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项目一造岩矿物和岩石鉴定任务二岩浆岩的识别——岩浆岩的产状【本节重点】
本章重点介绍岩浆岩的产状、了解岩浆岩产状特征、学会判别岩浆岩的不同产出形式。【本节难点】岩浆冷凝深度、岩浆成分及其规模以及围岩的产状对侵入岩产状的影响。【学习目标】通过本章的学习,掌握侵入岩和喷出岩的产状;掌握岩浆岩产状中岩脉、岩床、岩盆、岩盖、岩株、岩基等重要的产状。
岩浆岩的产状
指岩浆岩体的大小、形状、与围岩的接触关系,形成时的地质构造环境、距离地表的深度等。岩浆岩的产状侵入岩的产状喷出岩的产状整合侵入体不整合侵入体中心式喷发裂隙式喷发岩浆岩的产状岩浆岩的产状整合侵入体:侵入体与围岩的接触面平形于围岩的层理或片理,是岩浆沿围岩的层理或片理贯入而形成。根据形态分:岩床、岩盆、岩盖、岩鞍。不整合侵入体:侵入体切穿围岩的层理或片理,是岩浆沿斜交层理或片理的裂隙而形成。根据形态分为:岩基、岩株、岩脉、岩墙。岩浆岩的产状岩浆岩的产状
(1)、整合侵入体
岩浆岩的产状岩床(岩席)(sill):岩浆沿层面流动铺开,形成与地层相整合的板状岩体。规模不等,一般多为中小型,厚度一般较小,自数十厘米至数米,面积较大。在厚度较大的岩床中由于分异作用,各部分成分常不一致,下部的基性程度高于上部。基性与超基性岩石较为常见。岩盆(Lopolith):岩浆侵入岩层之间,岩体和围岩自四周向中心倾斜。中部受岩浆静压力使底板下沉断裂,形成中央微凹的盆状侵入体。岩盆直径可达数十至上百公里,岩体厚度数百至上千米。常发生分异作用。组成岩石一般为流动性大的基性、超基性和碱性岩。一、侵入岩的产状
(1)、整合侵入体
岩浆岩的产状岩盖(Laccolith):又称岩盘,岩浆向四周延伸不远,顶部隆起底部平坦,中央厚边部薄的上凸下平的透镜状侵入体。岩盘规模一般较小,直径十米至数百米。岩石多为酸性和碱性,粘度较大而不易顺层展布。岩鞍(Phacolith):又称岩脊。产于强烈褶皱区。褶皱过程中,岩浆挤入褶皱顶部软弱带—背斜鞍部或向斜槽部所形成的同生整合侵入体。通常成组出现。
岩浆岩的产状(2)、不整合侵入体
岩基(Batholith):属巨型侵入体,面积大于100km2,常产于褶皱带的隆起部位。一般为富含石英的侵入岩。平面上通常呈长园形。岩株(Stock):与围岩的接触面陡立,似树干状延伸,又称岩干。平面上近于圆形或不规则等轴形,出露面积小于100km2。深部与岩基相连。边部常有一些不规则的岩枝、岩镰、岩瘤。岩枝:岩基或岩株的边部呈不规则的枝杈深入到围岩中,这种枝杈称为岩枝。岩镰(Havpolith):产于褶皱带。通常沿着地壳中各种构造层的不整合面分布。主要特征是岩体超覆于围岩之上,向下有逐渐变小的趋势,剖面呈镰刀状或漏斗状。
(2)、不整合侵入体
岩浆岩的产状岩墙(Dike):切过围岩层理或片理的板状岩体。厚度比较规则且近于直立的板状侵入体,是岩浆沿断裂贯入的产物。(如津巴布韦大岩墙)。二、喷出岩的产状
岩浆岩的产状火山岩的喷发形式中心式喷发裂隙式喷发中心式喷发:
是近代火山活动最常见的喷发方式之一。岩浆沿管道喷达地表。喷发通道在平面上呈点状,又称点式喷发。喷发中心往往沿断裂带分布,或位于两组断裂交叉处。伴随这种喷发常有强烈的爆发现象。岩浆岩的产状二、喷出岩的产状(1)、中心式喷发的产状碎屑锥(火山碎屑锥):火山碎屑物质含量大于95%,围绕火山口堆积而成的锥状体。熔岩锥:以溢流产物为主,火山碎屑物质常<10%的物质堆积而成的锥体。岩浆不是一次溢出,而是多次溢出构成的宽而矮的穹隆,形似盾牌。岩浆岩的产状(1)、中心式喷发的产状混合锥(层火山):火山碎屑物与熔岩互层组成的火山锥。为喷发和溢流交替出现的火山活动产物。岩浆粘度小形成以熔岩流占优势的复合锥,反之构成以火山碎屑为主的混合锥。岩浆岩的产状(2)、裂隙式喷发的产状裂隙式喷发:指岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升,喷出地表,故又称为线状喷发。岩浆喷发活动比较缓和,通常无爆发现象,形成典型的熔岩被、熔岩流和熔岩瀑布。(2)、裂隙式喷发的产状岩浆岩的产状熔岩被:喷发规模大、厚度和成分较稳定、产状平缓的喷出岩体。熔岩被的覆盖面积以数千平方公里至数十万平方公里,厚度数百至数千米。熔岩被主要由裂隙式喷发而成,多为基性玄武岩。熔岩台地:指熔岩在地面形成的面积广大、表面比较平坦的地区。是流动性很强的玄武岩质熔岩大量涌出所致,如洪水泛滥,将地面填平造成。项目一造岩矿物和岩石鉴定任务二岩浆岩的识别——岩浆岩的分类【本节重点】
