdf
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1、8080 学时岩石学复习提纲学时岩石学复习提纲 岩浆岩部分岩浆岩部分 第二章第二章 主要概念:1.岩浆及其性质岩浆及其性质 岩浆:地幔或地壳深处形成,炽热、粘稠、含有挥发分晶体的硅酸盐熔融体。性质:a.温度:基性玄武岩岩浆 1100-1250,安山质岩浆 900-1100,流纹质岩浆700-900,即从贫硅富镁铁质的基性岩浆到富硅的酸性岩浆,岩浆温度降低。b.密度:常见岩浆近地表的密度大小大致为 2.33.0g/cm3,主要取决于岩浆的成分,如基性岩浆的密度高于酸性岩浆的密度。c.粘度:反映流体流动或变形的难易程度,与流动性呈反相关。岩浆的粘度会影响岩浆的分凝、上升的速度和岩浆作用发生的强度,
2、由于岩浆粘度的不同,形成的火成岩在结构、构造、产状等方面也有差别。岩浆的粘度是指剪切应力与应变速率的比值,其影响因素有岩浆的成分、结构、温度、压力、所含的挥发分和晶体含量。温度增高则粘度减小,流动性增加;压力越大,粘度越大;SiO2 含量越高,粘度越高;晶体含量越高,粘度越低;d.挥发分:影响岩浆的喷出方式及岩浆结晶的温度。当挥发分在近地表处聚集时,由于强烈的膨胀,就会引起岩浆爆裂成火山灰,促进更猛烈的火山爆发;挥发分含量高则结晶温度下降,所以,当挥发分迅速从岩浆中逸出后,岩浆则会快速结晶,其中的晶体数量也随之增加。2.2.侵入岩及其野外产出分类侵入岩及其野外产出分类 岩基:最大的巨型侵入体,
3、出露面积大于 100km2,其边部产状多外倾,向下有变大的趋势。岩株:出露面积小于 100km2 的侵入体,其形态与岩基相似。岩盆:为中央略微下凹,呈盆状或漏斗状的协调侵入体。规模较大。岩盖:为蘑菇状的协调侵入体。规模比岩盆小得多。岩床(岩席):是厚薄均匀、近水平产出的协调的板状侵入体。以厚度小,面积较大为特征。岩墙和岩脉:岩墙是一种厚度稳定,近于直立的不协调的板状侵入体,长为宽的几十倍甚至几千倍,厚度一般为几十厘米到几十米。3.3.喷出岩及其相划分(图喷出岩及其相划分(图 2 2-1212)4.4.岩浆作用及其相关概念:岩浆作用及其相关概念:岩浆分凝:指熔融的岩浆液滴从源区岩石的粒间分离集中
4、的作用。底辟作用:球状岩浆因其较低的密度而上升,随着岩浆对顶部围岩的加热,围岩粘度降低,迫使围岩向下流动,岩浆进一步上升。顶蚀作用:热的岩浆上升,引起顶部岩浆被挖蚀、炸裂,在顶部围岩炸裂块体下沉的同时,岩浆侵入到裂隙中,如此反复,岩浆体可实现向上迁移。岩墙扩展作用:指岩浆在压力的驱使下注入围岩裂隙,并通过液压挤压围岩使其扩展成狭窄的岩浆通道(岩墙),并沿该通道上升。岩浆捕掳体:岩浆分异作用:指原来成分均匀的岩浆,在没有外来物质加入的情况下,依靠自身的演化最终产生不同组分的火成岩的作用。包括平衡结晶、分离结晶、液态不混溶 岩浆混合作用:由两种不同成分的岩浆以不同的比例混合,产生一系列过渡类型岩浆
5、的作用。同化混染作用:岩浆同化作用是指岩浆在源区、上升过程中或浅部的岩浆房内,通过熔化或溶解了围岩,而使岩浆自身的成分受到改变的过程。从围岩角度讲,就是围岩的混染作用。5.喷出岩与侵入岩的一般特征。喷出岩 侵入岩 除可能存在粗粒的斑晶外,岩石具玻璃质、隐晶质和微(细)粒结构,在火山碎屑岩中有岩石碎块和火山碎屑结构 岩石为全晶质、具细粒-粗粒结构 可见气孔和杏仁构造 缺乏气孔和杏仁构造 只有底部才有细粒的冷凝边出;在喷出单元之下才会出现烘烤边和轻微的接触变质作用 在侵入岩的岩体四周都可以出现冷凝边;在接触带都可以出现接触变质作用 与地层常为整合接触,内部常含有沉积岩夹层,在喷出岩层不规则和碎屑化
