自然地質(zhì)學(xué)04巖漿巖

1、1巖石學(xué)的重要地位與作用巖石學(xué)的重要地位與作用1. 1.巖石學(xué)是地球科巖石學(xué)是地球科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，尤其是地質(zhì)一，尤其是地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和學(xué)、地球化學(xué)和地球物理學(xué)的基地球物理學(xué)的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。2.2.我們野外看到的我們野外看到的對(duì)象絕大多數(shù)是對(duì)象絕大多數(shù)是巖石，是我們接巖石，是我們接觸的具體物質(zhì)。觸的具體物質(zhì)。2組成地球的物質(zhì)巖石組成地球的物質(zhì)巖石3January 2003 at Etna (Sicily). Etna is the biggest and the most active European volcano. 4圣海倫斯火山圣海倫斯火山SaintHelens，Moun

2、t55印度尼西亞北蘇門答臘省卡羅區(qū)的錫納朋火山于印度尼西亞北蘇門答臘省卡羅區(qū)的錫納朋火山于2010年年8月月28日午夜過后突然噴發(fā)，這是有記錄以來錫納朋火山自日午夜過后突然噴發(fā)，這是有記錄以來錫納朋火山自1600年年來的首次噴發(fā)。來的首次噴發(fā)。6巖漿中的固相（火山灰云）巖漿中的固相（火山灰云）7法國(guó)留尼汪島的富爾奈斯火山法國(guó)留尼汪島的富爾奈斯火山2004年年8月月13日日8910第三章第三章 巖漿巖巖漿巖v巖漿的特征與巖漿作用巖漿的特征與巖漿作用v巖漿巖的物質(zhì)成分巖漿巖的物質(zhì)成分v巖漿巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造巖漿巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造v巖漿巖的產(chǎn)狀和相巖漿巖的產(chǎn)狀和相v巖漿巖的分類巖漿巖的分類v巖漿巖的主要類型巖漿

3、巖的主要類型11Igneous rocks from magmaIgneous rocks form when molten rock, magma, cools & solidifies.This molten rock originates in the Aesthenosphere, through cracks in the lithosphere at 200 kilometers within the earth. The magma consists largely of elements found in silicate minerals, gasses and water

4、vapor.Because the magma is lighter then surrounding rock it makes its way to the surface.12Magmaisproducedwhenrockisheatedtoitsmeltingpoint.vAs magma moves into a near surface environment (i.e.: volcanoes) the pressure in the uppermost portion of the magma body is greatly reduced. vThis allows the g

5、asses, which had been dissolved when they were at greater depths, to be released suddenly. 13巖漿的成份巖漿的成份硅酸鹽、硅酸鹽、揮發(fā)份揮發(fā)份、成礦金屬元素、成礦金屬元素巖巖 漿漿 的的 特特 征征巖漿是含有揮發(fā)性成分的高溫硅酸鹽熔融體。巖漿是含有揮發(fā)性成分的高溫硅酸鹽熔融體。巖漿的溫度巖漿的溫度觀察現(xiàn)代熔巖流的溫度觀察現(xiàn)代熔巖流的溫度 巖巖 漿漿 的的 粘粘 度度 粘粘 度度 是是 液液 體體 或或 半半 流流 體體 流流 動(dòng)動(dòng) 的的 難難 易易 程程 度。度。 粘度的粘度的大小決定了火山噴發(fā)的猛烈程

6、度。大小決定了火山噴發(fā)的猛烈程度。14巖巖 漿漿 作作 用用地地下下深深處處的的巖巖漿，漿，在在其其揮揮發(fā)發(fā)份份和和地地質(zhì)質(zhì)應(yīng)應(yīng)力力的的作作用用下，下，沿沿構(gòu)構(gòu)造造脆脆弱弱帶帶上上升升到到地地殼殼上上部部或或地地表，表，巖巖漿漿上上升升運(yùn)運(yùn)移移過過程程中，中，由由于于物物理理化化學(xué)學(xué)條條件件的的改改變，變，又又不不斷斷地地改改變變自自己己的的成成分，分，最最后后凝凝固固成成巖巖漿漿巖巖，這這一一復(fù)復(fù)雜雜過過程，程，稱稱為為巖巖漿漿作作用用侵侵入入地地殼殼之之中中侵侵入入作作用用侵侵入入巖巖噴噴出出地地表表噴噴出出作作用用噴噴出出巖巖15火火 山山16巖巖漿漿巖巖的的物物質(zhì)質(zhì)成成分分 化化 學(xué)學(xué)