掌握岩浆岩主要类型。【本节难点】岩浆岩的分类依据。
【学习目标】通过本章的学习,掌握岩浆岩的分类依据;岩浆岩按其化学成分,矿物成分,结构构造及产状等分类特征。
岩浆岩的分类花岗岩玄武岩花岗斑岩岩浆岩的分类一、岩浆岩的化学成分酸度和碱度是岩浆岩分类的重要化学成分依据。酸度即指SiO2含量,据SiO2重量百分数,通常将火成岩分为四大类:据碱度(σ表示),又可将每大类岩石划分为三种类型:超基性岩SiO2<45%中性岩SiO253%~66%基性岩SiO245%~53%酸性岩SiO2>66%钙碱性岩σ<3.3碱性岩σ=3.3~9过碱性岩σ>9岩浆岩的分类对于超基性岩,是据SiO2和(K2O+Na2O)总量来划分碱度。
(K2O+Na2O)>3.5%为过碱性类型,如霓霞石、霞石岩、碳酸岩等;
(K2O+Na2O)<3.5%为钙碱性和碱性。金伯利岩习惯上称偏碱性超基性岩。
二、岩浆岩的矿物成分矿物成分主要考虑石英含量、暗色矿物种类及含量、长石的种类及含量(即钾长石或斜长石),以及似长石的有无及含量。(1)超基性岩类以不含石英,基本上不含长石和富含大量暗色矿物为特征;角闪石岩岩浆岩的分类(2)酸性岩类则以富含石英和贫暗色矿物为特征;(3)基性岩及中性岩类以其所含长石类型及暗色矿物种类加以区别;(4)钙碱性系列的岩石以不含似长石为特征,而且斜长石成分较同类的碱性系列岩石富含CaO;(5)碱性系列岩石的暗色矿物均为碱性暗色矿物,富含Na、Ti、Fe,如碱性角闪石,碱性辉石等。
岩浆岩的分类提问:什么样的矿物成分会影响岩浆岩的分类?答:矿物成分主要考虑石英含量、暗色矿物种类及含量、长石的种类及含量,以及似长石的有无及含量。岩浆岩的分类三、岩浆岩的产状根据产状,岩浆岩又可以分为侵入岩和火山岩。如果岩浆上升未达到地表即已冷凝,由此而形成的岩浆岩称为侵入岩。侵入岩又可根据形成深度不同进一步划分为深成岩和浅成岩。
深成岩一般形成于地表下3公里以上的深处,多形成大岩体;
浅成岩形成的深度小于3公里。常呈小岩体产出。岩墙岩浆岩的分类如果岩浆沿构造裂隙上升,由火山通道喷出地表,由此而形成的岩浆岩称为火山岩。火山岩又可分为两种岩石类型:一种是从火山喷发溢流出的熔浆冷凝而成的岩石叫熔岩或喷出岩;另一种是由火山爆发出来的各种碎屑物质从大气中降落下来而成的岩石叫火山碎屑岩。火山锥岩浆岩的分类根据上述原则,分类如下:(1)超基性岩大类:钙碱性系列的岩石是橄榄岩—苦橄岩类;偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩;过碱性岩石为霓霞岩—霞石岩类和碳酸岩类。(2)基性岩大类:钙碱性系列的岩石是辉长岩—玄武岩类;相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。(3)中性岩大类:钙碱性系列为闪长岩—安山岩类;碱性系列为正长岩—粗面岩类;过碱性岩石为霞石正长岩—响岩类。(4)酸性岩类:主要为钙碱性系列的花岗岩—流纹岩类。(5)脉岩类(6)火山碎屑岩类岩浆岩的分类岩浆岩分类表系列钙碱性碱性岩类超基性岩基性岩中性岩酸性岩碱性岩SiO2含量<45%45%—53%53%—66%>66%53%—66%石英含量无无或很少<55>20%无长石种类及含量一般无长石斜长石为主斜长石为主钾长石为主钾长石>斜长石钾长石为主含似长石暗色矿物种类及含量橄榄石辉石>90%主要为辉石,可有角闪石、黑云母、橄榄石等<90%以角闪石为主,黑云母、辉石次之15%—40%以角闪石为主,黑云母、辉石次之15%—40%以黑云母为主,角闪石次之10%—15%主要为碱性辉石和碱性角闪石<40%