6、的顶部,裂隙中可以充填沉积物或上覆单元的岩石 与围岩为侵入接触,岩墙和岩枝可以从岩体顶部或边部延伸到侵入体周围的岩石中 上覆岩石中会出现下伏喷出岩层的碎屑 岩体内可出现周围岩石的碎块或捕虏体 相关岩石缺少变形 岩体侵入可以引起邻近岩石发生褶皱和断裂 第三章第三章 1.与矿物组成有关的基本概念与矿物组成有关的基本概念:原生矿物:直接从岩浆中结晶而成的矿物,如角闪石、长石等。原生矿物内部成分和结构的变化是岩浆成分演变、形成条件和岩浆房内部过程变化的记录。岩浆期后矿物:是在岩浆完全结晶后形成的矿物。分为充填于气孔和岩脉中的热液矿物和由于氧化、水化等作用而取代原生矿物的次生矿物。原生矿物向次生矿物转化
7、的方向是:从高温到低温,从还原到氧化,从缺少流体到富含流体的矿物转变。主要矿物:指在岩石中含量高,并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。次要矿物:含量小于主要矿物,可用它来进一步确定岩石的种属。副矿物:含量很少(一般小于 1%)。硅铝矿物:这类标准矿物组分中 SiO2 和 Al2O3 含量高,FeO 和 MgO 等组分含量很低,包括石英、长石、似长石 镁铁矿物:这类标准矿物的 FeO 和 MgO 含量高,SiO2 含量较低,包括橄榄石、辉石等。SiO2 SiO2 饱和矿物:可与石英共生。如辉石、长石、角闪石、黑云母等。SiO2 SiO2 不饱和矿物:不可与石英共生。如镁橄榄石、似长石等。2.
8、2.火成岩的结构所描述的内容包括哪些?能否举出例子加以描述?火成岩的结构所描述的内容包括哪些?能否举出例子加以描述?火成岩的结构就是指组成火成岩的物质的结晶程度、颗粒大小、颗粒形态、颗粒取向以及颗粒之间的相互关系。3.3.与结构相关的名词解释:与结构相关的名词解释:全晶质结构:岩石完全由结晶的矿物组成,不含玻璃质。玻璃质结构:岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃组成。见于火山熔岩和部分浅成、超浅成侵入岩边缘,如黑曜岩。半晶质结构:岩石中既有结晶矿物又有玻璃质,半晶质结构见于火山熔岩和部分浅成岩中。脱玻化结构(霏细结构、球粒结构):随着地质地质年代的增长,玻璃质将逐渐转变为稳定态的结晶质,这一过程称为
9、脱玻化作用。霏细结构:仅由石英和长石组成的微晶结构。球粒结构:呈纤维状由一个共同的中心向外呈放射球状生长的微晶称球粒,主要由球粒组成的岩石结构称球粒结构。等粒结构:全晶质岩石中主要矿物颗粒的大小大致相等。不等粒结构:岩石中几种主要矿物颗粒的大小不等。斑状结构与似斑状结构(注意与斑状变晶结构的区别):岩石中的矿物颗粒分为大小明显不同的两群,大的称为斑晶,细小的部分称为基质。如果基质是由隐晶质和玻璃质组成的,则为斑状结构;如果基质是显晶质,则为似斑状结构。熔蚀结构;由于压力降低会使矿物的熔点降低,加上地表氧化条件结晶放出的潜热,就会引起已结晶的矿物遭受熔蚀,从而在斑晶边缘或内部产生熔蚀结构。暗化边
10、结构:对于含挥发分的斑晶矿物(角闪石、黑云母等),常因低压、高温、氧化、脱水等原因,在斑晶的边部出现不透明的边缘,称为暗化边结构。交生结构:两种矿物互相穿插,有规律地交生在一起,称交生结构。条纹结构:其特征为钾长石和钠长石有规律地交生。文象结构:石英呈一定的外形(如尖棱形、象形文字等)有规律地镶嵌在钾长石中。石英嵌晶在正交偏光下同时消光。蠕虫结构:其特征为许多细小的形似蠕虫状的石英穿插交生在长石中,石英嵌晶的消光位一致。反应边结构:早生成的矿物或捕虏晶,与熔浆发生反应,当反应不彻底时,在早生成的矿物外围,形成另一种成分完全不同的新矿物,新矿物完全或局部包围着早结晶的矿物,这种结构称反应边结构。
