普通地質(zhì)學(xué)ecit03第三章巖漿作用與巖漿巖

1、世上沒有爬不上的高山，沒有學(xué)不會(huì)的學(xué)問，學(xué)識(shí)都是人類知識(shí)的積累，學(xué)生要學(xué)的就一定能學(xué)會(huì)。,巖石 自然（地質(zhì)作用）形成的，由一種或多種礦物，或由其他巖石碎屑所組成的集合體。 巖石的分類 按照巖石的成因（形成方式），巖石分為三大類：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖,第三章 巖漿作用與巖漿巖 Magatism and Magmatic Rock,巖漿巖（Magmatic Rock）又叫火成巖（Igenous Rock），約占地殼巖石65%。,1巖漿(Magma) 地下深處形成的高溫、高壓粘稠狀熔融體，其成分主要為硅酸鹽，富含揮發(fā)份。 Magma is a mixture of liquid rock, cry

2、stals, and gas. Characterized by a wide range of chemical compositions, with high temperature, and properties of a liquid.,第一節(jié) 巖漿和巖漿作用,2. 巖漿作用（Magatism） 巖漿形成、運(yùn)移、冷凝成巖的整個(gè)過程。 3. 巖漿作用的方式 噴出作用 ( Eruption)：巖漿向上運(yùn)移，穿透地殼并溢出地表的活動(dòng)。 侵入作用 (Intrusion)：巖漿向上運(yùn)移，侵入地殼但不出地表的活動(dòng)。,Types of Magma 1. Basaltic（玄武質(zhì)） - SiO2 45

3、-55 wt%, high in Fe, Mg, Ca, low in K, Na 2. Andesitic（安山質(zhì)） - SiO2 55-65 wt%, intermediate. in Fe, Mg, Ca, Na, K 3. Rhyolitic （流紋質(zhì)） - SiO2 65-75%, low in Fe, Mg, Ca, high in K, Na Temperature of Magmas Basaltic - - 1000-1200 Andesitic - - 800-1000 Rhyolitic - - 650-800 ,一. 噴出作用與火山 噴出（Eruption）作用又叫火山

4、作用（Volcanism），是指巖漿噴出地表的作用。 火山是巖漿活動(dòng)穿過地殼運(yùn)移上升到達(dá)地面或噴出地表，而形成的具有特殊機(jī)構(gòu)及形態(tài)的地質(zhì)體。,第二節(jié) 噴出（火山）作用與噴出（火山）巖,火山噴發(fā)是自然界最為壯觀的景象之一,（1）火山通道 火山噴發(fā)時(shí)，與下面巖漿相通的通道。 （2）火山錐 火山噴發(fā)物堆積在火山通道周圍形成錐狀地形。 （3）火山口 火山通道的出口,火山口直徑一般1km。,1.火山機(jī)構(gòu),日本富士山,火山噴發(fā)的最后結(jié)果是噴出巖，但噴發(fā)時(shí)的產(chǎn)物非常復(fù)雜，按物態(tài)分為氣體、液體和固體。 （1）氣態(tài)噴出物 Most common gases are H2O and CO2，N, SO2 and

5、Cl are also common.,伴隨火山噴發(fā)整個(gè)過程，甚至結(jié)束后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期都有發(fā)生。,2、火山噴發(fā)產(chǎn)物,（2）液態(tài)噴出物 火山噴出的液態(tài)物質(zhì)總稱為熔巖(Lava), 其成分復(fù)雜，按熔巖所含SiO2多少可分為： 基性熔巖（ SiO2 52%） 中性熔巖（ 52%-65% ） 酸性熔巖（ 52%）,（3）固體噴出物 火山的固態(tài)噴出物稱火山碎屑物。 來源多方面： 1) 火山通道中原先凝固的熔巖； 2) 火山通道周圍的圍巖； 3) 熔巖噴至空中冷卻凝固的產(chǎn)物。,火山碎屑物按的大小分類： 火山灰(Volcanic Ash)-粒徑 50mm（ 64mm ） 火山(巖)塊(Volcanic Bloc

6、k) -粒徑100mm,麻花狀火山彈（長(zhǎng)34cm) 火山渣（長(zhǎng)14cm）,(黑龍江五大連池),（1）熔透式噴發(fā)(推測(cè)的，噴出巖與深成巖直接過渡) 巖漿以其熱力熔透頂部巖石而大面積溢出地表。 （2）裂隙式噴發(fā) 巖漿沿巨大裂縫溢出地表?，F(xiàn)代洋脊、大陸裂谷 （3）中心式噴發(fā)(現(xiàn)代) 巖漿從近于圓筒形的火山通道噴出地表,可以進(jìn)一步分為： (1)寧?kù)o式-熔巖寧?kù)o溢出形成盾形火山錐； (2)猛烈式-大量火山碎屑物質(zhì)形成巖熔錐； (3)中間式-形成層狀火山錐。,3.噴出方式 (按火山通道形狀分類),根據(jù)火山活動(dòng)的狀況，火山可分為： 活火山: 仍在活動(dòng)或周期性不斷活動(dòng)的火山； 死火山: 人類歷史以來未曾活動(dòng)的

