巖石學(xué)緒論和第一章

巖石學(xué)B（PetrologyB）授課教師：巖礦地化教研室于介江聯(lián)系電話：88502314緒論課程簡介課程性質(zhì)：地學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課講授方式：理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合學(xué)時(shí)學(xué)分：總學(xué)時(shí)64/學(xué)分4考核方式：平時(shí)成績＋卷面成績（3:7）目的要求：基本特征、基本理論、基本技能巖石及巖石循環(huán)1巖石的概念：天然產(chǎn)出的由礦物和/或類似礦物的物質(zhì)（如非晶質(zhì)、生物遺骸、膠體、流體等）組成的固態(tài)集合體。陶瓷、磚瓦、石油或天然氣是否屬于巖石？多數(shù)巖石由不同礦物組成，少數(shù)由單一礦物造成巖石是地球及類地行星的重要組成物質(zhì)，目前人類不僅能獲得地球一定深度范圍內(nèi)的巖石樣品，而且也獲得了類地行星中的月巖和隕石樣品。本課程所涉及的巖石主要是指組成地殼及上地幔的物質(zhì)。緒論巖石及巖石循環(huán)相關(guān)知識回顧（1）礦物：天然產(chǎn)出的晶體（一定的物理屬性和化學(xué)屬性）。

（2）常見造巖礦物：橄欖石類、輝石類、角閃石類、云母類、長石類、石英類、碳酸鹽類。作業(yè)：聯(lián)系你的專業(yè)，談?wù)剬W(xué)習(xí)巖石學(xué)的意義緒論巖石及巖石循環(huán)2巖石的分類：按成因分3類，注意區(qū)別與聯(lián)系

1）火成巖：是由高溫熔融的巖漿，在地下或噴出地表冷凝而形成的巖石。2）沉積巖：在地表或近地表，由母巖風(fēng)化的產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等，經(jīng)過搬運(yùn)作用、沉積作用及成巖作用所形成的一類巖石。這一過程涉及原始物質(zhì)的形成、原始物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e物、沉積物固結(jié)為巖石等地質(zhì)過程.3）變質(zhì)巖：地殼已存巖石在溫度和壓力升高的條件下，礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生轉(zhuǎn)變所形成的巖石。3巖石之間的轉(zhuǎn)換：相互聯(lián)系，互為前提（圖示）。緒論三大巖類之間的轉(zhuǎn)換緒論Magma巖石之間的轉(zhuǎn)換巖石學(xué)概念及其分類1巖石學(xué)概念：研究巖石的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、成因、共生組合分布規(guī)律及與礦產(chǎn)關(guān)系的一門獨(dú)立學(xué)科。2巖石學(xué)分類：巖類學(xué)和巖理學(xué)；火成巖巖石學(xué)變質(zhì)巖巖石學(xué)沉積巖巖石學(xué)緒論研究意義

1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）

3環(huán)境保護(hù)和預(yù)防自然地質(zhì)災(zāi)害研究方法巖相學(xué)、礦物學(xué)、礦物化學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)、實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)等。緒論教學(xué)參考書

1.盧良兆，許文良.2011.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社.2.路鳳香,桑隆康.2001.巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社.3.邱家驤.巖漿巖巖石學(xué).1985.北京:地質(zhì)出版社,4.曾允孚.1985.沉積巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社.5.賀同興,李樹勛等.1988.變質(zhì)巖巖石學(xué).北京:地質(zhì)出版社

6.王東坡,梁桂香.1994.沉積巖石學(xué).長春:吉林大學(xué)出版社.7.游振東,王方正.1988.變質(zhì)巖巖石學(xué)教程.北京:中國地質(zhì)大學(xué)出版社.8.王仁民,游振東,富公勤.1989.變質(zhì)巖石學(xué).北京：地質(zhì)出版社.9.Winter,J.D.,2001.Anintroductiontoigneousandmetamorphicpetrology.PrenticeHall,697pp.緒論火成巖巖石學(xué)（IgneousPetrology）火成巖石學(xué)的內(nèi)容/方法