7、 成成 分分 礦礦 物物 成成 分分 共共 生生 組組 合合 與與 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分 的的 關(guān)關(guān) 系系17一、一、 巖巖 漿漿 巖巖 的的 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分1.造造巖巖元元素：素： O,Si,Al,Fe,Mg,Ca,Na,K,Ti等等2.次次要要元元素：素：P,H,Mn,B等等3. 微微 量量 元元 素：素： Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U 等等4.同同位位素素：Sr87/Sr86,Pb206/Pb204,Pb207/Pb204,O18/O16,S34/S32等等同同位位素素.18（一）、一）、硅硅鋁鋁礦礦物物和和鐵鐵

8、鎂鎂礦礦物物1.硅硅鋁鋁礦礦物物：如：如石石英、英、長(zhǎng)長(zhǎng)石石類類及及似似長(zhǎng)長(zhǎng)石石類。類。2.鐵鐵鎂鎂礦礦物物：如如橄橄欖欖石、石、輝輝石石類、類、角角閃閃石石類類和和黑黑云云母母類。類。二二 . . 巖巖 漿漿 巖巖 的的 礦礦 物物 成成 分分（二）、二）、主要礦物、主要礦物、次要礦物、次要礦物、副礦物副礦物1.主主要要礦礦物物：在在巖巖石石中中含含量量眾眾多，多，對(duì)對(duì)于于確確定定巖巖石石名名稱稱是是不不可可缺缺少少的，的，在在分分類類命命名名上上起起主主要要作作用。用。2.次次要要礦礦物物：在在巖巖石石中中含含量量次次于于主主要要礦礦物，物，對(duì)對(duì)于于劃劃分分巖巖石石大大類類不不起起主主要要

9、作作用，用，但但對(duì)對(duì)確確定定巖巖石石種種屬屬起起一一定定作作用用的的那那些些礦礦物。物。3.副副礦礦物物：含量很少，常小于含量很少，常小于1，個(gè)別情況可達(dá)，個(gè)別情況可達(dá)5。19（三）、三）、巖巖漿漿巖巖礦礦物物的的成成因因類類型型按按礦礦物物形形成成階階段段及及形形成成時(shí)時(shí)的的物物理理化化學(xué)學(xué)條條件件劃劃分分1.原原生生巖巖漿漿礦礦物物巖巖漿漿冷冷凝凝過過程程中中形形成成的的礦礦物。物。2.成成巖巖礦礦物物：在在巖巖漿漿完完全全結(jié)結(jié)晶晶后，后，由由于于外外界界物物理理化化學(xué)學(xué)條條件件的的變變化化,使使原原生生巖巖漿漿礦礦物物發(fā)發(fā)生生轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變而而新新形形成成的的礦礦物物叫叫成成巖巖礦礦物物.3.

10、巖巖漿漿期期后后礦礦物物：在在巖巖漿漿已已基基本本上上凝凝固固成成固固體體的的巖巖石石后，后，由由于于受受殘殘余余揮揮發(fā)發(fā)份份和和巖巖漿漿期期后后溶溶液液作作用用而而生生成成巖巖漿漿期期后后礦礦物。物。4.它它生生礦礦物物：它它們們是是由由于于巖巖漿漿同同化化了了圍圍巖巖和和捕捕虜虜體體所所引引起起的。的。5.外外生生礦礦物物：巖巖漿漿受受外外營(yíng)營(yíng)力，力，如如地地表表風(fēng)風(fēng)化化形形成成的的礦礦物，物，也也稱稱表表生生礦礦物。物。20巖巖漿漿巖巖的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造21巖巖 漿漿 巖巖 的的 結(jié)結(jié) 構(gòu)（構(gòu)（texture）: 指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、 顆粒大小、晶體形

