第四章 岩浆作用与岩浆岩.ppt

1、,二、侵入体的产状,侵入体的产状是侵入体的形态，大小及其与围岩的关系。 1、岩墙、岩脉 是岩浆沿围岩中的裂缝挤入后冷凝的产物， 呈狭长形、切割围岩的成层方向，宽数厘米至数十米，长数米至数十公里。产状直立和近于直立式称岩墙；斜向插入时称岩脉。,3.岩盆与岩盖（岩盘） 基性岩浆沿围岩层间空隙挤入，宽展后冷凝形成，其下有管状通道与下部更大侵入体相连。 中间下凹，呈盆状，称岩盆；下平上拱，呈蘑菇状，称岩盖。,2. 岩床 岩浆沿围岩层间空隙挤入后冷凝形成的产物呈层状或板状，延伸方向与围岩层面平行，厚数米至数百米。,4. 岩株 横截面为数十平方公里内的不规则状侵入体叫岩株。 岩株边缘常有分枝贯入围岩中，规

2、模较大的称岩枝；规模较小的狭长状的称岩墙或岩脉。 5.岩基 横截面大于100平方公里的极大规模侵入体叫岩基。 岩基边缘常有分枝贯入围岩，规模至几十平方公里的为岩株，规模较小的狭长状的称岩墙或岩脉。,第四节 岩浆岩的物质成分,一、岩浆岩的化学成分 地球化学研究资料表明，差不多地壳中所有的元素都可以在岩浆岩中出现，但其含量却很不相同，含量最多的是：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti等元素，这些元素称为造岩元素，其总和约占岩浆岩总重量的99.25%，其次为P、H、Mn、B等元素，氧的含量最高，占岩浆岩重量46.59%，占体积94.2%。,在研究岩浆岩的化学成分时常常用氧化物重量百分比来

3、表示 从表中可以看出：SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O和H2O等九种为最主要，占岩浆岩平均化学成分的98%左右，并且在各类岩石中都能出现。,二、岩浆岩的矿物成分 岩浆岩的矿物成分，对于了解岩石的化学成分、生成条件，以及岩石成因都有重大的意义。同时它也是岩浆岩分类和鉴别的主要依据。组成岩浆岩的矿物，常见的不过20几种，这些构成岩石的矿物通称为造岩矿物。 (一)、硅铝矿物和铁镁矿物 常见造岩矿物根据其化学成分可分为两类： 1、硅铝矿物 SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、长石类及似长石类，这些矿物颜色均较浅，所以又叫浅色矿物。,2、铁镁矿物 F

4、eO与MgO含量较高，SiO2含量较低，如橄榄石、辉石类、角闪石类及黑云母类等，这些矿物颜色一般较深，所以又叫暗色矿物。 岩浆岩中暗色矿物的百分含量通常称为“色率”。也就是暗色矿物和浅色矿物在岩石中的比例，它是岩浆岩鉴定和分类的重要标志之一。 浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩，其色率在030之间。 暗色岩：色率在60100，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩，如橄榄岩、辉长岩等。 根据色率可以粗略判断岩石的成分和酸性程度。,(二)、主要矿物、次要矿物、副矿物 按矿物在岩浆岩中的含量和在岩浆岩分类中的作用，可分为以下三类： 1、主要矿物 在岩石中含量众多，对于确定岩石

5、名称是不可缺少的，在分类命名上起主要作用。如石英、钾长石是花岗岩的主要矿物，有石英是正长岩，没有钾长石是石英岩或脉石英。 2、次要矿物 在岩石中含量次于主要矿物，对于划分岩石大类不起主要作用，但对确定岩石种属起一定作用的那些矿物，如闪长岩中的石英，含量约2%，没有石英也叫闪长岩，当石英5%，则叫石英闪长岩，它对岩石大类不起命名作用，是确定岩石种属的矿物。 3、副矿物 含量很少，常小于1%，个别情况可达5%，在一般的分类命名中均不起作用。如磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石等。但它们对于了解一个岩体的形成条件，对比不同岩体，确定岩体时代以及研究稀散元素有重要意义。,(三)、岩浆岩矿物的成因类型 按矿物

6、形成阶段及形成时的物理化学条件划分 1、原生岩浆矿物 这是在岩浆冷凝过程中形成的矿物，按成因特点又可分为以下三类： 正常矿物：是直接从岩浆中结晶出来而且在岩石形成过程中稳定的矿物。 残余矿物和反应矿物：矿物从岩浆中析出后，因温度、压力、成分等发生变化，使这些矿物受到部分熔蚀、反应或分解，其中尚未遭受变化的残余部分叫残余矿物，已经受反应，分解而形成的新矿物称反应矿物。如橄榄石的辉石反应边。 2、成岩矿物 在岩浆完全结晶后，由于外界物理化学条件的变化(主要是温度和压力的降低)，使原生岩浆矿物发生转变而新形成的矿物叫成岩矿物。如透长石正长石，石英石英。,3、岩浆期后矿物 在岩浆已基本上凝固成固体的岩