11、包含结构:在较大的矿物颗粒中包嵌有许多较小的矿物颗粒。此结构一般反映被包矿物早于包含它的矿物结晶。例如橄榄辉石岩中,常常见到大的辉石晶体内,包含有许多被熔蚀的浑圆状的小橄榄石颗粒,此时称为包橄结构。在较大的辉石中,包含有许多自形程度较高的柱状斜长石晶体,此时称为(嵌晶)含长结构。粗面结构:长石微晶近平行的定向排列。交织结构:国际上,一般指微晶杂乱分布,无明显定向性或只有弱的定向性的结构常出现在安山岩中。4.岩浆岩中的粒度划分方案。岩浆岩中的粒度划分方案。显微隐晶结构:晶体太小,在显微镜下也不容易分清颗粒边界。微晶结构:d25mm。5.5.火成岩的构造所描述的内容包括哪些?火成岩常见的构造有哪些
12、?火成岩的构造所描述的内容包括哪些?火成岩常见的构造有哪些?火成岩的构造是指火成岩中不同矿物集合体之间,或矿物集合体与其他组分之间的排列方式及充填方式所表现出来的特点。火成岩常见块状构造、斑杂构造、面状和线状构造等等。6.6.相关概念:相关概念:块状构造:又称均一构造,其特点是组成岩石的矿物在整块岩石中分布均匀,岩石各部分成分和结构均一。层状构造或带状构造:用来指由颜色或粒度不同的矿物在含量上的变化引起的带状相间排列的现象。斑杂构造:在岩石不同部位,颜色、矿物成分或结构差别很大,显示出不均一性,杂乱无章。岩浆与捕虏体和围岩的不均匀同化混染,以及岩浆的多次侵入,均可形成斑杂构造。流面、流线构造:
13、以往把岩浆岩中的片状矿物、板状矿物及扁平状包体的平行排列的现象称为流面构造(面理),而把柱状矿物和长条状析离体、捕虏体定向排列的现象称为流线构造(线理)。气孔和杏仁构造:气孔构造是在富含气体的岩浆喷溢到地面时,由于压力降低,气体发生膨胀和逃逸,当岩浆凝固后而在熔岩中保留下来的一些空洞。当气孔被岩浆期后产物充填,即形成杏仁构造。流动构造:流纹构造:是酸性熔岩中最常见的构造。它是由不同颜色、不同成分的条纹、条带和球粒、雏晶的定向排列,以及拉长的气孔等表现出来的一种流动构造,是在熔浆过程中形成的。柱状节理:呈规则的多边形长柱体。由于冷凝作用,刚固结的岩石中产生垂直收缩方向的张性裂隙,形成垂直于接触面
14、的张节理,彼此夹角近乎120,结果产生横切面呈六边形的柱状节理,若节理发育受到限制,也可形成五边形或四边形的柱状节理。这是喷出岩中的原生节理构造,多见于厚层状基性熔岩中。枕状构造:是海相玄武岩熔岩流中相对多见的一种构造,在陆地的湖河相环境中同样能形成。晶洞构造:在侵入岩中形成近圆形空心孔洞,称为晶洞。如果在晶洞壁上生长着排列很好的自形晶,称晶簇构造。原生节理构造:是在上覆围压作用下经岩浆冷凝收缩以及岩浆侵位力共同作用下形成的。原生节理限于分布在岩体之中,不切穿岩石中的矿物颗粒,且与岩体流动构造之间有着密切的关系。柱状解理:第四章第四章 1.与化学成分相关基本概念与化学成分相关基本概念:主量元素
15、:指地幔和地壳的主要组成元素,在各类岩石中均可出现。通常表示为氧化物形式。微量元素:通常将自然体系中含量低于 0.1%的元素称为微量元素。相容元素:总分配系数大于 1 的元素,意味着该元素更容易进入到矿物相中。分配系数越高,则该元素越容易富集在对应的矿物中。不相容元素:总分配系数小于 1 的元素,说明元素优先进入熔体相。里特曼指数:确定火成岩碱度最方便的指标。超基性岩:SiO263%。全碱:Na2O、K2O 在地幔和地壳中的含量差别显著,二者对源区的组成、部分熔融程度的变化以及岩浆的演化过程反应敏感,在火成岩的研究中意义重大。通常把 Na2O+K2O 在岩浆中的含量称为全碱含量。钙碱性:2.化
