火成岩区调

岩相类型
半封闭-半开放环境 6、沸溢-侵出相（爆发与侵出过渡相） 7、侵出相 8、火山通道相(火山颈、岩管) 封闭环境 9、潜火山岩相（subvolcanic rocks ） （subway submarine ） 10、隐爆角砾岩相 11、火山-侵入相
射汽-岩浆爆发堆积（杨花）
Maar增生火山砾
岩浆岩区区(矿)调方法 • 据其形成的环境可分为侵入岩和 火山岩，不同岩类具有不同的填 图方法体系 侵入岩与火山岩相互关系 岩浆岩与火成岩地质学
1、侵入岩区调技术要求与方法体系
侵入岩最主要的是花岗岩类：我国花岗岩类岩 石分布十分广泛，其出露面积达85.0550km2， 约占侵入岩出露总面积的86.5%,故区调的重 点是花岗岩类 花岗岩类历来受到地质学家的高度重视，早些 时期把花岗岩按形成和定位方式分为原地、 半原地。根据定位深度分为深成、中成、浅 成带等，都试图从成因上对花岗岩进行分类， 突破纯岩石学描述。
深成侵入岩的矿物分类
1．富石英花岗岩；2．碱性长石花岗 岩；3．花岗岩；3a.钾长石花岗岩 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．石 英二长岩；8．石英二长闪长岩； 9．石英二长闪长岩/石英二长辉长 岩；10．石英闪长岩/石英辉长岩 ；斜长岩；6*.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；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；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
灰云涌流ash-cloud surge D、火山碎屑涌流 地涌流（ground surge） surge 基底涌流（base surge） E、溅落堆积(Spatter rampart溅落堤) 2、溢流相（基性、中性、酸性；陆上、水下 ；熔岩流、熔岩被等） 3、火山喷发-沉积相 a 湖盆沉积相 b 破火口湖沉积相 4、火山泥流相（lahar） 5、熔积岩相（peperite水下）
岩相学特征
东 山 口 中 细 粒 石 英 闪 长 岩 侵 入 体
良各庄中-中粗粒花岗闪长岩
迎风坡似斑状粗粒花岗闪长岩
凤凰亭巨斑状中细粒二长花岗岩
花岗岩类区区域填图方法体系
• 若是同源岩浆——岩体等级体制，建立单元， 归并超单元，超单元组合；（很少用) • 不同源岩浆——划分侵入体；图面表示用“时 代+岩性（J3r）（这是目前常用） • 定位机制 • 岩石学、岩石化学、地球化学、同位素等，研 究成因 • 岩浆构造组合 • 成矿作用——建立成矿模式
• 70年代以来，欧、美地质学家填图中不 断发现，大岩体都是由若干侵入体组成 的，如秘鲁安第斯山的海岸岩基，总长 2000km，由1000多个独立的侵入体组成。 一个简单侵入体最大直径约25km，（模 拟实验计算，花岗岩顶板在直径大于 15km的圆拄形之上是难以支撑的） • 在解剖大岩体时，划分出一系列不同等 级的岩浆-构造单元，即花岗岩的等级体 制
• 花岗岩岩石谱系填图 “岩石谱系单位主要有侵入、侵出和高级变质深 成岩组成的有边界的地质体。与岩石地层单位 对比，它一般不受层序律的限制” • 根据岩浆同源性及其演化序列的概念 • 同源岩浆演化序列：成分和结构演化序列 • 不同构造环境控制不同的花岗岩类岩石组合 • 据接触关系、年龄、成分、结构构造等划分侵 入体，建立单元、归并超单元、超单元组合， 并分析研究其定位机制。 • 试图象对待沉积岩一样，划分侵入岩（如XX单 元——相当于沉积地层的组级单位）
关于火山岩的分类命名问题
熔岩分类
1、对结晶程度好的岩石用矿物定量分类 2、一般采用化学分类(TAS图解) a、岩石必须新鲜（H2O<2%,CO2<0.5%） b、用干系统 c、检查MgO含量(<8%) d、计算CIPW标准矿物（S区和碱性玄武 岩） e、对S区岩石要进一步划分 f、对B、O、R区岩石用SiO2-K2O图进一 步区分
