第二篇 岩浆岩 通论1
岩浆岩岩石学(2)
4) 火山沉陷作用
火山沉陷作用是代表环形杂岩体特征的一种侵位机制。在近地表 地区,如果已就位的岩浆房因岩浆喷发作用而变得空虚,上部的岩层 就会断裂成块体发生沉陷,围岩中形成环状裂隙,岩浆则趁虚而入形 成环状杂岩体。
★在所有的侵位机制中,岩浆的密度大小始终是控制岩浆 上升的最重要的因素。
第三节、岩浆的性质
3) 时间的积聚
在不考虑加热的方式前提下,如果升温增加了原始温度的10%发生熔 融,那么对橄榄岩而言,纯加热时间约需1000Ma(10亿年) ,若源区放射性 元素富集程度10倍于正常地幔,则加热时间会降低至100Ma(1亿年)。 对于 花岗岩来说,则为53Ma。
4) 其它因素
地幔或地壳内部由于粘性剪切力的作用也可以导致局部增温诱发岩石熔 融而形成岩浆。如在上地幔靠近俯冲带的区域或地壳内沿深大断裂带的地 区都有可能产生热异常热能并发生不同规模的熔融作用。
岩浆岩上升侵位的机制有: 1) 底辟作用
包括底辟上升和底辟侵位两个过程,是 一个连续过程。岩浆加热顶部围岩而使其 粘度降低,自身则因浮力上升,迫使围岩 向下流动,并占据其腾出的空间—这就是 底辟作用。底辟侵位的主要驱动力是岩浆 的浮力和热动力。底辟侵位一般可以分早 期穹隆阶段、中期底辟上升阶段和晚期侧 向挤断阶段。
■问题:地壳会不会亏损Si、Al、Ca、Na和K等元素?
第二节、岩浆的形成与运移
一、岩浆的形成(magma formation) ★岩浆形成的方式—— 熔融或部分熔融(对于源区岩石) 温度升高、压力降低和成分的变化(水和CO2加入)。 ★岩浆形成的基本条件 1、要有源区的岩石,即岩浆形成之前已经有存在于地幔或地 壳的岩石作为熔融岩浆的母岩; 2、要有足够热能的积聚;
2) 顶蚀作用
1-2岩浆岩
微粒结构,粒径<0.2mm。
隐晶质结构
43-27
① 显 晶 质 结 构
伟晶结构(伟晶岩) 粒径>10mm
粗粒结构(辉长岩) 粒径>5mm
中粒结构(花岗岩) 粒径2~5mm
细粒结构(闪长岩) 粒径0.2~2mm
②隐晶质结构
颗粒非常细 小,肉眼下不可 分辨,可以在显 微镜下看到矿物 晶粒,常有瓷状 断面。
无
钾长石>斜长石 钾长石为主 斜长石为主 斜长石为主 一般无长石
以角闪石 以黑云母为主, 为主,黑 角闪石次之 云母、辉 10~15% 石次之 15~40%
以角闪石 为主,黑 云母、辉 石次之 15~40%
橄榄石 辉石 >90%
杏仁 非晶质 岩钟 气孔 (隐晶质) 岩流 流纹 隐晶质 块状 斑状 浅 岩床 成 岩墙 深 岩株 成 岩基 斑状 全晶细粒
隐晶质结构(玄武岩)
43-29
3.按矿物颗粒的相对
大小,可分为 等粒结构
不等粒结构
等粒结构
斑状及似斑状结构
斑晶 基质 斑状结构
43-30
(二)岩浆岩的构造
岩石中矿物在空间的排列与充填 方式所反映出来的岩石外貌特征
块状构造
流纹状构造
气孔状构造
杏仁状构造
43-31
岩浆岩的构造
珍珠构造
绳状构造
枕状构造
43-34
岩浆岩分类表
颜 岩 浆 类 色 型 酸性 >65% 浅 中性 65~52% 深 基性 52~45% 超基性 <45% SiO2 含 量(%)
石英含量(%)
长石种类及含量 暗色矿物 成 因 类 型 喷 出 岩 产 构 状 结 造 种类及 含量 构
岩浆岩
岩浆岩中矿物的成分、种类和含量各不相同,但在岩浆岩中SiO2总是与其它金属氧
化物配合而形成各种硅酸盐矿物,这决定了岩浆岩中各矿物的共生关系。 美国学者N.L.鲍文(1922年)根据人工硅酸盐熔浆的实验发现:岩浆在冷却时,主要 造岩矿物的结晶析出遵循一定的顺序,可划分为两个系列,即斜长石的连续反应系列和 暗色矿物的不连续反应系列,被称为鲍文反应系列。
(六)岩浆岩的主要类型
1.超基性岩类(橄榄岩-苦橄岩类) 2.基性岩类(辉长岩-玄武岩类)
辉长岩
玄武岩
3.中性岩类(闪长岩-安山岩类)
闪长岩
安山岩
4.酸性岩类(花岗岩-流纹岩类)
花岗岩
流纹岩类
5.偏碱性岩类(正长岩-粗面岩类)
