第3讲火成岩的结构与构造

1、第二节第二节 火成岩的结构与构造火成岩的结构与构造1. 火成岩的结构火成岩的结构2. 火成岩的构造火成岩的构造3. 矿物结晶顺序的确定矿物结晶顺序的确定一、火成岩的结构一、火成岩的结构概念：概念：是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒 大小、晶体的形态、自形程度和矿物之大小、晶体的形态、自形程度和矿物之 间（包括玻璃）的相互关系。间（包括玻璃）的相互关系。结构分类的依据结构分类的依据 结晶程度结晶程度 矿物颗粒的大小矿物颗粒的大小 矿物的自形程度矿物的自形程度 矿物颗粒之间的相互关系矿物颗粒之间的相互关系 矿物的排列方式矿物的排列方式（一）、岩石的结晶程度结晶程度

2、 含义：含义：指岩石中结晶质部分和非晶质部分（玻指岩石中结晶质部分和非晶质部分（玻璃质）璃质） 之间的比例。之间的比例。 类型及特征：类型及特征： 全晶质结构全晶质结构：岩石全部由结晶矿物组岩石全部由结晶矿物组成，侵入岩成，侵入岩 半晶质结构：半晶质结构：岩石中既有结晶矿物又岩石中既有结晶矿物又有玻璃，浅成岩和火山岩有玻璃，浅成岩和火山岩全晶质结构全晶质结构半晶质结构（玻基纯橄岩）半晶质结构（玻基纯橄岩）半晶质结构（玻基玄武岩）半晶质结构（玻基玄武岩）l类型及特征：类型及特征：玻璃质结构：玻璃质结构：岩石全部由火山玻璃组成，岩石全部由火山玻璃组成，岩浆在快速冷却条件下来不及结晶所形成，岩浆在快

3、速冷却条件下来不及结晶所形成，火山熔岩和部分超浅层岩。火山熔岩和部分超浅层岩。 脱玻化作用脱玻化作用在适当的温压和挥发分的作在适当的温压和挥发分的作用下，逐渐转换为结晶物质，这种转化过用下，逐渐转换为结晶物质，这种转化过程即为脱玻化。程即为脱玻化。脱玻化初期玻璃质中出现脱玻化初期玻璃质中出现雏晶。雏晶。 雏晶结构：雏晶结构：玻璃质在脱玻化初期，玻璃质中出玻璃质在脱玻化初期，玻璃质中出现细小的针状、毛发状、串珠状不具备结晶物质现细小的针状、毛发状、串珠状不具备结晶物质的晶芽，即雏晶。如果岩石主要由雏晶组成，则的晶芽，即雏晶。如果岩石主要由雏晶组成，则其结构称雏晶结构。其结构称雏晶结构。 霏细结构

4、：霏细结构：脱玻化达到一定程度时，可形成极脱玻化达到一定程度时，可形成极细小的长英质纤维及部分玻璃质组成的，显微镜细小的长英质纤维及部分玻璃质组成的，显微镜下矿物颗粒间界线模糊，形状不规则，称霏细结下矿物颗粒间界线模糊，形状不规则，称霏细结构。构。 球粒结构：球粒结构：脱玻化可形成球粒，球粒是由长石脱玻化可形成球粒，球粒是由长石、石英和火山玻璃组成的呈纤维放射状的球状体、石英和火山玻璃组成的呈纤维放射状的球状体、扇状体、束状体。、扇状体、束状体。 某些由脱玻化作用所形成的结构某些由脱玻化作用所形成的结构（a）羽状普通辉石）羽状普通辉石雏晶集合体（雏晶集合体（400X）（ b）羽状普通辉石）羽状