>9035—9015—4015—409—15<40深成岩中粗粒结构或似斑状结构橄榄岩辉岩辉长岩闪长岩正长岩花岗岩霞石正长岩浅成岩细粒结构或斑状结构苦橄玢岩金伯利岩辉绿岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩霞石正长斑岩喷出岩无斑隐晶质结构斑状结构玻璃质结构苦橄岩科马提岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩响岩岩浆岩的分类岩浆岩的分类辉绿岩基性侵入岩粗面岩中性喷出岩浮岩酸性喷出岩给出下面岩浆岩的分类:岩浆岩的分类黑曜岩酸性喷出岩花岗细晶岩脉岩细晶岩类金伯利岩酸超基性侵入岩给出下面岩浆岩的分类:项目一造岩矿物和岩石鉴定任务二岩浆岩的识别——岩浆岩的结构和构造【本节重点】认识常见岩浆岩结构与构造。【本节难点】区分容易引起混淆的岩浆岩结构与构造。
【学习目标】通过本章的学习,掌握岩浆岩结构、构造的基本概念;岩浆岩的结构类型;岩浆岩的构造类型。
岩浆岩的结构和构造正长斑岩橄榄岩流纹岩岩浆岩的结构和构造一、岩浆岩的主要结构类型岩浆岩的结构:是指组成岩石的矿物的结晶程度,颗粒大小,晶体形态,自形程度和矿物间(包括玻璃)相互关系。闪长玢岩辉长岩岩浆岩的结构和构造岩浆岩的结构类型划分按矿物结晶程度按矿物颗粒绝对大小按矿物颗粒相对大小按矿物自形程度按矿物之间的关系全晶质结构半晶质结构玻璃质结构显晶质结构隐晶质结构等粒结构不等粒结构连续不等粒结构斑状结构自形粒状结构半自形粒状结构(花岗结构)他形粒状结构辉长结构间粒结构粗面结构包含结构环带结构文象结构反应变结构辉绿结构间隐结构交织结构嵌晶结构球粒结构蠕虫结构响岩结构提问:岩浆岩的结构类型可以根据什么划分?答:岩浆岩结构类型可根据矿物结晶程度、颗粒大小、自形程度以及相互关系进行划分。岩浆岩的结构和构造岩浆岩的结构和构造(一)结晶程度
结晶程度是指结晶质部分和非晶质部分之间的比例。按结晶程度可将岩浆岩的结构分为三类:火山玻璃中的羽状雏晶和球粒岩浆岩的结构和构造1、全晶质结构岩石全部由已结晶的矿物组成。多见于深成侵入岩中,说明岩石结晶条件好,缓慢结晶的产物。2、半晶质结构岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。多见于浅成岩和火山岩中。3、玻璃质结构岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。多见于火山岩中,是快速冷凝结晶的产物。岩浆岩的结构和构造(二)岩石中矿物的颗粒大小
矿物颗粒的大小一是指矿物颗粒的绝对大小,二是指矿物颗粒的相对大小。根据主要矿物颗粒的绝对大小,可把岩浆岩的结构分为:1、显晶质结构
岩石中的矿物颗粒,凭肉眼观察或借助于放大镜能分辨出矿物颗粒者。岩浆岩的结构和构造
显晶质结构按主要矿物颗粒的平均粒径又可分为:(1)粗粒结构:颗粒直径>5mm(2)中粒结构:颗粒直径在2mm-5mm之间(3)细粒结构:颗粒直径在2mm-0.2mm之间(4)微粒结构:颗粒直径<0.2mm如果颗粒直径>10mm者可称为巨晶,>30mm称为伟晶。岩浆岩的结构和构造2、隐晶质结构
矿物颗粒很细,肉眼或借助放大镜无法分辨出矿物颗粒者。如果在显微镜下可以看清矿物颗粒者,称显微晶质结构;如果镜下只有偏光反映,而无法分辨矿物颗粒者,称显微隐晶质结构。具隐晶质结构的岩石外貌呈致密状,有蜡状光泽,具瓷状断口。3、非晶质结构
