课程名称：火成岩石学

课程名称：火成岩石学2024-02-01contents目录引言火成岩基本特征与分类岩浆作用与火成岩形成火成岩相、结构与构造火成岩地球化学特征与意义火成岩鉴定方法与技术应用火成岩与矿产资源关系课程总结与展望引言01火成岩石学是地质学的基础学科之一，对于理解地球的形成、演化和矿产资源分布具有重要意义。地质学基础学科通过学习火成岩石学，可以掌握岩石的分类、命名和鉴定方法，为地质调查和矿产资源勘探提供基础支撑。岩石分类与鉴定火成岩石学不仅应用于地质领域，还与其他学科如地球化学、地球物理学、矿物学等相互交叉，共同推动地球科学的发展。跨学科应用课程背景与意义

火成岩石学概述研究对象火成岩石学主要研究由岩浆冷却凝固形成的岩石，包括侵入岩和喷出岩两大类。岩石类型与特征火成岩类型多样，具有不同的矿物组成、结构和构造特征，反映了岩浆的成分、温度和压力等条件。形成环境与过程火成岩的形成环境与地球内部的岩浆活动密切相关，包括岩浆的生成、运移、聚集和冷却凝固等过程。掌握火成岩石学的基本理论和知识，能够识别常见的火成岩类型，了解岩浆活动和火成岩形成的地质背景，培养分析问题和解决问题的能力。学习目标采用理论学习与实践相结合的方法，通过课堂讲解、实验观察、野外实习等多种途径，加深对火成岩石学的理解和认识。同时，积极利用网络资源、学术期刊等渠道，拓宽知识面和视野。学习方法学习目标与方法火成岩基本特征与分类02主要由矿物晶体组成，常见的矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、石英、长石等。矿物成分结构特征构造特征火成岩的结构多样，包括粒状结构、斑状结构、玻璃质结构等，反映了岩浆冷却结晶的过程。火成岩的构造主要指其组成矿物的排列方式，如块状构造、流纹构造、气孔构造等。030201火成岩基本特征根据SiO2的含量，火成岩可分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。化学成分不同的矿物组合可以反映火成岩的形成环境和过程，是火成岩分类的重要依据。矿物成分火成岩的产出环境包括深成岩、浅成岩和喷出岩，不同环境下的火成岩具有不同的特征。产出环境火成岩分类依据超基性岩基性岩中性岩酸性岩各类火成岩简介01020304SiO2含量小于45%，代表岩石有橄榄岩、辉石岩等，形成于高温和较大压力的环境。SiO2含量在45%-52%之间，代表岩石有玄武岩、辉长岩等，常见于洋壳和大陆地壳内部。SiO2含量在52%-65%之间，代表岩石有安山岩、闪长岩等，多形成于板块边缘和岛弧环境。SiO2含量大于65%，代表岩石有花岗岩、流纹岩等，主要分布于大陆地壳的上部。岩浆作用与火成岩形成03浅成作用岩浆在地壳浅部侵入冷却，形成浅成岩，如斑岩。特点为矿物结晶颗粒细小，具有斑状结构。深成作用岩浆在地下深处冷却凝固，形成深成岩，如花岗岩。特点为矿物结晶颗粒较大，结构致密。喷出作用岩浆喷出地表冷却凝固，形成喷出岩，如玄武岩、流纹岩。特点为矿物结晶颗粒细小或无结晶，具有气孔、杏仁等构造。岩浆作用类型及特点岩浆在上升侵位过程中，由于温度、压力等条件变化，发生分异作用，形成不同成分、性质的岩浆，进而形成不同类型的火成岩。岩浆分异演化岩浆冷却过程中，矿物按结晶顺序先后析出，形成火成岩中的矿物组合和结构构造。结晶分异作用岩浆与围岩发生物质交换，形成具有交代结构的火成岩，如矽卡岩等。交代作用岩浆演化与火成岩形成机制岩浆运移岩浆在地下沿构造软弱带或断裂带上升运移，受到浮力、重力和构造应力的共同作用。岩浆聚集岩浆在运移过程中，由于流速降低、温度下降或构造封闭等因素，在地下形成岩浆房或岩浆囊等聚集体。岩浆就位岩浆聚集后，在合适的地质条件下，侵入到地壳中的一定位置冷却凝固，形成火成岩体。就位过程受到岩浆性质、围岩性质、构造环境和地球动力学背景等多种因素的影响。岩浆运移、聚集和就位过程火成岩相、结构与构造04指火成岩形成过程中岩浆的物理化学条件、结晶分异程度、矿物组合及结构构造等特征的总和。火成岩相定义包括深成岩相、浅成岩相、喷出岩相等，每种岩相具有独特的岩石学特征和形成环境。火成岩相类型火成岩相概念及类型03矿物组合指岩石中矿物的种类、含量及相互关系，如橄榄石、辉石、斜长石等矿物的组合特征。01粒度结构指岩石中矿物的粒度大小及分布特征，如粗粒、中粒、细粒等。02结晶程度指岩石中矿物的结晶程度和自形程度，如全晶质、半晶质、玻璃质等。火成岩结构特征块状构造流纹构造气孔构造和杏仁构造片麻状构造火成岩构造特征岩石中矿物分布均匀，无定向排列，呈致密块状。喷出岩中由于气体逸出而形成的圆形或椭圆形气孔，后期可能被矿物充填形成杏仁状构造。喷出岩中由于岩浆流动而形成的流线状构造。深成岩中由于岩浆缓慢冷却和结晶分异而形成的矿物定向排列的片麻状构造。