岩浆演化教学课件

岩浆演化2024-02-01岩浆基本概念与分类岩浆演化过程与机制岩浆活动与火山喷发关系岩浆演化与成矿作用关系岩浆演化与板块构造关系实验方法与技术在岩浆演化研究中应用目录01岩浆基本概念与分类岩浆是指地下熔融或部分熔融的岩石，其成分以硅酸盐为主，并含有一定量的挥发分和金属元素。定义岩浆主要由矿物、熔体和挥发分组成，其中矿物包括橄榄石、辉石、角闪石等，熔体则主要由硅酸盐、氧化物和硫化物等组成。组成岩浆定义及组成岩浆主要来源于地幔和地壳深部的部分熔融，也可由陨石撞击、板块俯冲等地质作用产生。高温、高压和岩石部分熔融是形成岩浆的必要条件。此外，水的存在可以降低岩石的熔点，从而有利于岩浆的形成。岩浆来源与形成条件形成条件来源富含铁、镁元素，粘度小，流动性强，以橄榄石和辉石为主，代表性岩石为橄榄岩。超基性岩浆铁、镁元素含量较高，流动性较强，以辉石和基性斜长石为主，代表性岩石为玄武岩。基性岩浆铁、镁、铝、硅等元素含量适中，流动性一般，以中性斜长石和角闪石为主，代表性岩石为安山岩。中性岩浆富含硅、铝元素，粘度大，流动性差，以石英、钾长石和酸性斜长石为主，代表性岩石为流纹岩和花岗岩。酸性岩浆岩浆类型及其特征岩浆活动是地壳演化的重要驱动力之一，它可以导致地壳的增厚、减薄和物质成分的改变。岩浆冷却凝固后，可以形成各种火成岩，如火山岩、侵入岩等，这些岩石是构成地壳的重要组成部分。岩浆在上升和侵位过程中，可以与围岩发生交代作用，形成各种岩浆岩和变质岩。岩浆中携带的成矿元素在岩浆演化过程中可以富集成矿，形成各种金属和非金属矿床。岩浆在地质作用中地位02岩浆演化过程与机制岩浆上升岩浆在地下深处形成后，由于密度差和浮力作用，会沿着构造裂隙或软弱带向上运动。岩浆侵位岩浆上升到一定位置后，由于压力降低和温度下降，会逐渐冷凝并固结成岩，这个过程称为岩浆侵位。侵位方式包括顶蚀侵位、底辟侵位和侧向侵位等。岩浆上升与侵位过程结晶分异岩浆在冷却过程中，不同矿物的结晶温度不同，因此会按照温度顺序依次结晶析出，这个过程称为结晶分异。矿物组合变化随着岩浆的结晶分异，剩余岩浆的成分会发生变化，从而导致矿物组合的变化。例如，橄榄石和辉石等矿物在较早阶段结晶析出，而石英和长石等矿物则在较晚阶段结晶析出。岩浆结晶分异作用不同成分、温度和来源的岩浆在地下相遇时，可能会发生混合作用，形成新的岩浆类型。岩浆混合混合后的岩浆可能会形成具有特殊矿物组合和结构的岩石，如环斑花岗岩等。这些岩石记录了岩浆混合作用的信息，对于研究岩浆演化具有重要意义。混合岩浆产物岩浆混合作用及其产物温度和压力变化岩浆在上升和侵位过程中，温度和压力会发生变化，这些变化会影响岩浆的物理性质和化学成分。氧化还原状态变化岩浆中的氧化还原状态也会随着温度和压力的变化而发生变化。例如，在氧化环境下，铁元素可能以高价态形式存在；而在还原环境下，则可能以低价态形式存在。这种变化会影响岩浆中矿物的种类和分布。成分变化岩浆在演化过程中，可能会与围岩发生反应，或者由于结晶分异作用而导致成分的变化。这些变化会影响岩浆的粘度和流动性等物理性质，从而影响岩浆的上升和侵位过程。岩浆演化中物理化学变化03岩浆活动与火山喷发关系岩浆沿着地壳中的断裂带或裂缝喷出地表，形成大面积的熔岩流和火山碎屑岩。裂隙式喷发中心式喷发熔透式喷发岩浆通过火山口或火山管道喷出地表，形成火山锥、火山口和熔岩流等。岩浆在地壳浅部聚集并熔化围岩，形成大规模的岩浆侵入体和岩浆混合岩。030201火山喷发类型及特点不同成分的岩浆具有不同的粘度、温度和气体含量等，直接影响火山喷发的类型和规模。岩浆成分岩浆上升速度越快，越容易形成强烈的火山喷发。岩浆上升速度岩浆储存量越大，火山喷发的持续时间和规模可能越大。岩浆储存量岩浆活动对火山喷发影响

