16. 岩浆岩体构造-1

一、 侵入岩体的产状
• 2. 不协调侵入岩体
• 岩枝 规模较小的岩株 (＜10km2)又被称为岩枝。 岩株和岩枝既可以单独 存在，也可以是组成岩 基的一部分(一个分枝)； 岩枝一般都是岩基或岩 株的分枝。 • 因此，三者本质上并 不存在明显的差异， 只是规模大小的差别
一、 侵入岩体的产状
2. 不协调侵入岩体
一、 侵入岩体的产状
1. 协调侵入岩体(整合侵入岩体)
岩盘(岩盖) 侵入于水平或近水平的岩层中的一种形似 上凸下平的似透镜状侵入体。岩盘规模一般不大，直径数 十米～数百米不等。通常认为粘度较大的酸性岩和碱性岩 因不易扩散容易形成岩盘，而粘度小的超基－基性岩则容 易形成岩床。
一、 侵入岩体的产状
1. 协调侵入岩体(整合侵入岩体)
方
B′
流 动方 向
伸 展
D′
流 动
C′
围 岩
方
流
A
Baidu Nhomakorabea
B
C
A
汇聚流动 a
离散流动 b
非共轴流动 c
美国华盛顿州Entiat岩体中的岩浆褶皱照片（A）和素描（B） （据Paterson et al, 1998） 褶皱面由角闪石和斜长石定向而成，嵌晶状角闪石平行轴面 定向排列叠加在其上。这些矿物都是在“晶粥”状态下通过颗粒 支撑流动形成的
一、 侵入岩体的产状
• 2. 不协调侵入岩体
• 岩株 指侵入体占据地 表出露面积＜100km2的 具一定规模的中～小型 不协调侵入体。侵入体 与围岩接触面一般较陡， 形态相对岩基要复杂一 些。在剖面上多表现为 蘑菇状。 • 多沿大断裂呈串珠状断 续分布，定位于两组断 裂的交汇部位。组成岩 株的岩浆岩有酸性岩、 中性岩和基性岩、超基 性岩
岩盆 侵入于水平或近水平的岩层中的一种形似 下凸上平的盆状侵入体。岩盘规模一般较大，直径 数百十公里～数千公里不等。厚度达几百米～数千 米。通常认为其形成和产出与构造盆地有关，主要 由基性、超基性岩和碱性岩构成
一、 侵入岩体的产状
1. 协调侵入岩体(整合侵入岩体)
岩鞍 侵入于褶皱转折端虚脱处的一种形似马鞍状的侵入体。 岩鞍在平面和剖面上均表现为马鞍状(新月形)，是褶皱构造 区代表性的侵入体。岩鞍规模不大，厚几厘米～数十米。通 常与褶皱构造同时或稍晚侵入定位
• 美国内华达州Dinky Greek岩体中的岩浆断层照片，断层 将岩石中的层状析离体错开几厘米，沿断层没有矿物定向， 显微镜下无固态显微构造，有些岩浆晶体穿越断层生长， 意味着断层错动是由熔体参与的颗粒边界滑移完成的，在 熔体最后结晶之前形成
岩浆流动和两盘相对位移共同作用下岩脉中的应 变图案（据Correa-Gomas et al, 2001）
一、侵入岩体中的原生构造
• Cloos（1925），并由Robert Balk（1937）提 出岩浆构造形成的两阶段模式
岩浆状态 原生流动构造 冷凝固结状态 原生破裂构造
•Paterson et al（1998 ）提出岩浆演化和岩浆构造形成 的三阶段模式 岩浆————————晶粥——————固态——— 无组构形成或保留
95% ＞晶体含量＞50% 岩浆流动组构 固态流动组构 原生破裂构造
一、侵入岩体中的原生构造
• 1.岩浆流动组构 • 岩浆流动组构是指岩浆在“晶粥”状态下流动形 成的构造。以包括岩浆叶理、岩浆线理为主，也 可以形成岩浆褶皱和岩浆断裂构造 • 岩浆叶理和岩浆线理是由于“晶粥”在流动时， 与围岩的摩擦作用引起的非共轴流动、会聚流动 和扩散流动等导致“晶粥”中早期结晶的柱状产 物、片状产物和板状矿物及析离体和捕掳体发生 旋转，从而定向排列形成的 • 典型的岩浆叶理由岩浆结晶的板状、片状矿物如 长石、黑云母、角闪石、辉石等及板状或片状析 离体、捕掳体的优选方位表现出来；岩浆线理则 由柱状矿物如角闪石、辉石和板柱状矿物如长石 及长椭球状析离体、捕掳体的优选方位显示出来
一、 侵入岩体的产状
根据侵入岩体与围岩接触关系，侵入岩体产
状划分为协调侵入岩体和不协调侵入岩体
1. 协调侵入岩体(整合侵入岩体)
