巖石學(xué)第二講

巖石學(xué)第二講本次巖石學(xué)課程的第二講將深入探討巖石形成的各種過(guò)程和機(jī)制。我們將詳細(xì)解析不同種類的巖石如何在地球表面和地殼內(nèi)部形成,以及相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境和演化歷程。byJerryTurnersnull巖石的成因巖石形成過(guò)程巖石的形成通過(guò)物理化學(xué)作用和時(shí)間演變而成。包括熔融、凝固、沉淀、風(fēng)化和變質(zhì)等過(guò)程。能量來(lái)源驅(qū)動(dòng)巖石成因的能量主要來(lái)自地球內(nèi)部的熱量、潮汐力、放射性元素衰變等，也有一部分來(lái)自太陽(yáng)輻射。物質(zhì)來(lái)源巖石的物質(zhì)主要來(lái)自地球內(nèi)部的熔融巖漿和沉積物等，也有一部分來(lái)自太空的落體物質(zhì)。時(shí)間尺度巖石的形成通常需要漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)間，從幾百萬(wàn)年到幾十億年不等。巖漿的形成巖漿是高溫熔融的巖石物質(zhì)。它的形成過(guò)程是復(fù)雜的,主要受到溫度、壓力和化學(xué)成分等因素的影響。通常是由地球內(nèi)部的高溫高壓環(huán)境促進(jìn)巖石的部分熔融,形成巖漿。巖漿的成分和性質(zhì)決定著隨后形成的火成巖的類型。巖漿的成分1主要成分巖漿主要由硅、鋁、鐵、鈣、鈉和鉀等元素組成,這些元素在不同比例下形成各種巖石礦物。2次要成分巖漿還含有鈦、鎂、錳、磷等其他元素,雖然含量較少,但也會(huì)影響巖石的性質(zhì)。3揮發(fā)分巖漿中還存在水、二氧化碳等揮發(fā)性成分,它們?cè)趲r漿冷卻結(jié)晶過(guò)程中會(huì)逐步釋放。巖漿的結(jié)晶過(guò)程巖漿在地殼內(nèi)冷卻結(jié)晶時(shí)，會(huì)經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。首先高溫巖漿中的礦物元素會(huì)逐步分離結(jié)晶，形成不同礦物的集合。這種有序的結(jié)晶過(guò)程會(huì)決定最終火成巖的礦物組成和結(jié)構(gòu)。巖漿性質(zhì)、溫壓條件的變化都會(huì)影響結(jié)晶過(guò)程，形成各種不同類型的火成巖?；鸪蓭r的分類按結(jié)晶過(guò)程分類火成巖可分為淺成巖和深成巖,根據(jù)巖漿在地殼中的冷卻速度不同而形成。淺成巖形成于地表或淺表,冷卻速度快;深成巖形成于地下深處,冷卻速度慢。按化學(xué)成分分類根據(jù)火成巖的化學(xué)成分,可將其分為酸性、中性和基性三大類。這反映了巖漿在成分上的差異。按礦物組成分類按主要礦物的不同,火成巖可分為正長(zhǎng)巖類、斜長(zhǎng)巖類、橄欖巖類等。這與巖石的成因和地質(zhì)環(huán)境有關(guān)。按結(jié)構(gòu)紋理分類根據(jù)火成巖的結(jié)構(gòu)和紋理特征,可將其分為塊狀、片理、孔洞等不同類型。這反映了巖石的形成條件和冷卻過(guò)程?；鸪蓭r的特征1多樣化的成分火成巖由不同類型的礦物組成,包括硅酸鹽礦物、金屬礦物和碳酸鹽礦物等,反映了它們的復(fù)雜成因。2廣泛的色彩變化火成巖根據(jù)其礦物組成和結(jié)構(gòu)的不同,展現(xiàn)出從白色、灰色到黑色等多種色彩變化。3致密的結(jié)構(gòu)火成巖通常具有密實(shí)的結(jié)構(gòu),很少出現(xiàn)明顯的孔隙,這與它們的形成過(guò)程密切相關(guān)。4多樣的紋理火成巖根據(jù)其冷卻速度和結(jié)晶過(guò)程的不同,呈現(xiàn)出粗粒、細(xì)粒、斑狀、交代等多種紋理特征。