火山喷发产物与岩浆成分关系熔岩流基性岩浆粘度低，易形成大规模的熔岩流；酸性岩浆粘度高，形成的熔岩流规模较小。火山碎屑岩火山喷发时，岩浆中的气体和碎屑物质被喷发到空中，冷凝后形成火山碎屑岩。其成分和结构与岩浆成分密切相关。火山灰火山灰是火山喷发时产生的细小碎屑物质，其成分和粒度与岩浆成分和喷发强度有关。火山喷发可能引发火山碎屑流、熔岩流、火山泥流、火山气体灾害等多种灾害。火山灾害类型通过对火山喷发历史、岩浆活动、火山地形地貌等方面的研究，可以对火山灾害进行评估和预测。火山灾害评估建立火山监测预警系统，制定火山灾害应急预案，加强公众教育和防灾减灾能力建设等是防范火山灾害的重要措施。火山灾害防范火山灾害评估与防范04岩浆演化与成矿作用关系外生成矿作用在地表或接近地表条件下，由沉积或风化作用引起的成矿作用，常形成能源矿产及盐类矿产。内生成矿作用由地球内部岩浆活动、变质作用等地质过程引起的成矿作用，常形成金属矿产及非金属矿产。复合成矿作用由内生和外生地质作用共同参与的成矿作用，形成的矿产资源具有多样性。成矿作用类型及特点03岩浆分异作用岩浆在演化过程中发生分异作用，使不同成分的岩浆相互分离，有利于成矿元素的富集。01岩浆成分变化岩浆中SiO2、Al2O3、FeO等氧化物含量的变化，直接影响岩浆的性质和成矿元素的聚集。02岩浆温度与压力岩浆温度和压力的变化，影响岩浆中成矿元素的溶解度、迁移和沉淀。岩浆演化对成矿作用影响热液来源岩浆期后热液主要来源于岩浆的结晶分异作用，富含挥发分和成矿元素。迁移与沉淀热液在运移过程中，与围岩发生交代作用，使成矿元素在有利部位沉淀富集。成矿阶段岩浆期后热液成矿作用通常分为早、中、晚三个阶段，每个阶段形成的矿物组合和矿床类型有所不同。岩浆期后热液成矿作用根据岩浆演化与成矿作用关系，采用地质、地球物理、地球化学等综合勘探方法，寻找隐伏矿床。勘探策略针对不同类型的矿产资源，制定合理的开发策略，如露天开采、地下开采等，实现资源的高效利用。开发策略在矿产资源开发过程中，注重环境保护，减少对生态环境的破坏和污染。环境保护矿产资源勘探与开发策略05岩浆演化与板块构造关系板块构造理论是解释地壳运动和地质现象的重要学说。该理论认为地球表层由数个大型板块组成，这些板块在地球表面相互碰撞、分离和滑动。板块运动是地球内部热量传递和地表地质作用的重要驱动力。板块构造理论简介汇聚边界板块相互碰撞，海洋板块俯冲到大陆板块之下，形成海沟和岛弧，伴随强烈的岩浆活动和火山喷发。转换边界板块沿垂直于汇聚或离散方向的水平断裂带相互滑动，岩浆活动相对较少，但可能形成地震。离散边界板块相互分离，形成新的洋壳，伴随着大量岩浆涌出，形成海底山脉和洋中脊。板块边界类型及岩浆活动特征海洋板块俯冲到大陆板块之下，形成俯冲带。岩浆在上升过程中与周围岩石发生反应，成分发生变化，形成不同类型的岩浆岩。随着俯冲深度增加，海洋板块受到高温高压作用，发生部分熔融形成岩浆。岩浆上升到地表或接近地表的位置，形成火山喷发或侵入到地壳内部冷却凝固成岩。板块俯冲带岩浆演化过程ABCD大陆裂谷带岩浆演化特征裂谷带内岩浆活动强烈，形成大量基性岩浆岩和超基性岩浆岩。大陆裂谷是大陆内部由于拉张作用形成的狭长断裂带。裂谷带内岩浆岩的分布和成分特征可以反映裂谷的演化历史和地壳深部的地质作用过程。岩浆在上升过程中可能受到地壳物质的混染，形成成分复杂的岩浆岩。06实验方法与技术在岩浆演化研究中应用123利用偏光显微镜对岩石薄片进行详细观察，分析矿物组成、结构、构造等特征。偏光显微镜观察通过重液分离、磁选、电选等方法分离出岩石中的矿物，并利用X射线衍射、电子探针等技术进行矿物鉴定。矿物分离与鉴定根据矿物组合、结构构造等特征，结合地质背景，分析岩石的成因类型及形成环境。岩石成因分析岩石学实验方法与技术主量元素分析利用电感耦合等离子体质谱仪等设备，测定岩石中微量元素的含量，探讨岩浆演化过程中的地球化学行为。微量元素分析同位素分析通过同位素比值质谱仪等设备，测定岩石中同位素的比值，示踪岩浆的物质来源和演化过程。通过X射线荧光光谱仪、原子吸收光谱仪等设备，测定岩石中主量元素的含量，分析岩浆的化学成分特征。地球化学分析技术同位素年代学方法利用Ar-Ar或K-Ar同位素体系定年方法，确定岩浆冷却凝固的时间。Ar-Ar、K-Ar同位素体系定年利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪等设备，对岩石中的锆石进行U-Pb定年，确定岩浆结晶年龄。锆石U-Pb定年通过测定岩石中Rb、Sr、Sm、Nd等元素的含量及其同位素比值，计算岩浆的等时线年龄或模式年龄。Rb-Sr、Sm-Nd同位素体系定年岩浆物理性质测定通过高温高压实验测定岩浆的密度、粘度、电导率等物