巖石學(xué)-4火成巖的成分及分類

12024-02-02巖石學(xué)--4火成巖的成分及分類目錄contents火成巖基本概念與形成環(huán)境火成巖主要礦物成分火成巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征火成巖分類體系概述各類火成巖詳細(xì)介紹火成巖在地質(zhì)歷史中作用總結(jié)與展望301火成巖基本概念與形成環(huán)境定義火成巖是由巖漿冷卻凝固而形成的巖石，也稱為巖漿巖。它是地球巖石圈的主要組成部分，廣泛分布于地殼表面和深處。特點(diǎn)火成巖具有多種結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，其礦物成分和化學(xué)成分復(fù)雜多樣。根據(jù)巖漿冷卻凝固的環(huán)境和條件不同，火成巖可呈現(xiàn)出不同的結(jié)晶程度、顆粒大小和顏色等特征?；鸪蓭r定義及特點(diǎn)火成巖的形成環(huán)境包括地表、近地表和地下深處。地表和近地表形成的火成巖稱為噴出巖，地下深處形成的火成巖稱為侵入巖。形成環(huán)境火成巖的形成過程包括巖漿生成、運(yùn)移、聚集、冷卻凝固和結(jié)晶等階段。巖漿在地下深處形成后，受到地殼運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造應(yīng)力的影響，沿著構(gòu)造裂隙或軟弱帶向上運(yùn)移。當(dāng)巖漿運(yùn)移到地表或接近地表時(shí)，由于溫度和壓力的變化，巖漿開始冷卻凝固，形成火成巖。形成過程形成環(huán)境與過程巖漿來源巖漿主要來源于地球內(nèi)部的上地幔和地殼深部。上地幔中的巖石在高溫高壓條件下發(fā)生部分熔融，形成原始巖漿。地殼深部的巖石在受到地殼運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造應(yīng)力的影響時(shí)，也會(huì)發(fā)生部分熔融，形成巖漿。巖漿演化巖漿在形成后會(huì)經(jīng)歷一系列的演化過程，包括分異、混合、結(jié)晶和同化等。分異作用是指巖漿在冷卻凝固過程中，由于溫度和壓力的變化，不同礦物成分的結(jié)晶順序不同，導(dǎo)致巖漿成分發(fā)生變化?；旌献饔檬侵覆煌煞值膸r漿在運(yùn)移過程中相互混合，形成新的巖漿類型。結(jié)晶作用是指巖漿在冷卻凝固過程中，礦物成分按照一定的結(jié)晶順序逐漸析出并結(jié)晶成巖石。同化作用是指巖漿在運(yùn)移過程中與圍巖發(fā)生反應(yīng)，使巖漿成分發(fā)生變化。巖漿來源與演化302火成巖主要礦物成分硅酸鹽礦物主要為橄欖石，是火成巖中常見的礦物之一，尤其在超基性和基性巖中更為豐富。包括硬玉、透輝石、普通輝石等，廣泛分布于基性和超基性火成巖中。主要有角閃石、陽(yáng)起石等，常出現(xiàn)于中性和酸性火成巖中。包括白云母、黑云母等，多存在于酸性和堿性火成巖中。橄欖石類輝石類角閃石類云母類石英長(zhǎng)石磁鐵礦鈦鐵礦和金紅石氧化物礦物01020304是火成巖中分布最廣的礦物之一，尤其在酸性和中性火成巖中含量較高。包括鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石等，是火成巖中重要的造巖礦物。常見于基性和超基性火成巖中，是重要的鐵礦石礦物之一。主要存在于基性和超基性火成巖中，是提取鈦的重要礦物原料。黃鐵礦和白鐵礦碳酸鹽礦物磷酸鹽礦物鋯石和獨(dú)居石硫化物及其他礦物是火成巖中常見的硫化物礦物，多存在于與火山活動(dòng)有關(guān)的礦床中。如磷灰石等，主要分布于中性和酸性火成巖中，是磷的重要來源之一。如方解石、白云石等，在某些火成巖中也可出現(xiàn)，但含量一般較低。是火成巖中常見的副礦物，可用于提取鋯、鈾、釷等元素。303火成巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征由肉眼無法分辨的礦物晶體組成，需借助顯微鏡觀察，如細(xì)粒巖石中的石英、長(zhǎng)石等。顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)似斑狀結(jié)構(gòu)巖石中的礦物顆粒極為細(xì)小，肉眼無法分辨出單個(gè)礦物顆粒，如淺成巖和噴出巖常具有此結(jié)構(gòu)。巖石中礦物顆粒大小懸殊，大顆粒嵌布于細(xì)小顆?；|(zhì)中，如花崗斑巖等。外表類似斑狀結(jié)構(gòu)，但大顆粒與基質(zhì)礦物成分相同，只是結(jié)晶先后次序不同，如閃長(zhǎng)玢巖等。結(jié)晶粒度與結(jié)構(gòu)類型巖石中礦物分布均勻，無定向排列，顯示出均一性和各向同性，如花崗巖、橄欖巖等。塊狀構(gòu)造由不同顏色的條紋和拉長(zhǎng)的氣孔表現(xiàn)出來的一種流動(dòng)構(gòu)造，如流紋巖等。