8 第七章 岩浆化学作用PPT课件
第七章 岩浆作用与变质作用
第七章岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用与岩浆岩目的要求岩浆作用是地球内部物质运动变化的一种重要方式。
实质上，岩浆作用就是液态的岩浆与固态的岩石之间的矛盾发展过程。
在一定的条件下，液态的岩浆转化为固态的岩石，这就是矛盾的暂时统一。
我们之所以讨论岩浆作用，研究它的基本规律，目的是为了寻找和开发与岩浆作用有关的矿产资源和热力资源，并为进一步学习专门性理论奠定基础。
课时：2学时授课内容•一、岩浆作用的概念•二、喷出作用o（一）火山喷发现象与喷发类型o（二）火山喷出作用的产物•三、侵入作用o（一）深成侵入体o（二）浅成侵入体•四、岩浆岩o（一）岩浆岩的结构构造o（二）岩浆岩的矿物成分o（三）岩浆岩的颜色o（四）岩浆岩的分类和分类表的应用重点1.在课时有限的情况下，讲授重点应放在岩浆作用的基本概念上，如什么是岩浆作用；岩浆的主要成分；岩浆在地下所处的环境和状态；岩浆为什么活动；它侵入地壳或喷出地表会形成什么岩石。
2.人们如何着手对岩浆进行研究。
3.岩浆侵入作用和喷出作用的表现特征和产物。
搬运作用的方式及不同营力搬运作用的特点是本节的重点。
难点本节课的难点在如何简要归述岩浆的演化和岩浆作用的时空规律。
教学方法本节课用多媒体以讲解为主，叙述为辅进行讲授。
讲授重点内容提要•一、岩浆作用的概念人们是如何着手对地下深处的岩浆作用进行研究的呢？主要从两方面着手：一是实地考察近代火山现象，研究历史资料。
二是从已经形成的岩浆岩着手去查明岩浆作用的规律。
o（一）岩浆的主要成分根据现代火山喷溢而出的熔岩得知，硅酸盐是岩浆的主要成分。
其中SiO2的含量在80—30%之间；金属氧化物如Ai2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O等占20—60%。
其它如重金属、有色金属、稀有金属及放射性元素等，它们的总量不超过5%。
此外，岩浆中还含有一些挥发性组分，其中主要是H2O、CO2、H2 S、F、Cl等。
o（二）岩浆（magma）岩浆在地下的温度可能达1300℃左右，压力达数千个大气压。
02：岩浆作用及岩浆岩的基本特征39页PPT
间接测量
1）通过岩石的熔融及结晶实验确定：如基拉韦厄玄武岩， 在一个大气压下，开始结晶温度为12350C，而它的完全结晶 温度为10600C。不同的矿物结晶温度也不同，如约德等(1962) 测定的莫纳罗亚喷出玄武岩中主要造岩矿物的结晶温度：橄 榄石12500C，辉石11800C，基性斜长石11600C。
4)压力 压力对岩浆的粘度也有影响。对不含水的干岩
02：岩浆作用及岩浆岩的基本特征
服从真理，就能征服一切事物
• 第一节 岩浆的概念与特征 • 第二节 岩浆作用 • 第三节 岩浆岩的基本特征
Hawaii
第一节 岩浆的概念与特征
一、岩浆的概念
目前一般认为：岩浆 是上地慢和地壳深处形 成的，以硅酸盐为主要 成分的炽热、粘稠、含 有挥发份的熔融体。
最普遍和最主要的是 硅酸盐成分的岩浆，个 别的也见有碳酸盐，金 属氧化物、金属硫化物 等岩浆(后两者又称矿浆)。
3）温度
岩浆的温度愈高，粘度愈小； 温度愈低，粘度愈大。
如威苏维火山喷出的熔岩， 11000C时为283.2Pa.s，12000C 时为276Pa.s，13000C时为 75Pa.s，14000C时为25.6Pa.s。
温度升高使硅氧四面体络阴 离子结合能力降低，大的阴离 子解聚分裂，同时能使离子活 动能力加大，从而增强熔体的 流动性、减少粘度。
