普通地质学ecit03第三章岩浆作用与岩浆岩ppt课件

1、v世上没有爬不上的高山，没有学不会的学世上没有爬不上的高山，没有学不会的学问，学识都是人类知识的积累，学生要学问，学识都是人类知识的积累，学生要学的就一定能学会。的就一定能学会。 岩石岩石 自然地质作用形成的，由一种或多种矿物，自然地质作用形成的，由一种或多种矿物，或由其他岩石碎屑所组成的集合体。或由其他岩石碎屑所组成的集合体。岩石的分类岩石的分类 按照岩石的成因形成方式），岩石分为三按照岩石的成因形成方式），岩石分为三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩第三章第三章 岩浆作用与岩浆岩岩浆作用与岩浆岩 Magatism and Magmatic Rock 岩浆岩岩浆岩Mag

2、matic Rock又叫火成岩又叫火成岩Igenous Rock），约占地壳岩石），约占地壳岩石65%。 1岩浆(Magma) 地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体，其成分主要为硅酸盐，富含挥发份。 Magma is a mixture of liquid rock, crystals, and gas. Characterized by a wide range of chemical compositions, with high temperature, and properties of a liquid. 第一节第一节 岩浆和岩浆作用岩浆和岩浆作用2. 岩浆作用岩浆作用Magatis

3、m） 岩浆形成、运移、冷凝成岩的整个过程。岩浆形成、运移、冷凝成岩的整个过程。3. 岩浆作用的方式岩浆作用的方式 喷出作用喷出作用 ( Eruption)：岩浆向上运移，穿透地壳并溢出：岩浆向上运移，穿透地壳并溢出地表的活动。地表的活动。 侵入作用侵入作用 (Intrusion)：岩浆向上运移，侵入地壳但不出：岩浆向上运移，侵入地壳但不出地表的活动。地表的活动。vTypes of Magmav1. Basaltic玄武质）玄武质） - SiO2 45-55 wt%, high in Fe, Mg, Ca, low in K, Nav2. Andesitic安山质）安山质） - SiO2 55-

4、65 wt%, intermediate. in Fe, Mg, Ca, Na, Kv3. Rhyolitic （流纹质）（流纹质） - SiO2 65-75%, low in Fe, Mg, Ca, high in K, NavTemperature of Magmasv Basaltic - - 1000-1200 v Andesitic - - 800-1000 v Rhyolitic - - 650-800 一一. 喷出作用与火山喷出作用与火山 喷 出 喷 出 E r u p t i o n 作 用 又 叫 火 山 作 用 作 用 又 叫 火 山 作 用Volcanism），是指岩浆喷

5、出地表的作用。），是指岩浆喷出地表的作用。 火山是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷火山是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷出地表，而形成的具有特殊机构及形态的地质体。出地表，而形成的具有特殊机构及形态的地质体。 第二节第二节 喷出火山作用与喷出火山岩喷出火山作用与喷出火山岩火山喷发是自然界最为壮观的景象之一火山喷发是自然界最为壮观的景象之一 （1火山通道火山通道 火山喷发时，与下面岩浆相通的通道。火山喷发时，与下面岩浆相通的通道。 （2火山锥火山锥 火山喷发物堆积在火山通道周围形成锥状地形。火山喷发物堆积在火山通道周围形成锥状地形。 （3火山口火山口 火山通道的出口火山通道的出口,火山口

6、直径一般火山口直径一般1km。1.1.火山机构火山机构日本富士山日本富士山火山喷发的最后结果是喷出岩，但喷发时的产物非常复杂，按物火山喷发的最后结果是喷出岩，但喷发时的产物非常复杂，按物态分为气体、液体和固体。态分为气体、液体和固体。（1气态喷出物气态喷出物 Most common gases are H2O and CO2，N, SO2 and Cl are also common. 伴随火山喷发整伴随火山喷发整个过程，甚至结个过程，甚至结束后相当长时期束后相当长时期都有发生。都有发生。2、火山喷发产物、火山喷发产物（2液态喷出物液态喷出物 火山喷出的液态物质总称为熔岩火山喷出的液态物质总称