即不结晶的玻璃,就是在显微镜下也看不到矿物晶粒的一种结构。有玻璃光泽,具贝壳状断口,这种结构常见于火山岩中,如黑曜岩。岩浆岩的结构和构造根据矿物颗粒的相对大小可划分为三种结构类型:1、等粒结构:岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。这种结构多见于侵入岩中(图中,1)。按矿物颗粒相对大小划分的结构1—等粒结构;2—似斑状结构;3—不等粒结构:4—斑状结构岩浆岩的结构和构造2、不等粒结构:岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。这种结构多见于侵入岩体的边部或浅成侵入岩中(图中,3)。3、斑状及似斑状结构:岩石中所有矿物颗粒可分为大小截然不同的两群,大者称为斑晶,小者和不结晶玻璃质称为基质,其中没有中等大小的颗粒,这点可与不等粒结构相区别。斑状与似斑状结构的区别是:如果基质为隐晶质及玻璃质,则称斑状结构;如果基质为显晶质,则称似斑状结构(图中,2、4)。。岩浆岩的结构和构造深部结晶的斑晶在随岩浆上升过程中,由于物化条件的改变,而产生熔蚀,形成浑园状、港湾状形态,称熔蚀结构;而含挥发分的斑晶在上升过程中常发生分解,在晶体边缘形成铁质分解氧化形成的磁铁矿等不透明矿物细粒集合体,称暗化边结构。斑状结构石英斑晶具熔蚀结构(左),角闪石斑晶具暗化边结构;右上方的角闪石为一自形晶(右),基质为隐晶和微晶结构岩浆岩的结构和构造斑状结构与似斑状结构对比表斑状结构似斑状结构基质隐晶质或玻璃质,少数情况下可为微粒结构显晶质,粒度可为细粒、中粒,甚至粗粒斑晶常是高温矿物,如高温石英、透长石低温稳定矿物成因斑晶早生成、基质晚形成、常见于浅成岩和喷出岩中斑晶和基质差不多同时形成、常见于浅成侵入岩和部分中深侵入岩中岩浆岩的结构和构造(三)岩石中矿物的自形程度
是指矿物晶体发育的完整程度。它主要取决于矿物的结晶习性,岩浆结晶的物理化学条件,结晶的时间及空间状态等。根据岩石中矿物自形程度可以分为3种不同的结构:矿物颗粒外形完整程度1—自形晶;2—半自形晶:3—它形晶岩浆岩的结构和构造1、自形晶结构:组成岩石的矿物颗粒基本上能按自己的结晶习性,发育成被规则的晶面所包围的晶体—自形晶。2、它形晶结构:组成岩石的矿物颗粒多呈不规则的形态—它形晶,找不到完整规则的晶面。3、半自形晶结构:组成岩石的矿物颗粒按结晶习性发育一部分规则的晶面,而其它的晶面发育不好,而呈不规则的形态,称为半自形晶。岩浆岩的结构和构造
(四)岩石中矿物颗粒间的相互关系包括矿物之间的相互关系和矿物与隐晶质之间的相互关系,常见的有:1、交生结构两种矿物互相穿插有规律地生长在一起。如文象结构、蠕虫结构及条纹结构等。岩浆岩的结构和构造(1)文象结构:岩石中钾长石和石英呈有规则的交生,石英具独特的棱角形或楔形,有规律地镶嵌在钾长石中,形似希伯莱文字,故称文象结构。文象结构是长石和石英在共结点同时结晶形成的。文象结构(王素绘)岩浆岩的结构和构造(2)条纹结构:钾长石和斜长石有规律的交生称为条纹结构。具条纹结构的长石,叫条纹长石。(3)蠕虫结构:许多细小的形似蠕虫状或指状的石英穿插生长在长石中,其中石英的消光位一致,称为蠕虫结构。岩浆岩的结构和构造2、反应边结构早生成的矿物与熔浆发生反应,当这种反应不彻底时,在早生成的矿物外圈,形成另一种成分完全不同的新矿物,完全或局部包围早结晶的矿物,这种结构称反应边结构。如橄榄石的辉石反应边,单斜辉石的角闪石反应边。如果这种“反应边”是由次生交代作用形成的,则称次变边结构,它是变质岩中的常见结构。岩浆岩的结构和构造3、环带结构与反应边结构类似,不同的是,反应生成矿物与被反应矿物同属一类矿物,仅端元成分及光性方位有差异,因而呈现为环带状特征。闪长岩中斜长石的环带结构岩浆岩的结构和构造4、包含结构较大的矿物颗粒中包含有许多较小的矿物颗粒,称为包含嵌晶结构。如果大的辉石或橄榄石中包含许多自形柱状的斜长石晶体,称嵌晶含长结构。5、填隙(间)结构由辉石等暗色矿物以及隐晶质、玻璃质充填于微晶斜长石粒间空隙形成的结构。岩浆岩的结构和构造二、岩浆岩的主要构造类型岩浆岩的构造: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、充填方式等。枕状玄武岩杏仁状粗安岩岩浆岩的结构和构造岩浆岩的构造类型划分常见的侵入岩构造常见的喷出岩构造块状构造带状构造球状构造斑杂构造流动构造晶洞构造气孔构造枕状构造流纹构造杏仁状构造绳状构造柱状节理构造岩浆岩的结构和构造(一)块状构造(均一构造)组成岩石的矿物在整块岩石中分布是均匀的,岩石各部分在成分上或结构上都是一样的。岩浆岩的结构和构造(二)带状构造不同成分的岩石彼此逐层交替,或者是成分相同但结构、颜色及造岩矿物成分或数量不同的岩石彼此逐层交替呈带状、条带状,彼此平行或近于平行的一种构造。带状构造(带状辉长岩祁连山)岩浆岩的结构和构造(三)斑杂构造在岩石的不同部分,其矿物成分或结构构造差别很大,因此整个岩石看起来是不均一的,斑斑块块,杂乱无章,称为斑杂构造。斑杂构造(岩浆岩的结构和构造(四)气孔构造和杏仁构造主要见于熔岩层之顶部,它是由于从冷凝着的岩浆中,尚未逸出的气体,上升汇集于岩流项部,冷凝后留下的气孔,称为气孔构造。当气孔被岩浆期后矿物所充填,其充填物宛如杏仁,称为杏仁构造。
