第1章巖漿與巖漿作用和緒論

1、巖巖 石石 學(xué)學(xué)Petrology 一、一、 巖石及其成因分類巖石及其成因分類1、巖石的概念、巖石的概念 巖石巖石(rock)是由天然產(chǎn)出的礦物或類似礦物的是由天然產(chǎn)出的礦物或類似礦物的物質(zhì)（如有機(jī)質(zhì)、玻璃、非晶質(zhì)）組成的固體物質(zhì)（如有機(jī)質(zhì)、玻璃、非晶質(zhì)）組成的固體集合體。集合體。2、巖石的成因分類與巖石的循環(huán)轉(zhuǎn)化、巖石的成因分類與巖石的循環(huán)轉(zhuǎn)化 按巖石的形成作用過程劃分為：按巖石的形成作用過程劃分為： a. 火成巖：占地殼體積的火成巖：占地殼體積的66 b. 沉積巖：占地殼體積的沉積巖：占地殼體積的8 c. 變質(zhì)巖：占地殼體積的變質(zhì)巖：占地殼體積的20 緒緒 論論三大巖類之間的循環(huán)轉(zhuǎn)換三大巖

2、類之間的循環(huán)轉(zhuǎn)換Magma 1、巖石學(xué)的概念、巖石學(xué)的概念 基礎(chǔ)巖石學(xué)包括巖相學(xué)基礎(chǔ)巖石學(xué)包括巖相學(xué)(petrography)和巖和巖理學(xué)理學(xué)(petrogenesis)兩部分，巖相學(xué)是以研究巖兩部分，巖相學(xué)是以研究巖石的顏色、野外產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分和石的顏色、野外產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分和化學(xué)成分及巖石分類命名為主；巖理學(xué)則是將化學(xué)成分及巖石分類命名為主；巖理學(xué)則是將巖相學(xué)的知識與實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合，巖相學(xué)的知識與實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合，通過歸納和演繹對各類有關(guān)巖石的成因、形成通過歸納和演繹對各類有關(guān)巖石的成因、形成演化和構(gòu)造背景進(jìn)行研究。演化和構(gòu)造背景進(jìn)行研究。 二、二、 巖

3、石學(xué)及其發(fā)展簡史巖石學(xué)及其發(fā)展簡史2、巖石學(xué)的發(fā)展簡史、巖石學(xué)的發(fā)展簡史 大致可分為大致可分為3個階段：個階段： （1）顯微鏡前時期）顯微鏡前時期 （2）顯微鏡時期建立了巖類學(xué)）顯微鏡時期建立了巖類學(xué) （3）顯微鏡后時期建立了巖理學(xué)）顯微鏡后時期建立了巖理學(xué) 二、二、 巖石學(xué)及其發(fā)展簡史巖石學(xué)及其發(fā)展簡史三、巖石學(xué)研究的目的和意義三、巖石學(xué)研究的目的和意義1、了解地球的形成與演化歷史、了解地球的形成與演化歷史2、尋找礦產(chǎn)資源：固體礦產(chǎn)、油氣資源、尋找礦產(chǎn)資源：固體礦產(chǎn)、油氣資源3、為解決工程地質(zhì)、地震、火山災(zāi)害、環(huán)境的變化等問題提供、為解決工程地質(zhì)、地震、火山災(zāi)害、環(huán)境的變化等問題提供重要依據(jù)

4、。重要依據(jù)。1、野外調(diào)查取樣：研究巖石地質(zhì)體的產(chǎn)狀、巖性、接觸關(guān)系、野外調(diào)查取樣：研究巖石地質(zhì)體的產(chǎn)狀、巖性、接觸關(guān)系、 構(gòu)造特點(diǎn)、成礦作用、地質(zhì)制圖、測制地質(zhì)剖面、照相素描、構(gòu)造特點(diǎn)、成礦作用、地質(zhì)制圖、測制地質(zhì)剖面、照相素描、采集樣品，等等；采集樣品，等等；2、室內(nèi)測試分析：顯微鏡鑒定、地球化學(xué)樣品測試、同位素測、室內(nèi)測試分析：顯微鏡鑒定、地球化學(xué)樣品測試、同位素測試、礦物學(xué)和礦物化學(xué)精細(xì)研究，等；試、礦物學(xué)和礦物化學(xué)精細(xì)研究，等；3、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M：針對研究的內(nèi)容開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M；、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M：針對研究的內(nèi)容開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M；4、資料歸納分析，得出結(jié)果。、資料歸納分析，得出結(jié)果。四、

5、巖石學(xué)的研究方法四、巖石學(xué)的研究方法 主要是研究巖漿的起源、運(yùn)移、演化和結(jié)主要是研究巖漿的起源、運(yùn)移、演化和結(jié)晶成巖過程，以及火成巖的產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、晶成巖過程，以及火成巖的產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物質(zhì)成分、分類命名、巖石共生組合、成巖機(jī)物質(zhì)成分、分類命名、巖石共生組合、成巖機(jī)理及與構(gòu)造、礦產(chǎn)和巖石圈演化等關(guān)系的一門理及與構(gòu)造、礦產(chǎn)和巖石圈演化等關(guān)系的一門獨(dú)立學(xué)科。獨(dú)立學(xué)科。l 火成巖巖石學(xué)的概念火成巖巖石學(xué)的概念第一章第一章 巖漿及巖漿作用巖漿及巖漿作用 1、巖漿的概念、巖漿的概念2、硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分、硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分3、巖漿的物理性質(zhì)、巖漿的物理性質(zhì)4、巖漿作用及火成巖、巖漿作用及火成巖一