11、態(tài)、自形程度和礦物（包括玻璃）相互關(guān)系。顆粒大小、晶體形態(tài)、自形程度和礦物（包括玻璃）相互關(guān)系。1.巖巖 漿漿 巖巖 的的 結(jié)結(jié) 晶晶 程程 度度玻玻 璃璃 質(zhì)質(zhì) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)一、一、 巖巖 漿漿 巖巖 的的 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（?；冮蠋r）半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（?；冮蠋r）全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)22半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（玻基純橄巖）半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（?；冮蠋r）23全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)242、巖巖石石中中礦礦物物的的顆顆粒粒大大小小顯顯晶晶質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：肉：肉眼眼觀觀察察時(shí)時(shí)基基本本上上能能分分辨辨礦礦物物顆顆粒粒者。者。粗粗粒粒結(jié)結(jié)構(gòu)、構(gòu)、中中粒粒結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、細(xì)細(xì)粒粒結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、微微粒粒結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)隱隱晶晶質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：礦礦

12、物物顆顆粒粒很很細(xì)，細(xì)，肉肉眼眼無無法法分分辨辨出出礦礦物物顆顆粒粒者。者。如如果果在在顯顯微微鏡鏡下下可可以以看看清清礦礦物物顆顆粒粒者，者，稱稱顯顯微微晶晶質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；如如果果境境下下只只有有偏偏光光反反映，映，而而無無法法分分辨辨礦礦物物顆顆粒粒者，者，稱稱顯顯微微隱隱晶晶質(zhì)質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。根根據(jù)據(jù)礦礦物物顆顆粒粒的的相相對(duì)對(duì)大大小小又又可可劃劃分分為為以下以下結(jié)結(jié)構(gòu)類構(gòu)類型：型：等等 粒粒 結(jié)結(jié) 構(gòu)、不構(gòu)、不 等等 粒粒 結(jié)結(jié) 構(gòu)、斑構(gòu)、斑 狀狀 及及 似似 斑斑 狀狀 結(jié)結(jié) 構(gòu)等。構(gòu)等。25不等粒結(jié)構(gòu)不等粒結(jié)構(gòu):巖石中不同種主要礦物顆粒大小不等。巖石中不同種主要礦物顆粒大小不等。26斑

13、狀結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)粒度較大的礦物是橄欖石斑晶，基質(zhì)為粒度較大的礦物是橄欖石斑晶，基質(zhì)為間粒結(jié)構(gòu)間粒結(jié)構(gòu)，在板條狀的，在板條狀的斜長(zhǎng)石微晶間，充填著細(xì)粒的斜長(zhǎng)石微晶間，充填著細(xì)粒的輝石和磁鐵礦輝石和磁鐵礦（正交偏光（正交偏光）（根據(jù)莫少龍等，（根據(jù)莫少龍等，2000）2728一一 般般 來來 說，說， 礦礦 物物 都都 是是 在在 過過 冷冷 區(qū)區(qū) 域，域， 即即 低低 于于 其其 熔熔 點(diǎn)點(diǎn) 若若 干干 度度 的的 條條 件件 下下 結(jié)結(jié) 晶晶 的。的。 如如 果果 冷冷 卻卻 緩緩 慢，慢， 過過 冷冷 度度 小，小， 有有 充充 分分 的的 時(shí)時(shí) 間間 結(jié)結(jié) 晶，晶， 則則 結(jié)結(jié) 晶晶 好；反

14、好；反 之之 ，則，則 結(jié)結(jié) 晶晶 不不 好，好， 或或 形形 成成 玻玻 璃。璃。 巖巖 漿漿 巖巖 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 的影的影 響響 因因 素素 巖巖 漿漿 冷冷 凝凝 速速 度度29二、二、 巖巖 漿漿 巖巖 的的 構(gòu)構(gòu) 造造構(gòu)構(gòu)造造是是指指巖巖石石中中不不同同礦礦物物集集合合體體之之間間或或與與巖巖石石其其它它組組成成部部分（分（如如玻玻璃璃質(zhì)）質(zhì)）之之間間的的排排列列方方式式及及充充填填方方式式所所表表現(xiàn)現(xiàn)出出來來的的特特點(diǎn)。點(diǎn)。1. 塊塊 狀狀 構(gòu)構(gòu) 造造（ 均均 一一 構(gòu)構(gòu) 造）造）302.帶帶狀狀構(gòu)構(gòu)造造313. 晶晶 洞洞 構(gòu)構(gòu) 造造 和和 晶晶 腺腺 構(gòu)構(gòu) 造造324.氣氣孔孔和