气孔构造杏仁构造岩浆岩的结构和构造(五)流纹构造它是由不同颜色的条纹和拉长的气孔等表现出来的一种流动构造,它是在熔岩流动过程中形成的。它们常见于流纹岩、英安岩和粗面岩中。
流纹构造(已褶皱变形)岩浆岩的结构和构造(六)球状构造岩石中的矿物可围绕某一中心呈同心层状或放射状生长的球状体,称为球状构造。如某些球状花岗岩,球状流纹岩,球状辉长岩等。
球状构造岩浆岩的结构和构造(七)晶洞构造和晶腺构造深成侵入岩中若出现了原生孔洞者即叫晶洞构造。如果在这些孔洞壁上生长着排列很好的晶体则称为晶腺构造。岩浆岩的结构和构造(八)枕状构造这是海底溢出的基性熔岩流中常见的构造,状似枕头,大小不等,互相堆积,其上面多呈弧形,底面较平,有时受下伏枕体的影响,局部凹入或陷于两枕交界处。
枕状构造岩浆岩的结构和构造(九)流面流线构造岩浆岩中片状矿物、板状矿物及扁平捕虏体、析离体的平行排列,形成流面构造;而柱状矿物和长析离体、捕虏体的定向排列,形成流线构造。它们是岩浆流动的遗迹,流面与围岩接触面平行,流线与岩浆流动方向一致。
流面和流线构造岩浆岩的结构和构造(十)原生片麻状构造岩石中的暗色矿物呈断断续续的定向排列,其间被浅色粒状矿物所分开。它是流动的岩浆对围岩强烈挤压而产生的,也是岩浆的流动遗迹,这种构造多见于侵入体的边缘。岩浆岩的结构和构造(十一)原生节理(1)L节理亦称层节理。平行于流面方向,一般与接触面平行。层节理面常较平滑,可有一些岩脉或矿脉充填;(2)Q节理亦称横节理。与流线方向垂直。这种节理直而长,节理面粗糙,常充填岩脉和矿脉。(3)S节理亦称纵节理。平行流线方向,同时又垂直层节理和横节理。一般没有岩脉或矿脉充填。岩浆岩的结构和构造
侵入岩中的原生节理Q:横节理;S:纵节理;L:水平节理;d:斜交节理项目一造岩矿物和岩石鉴定任务二岩浆岩的识别——岩浆岩的矿物成分【本节重点】
本章重点岩浆岩的主要造岩矿物,岩浆岩的矿物成分与矿物结晶顺序的关系,岩浆岩的矿物成分与化学成分的关系。【本节难点】岩浆岩的矿物成分与矿物结晶顺序的关系。
【学习目标】通过本章的学习,掌握岩浆岩中的主要造岩矿物;岩浆岩中矿物成分的分类;岩浆岩的矿物成分与矿物结晶顺序的关系(鲍温反应系列);岩浆岩的矿物成分与化学成分的关系。
火成岩中的矿物成分受控于岩浆的化学成分和结晶条件,它不仅是岩浆分类命名的主要依据,而且是理解岩石的化学成分、岩石成因和成矿作用的基础。一、岩浆岩的主要造岩矿物
岩浆岩的矿物成分矿物花岗岩花岗闪长岩闪长岩辉长岩纯橄榄岩石英25212
正长石40153
斜长石富钠斜长石26
中长石
4664
富钙斜长石
65
黑云母5351
角闪石113133
单斜灰石
814
斜方灰石
362橄榄石
795磁铁矿21223钛铁矿11
2一、岩浆岩的主要造岩矿物
岩浆岩的造岩矿物主要是Mg、Fe、Ca、Na、K的硅酸盐、铝硅酸盐,Fe、Ti氧化物,以及石英及其同质多像变体。根据化学成分的特点和颜色,造岩矿物可分为硅铝矿物和铁镁矿物两类:⊙硅铝矿物:指SiO2与Al2O3含量较高,不含铁、镁的铝硅酸盐矿物,如石英、长石和似长石类(霞石、白榴石、方钠石等)矿物。由于其颜色浅,也称浅色矿物。⊙铁镁矿物:指富含镁、铁、钛、铬的硅酸盐和氧化物矿物,如橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等。由于其颜色深,也称暗色矿物或深色矿物。二、岩浆岩的矿物成分与矿物结晶顺序的关系鲍温反应系列:鲍温反应系列(Bowensreactionseries)简称反应系列。