課程名稱：火成巖石學(xué)

課程名稱：火成巖石學(xué)2024-02-01contents目錄引言火成巖基本特征與分類巖漿作用與火成巖形成火成巖相、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造火成巖地球化學(xué)特征與意義火成巖鑒定方法與技術(shù)應(yīng)用火成巖與礦產(chǎn)資源關(guān)系課程總結(jié)與展望引言01火成巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，對于理解地球的形成、演化和礦產(chǎn)資源分布具有重要意義。地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科通過學(xué)習(xí)火成巖石學(xué)，可以掌握巖石的分類、命名和鑒定方法，為地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)資源勘探提供基礎(chǔ)支撐。巖石分類與鑒定火成巖石學(xué)不僅應(yīng)用于地質(zhì)領(lǐng)域，還與其他學(xué)科如地球化學(xué)、地球物理學(xué)、礦物學(xué)等相互交叉，共同推動地球科學(xué)的發(fā)展?？鐚W(xué)科應(yīng)用課程背景與意義

火成巖石學(xué)概述研究對象火成巖石學(xué)主要研究由巖漿冷卻凝固形成的巖石，包括侵入巖和噴出巖兩大類。巖石類型與特征火成巖類型多樣，具有不同的礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，反映了巖漿的成分、溫度和壓力等條件。形成環(huán)境與過程火成巖的形成環(huán)境與地球內(nèi)部的巖漿活動密切相關(guān)，包括巖漿的生成、運移、聚集和冷卻凝固等過程。掌握火成巖石學(xué)的基本理論和知識，能夠識別常見的火成巖類型，了解巖漿活動和火成巖形成的地質(zhì)背景，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)采用理論學(xué)習(xí)與實踐相結(jié)合的方法，通過課堂講解、實驗觀察、野外實習(xí)等多種途徑，加深對火成巖石學(xué)的理解和認(rèn)識。同時，積極利用網(wǎng)絡(luò)資源、學(xué)術(shù)期刊等渠道，拓寬知識面和視野。學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)目標(biāo)與方法火成巖基本特征與分類02主要由礦物晶體組成，常見的礦物有橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、石英、長石等。礦物成分結(jié)構(gòu)特征構(gòu)造特征火成巖的結(jié)構(gòu)多樣，包括粒狀結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)等，反映了巖漿冷卻結(jié)晶的過程?；鸪蓭r的構(gòu)造主要指其組成礦物的排列方式，如塊狀構(gòu)造、流紋構(gòu)造、氣孔構(gòu)造等。030201火成巖基本特征根據(jù)SiO2的含量，火成巖可分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖。化學(xué)成分不同的礦物組合可以反映火成巖的形成環(huán)境和過程，是火成巖分類的重要依據(jù)。礦物成分火成巖的產(chǎn)出環(huán)境包括深成巖、淺成巖和噴出巖，不同環(huán)境下的火成巖具有不同的特征。產(chǎn)出環(huán)境火成巖分類依據(jù)超基性巖基性巖中性巖酸性巖各類火成巖簡介01020304SiO2含量小于45%，代表巖石有橄欖巖、輝石巖等，形成于高溫和較大壓力的環(huán)境。SiO2含量在45%-52%之間，代表巖石有玄武巖、輝長巖等，常見于洋殼和大陸地殼內(nèi)部。SiO2含量在52%-65%之間，代表巖石有安山巖、閃長巖等，多形成于板塊邊緣和島弧環(huán)境。SiO2含量大于65%，代表巖石有花崗巖、流紋巖等，主要分布于大陸地殼的上部。巖漿作用與火成巖形成03淺成作用巖漿在地殼淺部侵入冷卻，形成淺成巖，如斑巖。特點為礦物結(jié)晶顆粒細(xì)小，具有斑狀結(jié)構(gòu)。深成作用巖漿在地下深處冷卻凝固，形成深成巖，如花崗巖。特點為礦物結(jié)晶顆粒較大，結(jié)構(gòu)致密。噴出作用巖漿噴出地表冷卻凝固，形成噴出巖，如玄武巖、流紋巖。特點為礦物結(jié)晶顆粒細(xì)小或無結(jié)晶，具有氣孔、杏仁等構(gòu)造。巖漿作用類型及特點巖漿在上升侵位過程中，由于溫度、壓力等條件變化，發(fā)生分異作用，形成不同成分、性質(zhì)的巖漿，進(jìn)而形成不同類型的火成巖。