岩石学复习资料

岩石学教案（火成岩部分）

第一章岩浆（magma）和岩浆作用（magmatism）

1、岩浆的概念：利用火山喷发图象资料使学生建立感观认识，再介绍岩浆的概念和性质，加深学生对岩浆的理解。

岩浆是天然形成于地壳深部和上地幔的、以硅酸盐为主要成分的、富含挥发份的、高温粘稠的熔融体。岩浆的概念指出了岩浆形成的天然属性、化学属性和物理属性。2、硅酸盐岩浆的化学成分：

（1）、常量元素：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Mn、Ti、P、H、C等，其中O最多。在岩浆结晶过程中这些元素相互结合，组成各种矿物。

岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式来表示：如SiO2 、Al2O3 、Fe2O3 、 FeO 、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5、H2O、CO2 等。但实际上在岩浆中这些元素并非以氧化物形式存在，而多是呈离子、原子或离子团的形式存在，如： Mg2＋、 Na +、[SiO4]4-。

硅酸盐岩浆化学成分以SiO2含量最多，举例说明岩浆中SiO2的含量与其它氧化物之间存在一定的消长关系。

※根据SiO2含量将硅酸盐岩浆分成4种类型：

①酸性岩浆 SiO2 > 63％（wt%）

②中性岩浆 SiO2 52～63％（wt%）

③基性岩浆 SiO2 45～52％（wt%）

④超基性岩浆 SiO2 < 45％（wt%）

（2）微量元素和稀土元素：

微量元素：Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Zn、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn 稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y

微量元素和稀土元素虽然在岩浆中的含量很少，但对其研究具有重要的理论意义和实际意义。①在一定条件下可以富集形成许多重要金属矿产（举例）；②稀土元素和一些重要的微量元素比值对研究岩浆起源、演化具有重要意义（举例）。

（3）挥发分：主要是H2O和CO2 ，其次是 SO2、 SO3 、CO 、 N2、HCl、Cl2、F、H2S 、CH4 ，其总量一般<10％。挥发分通常溶解在岩浆中，溶解度随压力增而增，随温度的增而降低。

例如：流纹质岩浆：900℃、5×108Pa 时含10%±的H2O

900℃、1×105Pa 时含0.5%±的H2O

不同成分的岩浆，其挥发分的含量也不同。一般而言，酸性岩浆的挥发分高于基性岩浆。

3、岩浆的性质：岩浆的性质主要包括密度、粘度、温度、挥发份等，这些资料的获得主要有两种方式，即直接观察

测量和试验结果。重点讲岩浆的物理性质，为后续岩浆作用的讲授奠定基础。

4、岩浆的性质及影响因素：

岩浆的温度：

（1）喷出熔岩的温度：

通常：700℃～1250℃、基性熔岩：1025℃～1225℃、酸性熔岩：735℃～890℃

（2）岩浆温度的获得方法：

a. 直接测量法：测量正在喷发的熔岩流的温度；

b. 火成岩的熔化法；

c.玻璃包裹体熔融均一法测温法；

d. 矿物温度计计算法。

岩浆的粘度：

（1）粘度：是液体或半流体流动的难易程度。单位：Pa.S（帕斯卡秒，相当于20 度时水的粘度的1000 倍）。

（2）影响粘度的因素

a.氧化物：SiO2, Al2O3, Cr2O3 的存在使粘度增加，尤其SiO2。因此，基性岩粘度小，以溢流为主；酸性岩粘度大，多以爆发形式为主。

b. 挥发份：其存在将显降低岩浆粘度。挥发份增加，粘度降低。

c. 温度：温度升高，粘度降低。

d.固体物质含量：其数量越多，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：①压力增加,挥发份溶解度增加,粘度降低；

②压力达到一定值,挥发份饱和,粘度随压力升高而增加。

岩浆的密度

影响因素：

（1）化学成分：基性岩浆密度大，酸性岩浆密度小；

（2）压力增加，岩浆密度增大。

例如：玄武质岩浆p=1×105pa时，ρ＝2.63g/cm3 p=17×108pa时，ρ＝2.90g/cm3

（3）熔体中含水时，岩浆密度降低。

5、岩浆作用：岩浆形成后到结晶或冷却成岩过程所发生的

各种作用的总和称为岩浆作用。当岩浆在地下就冷凝结晶

成岩石的过程成为侵入作用，相应形成的岩石称侵入岩；

当岩浆喷溢出地表后冷凝结晶成岩石的过程称喷出作用，

相应形成的岩石称喷出岩。

（1）侵入地壳之中－侵入作用－侵入岩(intrusive rocks)

（2）喷出地表－火山作用－喷出岩(extrusive rocks)

侵入岩(intrusive rocks)

（1）深成岩的特点：a. 矿物颗粒较粗；b. 有含水矿物

（2）侵入体：某一成分岩浆一次侵入活动形成的具有独立

形态的单一地质体。

（3）杂岩体：是多次侵入形成的单成分或复成分的岩体。

（4）侵入岩根据其形成深度，可将其划分为：a. 浅成岩

（0~3 km）b. 深成岩（>3 km)

喷出岩(extrusive rocks)

（1）火山岩的特点：. 结晶程度差或呈玻璃; b. 含水矿物少或无

（2）广义火山岩包括：

a. 火山熔岩：由火山管道或裂隙溢流出地表的岩浆冷凝形成的岩石（狭义火山岩）。

b. 次火山岩：与火山活动有关的超浅成侵入岩。

c. 火山碎屑岩：由火山爆发所产生的各种火山碎屑物堆积、胶结而成的岩石。

学生课外学习引导1、如何理解岩浆的含义。

2、岩浆的粘度受哪些因素的控制。

3、岩浆中的挥发分对火山作用具有怎样的影响。

4、简述岩浆作用的主要类型及其产物。

第二章火成岩的基本特征与分类

一、火成岩的物质成分

火成岩物质成分研究的意义：

(1) 火成岩物质成分是火成岩分类命名的基本依据；（2）为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据；（3）为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提高重要信息。

（一）火成岩的化学成分

1. 主要元素（Major elements）：

O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C 等，其中氧的含量最高。