侵入岩体的边界面(接触面)与围岩的层理、片理 平行或大致平行。形成这种侵入岩体产状是由于 岩浆受机械力的作用，沿岩层层理面或片理面侵
(挤)入而成。
协调侵入岩体可进一步划分为岩床、岩盘、
第二节 岩浆岩体的原生构造
一、侵入岩体中的原生构造 二、喷出岩体的原生构造
一、侵入岩体中的原生构造
• 侵入岩体中原生构造的研究起始于Hans Cloos（1925），并由Robert Balk（1937） 在美国推广普及。按照二人的定义，侵入 岩体中的原生构造包括原生流动构造和原 生破裂构造，原始流动构造是由悬浮在熔 体中的矿物颗粒通过水动力作用定向而成 的，面状矿物和线状矿物组构分别代表了 流（动）面和流（动）线。多年来，许多 教科书一直沿用着这一定义。
DSP 侧向合 成速度 1.0m/s 侧向合 成速度 1.0m/s 1.5m/s 0.5m/s 2.0m/s 0.0m/s FSP DSP DSP
1.0m/s
a
1.0m/s DSP FSP
1.0m/s DSP
b
两盘位移产生 的简单剪切 -0.5m/s
c
2.5m/s
11.0m/s 岩浆流动产生 的简单剪切
主要 内 容
一 、 岩浆岩体的产状 二 、 岩浆岩体的原生构造 三 、 岩浆岩体构造的观察和研究
第一节 岩浆岩体的产状
岩浆岩体的产状主要指岩浆岩体形态、大 小及与围岩的关系。 主要取决于两个方面的因素：一方面取决 于岩浆本身的物理化学性质，如岩浆是酸 性还是基性，挥发组分的含量，温度的高 低及压力的大小，另一方面决定于岩浆岩 体形成时的构造背景和构造活动特征，形 成的深度和围岩的性质等 侵入岩体的产状和喷出岩体的产状
-9.0m/s 岩浆流 动方向
1.0m/s
d
1.0m/s
e
• 2. 固态流动组构 • 固态流动组构也称为固态组构或亚岩浆组构 （solid-state fabric or submagmatic fabric）， 是岩浆结晶后期接近固态或达到固态岩石后对应变 的反映，其中叶理和线理通常由矿物、矿物集合体、 析离体和包体经变形后定向而成，与变质岩区岩石 经固态流变后形成的变形组构特征基本相同，它与 原生流动构造的最大区别在于组成叶理和线理的矿 物多为它形晶体，具有明显的应变特征，有时甚至 出现典型的糜棱结构、S-C组构、石英拉长和拔丝结 构等（Moyen et al, 2003; Paterson et al, 1998; Kisters and Anhaeusser, 1995; McCaffrey et al, 1999），也可以形成小型韧性剪切带。当然，固态 组构也有高温组构和低温组构之分。
二、 喷出岩体的产状
熔岩流 为一种成带状展布的熔岩体。一般局限在一个宽阔的河谷或低洼地 带。 熔岩流多由中心式火山喷发形成，规模较小，通常呈舌状形态分布，沿流 动方向的长度比宽度和厚度要大得多。熔岩表面比较平整，而底面随下伏地 形变化起伏不平。
二、 喷出岩体的产状
火山锥 火山喷发物围绕火山 通道(火山口)堆积成的锥状 体。它是一种中心式火山喷 发的产物，其形态取决于火 山通道(口)喷发的猛烈程度 (爆发指数)和熔岩的物化性 质。根据组成火山锥的火山 喷发物质成分的不同，可将 火山锥划分为火山渣锥、火 山碎屑锥、熔岩锥和复合锥 四类。
岩浆叶理和线理分别对应于应变椭球体的XY面 和X轴，其在一些情况下分别平行（或大致平行） 于流动面和流动方向，但一些情况下又斜交或垂直 于流动面和流动方向，这取决于岩浆（熔体±晶体） 的流动方式和流动速度或差异性流动速度比。
伸 展
均 匀流 动 速 度递 变 带
A″
动
A′ A D
向
向
B′ B A′ A″
喷出岩体产状根据喷出方式、熔岩性质和熔岩构造形态分为：熔岩被、熔岩流和
火山锥
• 熔岩被(熔岩盖) 是一种喷发规模大、熔岩展布面积广、 厚度大，且厚度比较稳定的扁平状喷出岩体。其覆盖面 积从数百km2～上万km2，厚度从数百米～数千米。熔 岩成分多为基性岩(玄武岩)。分为裂隙式和中心式，前 者规模大于后者。