6.碱性岩类(霞石正长岩-响岩类) 7.脉岩类(伟晶岩、细晶岩、煌斑岩)
(五)岩浆岩的分类 1、按产状分类: 喷出岩(火山岩) 侵入岩(深成和浅成侵入岩) 2、按SiO2成分分类: 超基性岩 (SiO2<45%) 基性岩 (SiO245—52%) 中性岩 (SiO252—65%) 酸性岩 (SiO2>65%)
(五)岩浆岩的分类
不同的化学成分岩石类型不同,且同种化学成分 形成环境不同则岩石类型不同。
SiO2是岩浆岩中最重要的氧化物,是影响岩浆 岩矿物成分变化的主要因素,因此,可根据SiO2的 含量将岩浆岩分为四类:
超基性岩类(SiO2<45%) 基性岩类(SiO245-52%) 中性岩类(SiO252-65%) 酸性岩类(SiO2>65%)
岩浆岩中各氧
化物之间关系密切,
在各类岩浆岩中随
SiO2 含量的变化, 其它氧化物也呈有 规律性的变化。
成分
超基性 形成环境 喷出岩 科马提岩 玄武岩 安山岩 流纹岩 基性 中性 酸性
岩浆岩石学(2)
次要矿物:
辉石:普通辉石、透辉石,在偏基性中为紫苏辉石 黑云母:褐色、棕红色为主,多色性显著,在偏酸 性的岩石中含量较多,蚀变后可形成绿泥石、蛭石 等。 碱性长石:正长石,次为微斜长石及条纹长石。含 量少(<10%),多呈它形粒状充填于其它矿物颗 粒间,偶有巨大的颗粒 石英:含量<5%,呈它形粒状充填其它矿物颗粒 间。
则状,常随流动状态而变化。 气孔数量不等,量多时成熔渣状构造。气
孔可被方解石、绿泥石、绿帘石、蛋白石、 玉髓、沸石等充填,则构成杏仁构造。
水下喷出的玄武岩可具枕状构造。
玄武岩种属划分及其特征
按结构、构造可分为粗玄岩、拉斑玄武岩、玻璃玄武 岩、玻基玄武岩、气孔玄武岩、杏仁玄武岩等。 粗玄岩:全晶质,细粒,部分可达中粒,可有斑晶,基 质具间粒结构。 玻璃玄武岩:全由玻璃质组成,致密状,具玻璃质结构。 玻璃质可重结晶。 气孔玄武岩:具气孔构造,常为无斑隐晶质结构。当气 孔被后期矿物充填,则成杏仁状玄武岩。
橄榄石 蛇 纹 石 化
裂缝
纯 橄榄岩(-)
橄榄石
蛇纹石化
裂缝
纯橄榄岩(+)
网状结构:橄榄 岩类岩石遭受蛇 纹石化后所造成 的结构,是热液 沿裂隙交代橄榄 石而成网状,橄 榄石呈残余细小 的颗粒。
2、金伯利岩(kimberlite): SiO2偏低而碱质偏高的偏碱性超基性浅成-超浅成
岩,1887年发现于南非的金伯利(Kimberley)得名 多呈黑色、暗绿色、绿色 矿物复杂,但主要原生矿物为镁铝榴石,橄榄石,
2 、矿物成分:铁镁矿物占绝对优势,主要为橄榄石、 辉石,其次是角闪石、黑云母,一般不含硅铝矿物,不 含长石或很少超过10%。 3、物性:岩石颜色很深,色率大于75%,比重很大 4、结构构造:常呈块状构造,多为全晶质粒状结构 5、分布特点:超基性岩在地表出露面积很小,整个岩类 仅占岩浆岩总面积的0.5%,喷出岩更少见。李四光认为 “这种岩石一般在地壳深处,它总是伴随着地壳强烈运 动才能上来的”。因此多分布在地壳上多次强烈运动的 地区。即分布在强烈褶皱带和深大断裂带中。常遭受强 烈的蛇纹石化等蚀变。
4-第二章 岩浆岩的分类
四、岩浆岩的矿物学分类
矿物学分类有很多种
Q
Pla g
90 1a 90
90
1b
1
90
斜长岩 (浅 色 )
60
60
65
65 4
2
2 3a 3b 4 5
3
(中 色 )
35
35
20 6* 5 10 7* 7 7 35 8* 8 8 65 90 9* 9 9 20 10* 5 6 6 10 10 10 10
• 因此国际地科联专门成立 了火成岩分类学 分委会, • 并从1970年3月开始直到 1989年2月完成了火成岩分 类的一个方案,同时出版 《A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms》(火成岩分类及 术语词典)一书,我们国 家1991出版该书。
• 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