6、、一、 巖漿的概念巖漿的概念一、一、 巖漿的概念巖漿的概念 巖漿（巖漿（MagmaMagma）：）：是天然形成于上地?；虻貧ど钍翘烊恍纬捎谏系蒯；虻貧ど畈?，含有少量揮發(fā)分和固體物質(zhì)、粘稠的、以硅酸鹽部，含有少量揮發(fā)分和固體物質(zhì)、粘稠的、以硅酸鹽為主要成分的高溫熔融體。為主要成分的高溫熔融體。 提提 示示： （1）該定義厘定了巖漿產(chǎn)生的部位、成分和性狀；）該定義厘定了巖漿產(chǎn)生的部位、成分和性狀； （2）巖漿的基本特點(diǎn)是：具一定的化學(xué)組成、高溫、）巖漿的基本特點(diǎn)是：具一定的化學(xué)組成、高溫、具有具有 流動性。流動性。二、二、 硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分 自然界中硅酸鹽自然界中硅酸鹽巖漿

7、占絕大多數(shù)，極少量是金屬硫巖漿占絕大多數(shù)，極少量是金屬硫化物巖漿和金屬氧化物巖漿（礦漿）及碳酸巖漿。化物巖漿和金屬氧化物巖漿（礦漿）及碳酸巖漿。 巖漿化學(xué)成分的確定：巖漿化學(xué)成分的確定： （1） 由火成巖的化學(xué)分析結(jié)果判斷由火成巖的化學(xué)分析結(jié)果判斷 （2） 通過現(xiàn)代火山噴發(fā)的熔巖流取樣分析確定通過現(xiàn)代火山噴發(fā)的熔巖流取樣分析確定二、二、 硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分 1、常量元素：、常量元素：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Mn、Ti、P、H、C等，其中等，其中O最多。在巖漿結(jié)晶過程中這些元素相互結(jié)最多。在巖漿結(jié)晶過程中這些元素相互結(jié)合，組成各種礦物。合，組成各種礦物。

8、 巖漿的主要化學(xué)成分通常以氧化物形式來表示：如巖漿的主要化學(xué)成分通常以氧化物形式來表示：如SiO2 、Al2O3 、Fe2O3 、 FeO 、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5、H2O、CO2 等。但實(shí)際上在巖漿中這些元素并非等。但實(shí)際上在巖漿中這些元素并非以氧化物形式存在，而多是呈離子、原子或離子團(tuán)的形式存在，以氧化物形式存在，而多是呈離子、原子或離子團(tuán)的形式存在，如：如： Mg2、 Na +、SiO44-。二、二、 硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分1、常量元素：、常量元素： 硅酸鹽巖漿化學(xué)成分以硅酸鹽巖漿化學(xué)成分以SiO2含量最多，在巖漿中含量最多，在巖漿

9、中SiO2的含量與其它氧化物之間存在一定的消長關(guān)系的含量與其它氧化物之間存在一定的消長關(guān)系（舉例）（舉例）。 根據(jù)根據(jù)SiO2含量將硅酸鹽巖漿分成含量將硅酸鹽巖漿分成4種類型：種類型：（1）酸性巖漿）酸性巖漿 SiO2 63（wt%）（2）中性巖漿）中性巖漿 SiO2 5263（wt%）（3）基性巖漿）基性巖漿 SiO2 4552（wt%）（4）超基性巖漿）超基性巖漿 SiO2 45（wt%）二、二、 硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分2、微量元素和稀土元素、微量元素和稀土元素 微量元素：微量元素：Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Zn、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta

10、、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn 稀土元素：稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y 這些元素在巖漿中含量雖然很少，但在一定條件下可以富這些元素在巖漿中含量雖然很少，但在一定條件下可以富集形成許多重要金屬礦產(chǎn)。集形成許多重要金屬礦產(chǎn)。二、二、 硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分3、揮發(fā)分：、揮發(fā)分：主要是主要是H2O和和CO2 ，其次是，其次是 SO2、 SO3 、 CO 、 N2、HCl、Cl2、F、H2S 、CH4 ，其總量一般其總量一般3 km)四、四、 巖漿作用及火成巖巖漿作用及火成巖2、 侵入巖（深成巖）侵入巖（深成巖） (intrusive rocks)（1）火山巖的特點(diǎn)：）火山巖的特點(diǎn)： a. 結(jié)晶程度差或呈玻璃結(jié)晶程度差或呈玻璃 b. 含水礦物少或無含水礦物少或無（2）廣義火山巖包括：）廣義火山巖包括： a. 火山熔巖：火山熔巖：由火山管道或裂隙溢流出地表的巖漿冷由火山管道或裂隙溢流出地表的巖漿冷凝形成的巖石（狹義火山巖）。凝形成的巖石（狹義火山巖）。 b. 次火山巖次火山巖 ：與火山活動有關(guān)的