岩株或岩基的另一种表现型式称之为花岗岩穹隆 这是一种在平面(地表)呈圆状－近圆状或椭圆状的侵入体。 穹隆外围地层的层理或片 理围绕岩体呈环状分布， 内接触带的流面、流线 与围岩产状近一致，也 呈环状分布。侵入体基 本都为花岗岩或花岗质 侵入岩
一、 侵入岩体的产状
2. 不协调侵入岩体
岩墙 一种明显截切围岩层理、片理等构造的板状 或似板状侵入体。长度从数表明～数千米，甚至达 数百公里；宽度从数厘米～数十米，乃至数公里； 向下延伸可达数千米 一般延伸长度大于延 伸深度大大的大于宽度 岩墙多为岩浆沿节理 充填形成，组成岩墙的 成分以基性、超基性岩 为主。
岩浆叶理和线理的产出特征及组合类型
• A-L型组构；B-S型组构；C-L-S型组构
• 深成岩中保存的岩浆叶理和线理中通常是在一个 很短的时间间隔内形成的，仅记录了岩浆结晶晚 期、接近固相线前的最终应变增量，所以，近年 来普遍把岩浆组构称为岩浆应变的“快照” （snap shot） • Paterson et al（1998）认为，这种岩浆叶理和 岩浆线理可能是在熔体含量很低的情况下，以颗 粒支撑流动的方式并通过有熔体参加的颗粒边界 滑动（GBS）、接触面熔融支持的颗粒边界迁移、 应变部分流进入熔体富集带、空隙流动过程中的 颗粒旋转等形成的。
岩盆和岩鞍四类
一、 侵入岩体的产状
1. 协调侵入岩体(整合侵入岩体)
岩床 岩浆顺层面、片理面侵入形成的一种层状侵入体。 岩体与围岩的接触面平行或近平行围岩层面、片理面。岩 床规模不等，厚度从几十厘米～数十米。甚至可达数百米， 侵入岩的成分几乎包括所有的岩性(酸性、中性、基性、 超基性和碱性都有)，但以基性居多
一、 侵入岩体的产状
2. 不协调侵入岩体
平行岩墙群 若干条或上百条岩墙平行产出；放射状岩墙群 若干条或上百条岩墙在平面 (地表)上构成自中心向外散开的放射状；当岩墙以侵入岩体（多为岩株）或火山口为中心 在平面上呈同心环形分布时，在剖面上向中心倾斜者称为 锥状岩席（墙），向外倾斜者称 为环状岩墙
一、 侵入岩体的产状
一、侵入岩体中的原生构造
• 目前，一致认为岩浆矿物的定向代表一种具有复 杂流变性的晶体-熔体粥（简称晶粥）在流动和结 晶过程中的应变 • 这种应变贯穿于岩浆的上升、侵位到冷凝的整个 过程。在这一过程中，随着晶体含量从50%增加 到100%，岩浆的流变学性质发生了急剧的变化， 即从岩浆-晶粥-固态 • 深成岩中原生组构的形成并不仅仅是岩浆房内部 作用的结果，区域变形作用在其形成过程中也起 着十分重要的作用
第七章 岩浆岩体构造
• 岩浆岩是组成地壳及岩石圈的三大岩类之一， 在自然界有着较为广泛的分布。岩浆岩的侵 位或喷发过程都是地壳岩石圈构造运动的一 种反映，而在这一过程中形成的岩浆岩体产 状、构造等均为岩浆岩体构造，当然，广义 的岩浆岩构造还包括了各种不同类型岩浆岩 体形成与演化的大地构造环境与岩浆岩的大 地构造意义。因此，岩浆岩体构造研究不仅 可以阐述岩浆岩发育区的构造特征、发展历 史和地壳深部状态，从而揭示地壳运动性质； 而且能够为寻找和勘探内生矿床指出方向。 因此，加强岩浆岩体构造研究具有重要的理 论意义和实际意义
放射状－环状岩墙群－锥状岩席的这种分布是由岩浆侵入时所产生的 应力场密切相关，当岩浆向上侵入造成的压力＞上覆围岩的静压力时， 岩浆向周围挤压，岩浆此时沿最大张应力作用面(张裂面)侵入即形成 放射状岩墙群和锥状岩席；当岩体冷凝收缩时，沿此时最大张应力作 用面(张裂面)侵入形成环状岩墙群。
二、 喷出岩体的产状
一、 侵入岩体的产状
• 2. 不协调侵入岩体
• 侵入岩体的边界面(接触面)与围岩的层 理、片理截交。形成这种侵入岩体产状是 由于岩浆受热力和机械力的共同作用，熔 蚀和穿透岩层层理面或片理面侵入而成。 不协调侵入岩体可进一步划分为岩基、岩 株和岩墙三类
一、 侵入岩体的产状
• 2. 不协调侵入岩体
• 岩基 指侵入体占据地表出露面积＞100km2的 规模巨大的不协调侵入体。其出露面积与岩体的 剥蚀深度有关。岩基顶部与围岩的接触 面倾角较缓，两 侧倾角较陡；两 侧与围岩接触面 一般产状向围岩 (外)方向倾斜