第2讲 岩浆和岩浆作用 (1)
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岩浆及岩浆作用讲义
三、岩浆的性质
1.岩浆的密度（density） 指单位体积岩浆的质量，一般表达为：Kg/m3或
g/cm3
获取密度的方法：可以通过实验的方法进行测定 ；也可以利用实验结果拟合的密度公式进行计算。
影响密度的因素：岩浆的成分、温度、压力
岩浆密度在岩浆过程中的意义：可直接影响岩浆 分凝、上升、演化整过过程中的行为
靠顶蚀作用侵位的岩体与围岩层理面的产状相切， 形成不整合侵入体。岩体边缘带可见不规则状、棱角状 的围岩捕掳体。另外，如果岩浆的温度及围岩的成分适 当，还会发生岩浆同化捕掳体、混染围岩的作用，在侵 入体中形成外来矿物的条带、或斑点。
由于需要大量的岩浆来填充下沉岩块间的空隙，这 种侵位机制不可能使岩浆产生较大的上升距离（ Marsh,1984）
生岩浆。
亏损地幔（barren, depleted 或infertile mantle）
是指相对于原始地幔亏损Si、Al、Ca、Na、K 等易熔组分和Rb\Sr\Ba\La\Ce等不相容原素的地幔, 这些元素在熔融作用中容易进入岩浆，相应的地幔 则亏损了上述组分
富集地幔（fertile mantle）
(4)火山口沉陷作用（Cauldron subsidence）
火口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，岩浆将 趁虚而入形成环状杂岩体。
侵位机制又可据侵位时的动力学特点分为主动 侵位和被动侵位两大类:
岩浆发生底辟上升后，常常以气球膨胀的方 式连续侵位
上升的岩浆因降温结晶而粘度增大，升速减 缓直至停止，转向旁侧扩展，直径增大，发生膨 胀。围岩因岩浆扩展而遭受压扁作用，岩体内部 组构也由于压扁作用由核部向边缘增强
【精品】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o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、H2S、F、Cl等。
o（二）岩浆（magma)o岩浆在地下的温度可能达1300℃左右,压力达数千个大气压.所以岩浆是一种处在高温高压下的，富含挥发组分而且成分复杂的硅酸盐熔融体。
岩浆作用和岩浆岩
第三章 岩浆作用及岩浆岩§1 概 念一、岩浆——上地幔或地壳深处，天然产出的成分以硅酸盐为主的高温溶融 物质。
化学成分： Ｓi Ｏ2为主 Al 2Ｏ３、Go 、FeO ……依Ｓi Ｏ2多少分：超基性<45%、基性45-52%、中性53-65% 酸性>65%富含挥发份：Ｈ2O 、ＣＯ２、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ物理性质：Ｔ高（６５０°－１４００℃）Ｐ大（几千大气压）粘稠流体 基性—— T 高、Ｐ小、稀酸性—— T 小、P 大、 稠二. 岩浆作用——岩浆形成、运移、冷凝的全部过程。
喷出作用侵入作用三、岩浆岩——熔融岩浆冷凝后形成的岩石§2 喷出作用与喷出岩一、岩浆活动与火山构造（一） 喷出活动（火山活动、火山爆发）——岩浆形成，向上运移并喷出地表， 在地表冷凝的全部过程。
火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现象，但由于喷发前征擦兆明显，有一定的地形标志，一般不会给人类生命带来大危害。
现代火山活动，内陆不多，常见一些岛国、沿海地区。
根据火山活动情况分：活火山active volcano ——现代仍在活动或周期性活动。
美（圣海伦斯）意（维苏威、埃特纳） 休眠火山dormant volcano ——人类史后喷发过，但长期以来静止。
（五大莲池）死火山extinct volcano —— 人类史前喷发过，史后从未喷发的火山。