• 3. 根据Al2O3/(K2O+Na2O+CaO)比值 划分为下述2种岩石: • 过铝质岩石和偏铝质岩石(含亚铝质和过 碱质)
深成侵入岩的矿物分类(M<90)
1.富石英花岗岩;2.碱性长石花岗岩; 3.花岗岩;3a.正长花岗岩或普通花岗岩; 3b.二长花岗岩;4.花岗闪长岩;5.英 云闪长岩;6.石英碱性长石正长岩; 7.正长岩;8.二长岩;9.二长闪长岩/ 二长辉长岩;10.闪长岩/辉长岩/斜长岩; 6*.石英碱性长石正长岩;7*.石英正长岩; 8*.石英二长岩;9*.二长闪长岩/二长辉长 岩;10*.石英闪长岩/石英辉长岩/石英斜长 岩;6ˊ.含似长石碱性长石正长岩;7ˊ. 含似长石正长岩;8ˊ.含似长石二长岩; 9ˊ.含似长石二长岩/二长辉长岩;10ˊ.含 似长石闪长岩/辉长岩/斜长岩;11。似长 石正长岩;12.似长二长正长岩;13.似长 二长闪长岩;14.似长石辉长岩; 15.似长辉 长岩
第1章 岩浆岩总论
侵入岩据形成深度又分为:
深成岩 (>10km) 中深成岩(3-10km) 浅成岩 (0-3km )
喷出岩(火山岩)据喷发型式又分为:
熔岩
(0km,溢流型)
火山碎屑岩(0km,爆发型) 次火山岩 (0-3km,具侵入岩产状、火山岩外貌, 形成于火山活动晚期,与火山岩同源。)
三、岩浆岩化学成分与矿物共生组合规律的关系
1.岩浆岩矿物成分与化学成分的关系
P11-12
①SiO2 饱和度对矿物共生组合的影响 •岩浆中SiO2 过饱和:石英→游离的SiO2 结晶产物,属硅酸过饱 和矿物。 •岩浆中SiO2 饱和: 除上述以外的一些矿物,如铁橄榄石、大多 数辉石、角闪石类、云母类和长石类矿物都属于硅酸饱和矿物, 都可以与石英平衡共生。
•影响粘度的因素
a.氧化物:SiO2, Al2O3, Cr2O3 的存在使粘度增加。 b.温度:温度下降时,[SiO4]4-聚合程度高,粘度增加。 c.挥发份:H2O降低岩浆的粘度,CO2 增加岩浆的粘度。 d.固体物质含量(晶体、源岩残留晶和围岩碎块) 数量越多,岩浆 粘度就越大。 e.压力:对于不含水的干岩浆,压力升高,粘度增加。对于富水岩 浆,较为复杂。
钙碱性岩;
碱性岩 过碱性岩
(4) FeO、MgO:与SiO2 结合形成铁镁硅酸盐矿物,如橄榄 石、辉石等矿物。
2. 微量元素: 含量甚微,总量< 0.1%。
一般不以独立的矿物相出现。 主要以类质同像形式替代矿物中的主要元素 其次是保存在快速固结和冷凝的火山玻璃或气-液包裹体中 第三是吸附在矿物表面。 Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Zn、Rb、Sr、Ba 、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm
岩浆岩岩石学1
四、岩石学的研究方法
岩相学 偏光显微镜
四、岩石学的研究方法
包裹体观察测试
四、岩石学的研究方法 同位素方法-可以示踪和测年
三、岩石学的重要地位与作用
1.岩石学是地球科学的 基础学科之一,尤其是 地质学、地球化学和地 球物理学的基础。
2.2. 我们野外看到的对 象绝大多数是岩石,是 我们接触的具体物质。
三、岩石学的重要地位与作用
3. 岩石学研究意义
水文地质-水资源寻找与 开发,
工程地质-建筑物,水库, 大坝
矿床地质-所有矿产都是 在各类岩石之中
第一节 岩浆与岩浆岩
岩浆的成分
一、岩 浆
岩浆中含量最多的八种元素(基本上与地
壳的成分相似+气体)
元素 O Si Al Fe Ca Mg Na K
重量百分比 1 45.5 26.8 8.40 7.06 5.3 3.2 2.3 0.90
离子半径 2 1.40 0.42 0.51 0.64 0.99 0.66 0.97 1.33
全新世火山
新疆于田普鲁火山
全新世火山
云南腾冲火山
全新世火山 广西北海涠洲岛
全新世火山 广西北海涠洲岛
全新世火山 琼北火山
第一节 岩浆与岩浆岩
火山喷发的物质 气体——挥发份