7、石后，由于受残余挥发分和岩浆期后溶液作用而生成岩浆期后矿物。它们往往交代原生矿物或充填在矿物的孔隙及晶洞中。 4、它生矿物 它们是由于岩浆同化了围岩和捕虏体所引起的，这类矿物的形成反映了岩浆中外来组分的参与。如富铝矿物红柱石、堇青石、矽线石就是岩浆同化了富铝围岩的产物。 5、外生矿物 岩浆岩受外营力，如地表风化形成的矿物，也称表生矿物。如绢云母、高岭石。岩浆期后矿物，尤其是一些自变质矿物常常与外生矿物难以区分，镜下无法区分时，统称为次生矿物。,岩浆作用形成的侵入岩和喷出岩统称为火成岩 一、火成岩的结构 岩浆岩的结构: 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

8、璃）相互关系。 火成岩结构的主要影响因素是岩浆的冷凝速度和矿物的生成先后。,第五节 火成岩的结构和构造,冷凝速度： 富含挥发分的岩浆冷凝速度较慢，反之冷凝速度较快； 规模大的冷凝速度较慢，规模小的冷凝速度较快； 埋藏深的冷凝速度较慢，埋藏浅的冷凝速度较快； 岩浆体边缘冷凝速度快，中心冷凝速度较慢，下部慢、上部快； 原始温度高者比原始温度低者冷凝速度相对较慢。,矿物生成： 冷凝慢时，晶芽析出慢，已析出的部分晶芽可缓慢地在较大的生长空间里较充分地生长发育，因此，晶粒粗大、晶形较好。 冷凝快时，有众多晶芽同时产生，互相争夺生长空间，并相互干扰，结果都不能完善发育，造成晶粒细小、晶形差或不规则。 冷凝

9、极快时，还来不及结晶就已凝固，形成非晶质（玻璃质）、无晶形，呈不规则状。 早结晶的矿物生长空间较大，且结晶温度较高，冷凝较慢，因此矿物晶粒较粗大，晶形较好。 晚结晶的矿物只能在早结晶矿物留下的有限的剩余空间中生长，且结晶温度低、冷凝较快，因而矿物晶粒较小，且晶形不完整或不规则。,1、火成岩按结晶程度划分的结构 （1）全 晶 质 结 构： 岩石全部由结晶的矿物组成。多见于深成侵入岩中，结晶条件好，缓慢结晶的产物 （2）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。 （3）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

10、火山岩中。,2、火成岩按岩石中矿物的自形程划分的结构 （1） 自 形 晶 结 构： 岩 石 主 要 由 自 形 晶 组 成。 （2） 它 形 晶 结 构：岩 石 主 要 由 它 形 晶 组 成。 （3） 半 自 形 晶 结 构：岩 石 主 要 由 半 自 形 晶 组 成。,3、 岩 石 中 矿 物 的 颗 粒 大 小 （1） 显 晶 质 结 构： 肉眼观察时基本上能分辨矿物颗粒者。 粗 粒 结 构： 矿 物 直 径 5mm 中 粒 结 构： 矿 物 直 径 25mm 细 粒 结 构： 矿 物 直 径 20.2mm 微 粒 结 构： 矿 物 直 径 0.2mm （2） 隐 晶 质 结 构： 矿物

11、颗粒很 细，肉眼无法分辨出矿物颗粒。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 境 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。,4、火成岩按矿物颗粒的相对大小划分结构 （1）等粒结构：组成岩石的矿物颗粒大小基本相等。 （2）不等粒结构：组成岩石的矿物颗粒大小相差显著，其中大者称为斑晶，细小和未结晶者为基质。 不等粒结构中进一步划分： 似斑状结构，斑晶粗大，基质细小，两者相差殊但两者的都是可见晶粒，并且矿物成分相同。 斑状结构，斑晶相对较大，基质为阴晶质或玻璃质。,熔蚀结构和暗化边

12、结构： 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；而含挥发份的斑晶在上升过程 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。,5、按矿物颗粒间的相互关系划分的结构 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。 文 象 结 构： 许多石英往往呈一 定的外形（ 如尖棱 形、 象形文字形等），有规律地镶嵌在钾长石中。 条 纹 结 构： 钾长石和斜长石有规律的交生。 它可以 是固溶体分解形成，也可以是交代成因的。 斜长石在钾长石中 呈条纹称正条