16、学成分与矿物成分的关系(熟悉两到三个实例)化学成分与矿物成分的关系(熟悉两到三个实例),a.SiO2 的含量对火成岩中矿物共生组合的影响:通常情况下,SiO2 含量高的火成岩,含浅色矿物也多,如石英、长石等。SiO2 含量低的岩石,则含较多的贫 SiO2 暗色矿物,如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,或含较多的贫 SiO2 的似长石,如霞石、白榴石等浅色矿物。b.碱质的含量对火成岩中矿物共生组合的影响:全碱(Na2O+K2O)基本上决定了火成岩中长石的种属和含量。随着全碱含量的增大,长石含量依次增加,碱性长石对斜长石的比例也显著增高。c.Al2O3 的含量对火成岩中矿物共生组合的影响:例如准铝质
17、岩石中常出现辉石、角闪石、黑云母等矿物;过铝质岩石中常出现堇青石、石榴子石、白云母、刚玉、红柱石等富铝质矿物;而过碱质岩石中则出现霓石、钠闪石、钠铁闪石、碱性角闪石等碱性暗色矿物。d.其他化学组分对火成岩矿物共生组合的影响:火成岩 CaO 含量的变化主要表现为富钙矿物如钙质斜长石、富钙辉石、普通角闪石和绿帘石等矿物的含量变化上。e.e.微量元素与矿物成分的关系:不同矿物微量元素的分配系数不同,矿物的结晶分异对岩浆系统的微量元素特征就施加了重要的影响。如斜长石对 Eu 的分配系数远远大于其他 REE,在岩浆演化中,斜长石的结晶会引起残余熔体中 Eu 的显著亏损,形成的岩石就显示了 Eu负异常的
18、REE 分配模式。3.请熟练掌握请熟练掌握深成侵入岩的矿物分类方法。深成侵入岩的矿物分类方法。4.4.火山岩的野外分类命名方法(请参照课堂讲义)火山岩的野外分类命名方法(请参照课堂讲义)第六章第六章 1.1.与与超镁铁质及镁铁质岩有关的基本概念:超镁铁质及镁铁质岩有关的基本概念:超镁铁岩:指镁铁质矿物含量大于 90%的结晶岩(包括火成岩和变质岩)。岩浆成因的超镁铁岩:自形-半自形粒状结构;包含结构;反应边结构;堆晶结构;网状结构 非岩浆成因超镁铁岩:原生粒状结构;碎斑结构;粒状镶嵌结构(马赛克结构)即矿物颗呈近等轴的粒状,彼此以直线镶嵌接触。理想的情况是,在三矿物接触处界线平直,三个交角均为
19、120;斑状结构;部分熔融结构 原生粒状结构;粗粒(主要矿物粒径4mm),颗粒之间呈曲线接触,橄榄石中有少量的扭折带。碎斑结构:岩石由碎斑和碎基组成,碎斑颗粒较大,可达 1cm,主要为橄榄石和顽火辉石,因应力造成的晶格错位而具强烈的扭折。碎基由粒度较小的新生变晶组成,有橄榄石、顽火辉石、透辉石、尖晶石等,可呈定向排列。粒状镶嵌结构:矿物颗呈近等轴的粒状,彼此以直线镶嵌接触。理想的情况是,在三矿物接触处界限平直,交角均为 120。板状等粒结构:橄榄石有时呈拉长状,顽火辉石多为压扁形态,矿物颗粒边界平直。岩石叶理发育,部分橄榄石具扭折带。辉长结构:是辉长岩的典型结构,表现为基性斜长石和辉石的自形程
20、度相近,均呈现半自形-它形粒状。辉绿结构:是浅成基性侵入岩(辉绿岩)中的典型结构。自形晶斜长石之间形成近三角形空隙,其中充填单个的它形辉石颗粒。辉长岩:具中至粗粒结构、辉长结构。主要矿物成分是基性斜长石和单斜辉石,含少量橄榄石、斜方辉石、棕色普通角闪石和黑云母或少量钾长石和石英,色率 40-70%。通常为块状构造。辉绿岩:为中细粒的浅成相的基性侵入岩,主要由普通辉石和高钙斜长石(An50)组成。矿物成分和化学成分与辉长岩相似。可呈岩脉、岩墙或岩床等产状产出,暗绿或黑绿色,具典型的辉绿结构,含斑晶时称辉绿玢岩,斑晶成分为斜长石及暗色矿物。斜长岩:斜长石含量90%,可含少量的普通辉石、古铜辉石、角