流紋構(gòu)造巖漿噴出地表后，內(nèi)部氣體逸出，形成氣孔，后被次生礦物充填形成杏仁構(gòu)造，如玄武巖等。氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造巖石中礦物呈定向排列，形成連續(xù)的片麻理，如片麻巖等。片麻狀構(gòu)造構(gòu)造類型及特征描述結(jié)構(gòu)構(gòu)造與巖漿性質(zhì)關(guān)系巖漿成分巖漿結(jié)晶分異作用巖漿溫度巖漿壓力基性巖漿形成基性巖，中酸性巖漿形成中酸性巖，巖漿成分決定了巖石的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。高溫巖漿冷卻速度較慢，有利于礦物結(jié)晶形成粗粒結(jié)構(gòu)；低溫巖漿冷卻速度較快，形成細(xì)粒結(jié)構(gòu)。高壓下形成的巖石顆粒較細(xì)，如深成巖；低壓下形成的巖石顆粒較粗，如淺成巖和噴出巖。巖漿在結(jié)晶過程中會(huì)發(fā)生分異作用，早結(jié)晶的礦物與晚結(jié)晶的礦物在成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上會(huì)有所不同。304火成巖分類體系概述根據(jù)巖石的化學(xué)成分，如硅酸鹽礦物、氧化物、碳酸鹽等，對(duì)火成巖進(jìn)行分類?；瘜W(xué)成分原則根據(jù)巖石中的礦物組成，如石英、長(zhǎng)石、云母等，對(duì)火成巖進(jìn)行分類。礦物組成原則根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，如粒度、結(jié)晶程度、層理等，對(duì)火成巖進(jìn)行分類。結(jié)構(gòu)構(gòu)造原則根據(jù)巖石形成的地質(zhì)環(huán)境，如海底、地幔、地殼等，對(duì)火成巖進(jìn)行分類。形成環(huán)境原則分類原則和方法IUGS分類國(guó)際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUGS）提出的分類方案，以化學(xué)成分和礦物組成為基礎(chǔ)，將火成巖分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖等。TAS分類全堿-二氧化硅（TotalAlkali-Silica）分類方案，根據(jù)巖石中的全堿（Na?O+K?O）和二氧化硅（SiO?）含量進(jìn)行分類，適用于火山巖和侵入巖。QAPF分類石英-堿長(zhǎng)石-斜長(zhǎng)石-鐵鎂礦物（Quartz-AlkaliFeldspar-Plagioclase-Feldspathoid）分類方案，根據(jù)巖石中的石英、堿長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和鐵鎂礦物含量進(jìn)行分類，適用于淺成巖和深成巖。常見分類方案比較IUGS火成巖分類體系該體系綜合了化學(xué)成分、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和形成環(huán)境等多個(gè)原則，將火成巖分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖等四大類，每類下又細(xì)分出多個(gè)亞類。該分類體系在國(guó)際上得到了廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。TAS和QAPF分類體系這兩種分類體系在火山巖和侵入巖領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。TAS分類體系適用于快速判斷巖石類型和成因；QAPF分類體系則更適用于詳細(xì)研究巖石的礦物組成和成因演化。這兩種分類體系常常與IUGS分類體系相結(jié)合使用，以更全面、準(zhǔn)確地描述火成巖的特征和成因。國(guó)際上廣泛采用的分類體系305各類火成巖詳細(xì)介紹主要礦物成分橄欖石、輝石等深色礦物，SiO2含量小于45%。結(jié)構(gòu)特征粒狀結(jié)構(gòu)，部分具有纖維狀、葉片狀結(jié)構(gòu)。常見巖石類型橄欖巖、輝石巖等。形成環(huán)境地幔及地殼深部，常與基性、超基性巖漿活動(dòng)有關(guān)。超基性巖類主要礦物成分粒狀結(jié)構(gòu)，部分具有斑狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特征常見巖石類型形成環(huán)境01020403地殼內(nèi)部及地表，與大洋中脊、大陸裂谷等構(gòu)造環(huán)境有關(guān)。輝石、基性斜長(zhǎng)石等，SiO2含量45%-52%。輝長(zhǎng)巖、玄武巖等?