07 岩浆作用和变质作用ppt课件

1、地质与交通工程系地质与交通工程系 Department of Geological & Transportation Engineering 普通地质学普通地质学 Physical Geology 教教 师：孙长彦师：孙长彦 办公室：系部办公室：系部212 电电 话：话邮邮 箱：箱：hnlgsunchangyan163 Novomber，2019 岩浆作用和变质作用岩浆作用和变质作用 地质学基础地质学基础 1 岩浆作用岩浆作用 2 变质作用变质作用 3 复习与思考复习与思考 岩浆作用岩浆作用 地质学基础地质学基础 基本概念基本概念 火山作用火山作用 侵入作用侵入作用

2、火成岩火成岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 岩浆：上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽岩浆：上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽 热、黏稠、含有挥发分的熔融体热、黏稠、含有挥发分的熔融体 基本概念基本概念 火成岩：由岩浆冷却固结形成的岩石火成岩：由岩浆冷却固结形成的岩石 1 1 岩浆作用岩浆作用 基本概念基本概念 喷出岩：由流出地表的岩浆熔岩冷却固结的岩石喷出岩：由流出地表的岩浆熔岩冷却固结的岩石 火山碎屑岩：火山爆发时被气体爆裂的熔岩碎块，落到火山碎屑岩：火山爆发时被气体爆裂的熔岩碎块，落到 地表后胶结形成火山碎屑岩地表后胶结形成火山碎屑岩 侵入岩：岩浆在地下上升、侵入结晶形

3、成的岩石侵入岩：岩浆在地下上升、侵入结晶形成的岩石 1 1 岩浆作用岩浆作用 岩浆的成分：化学成分以岩浆的成分：化学成分以SiO2为主，可占为主，可占40%-75%，其它，其它 主要成分为主要成分为Al2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O等，等， 此外还含有少量气体此外还含有少量气体0.2%-3%），主要为水蒸气和），主要为水蒸气和CO2 SiO2含量岩浆（中国）岩浆（西方）火成岩 45%超基性超镁铁质苦橄岩 45-53%基性镁铁质玄武岩 53-65%中性中性安山岩 65%酸性长英质流纹岩 SiO2含量和含量和K2O、Na2O正相关，与正相关，与FeO、MgO负相关负相关 基本概念

4、基本概念 1 1 岩浆作用岩浆作用 基本概念基本概念 岩浆的温度：随岩浆的温度：随SiO2含量增加而降低玄武质岩含量增加而降低玄武质岩 浆浆1020-1225，安山质岩浆，安山质岩浆900-990 ，流纹质岩，流纹质岩 浆浆735-890 ） 岩浆的黏度：岩浆的成分和温度岩浆的黏度：岩浆的成分和温度 （1岩浆成分酸度岩浆成分酸度正比和挥发分正比和挥发分反比）反比） （2温度反比）温度反比） 基性岩浆：温度高、压力小、稀基性岩浆：温度高、压力小、稀 酸性岩浆：温度低、压力大、稠酸性岩浆：温度低、压力大、稠 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 非爆炸性喷发非爆炸性喷发 火山喷火山喷 发强度

5、发强度 爆炸性喷发爆炸性喷发 岩浆宁静地流出地表，不伴随 强烈爆炸的喷发方式 伴随有突然的、往往是灾难性 的猛烈爆炸的岩浆喷发方式 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 裂隙喷发裂隙喷发 火山口火山口 类型类型 中心喷发中心喷发 岩浆从伸长的裂隙喷出口喷发 岩浆从一个管道状中心喷出口喷发 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 非爆炸性喷发非爆炸性喷发 熔岩喷泉：岩浆中气体溶解度降低，形成气泡上熔岩喷泉：岩浆中气体溶解度降低，形成气泡上 冒，迅速上升冒出地表冒，迅速上升冒出地表 岩浆性质：玄武质岩浆性质：玄武质 地质环境：洋中脊和洋岛地质环境：洋中脊和洋岛 1 1 岩浆作用岩浆作用

6、火山作用火山作用 非爆炸性喷发非爆炸性喷发 熔岩席：玄武质岩浆流黏度非常小、流速非常快，流出的熔熔岩席：玄武质岩浆流黏度非常小、流速非常快，流出的熔 岩迅速大面积泛滥，形成覆盖面积大而厚度薄的熔岩席岩迅速大面积泛滥，形成覆盖面积大而厚度薄的熔岩席 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 非爆炸性喷发非爆炸性喷发 枕状熔岩：中央裂谷流出的玄武质熔岩受到海水的迅速冷却，枕状熔岩：中央裂谷流出的玄武质熔岩受到海水的迅速冷却， 黏度大为降低，不能迅速大面积泛滥，形成枕状熔岩黏度大为降低，不能迅速大面积泛滥，形成枕状熔岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 非爆炸性喷发非爆炸性喷发 绳状熔岩

