地球科学概论第七章1 岩浆作用

1、第七章第七章 岩浆作用与变质作用岩浆作用与变质作用 第一节第一节 岩浆作用岩浆作用 第二节第二节 变质作用变质作用 第三节第三节 地壳中三大类岩石的演变地壳中三大类岩石的演变第一节第一节 岩浆作用岩浆作用 一、喷出作用一、喷出作用 二、侵入作用二、侵入作用岩浆：岩浆：在地壳深处或上地幔形成的在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主要成分的、炽热、以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔融体。粘稠并富含挥发分的熔融体。 岩浆沿着构造软弱带上升到地壳上部岩浆沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表，由于物理化学条件的改变或喷溢出地表，由于物理化学条件的改变，岩浆的成分又不断发生变化，最后冷凝

2、，岩浆的成分又不断发生变化，最后冷凝成为岩石，这一复杂过程称为成为岩石，这一复杂过程称为岩浆作用岩浆作用，所形成的岩石称为所形成的岩石称为岩浆岩岩浆岩( (火成岩）火成岩）。 根据岩浆是侵入地壳之中或是喷出地根据岩浆是侵入地壳之中或是喷出地表，岩浆作用可分为表，岩浆作用可分为侵入作用侵入作用和和喷出作用喷出作用；相应地，所形成的岩石分别称为；相应地，所形成的岩石分别称为侵入岩侵入岩和和喷出岩喷出岩（或（或火山岩火山岩）。）。 岩浆作用岩浆作用 根据根据SiOSiO含量含量, ,岩浆可分为四岩浆可分为四种基本类型种基本类型, ,即：即： 酸性岩浆酸性岩浆（SiOSiO6565） 中性岩浆中性岩浆

3、（52526565） 基性岩浆基性岩浆（45455252） 超基性岩浆超基性岩浆（4545） 随着随着SiOSiO2 2含量减少，岩浆中含量减少，岩浆中 MgO、FeO含量增多，岩浆的颜色含量增多，岩浆的颜色加深，相对密度增大，粘度变小。加深，相对密度增大，粘度变小。 一、喷出作用一、喷出作用日本富士山日本富士山 根据火山活动的时间，可将火山根据火山活动的时间，可将火山分为：分为： 死火山死火山：即人类历史以来不再活即人类历史以来不再活动的火山；动的火山； 休眠火山休眠火山：是在人类历史上曾有是在人类历史上曾有过活动而近百年来停止活动的火山；过活动而近百年来停止活动的火山； 活火山活火山：是现

4、在正在活动或近百：是现在正在活动或近百年来有过活动的火山。死火山也有可年来有过活动的火山。死火山也有可能再度活动而变为活火山。能再度活动而变为活火山。 按火山通道的形状，可分为按火山通道的形状，可分为裂隙裂隙式喷发式喷发和和中心式喷发中心式喷发。 岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升，岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升，喷溢出地表，称为喷溢出地表，称为裂隙式喷发裂隙式喷发。其长达数十。其长达数十公里以上的断裂带，或者火山口沿断裂带成公里以上的断裂带，或者火山口沿断裂带成串珠状排列，往下可连成墙状通道。串珠状排列，往下可连成墙状通道。 喷发以粘性小、流动性大的基性熔浆为喷发以粘性小、流动性大的基性

5、熔浆为主，多表现为沿裂隙缓慢溢出，然后沿地面主，多表现为沿裂隙缓慢溢出，然后沿地面向两侧流动而形成熔岩被，面积可达几十万向两侧流动而形成熔岩被，面积可达几十万平方公里，平方公里，厚达几百米甚至超过千米。厚达几百米甚至超过千米。1 1、裂隙式喷发、裂隙式喷发冰岛拉基火冰岛拉基火山裂隙式喷山裂隙式喷发示意图发示意图冰岛拉基火山裂隙式喷发火山锥排列图冰岛拉基火山裂隙式喷发火山锥排列图 喷发物沿火山喉管喷出地面，平喷发物沿火山喉管喷出地面，平面上成点状喷发，称为面上成点状喷发，称为中心式喷发中心式喷发。按照爆炸的强弱程度，可将中心式喷按照爆炸的强弱程度，可将中心式喷发分为猛烈式、宁静式和递变式发分为猛