；詭r類中性巖類中性斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等，SiO2含量52%-65%。主要礦物成分閃長(zhǎng)巖、安山巖等。常見巖石類型地殼內(nèi)部及地表，與板塊俯沖、碰撞等構(gòu)造環(huán)境有關(guān)。形成環(huán)境粒狀結(jié)構(gòu)，常見中粒、中細(xì)粒結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特征石英、鉀長(zhǎng)石、酸性斜長(zhǎng)石等，SiO2含量大于65%。主要礦物成分粒狀結(jié)構(gòu)，常見粗粒、巨粒結(jié)構(gòu)，部分具有斑狀、似斑狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特征花崗巖、流紋巖、英安巖等。常見巖石類型地殼內(nèi)部及地表，與板塊內(nèi)部、造山帶等構(gòu)造環(huán)境有關(guān)。酸性巖漿活動(dòng)常與金屬礦產(chǎn)的形成有密切關(guān)系。形成環(huán)境酸性巖類306火成巖在地質(zhì)歷史中作用火成巖是構(gòu)成地殼的主要巖石類型之一，尤其在地球早期歷史中占據(jù)重要地位。火成巖的形成和分布記錄了地殼的形成、演化和板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等重要地質(zhì)事件?；鸪蓭r與沉積巖、變質(zhì)巖之間的相互作用和轉(zhuǎn)化，推動(dòng)了地殼物質(zhì)的循環(huán)和演化。地殼形成與演化過程中地位

礦產(chǎn)資源賦存關(guān)系火成巖中含有豐富的礦產(chǎn)資源，如金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和能源礦產(chǎn)等。不同類型的火成巖及其巖漿演化過程，形成了不同的礦產(chǎn)資源組合和分布規(guī)律。研究火成巖的成因、分類和分布，對(duì)于尋找和開發(fā)礦產(chǎn)資源具有重要意義?；鸪蓭r研究是地球科學(xué)領(lǐng)域的重要分支，對(duì)于認(rèn)識(shí)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成和演化歷史具有重要意義。火成巖與地球其他圈層（如水圈、生物圈、大氣圈）之間存在著密切的聯(lián)系和相互作用，研究火成巖有助于深入理解地球系統(tǒng)的整體行為和演化規(guī)律?；鸪蓭r研究還為地質(zhì)工程、環(huán)境科學(xué)、災(zāi)害防治等領(lǐng)域提供了重要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。地球科學(xué)研究意義307總結(jié)與展望火成巖的基本成分01詳細(xì)介紹了構(gòu)成火成巖的主要礦物成分，如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、石英、長(zhǎng)石等，以及它們?cè)诨鸪蓭r中的含量和組合特征?；鸪蓭r的分類02根據(jù)火成巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)狀等特征，將其分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖四大類，并介紹了各類火成巖的典型代表和地質(zhì)意義?；鸪蓭r的形成環(huán)境03闡述了火成巖形成的地質(zhì)環(huán)境和巖漿作用過程，包括巖漿的生成、運(yùn)移、聚集和冷凝成巖等階段，以及不同環(huán)境下形成的火成巖特征。主要內(nèi)容回顧研究方法的改進(jìn)隨著科技的進(jìn)步，巖石學(xué)的研究方法不斷更新，如電子探針、質(zhì)譜儀等高精度儀器的應(yīng)用，為火成巖成分和成因研究提供了更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。火成巖與地球深部過程的關(guān)系當(dāng)前研究越來越關(guān)注火成巖與地球深部過程的關(guān)系，如地幔柱、板塊俯沖等地質(zhì)作用對(duì)火成巖形成的影響，以及火成巖對(duì)地球深部過程的示蹤作用。未來研究方向未來火成巖研究將更加注重多學(xué)科交叉融合，如與地球化學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)等學(xué)科的結(jié)合，以揭示火成巖形成和演化的更深層次規(guī)律和機(jī)制。研究進(jìn)展及未來趨勢(shì)由于火成巖分布廣泛且地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，采樣難