7、：喷出口附近熔岩温度高、溶解的气体含量高，因而绳状熔岩：喷出口附近熔岩温度高、溶解的气体含量高，因而 黏度低，流动迅速，形成薄的、具光滑的绳状表面的绳状熔岩黏度低，流动迅速，形成薄的、具光滑的绳状表面的绳状熔岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 非爆炸性喷发非爆炸性喷发 渣块熔岩：当熔岩冷却、溶解的气体继续丢失，其黏度逐渐增大，渣块熔岩：当熔岩冷却、溶解的气体继续丢失，其黏度逐渐增大， 流速降低，熔岩流形成厚的、具粗糙不平的渣块状表面的渣块熔岩流速降低，熔岩流形成厚的、具粗糙不平的渣块状表面的渣块熔岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 非爆炸性喷发非爆炸性喷发 溅落锥：当气

8、体在冷却的熔岩溅落锥：当气体在冷却的熔岩 流中聚集，冲出固结的熔岩流流中聚集，冲出固结的熔岩流 表面形成喷出口喷出，喷出的表面形成喷出口喷出，喷出的 熔岩滴溅落在喷出口周围可堆熔岩滴溅落在喷出口周围可堆 积成溅落锥积成溅落锥 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 爆炸性喷发爆炸性喷发 岩浆性质：安山质、流纹质岩浆性质：安山质、流纹质 地质环境：岛弧地质环境：岛弧-活动大陆边缘或内部活动大陆边缘或内部 安山质和流纹质黏度大不安山质和流纹质黏度大不 易流出地表，在喷出前积易流出地表，在喷出前积 聚了巨大的能量，一旦到聚了巨大的能量，一旦到 达地表，压力骤减，溶解达地表，压力骤减，溶解 其中的

9、气体迅速膨胀、逃其中的气体迅速膨胀、逃 逸，积聚的巨大能量得以逸，积聚的巨大能量得以 释放，而引起爆炸性喷发，释放，而引起爆炸性喷发， 喷出大量炽热气体和火山喷出大量炽热气体和火山 碎屑，同时伴随地震、滑碎屑，同时伴随地震、滑 坡、海啸等坡、海啸等 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 爆炸性喷发爆炸性喷发 当上升的富硅、富含溶解气当上升的富硅、富含溶解气 体的岩浆到达地表，迅速减体的岩浆到达地表，迅速减 压引起溶解气体强烈膨胀，压引起溶解气体强烈膨胀， 产生强烈上冲的稠密的炽热产生强烈上冲的稠密的炽热 气体和火山碎屑混合物，在气体和火山碎屑混合物，在 喷出口上方冷空气中快速上喷出口上方

10、冷空气中快速上 升形成喷发柱；在喷发柱物升形成喷发柱；在喷发柱物 质与周围大气圈密度相等的质与周围大气圈密度相等的 高度，喷发柱开始横向伸展，高度，喷发柱开始横向伸展， 形成蘑菇状喷发云形成蘑菇状喷发云 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 爆炸性喷发爆炸性喷发 有时上升的岩浆达到有时上升的岩浆达到 地表迅速减压引起溶地表迅速减压引起溶 解气体强烈膨胀，以解气体强烈膨胀，以 强烈横向喷射的横向强烈横向喷射的横向 冲击波形式释放能量，冲击波形式释放能量， 形成由炽热气体和火形成由炽热气体和火 山碎屑混合物组成的山碎屑混合物组成的 惊人速度紧贴地面横惊人速度紧贴地面横 扫而过的火山碎屑流扫而

11、过的火山碎屑流 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 爆炸性喷发爆炸性喷发 主要爆炸性喷发后，主要爆炸性喷发后， 由于岩浆中溶解的气由于岩浆中溶解的气 体大为减少，能量大体大为减少，能量大 为降低，喷发转变为为降低，喷发转变为 熔岩流从喷出口流出熔岩流从喷出口流出 的非爆炸性形式的非爆炸性形式 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 火山火山 火山喷发形成的由熔岩和火山碎火山喷发形成的由熔岩和火山碎 屑组成的地貌景观屑组成的地貌景观 火山锥火山锥 火山口火山口 喷出口喷出口 火山要素火山要素 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 火山火山 火山形成视频 1 1 岩浆作用岩浆作用

