第二講-巖漿和巖漿作用教學(xué)課件

第二講巖漿和巖漿作用26、我們像鷹一樣，生來(lái)就是自由的，但是為了生存，我們不得不為自己編織一個(gè)籠子，然后把自己關(guān)在里面?！┤R索27、法律如果不講道理，即使延續(xù)時(shí)間再長(zhǎng)，也還是沒(méi)有制約力的?！獝?ài)·科克28、好法律是由壞風(fēng)俗創(chuàng)造出來(lái)的?！R克羅維烏斯29、在一切能夠接受法律支配的人類(lèi)的狀態(tài)中，哪里沒(méi)有法律，那里就沒(méi)有自由?！蹇?0、風(fēng)俗可以造就法律，也可以廢除法律?！ぜs翰遜第二講巖漿和巖漿作用第二講巖漿和巖漿作用26、我們像鷹一樣，生來(lái)就是自由的，但是為了生存，我們不得不為自己編織一個(gè)籠子，然后把自己關(guān)在里面?！┤R索27、法律如果不講道理，即使延續(xù)時(shí)間再長(zhǎng)，也還是沒(méi)有制約力的?！獝?ài)·科克28、好法律是由壞風(fēng)俗創(chuàng)造出來(lái)的?！R克羅維烏斯29、在一切能夠接受法律支配的人類(lèi)的狀態(tài)中，哪里沒(méi)有法律，那里就沒(méi)有自由?！蹇?0、風(fēng)俗可以造就法律，也可以廢除法律?！ぜs翰遜第二講巖漿與巖漿作用2.1巖漿（magma）巖漿是由已存在的地?；虻貧r石經(jīng)熔融或部分熔融形成的，它可以全部由液相的熔體組成，也可以含有部分固態(tài)物質(zhì)和揮發(fā)分。1、原始巖漿/原生巖漿

離開(kāi)源區(qū)后沒(méi)有經(jīng)過(guò)混染或分異的巖漿。巖漿類(lèi)型在一套火成巖組合中，原生巖漿可能是Mg值最高的巖漿（Mg’=0.68-0.75）。Mg’=Mg/(Mg+Fe2+)巖石發(fā)生熔融的條件1)加溫(600-1200°C)2)壓力變化:由于熔融后體積的增大，因此降壓有利于巖石的熔融.3)水含量.水越多熔點(diǎn)越低，利于熔融和巖漿的產(chǎn)生4)巖石成分–巖石中的礦物組合不同，熔點(diǎn)不同:

橄欖石~1200°C角閃石(amphibole)~900°C石英~600°C巖漿形成的控制因素源巖三種識(shí)別方法:1)深源包裹體（xenoliths）2)地球化學(xué)方法（Geochemistry）3)實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究熱源（內(nèi)部和外部）地球形成早期的隕石撞擊和內(nèi)部分異放射性元素和核素生熱成核作用

潮汐熱－Io太陽(yáng)加熱熱傳輸方式輻射

（Radiation

）傳導(dǎo)（Conduction）對(duì)流

（Convection

）全球大火成巖省的分布Coffin&Eldholm(1992)地幔柱構(gòu)造與巖漿活動(dòng)－地球內(nèi)部升溫導(dǎo)致的巖漿活動(dòng)

Mantleplume

(地幔柱)熱點(diǎn)（hotspots）的分布Figure1-15Figure1-16地幔柱AfterCourtillot,2003火星上的熱點(diǎn)火山俯沖帶流體加入導(dǎo)致熔融－熔點(diǎn)（固相線）降低2.2.2巖漿分凝作用（segregation）

晶體與熔體分離的物理過(guò)程

1)靜態(tài)重力分凝：堆晶巖

2)流動(dòng)分凝;巖脈、巖席

3)壓濾（Filterpressing/compaction）4)熔體對(duì)流（Convectivemelt)巖漿的發(fā)生與分異2.2.3巖漿運(yùn)移和侵位部分熔融熔體收集(巖漿房)侵位或噴發(fā)

粘度差控制巖漿上升與侵位

巖漿分凝后,巖漿的密度低于源區(qū)的巖石，產(chǎn)生重力不穩(wěn)定性及浮力，導(dǎo)致巖漿上升，當(dāng)巖漿上升至上部巖石的密度與其相當(dāng)時(shí)，巖漿體停止移動(dòng)形成侵入巖。巖漿上升的動(dòng)力是密度差及由于張開(kāi)裂隙而發(fā)生的減壓作用。2.2.4

巖漿侵位機(jī)制

1）頂蝕作用2）巖墻擴(kuò)展作用3）火山口沉陷作用4）底劈作用1）底辟作用底辟

有浮力的巖漿穿過(guò)周?chē)g性和粘稠性物質(zhì)上升的過(guò)程

三階段模式(p.14):

穹隆(upliftingordoming)；底辟上升(Diapirismupwelling)and側(cè)向擠壓(lateralcompression)Diapirism巖漿密度控制下地殼部分熔融區(qū)巖漿底劈上升冷凝固結(jié)－侵入體2）頂蝕巖漿通過(guò)融化圍巖侵入脆性上部地殼的過(guò)程.圖2-3,p.18？3）巖墻擴(kuò)展在壓力作用下進(jìn)入圍巖并逐漸形成巖漿通道4）