主要內(nèi)容：巖類學(xué)；巖理學(xué)；成礦巖石學(xué)。研究方法：多學(xué)科交叉與現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用。源巖巖漿火成巖T.P.CT.P.C火成巖的形成過程巖漿起源巖漿演化火成巖的研究層次火成巖巖石學(xué)框架圖課程目標(biāo)1.了解火成巖的一般形成過程及影響因素

2.掌握火成巖的基本特征與分類命名原則

3.掌握常見火成巖的一般特征和鑒定特征

4.熟悉與火成巖巖石學(xué)相關(guān)的重要術(shù)語

課程安排理論課緒論（0.5學(xué)時(shí)）第一章巖漿與巖漿作用（1.5）第二章火成巖的基本特征（4）第三章火成巖的分類命名與常見巖石類型（2-4）第四章火成巖多樣性的解釋

——巖漿的形成與演化（2-4）實(shí)驗(yàn)課典型的酸性——超基性侵入巖和火山熔巖（6）火山碎屑巖（選看或?qū)嶒?yàn)測試）（2）課程總結(jié)與討論（2）第一章巖漿和巖漿作用巖漿的基本概念巖漿的化學(xué)成分巖漿的物理性質(zhì)巖漿作用-火成巖的形成與產(chǎn)狀地球中火成巖的分布（選講）

巖漿的基本概念一、巖漿（Magma）的概念

巖漿是天然形成于上地幔或地殼深部的，以硅酸鹽為主要成分、含有揮發(fā)份和固體物質(zhì)、粘稠的高溫熔融體（熔體）。

巖漿的屬性：天然形成、一定的化學(xué)和物理屬性二、巖漿的類型

1、按巖漿成因劃分原生巖漿(primarymagma)、母巖漿(parentmagma)和派生巖漿(derivativemagma):

巖漿的基本概念1）原生巖漿：由地?；虻貧r石經(jīng)（部分）熔融作用形成的成分未發(fā)生分異的巖漿——強(qiáng)調(diào)巖漿在形成后成分未發(fā)生變化——玄武質(zhì)巖漿、花崗質(zhì)巖漿、安山質(zhì)巖漿等。2）母巖漿和派生巖漿：一定成分的巖漿可以通過一定的作用形成成分不同的巖漿，前者為母巖漿，后者為派生巖漿。兩者是母體和子體關(guān)系，在成分上形成相互聯(lián)系的系列，如玄武巖漿經(jīng)分異后可形成安山質(zhì)和英安質(zhì)巖漿。2、按巖漿成分（SiO2含量）劃分

①超基性（<45%）②基性（45—52%）③中性（52—63%）④酸性（>63%）

巖漿的化學(xué)成分元素的分類

據(jù)巖石中元素或氧化物的含量分為：主要元素（Majorelements）:greaterthan1%次要元素（Minorelements）:usually0.1-1%痕量元素（Traceelements）：usually<0.1%主要和次要元素也可合稱為主要元素或常量元素

巖漿的化學(xué)成分1、主要元素（次要元素）

O、Si、Al、Mg、Fe、Ca、Na、K、Mn、Ti、P、

H、C表達(dá)形式：常用氧化物形式

SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、MnO、CaO、

Na2O、K2O、TiO2、P2O5、H2O、CO2應(yīng)用：化學(xué)類型劃分

超基性、基性、中性、酸性鈣堿性系列、堿性系列、過鋁系列等

巖漿的化學(xué)成分2、痕量元素（了解）

Li、V、Cr、Ni、Co、Cu、Pb、Zn、Rb、

Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Th、U、Hf、YLa、Ce、Pr、Nd、（Pm）、Sm、Eu、

Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu

其中原子序數(shù)57-71及21和39的元素稱稀土元素

在巖石成因——如巖漿源區(qū)性質(zhì)、巖漿演化方式以及在成礦物質(zhì)來源研究等方面特別重要。

巖漿的物理性質(zhì)一、巖漿的溫度

1、溫度的獲得方法：

（1）直接測量、（2）火山巖的熔融實(shí)驗(yàn)、（3）火成巖中玻璃包體熔融溫度、（4）礦物對地質(zhì)溫度計(jì)

