《岩石学-岩浆岩》课件岩石学绪论

1、岩浆岩岩石学Igneous Petrology目前的课本 原来使用的课本1. 乐昌硕主编，岩石学，北京：地质出版社，1984，191p2. 卫管一，张长俊编，岩石学简明教程，北京：地质出版社，1995，202p(1) MacKenzie W. S., Donaldson C. H., and Guilford C. Atlas of igneous rocks and their textures. Rocks. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1982(2)AN ATLAS OF MINERALS IN THIN SECTION Sorfware deve

2、loper: Daniel J. Schulze, University of Toronto.(3) Best M. G. Igneous and metamorphic petrology. 2nd edition. Blackwell Science Ltd, 2003英文参考书（可提供）教学内容简介岩石学是地球科学(Geosciences)的主体基础科学之一，包括岩浆岩(Magmatic rocks)、沉积岩(Sedimentary rocks)和变质岩(Metamorphic rocks)三大部分。我们现在学习的是火成岩岩石学，我们将系统地介绍岩浆岩岩石学的基础理论、基本知识以及有关

3、地质问题，包括岩浆岩的基本特征及其物质组成、岩浆起源与演化过程、岩浆岩共生组合及其形成环境。一、岩石与岩石学1. 什么是岩石？为了给岩石下一个准确的定义，我们需要以简单明了的方式强调岩石的物质组成、构成方式和成因。因此，我们可以说：岩石是天然产出的、具有一定结构构造的矿物和/玻璃/胶体/生物遗骸的集合体；是构成地壳和上地幔的固态部分；是地质作用的产物。第一章 绪 论1、什么是岩石（Rock）？-地球内部构造2、岩石学(petrology, petrography, lithology) 岩石学就是研究岩石的科学，它是地质学的一个分支，研究岩石的分布、产状、成分、结构、构造、分类、成因、演化等等

4、的基础学科。Petrology和Petrography这两个单词翻译成汉语都是岩石学，但其含义有所不同。前者多涉及到岩石的成因、演化、产状、构造，更强调“道理”；后者则主要强调岩石的描述与分类。因此，我们有人分别将其译为岩理学和岩相学。还有一个英文单词lithology，这个术语起初与petrography的涵义是一样的，现在多指沉积岩类的描述岩石学，以及手标本和露头描述，而petrography则更常用于岩浆岩与变质岩，尤其强调显微镜下的描述岩石学。 3、岩石学与其他地质学科的联系 岩石学是一个非常重要的地学分支学科。由图1-2可见，地质学的所有其他分支学科都是通过岩石学发生联系的。所以有人

5、（例如. . , 1980）称岩石学是地质学的中心枢纽。岩石学是一门很大的学科，是地质学的基础学科。 岩浆岩又叫火成岩，由岩浆作用形成的岩石，是地壳或 者上地幔中的岩浆喷出地表或者侵入在地壳内形成的，例如花岗岩，玄武岩沉积岩由沉积作用形成的，分布于地壳表层，占大陆面积的75以及大部分的海底沉积，例如砂岩，砾岩变质岩由变质作用形成的，多在地壳深处，与岩浆岩一起占地壳体积的95。例如大理岩。二、岩石分类1、三大岩类-岩浆岩 岩浆岩(magmatic rock)又称为火成岩(igneous rock)，是由岩浆作用(magmatism)形成的。岩浆(magma)在地下深处形成以后，由于各种因素的影响

6、而发生向上运移，岩浆直接喷出地表和侵入地壳浅部。 1、三大岩类-火山岩与侵入岩 炽热的岩浆喷出地表后形成火山(volcano)，岩浆冷却、固结以后形成坚硬的岩石，我们称其为火山岩(volcanic rocks)，或者称为喷出岩(extrusive rocks)，如玄武岩(basalt)。被封存在地下的岩浆，通过缓慢的冷却、结晶与固结形成的岩石称为侵入岩(intrusive rocks)或深成岩(plutonic rocks)，如花岗岩(granite)。 1、三大岩类-沉积岩 沉积岩(sedimentary rocks)是在水体中的沉积物经堆积、固结成岩的。这些沉积物有的是通过流水的机械冲刷与

7、搬运带到水盆地中的，由于水流速度的减缓而沉积下来，固结后形成的岩石称为碎屑岩(clastic rocks)，如砂岩；另一方面，从高处流向低处的过程中，流水会溶解沿途周边地区岩石、土壤中的易溶组分，将他们一起带到汇水盆地，从而增加了汇水盆地中这些组分的浓度，因而发生化学沉淀。这种岩石称为化学沉积岩(chemical sedimentary rocks)，如石灰岩和膏盐层。 1、三大岩类-变质岩与结晶岩 这些岩石受到热的作用、机械破坏或者两种作用的联合，其结构构造和矿物成分都会发生变化，从而形成新的岩石。这种作用称为变质作用(metamorphysm)，由于变质作用而形成的岩石称为变质岩(meta

8、morphic rocks)。通常，人们也将岩浆岩和变质岩统称为结晶岩(crysltalline rocks)，以此表示与沉积岩的区别。因为它们基本上都是由矿物晶体组成的，而沉积岩则经常会含有一些胶体、生物碎片等等。 2、三大岩类的相互关系 由于形成过程的差异，这三大岩类的特征具有明显的区别，时空分布也不一样。沉积岩主要分布在地壳的表层，其深度一般不会超过5公里，却覆盖了大陆面积的约75%和海洋底部面积的绝大部分。2、三大岩类-特征与区别2、三大岩类的相互关系-循环 一般认为，岩浆起源于上地幔或下地壳的高温高压环境。部分熔融形成的岩浆脱离源区之后上升到地表或近地表之后，温度的下降促使其冷凝、结

9、晶和固结成岩；所形成的岩浆岩暴露地表后，经风化作用一部分被溶解进入水体中，另一部分则形成碎屑物经机械搬运冲到水盆地，从而开始沉积和成岩作用；沉积岩和岩浆岩在成岩后受到各种变质作用的影响，会发生结构构造和物质成分的重组，从而生成变质岩。2、三大岩类的相互关系-循环 下图更清晰地说明了三大岩类的转换关系与地球物质的再循环。三、岩石学的研究方法 包括：观察和记录GPS定点，地质产状，结构，构造，分布常用的手段和方法记录，素描，照相，录像，野外制图，露头观察描述，采集样品1、野外研究是基础，获取可靠的第一手材料三、岩石学的研究方法 包括内容与分析测试手段：A 岩相学（显微结构）B 矿物成分 （X光，E

10、PMA），包裹体成分C 岩石地球化学（元素，同位素）D 同位素年代学E 模拟（数值模拟和实验模拟）F 岩石的成因与大陆动力学过程研究2、室内研究是主要内容，是获取先进成果的关键岩相学偏光显微镜 包裹体观察测试 放射性同位素Sm-Nd, Rb-Sr，Pb，O，Re-Os, Ru-Hf 稳定同位素C, H, O，S，气体同位素 He, Ne，Ar此为进行放射性同位素测定的VG54质谱仪同位素方法可以示踪和测年高温高压技术模拟地球内部的温度压力条件此为日本筑波材料科学研究所3万吨高压仪器实验岩石学数值模拟和计算方法 数值模拟是一种简洁的将实验数据与地质事实结合起来推导详细地质过程的方法。由于我们的生存时间有限，我们的实验结果都是在特定边界条件范围内取得的，尽管我们经常可以按照一般的推理原则大致将它们联系起来，从而推知整个地质过程。详细的