岩浆在结晶作用过程中,由于物理化学条件的改变,先析出的矿物与岩浆发生反应,鲍温反应系列使矿物成分发生变化,产生新的矿物。鲍温反应系列二、岩浆岩的矿物成分与矿物结晶顺序的关系根据鲍温反应系列原理,岩浆在结晶过程中常有规律地产生连续反应系列和不连续反应系列两个并行的分支:(1)连续反应系列:反映斜长石固溶体矿物从岩浆中结晶的顺序,从高温到低温,依次由钙质斜长石向钠质斜长石连续转化。(2)不连续反应系列:反应铁镁矿物从岩浆中结晶的先后顺序,首先结晶的是橄榄石,其后结晶的依次是辉石、角闪石,后期结晶的是黑云母。随着岩浆的冷却,从岩浆中同时析出一种铁镁矿物和一种斜长石,两者互相独立地进行,两个系列之间位于同一水平线上的矿物可以同时结晶,形成某种岩石类型的主要矿物成分。二、岩浆岩的矿物成分与矿物结晶顺序的关系①玄武岩浆在冷却结晶过程中,根据反应性质不同分为连续系列与不连续系列。②靠上部者形成温度高,先结晶,越靠下部越晚结晶。③早期晶出的矿物与岩浆反应可生成系列中低位相邻的新矿物。④两系列中形成温度相近的矿物可在岩浆中同时结晶。
⑤随着岩浆的冷却和温度的降低,两个分支在下部汇合成简单的不连续系,石英是其最终结晶产物。三、岩浆岩的矿物成分与化学成分的关系SiO2、Al2O3、CaO+Na2O+K2O的含量对岩石的矿物组合具有显著的影响。(1)SiO2饱和矿物:当岩浆中SiO2饱和时,岩石中会出现SiO2饱和矿物(长石、辉石、角闪石、黑云母等)与石英(原生的游离SiO2)共生的矿物组合;当岩浆中SiO2不饱和时,岩石中出现SiO2不饱和矿物(霞石、白榴石等)组合,而不出现石英;当岩浆中SiO2含量适当时,岩石中仅出现SiO2饱和矿物(长石、辉石、角闪石、黑云母等)组合,既不出现石英,也不出现霞石和白榴石等。项目一造岩矿物和岩石鉴定任务二岩浆岩的识别——岩浆岩的肉眼鉴定方法【本节重点】岩浆岩标本的肉眼鉴定和描述。【本节难点】岩浆岩标本的描述。
【学习目标】通过对各类岩浆岩手标本的观察和描述,基本掌握各类岩石的矿物成分、矿物共生组合,以及结构、构造、次生变化等主要岩性特征,从而培养鉴定岩石的能力。
岩浆岩的肉眼鉴定方法闪长岩正长岩煌斑岩岩浆岩的肉眼鉴定方法一、颜色岩浆岩手标本的颜色是由组成岩石的矿物颜色的总和构成的一种混合色,其深浅取决于色率即暗色矿物在岩石中的百分含量。各类岩石的色率为:超基性岩>70,基性岩40-70,中性岩15-40,酸性岩<15。辉橄岩超基性岩辉石岩基性岩安山岩中性岩英安岩酸性岩岩浆岩的肉眼鉴定方法1、深成岩的颜色一般超基性岩、基性岩为深色,如橄榄岩、辉石岩、角闪岩等;酸性岩为浅色,如花岗岩;中性岩的颜色介于二者之间,如闪长岩、正长岩等。角闪岩岩浆岩的肉眼鉴定方法2、浅成岩的颜色多受矿物粒度大小、结品程度的影响。一般微晶和隐品质岩石比相同成分的深成岩石颜色深即结晶程度差的岩石比结晶程度好的岩石的颜色深,如流纹岩比花岗岩颜色深、安山岩比闪长岩的颜色深。流纹岩花岗岩岩浆岩的肉眼鉴定方法3、喷出岩的颜色不仅受到岩石成分、次生变化、结晶程度等方面的影响,而且还受到强烈氧化燃烧作用的影响。一般情况下,基性喷出岩多呈黑、黑绿色,蚀变后呈中绿一浅绿色;中性喷出岩呈深灰、暗紫一紫红色;偏碱性的粗面岩类为浅灰一深灰色;酸性喷出岩呈浅灰一粉红色。角斑岩-中性喷出岩岩浆岩的肉眼鉴定方法二、构造岩石构造是较宏观的岩石构成特征,要求观察尺度比较大,最好在露头上观察。室内构造主要在手标本上观察,因此,手标本对构造的描述要细致,尽量定量。(1)条带状构造:描述条带的颜色、疏密、宽窄及粒度、成分等特征;(2)气孔构造:描述气孔的数量、大小、形状、分布排列和内壁的光滑程度;(3)杏仁构造:描述杏仁体是呈放射状的还是呈同心状充填的,或是自气孔壁的一侧呈单方向逐渐充填的;岩浆岩的肉眼鉴定方法(4)流纹构造:描述时要注意不同颜色组成的流纹的粗细、疏密等特征。具气孔构造、杏仁构造流纹构造岩浆岩的肉眼鉴定方法三、结构结构是指组成岩石的矿物的形状、大小及相互关系。肉眼观察岩石结构主要看颗粒形状和大小。(1)大小:包括粒度及其分布。