火成巖的礦物組成主要礦物火成巖中常見的主要礦物包括石英、長(zhǎng)石、角閃石、輝石等。這些礦物是巖石形成的基礎(chǔ)。次要礦物除了主要礦物外,火成巖中還可能含有少量的黑云母、斜長(zhǎng)石、橄欖石等次要礦物。這些次要礦物反映了巖石的形成環(huán)境和成因。附屬礦物一些細(xì)小的附屬礦物如鋯石、磷灰石、尖晶石等也可能存在于火成巖中,它們能提供有關(guān)巖石成因的線索?；鸪蓭r的結(jié)構(gòu)火成巖的結(jié)構(gòu)是指其礦物顆粒的大小、形狀和相互之間的排列關(guān)系。這些結(jié)構(gòu)特征反映了火成巖的形成過(guò)程和冷卻速度。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)成因解釋大晶體(斑晶)慢速冷卻,初期結(jié)晶形成大的礦物晶體細(xì)粒(非斑晶)快速冷卻,礦物未能充分生長(zhǎng)就結(jié)晶完成石英脈晚期非平衡結(jié)晶,生成石英充填裂隙規(guī)則的礦物排列緩慢冷卻,礦物有充分時(shí)間有序排列無(wú)序的礦物排列快速冷卻,礦物沒有充分時(shí)間規(guī)則排列火成巖的紋理晶粒大小根據(jù)火成巖中礦物晶粒的大小,可分為細(xì)粒、中粒和粗粒紋理。晶粒形狀礦物晶?？沙尸F(xiàn)自形、半自形和他形等不同的形狀和發(fā)育程度。晶粒排列礦物晶粒的排列方式也影響著火成巖的紋理,如粒狀、斑狀、條痕狀等。火成巖的成因1演化巖漿從地球深部上升過(guò)程中不斷發(fā)生分異和結(jié)晶作用2淺化巖漿在地表附近溫壓條件下的冷卻和固化過(guò)程3侵入巖漿在地殼中的穿插和侵入作用火成巖的成因主要包括三個(gè)階段:演化、淺化和侵入。巖漿從地球深部向上運(yùn)移時(shí),經(jīng)歷不斷的分異和結(jié)晶作用,這就是演化過(guò)程。巖漿在地表附近遇到更低的溫壓條件,會(huì)發(fā)生冷卻和固化,形成火成巖,這是淺化過(guò)程。最后,巖漿在地殼中的穿插和侵入,也是影響火成巖形成的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這三個(gè)階段共同作用,共同決定了火成巖的最終成因和特征?；鸪蓭r的成因類型1巖漿成因2接觸變質(zhì)成因3動(dòng)力變質(zhì)成因4熱液成因火成巖的主要成因包括巖漿成因、接觸變質(zhì)成因、動(dòng)力變質(zhì)成因和熱液成因。巖漿成因是指巖漿在地殼或地幔內(nèi)分異和結(jié)晶而形成的巖石。而接觸變質(zhì)成因、動(dòng)力變質(zhì)成因和熱液成因則是由于外部作用導(dǎo)致原有巖石發(fā)生變質(zhì)而形成的火成巖。這些不同的成因類型決定了火成巖的礦物組成、結(jié)構(gòu)和紋理的差異?；鸪蓭r的形成環(huán)境100種火成巖形成于不同的地質(zhì)環(huán)境中,包括大陸內(nèi)部、板塊邊緣、洋中脊等，可以形成超過(guò)100種不同的火成巖類型。6類根據(jù)形成環(huán)境,火成巖主要分為6大類:巖漿噴發(fā)型、巖漿侵入型、變質(zhì)巖熔融型、地幔巖漿型、碳酸巖漿型和富揮發(fā)分巖漿型?；鸪蓭r的形成環(huán)境主要包括大陸內(nèi)部巖漿巖的形成,如花崗巖、安山巖等;板塊邊緣的巖漿活動(dòng),如安山巖、安山玄武巖等;以及洋中脊的巖漿活動(dòng),如玄武巖等。這些環(huán)境都有不同的溫壓條件和地質(zhì)背景,從而決定了火成巖的成分和特征?；鸪蓭r的侵入方式火成巖在地殼內(nèi)部形成后,通常以各種不同的方式侵入到上部地殼中。根據(jù)火成巖侵入的位置和方式,可將其分為以下幾種類型:巖脈侵入:火成巖在地殼中沿著裂隙侵入,形成長(zhǎng)條形的巖床體。它們切穿圍巖,體積較小,冷卻速度較快。