7、为熔岩(Lava),其成分复杂，按熔岩所含其成分复杂，按熔岩所含SiO2多少可多少可分为：分为： 基性熔岩（基性熔岩（ SiO2 52%） 中性熔岩（中性熔岩（ 52%-65% ） 酸性熔岩（酸性熔岩（ 52%）（3固体喷出物固体喷出物 火山的固态喷出物称火山碎屑物。火山的固态喷出物称火山碎屑物。来源多方面：来源多方面： 1) 火山通道中原先凝固的熔岩；火山通道中原先凝固的熔岩； 2) 火山通道周围的围岩；火山通道周围的围岩； 3) 熔岩喷至空中冷却凝固的产物。熔岩喷至空中冷却凝固的产物。火山碎屑物按的大小分类：火山碎屑物按的大小分类： 火山灰火山灰(Volcanic Ash)-粒径粒径2mm

8、 火山尘火山尘(Volcanic Dust) -粒径粒径 50mm（ 64mm ） 火山火山(岩岩)块块(Volcanic Block) -粒径粒径100mm麻花状火山弹长麻花状火山弹长34cm) 火山渣长火山渣长14cm）(黑龙江五大连池黑龙江五大连池)（1熔透式喷发熔透式喷发(推测的，喷出岩与深成岩直接过渡推测的，喷出岩与深成岩直接过渡) 岩浆以其热力熔透顶部岩石而大面积溢出地表。岩浆以其热力熔透顶部岩石而大面积溢出地表。（2裂隙式喷发裂隙式喷发 岩浆沿巨大裂缝溢出地表。现代洋脊、大陆裂谷岩浆沿巨大裂缝溢出地表。现代洋脊、大陆裂谷（3中心式喷发中心式喷发(现代现代) 岩浆从近于圆筒形的火山

9、通道喷出地表岩浆从近于圆筒形的火山通道喷出地表,可以进一步分为：可以进一步分为： (1)宁静式宁静式-熔岩宁静溢出形成盾形火山锥；熔岩宁静溢出形成盾形火山锥； (2)猛烈式猛烈式-大量火山碎屑物质形成岩熔锥；大量火山碎屑物质形成岩熔锥； (3)中间式中间式-形成层状火山锥。形成层状火山锥。 3.喷出方式喷出方式 (按火山通道形状分类按火山通道形状分类) 根据火山活动的状况，火山可分为： 活火山: 仍在活动或周期性不断活动的火山； 死火山: 人类历史以来未曾活动的火山； 休眠火山: 人类历史上曾经活动过，但长期以来处于静止 状态的火山有可能再度活动而变为活火山）。4. 火山的分类火山的分类1环太

10、平洋火山带近环太平洋火山带近300余座活火山）；余座活火山）； 2阿尔卑斯阿尔卑斯-喜马拉雅火山带地中海喜马拉雅火山带地中海-印尼带）（印尼带）（70余座）；余座）；3. 大洋中脊火山带大洋中脊火山带60余座）；余座）；4. 红海沿岸和东非裂谷火山带红海沿岸和东非裂谷火山带22座）。座）。5. 火山的地理分布世界主要火山活动带）火山的地理分布世界主要火山活动带） 由火山喷发物形成的岩石，统称为喷出岩，又叫火山岩(Volcanic Rock)。包括火山碎屑岩固态和熔岩液态）。 据含量可以分为四种类型： （1超基性喷出岩SiO265%) 代表性岩石：流纹岩 二、喷出岩二、喷出岩Eruptive R

11、ock）第三节第三节 侵入作用与侵入岩侵入作用与侵入岩一、侵入作用一、侵入作用 1. 基本概念基本概念 侵入作用侵入作用(Intrusion)：岩浆侵入地壳但未喷出地表的：岩浆侵入地壳但未喷出地表的岩浆作用岩浆作用 侵入岩侵入岩( Intrusive Rock)：侵入的岩浆冷凝后形成的：侵入的岩浆冷凝后形成的岩石。由于其是被周围岩石封闭起来的，故又叫侵岩石。由于其是被周围岩石封闭起来的，故又叫侵入体入体( Intrusive Body) 围岩：侵入体周围的岩石。围岩：侵入体周围的岩石。2. 侵入作用的分类侵入作用的分类 根据岩浆侵入深度的不同可分为：根据岩浆侵入深度的不同可分为： 深成侵入作用