肉眼可见颗粒的粒度可用粒度对比图估计,颗粒粗大者则直接用尺测量。肉眼不能分辨颗粒者,则视岩石的颜色、光泽和断口等特征判断属隐晶质或玻璃质。岩浆岩的肉眼鉴定方法三、结构结构是指组成岩石的矿物的形状、大小及相互关系。肉眼观察岩石结构主要看颗粒形状和大小。(1)大小:包括粒度及其分布。肉眼可见颗粒的粒度可用粒度对比图估计,颗粒粗大者则直接用尺测量。肉眼不能分辨颗粒者,则视岩石的颜色、光泽和断口等特征判断属隐晶质或玻璃质。粒度对比图岩浆岩的肉眼鉴定方法(2)形状:包括矿物的自形程度和结晶习性矿物按自形程度分为自形矿物的晶面完整、半自形部分晶面完整、部分不规则外形和它形无完整晶面、外形不规则。矿物按结晶习性分等轴粒状、板状、鳞片状、柱状、针状、纤维状等,对岩浆岩而言,自形程度较重要。岩浆岩的肉眼鉴定方法
一般对于岩石手标本结构的描述,做如下要求:(1)对于显晶质岩石,当其主要造岩矿物粒度大致相等时,一般要求写出粒度与结构名称即可,如中粒辉长结构、粗粒花岗结构、等。(2)对于具有斑状结构或似斑状结构的岩石,还应指明基质所具有的结构。(3)对于隐晶质和玻璃质岩石,一般只需写明隐晶质结构、半晶质结构或玻璃质结构即可因为对于具隐晶质、玻璃质等结构的岩石,肉眼很难看清岩石的结构,只有在显微镜下观察岩石薄片,才能确定具体结构。岩浆岩的肉眼鉴定方法三、矿物成分按百分含量,组成岩石的矿物可分为主要矿物>10%、次要矿物1%-10%和副矿物<1%。(1)显晶质等粒结构岩石的描述。一般要求描述主要矿物、次要矿物、副矿物、次生矿物。通常含量高的先描述,含量低的后描述,按“先高后低”的顺序进行。岩浆岩的肉眼鉴定方法(2)矿物特征的描述。应包括矿物形态、风化或蚀变程度、光泽、肉眼及镜下鉴定特征包括可反映岩石的结构、构造等特征)、粒度、目估合量等。(3)斑状结构或似斑状结构岩石描述。先描述斑晶,后描述基质。应先指明斑晶矿物在整个岩石中的目估含量。然后以斑晶矿物含量“先高后低”的顺序描述其特征。再描述基质中矿物的特征。若基质中矿物粒度呈细粒或更粗时,其描述方法和要求与描述斑晶矿物一致。若基质矿物粒度小于细粒时,一般只要求指明主要矿物、次要矿物即可,不需要做详细描述。岩浆岩的肉眼鉴定方法实例:(1)辉长岩岩石为暗灰色,较新鲜、断口不平整,中粒半自形粒状结构,矿物颗粒粒径一般在2mm-5mm,块状构造。岩石比重较大。肉眼可清楚地见到绿黑色短柱状的普通辉石,粒径多在3mm-4mm左右,含量约40%±;黄绿色的细粒橄榄石约5%;浅色矿物主要是板状的斜长石,肉眼观察可见聚片双晶,玻璃光泽,含量约40%±。岩浆岩的肉眼鉴定方法(2)黑云母花岗岩岩石较新鲜,呈浅肉红色,中粗粒结构,块状构造。主要由钾长石、斜长石、石英及少量黑云母组成。长英质矿物含量占90%以上,其中钾长石呈浅红色,板状,外形不规则,颗粒粒径大小为2mm-3mm,含量约45%;斜长石,浅灰色,板状,自形程度较好,颗粒大小为2mm-2.5mm,含量约20%;石英呈灰色,半透明,他形粒状,含量>25%,粒径为2mm-3mm。暗色矿物主要为黑云母,呈鳞片状,黑褐色,含量<10%,有的已蚀变为褐色的蛭石或绿泥石。副矿物为榍石和磁铁矿,含量甚微约<1%。岩浆岩的肉眼鉴定方法(3)伊丁石玄武岩岩石呈灰黑色,具斑状结构和气孔构造。斑晶主要为伊丁石,红棕色,玻璃光泽,呈片状集合体,大小为1mm-2mm,系橄榄石蚀变产物,含量约10%。基质为隐晶至微粒结构,可见细针状灰白色斜长石微晶,在暗淡的基质中以其较强的玻璃光泽显现出来。气孔构造发育,多呈圆形或椭圆形,孔径为5mm-6mm,孔壁光滑。有的气孔充填有方解石,形成杏仁体,略呈定向排列。岩浆岩的肉眼鉴定方法(4)粗面岩岩石主要由钾长石及玻璃质组成,含少量铁矿。岩石具斑状结构,斑晶的熔蚀现象强烈,斑晶成分主要为透长石,个别含石英斑晶。基质为在玻璃质的基底上无定向地散布着自形的钾长石微晶及赤铁矿的小颗粒,在斑晶周围可有绕斑晶流动现象,具定向排列,为粗面结构特点。岩浆岩的肉眼鉴定方法(5)黝方石响岩岩石中主要矿物为钾长石、酸性斜长石,透辉石,次要矿物为霓石、黝方石、黑云母。岩石结构为斑状结构,矿物成分均可呈斑晶出现,并有被基质熔蚀的现象。在黝方石斑晶的边部均有细小的霓石集合体组成反应边,内部常有铁矿包裹体排列成棋盘格状,基质由结晶细小的霓石和碱性长石集合体组成,碱性长石均呈微晶状。岩石中还含有数量不等的火山碎屑(晶屑),它们与斑晶的区别是不具有自形晶体,呈尖棱角的不规则粒状,且大小不一,其边部也可具有熔蚀边。(此岩石为向火山碎屑岩类的凝灰熔岩过渡)。项目一造岩矿物和岩石鉴定任务二岩浆岩的识别——岩浆岩的形成【本节重点】