巖漿分異演化巖漿冷卻過程中，礦物按結(jié)晶順序先后析出，形成火成巖中的礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。結(jié)晶分異作用巖漿與圍巖發(fā)生物質(zhì)交換，形成具有交代結(jié)構(gòu)的火成巖，如矽卡巖等。交代作用巖漿演化與火成巖形成機制巖漿運移巖漿在地下沿構(gòu)造軟弱帶或斷裂帶上升運移，受到浮力、重力和構(gòu)造應(yīng)力的共同作用。巖漿聚集巖漿在運移過程中，由于流速降低、溫度下降或構(gòu)造封閉等因素，在地下形成巖漿房或巖漿囊等聚集體。巖漿就位巖漿聚集后，在合適的地質(zhì)條件下，侵入到地殼中的一定位置冷卻凝固，形成火成巖體。就位過程受到巖漿性質(zhì)、圍巖性質(zhì)、構(gòu)造環(huán)境和地球動力學(xué)背景等多種因素的影響。巖漿運移、聚集和就位過程火成巖相、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造04指火成巖形成過程中巖漿的物理化學(xué)條件、結(jié)晶分異程度、礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征的總和。火成巖相定義包括深成巖相、淺成巖相、噴出巖相等，每種巖相具有獨特的巖石學(xué)特征和形成環(huán)境?；鸪蓭r相類型火成巖相概念及類型03礦物組合指巖石中礦物的種類、含量及相互關(guān)系，如橄欖石、輝石、斜長石等礦物的組合特征。01粒度結(jié)構(gòu)指巖石中礦物的粒度大小及分布特征，如粗粒、中粒、細(xì)粒等。02結(jié)晶程度指巖石中礦物的結(jié)晶程度和自形程度，如全晶質(zhì)、半晶質(zhì)、玻璃質(zhì)等。火成巖結(jié)構(gòu)特征塊狀構(gòu)造流紋構(gòu)造氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造片麻狀構(gòu)造火成巖構(gòu)造特征巖石中礦物分布均勻，無定向排列，呈致密塊狀。噴出巖中由于氣體逸出而形成的圓形或橢圓形氣孔，后期可能被礦物充填形成杏仁狀構(gòu)造。噴出巖中由于巖漿流動而形成的流線狀構(gòu)造。深成巖中由于巖漿緩慢冷卻和結(jié)晶分異而形成的礦物定向排列的片麻狀構(gòu)造。火成巖地球化學(xué)特征與意義05火成巖中最重要的化學(xué)成分之一，影響巖石的酸度和粘度。SiO2含量反映巖石中鐵鎂質(zhì)礦物的含量，與巖石的基性程度相關(guān)。Al2O3和Fe2O3含量影響巖石的堿度，與巖石的成因和演化過程密切相關(guān)。Na2O和K2O含量主要存在于基性和超基性火成巖中，反映巖石的礦物組成和成因。CaO和MgO含量主量元素地球化學(xué)特征123包括稀土元素、高場強元素等，其分布模式可提供火成巖成因和源區(qū)性質(zhì)的重要信息。微量元素如Sr、Nd、Pb等同位素，可用于示蹤火成巖的物質(zhì)來源和地殼演化過程。同位素組成結(jié)合微量元素和同位素數(shù)據(jù)，可以更準(zhǔn)確地解釋火成巖的成因和演化歷史。微量元素和同位素的綜合應(yīng)用微量元素和同位素地球化學(xué)特征巖石成因與分類01通過地球化學(xué)特征的分析，可以推斷火成巖的成因類型，如玄武巖、安山巖、流紋巖等。構(gòu)造環(huán)境判別02不同構(gòu)造環(huán)境下形成的火成巖具有不同的地球化學(xué)特征，因此地球化學(xué)數(shù)據(jù)可用于判別構(gòu)造環(huán)境。資源與環(huán)境意義03火成巖與許多礦產(chǎn)資源密切相關(guān)，如鐵礦、銅礦等；同時，火成巖的地球化學(xué)特征也反映了地球深部的物質(zhì)組成和演化過程，對研究地球科學(xué)具有重要意義。火成巖地球化學(xué)意義火成巖鑒定方法與技術(shù)應(yīng)用06010204野外鑒定方法及技巧觀察巖石的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等外觀特征，初步判斷巖石類型。使用放大鏡或顯微鏡觀察巖石的礦物組成和顆粒大小，進(jìn)一步確定巖石種類。利用化學(xué)試劑對巖石進(jìn)行簡單的化學(xué)反應(yīng)，觀察反應(yīng)結(jié)果，輔助鑒定巖石成分。結(jié)合地質(zhì)環(huán)境和巖石產(chǎn)狀，綜合分析巖石成因和時代。03根據(jù)鑒定結(jié)果，結(jié)合地質(zhì)資料和文獻(xiàn)，對巖石進(jìn)行綜合命名和分類。使用偏光顯微鏡觀察巖石薄片中的礦物組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征。采集具有代表性的巖石樣品，進(jìn)行室內(nèi)加工和制備。進(jìn)行巖石的化學(xué)分析，確定巖石的化學(xué)成分和礦物含量。