6、烈式、宁静式和递变式3 3种种: : 猛烈式猛烈式又称培雷式，以猛烈爆炸又称培雷式，以猛烈爆炸的形式出现，具突然性特点，会给人的形式出现，具突然性特点，会给人类带来巨大灾难。以类带来巨大灾难。以酸性岩浆酸性岩浆为主。为主。 2 2、中心式喷发、中心式喷发 宁静式宁静式又称夏威夷式，以又称夏威夷式，以宁静地溢流出炽热的宁静地溢流出炽热的基性熔浆基性熔浆为为其特点，无爆炸现象。其特点，无爆炸现象。 递变式递变式是以猛烈式和宁静是以猛烈式和宁静式有规律交替喷出为特点，多数式有规律交替喷出为特点，多数火山属于这种类型。火山属于这种类型。图图71 美国美国西部圣海伦斯西部圣海伦斯火山火山1980年的年的

7、猛烈式喷发猛烈式喷发 基性熔浆基性熔浆SiOSiO含量低，挥发组分含量低，挥发组分较少，温度高，冷却慢，较少，温度高，冷却慢，粘性小，流粘性小，流动快动快。冷却后形成颜色较深的岩石，。冷却后形成颜色较深的岩石，称称玄武岩玄武岩。 当基性熔浆表面冷凝成塑性薄壳，当基性熔浆表面冷凝成塑性薄壳，而下面熔浆仍继续流动时，就会拖曳而下面熔浆仍继续流动时，就会拖曳上部薄壳使其产生波状起伏，形成上部薄壳使其产生波状起伏，形成波波状熔岩状熔岩；如果下面熔浆还继续流动，；如果下面熔浆还继续流动，使上部薄壳被拖引成绳状构造，则形使上部薄壳被拖引成绳状构造，则形成成绳状熔岩绳状熔岩。 黑龙江五大连池波状熔岩黑龙江五

8、大连池波状熔岩绳状熔岩绳状熔岩波状熔岩波状熔岩 枕状熔岩枕状熔岩 中性熔浆中性熔浆SiOSiO和挥发组分的含量以和挥发组分的含量以及其它性质介于酸性和基性熔岩之间，及其它性质介于酸性和基性熔岩之间，所形成的岩石称为所形成的岩石称为安山岩安山岩。 熔浆在冷凝固结过程中，如果成分熔浆在冷凝固结过程中，如果成分均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩，可形均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩，可形成垂直于冷凝面的裂隙，把岩石分割成成垂直于冷凝面的裂隙，把岩石分割成多边形柱状体，这种裂隙称为多边形柱状体，这种裂隙称为柱状节理柱状节理。 玄武岩的柱状节理玄武岩的柱状节理 火山弹：火山弹：喷离火山口时为炽热的熔浆团，喷离火山

9、口时为炽热的熔浆团，而后在空中旋转运移时，发生不同程度的冷却而后在空中旋转运移时，发生不同程度的冷却或固结，落地时可呈现不同的形态。火山弹平或固结，落地时可呈现不同的形态。火山弹平均直径大于均直径大于64 64 mmmm。 火山块：火山块：粒径与火山弹相当，也是大于粒径与火山弹相当，也是大于64 64 mmmm，但喷发时是固态的岩石碎块，多呈棱角状但喷发时是固态的岩石碎块，多呈棱角状至次棱角状。火山块主要由火山通道及其附近至次棱角状。火山块主要由火山通道及其附近先存的岩石破碎而成。先存的岩石破碎而成。 火山砾：火山砾：粒径为粒径为2 264 64 mmmm， 火山灰：火山灰：粒径小于粒径小于2

10、 2 mmmm，它们在喷发时可它们在喷发时可以是液态的，也可以是固态的。以是液态的，也可以是固态的。黑龙江五大连池的火山弹黑龙江五大连池的火山弹A麻花状火山弹（长麻花状火山弹（长34cm)；B火山渣（长火山渣（长14cm） 火山锥示意图火山锥示意图天池火山口湖 美国西部美国西部的火山颈的火山颈黑龙江五大黑龙江五大连池熔岩流连池熔岩流瀑布瀑布 岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称为为侵入作用侵入作用，侵入的岩浆冷凝后形成的，侵入的岩浆冷凝后形成的各种各样岩浆岩体称为各种各样岩浆岩体称为侵入体侵入体，侵入体侵入体周围的岩石叫周围的岩石叫围岩围岩。 根据岩浆侵入深度的不同根据