固态物质——火山碎屑 熔融物质——熔岩流(岩浆)
气体亦叫挥发份,一般由H2O、 CO2、SO2等组成,下图为S气体
圣海伦斯山,水蒸汽柱,汽柱高达1000 余米。
四、岩石学的研究方法
岩浆岩结构介绍课件
岩浆岩的典型案例
玄武岩
形成原因: 火山喷发
主要成分: 硅酸盐、氧 化铁、氧化
镁等
结构特点: 气孔、杏仁 状结构、流
纹构造等
典型案例: 夏威夷火山 国家公园、 冰岛火山地
区等
花岗岩
形成原因:地壳 深处的岩浆侵入 地壳浅层,冷却 凝固后形成
01
结构特点:颗 粒状结构,颗 粒大小不一, 颜色多样
03
02
主要成分:石 英、长石、云 母等
04
典型案例:美 国黄石国家公 园、中国黄山 等
安山岩
形成原因:火
山喷发 1
典型案例:美 4
国黄石公园、 日本富士山
主要成分:硅
2 酸盐矿物
3 结构特点:斑
状结构,气孔 构造
岩浆岩的应用
建筑材料
01
岩浆岩作为建筑材料历史悠 久,如古罗马的万神殿和古 希腊的帕台农神庙等
3 地热温泉:地热温泉可用于休 闲、疗养和旅游
4 地热农业:利用地热能进行农 业种植,可提高产量和品质
科学研究
地球科学: 研究地球的 形成、演化 和内部结构
地质学:研 究岩石、矿 物、地层和
地质构造
火山学:研 究火山的形 成、活动规 律和灾害防
治
地球化学: 研究地球的 化学组成、 演化和资源
分布
谢谢
03
火山碎屑岩:火山喷发时产 生的碎屑物质堆积形成的岩 石,如火山灰、火山砾等。
02
喷出岩:岩浆喷出地表后冷 却凝固形成的岩石,如玄武 岩、安山岩等。
04
熔岩:岩浆在地表流动冷却 形成的岩石,如熔岩流、熔 岩被等。
岩浆岩的结构特征
岩浆岩的矿物组成
02
03
2.2.1岩浆岩ye
§2.2 岩石
自然界中的岩石按成因分类:
岩浆岩 沉积岩 变质岩
2.2.1 岩浆岩
概述
岩浆岩的产状 岩浆岩的矿物成分 岩浆岩的结构、构造 常见的岩浆岩
1.概述----岩浆岩的形成:
地壳下部放射性元素不断蜕变而放出大量的热能,使 物质处于高温(1000º C以上)、高压的过热可塑状态。
深成岩:岩浆侵入到距地表约3km处冷凝 而成的岩石,由于压力和温度较高,温度降 低慢,岩石中的矿物结晶好; 浅成岩:距地表较浅处冷凝成岩,岩石中矿 物结晶细小; 喷出岩(火山岩):喷出地表后冷凝成岩, 矿物来不及结晶或结晶较差。
2.岩浆岩的产状
岩浆岩的产状是反映岩体空间位置与围 岩的相互关系及其形态特征。 岩浆岩的产状:岩基,岩株,岩盘,岩 床,岩脉。
5.常见的岩浆岩
见P.13表2-3。
中型岩类: SiO2含量52%~65%,矿物以
正长石、斜长石、角闪石为主,含少量黑云
母及辉石,颜色较深,比重较大。
基性岩类: SiO2 含量45%~52%,矿物 以斜长石、辉石为主,含少量角闪石及橄榄 石,颜色深,比重大。
超基性岩类: SiO2含量<45%,矿物以橄
榄石、辉石为主,含少量角闪石,颜色很深,
结晶颗粒大小悬殊。其中晶形比较完好的粗大颗粒 称为斑晶,小的结晶颗粒称为石基。
斑状结构(半晶质):由结晶颗粒和基质组成。
按矿物颗粒绝对大小分(全晶质):
粗粒结构:矿物的结晶颗粒大于5mm; 中粒结构:矿物的结晶颗粒5~2mm; 细粒结构:矿物的结晶颗粒2~0.2mm; 微粒结构:矿物的结晶颗粒小于0.2mm。
1.2岩浆岩-华电
超基性岩
基性岩类
火山碎屑岩
本节要求掌握
• • • • 岩浆岩的产状 岩浆岩的矿物成分 岩浆岩的结构、 岩浆岩的结构、构造 常见的8 常见的8种左右岩浆岩的鉴定特征
(花岗岩 花岗斑岩 流纹 岩 正长岩 闪长岩 辉长岩 玄武岩等) 辉绿岩 玄武岩等)
岩 石
岩 石
岩浆岩
沉积岩
变质岩
地质之循环
岩石之循环
板块构造及岩石循环
(3) 冰川
溶水湖
(5) 瀑 湖泊 布
图中所示的成岩循环一般要经历几百万年 (7) (10) 沙丘 海底 系统 (4) 沉积砂岩 (5) 悬崖边 峡谷 河 湖泊 缘形成 (6)三 流 角砾岩 角洲
(9)大 陆架
(1)深成岩体 (2)岩脉