15、和杏杏仁仁構(gòu)構(gòu)造造氣孔構(gòu)造氣孔構(gòu)造335、枕狀構(gòu)造、枕狀構(gòu)造3435枕狀熔巖366.流流紋紋構(gòu)構(gòu)造造37巖巖 漿漿 巖巖 的的 產(chǎn)產(chǎn) 狀狀 和和 相相巖巖漿漿巖巖的的產(chǎn)產(chǎn)狀：狀：主主要要是是指指巖巖體體的的形形態(tài)、態(tài)、大大小，小，和和圍圍巖巖的的接接觸觸關(guān)關(guān)系，系，形形成成時(shí)時(shí)所所處處的的構(gòu)構(gòu)造造環(huán)環(huán)境，境，以以及及上上升升及及活活動(dòng)動(dòng)方方式式等等等。等。巖巖漿漿巖巖的的相：相：是是指指巖巖體體生生成成條條件件不不同同而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的不不同同的的巖巖石石和和巖巖體體總總的的特特征。征。38一、一、 火火 山山 巖巖 的的 產(chǎn)產(chǎn) 狀狀 和和 相相（一）（一）火火山山巖巖的的產(chǎn)產(chǎn)狀狀火火山山巖巖的

16、的產(chǎn)產(chǎn)狀狀主主要要與與巖巖漿漿上上升升到到達(dá)達(dá)地地表表的的方方式式有關(guān)有關(guān).1.火火山山噴噴發(fā)發(fā)方方式式(1).熔熔透透式式噴噴發(fā)發(fā)(2).裂裂隙隙式式噴噴發(fā)發(fā) (3). 中中 心心 式式 噴噴 發(fā)發(fā)夏威夷島火山的裂隙噴發(fā)夏威夷島火山的裂隙噴發(fā)39A熔熔巖巖錐錐(群群)40B碎碎屑屑錐錐41C混混合合錐錐42空中看火山口43破火山口破火山口44長(zhǎng)白山天池長(zhǎng)白山天池45美國(guó)西部的火山頸美國(guó)西部的火山頸462.火火山山巖巖常常見見產(chǎn)產(chǎn)狀狀類類型型火火山山巖巖常常見見的的產(chǎn)產(chǎn)狀狀有有:熔熔巖巖高高原、原、熔熔巖巖臺(tái)臺(tái)地、地、熔熔巖巖流、流、熔熔巖巖脊、脊、熔熔巖巖被、被、熔熔巖巖瀑瀑布、布、熔熔巖巖

17、丘、丘、熔熔巖巖錐、錐、熔熔巖巖針針等等等。等。熔熔巖巖表表面面形形態(tài)態(tài)常常有有繩繩狀狀和和塊塊狀狀兩兩種。種。47熔熔巖巖流流48熔熔 巖巖 流流49熔巖流入海熔巖流入海50熔巖流瀑布熔巖流瀑布-當(dāng)熔巖流遇到陡崖時(shí)可形成熔巖流瀑布當(dāng)熔巖流遇到陡崖時(shí)可形成熔巖流瀑布51冷卻后的熔巖流瀑布冷卻后的熔巖流瀑布52冷卻后的熔巖流瀑布冷卻后的熔巖流瀑布53熔熔 巖巖 被被54冷卻后的熔巖被冷卻后的熔巖被55熔熔 巖巖 湖湖56熔熔 巖巖 丘丘57熔熔巖巖錐錐58熔熔 巖巖 流流 及及 熔熔 巖巖 的的 表表 面面 形形 態(tài)態(tài)59熔熔 巖巖 的的 表表 面面 形形 態(tài)態(tài)60熔熔 巖巖 的的 表表 面面