12、深度深成侵入作用深度3 km） 浅成侵入作用深度浅成侵入作用深度3 km） 相应地，侵入体也分为深成侵入体和浅成侵入体。相应地，侵入体也分为深成侵入体和浅成侵入体。 3. 同化与混染作用同化与混染作用 同化作用同化作用(Assimilation)：岩浆熔解围岩，使围：岩浆熔解围岩，使围岩改变为岩浆一部分的作用。岩改变为岩浆一部分的作用。 混染作用混染作用(Contamination)：岩浆因同化围岩而：岩浆因同化围岩而改变自己原有成份的作用。改变自己原有成份的作用。 捕虏体捕虏体(Xenolith)：混入岩浆中未熔化的岩石碎：混入岩浆中未熔化的岩石碎块。块。 4. 结晶分异作用结晶分异作用(C

13、rystallization Differentiation) 岩浆在结晶过程中按矿物熔点、比重大小依次岩浆在结晶过程中按矿物熔点、比重大小依次结晶出不同成分的矿物，进而依次形成不同种类岩结晶出不同成分的矿物，进而依次形成不同种类岩浆岩的作用。浆岩的作用。 鲍温反应系列或原理）鲍温反应系列或原理） 美国岩石学家鲍温美国岩石学家鲍温NLBowen根据硅酸盐根据硅酸盐熔浆的物理化学实验等，于熔浆的物理化学实验等，于1928年提出了玄武岩浆年提出了玄武岩浆冷却过程中矿物结晶的反应系列。冷却过程中矿物结晶的反应系列。 其中一条为连续其中一条为连续反应系列反应系列Continuous Reaction

14、Series） ，一条为，一条为不连续反应系列不连续反应系列Discontinuous Reaction Series）。）。 连续反应系列：斜长石的固溶体系列，从高温的基性斜长石富钙开场，连续连续反应系列：斜长石的固溶体系列，从高温的基性斜长石富钙开场，连续渐变到低温的酸性斜长石富钠），其结晶构造不发生质变皆为架状）。渐变到低温的酸性斜长石富钠），其结晶构造不发生质变皆为架状）。不连续反应系列：暗色矿物中先期晶出的矿物，暂不与熔浆反应，当温度下降到不连续反应系列：暗色矿物中先期晶出的矿物，暂不与熔浆反应，当温度下降到某一特定温度时，才与熔浆反应形成新矿物。各矿物在成分、结晶构造上均某一特定温

15、度时，才与熔浆反应形成新矿物。各矿物在成分、结晶构造上均有质的突变，从高温的橄榄石岛）有质的突变，从高温的橄榄石岛）辉石单链）辉石单链）角闪石双链）角闪石双链）黑黑云母层）。云母层）。1. 侵入岩的类型侵入岩的类型(1) 超基性岩超基性岩SiO265%) 代表性岩石：花岗岩。代表性岩石：花岗岩。 矿物：酸性斜长石，钾长石，石英，矿物：酸性斜长石，钾长石，石英，黑云母。黑云母。二、侵入岩二、侵入岩Intrusive Rock） 2. 侵入岩的产出状态侵入岩的产出状态 侵入岩的产出状态产状是指其形态、大小及与围岩的关侵入岩的产出状态产状是指其形态、大小及与围岩的关系。系。 根据侵入体与围岩的接触关

16、系分为整合侵入体和不整合侵入根据侵入体与围岩的接触关系分为整合侵入体和不整合侵入体。体。 （1整合侵入体整合侵入体 与围岩的层理或片理呈平行接触关系的侵与围岩的层理或片理呈平行接触关系的侵入体。按其形态又可分：入体。按其形态又可分： 岩床岩床(岩席岩席Sill)- 岩浆沿层面贯入，形成与地层相整合的岩体，岩浆沿层面贯入，形成与地层相整合的岩体，厚几米厚几米-几百米，以基性、超基性岩体为主；几百米，以基性、超基性岩体为主； 岩盆岩盆(Lopolith)- 平面上呈圆形，顶底面下凹的盆状侵入体，平面上呈圆形，顶底面下凹的盆状侵入体，规模一般较大，多由基性岩或碱性岩组成；规模一般较大，多由基性岩或碱

17、性岩组成； 岩盘岩盘(岩盖岩盖Laceolith)-底部平坦，顶部拱起的透镜状侵入体，底部平坦，顶部拱起的透镜状侵入体，规模一般不大，直径规模一般不大，直径3-6km、厚、厚1km ，形成深度一般较浅，形成深度一般较浅，以中酸性侵入体为主。以中酸性侵入体为主。岩盆岩盆岩盖岩盖（2不整合侵入体不整合侵入体 切穿围岩层理或片理的侵入体。常见的有：切穿围岩层理或片理的侵入体。常见的有：岩墙岩脉）（岩墙岩脉）（Dyke）-与围岩层理或片理斜交的脉状或板状侵入体，厚一与围岩层理或片理斜交的脉状或板状侵入体，厚一般几厘米般几厘米-数十米、长数米数十米、长数米-数千米；数千米； 岩株岩株Stock）- 规模