11、岩浆侵入深度的不同可分为：可分为： 深成侵入作用深成侵入作用（深度（深度3 3 kmkm） 浅成侵入作用浅成侵入作用（深度（深度3 3 kmkm） 相应地，侵入体也分为相应地，侵入体也分为深成侵入体深成侵入体和和浅成侵入体浅成侵入体。 二、侵入作用二、侵入作用： （1）岩浆在向上运移和冷却过程中，由于重力作用或物理、化学条件的影响，使成分比较均一的岩浆分异为几种成分不同的岩浆，并进而冷凝而成为各种不同的岩浆岩，这种过程就称为岩浆分异作用岩浆分异作用。 岩浆中熔点较高的、富含铁镁的硅酸盐矿物（如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等）优先结晶，它们在岩体边部的含量较高；而熔点较低的、铝硅酸盐矿物（如钾长

12、石、斜长石、石英等）后结晶，则在岩体上部与中央部分相对集中些。 鲍温反应系列鲍温反应系列 （2 2）岩浆在向上运移过程中还）岩浆在向上运移过程中还可以利用较高的温度局部熔化周围岩可以利用较高的温度局部熔化周围岩石，或者以其较高的流体压力冲破围石，或者以其较高的流体压力冲破围岩的阻挡而向上侵位，岩的阻挡而向上侵位，使围岩破碎并使围岩破碎并落入岩浆体内，使其逐渐趋向于变成落入岩浆体内，使其逐渐趋向于变成岩浆体的一部分。这种作用可称为岩浆体的一部分。这种作用可称为同同化作用化作用。 由于岩浆不断熔化各种围岩的结果，岩浆本身的成分也发生了“混染”。这种作用就称之为混染作用混染作用。 同化作用与混染作用

13、，是从两个侧面来描述同一个作用过程，围岩被岩浆所同化，岩浆则被围岩所混染。（3）由两种或两种以上岩浆以不同比例混合，产生一系列过渡类型岩浆的过程称为岩浆混合岩浆混合作用作用。 深成侵入体形成时的温度和压深成侵入体形成时的温度和压力均较高，因而岩浆冷凝缓慢，岩力均较高，因而岩浆冷凝缓慢，岩石多为全晶质中粗粒结构。岩体规石多为全晶质中粗粒结构。岩体规模较大，常见有：模较大，常见有： 岩基岩基 岩株岩株深成侵入体的产状深成侵入体的产状 喷出岩与侵入岩的产状综合示意图喷出岩与侵入岩的产状综合示意图 岩墙山海关岩墙：一种截切围岩层理、面理等，呈板状或似板岩墙：一种截切围岩层理、面理等，呈板状或似板状的侵

14、人岩体。状的侵人岩体。岩床-与地层产状一致岩床北京灰峪 通常把岩浆岩中暗色矿物的百分含量称为色率色率。 色率，不但反映了岩石中矿物成分与化学成分的变化，而且也是鉴定岩浆岩和进行分类的重要标志岩石的岩石的结构：结构： 是指造岩矿物的结晶程度、是指造岩矿物的结晶程度、颗粒大小、形态以及它们之间颗粒大小、形态以及它们之间的相互关系等特征，即矿物组的相互关系等特征，即矿物组合的特征。合的特征。岩浆岩常见的结构岩浆岩常见的结构：全晶质结构全晶质结构（主要包括粒状结构、（主要包括粒状结构、 似斑状结构等）似斑状结构等）玻璃质结构玻璃质结构半晶质结构半晶质结构（包括斑状结构等）（包括斑状结构等）岩石的岩石的构造：构造： 是指岩石中不同矿物集合是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它部体之间或矿物集合体与其它部分之间的排列、充填或组合方分之间的排列、充填或组合方式