（江宁方山）（二） 火山喷发类型裂隙式喷发——岩浆沉地表狭长的裂隙溢出。
地史早期多。
通常地球形成初期，地壳薄，此方式较多。
现代洋脊附近，冰岛是洋脊在陆地上延伸通过的地方，有较多 浅成侵入作用 深成侵入作用 喷出岩 侵入岩的裂隙式喷发。
中心式喷发——岩浆沿火山通道上移从火山口喷出。
1. 猛烈式：突然喷发（酸性粘度大易发生）喷发开始时，火山突然爆炸，大量的气体、围岩、岩浆一齐喷出，危害大。
１９０２年西印度群岛的培雷火山喷发，高４０００米，山角下圣佩尔城倾刻间被摧毁，死亡达４００００人。
普通地质学-03 岩浆作用与岩浆岩
一、火山活动
根据火山活动情况一般分为： 活火山——现在尚在活动或周期性不断活动的火山； 休眠火山——有史以来曾经活动，但长期以来处于静止状 态的火山； 死火山——史前曾经喷发，但有史以来未活动的火山。
火山的这种划分是相对的，而不是绝对的。例如，意大利 维苏威火山是世界有名的火山，过去曾被认为是一座不活动 的火山，但于公元79年8月24日突然强烈喷发，造成极大灾 害，掩埋了庞贝古城。还有些从来没有过火山活动的地方， 也会产生新的火山。如1943年2月20日，在墨西哥城西面 300km多的一片玉米地里，忽然出现裂缝冒烟，继而强烈喷 发，到1944年1月已形成一座高450m的火山，这就是有名的 帕里库廷火山。在大洋洋脊也经常形成新火山，露出水面后 形成新的火山岛。
另一种是岩浆冲破上覆岩层而喷出地表，这种活动称 喷出作用或火山活动。喷出地表的岩浆在地表冷凝而成 的岩石，称喷出岩（又称火山岩）。
由此可知，岩浆岩是地下深处的岩浆侵入地壳或喷出 地表冷凝而成的岩石。
第二节 喷出作用（火山作用）
喷出作用，又称火山作用。是地下高温熔融物质喷出地表 的作用。地下的这种高温熔融物质称为岩浆。温度一般在 800-1200℃，但可以低到650℃，高达1400℃，成分主要是 硅酸盐。喷发物有气体、固体和液体三类。
岩石记录了过去发生的地质事件。要探讨地球的 发展历史和演变规律，岩石是最重要的客观依据； 岩石是地质作用的产物，又是地质作用的对象，所 以岩石是研究各种地质构造和地貌的物质基础；岩 石中含有各种矿产资源，有些岩石本身就是重要矿 产，一定的矿产都与一定的岩石相联系。由此可见， 研究岩石具有重要的理论和实际意义。
一个火山锥形成以后，由于不断发生火山活动， 往往在原来的火山口上形成较小的火山锥，或者在 火山锥的山坡上出现许多小火山锥，后者称为寄生 火山锥。如意大利西西里岛上的埃特纳火山（3700m） 共有300多个寄生火山锥。
根据火山活动情况一般分为： 活火山——现在尚在活动或周期性不断活动的火山； 休眠火山——有史以来曾经活动，但长期以来处于静止状 态的火山； 死火山——史前曾经喷发，但有史以来未活动的火山。
火山的这种划分是相对的，而不是绝对的。例如，意大利 维苏威火山是世界有名的火山，过去曾被认为是一座不活动 的火山，但于公元79年8月24日突然强烈喷发，造成极大灾 害，掩埋了庞贝古城。还有些从来没有过火山活动的地方， 也会产生新的火山。如1943年2月20日，在墨西哥城西面 300km多的一片玉米地里，忽然出现裂缝冒烟，继而强烈喷 发，到1944年1月已形成一座高450m的火山，这就是有名的 帕里库廷火山。在大洋洋脊也经常形成新火山，露出水面后 形成新的火山岛。
另一种是岩浆冲破上覆岩层而喷出地表，这种活动称 喷出作用或火山活动。喷出地表的岩浆在地表冷凝而成 的岩石，称喷出岩（又称火山岩）。
由此可知，岩浆岩是地下深处的岩浆侵入地壳或喷出 地表冷凝而成的岩石。
第二节 喷出作用（火山作用）
喷出作用，又称火山作用。是地下高温熔融物质喷出地表 的作用。地下的这种高温熔融物质称为岩浆。温度一般在 800-1200℃，但可以低到650℃，高达1400℃，成分主要是 硅酸盐。喷发物有气体、固体和液体三类。