5、普通辉石雏晶集合体的放大雏晶集合体的放大（约（约2000X） 熔浆直接结晶的雏晶熔浆直接结晶的雏晶霏细结结构霏细结结构（二）、矿物颗粒的大小（二）、矿物颗粒的大小（1） 矿物颗粒的绝对大小矿物颗粒的绝对大小 A. 显晶质结构：肉眼能够分辨矿物颗粒显晶质结构：肉眼能够分辨矿物颗粒 粗粒结构：粗粒结构：d5mm 中粒结构：中粒结构：d=25mm 细粒结构：细粒结构：d =0.22mm 微粒结构：微粒结构： d =0.020.2 mm d=13cm的矿物称为巨晶：的矿物称为巨晶： d3cm的矿物称为伟晶的矿物称为伟晶 B. 隐晶质结构：隐晶质结构：肉眼不能够分辨矿物颗粒肉眼不能够分辨矿物颗粒(d 0

6、.02mm) （2）矿物颗粒的相对大小）矿物颗粒的相对大小 等粒结构等粒结构 不等粒结构不等粒结构 斑状结构斑状结构 似斑状结构似斑状结构隐晶质结构隐晶质结构等粒结构等粒结构岩石中几种重要的矿物颗岩石中几种重要的矿物颗粒大小基本相等粒大小基本相等不等粒结构不等粒结构岩石中矿物颗粒大小不岩石中矿物颗粒大小不等等斑状结构：斑晶和基质斑状结构：斑晶和基质 为两个世代为两个世代似斑状结构：斑晶和基似斑状结构：斑晶和基质为同一世代的产物质为同一世代的产物（注：目前欧美国家将（注：目前欧美国家将 二者视为同义词）二者视为同义词）斑状结构常见于熔岩和浅成岩斑状结构常见于熔岩和浅成岩 溶蚀结构溶蚀结构：斑晶被

7、炽热岩浆溶蚀使其边缘形成：斑晶被炽热岩浆溶蚀使其边缘形成港湾状、浑圆状，石英斑晶最易形成该结构；港湾状、浑圆状，石英斑晶最易形成该结构； 溶蚀麻点结构溶蚀麻点结构：火山岩中的长石、辉石等斑晶：火山岩中的长石、辉石等斑晶溶蚀后又快速冷却，在其内部形成玻璃质和铁溶蚀后又快速冷却，在其内部形成玻璃质和铁质的麻点，主要出现在中、基性火山熔岩中；质的麻点，主要出现在中、基性火山熔岩中； 暗化边结构暗化边结构：在角闪石和黑云母等含水暗色矿：在角闪石和黑云母等含水暗色矿物斑晶周围，环绕一圈隐晶质的磁铁矿、橄榄物斑晶周围，环绕一圈隐晶质的磁铁矿、橄榄石、辉石混合物组成的暗色反应边，出现在火石、辉石混合物组成的

8、暗色反应边，出现在火山岩和次火山岩中。山岩和次火山岩中。似斑状结构：斑晶和基质在几乎相同的条件下形成的似斑状结构：斑晶和基质在几乎相同的条件下形成的属于同一世代属于同一世代（三）、矿物的自形程度（三）、矿物的自形程度 概念：概念：矿物结晶的完好程度矿物结晶的完好程度. 影响因素：影响因素： 矿物的结晶习性矿物的结晶习性 岩浆结晶的物理化学条件岩浆结晶的物理化学条件 结晶的时间结晶的时间 结晶的空间等结晶的空间等 结构类型：结构类型： 自形粒状结构自形粒状结构 他形粒状结构他形粒状结构 半自形粒状结构半自形粒状结构 自形粒状结构自形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒基：组成岩石的矿物颗粒基本上能按自己

9、的结晶习性，发育成被规本上能按自己的结晶习性，发育成被规则的则的所包含的晶体所包含的晶体自形晶。自形晶。 他形粒状结构他形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒多：组成岩石的矿物颗粒多呈不规则的形态呈不规则的形态他形晶，找不到完他形晶，找不到完整规则的晶面。整规则的晶面。 半自形粒状结构半自形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒：组成岩石的矿物颗粒按结晶习性发育一部分规则的晶面，而按结晶习性发育一部分规则的晶面，而其它的晶面发育不好，呈不规则的形态。其它的晶面发育不好，呈不规则的形态。（四）矿物颗粒间的相互关系（四）矿物颗粒间的相互关系 包括矿物颗粒之间的相互关系和矿物与玻璃质之间的关系包括矿物颗粒之间的相互关