块状构造 流纹状构造 气孔状构造 杏仁状构造
块状构造
流纹状构造
矿物在岩石中分布杂乱 无章,不显层次,呈致密块 状。如花岗岩、花岗斑岩等 一系列深成岩与浅成岩的构 造。
由于熔岩流动,由一些不同颜 色的条纹和拉长的气孔等定向排列 所形成的流动状构造。这种构造仅 出现于喷出岩中,如流纹岩所具的 构造。
气孔状构造 岩浆凝固时, 岩浆凝固时,挥发性的 气体未能及时逸出, 气体未能及时逸出,以致在 岩石中留下许多圆形、 岩石中留下许多圆形、椭圆 形或长管形的孔洞。 形或长管形的孔洞。气孔状 构造常为玄武岩等喷出岩所 具有。 具有。
2.岩浆岩的产状 2.岩浆岩的产状
岩浆岩的产状是反映岩体空间位置与围岩的相互关系及 其形态特征。由于岩浆本身成分的不同,受地质条件的影响, 其形态特征。由于岩浆本身成分的不同,受地质条件的影响, 岩浆岩的产状大致有下列几种: 岩株、 岩床、 岩浆岩的产状大致有下列几种:岩基 、岩株、岩盘 、岩床、 脉 。
岩浆岩试题及参考答案
岩浆岩试题及参考答案第一章绪论一、名词解释1、岩石,2. 岩浆岩,3. 结晶岩,4. 岩石学,二、填空1、岩浆岩石学是研究 , , , 及 , , , , ,, , , 及与构造,矿产关系等的一门独立学科。
第二章岩浆及岩浆岩的特征一、名词解释1、岩浆,2,岩浆作用,3,侵入作用,4,喷出作用,5,侵入岩,6,喷出岩,7,熔岩,8,火山碎屑岩。
二、填空1、岩浆的主要特征表现为: , , 。
2、侵入岩按形成深度可分为和。
3、喷出岩可分为和。
4、岩浆作用按侵入位置可分为和。
第三章岩浆岩的产状和相一名词解释1、岩浆岩的产状,2、岩浆岩的相,3、透式喷发,4、裂隙式喷发,5、中心式喷发,6、熔岩流,7、火山口,8、破火山口,9、岩盆,10、岩盖,11、岩床,12、岩墙,13、岩株,14、岩基二填空1、常见的喷发类型可划分为: , , 。
2、火山锥依物质组成不同分为: . 和等三种。
3、火山岩相主要有喷出相, , 和。
喷出相又可分为 . . 三个相。
4、侵入相的划分一般为 , 和 .第四章岩浆岩的物质成分一名词解释1、主要矿物,2、次要矿物,3、副矿物,4、正常矿物,5、残余矿物和反应矿物,6、系列指数或里特曼指数,7、硅铝矿物8、铁镁矿物二填空1、岩浆岩的主要氧化物有:等九种.2、按岩浆岩的SiO2 的含量可把岩浆岩分为: , , , 。
3、按里特曼指数( s )可把岩浆岩划分为: ,, 。
4、岩浆岩的矿物按它们的含量可分类. , , 等三类.5、岩浆岩的化学成分可分为: , , 和。
第五章岩浆岩的结构构造一、名词解释1、岩浆岩的结构构造,2、岩浆岩的结构,3、岩浆岩的构造,4、斑状结构,5、似斑状结构,6、反应边结构,7、包含结构, 8、枕状构造, 9、流纹构造二、填空1、岩浆岩的结构分为三大类: , , 。
2、显晶质结构按颗粒大小分为: ,, , ,。
3、岩浆岩的结构按矿物颗粒的相对大小分为:, , 和。
工程地质-岩浆岩
黑耀岩
灰黑、黑色玻璃质岩石 贝壳状断口,玻璃光泽,有时含少量石英 和透长石斑晶。岩石含水量<1%
酸性黑耀岩最常见,习称黑耀岩;也有中 性玻璃质黑耀岩,但少见。
珍珠岩
是具珍珠状裂纹的玻璃质岩石。 珍珠岩是制造珍珠膨胀岩(轻质保温材料) 的原料。
脉岩类
脉岩类是一种浅成侵入岩,因其呈岩脉、 岩墙产出并常具有特殊的矿物成分和结构, 因而将它们单独归为一类
杏仁构造
气孔构造
四、常见的岩浆岩简介
(纯)橄榄岩 (peridotite) 金伯利岩(kimberlite) 辉长岩 (gabbro) 玄武岩 (basalt) 闪长岩 (diorite) 安山岩 (andesite) 花岗岩 (granite) 流纹岩 (rhyolite) 伟晶岩 (pegnatite)
斑状结构
2、岩浆岩的构造
定义 :岩石中不同的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方式、 充填特征。
岩浆岩常见的构造
1.
2. 3. 4.