21、闪石、橄榄石。通常具半自形或它形粒状结构。常与辉长岩共生,位于层状侵入体的上部,表明它是辉长岩岩浆分异的结果。堆晶结构:堆晶结构是在粗大的、相互连接的自形到半自形矿物粒间充填其他矿物的一种结构。这些粗大的矿物称为堆晶,主要是岩浆中早晶出的矿物由重力分异作用下沉到岩浆房底部的。堆晶结构分为三类:正堆晶结构、中堆晶结构、增生堆晶结构 蛇绿岩:是一套岩石组合的总称,而不是单一的岩石类型,因而,也常常称为“蛇绿岩套”。蛇绿岩的传统定义是指出露在地表、最初形成于古扩张中心的大洋岩石圈的残片。2.2.岩浆成因的超镁铁岩、非岩浆成因超镁铁岩的地质产出部位可能有哪些?岩浆成因的超镁铁岩、非岩浆成因超镁铁岩的地
22、质产出部位可能有哪些?岩浆成因的超镁铁岩:a.呈层状产于镁铁质杂岩体中。b.分布在环状超镁铁质-镁铁质杂岩体中心。c.作为基性碱性杂岩体的一部分产出。非岩浆成因的超镁铁岩:a.地幔岩石通过构造作用冷侵位形成的超镁铁质岩,包括蛇绿岩中的超镁铁质岩;以岩片形式产于造山带内的超镁铁质岩。b.以捕虏体(包体)形式产于玄武岩、金伯利岩、钾镁煌斑岩、霞石岩等岩石中的超镁铁质岩块 3.3.超镁铁质侵入岩中的矿物组成特点。超镁铁质侵入岩中的矿物组成特点。以镁、铁矿物为主,色率大于 90%;主要矿物:橄榄石、辉石;次要矿物:角闪石、黑云母、斜长石;副矿物:尖晶石、铬铁矿、石榴石、钛铁矿、磁铁矿和磷灰石。第七章第
23、七章 1与镁铁质岩相关的基本概念:与镁铁质岩相关的基本概念:镁铁质岩:指镁铁质矿物含量达到 50%90%的火成岩,包括侵入岩中的辉长岩、辉绿岩和火山岩中的玄武岩。玄武岩:主要由普通辉石、基性斜长石组成,也含有火山玻璃。新鲜的玄武岩为黑色、黑灰色,风化后灰绿色,氧化强的为紫红色,岩石气孔构造和杏仁构造发育,以斑状及无斑隐晶结构为主,基质多具微晶-隐晶质。细碧岩:一种以钠质斜长石和绿泥石为主要矿物的海相喷出岩,还含有绿帘石、绿纤石、方解石、绢云母和金属矿物,有时有基性斜长石和辉石的残余,基质为隐晶质结构。属拉斑玄武岩系列,化学上以较高的 Na2O 含量为特征。细碧岩常与角斑岩及石英角斑岩共生,称为
24、细碧角斑岩系列。细碧岩通常认为是玄武岩与富 Na 海水相作用后发生低级变质作用而形成的。粗玄结构(间粒结构):在不规则排列的长条状斜长石微晶间隙中,充填若干个粒状辉石和磁铁矿物的细小颗粒。岩石为全晶质,是在玄武岩较缓慢冷却的条件下形成的。间隐结构:斜长石杂乱排列,充填于斜长石间隙中的物质为隐晶质-玻璃质。反映了冷却速度较快的条件。间粒-间隐结构(拉斑玄武结构):填隙物有辉石、磁铁矿物及玻璃质。是介于前两种结构之间的结构类型。玻基斑状结构:2.辉长岩,辉绿岩,玄武岩,细碧岩中基本特征(从成因,结构,构造,矿物学四个方面总结)辉长岩:具中至粗粒结构、辉长结构。主要矿物成分是基性斜长石和单斜辉石,含
25、少量橄榄石、斜方辉石、棕色普通角闪石和黑云母或少量钾长石和石英,色率 40-70%。通常为块状构造。辉绿岩:为中细粒的浅成相的基性侵入岩,主要由普通辉石和高钙斜长石(An50)组成。矿物成分和化学成分与辉长岩相似。可呈岩脉、岩墙或岩床等产状产出,暗绿或黑绿色,具典型的辉绿结构,含斑晶时称辉绿玢岩,斑晶成分为斜长石及暗色矿物。玄武岩:主要由普通辉石、基性斜长石组成,也含有火山玻璃。新鲜的玄武岩为黑色、黑灰色,风化后灰绿色,氧化强的为紫红色,岩石气孔构造和杏仁构造发育,以斑状及无斑隐晶结构为主,基质多具微晶-隐晶质。细碧岩:一种以钠质斜长石和绿泥石为主要矿物的海相喷出岩,还含有绿帘石、绿纤石、方解
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