火山口沉陷由于巖漿房中的巖漿部分?jǐn)D出后形成空隙，上部地殼向下垮塌，同時(shí)又造成殘余巖漿沿著垮塌產(chǎn)生的裂隙（環(huán)狀和發(fā)射狀）向上侵入或噴出地表。巖漿的多樣性2.3.巖漿的性質(zhì)

密度、粘度、溫度、揮發(fā)分

巖石密度玻璃或巖漿成分平均值平均值高溫巖漿橄欖巖3.23玄武巖/輝長(zhǎng)巖2.972.772.6-2.69安山巖/閃長(zhǎng)巖2.842.472.4流紋巖/花崗巖2.672.372.23砂巖2.40石灰?guī)r2.70板巖、片巖2.802.3.1密度：常見(jiàn)巖石的密度2.3.2粘度(Viscosity)阻止巖漿流動(dòng)的力

影響因素：成分:

隨SiO2含量增加而增大溫度升高–粘度降低壓力升高–粘度降低揮發(fā)分升高–粘度降低（除CO2）流體粘度pa.s溫度℃流體粘度pa.s溫度℃水1×10-3

20安山玄武巖3×103

1200甘油120鈉長(zhǎng)石4×1031400瀝青1×10720黑曜巖1×1011800橄欖玄武巖3×1021200SiO2glass1×10111300一些流體的粘度2.3.3

溫度玄武巖:1000℃-1225℃安山巖:880℃-990

℃

流紋巖:735℃-900

℃

2.3.4

揮發(fā)分H2O,CO2,SO2,F,Cl等

Theyarecloselyrelatedtoeachother影響巖漿的其它性質(zhì)，如巖漿侵位機(jī)制和成礦作用酸性巖漿（富硅巖漿）:

溫度低

粘度大---上升速度慢、形成侵入體或侵出相

粘度差控制基性巖漿（低硅）:

高溫

低粘度---快速上升，形成噴出巖2.4巖漿演化多數(shù)巖漿巖都是演化巖漿固結(jié)的產(chǎn)物原生巖漿的特征

1)

包含地幔包體:上升速度快;2)高M(jìn)g’;Ni和Cr等;3)結(jié)晶程度低巖漿演化的方式分異作用(Differentiation)；

沒(méi)有外來(lái)物質(zhì)加入的演化過(guò)程，包括熔離作用和分離結(jié)晶作用.同化混染作用(Assimilation)；

有外來(lái)物質(zhì)加入形成新的巖漿的演化過(guò)程

AFCprocess巖漿混合作用(MagmaMixing)

兩種或多種巖漿混合形成新的巖漿巖漿結(jié)晶作用巖石的結(jié)構(gòu)取決于巖漿冷卻和結(jié)晶的速率:隱晶質(zhì)（Aphanitic）-結(jié)晶顆粒很小;快速冷卻斑狀結(jié)構(gòu)–大的斑晶生長(zhǎng)于細(xì)小的基質(zhì)中;冷卻速度中等顯晶質(zhì)–結(jié)晶顆粒粗大，冷卻慢火山玻璃：沒(méi)有晶體，非?？焖俚睦鋮s巖漿分異兩個(gè)基本過(guò)程1.導(dǎo)致成分變化2.保存成分上的差異

熔巖流火山灰流泡沫流性質(zhì)熔巖流氣相包裹巖漿碎塊的火山灰流包裹著大量氣體的熔巖流成分超基性-酸性中酸性為主(含堿性)中酸性為主分布遠(yuǎn)/近火口遠(yuǎn)/近火口近火口多種產(chǎn)狀流速規(guī)模取決于粘度、坡度變化大最大120～160km/h幾十至200km幾十至上千km3介于巖流與灰流之間規(guī)模很小成巖溫度玄武巖1000~1225oC流紋巖790～990oC成巖后體積變化小迅速涌出,600～800oC635oC開(kāi)始熔結(jié)535oC全熔結(jié)體積縮小1/2～1/3體重1.3→2.4介于巖流與灰流之間鑒別斑晶為主(+晶屑、捕虜晶)基質(zhì)：微晶+玻璃晶屑為主(含斑晶)變形玻屑+火山塵斑晶、晶屑、漿屑熔巖三種火山噴發(fā)流火山噴發(fā)：裂隙式與中心式裂隙式噴發(fā)噴發(fā)帶裂隙帶(旋回早期),標(biāo)志巖墻群碎斑熔巖侵入體次火山巖噴發(fā)中心連結(jié)成帶(旋回晚期),眾多中心式火山中心式噴發(fā)巖漿上升-噴發(fā)輻射狀裂隙/巖墻/巖脈鏈狀裂隙/巖墻/巖脈內(nèi)傾30-75°中心比邊陡近于同時(shí)巖漿收縮環(huán)狀裂隙與巖墻(一般外傾>70°,少內(nèi)傾)塌陷,產(chǎn)狀內(nèi)傾(上緩下陡,外緩內(nèi)陡)構(gòu)成塌陷破火山巖漿侵入和侵出中央巖