存在。除K+、Na+、Ca2+，Mg2+、Mn2+，Fe2+等 为阳离子外，阴离子主要为硅(铝)氧四面体所组 成的络阴离子，有岛状、链状、架状等，连接呈
关于岩浆与变质作用课件
火山弹
火山角砾岩
2、火山锥的类型 中心式喷发形成的地形呈锥状，称火山锥。
•熔岩锥：由熔岩组成的火山锥。 •火山碎屑岩锥：由火山碎屑岩组成的火 山锥。 •复合锥：由熔岩和火山碎屑岩互层组成 的火山锥。 火山锥顶部的圆形低洼部位，称火山口。 与火山口相连的岩浆通道，称火山颈或火 山喉管。
二、侵入作用
常见中规模最大的一类，面积
大于100km2，最大可达数万平方公里。 平面上一般呈长圆形，长数十公里，甚至 几千公里，宽可达100km以上。
岩基一般为中酸性岩浆冷凝而成，多由 粒度较粗成分稳定的花岗岩或花岗闪长岩 等组成。
岩株 是深处的岩浆侵入地壳薄弱地带形
岩浆岩：岩浆作用所形成的岩石
根据岩浆是侵入地壳之中或是喷出地表，岩 浆作用可分为侵入作用和喷出作用
相应地，所形成的岩石分别称为侵入岩和喷 出岩（或火山岩）
根据SiO2含量，岩浆可分为四种基本类型：
化学成分 矿物成分 颜色 粘度
酸性岩浆（SiO2＞63％）SiO2 中性岩浆（52％～63％） 降低, 基性岩浆（45％～52％） Fe,Mg
（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 没有外来物质加入的条件下，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。
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
关于岩浆与变质作用
第一节 岩浆作用
岩浆：是在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为 主要成分的、炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体
岩浆的主要成分为SiO2，其次为金属硫化物、非金 属氧化物和挥发组分（H2O、CO2、CO、H2S、 NH4）
岩浆作用：岩浆形成后，沿着构造软弱带上升到地 壳上部或喷溢出地表，在上升、运移过程中，由于 物理化学条件的改变，岩浆的成分也不断发生变化， 最后冷凝成为岩石，这一复杂过程称为岩浆作用
7 岩浆作用
第七章岩浆作用喷发式火山熔岩火山裂隙式火山火山碎屑岩是主要由火山碎屑物质组成的岩石。
是介于火山岩与沉积岩之间的岩石类型，兼有两者的特点，又与两者相互过渡。
在沉积岩系中它属于碎屑沉积岩中的一种特殊类型。
地壳深处的局部地段和软流圈中确实存在着一种由硅酸盐及部分金属氧化物、硫化物和挥发组分组成的熔融物质，即岩浆（magma）。
在1000℃左右甚至更高温度和巨大压力下具有极大的潜在膨胀力。
一旦由于构造运动破坏了地下平衡或使局部压力降低时，这种物质就会向着压力减小的地方（如隆起、破裂）流动，侵入地壳上部或喷出地表。
在运动过程中岩浆与围岩相互作用，不断改变着围岩与自身的化学成分和物理状态。
岩浆作用（magmatism）这种从岩浆的形成、演化、直至冷凝,岩浆本身发生的变化以及对周围岩石影响的全部地质作用过程称为岩浆活动或岩浆作用。
根据岩浆活动的特点，可分为两种活动方式：侵入作用：岩浆从深部发源地上升但没有达到地表就冷凝形成岩石，这种作用过程叫侵入作用（intrusion），冷凝后形成的岩石叫侵入岩；喷出作用：岩浆直接溢出地面，甚至喷到空中，这种作用过程叫喷出作用（extrusion）或火山作用（volcanism）。