Leabharlann Baidu
③、区（矿）调工作思路
以现代火山学和火山地质学理论为指 导，从火山物理学角度（化学、遥 感）研究岩浆自形成、聚集后，在 上升途中的各种变化及喷出地表、 进入大气中的搬运、沉降和堆积作 用（以岩浆温度、压力、粘度、密 度、挥发份含量等物理参数及时间 为变量），阐述火山地质特征。
工作方法上，野外与室内：从研究岩性、岩 相及相序入手，系统研究火山产物成因类 型，恢复火山机构,建立火山机构堆积序列; 对不同成因类型堆积物平、剖面结构特征 研究,获取有关几何参数和形成过程中动力 学参数变化范围，反演喷发过程; 研究不同火山机构之间的相互关系及组合形 式，对比同期不同火山机构之间的喷发序 列，进而建立火山盆地（火山群）喷发过 程，研究区域火山活动规律。
但许多岩体并不是同源岩浆
• 混合作用基本概念：两种不同成分的岩浆以不同的 比例混合，产生一系列过渡类型岩浆的作用。混合 作用受两种岩浆热状态、相遇机制，密度差等的制 约。目前认为岩浆混合作用的机制有三种： 1、新生岩浆周期性地从岩浆房底部注入，与原驻留 的岩浆产生混合； 2、层状岩浆房中，相邻熔体层之间因对流作用而产 生混合； 3、发生于火山通道内，当岩浆喷发时，受岩浆上升 惯力和岩浆粘滞力的共同作用可使相邻岩浆层同时 进入火山通道产生混合。 • 此外，深部形成的岩浆进入不同成分的浅部岩浆房， 也可以发生混合。
柱状节理特殊性
柱状节理
⑤、火山地层
火山地层的研究是了解火山喷发序列，建立地 层相互关系、垂直相序，决定相的异同，是查 明火山活动历史的基础； 研究的重点是地层分析： 1、制图（将火山地层序列划分为填图单元—— 群、 组、段） 2、确定纵、横向相的变化 3、解释喷发类型、岩石类型的起源、搬运方式 及堆积 环境，为火山喷发过程、岩石学、地球 化学、矿床学等提供必须的地层格架
玻镁安山岩
火山碎屑岩的分类
类
亚类
碎屑熔岩 正常火山碎屑岩类 （熔岩碎 熔结 普 屑岩>50%） 通
10-90% 熔浆胶结 熔结 >90% 压紧胶 结
火山-沉积岩类
沉积火 山碎屑 岩 90-50% 火山碎 屑沉积 岩 50-10%
熔 积 岩
粒 度 ￠ 值
火山碎屑含量 成岩作用方式
化学及粘土物质胶 结
基本地质规律
• 火山岩岩石，岩相，火山矿产的空 间分布都受火山机构控制。在机构 内受火口控制
• 区调思路：火山岩岩性—岩相—岩相空间配置 关系—恢复火山机构—建立火山喷发序列，恢 复火山喷发过程—分析火山成矿作用 • 即以火口为参照进行高分辨率火山制图，开展 岩性、岩相分析，建立火山喷发序列；为其他 火山学研究提供可靠的基础
• 花岗岩类岩体剖面研究：选择出露好、接触关系 清楚、垂直岩体内部构造线测制 • 目的以解决岩体不同组合类型、岩体之间和内部 的接触关系，（若是同源划分出单元、归并超单 元） ；了解侵入体内部的岩性变化及不同侵入体 之间的变化 ；建立侵入的相对序次； • 查明岩体形成时代、变形及就位机制等。通过对 剖面的系统采样，获得侵入体（或单元、超单元） 的岩石学、岩石化学、矿物学、地球化学、成岩 温度、含矿性等方面有价值的资料。提供建立侵 入序列（或岩石谱系）和岩石构造组合的各种地 质资料。
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岩浆的混合
• 花岗岩类区地质调查的基本内容 • 划分岩石类型，圈定分布范围，查明接 触关系（包括明显的和隐蔽）；弄清同 类和不同类型岩石之间的时、空间关系， 划分填图单位——侵入体。 • 调查岩体内部变形构造，研究就位机制 • 根据矿物组成、岩石化学、地球化学资 料等论证岩浆演化的基本规律；根据同 位素年代学资料，论证岩体的形成时代、 序次及其相关性； • 研究深成岩体内部具体构造岩浆单元与 成矿关系，建立成矿模式。
4、火山产物在火山机构中的特定位置（
岩相分析