13、纹长石， 反之称反条纹长石。 蠕 虫 结 构： 许多细小的形似蠕虫状的石英穿插生长在长 石中。成因有三种： 共结蠕虫、交代蠕虫、分解蠕虫。,2.火成岩的构造 构 造： 是 指 岩 石 中 不 同 矿 物 集 合 体 之 间 或 与 岩 石 其 它 组 成 部 分（ 如 玻 璃 质） 之 间 的 排 列 方 式 及 充 填 方 式 所 表 现 出 来 的 特 点。 火成岩的基本构造有： 流动构造（流线、流面、流纹）；气孔构造与杏仁构造；层状构造 ；块状构造；斑 杂 构 造；枕 状 构 造,岩浆冷凝后造成钾长石和石英在岩石中都均匀分布，而黑云母则在岩石中是平行排列的组合关系，这种组合关系反映了是在

14、岩浆流动的环境条件下形成的，称为流动构造。,【1】流动构造（流线、流面、流纹） 在酸性岩浆向上运动过程中黑云母随之结晶，晶出的片状黑云母平行岩浆流动方向。黑云母结晶后钾长石和石英在比黑云母结晶温度低的条件下很快结晶，都形成晶形不完整的粒状，甚至它形成不规则粒状，粒状显示不出流动方向。,流动构造（flow structure）是火成岩中的柱状矿物或片状矿物或捕虏体平行而定向排列，反映边流动、边冷凝状态的构造类型。 柱状矿物定向排列，称流线；片状矿物或捕虏体定向排列称流面；全晶质岩石中，同时具有流线、流面，称岩石具流线流面构造。 半晶质或玻璃质岩石中，不同组成部分定向排列，所呈 现的流动构造称为流

15、纹构造。,熔浆喷出地表，压力骤减，大量气体从中迅速逸出而形成的圆形、椭圆形或管状孔洞，称为气孔构造。 岩石中的气孔被以后的矿物质所填充，形似杏仁，称杏仁构造。 气孔构造和杏仁构造多分布于熔岩表层，大多为喷出岩。,【2】气孔构造与杏仁构造,【3】层状构造 熔岩和火山碎屑岩逐渐逐层堆积形成的成层性 状称层状构造。 在全晶质岩石中，因结晶分异作用，也可形成 成层性状，称为条带状构造。,【4】块状构造 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，且排列均无一定方向， 岩 石 各 部 分 在 成 分 上 或 结 构 上 都 是 一 样

16、 的。,【5】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。 【6】枕 状 构 造： 这 是 岩 浆 水 下 喷 发 的 典 型 构 造。 枕 状 体 常 具 玻 璃 质 冷 凝 边， 有 的 气 孔 呈 同 心 层 状 或 放 射 状 分 布， 中 部 有 空 腔。,3、火成岩根据成分、矿物的相对含量及其结构构造进行分类： （1）根据SiO2的含量将火成岩分成四类： 岩石类型：超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2百分量： 65% （

17、2）肉眼鉴定时根据矿物组合及相对含量分类： 岩石类型：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩； 暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等； 浅色矿物：基性斜长石、酸性斜长石、中长石、钾长石、石英等。,岩石类型 深成岩 浅成岩 喷出岩 结 构 显晶质 隐晶质 非晶质或隐晶质 粗粒 细粒 玻璃质 似斑状 斑状 斑状 构 造 块状 块状 气孔 杏仁 条带状 流线 流面 流纹 层状,(3)根据结构、构造进行分类,4、岩浆岩的基本类型,第六节 岩浆的形成与地球的内热,一、岩浆的形成,火山现场观察和岩石重熔实验已证明，岩浆冷凝能形成岩石，岩石熔融能形成岩浆。只要在地壳下的高于岩石熔点的高温环境中才具备形成岩浆的条件。 地壳平均厚33km，按每公里增加30的地热增温率计，地壳下平均温度大于990.,可见，地幔顶部具备形成岩浆的条件，是形成各类岩浆的物质来源。 地球物理探查资料表明，地幔不是液态，而是呈将熔而未熔的塑性状态。为什么地幔如此高温不熔融呢？ 因为岩石的熔点不仅与温度有关，还与压力及水份等挥发性组分的含量有关。,岩浆怎样产生？ 一旦地壳开裂，在裂缝处压力下降，若此裂缝达地壳下部或穿过地壳地幔，则在裂缝处，压力降低、挥发性组分释放，故熔点下降，就能形成岩浆。岩浆沿压力降得方向，挤入裂缝，向上运动，从而造成岩浆侵入，甚至喷出。 形成岩浆的位