熔浆（lava）冷却后所形成的岩石叫熔岩或喷出岩（extrusive rock）。
第一节喷出作用一、火山概述火山：岩浆沿地壳某些通道喷出地表的现象，称为火山（volcano）。
(见下页图)习惯上把火山分为：活火山——现在仍继续活动的火山；休眠火山——人类历史上喷发过近代处于相对稳定的火山；死火山——没有活动能力的火山，这些火山在人类历史前喷发过，在人类历史上没有再喷发的记载，只保留有火山形态和遗迹。
一个典型的火山机构包括火山锥、火山口、火山喉管三部分:火山锥火山喷发的固态和液态物质常堆积成圆锥形火山。
火山喉管物质从地下涌出地面的通道。
火山颈火山颈喉管中充填的是由岩浆冷凝成的柱状岩体。
火山口火山物质溢出地面的位置。
第七章 岩浆作用及其产物
1. 一元论
——美国岩石学家鲍文
鲍文反应序列的意义： (1) 鲍文反应由于提供了矿物的结晶顺序,因而也可用来 判断各种矿物的结晶程度.一般来说,越先结晶者,自形 程度亦越高,晚晶出的矿物大都为半自形晶或他形晶； (2) 橄榄石和石英这两种矿物具有指示作用； (3) 解释矿物的一般规律；
(4) 说明了矿物的组合情况与结晶顺序→岩石结构的概况。
3. 多元论
近年来，通过全球构造学、岩相学、实验岩石学、 地球化学和地球物理的研究，多元论的观点逐渐为 人们所接受。 理论基础：原生岩浆的组成取决于源区岩石的物质 成分，温度、压力、熔融程度以及源区的构造条件 等。由于上述条件的变化，超基性(橄榄)岩浆，基 性(玄武岩浆)，中性(安山岩浆)和酸性(花岗或流纹) 岩浆均可为原生岩浆。这几种原生岩浆是上地幔和 地壳底部的固态物质在一定条件下通过局部熔融 (重熔)产生的。
溶透式喷发
形成“枕状”熔岩
裂隙式喷发：洋脊火龙
中心式喷发
爆发前期
爆发期
爆发后期
宁静式，基性岩浆以宁静无爆炸的方式溢出地表
暴烈式，酸性岩浆以猛烈 爆炸的方式喷出地表
递变式，介于前两者之间， 有事宁静，有时剧烈， 以中基性岩浆为主
二、 岩浆的喷出作用及其产物
3. 火山喷出的产物 气态， 60-90%为H2O，N, O, H, H2S, CO2, CO, F, 氨气、 甲烷等 液态，熔岩 固态，火山集块(＞64mm)（火山弹）、火山角砾（264mm）、火山灰（＜2mm）
岩浆及岩浆作用
基本概念 岩浆的喷出作用及其产物 岩浆的侵入作用及侵入体形态 岩浆的活动规律
岩浆的成因与演化 岩浆岩体的原生构造
一、 基本概念
1. 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。绝大多数为硅酸 盐熔融体。 成分 温度 粘度
岩浆岩课件
２.岩浆岩的产状
岩浆岩的产状是指岩浆冷凝后岩体的形态、岩体所 占据的空间量以及它与围岩的相互关系。
火山喷发是猛烈而壮观的事件 之一，但大部分岩浆仅仅上升到地 下某一深度就冷凝了。地下深处的 侵入体一般位于地下，我们是无法 直接看到的，只能当侵入体隆起或 遭受侵蚀后，我们才能看到并研究 它们。
（一）岩浆岩分类
根据岩浆岩的产状、结构、构造、矿物成分 及其共生规律等特征进行分类。见下表。
岩浆岩分类表
颜
色
浅
深
岩浆类型
酸性
中性
基性
超基性
SiO2 含 量（％） 石英含量（％） 长石种类及含量
＞65%
65～52%
52～45% ＜45%
＞20%
＜5%
＜5% 无或很少
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
块状 斑状
火山玻璃：黑曜岩、浮岩等
流纹岩
粗面岩 安山岩 玄武岩
科马提岩 苦橄岩
浅 岩床
斑状
侵 成 岩墙