10、系和矿物与玻璃质之间的关系 条纹结构：条纹结构：正条纹结构（钾长石主晶）正条纹结构（钾长石主晶）/反条纹结构反条纹结构 （钠长石主晶）（钠长石主晶） 固溶体分解成因固溶体分解成因 /交代成因交代成因 文象结构：文象结构：特点特点/成因长石和石英共结形成成因长石和石英共结形成 蠕虫结构：蠕虫结构：特点特点/成因矿物分解或斜长石交代钾长成因矿物分解或斜长石交代钾长 石，多余石，多余SiO2析出所成。析出所成。 反应边结构：反应边结构：岩浆中早结晶出来的矿物和剩余熔浆岩浆中早结晶出来的矿物和剩余熔浆反应，当反应不彻底的时，环绕或部分环绕早结晶反应，当反应不彻底的时，环绕或部分环绕早结晶矿物外围形成新

11、生矿物环边矿物外围形成新生矿物环边。 包含结构包含结构：在较大的矿物晶体内包含镶嵌许：在较大的矿物晶体内包含镶嵌许多小的矿物颗粒，被包裹的矿物结晶早，包多小的矿物颗粒，被包裹的矿物结晶早，包裹者晚。裹者晚。 环带结构环带结构：因晶体生长时条件的改变，使其：因晶体生长时条件的改变，使其颜色、干涉色、消光等表现出环带状特征。颜色、干涉色、消光等表现出环带状特征。 斜长石号码（斜长石号码（An）：）：斜长石是由钠长石、钙长石两斜长石是由钠长石、钙长石两个单元分子以无限混溶构成的连续固溶体矿物，钙长个单元分子以无限混溶构成的连续固溶体矿物，钙长石分子在斜长石中所占的百分比含量称石分子在斜长石中所占的百

12、分比含量称 填隙结构填隙结构：指基性火山岩中由辉石等暗色矿：指基性火山岩中由辉石等暗色矿物及隐晶质、玻璃质充填于微晶斜长石粒间物及隐晶质、玻璃质充填于微晶斜长石粒间空隙所形成的结构。空隙所形成的结构。间粒结构、间隐结构间粒结构、间隐结构正条纹结构正条纹结构 钾长石主晶钾长石主晶 钠长石客晶钠长石客晶反条纹结构反条纹结构 钠长石主晶钠长石主晶 钾长石客晶钾长石客晶文象结构：文象结构：石英和碱石英和碱性长石交生（正交偏性长石交生（正交偏光）光）文象结构：文象结构：单一晶体中单一晶体中石英和碱性长石交生石英和碱性长石交生（单偏光）（单偏光）蠕虫结构：蠕虫结构：斜长石的边部斜长石的边部蠕虫状石英的形成

13、蠕虫状石英的形成成因：成因：分解蠕虫分解蠕虫Or+Al2SiO5+H2O=Mus+QCaMgSi2O6(Di)+CO2 =CaMg(CO3)2+2SiO2 交代蠕虫交代蠕虫 Pl交代交代Or角闪石斑晶的暗化边结构：由铁的氧化物和辉石构成角闪石斑晶的暗化边结构：由铁的氧化物和辉石构成.成因成因火山喷发过程中，因压力释放，含水矿物快速氧化所致火山喷发过程中，因压力释放，含水矿物快速氧化所致.斑状结构斑状结构交织结构交织结构暗化边结构暗化边结构斜长石微晶斜长石微晶斜长石的环带结构及其成斜长石的环带结构及其成分（分（An-钙长石分子）变钙长石分子）变化化反应边结构反应边结构反应边结构：反应边结构：橄榄