火成岩地球化学特征与意义05火成岩中最重要的化学成分之一，影响岩石的酸度和粘度。SiO2含量反映岩石中铁镁质矿物的含量，与岩石的基性程度相关。Al2O3和Fe2O3含量影响岩石的碱度，与岩石的成因和演化过程密切相关。Na2O和K2O含量主要存在于基性和超基性火成岩中，反映岩石的矿物组成和成因。CaO和MgO含量主量元素地球化学特征123包括稀土元素、高场强元素等，其分布模式可提供火成岩成因和源区性质的重要信息。微量元素如Sr、Nd、Pb等同位素，可用于示踪火成岩的物质来源和地壳演化过程。同位素组成结合微量元素和同位素数据，可以更准确地解释火成岩的成因和演化历史。微量元素和同位素的综合应用微量元素和同位素地球化学特征岩石成因与分类01通过地球化学特征的分析，可以推断火成岩的成因类型，如玄武岩、安山岩、流纹岩等。构造环境判别02不同构造环境下形成的火成岩具有不同的地球化学特征，因此地球化学数据可用于判别构造环境。资源与环境意义03火成岩与许多矿产资源密切相关，如铁矿、铜矿等；同时，火成岩的地球化学特征也反映了地球深部的物质组成和演化过程，对研究地球科学具有重要意义。火成岩地球化学意义火成岩鉴定方法与技术应用06010204野外鉴定方法及技巧观察岩石的颜色、结构、构造等外观特征，初步判断岩石类型。使用放大镜或显微镜观察岩石的矿物组成和颗粒大小，进一步确定岩石种类。利用化学试剂对岩石进行简单的化学反应，观察反应结果，辅助鉴定岩石成分。结合地质环境和岩石产状，综合分析岩石成因和时代。03根据鉴定结果，结合地质资料和文献，对岩石进行综合命名和分类。使用偏光显微镜观察岩石薄片中的矿物组成、结构、构造等特征。采集具有代表性的岩石样品，进行室内加工和制备。进行岩石的化学分析，确定岩石的化学成分和矿物含量。注意保持实验室清洁、安全，避免试剂和仪器的损坏。室内鉴定流程及注意事项0103020405通过X射线衍射图谱，确定岩石中的矿物种类和晶体结构。X射线衍射分析电子探针分析质谱分析红外光谱分析利用电子束激发岩石样品中的元素，通过测量特征X射线波长和强度，确定元素的种类和含量。通过质谱仪对岩石样品中的气体、液体或固体进行分析，确定其化学成分和分子结构。利用红外光谱仪对岩石样品中的官能团进行分析，推断岩石中的矿物种类和结构特征。现代测试技术在火成岩鉴定中应用火成岩与矿产资源关系07矿产资源的分类根据矿产资源的性质和用途，可将其分为金属矿产、非金属矿产和能源矿产等。矿产资源的重要性矿产资源是人类社会发展的重要物质基础，广泛应用于工业、农业、国防、科技等领域。矿产资源的定义指天然赋存于地壳内部或地表，由地质作用形成的，呈固态、液态或气态的，具有经济价值或潜在经济价值的自然资源。矿产资源概述金属矿产的形成金属矿产主要形成于火成岩中，特别是在中酸性侵入岩和火山岩中。这些岩石中的矿物质在高温高压条件下，经过结晶分异作用，聚集形成金属矿床。常见的金属矿产与火成岩有关的金属矿产包括铁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、金、银等。这些金属矿产在全球经济中具有重要地位，广泛应用于机械制造、电子电气、建筑等领域。找矿标志与勘探方法根据火成岩与金属矿产的关系，可以通过寻找特定的火成岩体和矿化蚀变带等标志来发现金属矿产。勘探方法包括地质调查、地球物理勘探、地球化学勘探和钻探等。火成岩与金属矿产关系非金属矿产的形成非金属矿产也主要形成于火成岩中，特别是在碱性岩和基性岩中。这些岩石中的矿物质经过结晶分异和交代作用，聚集形成非金属矿床。常见的非金属矿产与火成岩有关的非金属矿产包括石灰石、白云石、萤石、磷灰石、硫铁矿等。这些非金属矿产在化工、建材、农业等领域具有广泛应用。找矿标志与勘探方法寻找非金属矿产的标志包括特定的火成岩体和围岩蚀变等。勘探方法包括地质填图、物探、化探和钻探等。同时，还需要考虑非金属矿产的开采和加工技术，以满足不同领域的需求。火成岩与非金属矿产关系课程总结与展望08火成岩的形成与演化阐述了岩浆的生成、运移、聚集、结晶和固结等过程，以及火成岩在时间和空间上的分布规律。火成岩鉴定与研究方法介绍了火成岩的野外观察、采样、室内鉴定以及地球化学、同位素年代学等研究方法。火成岩与地质作用探讨了火成岩在板块构造、地壳演化、成矿作用等地质过程中的重要作用。火成岩石分类与特征详细介绍了超基性、基性、中性和酸性火成岩的主要类型及其矿物组成、结构和构造特征。课程重点内容回顾火成岩与地球系统科学将火成岩研究与地球系统科学相结合，探讨火成岩在气候、环境、生态等地球系统过程中的作用。火星岩石学与比较行星学开展火星岩石学研究，为比较行星学提供重要依据，推动人类对太阳系行星的认识。岩浆演化与深部过程利用高精度年代学和地球化学手段，揭示岩浆演化的深部过程和动力学机制。火成岩石学研究前沿动态要点三发展趋势火成岩石学将更