7、火山； 休眠火山: 人類歷史上曾經(jīng)活動(dòng)過，但長(zhǎng)期以來處于靜止 狀態(tài)的火山（有可能再度活動(dòng)而變?yōu)榛罨鹕剑?4. 火山的分類,1環(huán)太平洋火山帶（近300余座活火山）； 2阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶（地中海-印尼帶）（70余座）； 3. 大洋中脊火山帶（60余座）； 4. 紅海沿岸和東非裂谷火山帶（22座）。,5. 火山的地理分布（世界主要火山活動(dòng)帶）,由火山噴發(fā)物形成的巖石，統(tǒng)稱為噴出巖，又叫火山巖(Volcanic Rock)。包括火山碎屑巖（固態(tài)）和熔巖（液態(tài)）。 據(jù)含量可以分為四種類型： （1）超基性噴出巖（SiO265%) 代表性巖石：流紋巖,二、噴出巖（Eruptive Rock）,第三

8、節(jié) 侵入作用與侵入巖,一、侵入作用 1. 基本概念 侵入作用(Intrusion)：巖漿侵入地殼但未噴出地表的巖漿作用 侵入巖( Intrusive Rock)：侵入的巖漿冷凝后形成的巖石。由于其是被周圍巖石封閉起來的，故又叫侵入體( Intrusive Body) 圍巖：侵入體周圍的巖石。,2. 侵入作用的分類 根據(jù)巖漿侵入深度的不同可分為： 深成侵入作用（深度3 km） 淺成侵入作用（深度3 km） 相應(yīng)地，侵入體也分為深成侵入體和淺成侵入體。,3. 同化與混染作用 同化作用(Assimilation)：巖漿熔解圍巖，使圍巖改變?yōu)閹r漿一部分的作用。 混染作用(Contamination)：

9、巖漿因同化圍巖而改變自己原有成份的作用。 捕虜體(Xenolith)：混入巖漿中未熔化的巖石碎塊。,4. 結(jié)晶分異作用(Crystallization Differentiation) 巖漿在結(jié)晶過程中按礦物熔點(diǎn)、比重大小依次結(jié)晶出不同成分的礦物，進(jìn)而依次形成不同種類巖漿巖的作用。 鮑溫反應(yīng)系列（或原理） 美國(guó)巖石學(xué)家鮑溫（NLBowen）根據(jù)硅酸鹽熔漿的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，于1928年提出了玄武巖漿冷卻過程中礦物結(jié)晶的反應(yīng)系列。 其中一條為連續(xù)反應(yīng)系列（Continuous Reaction Series） ，一條為不連續(xù)反應(yīng)系列（Discontinuous Reaction Series）。,

10、連續(xù)反應(yīng)系列：斜長(zhǎng)石的固溶體系列，從高溫的基性斜長(zhǎng)石（富鈣）開始，連續(xù)漸變到低溫的酸性斜長(zhǎng)石（富鈉），其結(jié)晶構(gòu)造不發(fā)生質(zhì)變（皆為架狀）。 不連續(xù)反應(yīng)系列：暗色礦物中先期晶出的礦物，暫不與熔漿反應(yīng)，當(dāng)溫度下降到某一特定溫度時(shí)，才與熔漿反應(yīng)形成新礦物。各礦物在成分、結(jié)晶構(gòu)造上均有質(zhì)的突變，從高溫的橄欖石（島）輝石（單鏈）角閃石（雙鏈）黑云母（層）。,1. 侵入巖的類型 (1) 超基性巖（SiO265%) 代表性巖石：花崗巖。 礦物：酸性斜長(zhǎng)石，鉀長(zhǎng)石，石英，黑云母。,二、侵入巖（Intrusive Rock）,2. 侵入巖的產(chǎn)出狀態(tài) 侵入巖的產(chǎn)出狀態(tài)（產(chǎn)狀）是指其形態(tài)、大小及與圍巖的關(guān)系。 根據(jù)侵