12、 火山作用火山作用 火山火山 盾火山：低黏度的盾火山：低黏度的 玄武质岩浆非爆炸玄武质岩浆非爆炸 中心喷发形成的，中心喷发形成的， 由熔岩流连续堆积由熔岩流连续堆积 形成的，具有宽阔形成的，具有宽阔 顶面和平缓侧翼的顶面和平缓侧翼的 盾牌形大型火山盾牌形大型火山 主要类型主要类型 顶缓翼陡顶缓翼陡 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 火山火山 主要类型主要类型 火山渣锥：火山渣锥： 中心式喷发中心式喷发 形成的由火形成的由火 山碎屑组成山碎屑组成 的锥形火山的锥形火山 坡度较陡坡度较陡 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 火山火山 主要类型主要类型 复合火山：复合火山： 由安山

13、质火由安山质火 山碎屑和熔山碎屑和熔 岩互层组成岩互层组成 的锥形火山的锥形火山 顶陡翼缓顶陡翼缓 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 火山火山 主要类型主要类型 熔岩穹窿：由高黏度的安山质熔岩穹窿：由高黏度的安山质-流流 纹质熔岩缓慢挤出形成的穹状或纹质熔岩缓慢挤出形成的穹状或 塔状火山锥塔状火山锥 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 火山火山 主要类型主要类型 熔岩高原：由陆地熔岩高原：由陆地 裂隙喷发从大断裂裂隙喷发从大断裂 中涌出的黏度非常中涌出的黏度非常 小、流速非常快、小、流速非常快、 很稀薄的玄武质熔很稀薄的玄武质熔 岩泛流堆积而成，岩泛流堆积而成， 覆盖面积广大

14、的台覆盖面积广大的台 地状火山地状火山 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 火山火山 主要类型主要类型 洋中脊：沿着洋中脊峰顶中洋中脊：沿着洋中脊峰顶中 央裂谷正在进行海底裂隙喷央裂谷正在进行海底裂隙喷 发，流出枕状玄武岩发，流出枕状玄武岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 1 1 岩浆作用岩浆作用 火山作用火山作用 1 1 岩浆作用岩浆作用 侵入作用侵入作用 深部岩浆向上运深部岩浆向上运 移，侵入周围岩石中，移，侵入周围岩石中， 当岩浆上升驱动力与当岩浆上升驱动力与 负荷压力相等时岩浆负荷压力相等时岩浆 停止上升，而未冲破停止上升，而未冲破 地表的岩浆活动地表的岩浆活动 侵

15、入作用形成岩石侵入作用形成岩石 称侵入岩称侵入岩 岩浆侵入围岩过程中伴生的作用有：岩浆侵入围岩过程中伴生的作用有： （1 1同化作用与混染作用同化作用与混染作用 岩浆熔融围岩将围岩改变成岩浆的一部分，称同岩浆熔融围岩将围岩改变成岩浆的一部分，称同 化作用化作用 岩浆总是沿破碎带向上运移，在同化过程中，岩浆总是沿破碎带向上运移，在同化过程中， 残残 留在同化体中未被同化的围岩，称捕虏体留在同化体中未被同化的围岩，称捕虏体 岩浆因同化围岩而改变了自已原有成分的作用，岩浆因同化围岩而改变了自已原有成分的作用， 称混染作用称混染作用 同化作用与混染作用互相伴生同化作用与混染作用互相伴生 1 1 岩浆作

16、用岩浆作用 侵入作用侵入作用 岩浆侵入围岩过程中伴生的作用有：岩浆侵入围岩过程中伴生的作用有： （2 2结晶分异作用结晶分异作用 在岩浆冷凝过程中，按矿物熔点的高低依次结晶在岩浆冷凝过程中，按矿物熔点的高低依次结晶 出不同成分的矿物，并形成不同种类的岩石的作用出不同成分的矿物，并形成不同种类的岩石的作用 1 1 岩浆作用岩浆作用 侵入作用侵入作用 连续反应系列： 部分先结晶的矿物同剩余岩 浆发生作用，形成化学成分上 连续变化，内部结构无根本变 化的一系列相似矿物 不连续反应系列： 部分先结晶的矿物同剩余岩 浆发生作用，形成既有化学成 分上的变化，又有内部结构显 著变化的一系列不同矿物 美国岩石