岩石记录了过去发生的地质事件。要探讨地球的 发展历史和演变规律，岩石是最重要的客观依据； 岩石是地质作用的产物，又是地质作用的对象，所 以岩石是研究各种地质构造和地貌的物质基础；岩 石中含有各种矿产资源，有些岩石本身就是重要矿 产，一定的矿产都与一定的岩石相联系。由此可见， 研究岩石具有重要的理论和实际意义。
一个火山锥形成以后，由于不断发生火山活动， 往往在原来的火山口上形成较小的火山锥，或者在 火山锥的山坡上出现许多小火山锥，后者称为寄生 火山锥。如意大利西西里岛上的埃特纳火山（3700m） 共有300多个寄生火山锥。
地球科学概论第七章1 岩浆作用
中性熔浆SiO 中性熔浆SiO２和挥发组分的含量以 及其它性质介于酸性和基性熔岩之间， 及其它性质介于酸性和基性熔岩之间， 所形成的岩石称为安山岩 安山岩。 所形成的岩石称为安山岩。 熔浆在冷凝固结过程中，如果成分 熔浆在冷凝固结过程中， 均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩， 均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩，可形 成垂直于冷凝面的裂隙， 成垂直于冷凝面的裂隙，把岩石分割成 多边形柱状体，这种裂隙称为柱状节理 柱状节理。 多边形柱状体，这种裂隙称为柱状节理。
宁静式又称夏威夷式 又称夏威夷式， 宁静式又称夏威夷式，以宁 静地溢流出炽热的基性熔浆 基性熔浆为其 静地溢流出炽热的基性熔浆为其 特点，无爆炸现象。 特点，无爆炸现象。 递变式是以猛烈式和宁静式 递变式是以猛烈式和宁静式 有规律交替喷出为特点， 有规律交替喷出为特点，多数火 山属于这种类型。 山属于这种类型。
火山弹：喷离火山口时为炽热的熔浆团， 火山弹：喷离火山口时为炽热的熔浆团， 而后在空中旋转运移时， 而后在空中旋转运移时，发生不同程度的冷却 或固结，落地时可呈现不同的形态。 或固结，落地时可呈现不同的形态。火山弹平 均直径大于64 mm。 均直径大于64 mm。 火山块：粒径与火山弹相当，也是大于64 火山块：粒径与火山弹相当，也是大于64 mm，但喷发时是固态的岩石碎块， mm，但喷发时是固态的岩石碎块，多呈棱角状 至次棱角状。 至次棱角状。火山块主要由火山通道及其附近 先存的岩石破碎而成。 先存的岩石破碎而成。 火山砾：粒径为2 mm， 火山砾：粒径为2～64 mm， 火山灰：粒径小于2 mm， 火山灰：粒径小于2 mm，它们在喷发时可 以是液态的，也可以是固态的。 以是液态的，也可以是固态的。
第七章
第一节 第二节 第三节
岩浆作用与变质作用
z2.岩浆与岩浆作用
2，岩浆温度 炽热的岩浆温度可以利用喷出的熔岩直接测定， 熔岩的温度因为岩浆成分不同而有些差别。基性的玄 武岩浆温度最高，可达1000-1250℃，酸性的流纹岩浆 温度最低，大约为700-900℃。
一般来说，在地表常压下测定的熔岩流的温度总是 比地下深处同成分的、正在结晶的岩浆高，这是因为 地下深处的岩浆富含挥发份，挥发份可以使起熔温度 和液相线温度明显下降,
人们亲眼看到很多溢出到地表的熔岩流，它们应 该很接近岩浆的成分，但是当岩浆喷出地表时，水蒸 汽、CO2、SO2、CO、N2等挥发份会大量逸散，特别是 水蒸汽在挥发份中占的比重很大，约占总量的60-90% 。而岩浆喷出时，首先喷出的是挥发份。 因此，确切地说，岩浆岩是由失去了大量挥发份 的岩浆固结形成的。
火山喷发物
气体喷发物 以水汽为最多，占气体总体积的60—90％。 此外还有H2S，SO2，CO2，HF，HCl，NaCl，NH4Cl等。 早期高温阶段，HCl等气体较多；晚期则富含SO2、CO2等成 分，这种规律可以作为火山预测的一种依据。 火山喷气可以升华出硫黄、钠盐、钾盐等矿产。
3.2.3.2 固体喷发物(火山碎屑物