注意保持實驗室清潔、安全，避免試劑和儀器的損壞。室內(nèi)鑒定流程及注意事項0103020405通過X射線衍射圖譜，確定巖石中的礦物種類和晶體結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析電子探針分析質(zhì)譜分析紅外光譜分析利用電子束激發(fā)巖石樣品中的元素，通過測量特征X射線波長和強度，確定元素的種類和含量。通過質(zhì)譜儀對巖石樣品中的氣體、液體或固體進(jìn)行分析，確定其化學(xué)成分和分子結(jié)構(gòu)。利用紅外光譜儀對巖石樣品中的官能團(tuán)進(jìn)行分析，推斷巖石中的礦物種類和結(jié)構(gòu)特征。現(xiàn)代測試技術(shù)在火成巖鑒定中應(yīng)用火成巖與礦產(chǎn)資源關(guān)系07礦產(chǎn)資源的分類根據(jù)礦產(chǎn)資源的性質(zhì)和用途，可將其分為金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和能源礦產(chǎn)等。礦產(chǎn)資源的重要性礦產(chǎn)資源是人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科技等領(lǐng)域。礦產(chǎn)資源的定義指天然賦存于地殼內(nèi)部或地表，由地質(zhì)作用形成的，呈固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的，具有經(jīng)濟(jì)價值或潛在經(jīng)濟(jì)價值的自然資源。礦產(chǎn)資源概述金屬礦產(chǎn)的形成金屬礦產(chǎn)主要形成于火成巖中，特別是在中酸性侵入巖和火山巖中。這些巖石中的礦物質(zhì)在高溫高壓條件下，經(jīng)過結(jié)晶分異作用，聚集形成金屬礦床。常見的金屬礦產(chǎn)與火成巖有關(guān)的金屬礦產(chǎn)包括鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、金、銀等。這些金屬礦產(chǎn)在全球經(jīng)濟(jì)中具有重要地位，廣泛應(yīng)用于機械制造、電子電氣、建筑等領(lǐng)域。找礦標(biāo)志與勘探方法根據(jù)火成巖與金屬礦產(chǎn)的關(guān)系，可以通過尋找特定的火成巖體和礦化蝕變帶等標(biāo)志來發(fā)現(xiàn)金屬礦產(chǎn)?？碧椒椒òǖ刭|(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、地球化學(xué)勘探和鉆探等?；鸪蓭r與金屬礦產(chǎn)關(guān)系非金屬礦產(chǎn)的形成非金屬礦產(chǎn)也主要形成于火成巖中，特別是在堿性巖和基性巖中。這些巖石中的礦物質(zhì)經(jīng)過結(jié)晶分異和交代作用，聚集形成非金屬礦床。常見的非金屬礦產(chǎn)與火成巖有關(guān)的非金屬礦產(chǎn)包括石灰石、白云石、螢石、磷灰石、硫鐵礦等。這些非金屬礦產(chǎn)在化工、建材、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。找礦標(biāo)志與勘探方法尋找非金屬礦產(chǎn)的標(biāo)志包括特定的火成巖體和圍巖蝕變等?？碧椒椒òǖ刭|(zhì)填圖、物探、化探和鉆探等。同時，還需要考慮非金屬礦產(chǎn)的開采和加工技術(shù)，以滿足不同領(lǐng)域的需求。火成巖與非金屬礦產(chǎn)關(guān)系課程總結(jié)與展望08火成巖的形成與演化闡述了巖漿的生成、運移、聚集、結(jié)晶和固結(jié)等過程，以及火成巖在時間和空間上的分布規(guī)律?；鸪蓭r鑒定與研究方法介紹了火成巖的野外觀察、采樣、室內(nèi)鑒定以及地球化學(xué)、同位素年代學(xué)等研究方法。火成巖與地質(zhì)作用探討了火成巖在板塊構(gòu)造、地殼演化、成礦作用等地質(zhì)過程中的重要作用?；鸪蓭r石分類與特征詳細(xì)介紹了超基性、基性、中性和酸性火成巖的主要類型及其礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。課程重點內(nèi)容回顧火成巖與地球系統(tǒng)科學(xué)將火成巖研究與地球系統(tǒng)科學(xué)相結(jié)合，探討火成巖在氣候、環(huán)境、生態(tài)等地球系統(tǒng)過程中的作用?；鹦菐r石學(xué)與比較行星學(xué)開展火星巖石學(xué)研究，為比較行星學(xué)提供重要依據(jù)，推動人類對太陽系行星的認(rèn)識。巖漿演化與深部過程利用高精度年代學(xué)和地球化學(xué)手段，揭示巖漿演化的深部過程和動力學(xué)機制?；鸪蓭r石學(xué)研究前沿動態(tài)要點三發(fā)展趨勢火成巖石學(xué)將更