14、石外侧形橄榄石外侧形成斜方辉石成斜方辉石辉石外侧形成角闪石辉石外侧形成角闪石磁铁矿具黑云母反应边磁铁矿具黑云母反应边填隙结构：填隙结构： 斜长石搭成格架，辉斜长石搭成格架，辉 石或其他矿物充填斜石或其他矿物充填斜 长石粒间长石粒间间粒结构：间粒结构：充填物为充填物为粒状矿物粒状矿物间隐结构：间隐结构：充填物为充填物为隐晶质隐晶质-玻璃质玻璃质包含结构（嵌晶结构）：包含结构（嵌晶结构）：可以此判定岩浆结晶顺序可以此判定岩浆结晶顺序 斜长石斜长石早；早； 单斜辉石单斜辉石晚晚 5、矿物的排列方式、矿物的排列方式l交织结构：交织结构：喷出岩的基质中斜长石微晶呈交喷出岩的基质中斜长石微晶呈交 织状或半

15、平行排列，称为交织结构；若其织状或半平行排列，称为交织结构；若其 中玻璃质含量明显，称玻晶交织结构。因中玻璃质含量明显，称玻晶交织结构。因 其在安山岩中常见，又称其在安山岩中常见，又称安山结构。安山结构。l粗面结构：粗面结构：喷出岩的基质中钾长石微晶呈平喷出岩的基质中钾长石微晶呈平 行排列。行排列。粗面结构：粗面结构：基质中的钾长石微晶定向排列基质中的钾长石微晶定向排列二、火成岩的构造二、火成岩的构造l概念：概念：是指岩石中不同矿物集合体之间或矿是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。方式等。l影响因素影响因素 ： 岩

16、浆结晶的环境、岩浆演化机制岩浆结晶的环境、岩浆演化机制 岩浆的侵位机制岩浆的侵位机制 侵位时的应力状态侵位时的应力状态 岩浆冷凝时是否仍在流动等岩浆冷凝时是否仍在流动等二、火成岩的构造二、火成岩的构造1 1、侵入岩的构造、侵入岩的构造l块状构造块状构造静止、稳定的结晶作用静止、稳定的结晶作用l条带状构造条带状构造结晶分异、堆晶作用结晶分异、堆晶作用l斑杂构造斑杂构造结构和矿物成分相差很大结构和矿物成分相差很大l球状构造球状构造矿物围绕某一中心呈同心环状或放射矿物围绕某一中心呈同心环状或放射状生长成球体状状生长成球体状l晶洞、晶簇构造晶洞、晶簇构造岩浆挥发分聚集岩浆挥发分聚集/晶洞壁生长晶洞壁生

17、长矿物矿物 块状构造（张广才岭）块状构造（张广才岭）球状构造球状体是由不同矿球状体是由不同矿物成分的同心圆壳物成分的同心圆壳构成构成晶簇晶簇 与与 晶晶 洞洞 构构 造造二、火成岩的构造二、火成岩的构造1 1、侵入岩的构造、侵入岩的构造l 片麻状构造片麻状构造岩石中的片柱状暗色矿物岩石中的片柱状暗色矿物 、长石斑晶或、长石斑晶或拉长的粒状矿物等呈断续的定向排列。拉长的粒状矿物等呈断续的定向排列。岩浆主动侵位对围岩造成挤压形成的称为岩浆主动侵位对围岩造成挤压形成的称为原生片麻状构造原生片麻状构造其余的是岩体与围岩共同遭受构造变形作用改造形成的。其余的是岩体与围岩共同遭受构造变形作用改造形成的。l

18、 流面和流线构造流面和流线构造是岩浆流动的标志，主要见于岩体的是岩浆流动的标志，主要见于岩体的边部。边部。流线构造流线构造：由针柱状矿物（如角闪石等）或长条状捕掳体呈定向排列构成的。：由针柱状矿物（如角闪石等）或长条状捕掳体呈定向排列构成的。流面构造流面构造：片状、扁状矿物和扁平状捕掳体的定向排列组成的：片状、扁状矿物和扁平状捕掳体的定向排列组成的片麻状构造（张广才岭）片麻状构造（张广才岭）日本领家变质带中片麻状花岗岩日本领家变质带中片麻状花岗岩 流线和流面构造：流线和流面构造：岩浆岩中的片柱状矿物、板状矿物岩浆岩中的片柱状矿物、板状矿物和扁平捕虏体、析离体的平行排列，是岩浆流动形成的。流面和