深成侵入岩形成时的温度和压力均较高，因而岩 浆冷凝缓慢，岩石多为全晶质中粗粒结构。岩体规模 较大，常见的有岩基、岩株两种。 浅成侵入岩接近地表，岩浆冷凝较快。矿物结晶 颗粒细小，岩石常为中细粒结构或斑状结构。浅成侵 入体的规模一般较小，可见底部边界，常见的有岩床 、岩墙、岩盆、岩盖等。
喷出岩、浅成岩、中成岩、深成岩的示意图
三, 有关火山活动的概念
活火山: 现在尚在活动或周期性不断活动的火 山； 休眠火山: 有史以来曾经活动，但长期以来处于 静止状态的火山； 死火山: 史前曾经喷发，但有史以来未活动的火 山。
岩浆岩课件
火山角砾岩
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。
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。
岩浆与岩浆作用
岩浆与岩浆作用岩浆是岩石在高温和高压条件下，由内部的岩石在熔融的状态下得到的。
它由不同的组份组成，如碱性和酸性及其他组份。
岩浆的性质取决于它的成分，不同的岩浆具有不同的性质。
岩浆可以用来形成各种地质结构，如地下洞穴、山谷、岩溶、科泰特斯多拉和岩石层。
它还可以作为热源，形成火山、熔岩山、柱状火山等。
岩浆作用是指岩石在岩浆地质环境中的作用。
它能够改变岩石的形态，使岩石中的各种元素和物质得以迁移并混合。
岩浆作用分为岩浆熔融和岩浆软化作用。
岩浆熔融作用是指岩石在高温和压力作用下，部分熔融成液体状的岩浆，这种岩浆和岩石之间存在着一种新的化学反应，从而改变岩石的结构和特性。
岩浆软化作用指的是岩石在熔融岩浆的作用下，其部分矿物结构被熔融而发生变化，使岩石的硬度降低，变得柔软，从而形成曲面或洞穴。
岩浆作用是地质变化不可或缺的部分。
它不仅能够改变岩石的形态，使岩石成分的迁移，混合，还可以产生各种现象，如火山喷发，流体渗透，岩溶化学反应等。
岩浆作用是形成地质结构的主要原因之一，它能够改变地质环境，使岩石发生形态变化，从而形成火山、洼地、洞穴等地质结构。
岩浆作用的研究已有很长的历史，古代古文献就提到过它。
在近代，不少学者把精力集中到研究岩浆作用上，开展了深入的研究。
他们提出了大量的理论，从而丰富了现代地质学，形成了地质学的新观点。
如果我们更全面地了解岩浆作用，就能够为地质科学提供有用的信息，也能丰富我们对地质学的认识。
综上所述，岩浆是高温和压力下熔融的岩石，它的形态和性质受其成分的影响，能够形成多种地质结构，还能作为热源形成火山、熔岩等，岩浆作用也是地质变化不可或缺的部分，可以使岩石发生形态变化，形成火山、洼地、洞穴等地质结构。
研究岩浆作用能够为地质科学提供有用的信息，是地质学发展的重要内容。
(完整版)《岩石学》第1章岩浆及岩浆作用
广义火山岩
1、 火山喷发方式
（1）根据火山通道或火山口的形态划分为：
a. 裂隙式喷发: 岩浆沿构造裂隙或断裂喷出地表，沿地面 泛流，形成熔岩被和熔岩流。面积大，常形成熔岩高原。
b. 中心式喷发: 岩浆沿管状通道喷发至地表，并伴有强烈 的爆发，除喷出大量的气体之外，还有大量的火山碎屑物， 如火山弹、火山砾和火山灰等。形成的火山岩产状有火山锥 、火山口、熔岩流和岩钟、岩针等。
例如：玄武质岩浆 p=1×105pa时，ρ＝2.63g/cm3 p=17×108pa时，ρ＝2.90g/cm3
（3）温度增高，分子间距增大，体积膨胀，密度减小。
第一章
岩浆与岩浆作用
第二节、岩浆作用与火成岩
一、侵入岩 二、火山岩
的产状和相
岩浆作用
当岩浆产生后，沿构造薄弱带或裂隙由深部高压 环境向浅部低压环境运移，上升到地表或近地表的 途中，直至最终固结成岩，把岩浆从产生、运移到 冷凝固结成岩的整个过程称为岩浆作用或岩浆活动。
➢ 火山碎屑岩锥: 组成火山锥的物质全部为火山碎屑。
➢ 熔岩火山锥: 以又称盾火山，组成火山锥的物质全部或几乎 为熔岩溢流产物为主，主要是玄武岩 。