全晶细粒
入 岩
深 成
岩株 岩基
块状
结晶斑状 全晶中、
粗粒
花岗斑岩 花岗岩
ห้องสมุดไป่ตู้
正长斑岩 闪长玢岩 辉绿岩 金伯利岩
正长岩
闪长岩
辉长岩
橄榄岩 辉岩
（二）常见岩浆岩的鉴定特征
类 型
岩石 名称
颜色
结构
构造
主要 矿物成份
隐晶质结构（玄武岩）
3. 按矿物颗粒的相对大小，可 分为：
(1)等粒结构
(2)不等粒结构
(3)斑状及似斑状结构
若岩石中两类矿物晶粒大小悬 殊，则大的晶粒矿物称为斑晶，小 的称为基质。
第七章 岩浆作用与变质作用
第七章岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用通过对火山的观察、岩浆岩的研究和地球物理资料的分析认为，在地壳深部或上地幔的局部地段中存在一种炽热的、粘度较大并且富含挥发分的硅酸盐熔融物质。
这种处在1 000度左右高温下的物质在常压下将呈液态，但在几千兆帕斯卡的压力下很可能处于潜柔状态，具有极大的潜在膨胀力。
一旦构造运动破坏了地下平衡使局部压力降低时，炽热物质立刻转变为液态，同时体积膨胀形成岩浆。
可见，岩浆（magma）是在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富翁挥发分的熔融体。
岩浆形成后，沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表．在上升、运移过程中。
由于物理化学条件的改变，岩浆的成分又不断发生变化，最后冷凝成为岩石，这一复杂过程称为岩浆作用（magmatism），所形成的岩石称为岩浆岩（magmanc rock）。
根据岩浆是侵入地壳之中或是喷出地表，岩浆作用可分为侵入作用和喷出作用；相应地，所形成的岩石分别称为侵入岩和喷出岩（或火山岩）。
根据SiO2含量，岩浆可分为四种基本类型，即酸性岩浆（SiO2>65％）、中性岩浆（52%～65％）、基性岩浆（45％～52％）和超基性岩浆（<45 ％）。
随着Si02含量减少，岩浆中MgO、FeO含量增多，岩浆的颜色加深，相对密度增大，粘度变小。
一、喷出作用（－）火山喷发现象与喷发类型喷出作用又称为火山作用（volcanism）。
火山喷发过程极为复杂，在不同地区以及不同的岩浆作用阶段，所喷出的物质和喷发类型备不相同。
有的喷发很平静，岩浆沿裂隙通道上升，缓慢地流出地表，边流动边冷凝；有的非常强烈，岩浆喷出时具有猛烈的爆炸现象，可将大量的气体、岩浆团块和固体碎屑喷射到火山口以外，在火山口上空形成巨大烟柱。
1985年11月13日，哥伦比亚托马利省一座沉睡了400年的内瓦多德尔鲁伊斯火山突然爆发，周围几个城镇被七八米厚的岩浆、石块和火山灰掩埋，造成两万多名居民死亡。
06三、岩浆作用与岩浆岩ppt
3、岩浆岩的构造
岩石的构造：
岩石各组分的排列方式和充填方式所表 现出的特征。（宏观上的） 常见的岩浆岩构造： （1） 块状构造：
组成岩石的各矿物组分均匀分布， 无定向排列。如：花岗岩等 （2）斑杂构造： 岩石的不同部位矿物成分、结构、构 造都差别较大，呈斑斑块块、极不均匀。
（3）带状构造：岩石中不同矿物、结构或颜 色呈条带排列。
鲍文反应系列：岩浆在冷却时，主要造岩矿物 的结晶析出遵循一定的顺序。 分为两个系列，即斜长石和暗色矿物反应 系列。 1400℃ 橄榄石 辉石 角闪石 黑云母
基性斜长石 中性斜长石 酸性斜长石
800℃
正长石 白云母 石英
（四）岩浆岩
岩浆岩：