巖株侵入:較大規(guī)模的火成巖侵入體,呈不規(guī)則的形狀,大小不一,有時(shí)可達(dá)數(shù)十平方公里。冷卻較慢,結(jié)構(gòu)和紋理發(fā)育完善。巖漿花崗巖侵入:大規(guī)模的酸性火成巖侵入,通常呈不規(guī)則的形狀。侵入時(shí),熔融的花崗巖漿會(huì)沿著地殼中的裂隙和脆弱面向上推進(jìn),冷卻速度也較慢。火成巖的冷卻速度快速冷卻當(dāng)巖漿在地表或接近地表迅速冷卻時(shí),會(huì)形成具有明顯冷卻裂紋和斷層的火成巖。這種冷卻速度快的火成巖通常具有黑色或深灰色的顏色。緩慢冷卻在地下深處,巖漿受到周圍巖石的緩慢加熱和較為均勻的熱傳導(dǎo),因此會(huì)呈現(xiàn)出致密均勻的質(zhì)地,顏色也更淡一些。這種緩慢冷卻形成的火成巖通常顆粒較大?；鸪蓭r的化學(xué)成分火成巖的化學(xué)成分是決定其礦物組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的關(guān)鍵因素。不同類型的火成巖具有不同的主量元素、微量元素以及易揮發(fā)成分的含量分布?；瘜W(xué)成分的差異反映了巖漿的形成條件和演化過(guò)程?；鸪蓭r的礦物組成富硅酸性巖石富硅酸性巖石中主要礦物有石英、長(zhǎng)石、云母等，呈現(xiàn)出較高的SiO2含量。中性巖石中性巖石中主要礦物有斜長(zhǎng)石、角閃石、輝石等，SiO2含量中等。堿性巖石堿性巖石中主要礦物有鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、輝石、橄欖石等，SiO2含量較低?；鸪蓭r的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)火成巖的結(jié)構(gòu)包括晶體質(zhì)構(gòu)和非晶質(zhì)質(zhì)構(gòu)兩種基本類型。晶體質(zhì)構(gòu)由一種或多種礦物晶體組成,可分為結(jié)晶質(zhì)構(gòu)和半結(jié)晶質(zhì)構(gòu)。非晶質(zhì)質(zhì)構(gòu)則由冷卻迅速而未來(lái)得及結(jié)晶的玻璃質(zhì)物質(zhì)組成,也稱玻璃質(zhì)構(gòu)?；鸪蓭r的紋理特點(diǎn)1顆粒狀紋理火成巖中礦物顆粒大小不一,形態(tài)各異,交織分布形成的粗糙紋理。2斑狀紋理火成巖中較大的礦物斑晶嵌生在細(xì)粒基質(zhì)中,形成明顯的對(duì)比視覺效果。3流動(dòng)狀紋理巖漿流動(dòng)過(guò)程中,礦物呈現(xiàn)出的定向排列形成的特殊紋理圖案。火成巖的成因機(jī)制火成巖的形成是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)過(guò)程。關(guān)鍵在于巖漿的形成和演化過(guò)程。從地殼和上地幔的部分熔融開始,到巖漿的上升和冷卻結(jié)晶,形成各種不同類型的火成巖。這其中涉及溫度、壓力、巖漿組分等多方面因素的變化。巖漿的成因主要有三種機(jī)制:熱量的添加、壓力的減小以及物質(zhì)的添加。這些因素導(dǎo)致地幔物質(zhì)部分熔融,形成了巖漿,并最終冷卻結(jié)晶形成火成巖?；鸪蓭r的形成過(guò)程巖漿成因火成巖的形成始于地球內(nèi)部的巖漿。巖漿源于高溫高壓的地球深部,包含各種熔融的礦物成分。巖漿上升隨著地殼內(nèi)部的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),巖漿在地殼中不斷上升。在上升過(guò)程中,巖漿的成分和溫度會(huì)發(fā)生變化。巖漿侵入與凝固巖漿在地表或地下不同環(huán)境中緩慢凝固,形成各種不同結(jié)構(gòu)和組成的火成巖?；鸪蓭r冷卻火成巖在凝固過(guò)程中逐漸冷卻,礦物晶體逐步生長(zhǎng)。冷卻速度是影響火成