11、入體與圍巖的接觸關(guān)系分為整合侵入體和不整合侵入體。 （1）整合侵入體 與圍巖的層理或片理呈平行接觸關(guān)系的侵入體。按其形態(tài)又可分： 巖床(巖席Sill)- 巖漿沿層面貫入，形成與地層相整合的巖體，厚幾米-幾百米，以基性、超基性巖體為主； 巖盆(Lopolith)- 平面上呈圓形，頂?shù)酌嫦掳嫉呐锠钋秩塍w，規(guī)模一般較大，多由基性巖或堿性巖組成； 巖盤(巖蓋Laceolith)-底部平坦，頂部拱起的透鏡狀侵入體，規(guī)模一般不大，直徑3-6km、厚1km ，形成深度一般較淺，以中酸性侵入體為主。,巖盆,巖蓋,（2）不整合侵入體 切穿圍巖層理或片理的侵入體。常見的有： 巖墻（巖脈）（Dyke）-與圍巖層理或

12、片理斜交的脈狀或板狀侵入體，厚一般幾厘米-數(shù)十米、長(zhǎng)數(shù)米-數(shù)千米； 巖株（Stock）- 規(guī)模較大的深成侵入巖體，但出露面積一般100km2 ，可達(dá)幾千km2，平面上常呈長(zhǎng)圓形，其上與巖株相連。,一、化學(xué)成分特征 巖漿巖中化學(xué)元素主要為：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等；總量達(dá)99%以上。 按氧化物計(jì)：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O等。,第四節(jié) 巖漿巖的一般特征,二、礦物成分特征 巖漿巖的主要礦物有長(zhǎng)石、石英、云母、角閃石、輝石、橄欖石等，占99%以上。 其中顏色較淺的叫淺色礦物，以SiO2和K、Na、Al硅酸鹽類為主，故又

13、稱硅鋁礦物；如石英、長(zhǎng)石等。 顏色較深的稱暗色礦物，以Fe、Mg硅酸鹽類為主，故又稱鐵鎂礦物，如黑云母、角閃石、輝石、橄欖石等。,三、巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 1. 巖漿巖結(jié)構(gòu)：指巖漿巖中礦物的結(jié)晶程度、晶粒大小、形態(tài)及晶粒間的關(guān)系。 TEXTURE is directly influenced by the cooling rate of the magma or lava. Slow cooling yields large crystals. Rapid cooling yields small or no crystals.,按礦物結(jié)晶程度分： 顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：由礦物晶粒組成。 粗粒結(jié)構(gòu)(5mm

14、) 中粒結(jié)構(gòu)(51mm) 細(xì)粒結(jié)構(gòu)(10.1mm)(放大鏡觀察) 隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：晶粒細(xì)小，肉眼看不清楚。 玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)：未結(jié)晶，顯微鏡下也不能看清。,按礦物顆粒大小分： 等粒結(jié)構(gòu)：組成巖石的礦物顆粒基本相等。 不等粒結(jié)構(gòu)：組成巖石的礦物顆粒大小相差顯著，大的稱為斑晶，小的或未結(jié)晶的稱為基質(zhì)。 斑狀結(jié)構(gòu)：基質(zhì)為隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)的不等粒結(jié)構(gòu)。 似斑狀結(jié)構(gòu)：基質(zhì)為顯晶質(zhì)且成份與斑晶相同的不等粒結(jié)構(gòu)。,斑狀結(jié)構(gòu),似斑狀結(jié)構(gòu),2. 巖漿巖構(gòu)造(Structure)：巖石各組成部分在巖石中的排列方式或充填方式，即礦物集合體的形態(tài)、大小以及相互關(guān)系。 塊狀構(gòu)造 流紋構(gòu)造 流動(dòng)構(gòu)造 氣孔和杏仁構(gòu)造 枕狀構(gòu)造 層狀構(gòu)

15、造 條帶狀,1. 分類依據(jù) （1）化學(xué)成分 按SiO2含量可以分成： SiO2 超基性巖類（Ultrabasic Rock） 65%,四、巖漿巖的分類及常見的巖漿巖,（2）礦物成分（鮑溫反應(yīng)系列） 指示礦物：根據(jù)巖石中是否含橄欖石和石英大致分類，前者是超基性巖的指示礦物、后者是酸性巖的指示礦物。 長(zhǎng)石：種類和含量，尤其斜長(zhǎng)石。 暗色礦物：種類和含量。 色率：暗色礦物在巖石中的百分含量。 （3）產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)造 如噴出巖、侵入巖。,2.巖漿巖的基本類型,3. 常見的巖漿巖 花崗巖(Granite)-肉紅，灰白色。石英、正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石(黑云母、角閃石)；等粒狀結(jié)構(gòu)(花崗結(jié)構(gòu))，塊狀構(gòu)造。 閃長(zhǎng)巖(Diorite)-淺灰，灰綠色。斜長(zhǎng)石，角閃石(正長(zhǎng)石，黑云母)，等粒，塊狀構(gòu)造。,輝長(zhǎng)巖(Gabbro)-暗綠、灰黑色。斜長(zhǎng)石、輝石(角閃