岩浆冷凝固结成的岩石。 1、岩浆岩的矿物成分： （1）据颜色分为： 暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。 浅色矿物：石英、长石、白云母等。 (2）据含量分为： 主要矿物：含量大于15% 次要矿物：含量小于15% 副矿物：含量小于1% （造岩矿物：组成岩石的主要矿物）
三、岩浆作用与岩浆岩
（一）岩浆： 地下深处高温、高压、富含大量 挥发份、成分复杂的硅酸盐熔融体。 岩浆的主要成分： 硅酸盐、金属硫化物和氧化物、气体。 岩浆的类型(以SiO2含量分类): 酸性岩浆（花岗岩浆）：SiO2 ＞ 65%。 中性岩浆（安山岩浆）：SiO2 65~52% 基性岩浆（玄武岩浆）：SiO2 52~45% 超基性岩浆： SiO2 ＜45%
②液态喷出物：火山的液态喷出物为熔浆，熔 浆与岩浆的差别在于前者挥发组分较少。熔浆 冷凝后形成的岩石叫熔岩
③固态喷出物： 大小的岩块，火山灰、火山弹、火山块。
火山喷出物：火山弹
2、侵入作用 侵入作用： 岩浆侵入地壳某一深度而冷凝成岩的过程。 侵入体：形成的岩体称为侵入岩体。 围岩： 侵入体周围的岩体。 侵入作用按侵入的深浅不同分为： 深成侵入作用、浅成侵入作用
第七章火山活动与岩浆的侵入作用
猛烈式火山喷发： 喷出物中气态和固 态物较多 ，喷发时 发生猛烈爆炸。喷 出物主要为粘度大、 温度低、不易流动 的酸性熔岩。火山 口附近冷凝成陡峻 的火山锥，称岩穹 锥。
第七章 岩浆作用
根 据 爆 发 程 度 中 心 式 火 山 分 为
宁静式火山喷发：火山喷出物主要为熔浆液态，喷发时无 猛烈爆炸。熔浆成分主要是粘度小、温度高的基性熔浆。 常形成坡度平缓的盾形火山锥 。
火山淹没城市、 村庄，毁坏森林
公元79年8月24日意大利维苏威火山爆发，掩埋了两座城 市，造成了巨大的悲剧。这是被火山灰吞没的人们。
火山给人类带来益处
农业生产 火山爆发对自然景观的影响十分深远。土地是世界最 宝贵的资源，因为它能孕育出各种植物来供养万物。如果火山爆 发能给农田盖上不到20厘米厚的火山灰，对农民来说可真是喜从 天降，因为这些火山灰富含养分能使土地更肥沃。 旅游疗养 火山喷发（特别是宁静式火山），还可以马上招来游 客；经常喷发的火山，更多成为旅游胜地。世界上许多火山温泉 区的泥浆水与硫磺水能治疗哮喘与皮肤病。 地热 是从地下开发出来的热量。地热能用于发电在冰岛，地热 占全国能源生产的５％。 矿产资源 人们在古老的火山周围发现了大量有开采价值的金属 矿床。在智利火山口周围有铜、黄金等矿床。火山也伴生银、铁、 铅、锡、锌、铀和钼等矿床。在印度尼西亚，人们把８０千克重 的硫磺。
第七章 岩浆作用
根 据 爆 发 程 度 中 心 式 火 山 分 为
宁静式火山喷发：火山喷出物主要为熔浆液态，喷发时无 猛烈爆炸。熔浆成分主要是粘度小、温度高的基性熔浆。 常形成坡度平缓的盾形火山锥 。
猛烈式火山喷发：喷出物中气态和固态物较多 ，喷发时发 生猛烈爆炸。喷出物主要为粘度大、温度低、不易流动的 酸性熔岩。火山口附近冷凝成陡峻的火山锥，称岩穹锥。 交替式火山喷发：以宁静式和猛烈式交替出现的火山喷发， 并形成由冷凝熔岩和火山碎屑物互层的层状火山锥。
岩浆的演化
玄武岩和流纹岩 呈互层状
花岗质岩浆房底部出现 玄武岩枕状堆积体
1、分异作用
（2）扩散－对流作用
含义：原来均一的岩浆，由于液态的岩浆体内 部及其与相接触的围岩间存在温度梯度，导致产 生成分梯度的作用。此时，热量和物质通过液－ 液界面进行扩散对流，使高熔点的组分向着低温 的熔体边部迁移，冷凝较早，形成较基性富含高 熔点组分的的边缘带；而低熔点的组分则向高温 的熔体内部迁移，冷凝较晚，生成了较酸性富含 低熔点组分的内部带。