本章重点介绍岩浆、岩浆作用、岩浆的演化、岩浆岩的形成和常见类型,岩浆作用及岩浆作用的类型以及岩浆的分异和同化混染作用。【本节难点】岩浆作用类型及分异和同化混染作用对岩浆岩形成的影响。
【学习目标】通过本章的学习,掌握岩浆、岩浆作用、岩浆的演化、岩浆岩的形成和常见类型,掌握岩浆、岩浆作用和岩浆岩的基本概念。
一、岩浆的概念
1.岩浆的定义:岩浆是地下富含挥发分的高温熔融体。喷出地表的岩浆称之为熔浆。2.岩浆的成分:岩浆的组分中占99%以上的只有9种元素即氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁和钛,其中后8种元素与氧组成的氧化物含量占火成岩总重量的99%左右,特别是二氧化硅的含量最高,在不同的岩浆中占总重量的45~75%。另外,岩浆中还含有水蒸气、二氧化碳等挥发组成。
在岩浆中,二氧化硅被称作酸性组分;铁、镁和钙称作基性组分;钠和钾称作碱性组分。在岩浆中酸性组分与基性组分的含量常呈反消长关系。因此,常按二氧化硅含量高低将岩浆划分为:超基性岩浆(sio2<45%);基性岩浆(sio245%-52%);中性岩浆(sio252%-65%);酸性岩浆(sio2>65%)。
岩浆(magma)3.岩浆的温度岩浆的形成温度在600-1200度之间。由超基性-酸性岩浆,其形成温度由高到低。4.岩浆的粘度由超基性-酸性,岩浆的粘度由高到低,同时岩浆中挥发分含量的高低也影响着岩浆的粘度。岩浆(magma)二、岩浆作用的概念1.定义:岩浆从形成、运移,直至冷凝成岩的过程称之为岩浆作用。2.岩浆作用的分类:根据岩浆的活动特点,可将岩浆作用分为侵入作用和喷出作用两种基本类型。1)侵入作用:岩浆从地下深处运移到地下浅处,并冷凝成岩的过称为侵入作用。2)喷出作用:岩浆从地下深处向上运并喷出地表,最后冷凝成岩的过程称为喷出作用。
岩浆作用岩浆作用根据岩浆侵入深度可把侵入作用分为深成侵入作用(侵入深度>3km)→深成侵入体浅成侵入作用(侵入深度<3km)→浅成侵入体侵入岩的基本形态岩浆作用(1)深成侵入体特点:①形成时温度和压力较高,岩浆冷凝缓慢,矿物有较多的结晶时间,岩石多呈全晶质中粗粒结构;②一般规模较大,常见岩基和岩株两种形态;③围岩受高温影响,接触变质作用较强。(2)浅成侵入体特点:①由于形成时温度和压力较低,岩浆冷凝快,矿物没有充足的时间生长,因而矿物晶体细小,岩石常具中细粒结构或斑状结构;②一般规模一般较小,常见岩床、岩墙、岩盆、岩盖等形态;③围岩接触变质作用较弱,甚至没有变质。岩浆的演化一、岩浆的分异作用
岩浆的分异作用是指成分均一的岩浆,在没有外来物质加人的条件下,由于物理化学条件的改变,分化为若干成分不同的岩浆的过程。可以发生在岩浆尚未上升之前,也可以发生在上升的过程中,分异方式主要有熔离分异作用、结晶分异作用和气态分异作用三种。岩浆的演化熔离分异作用:这种分异作用是在岩浆结晶之前的液态状况下发生的,主要受重力及温度的影响分成两种或多种成分不同的互不混合的岩浆的过程。结晶分异作用:在岩浆冷凝结晶过程中,各种成分按一定顺序结晶而从岩浆中逐渐分离出来的过程称结晶分异作用。气态分异作用:这种在岩浆分异作用的后期,大量挥发性成分从岩浆中分离出来的过程。岩浆的演化二、岩浆的同化混染作用
岩浆熔化围岩,使围岩中某些化学成分通过化学反应或直接熔融而加人到岩浆中去,使岩浆成分发生改变的作用称为同化混染作用。
原始岩浆的种类虽然有限,但通过岩浆的分异作用和同化混染作用会
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