➢ 复合火山锥: 又称层火山，由熔岩与火山碎屑岩互层组成。
火山锥－富士山
火山锥－富士山
碎屑锥
熔岩锥群
混合锥
复合锥示意图
火山喷发与火山锥
火山 喷发灰云
塌陷破火山口
塌陷破火山口
a.玛珥湖 b.火山凝灰环 c. 火山锥
c
a b
塌陷破火山口
侵蚀破火山口
侵蚀破火山口
熔岩流：是岩浆以宁静的方式至火山口流出， 主要为粘度小的基性岩浆，酸性岩浆少见。溢 流出来的岩浆可形成熔岩被、线状熔岩流、熔 岩台地等。
第二章 岩浆、岩浆作用及岩浆岩
岩浆类型 超基性岩浆 基性岩浆 中性岩浆 酸性岩浆 SiO2含量 ＜45% 45－53％ － ％ 53－66％ － ％ ＞66% 其它成分特征 富Fe、Mg，低Ca，贫K、Na 、 ， ， 、 高Fe、Mg、Ca，低K、Na 、 、 ， 、 中等Fe、 、 、 、 中等 、Mg、Ca、Na、K 低Fe、Mg、Ca，高K、Na 、 、 ， 、 挥发份 低 低 中 高
2．侵入作用和侵入岩 ． 侵入作用——形成侵入岩 形成侵入岩 侵入作用 据形成深度又分为： 据形成深度又分为： 深成岩 （＞10km） ）
中深成岩（ － 中深成岩（3－10km） ） 浅成岩 （＜3km ) （＜
3．火山作用和火山岩 ． 火山作用——形成火山岩。据喷发型式又分为： 形成火山岩。据喷发型式又分为： 火山作用 形成火山岩 熔岩 （0km，溢流型） ，溢流型）
火山活动时不但有蒸气、 火山活动时不但有蒸气 、 石块和熔浆团从火山口喷出， 石块和熔浆团从火山口喷出 ， 而且还有炽热的熔融物质自火 山口溢流出来(火山爆发－ 山口溢流出来(火山爆发－溢流 照片) 照片)。这说明在有火山活动的 地区， 地区 ， 地球深处确实有高温炽 热的熔融物存在并在活动。 热的熔融物存在并在活动 。 因 我们说： 此，我们说： 岩浆——是产于地壳深处 岩浆 是 或上地幔的富含挥发分的炽热 粘稠的硅酸盐熔融体。 粘稠的硅酸盐熔融体。
火山碎屑岩（0km，爆发型） 火山碎屑岩（ ，爆发型） 次火山岩 产状、 （0－3km，具侵入岩 产状、火 － ， 山岩外貌， 山岩外貌，形成于火山活动晚 与火山岩同源。） 期，与火山岩同源。） 形成时间、分布空间、 形成时间、分布空间、岩浆来源
次火山岩与同期火山岩有三同： 次火山岩与同期火山岩有三同： 三同
第一节
2．侵入作用和侵入岩 ． 侵入作用——形成侵入岩 形成侵入岩 侵入作用 据形成深度又分为： 据形成深度又分为： 深成岩 （＞10km） ）
中深成岩（ － 中深成岩（3－10km） ） 浅成岩 （＜3km ) （＜
3．火山作用和火山岩 ． 火山作用——形成火山岩。据喷发型式又分为： 形成火山岩。据喷发型式又分为： 火山作用 形成火山岩 熔岩 （0km，溢流型） ，溢流型）
火山活动时不但有蒸气、 火山活动时不但有蒸气 、 石块和熔浆团从火山口喷出， 石块和熔浆团从火山口喷出 ， 而且还有炽热的熔融物质自火 山口溢流出来(火山爆发－ 山口溢流出来(火山爆发－溢流 照片) 照片)。这说明在有火山活动的 地区， 地区 ， 地球深处确实有高温炽 热的熔融物存在并在活动。 热的熔融物存在并在活动 。 因 我们说： 此，我们说： 岩浆——是产于地壳深处 岩浆 是 或上地幔的富含挥发分的炽热 粘稠的硅酸盐熔融体。 粘稠的硅酸盐熔融体。
火山碎屑岩（0km，爆发型） 火山碎屑岩（ ，爆发型） 次火山岩 产状、 （0－3km，具侵入岩 产状、火 － ， 山岩外貌， 山岩外貌，形成于火山活动晚 与火山岩同源。） 期，与火山岩同源。） 形成时间、分布空间、 形成时间、分布空间、岩浆来源
次火山岩与同期火山岩有三同： 次火山岩与同期火山岩有三同： 三同
第一节
第四章 岩浆作用与岩浆岩
岩浆中气体的热膨胀和岩浆氧化反应放热对岩浆温度的影响
会越来越大，它们起着促使岩浆升温的作用，当它们的影响
超过热散发和相变热的影响时，岩浆的温度随着岩浆的上升