随着含有挥发组分但不饱和岩浆的上升和压力释放岩浆最终变成饱和的蒸气的岩浆晚期阶段的分离结晶作用1分异作用晚期阶段的分离结晶作用分离结晶使晚期熔体富含不相容元素分离结晶使晚期熔体富含不相容元素很多元素进一步富集于蒸气相中很多元素进一步富集于蒸气相中随着沸腾可以使元素进一步富集随着沸腾可以使元素进一步富集得到一个硅酸盐饱和的蒸气相得到一个硅酸盐饱和的蒸气相饱和蒸气相饱和蒸气相的晚期演化了的硅酸盐熔体的晚期演化了的硅酸盐熔体silicatemeltquartzfeldsparsmalldikesvaporphasedikes花岗岩中的晶洞花岗岩中的晶洞不对称的带状伟晶岩墙不对称的带状伟晶岩墙
萃取的橄榄石
母 岩 浆 橄榄石聚集 刻度突变 橄榄石抽出
橄榄石堆积造成的岩浆成分变化(in Hawaii)
二、岩浆的演化
1、分异作用
（4）气体搬运作用 Volatile Transport
方式与过程： 1. 通过加热围岩而使蒸气释放
2. 随着含有挥发组分（但不饱和）岩浆的上 升和压力释放，岩浆最终变成饱和的蒸气 的岩浆
V = 矿物沉降速度 (cm/sec) g = 重力加速度 (980 cm/sec) r = 球形颗粒的半径 (cm) s = 固态球形颗粒的密度 (g/cm3) l = 熔体的密度 (g/cm3) = 熔体的粘度 (1 c/cm.sec = 1 poise)
岩浆作用与变质作用 ppt课件
柱状节理
• 熔浆成分均匀，在凝固过程中，冷缩缓慢， 其质点会围绕一些大致呈等间距排列的凝结 中心收缩，从而形成垂直于冷凝面的柱状节 理，将岩石分割成多边形柱状体。
玄武岩的柱状节理
固态喷出物
指爆炸产生的各种碎块及凝固的熔浆团块，包括 火山弹、火山角砾、火山灰等。
分布：近粗远细。
火山地形
熔岩台地、熔岩高原、火山锥、熔岩流、 熔岩穹等
岩浆作用英文术语
magmatism, magma, extrusion; lava, intrusion
Volcano, volcanism, extrusive rock Deroofing eruption, fissure eruption,
central eruption Batholith, stock, sill, dike, lopolith, lacolith, vein
岩浆作用
岩浆在上升过程中， 由于物理化学条件的 改变，会不断地改变 自己的成分及物理性 质，最终冷凝固结成 岩浆岩，这一过程称
岩浆作用。
可分喷出作用和侵入 作用。
二、岩浆喷出作用
（一）火山作用及其喷发类型
1、火山作用的概念 2、火山喷发的类型
（二）喷出作用的产物
1、火山喷出物有哪些？ 2、火山作用形成的地形有哪些？
死火山，人类历史以来不再活动的 火山；
休眠火山，人类历史上曾有过活动 而近百年来停止活动的火山
活火山，现代经常性或周期性喷发 的火山。
世界现代火山的分布
环太平洋带、阿尔卑斯—喜马拉雅带 及洋中脊和大陆裂谷地区。
我国主要在云南腾冲、台湾、新疆和 东北等地。
现代火山带
我国的火山分布
云南腾冲火山
8 第七章 岩浆化学作用PPT课件
鲍文反应系列
二、岩浆演化过程元素的行为
2、岩浆演化过程微量元素的行为
二、岩浆演化过程元素的行为
2、岩浆演化过程微量元素的行为
（1）若火成岩中相容元素（如Ni、Co、Cr）含量变化大，同时不 相容元素比值［如w(Sr/w(Ba)、w(La)/w(Sm)]变化小，则为结晶分异 形成的。
（2）若火成岩中相容元素（如Ni、 Co、Cr）含量变化小，同时不 相容元素比值［如w(Sr/w(Ba)、w(La)/w(Sm)]变化大，则为部分熔融 形成的。