块状构造 流纹状构造 气孔状构造 杏仁状构造
1.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。 为岩浆岩最常 见的构造。
Mg、 Ca 、Na、K。
酸度和碱度是岩浆岩分类的重要化学成分
依据,根据岩石SiO2百分含量,岩浆岩可
分为四大类: 超基性岩:SiO2<45% 基性岩:SiO2=45~52%
中性岩:SiO2=52~65%
酸性岩:SiO2>65%
SiO2 % --------45----------------52-------------65-------------超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 颜色 -- 深 -- -深中------浅中------ --浅--主要 橄榄石 斜长石 斜长石 石英,斜长石 矿物 辉 石 辉 石 角闪石 正长石,云母 喷出岩 玄武岩 安山岩 流纹岩 深成岩 橄榄岩 辉长岩 闪长岩 花岗岩
岩浆岩岩石学概要
第二章岩浆与岩浆岩的特征关于岩浆的概念是通过火山活动的观察与研究建立起来的。
熔岩流来源于岩浆,虽然接近岩浆的成分,但岩浆在喷发过程,压力骤降,挥发分大量逃逸,所以熔岩流的成分不能真正代表地下深处岩浆的成分。
地热增温率表明:地下深处的温度之高,已足以使之融融。
因此,曾一度认为地下深处有一个永恒而由完整的岩浆层。
但近代地球物理资料表明,地下并不存在液体层,而只是结晶状的固体。
因为地下深处,虽然温度较高,但是负荷压力也很大,使地下深处的组分与该处的温度,压力相适应,处于稳定或准稳定状态。
只有构造运动引起的断裂达到一定的部位,压力突然变化或温度局部升高,才导致地壳深处或上地幔的低蓉组分局部融融,转变为液体状态,从而长生相应的岩浆。
并沿着压力释放的地方上升,形成演讲活动。
目前一般认为:岩浆是上地幔或地壳深处形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热的,粘稠的含挥发分的润荣体。
岩浆的成分主要是硅酸盐和一部分挥发份。
硅酸盐:岩浆固结后,sio2与其他氧化物组成硅酸盐。
挥发份:在地下深处压力较大的条件下,挥发份溶解与岩浆之中,不仅能降低岩浆的粘度,使之易于流动,而且还能降低矿物的熔点,延长岩浆的结晶时间,结晶出含挥发份的矿物。
在地壳浅出,由于压力降低,挥发份大量呈气象析出。
在较低温度下还可以成热水溶液。
这些挥发物质成独立的相后,在岩浆阶段有利于气体搬运,产生分异作用,在成岩阶段及其后期,可以交代有关矿物是岩石发生事变。
岩浆的温度熔岩温度的范围一般为700——1300.玄武岩一般为1000——1300,安山岩900——1000,流纹岩700——900.成分越酸性温度越低。
岩浆的粘度粘度是岩浆的重要性质之一。
粘度是液体或流体流动的难易程度。
岩浆的粘度与岩浆的氧化物,挥发份,温度及压力有关。
压力对岩浆的粘度也有影响。
对不含水的干岩浆,压力愈大,粘度也愈大。
但在富含水的岩浆中,在一定的压力下,水的溶解度随压力的增大而增大,从而降低岩浆的粘度。
岩浆岩1
3. 以 氧 化 物 表 示:
SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, K2O, Na2O 和 H2O 等9 种 最 重 要, 占 岩 浆 岩 平 均 化 学 成 分 的98% 左 右. SiO2 34~75% 少 数 可 达 80% Al2O3 10~20% 在纯橄榄岩中较低 MgO 1~25% CaO 0~15% 但 某 些 辉 长 岩 中 达23% Fe2O3+FeO 0.5~15% 一 般FeO>Fe2O3 Na2O 0~15% 霞 石 岩 中 可 达19.48% K2O 一 般<10% 白 榴 石 岩 中 可 达17.94% H2O+( 结 晶 水) 和H2O- ( 吸 附 水) 一 般<2% 个 别 达 10% TiO2 0~2% 很 少 超 过 5% P2O5 0~0.5% 很 少 超 过 3% MnO 0~0.3% 很 少 超 过 2%
( 四) 矿物共生组合规律及其与化学成分的关系
矿物折出顺序
橄榄石
不 连 续 系 列
辉石
角闪石 黑云母
基性斜长石
中性斜长 酸性斜长石
连 续 系 列
温 度 逐 渐 降 低
钾长石 白云母 石 英
不 连 续 系 列
鲍 温 反 应 系 列
( 四) 矿物共生组合规律及其与化学成分的关系
● 1.
SiO2 含 量 对 矿 物 共 生 组 合 的 影 响
Sr87/Sr86, Pb206/Pb204, Pb207/Pb204, O18/O16, S34/S32 等 同位素丰度及其比值对于探讨岩浆起源及其演化具 有 重 要 意 义.