反而会升高，笔者称其为岩浆的反常升。
（二）岩浆的状态
1、火山口流出的岩浆的流速 不超过16公里/小时，最稀的基性岩浆的流速可达 数十到 100公里/小时。 2、重熔硅酸盐熔体的粘度测定 化学成分 玄武岩 安山岩 流纹岩 SiO2 少………….. 中等……………… 多 K2O 、Na2O 少………….. 中等……………… 多 FeO 、MgO 多………….. 中等……………… 多 粘度（泊） 5.5 ×101 4×104 1 ×108
（四）岩浆的分类
一般根据岩浆的SiO2含量进行分类： 超基性岩浆： SiO2含量 <45％，常 在
30%-40%之间，特别富Mg 、Fe，贫 Ca、
Al、 K 、Na 。
基性岩浆： SiO2含量45％～52%，富Mg 、
Fe、 Ca ，贫 K、Na。通常又称玄武岩浆。
中性岩浆： SiO2含量52％-65%， Mg 、
用和喷出作用；侵入作用所形成的岩石，称为侵
入岩；喷出作用所形成的岩石称为喷出岩。
(1) 向上运移T、P下降，岩浆自身的物化条件发
生变化。
(2) 岩浆与围岩发生化学反应。
(3)岩浆烘烤围岩和使围岩发生构造变化。
二、岩浆
是地下深处形成的高温高压熔融体，其成分主 要为硅酸盐，富含挥发成份。
（一）岩浆温度
量较少时，络阴离子与阳离子结合形成较简单的化合物后， 杂的络阴离子。络阴离子含量愈高，可形成的复杂的络阴
离子愈庞大，络阴离子愈庞大，其流动愈不便，则岩浆的 粘性较大。 （2）络阴离子含量少，阳离子含量高时，络阴离子基本 上都与阳离子结合形成较简单的化合物，而没有或很少有 多余。因此，络阴离子间很少有机会连接成庞大而复杂 的络阴离子，则岩浆的粘性较小。
第二章：岩浆与岩浆作用.ppt
Ⅷ、岩石的局部熔融又叫重熔作用或深熔作用。
3、岩浆的分凝
岩浆分凝（magma segragation）是指熔融的岩浆液滴从
源区岩石的粒间分离集中的作用。 控制岩浆分凝的因素： ❖ 熔体分数（即部分熔融程度）、源区岩石的渗透性、熔体的 密度与残留固体的密度差产生的浮力、残留固相与熔体的流 变性质（主要是粘度）和源区岩石的范围等。 ❖ 当熔融量增大，熔体可以就地或移动上升一段距离在不同深 度聚集成岩浆房；岩浆数量少时，不能形成岩浆房，岩浆分 凝体可以呈交叉的网状、透镜状、长的线状等形态。
③ 通过高温高压实验研究，将不同类型的岩石作为源 岩，在不同的压力（代表不同深度）、不同温度和 不同的挥发分（含H2O或CO2）条件下进行熔融实 验，从而获得在不同熔融比例下的岩浆类型。
有了这些人工实验中形成的岩浆成分特征，可以 与自然界形成的岩石成分作出对比，以推测其源区 岩石及岩浆形成的条件。
❖ 岩浆喷出地表形成的火成岩称为喷出岩，侵入于地 壳中的称为侵入岩。
岩浆岩的成因主要表现为：
❖ 岩浆岩种类繁多、性状各异。 ❖ 岩浆种类多样、来源复杂。 ❖ 形成岩浆岩的地质作用和物理化学作用复杂。 ❖ 岩浆岩的成因仍在不断探索和研究中。
2、岩浆作用
❖ 当岩浆产生后，在通过地幔和/或地壳上升到 地表或近地表的途中，发生各种变化的复杂 过程称为岩浆作用。
3、母岩浆和派生岩浆
❖ 能够通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产 生派生岩浆的独立的液态岩浆称为母岩浆。原生岩浆可以成 为母岩浆，但母岩浆不一定是原生岩浆。
❖ 母岩浆与派生岩浆具有成因联系，它们是母体与子体的关系， 在成分上可形成相互联系的系列。
❖ 例如，玄武岩浆可通过分异作用产生安山岩和英安岩，从
3、岩浆的分凝
岩浆分凝（magma segragation）是指熔融的岩浆液滴从
源区岩石的粒间分离集中的作用。 控制岩浆分凝的因素： ❖ 熔体分数（即部分熔融程度）、源区岩石的渗透性、熔体的 密度与残留固体的密度差产生的浮力、残留固相与熔体的流 变性质（主要是粘度）和源区岩石的范围等。 ❖ 当熔融量增大，熔体可以就地或移动上升一段距离在不同深 度聚集成岩浆房；岩浆数量少时，不能形成岩浆房，岩浆分 凝体可以呈交叉的网状、透镜状、长的线状等形态。