（3）岩浆的结晶分异演化程度对探讨成岩过程和含矿潜力有重要意 义。
微量元素是否类质同象进入主要造岩矿物晶格，是它们是否能在晚 期及其后的地质作用过程富集成矿的关键。
一、岩浆的成分与性质
7.1.1 岩浆起源与化学组成
当地壳或地幔岩石发生部分熔融时，由于由SiO2、Na2O、K2O、Al2O3等 组分组成的矿物（长英质矿物）要求的熔融温度较低，它们在岩石部分熔融过 程中总是最先被熔出，因此，经部分熔融产生的岩浆在冷凝后再结晶形成的岩 百总是比原岩的酸性程度要高；同时，由于MgO、FeO、CaO等构成的矿物 （镁铁质矿物）要求的熔融温度较高，在岩石发生部分熔融时这些矿物较难被 熔出，因此经历过熔融作用后残留的岩石总是比原岩的基性程度要高。
（2）主要以类质同象方式进入橄榄石、辉石等（Mg、Fe的硅酸盐 矿物，也被称为镁铁质矿物）的微量元素，如Ni、Co等，为较强的相容 元素。
（3）主要进入副矿物（如金红石、锆石、铌钽矿物）的微量元素， 如Ti、Nb、Ta、Zr等。半径小，电价高，称为高场强元素（HFSE）。 岩浆形成过程属于相容元素，结晶过程属于不相容元素。
一、岩浆的成分与性质
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非桥氧连接一个Si离子（或其他四次配位阳离子）和一个非四次配 位阳离子（如Mg2＋、Fe2＋、Ca2＋离子），表示为Si-O-M；
自由氧与除Si离子及取代Si的四次配位阳离子以外的金属阳离子相 连接，表示为M-O-M（图7.1）。
第七章 岩浆化学作用
在部分熔融过程中，较早被熔融的组分称为易熔组分，较难被熔融的 组分称为难熔（耐熔）组分。
新产生的熔浆相中优先富集的元素，称为不相容元素，在残余固相中 相对富集的元素，称为相容元素。
岩浆地球化学不仅研究岩浆形成和演化的化学过程，而且 关注在岩浆演化过程中元素的化学行为。
2
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容，文字尽量言简意赅，见到 那描述即可，不必过于繁琐，注意版面美观度。
第七章 岩浆化学作用
本章内容
1.岩浆的成分与性质 2.岩浆演化过程元素的行为 3.岩浆源区和构造环境的判别 4.岩浆的演化机制与岩浆成矿
一、岩浆的成分与性质
➢岩浆起源与化学组成 ➢岩浆熔体结构 ➢岩浆的性质 ➢岩浆中的挥发分
岩浆中的二氧化碳
岩浆中CO2的分子结构 （据Kubicki和Stolper，1995）
岩浆网状碳酸盐结构图 （据Kubicki和Stolper，1995）
一、岩浆的成分与性质
7.1.3 岩浆的性质
1、岩浆的粘度 岩浆的粘度是由岩浆的结构决定的，而岩浆的结构与岩浆的组成有 关。 通常，酸性岩>基性（碱性）岩；其它离子增加或Si含量相对降低时， 岩浆粘度下降。 岩浆的粘度影响岩浆分异和元素的迁移。
BeO＋3O2－ →［BeO4］6－ Al2O3＋5O2－→2［AlO4］5－
离子溶液模型 简单氧化物理想模型 当前比较公认的硅酸盐 熔体结构是聚合模型。聚 合模型的主要内容有： （1）硅酸盐熔体与硅 酸盐晶体一样，其最基本 的结构单元也是Si－O四面 体。
一、岩浆的成分与性质
7.1.2 岩浆熔体结构
（2）在硅酸盐熔体中存在着桥氧、非桥氧和自由氧三种氧的结构状 态，三种氧结构状态的比例和分布，是决定熔体聚合程度的基本因素。
岩浆中的成分按其含量高低可以划分为：
（1）基本组分（WB>1%）：如SiO2、Na2O、K2O、Al2O3、 MgO、 FeO、CaO等；