火山颈、火山口、近源、远源）形成 方式（冷却固结、熔结、压结）、堆 积定位环境 5、火山岩浆在地下一定深度（0.5-3km ）侵位及侵位机制（潜火山岩、隐爆 角砾岩、火山-侵入岩等）
岩相类型(facies)
地表——开放环境 1、爆发相 A、近源崩落相(爆发与崩塌) 火山渣降落堆积(scoria fall) B、空落相 浮岩降落堆积(pumice fall) （陆地、水下） 火山灰降落堆积(ash fall) 块灰流（block and ash-flow） C、火山碎屑流相 渣状流（scoria flow） （pyroclastic 浮岩流（pumice flow.(ash flow 陆地、水下） flow )or ignimbrite）
本身挥发份的持续出溶和膨胀所躯动；射汽—岩浆爆发 (phreatomagmatic explosion)-足够的地下水或地表水的补给， 并与岩浆高度混合；射汽爆发—循环地下水在岩浆作用所产 生的热的作用下，水被加热气化，而产生的爆发；溢流、
④、岩相(facies)分析
侵出或侵入等） 2、火山喷发方式（裂隙式、中心式或夏威夷 …..、冰岛式等）及火山喷发物定位环境（陆 地、水下) 3、火山产物的搬运方式、堆积机理（空落、 火山碎屑流、火山碎屑涌流、火山泥石流、近 源崩落堆积等 ）
2、火山岩区区调、矿调应注意 的有关 问题
①、火山作用的特点 • 时间和空间上的不连续性 • 火山作用具多样性 • 火山活动的不均一性和变异性 • 火山作用具突发性
②、火山岩区基本地质特征
复杂的地质结构、构造 堆积物空间分布的局限性 物质成分复杂而多样 火山岩产状的局部性和不稳定性 喷发堆积物的间断面及产状不协调普 遍存在 层状与非层状岩石紧密共生
结构构造 基本 集块级 名称
角砾级 凝灰级
不定向 集块熔岩
角砾熔岩 凝灰熔岩
（泡沫溶岩）
假流纹 熔结集块 岩
熔结角砾 岩 熔结凝灰 岩
弱层状 集块岩
角砾岩 凝灰岩
层状构造 沉集块 岩
沉角砾 岩 沉凝灰 岩 凝灰质 砂岩
凝灰质 砾岩
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2 2-4
岩相划分的原则: 1、火山活动的基本形式（爆发:岩浆型爆发—岩浆
接触关系的调查是关键
具有冷凝边的侵入接触关系
接触关系（超动、脉动（突变型） 涌动（隐蔽型））
脉动接触——无冷凝边
• 在地质图上的表示 • 以往按岩浆-构造旋回如：r1、r52-3、δ 4等 • 90年代后XX单元如：以地名命名：sg（志留纪 高平单元）；地名+岩性，Fλδ房山石英闪长岩 • 当前划分侵入体；图面表示用“时代+岩性 （J3r）” • 花岗岩类岩体构造填图和定位机制研究 强力（穹起、底辟、热气球膨胀） 被动就位（顶蚀、破火口塌陷、岩墙扩张） • 岩石学、岩石化学、地球化学、同位素等。研 究成因、岩浆构造组合 • 成矿作用
岩浆混合花岗岩
包体与捕虏体
k、不同成因性质的矿物共存
在岩浆混合成因 花岗岩中，其 矿物组合往往 与同源岩浆演 化成因的花岗 岩有很大的差 异，一是矿物 相数多于后者， 二是出现不同 成因性质的矿 物共存现象。
Or
l、矿物成分变 化域很宽
t/ C
p = 1 a tm
o
包体 角闪辉长岩 花岗岩和花岗闪长岩
P=An>5% A=An<5%+Kf
结合化 学分类
• 上世纪70年代以来随着板块构造理论的 兴起，把花岗岩的成因与物源或形成环 境相联系。 • 物源：M、I、S、A型 • 构造环境：大洋中脊、火山弧、大陆弧 碰撞弧、板内等；造山前、同造山期、 造山期后 等 • 近几十年的研究表明，花岗岩体都不是 一次岩浆侵入所致，而是由若干阶段岩 浆侵入活动形成的复式岩体。
以房山岩体为例----地质略图
1-第四系；2-凤凰 亭巨斑状中细粒 花岗闪长岩单元 ；3-迎风坡似斑 状粗粒花岗闪长 岩单元；4-良各 庄中-中粗粒花 岗闪长岩单元； 5-东山口中细粒 石英二长闪长岩 单元；6-线理产 状；7-面理产状 ；8-包体走向； 9-岩浆上涌热动 力挤压片理； 10-围岩；11-采 样地点及编号