③ 通过高温高压实验研究，将不同类型的岩石作为源 岩，在不同的压力（代表不同深度）、不同温度和 不同的挥发分（含H2O或CO2）条件下进行熔融实 验，从而获得在不同熔融比例下的岩浆类型。
有了这些人工实验中形成的岩浆成分特征，可以 与自然界形成的岩石成分作出对比，以推测其源区 岩石及岩浆形成的条件。
❖ 岩浆喷出地表形成的火成岩称为喷出岩，侵入于地 壳中的称为侵入岩。
岩浆岩的成因主要表现为：
❖ 岩浆岩种类繁多、性状各异。 ❖ 岩浆种类多样、来源复杂。 ❖ 形成岩浆岩的地质作用和物理化学作用复杂。 ❖ 岩浆岩的成因仍在不断探索和研究中。
2、岩浆作用
❖ 当岩浆产生后，在通过地幔和/或地壳上升到 地表或近地表的途中，发生各种变化的复杂 过程称为岩浆作用。
3、母岩浆和派生岩浆
❖ 能够通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产 生派生岩浆的独立的液态岩浆称为母岩浆。原生岩浆可以成 为母岩浆，但母岩浆不一定是原生岩浆。
❖ 母岩浆与派生岩浆具有成因联系，它们是母体与子体的关系， 在成分上可形成相互联系的系列。
❖ 例如，玄武岩浆可通过分异作用产生安山岩和英安岩，从
讲16岩浆作用及其产物
第十章
第一节
岩浆及岩浆作用
岩浆作用
从目前所发现的侵入体来看，侵入活动主要分布于两个带： 其一为大陆内部的巨型褶皱造山带的中部。其二为大陆边缘以 及太平洋的岛弧山脉。
7
第十章
第二节
岩浆的成因与演化
岩浆作用
一、原生岩浆问题 所谓原生岩浆问题主要是探讨最初形成的岩浆的种类问题。 对该问题的认识经历了从一元论、二元论到多元论的发展过程。 1.一元论：1928年美国岩石学家鲍文提出；世上所有的岩浆均由玄 武岩浆经过结晶分异作用而派生的。即一元论的始创者。 2.二元论：列文生—列信格等岩石学家随后提出；世上存在两种岩 浆，即玄武岩浆与花岗岩浆，其它岩浆是由这两种岩浆派生出 来的。即二元论的始创者。 3.多元论：近年来，通过各种手段和方法研究发现，自然界中存在 着多种类型的原生岩浆。原生岩浆的类型常与岩浆的来源、母 岩的化学成分等多种因素有关。即原生岩浆的多元论观点。 二、岩浆的演化 同一种类的原生岩浆在其运移和冷凝过程中因物理、化学 等因素的影响，同样可行成各种类型的岩浆岩，岩浆的这种演 化主要表现为分异作用和同化混染作用。 8
第十章
第一节
岩浆及岩浆作用
岩浆作用
3.岩浆的温度 岩浆的形成温度在600-1200度之间。由 超基性-酸性岩浆，其形成温度由高到低。 4.岩浆的粘度 由超基性-酸性，岩浆的粘度由高到低， 同时岩浆中挥发分含量的高低也影响着岩浆的粘度。 二）岩浆作用的概念 1.定义；岩浆从形成、运移，直至冷凝成岩的过程称之为 岩浆作用。 2.岩浆作用的分类：根据岩浆的活动特点，可将岩浆作用 分为侵入作用和喷出作用两种基本类型。 1）侵入作用：岩浆从地下深处运移到地下浅处，并冷凝 成岩的过称为侵入作用。 2）喷出作用：岩浆从地下深处向上运并喷出地表，最后 2 冷凝成岩的过程称为喷出作用。
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第二讲 岩浆与岩浆作用 2.1 岩浆（magma）
岩浆是由已存在的地幔或地壳岩
石经熔融或部分熔融形成的，它可以全
部由液相的熔体组成，也可以含有部分
固态物质和挥发分。
岩浆类型
1、原始岩浆 /原生岩浆
离开源区后没有经过混染或分异的岩浆。
在一套火成岩组合中，原生岩浆可能是Mg值最 高的岩浆（Mg’=0.68-0.75）。 Mg’=Mg/(Mg+Fe2+)
火山锥
熔岩流