（2）次要组分（WB为1%～0.1％）：如TiO2、P2O5、MnO、CO2、SO2 （3）微量组分（WB<0.1%）：除上述元素之外的其它元素。
一、岩浆的成分与性质
一、岩浆的成分与性质
7.1.2 岩浆熔体结构
（4）挥发分对熔体结构有影响 挥发分对熔体结构所起的作用可分为两类： 第一类挥发介以H2O为代表，包括H2S、HCI和HF等，岩浆中起破 坏桥键、降低桥氧比例的作用，导致熔体的聚合程度降低，起解聚作用， 这表现为会大大降低熔体的固相线温度和熔体的粘度，提高熔体的电导 率等； 另一类挥发分以CO2为代表，包括P2O5、SO2等，它们溶解于岩浆 中时会破坏非桥键、降低非桥键的数量比，使熔体的聚合程度增强。
一、岩浆的成分与性质
7.1.3 岩浆的性质
2、岩浆的酸碱度 在岩浆系统中，酸碱度用［O2－］来衡量， ［O2－］高时岩浆的碱 度强，酸碱度影响结晶相的结晶顺序和元素的迁移能力。例如： （1） ［O2－］高时，发生如下反应：
2K＋＋O2－→K2O；SiO2＋O2－ →SiO32－ 在发生上述反应时，碱性组分将提前结晶。 （2）两性元素（如Be、Al）在酸性条件下是变网阳离子，在碱性 条件下成为成网阳离子，可发生如下反应：
7.1.1 岩浆起源与化学组成
花岗岩：陆壳岩石部分熔融的产物； 玄武岩：起源于上地幔不同深度和不同性质的橄榄质岩石
或者地幔柱； 安山岩：主要产生于俯冲带，具有多源性，（底侵玄武岩
部分熔融）； 原生岩浆：由部分熔融产生的岩浆； 岩浆过程：分离结晶、岩浆不混溶、岩浆混溶、同化混染
一、岩浆的成分与性质
7.1.2 岩浆熔体结构
熔体中桥氧的比例越高，熔体的聚合程度也越高。
一、岩浆的成分与性质
7.1.2 岩浆熔体结构
（3）阳离子的种类对硅酸盐熔体的结构有重大影响。 阳离子的电负性和电离势直接影响非桥氧的生成焓及熔体的混合自由 能，影响三种结构态氧在熔体中的比例和分布状态，从而影响熔体的聚合 程度。根据阳离子对聚合作用的贡献，可将它们分为两类： ①成网阳离子，位于Si-O四面体中心，在熔体中一般呈四次配位，起 着形成网络、增强聚合程度的作用。如Si、Ti，一部分Al和Fe，以及当Al、 Si间发生置换时起平衡电荷作用的Na、K等离子； ②变网阳离子，与非桥氧和自由氧联结的阳离子，与氧呈六次或更高 次配位，位于Si（Ti）－O四面体之间，起着降低聚合程度的作用。如Fe、 Mn、Mg、Ca及一部分Al、Fe、Na、K等。
一、岩浆的成分与性质
7.1.1 岩浆起源与化学组成
当地壳或地幔岩石发生部分熔融时，由于由SiO2、Na2O、K2O、Al2O3等 组分组成的矿物（长英质矿物）要求的熔融温度较低，它们在岩石部分熔融过 程中总是最先被熔出，因此，经部分熔融产生的岩浆在冷凝后再结晶形成的岩 百总是比原岩的酸性程度要高；同时，由于MgO、FeO、CaO等构成的矿物 （镁铁质矿物）要求的熔融温度较高，在岩石发生部分熔融时这些矿物较难被 熔出，因此经历过熔融作用后残留的岩石总是比原岩的基性程度要高。
水在硅酸盐中可能存在的形式
关于水在硅酸盐熔体中的存在形式目前有三种观点 (Stolper,1982)：
①认为聚合的铝硅酸盐网被破坏形成非桥氧； ②认为通过H+对变网离子(Na，K)的置换而使水溶解在铝硅酸盐熔 体中； ③认为水在铝硅酸盐熔体中的溶解机理取决于总的水含量，当熔 体中含水量低于30mol%时，分子水与成网离子Al3+反应形成Al-(OH) 及少量Si-(OH)键；当含水量高于30mo1%时，熔体中占主导地位的是 分子水，而且是在平衡电价的位置上H+置换Na+并生成NaOH分子或水 的复合物Na+(H2O)n。