19、扁平捕虏体、析离体的平行排列，是岩浆流动形成的。流面与围岩接触面平行，流线与岩浆流动方向一致，往往发育在岩与围岩接触面平行，流线与岩浆流动方向一致，往往发育在岩体边部。体边部。岩体边部的流面和流线构造岩体边部的流面和流线构造同构造侵同构造侵入体入体与与围岩具有围岩具有同产状的同产状的面理或线面理或线理理2、喷出岩的构造：、喷出岩的构造： 在快速减压在快速减压-挥发分析出挥发分析出-上升汇集、膨胀上升汇集、膨胀条件下形成。条件下形成。 （1）气孔构造：）气孔构造：挥发分所致挥发分所致 （2）杏仁构造：）杏仁构造：岩浆后期矿物充填气岩浆后期矿物充填气孔孔-方解石、沸石、石英、绿泥石方解石、沸石、石

20、英、绿泥石 （3）流纹构造）流纹构造由不同颜色或不同粒由不同颜色或不同粒度的条纹或条带、斑晶或雏晶以及拉长的度的条纹或条带、斑晶或雏晶以及拉长的气孔等定向排列而成的一种流动构造。气孔等定向排列而成的一种流动构造。二、火成岩的构造二、火成岩的构造（4）柱状节理构造：）柱状节理构造：熔岩冷却收缩而产生张裂熔岩冷却收缩而产生张裂隙，这些张裂隙将岩石切割成规则的多边形隙，这些张裂隙将岩石切割成规则的多边形柱状体。柱状体。玄武岩玄武岩 （5）枕状构造：）枕状构造：水下喷发的熔岩或从陆地流水下喷发的熔岩或从陆地流入水体中的熔岩，由于淬冷形成球状、椭球入水体中的熔岩，由于淬冷形成球状、椭球状的枕状体。状的枕

21、状体。 （6）绳状构造：）绳状构造：低粘度的岩浆在地表流动时，低粘度的岩浆在地表流动时，表面冷却成半凝固的表皮，之下的炽热熔浆表面冷却成半凝固的表皮，之下的炽热熔浆仍在较快流动，致使半固态的塑性表皮皱起仍在较快流动，致使半固态的塑性表皮皱起呈波状或脊状，进而发生扭转和滚动，形成呈波状或脊状，进而发生扭转和滚动，形成绳状构造。绳状构造。玄武岩的绳状构造玄武岩的绳状构造流纹岩流纹构造流纹岩流纹构造伊通新生代玄武岩的柱状节理伊通新生代玄武岩的柱状节理韩国济州岛新生代玄武岩的柱状节理韩国济州岛新生代玄武岩的柱状节理气气 孔孔 构构 造造( 浮浮 岩岩)枕状构造 是水下熔岩的特征标是水下熔岩的特征标志，

22、在海底喷发的熔岩志，在海底喷发的熔岩中尤为发育。当熔岩自中尤为发育。当熔岩自海底溢出时，被分割为海底溢出时，被分割为一些彼此隔离的球状、一些彼此隔离的球状、椭圆状堆积体，状似枕椭圆状堆积体，状似枕头，称枕状体。然后又头，称枕状体。然后又被碎屑状火山玻璃及熔被碎屑状火山玻璃及熔岩物质、沉积物质或其岩物质、沉积物质或其它物质胶结起来，形成它物质胶结起来，形成枕状构造。枕状构造。深海枕状熔岩深海枕状熔岩 7、石泡构造、石泡构造：出现在流纹岩中，是酸性：出现在流纹岩中，是酸性熔浆因凝固时气体逸出体积缩小而产生熔浆因凝固时气体逸出体积缩小而产生的中空球状体。出现在流纹岩中的中空球状体。出现在流纹岩中 8、珍珠构造、珍珠构造：主要见于酸性火山玻璃质：主要见于酸性火山玻璃质熔岩中，外貌似珍珠，显微镜下由环形熔岩中，外貌似珍珠，显微镜下由环形或弧形构成，与周围熔岩在