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
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绪 论
在岩石学发展的初期,主要研 究的是岩浆岩,到了十九世纪中叶 才开始了系统地研究变质岩,而沉 积岩直到廿世纪初,由于石油工业 的兴起和发展,才引起人们的注意, 可是它的发展十分迅速,到廿世纪 三十年代就已发展成了一门独具风 格内容丰富的学科了。
绪 论
显微镜的出现,是岩石学发展史 上一个很重要的转折点,所以研究岩 石学发展史者都据显微镜的出现将岩 石学的发展分为 : 显微镜前期 显微镜期 显微镜后期三个阶段。
玻璃质结构
半晶质结构
全晶质结构
全晶质结构
半晶质结构
黑曜岩(玻璃质结构)
火山玻璃中 的雏晶
2、矿物颗粒大小 显晶质结构phanerocrystalline:肉 眼及放大镜基本上能分辨矿物颗粒。 隐晶质结构cryptocrystalline:肉 眼及放大镜无法分辨矿物颗粒。 又可分为显微隐晶质结构和显微晶质 结构。 非晶质结构:不结晶的玻璃质。常见 于火山熔岩中。
1)按颗粒绝对大小分为: 伟晶(颗粒直径>10mm), 粗晶结构(颗粒直径>5mm), 中晶结构(颗粒直径2-5mm), 细晶结构(颗粒直径2-0.2mm), 微粒结构(颗粒直径<0.2mm)。
2)矿物颗粒的相对大小 等粒结构equigranular texture:是 指岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。 不等粒结构inequigranular:是指岩 石中同种主要矿物颗粒大小不等。 斑状结构porphyritic:岩石中矿物 颗粒分为大小截然不同的两群,大的为斑 晶,小的及不结晶的玻璃质的为基质。 似斑状结构porphyaceous:外貌类似 于斑状结构,只是基质为显晶质的。
显微镜前期,即相当于十八世纪 末和十九世纪初,当时对岩石的研究 主要是野外地质的肉眼观察和描述, 部分地研究了岩石的化学成分。
显微镜期 1828年尼柯尔发明了偏光镜,将 其装成了偏光显微镜,后来英国的索 尔比制成了岩石薄片,提出了岩石薄 片研究法.
显微镜后期 岩石学的研究,便沿着矿物学、 岩石化学、地球化学、区域岩石学、 岩类学、岩理学、实验岩石学和工 艺岩石学等多方面迅猛发展。
不等粒结构、 斑状结构
似斑状结构、 等粒结构
等粒结构ห้องสมุดไป่ตู้
斑状结构
斑状结构
3、矿物的自形程度 根据全晶质岩石中的矿物的自形 程度可以分为三种结构: 自形结构:是指矿物晶粒具有完 整的晶面。 它形结构:指矿物晶体无一完整 的晶面,形状规则的轮廓。 半自形结构:指矿物晶体发育不 完整,部分晶面完整,部分为不规则 的轮廓。
3.中性岩类neutral rocks:SiO2 含量为53—66%,FeO、MgO、CaO含量 均较前者减少,而K2O、Na2O的含量却相 对增加,因而出现了角闪石与中性斜长 石共生,铁镁矿物则降低至 3 0%左右 。另外还有一类较富含K20和Na2O的中性 岩(正长岩类),则出现铁镁矿物和碱 性长石的共生。
(3)次生矿物secondary minerals :
在岩浆岩形成后,由于受到风化作用 或岩浆期后热液蚀变作用,原生矿物发生 变化而形成的新矿物,称次生矿物。如蛇 纹石或伊丁石、绿泥石、高岭石等。
4、岩浆岩的矿物共生组合规律及其与化 学成分关系 自然界的岩浆岩不是任意组合 的,而是有规律的共生,这种规律称为 共生组合。反映在矿物成分的共生规律 称为矿物共生组合。 影响矿物共生组合的因素,除 了温度、压力外,主要决定于岩浆岩的 化学成分,特别是SiO2的含量。
第二节 岩浆岩的物质成分 一、岩浆岩的化学成分 1、造岩元素 O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、 Ti、Mn、 P 、 H 等。 2、氧化物 SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、 CaO、K2O、Na2O、H2O、P2O5等。
3、SiO2与其它氧化物的关系
4、RittMann 指数
近几十年
随着各种新的快速测试方法的使 用,多种边缘学科的相互渗透,电子 计算机的出现和利用,大量区域岩石 学和岩类学资料的积累和综合整理手 段的前进,都为日益深入研究岩石展 示了方向。
由于电子探针,电子显微镜,激光 光谱,红外光谱等多种近代新测试分析方法 的应用,使矿物的研究更是向着一个更高的 新阶段突飞猛进。矿物有序-无序的研究, 矿物作为地质温压计的探讨,都直接或间接 地为地壳中和壳下层的物质的存在状态与岩 浆的形成和演化带来了可信的情报。
第三节 岩浆岩的结构和构造 一、结构、构造的概念 结构:是指组成岩石物质的 结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自 形程度及其相互间的关系。 构造:是指岩石中不同矿物 集合体之间或矿物集合体和其它部分 之间的排列方式及充填方式。
二、岩浆岩的主要结构类型 1、按岩浆岩的结晶程度可分为: 全晶质结构holocrystalline texture:岩石全部由已结晶的矿物组成。 玻璃质结构vitreous texture: 岩石几乎由全部未结晶的火山玻璃所组成。 半晶质结构hemicrystalline:岩 石由部分晶体和部分玻璃组成。