18、形形 態(tài)態(tài)61熔熔 巖巖 的的 表表 面面 形形 態(tài)態(tài)62熔熔 巖巖 被被 及及 其其 表表 面面 形形 態(tài)態(tài)63波狀熔巖波狀熔巖6465黑龍江五大連池黑龍江五大連池-熔巖熔巖66黑黑龍龍江江五五大大連連池池熔熔巖巖67爆發(fā)的熔巖團(tuán)塊爆發(fā)的熔巖團(tuán)塊68黑龍江五大連池的火山彈黑龍江五大連池的火山彈A麻花狀火山彈（長(zhǎng)麻花狀火山彈（長(zhǎng)34cm)；B火山渣（長(zhǎng)火山渣（長(zhǎng)14cm）69火山集塊火山集塊火山礫火山礫火山灰火山灰70（二）（二） 火火 山山 巖巖 的的 相相相相是不同地質(zhì)條件下生成的巖石或巖體總的特征。是不同地質(zhì)條件下生成的巖石或巖體總的特征。 以中心式噴發(fā)為例，大致可分為以下相和相組：以中

19、心式噴發(fā)為例，大致可分為以下相和相組：相相 組組溢流相溢流相爆發(fā)相爆發(fā)相侵出相侵出相火山通道相火山通道相次火山巖相次火山巖相火山沉積相火山沉積相71溢流相溢流相 繩狀熔巖繩狀熔巖72爆發(fā)相爆發(fā)相73侵出相侵出相74巖頸狀柱理巖頸中的柱狀節(jié)理巖頸狀柱理巖頸中的柱狀節(jié)理平行巖頸分布，而巖頸邊部的平行巖頸分布，而巖頸邊部的柱理垂直巖頸壁分布。（據(jù)莊柱理垂直巖頸壁分布。（據(jù)莊文星）文星）火山通道相火山通道相75次火山巖相次火山巖相76粗粒的火山碎屑砂巖（粗粒的火山碎屑砂巖（S），富），富玻屑的泥巖（玻屑的泥巖（M），砂巖有丘狀），砂巖有丘狀層理和小規(guī)模的波痕、交錯(cuò)層，層理和小規(guī)模的波痕、交錯(cuò)層，泥巖由

20、細(xì)火山灰組成。泥巖由細(xì)火山灰組成?；鹕匠练e相火山沉積相77中心式火山噴發(fā)中心式火山噴發(fā)：火山錐火山口 火山口湖火山頸裂隙式噴發(fā)裂隙式噴發(fā)：熔巖流、熔巖被、熔巖臺(tái)地、熔巖瀑布78二、二、 侵侵 入入 巖巖 的的 產(chǎn)產(chǎn) 狀狀 和和 相相侵入巖：侵入巖：巖漿在侵入過程中變冷、結(jié)晶而形成的巖石。巖漿在侵入過程中變冷、結(jié)晶而形成的巖石。同化作用同化作用: :巖漿在向上運(yùn)移過程中以較高的溫度使周圍巖漿在向上運(yùn)移過程中以較高的溫度使周圍巖石熔化，并使其逐漸趨向于變成巖漿一部分的作巖石熔化，并使其逐漸趨向于變成巖漿一部分的作用稱為同化作用用稱為同化作用. .混染作用混染作用: :由于不斷熔化各種圍巖，使巖漿本身的成分由于不斷熔化各種圍巖，使巖漿本身的成分發(fā)生了變化，這種作用稱為混染作用。發(fā)生了變化，這種作用稱為混染作用。結(jié)晶分異作用結(jié)晶分異作用: :一種成份的巖漿按礦物熔點(diǎn)的高低可依一種成份的巖漿按礦物熔點(diǎn)的高低可依次結(jié)晶出不同成份的礦物，并依次形成不同種類的次結(jié)晶出不同成份的礦物，并依次形成不同種類的巖石。巖石。79 礦物結(jié)晶順序只適用于封閉的溫壓環(huán)境礦物結(jié)晶順序只