《侵入岩及侵入作用》课件

侵入岩及侵入作用侵入岩是由岩浆在地壳内部冷却凝固而形成的岩石。侵入作用是岩浆在地壳内部运动和冷却凝固的过程。什么是侵入岩岩浆在地壳内部冷凝形成的岩石岩浆在地壳内部缓慢冷却，结晶形成的岩石称为侵入岩。与岩浆在地表或接近地表喷发形成的喷出岩不同，侵入岩形成于地壳深处。侵入岩的形成过程1岩浆的形成地壳深处的岩石在高温高压下发生部分熔融，形成岩浆。2岩浆的上升岩浆密度小于周围岩石，向上运移至地壳浅层。3岩浆的冷凝岩浆冷却，逐渐凝固，形成侵入岩。岩浆的成分岩浆的成分主要由二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾等组成。岩浆中二氧化硅的含量对岩浆的粘度和流动性具有重要影响，是决定岩浆类型的重要因素。70%SiO2二氧化硅含量最高，约占50%~75%。15%Al2O3氧化铝含量次之，约占10%~15%。10%FeO氧化铁含量约占5%~10%。5%CaO氧化钙含量约占1%~5%。岩浆的温度岩浆温度影响岩浆的粘度、流动性以及结晶过程。类型温度范围基性岩浆1000-1200℃中性岩浆900-1100℃酸性岩浆700-900℃岩浆的流动性岩浆的流动性是指岩浆在一定压力下流动和变形的能力，影响因素包括温度、成分和气体含量。温度越高，岩浆的粘度越低，流动性越强。成分不同，岩浆的粘度和流动性也有差异。岩浆中气体含量高，会降低岩浆的粘度，提高流动性。岩浆的凝固过程1冷却降温岩浆温度下降，热能散失2结晶过程岩浆中矿物开始结晶3固态岩石最终形成侵入岩侵入岩的内部结构岩浆岩内部结构侵入岩的内部结构，包括岩浆冷凝时形成的各种结构，如斑状结构、块状结构、流动结构等。花岗岩的结构花岗岩是典型的侵入岩，常具有粒状结构，由不同大小的矿物颗粒组成。接触带结构侵入岩与围岩接触部位形成的接触带，常具有交代结构，如角岩结构。岩体的形状和大小岩体形状岩体形状多种多样，受岩浆侵入方式、围岩性质、构造应力等影响。岩体大小岩体大小差异巨大，从几平方公里到几百平方公里不等。典型形状常见形状有岩床、岩脉、岩株、岩穹等。岩体的形成机理岩浆上升岩浆在压力和浮力作用下，沿着地壳薄弱带向上移动。岩浆侵入岩浆侵入地层，并与围岩发生接触和相互作用。岩浆冷凝岩浆在侵入过程中逐渐冷却，并最终凝固成侵入岩体。地质构造运动岩浆侵入后，地壳的构造运动会对岩体产生影响，使其变形和断裂。侵入岩的分类1深成岩深成岩在岩浆在地壳深处缓慢冷却形成，结构致密，矿物结晶良好。2浅成岩浅成岩在岩浆在地表附近冷却形成，冷却速度较快，矿物结晶较小。3喷出岩喷出岩是岩浆喷出地表后快速冷却形成，结构疏松，矿物结晶细小或没有结晶。侵入岩的结构特征块状结构侵入岩体内部没有明显的结构特征，矿物颗粒均匀分布，呈块状。片麻状结构岩体内部矿物颗粒呈定向排列，形成片状或带状结构，常见于深成岩体。斑状结构岩体中包含较大的矿物晶体，称为斑晶，周围包裹着较小的矿物晶体。气孔结构岩体中存在气孔，由岩浆冷却过程中气体逸出形成，常见于浅成岩体。侵入岩的矿物组成主要矿物侵入岩主要由石英、长石、云母等矿物组成。石英是二氧化硅的晶体，硬度高，有玻璃光泽。长石是硅酸盐矿物，颜色多样，有解理面。云母是硅酸盐矿物，具有片状结构，易于剥离。次要矿物除了主要矿物，侵入岩还含有一些次要矿物，如辉石、角闪石、橄榄石等。这些矿物通常含量较低，但对岩石的性质和特征也有一定影响。比如辉石和角闪石是暗色矿物，赋予岩石深色。火成岩的成因类型喷出岩岩浆喷出地表后冷凝形成的岩石，通常具有气孔、杏仁状结构，如玄武岩、流纹岩。侵入岩岩浆在地壳深处冷凝形成的岩石，通常具有块状结构，如花岗岩、闪长岩。侵入岩的侵入方式岩浆的侵入方式侵入岩的形成方式主要有两种，一种是岩浆沿着地层裂缝或断裂带侵入，形成岩脉或岩墙；另一种是岩浆沿着地层层面侵入，形成岩床或岩盖。岩浆的流动性岩浆的流动性取决于岩浆的成分、温度和压力等因素，岩浆的流动性越高，侵入的距离越远，侵入的方式也越复杂。岩浆的冷却速度岩浆的冷却速度会影响侵入岩的结构和矿物组成，冷却速度越快，晶体越小，结构也越细粒。侵入岩的侵入时间绝对年龄放射性同位素测年岩浆冷凝时间相对年龄地层层序侵入顺序侵入岩的侵入时间是研究地质演化过程的重要指标。侵入岩的侵位深度侵入岩的侵位深度是指岩浆侵入地壳的深度，直接影响着岩浆的冷却速度和结晶程度，进而影响着侵入岩的矿物组成、结构和构造。一般来说，侵位深度越深，岩浆冷却速度越慢，结晶程度越高，形成的侵入岩岩性更粗粒，结构更完整，构造更复杂。