17、学家鲍温将富含橄榄石的玄武岩重熔后，再让其缓慢 冷凝，证明了结晶分异过程 1 1 岩浆作用岩浆作用 侵入作用侵入作用 基性斜长石 中性斜长石 酸性斜长石 1 1 岩浆作用岩浆作用 侵入作用侵入作用侵入岩的产状侵入岩的产状 1 1 岩浆作用岩浆作用 火成岩岩浆岩）火成岩岩浆岩） 由岩浆作用形成的侵入岩和喷出岩统称为火成岩由岩浆作用形成的侵入岩和喷出岩统称为火成岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 火成岩岩浆岩）火成岩岩浆岩） 矿物成分矿物成分 从超镁铁质火成岩至长英质火成岩，硅铝矿从超镁铁质火成岩至长英质火成岩，硅铝矿 物石英、长石含量逐渐增加，铁镁矿物含量逐渐物石英、长石含量逐渐增加，铁镁矿物含量逐渐

18、 减少，颜色逐渐变浅减少，颜色逐渐变浅 暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母 浅色矿物：钾长石、斜长石、石英浅色矿物：钾长石、斜长石、石英 1 1 岩浆作用岩浆作用 火成岩岩浆岩）火成岩岩浆岩） 构造构造 有充分时间结晶的形成粗粒结构（1mm） 迅速喷出的具有细粒结构甚至玻璃质结构（20mm时为微晶结构 粒度越细，颜色越深，喷出岩结晶时间短，粒度细，较同 成分侵入岩颜色深 玻璃质结构的特点：玻璃光泽、贝壳状端口 许多喷出岩矿物颗粒粒度可分为明显不同的两群，这种结 构称斑状结构 1 1 岩浆作用岩浆作用 火成岩岩浆岩）火成岩岩浆岩） 构造构造 块状构造 气

19、孔构造杏仁构造 流纹构造 枕状构造柱状构造 辉长岩辉长岩闪长岩闪长岩花岗岩花岗岩 玄武岩玄武岩安山岩安山岩流纹岩流纹岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 火成岩岩浆岩）火成岩岩浆岩） 代表性火成岩代表性火成岩 1 1 岩浆作用岩浆作用 火成岩岩浆岩）火成岩岩浆岩） 火山碎屑岩火山碎屑岩 火山碎屑岩是由火山碎屑落到地表后胶结形成火山碎屑岩是由火山碎屑落到地表后胶结形成 火 山 弹 火 山 砾 火 山 灰 64mm 3mm 中粒变晶结构中粒变晶结构 平均粒径平均粒径13mm 细粒变晶结构细粒变晶结构 平均粒径平均粒径1mm 显微变晶结构显微变晶结构 根据晶粒大小根据晶粒大小 等粒变晶结构等粒变晶结构 不等

20、粒变晶结构不等粒变晶结构 斑状变晶结构斑状变晶结构 根据颗粒相对大小根据颗粒相对大小 2 2 变质作用变质作用 变质岩变质岩 变质岩的结构变质岩的结构 2 2 变质作用变质作用 变质岩变质岩 变质岩的结构变质岩的结构 岩石大致由等轴粒状变晶颗粒组成岩石大致由等轴粒状变晶颗粒组成 花岗变晶结构花岗变晶结构 纤维变晶结构纤维变晶结构 主要由柱状、针状和纤维状主要由柱状、针状和纤维状 变晶矿物组成变晶矿物组成 鳞片变晶结构鳞片变晶结构 主要由滑石、绿泥石、云主要由滑石、绿泥石、云 母等片状矿物所组成母等片状矿物所组成 2 2 变质作用变质作用 变质岩变质岩 变质岩的结构变质岩的结构 2 2 变质作用

21、变质作用 变质岩变质岩 变质岩的结构变质岩的结构 变余结构变余结构 在变质作用过程中，在变质作用过程中， 如果变质重结晶作用进如果变质重结晶作用进 行的不完全，原岩的矿行的不完全，原岩的矿 物成分和结构特征等将物成分和结构特征等将 被部分保留下来，从而被部分保留下来，从而 形成变余结构形成变余结构 2 2 变质作用变质作用 变质岩变质岩 变质岩的构造变质岩的构造 定向压力参与下形成的定向构造形成面状构造，定向压力参与下形成的定向构造形成面状构造， biaobiao现为一系列近平行排列的面，称为面理现为一系列近平行排列的面，称为面理 板状构造：变质结晶程度板状构造：变质结晶程度 低，密集的劈理面显