2、噴出熔巖溫度的估計(jì)值：（1）玄武巖類：1100-1300oC左右

（2）玄武安山巖類：1000-1100oC左右

（3）流紋巖：780-790oC左右?guī)r漿溫度隨其基性程度的增加而增加二、巖漿的粘度（viscosity）★

1、粘度的含義：是指液體或半流體流動的難易程度，又稱內(nèi)摩擦力，單位是Pa·s（帕斯卡·秒），1Pa·s

相當(dāng)于20℃時(shí)水粘度的1000倍。

20℃時(shí)：水1×10-3；甘油1×100；瀝青1×107；巖漿：W(SiO2)38％-0.03-0.1；W(SiO2)47％＝0.75-25；

W(SiO2)60％＝3.8-25；

2、影響因素

巖漿成分、揮發(fā)份、溫度和壓力、固體物質(zhì)含量。

3、作用

影響巖漿上升速度、火成巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、產(chǎn)狀等.

巖漿的物理性質(zhì)

巖漿的物理性質(zhì)三、巖漿的密度

與成分、壓力、溫度等有關(guān)基性巖漿密度大，酸性巖漿密度?。焕咝滟|(zhì)巖漿密度大，堿性玄武巖漿密度小；含鐵量高的巖漿密度大；含水多的熔體巖漿密度小；壓力大，巖漿的密度也大，溫度的作用與之相反。四、揮發(fā)份（總量<10%）

H2O、CO2、SO2、HF、H2S、NH3、CH4、Cl2、F等決定溶解度因素：成分、溫度、壓力等作用：影響巖漿結(jié)晶溫度、噴出方式等

巖漿作用一、巖漿作用（Magmatism）的基本概念

當(dāng)巖漿產(chǎn)生后，在通過地幔和/或地殼，上升到地表或近地表途中，以及在就位后的冷凝結(jié)晶成巖過程中，所發(fā)生的各種作用的總和。

1、侵入作用：

巖漿在地下運(yùn)移并固結(jié)成巖的過程。形成的巖石稱侵入巖。侵入體：某一成分的巖漿一次侵入活動形成的具有獨(dú)立形態(tài)的單一地質(zhì)體。雜巖體：多成分多次巖漿侵入活動形成的多個(gè)侵入體參雜在一起。

巖漿作用一、巖漿作用（Magmatism）的基本概念

2、噴發(fā)（火山）作用：

巖漿在地下運(yùn)移并噴（流）出地表固結(jié)成巖的過程。形成的巖石稱火山巖（噴出巖）。

火山噴發(fā)類型：溢流式和爆發(fā)式（透熔式、裂隙式、中心式）

火山熔巖：從火山口“寧靜”溢流出的熔漿經(jīng)冷凝而形成的巖石。

火山碎屑巖：火山強(qiáng)烈爆發(fā)產(chǎn)生的各種碎屑物質(zhì)經(jīng)堆積、膠結(jié)而成的巖石

。具有雙重屬性

巖漿作用侵入巖和火山巖的區(qū)分----火成巖的產(chǎn)狀

巖漿作用二、巖漿作用的主要方式（基本概念）

1.巖漿分異作用

原成分均勻的巖漿，在沒有外來物質(zhì)加入的情況下，依靠本身的演化，最終產(chǎn)生不同組分的火成巖的作用.2.同化混染作用：巖漿和圍巖或捕虜體之間的熱和物質(zhì)成分交換，巖漿成分發(fā)生變化的過程.3.巖漿混合作用：

由兩種不同成分的巖漿以不同的比例混合，產(chǎn)生一系列過渡類型巖漿的作用.

地球中火成巖的分布（板塊構(gòu)造）1.洋中脊（Mid-oceanRidges）2.陸內(nèi)裂谷（Intracontinent