18、较大的深成侵入岩体，但出露面积一般规模较大的深成侵入岩体，但出露面积一般100km2 ，可达几，可达几千千km2，平面上常呈长圆形，其上与岩株相连。，平面上常呈长圆形，其上与岩株相连。 一、化学成分特征一、化学成分特征 岩浆岩中化学元素主要为：岩浆岩中化学元素主要为：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等；总量达等；总量达99%以上。以上。 按氧化物计：按氧化物计：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O等。等。第四节第四节 岩浆岩的一般特征岩浆岩的一般特征二、矿物成分特征二、矿物成分特征岩浆岩的主要矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉岩浆岩

19、的主要矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等，占石、橄榄石等，占99%以上。以上。 其中颜色较浅的叫浅色矿物，以其中颜色较浅的叫浅色矿物，以SiO2和和K、Na、Al硅硅酸盐类为主，故又称硅铝矿物；如石英、长石等。酸盐类为主，故又称硅铝矿物；如石英、长石等。 颜色较深的称暗色矿物，以颜色较深的称暗色矿物，以Fe、Mg硅酸盐类为主，硅酸盐类为主，故又称铁镁矿物，如黑云母、角闪石、辉石、橄榄故又称铁镁矿物，如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。石等。 三、岩浆岩的结构和构造三、岩浆岩的结构和构造 1. 岩浆岩结构：指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶岩浆岩结构：指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、形态

20、及晶粒间的关系。粒大小、形态及晶粒间的关系。 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. 按矿物结晶程度分：按矿物结晶程度分：显晶质结构：由矿物晶粒组成。显晶质结构：由矿物晶粒组成。 粗粒结构粗粒结构(5mm) 中粒结构中粒结构(51mm) 细粒结构细粒结构(10.1mm)(放大镜观察放大镜观察)隐晶质结构：晶粒细小，肉眼看不清楚。隐晶质

21、结构：晶粒细小，肉眼看不清楚。玻璃质结构：未结晶，显微镜下也不能看清。玻璃质结构：未结晶，显微镜下也不能看清。按矿物颗粒大小分：按矿物颗粒大小分：等粒结构：组成岩石的矿物颗粒基本相等。等粒结构：组成岩石的矿物颗粒基本相等。不等粒结构：组成岩石的矿物颗粒大小相差显著，大的称为斑晶，不等粒结构：组成岩石的矿物颗粒大小相差显著，大的称为斑晶，小的或未结晶的称为基质。小的或未结晶的称为基质。 斑状结构：基质为隐晶质或玻璃质的不等粒结构。斑状结构：基质为隐晶质或玻璃质的不等粒结构。 似斑状结构：基质为显晶质且成份与斑晶相同的不等粒结构。似斑状结构：基质为显晶质且成份与斑晶相同的不等粒结构。斑状结构斑状结

22、构似斑状结构似斑状结构2. 岩浆岩构造岩浆岩构造(Structure)：岩石各组成部分在岩石中的排列方式：岩石各组成部分在岩石中的排列方式或充填方式，即矿物集合体的形态、大小以及相互关系。或充填方式，即矿物集合体的形态、大小以及相互关系。块状构造块状构造流纹构造流纹构造流动构造流动构造气孔和杏仁构造气孔和杏仁构造枕状构造枕状构造层状构造层状构造条带状条带状1. 分类依据分类依据（1化学成分化学成分 按按SiO2含量可以分成：含量可以分成： SiO2 超基性岩类超基性岩类Ultrabasic Rock） 65%四、岩浆岩的分类及常见的岩浆岩四、岩浆岩的分类及常见的岩浆岩（2矿物成分鲍温反应系列）矿物成分鲍温反应系列） 指示矿物：根据岩石中是否含橄榄石和石英大致分类，指示矿物：根据岩石中是否含橄榄石和石英大致分类，前者是超基性岩的指示矿物、后者是酸性岩的指示矿物。前者是超基性岩的指示矿物、后者是酸性岩的指示矿物。 长石：种类和含量，尤其斜长石。长石：种类和含量，尤其斜