3、岩浆岩矿物的成因类型 (1)原生矿物magmatic minerals: 在岩浆结晶过程中所形成的矿物,如橄 榄石、辉石、角闪石、云母、长石、石英 等。也包括部分岩浆作用晚期析出的富含 挥发份的矿物,如电气石、萤石等。 (2)他生矿物allothigenic minerals: 一般在正常的岩浆岩中不出现,多半是 由于岩浆同化了围岩和捕虏体使其成分发 生变化而形成的。如钙铁榴石、硅灰石等。 堇青石、红柱石等富铝矿物。
2、硅铝矿物和铁镁矿物
(1)硅铝矿物salic minerals: SiO2与Al2O3的含量较高,不含铁镁,其中包括石英、 长石类及副长石类,这些矿物颜色较浅,所以又叫浅 色矿物leucominerals。 (2)铁镁矿物ferromagnesian minerals: FeO与MgO的含量较高,SiO2含量较低,主要包括橄 榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等矿物。这些 矿物的颜色一般较深,多为黑色或暗绿色,所以又叫 暗色矿物melaminerals。
第一节 岩浆与岩浆岩的概念
2、岩浆的温度 喷出熔岩温度一般为700-13000C,玄 武岩1000-13000C,安山岩900-10000C, 流纹岩 700-9000C。 含水的岩浆比不含水的岩浆温度低。 在深处正在结晶的岩浆比喷出地表的 岩浆温度低。
第一节 岩浆与岩浆岩的概念
3、岩浆的粘度 粘度是液体或半流体流动的难易程度, 粘度愈大,物质愈难流动。 岩浆中SIO2含量愈高,粘度愈大。 挥发份含量愈高,粘度愈小。 温度愈高,粘度愈小。 压力增大,粘度愈大。
第一节 岩浆与岩浆岩的概念
三、岩浆岩的概念 由岩浆冷凝固结而成的岩石 称为岩浆岩magmatic rocks。
第一节 岩浆与岩浆岩的概念
岩浆作用:
地下深处形成的岩浆,沿构造薄 弱带上升到地壳上部或地表,在岩浆 上升、运移过程中,岩浆的物理化学 条件和自身成分的不断发生变化。最 终结晶凝固形成岩浆岩,这一复杂过 程称为岩浆作用。
绪
论
二 岩石的分类 岩石的种类很多,按其成因可分为 三大类: (1)岩浆岩magmatic rocks or igneous rocks (2)沉积岩 sedimentary rocks or aqueous rocks (3)变质岩metamorphic rocks
绪 论
三、 岩石学的研究方法 (一)野外地质学方法 主要是通过野外地质制图,剖面测制 ,对岩石的成分、结构、构造、产状 时代、生成顺序、各类岩石的共生组 合、岩相变化以及岩体与矿产的关系 等应作详细的描述,同时作出初步分 析和推论,还应采集适当的标本样品 ,以供室内进一步研究之用。
岩石学
绪论 第二篇 岩浆岩 第三篇 沉积岩
第四篇 变质岩
绪 论
• 一 岩石及岩石学的概念 1.岩石的概念 岩石是天然产出的由一种或多种矿 物(包括火山玻璃、生物遗骸、胶体〕 组成的、具有一定结构构造的矿物集 合体。 它是组成地壳及地幔的固态部 分,是地质作用的产物。
绪 论
2.岩石学的概念 岩石学petrology是地质学领域的 一门重要的分支学科。是研究地壳、 地幔及其它星体产出的岩石分布、产 状mode of occurrence or attitude、成分、结 构、构造、分类、命名、成因,演化等 方面的科学。
当SiO2含量很高时,除了形成硅酸盐 矿物之外,可以形成过饱和石英。 当SiO2含量充足时,可能出现辉石、 角闪石、斜长石、钾长石等,这些矿物 称为SiO2饱和的矿物。
当SiO2含量不足时,可能出现橄榄石
、霞石、白榴石等矿物,这些矿物称为
SiO2不饱和的矿物。
不同成分的岩浆岩中矿物共生的规律: 1、超基性岩类ultrabasic:SiO2 含量< 45%,富含MgO、FeO,而K2O、Na2O含量少 ,因此反映在矿物成分上,就以铁镁矿物 为主,一般含量可达> 90%,主要是橄揽 石、辉石,而长石含量很少或无。 2.基性岩类basic:SiO2含量为45-53% ,随着SiO2含量的增加,FeO、MgO较超基 性岩少,Al2O3、CaO含量则增,因此出现了 辉石和基性斜长石共生,且含量近于相等 。
σ越大,碱性程度愈强。 σ<3.3者称为钙碱性岩; σ在3.3-9者为碱性岩; σ>者为过碱性岩。
二、岩浆岩的矿物成分 1、主要矿物、次要矿物、副矿物 主要矿物essential minerals:指在 岩石中含量多,并在确定岩石大类名称上 起主要作用的矿物,>10%。 次要矿物subordinate minerals:指 在岩石中含量少于主要矿物的矿物,<10%。 副矿物accessory rocks:指在岩石 中含量很少,<1%,在一般岩石分类命名中 不起作用的矿物。
第一节 岩浆与岩浆岩的概念
岩浆作用方式: 侵入作用intrusive action:
侵入到地壳中过程称为侵入作用,结晶形成的岩 石为侵入岩intrusive rocks: plutonic and hypabyssal rocks。 喷出作用extrusive action: 岩浆上移喷出地表的过程称为喷出作用,凝固形 成的岩石称为喷出岩extrusiv rocks, or volcanic rocks: lava and volcaniclastic rocks。