反之，侵位深度越浅，岩浆冷却速度越快，结晶程度越低，形成的侵入岩岩性更细粒，结构更简单，构造更简单。侵位深度的划分可以分为三种类型：浅成岩、中深成岩和深成岩。浅成岩是指侵位深度小于5公里，中深成岩是指侵位深度在5公里至10公里之间，深成岩是指侵位深度大于10公里。不同的侵位深度会形成不同的侵入岩类型，例如花岗岩通常是深成岩，而辉长岩则是浅成岩。侵入岩的侵入规模侵入岩的侵入规模是指岩体侵入地壳的范围和体积。侵入规模的大小直接影响到岩体对周围岩石的影响程度，以及矿产资源的富集程度。侵入规模一般用岩体的面积和体积来表示。小规模中规模大规模侵入规模的大小直接影响到岩体对周围岩石的影响程度，以及矿产资源的富集程度。侵入岩的侵入顺序1先侵入岩岩浆首先侵入地壳，形成最早的侵入岩。2后侵入岩岩浆后来侵入地壳，形成较晚的侵入岩。3多期侵入岩浆多次侵入，形成多个侵入岩体。侵入岩的侵入顺序是指岩浆侵入地壳的先后顺序。不同的岩浆侵入时间不同，形成的侵入岩体也不同。先侵入岩的岩浆先侵入地壳，后侵入岩的岩浆后侵入地壳。多期侵入是指岩浆多次侵入地壳，形成多个侵入岩体。侵入岩的接触作用热接触变质侵入岩与围岩接触，高温岩浆使围岩发生变质，形成接触变质带。交代作用岩浆中的挥发份与围岩发生化学反应，改变围岩的矿物成分。混合作用岩浆与围岩发生混合，形成新的岩石类型。侵入岩的热液作用11.矿物沉淀热液溶液中的金属元素冷却后，以矿物形式沉淀，形成矿脉，可形成金银铜等矿产资源。22.蚀变作用热液溶液与围岩发生化学反应，改变围岩的矿物成分，形成新的矿物组合。33.矿体形成热液溶液在岩石裂隙中沉淀，形成矿体，如金矿、铜矿、铅锌矿等。侵入岩的变质作用热力变质侵入岩的热量使周围岩石发生变质，形成接触变质带。压力变质侵入岩的压力使周围岩石发生变形，形成动力变质带。化学变质侵入岩的化学成分与周围岩石发生反应，形成交代变质带。侵入岩与构造的关系侵入岩的形成与地壳构造运动密切相关。地壳运动导致地层褶皱、断裂，为岩浆提供了上升通道。岩浆沿着断裂带侵入，形成沿断裂带分布的岩体，如岩墙、岩脉等。侵入岩的分布反映了地壳的构造格局，例如，岩浆活动频繁的地区往往是地壳活动强烈的区域。侵入岩的侵入可以改变地壳的应力状态，从而影响地壳的构造运动。侵入岩与成矿的关系矿床类型侵入岩体与各种类型的矿床密切相关，比如，岩浆热液矿床、变质热液矿床，以及与侵入岩有关的沉积矿床。矿床形成侵入岩体形成过程中的热液活动，可将金属元素带到围岩中，形成矿床。侵入岩体的冷却过程可形成具有一定经济价值的矿物。侵入岩的分布特点侵入岩在地壳中的分布范围很广，从大陆内部到海洋边缘，从高山到平原，都有侵入岩的分布。侵入岩的分布与地质构造密切相关，通常与造山运动有关。在全球范围内，侵入岩主要分布在以下地区:1.环太平洋火山地震带：该地区是全球最大的火山地震带，也是侵入岩分布最密集的地区之一。2.地中海-喜马拉雅火山地震带：该地区也是一个重要的侵入岩分布区，特别是阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉等地。3.大西洋中脊：该地区是全球最大的洋中脊，也是侵入岩分布的重要区域。侵入岩的工程地质特征高强度和耐久性侵入岩通常具有高强度和耐久性，使其成为建筑材料的理想选择。节理和裂隙侵入岩可能存在节理和裂隙，这些结构可能会影响岩石的稳定性和承载能力。地下工程侵入岩的坚固性使其成为隧道、地下室和矿井的理想岩体。潜在的工程风险侵入岩的节理、裂隙和风化程度可能会导致工程风险，例如滑坡或崩塌。侵入岩的勘探方法1地质调查通过野外地质调查，收集岩体特征数据。2地球物理勘探利用地震波、电磁波等物理方法探测地下岩体。3地球化学勘探分析岩体中化学元素的含量和分布规律。4钻探取样获取岩芯样品，进行岩性、结构、矿物等分析。侵入岩的开采利用11.建筑材料侵入岩坚固耐用，是建筑材料的重要来源，包括房屋、桥梁和道路等。22.装饰石材花岗岩、大理石等侵入岩，具有独特的纹理和颜色，是理想的装饰材料。33.工业原料侵入岩富含多种矿物，是冶金、化工等行业的宝贵资源。侵入岩的环境地质问题矿山开采侵入岩矿山开采会对周围环境造成一定的影响，例如，破坏地表植被、污染水体等。因此，在进行侵入岩矿山开采时，必须做好环境保护工作。水库建设侵入岩中往往存在一些裂隙和节理，这些裂隙和节理可能会导致水库渗漏，造成水资源的浪费，甚至引发地质灾害。侵入岩研究的意义地质研究侵入岩提供关于地球内部过程的信息，有