B．熔岩流(lava flow)：岩浆以较平静的溢流方式喷出地表 ，喷发物多为粘度较小的超基性到中性的岩浆，酸性者少见 。溢流出的岩浆可形成面状的熔岩被、熔岩台地、线状的熔 岩流
C．岩钟、岩针、岩穹(volcanic dome)：多以侵出的方式 喷出。粘度较大、缺少挥发组分、失去流动性的中酸性和碱 性熔岩火山活动的晚期形成这类产状 D. 火山颈(volcanic neck)：是火山锥被剥蚀后，出露的火 山管道中的充填物。火山颈在浅部一般直径较大，向深处缩 小，上部喇叭状，中部筒状，下部墙状。充填物多为火山碎 屑岩、熔岩，碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩等。
2.喷出岩(extrusive rock)的野外产状
火山锥(volcanic cone)： 由熔岩和火山碎屑岩组成，中心 为火山口(volcanic vent)或破火山口(caldera) 火山碎屑锥(cinder cone)：以爆发为主时，堆积物以火山碎 屑岩为主，这类喷发作用以粘度大、挥发组分含量高的酸性岩 浆常见 混合锥(mixed cone )：以爆发与宁静式相间喷发时，火山碎 屑物质约占30—50％，熔岩与碎屑在火口处混合堆积 熔岩锥(lava cone )：主要由熔岩组成，火山碎屑物<10%， 原始坡度2－10°，呈盾形，又称盾(形)火山(shield cone) 熔 岩 锥
影响岩浆的其它性质，如岩浆侵位机制和成矿作用
They are closely related to each other
粘度差控制
酸性岩浆（富硅岩浆）: 温度低 粘度大 --- 上升速度慢、形成 侵入体或侵出相
基性岩浆（低硅）: 高温 低粘度 --- 快速上升，形成喷出岩
2.4 岩浆演化
安山玄武岩 3×103 钠长石 黑曜岩 SiO2 glass 4×103 1×1011 1×1011
橄榄玄武岩 3×102
2.3.3 温度
玄武岩: 1000 ℃ -1225 ℃ 安山岩: 880 ℃ -990 ℃ 流纹岩: 735 ℃ -900 ℃
2.3.4 挥发分
H2O, CO2, SO2, F, Cl 等
岩浆喷出地表或从火山口涌出—— 火山岩（喷出岩）（包括熔岩和火 山碎屑岩） 岩浆在地表以下深处冷凝结晶—— 侵入岩 （深成岩、浅成岩） 两类岩石的差别，核心是由岩浆
冷凝快慢的差别形成的
快速冷却
Fig 3.12, 3.13
缓慢冷却
课后思考：总结火山岩和侵入岩在野外关系、 结构构造和矿物成分等方面的差别
岩浆侵位机制
1）顶蚀作用
2）岩墙扩展作用
3）火山口沉陷作用
4）底劈作用
1）底辟作用
• 底辟 有浮力的岩浆穿过周围韧性和粘稠 性物质上升的过程 三阶段模式 (p.14): 穹隆(uplifting or doming)； 底辟上升(Diapirism upwelling) and 侧向挤压(lateral compression)
3
20
(1) 升温 (2) 减压 (3) 添加挥发份 (主要是水)
600 400 200 0 2 4 6 8 P (Kb) 10
固相
12 14
VERY IMPORTANT, KEEP IN MIND!!
岩石发生熔融的条件
1) 加温 (600-1200°C) 2) 压力变化: 由于熔融后体积的增大，因此降压有利 于岩石的熔融. 3) 水含量. 水越多熔点越低，利于熔融和岩浆的产生 4) 岩石成分 – 岩石中的矿物组合不同，熔点不同: 橄榄石 ~1200°C 角闪石 ~900°C 石英 ~600°C
1．侵入岩的野外关系（产状）
（1）整合侵入体与不整合侵入体 (2）据岩体的形态大小分为：
岩基(batholith)：面积大于100km2，可达数万km2，大岩基 多为花岗质岩体 岩株(stock)：面积小于100km2 的侵入体，岩株边缘常有一 些不规则的树枝状岩体冲入围岩中，被称为岩枝 岩床(sill)：又称岩席，是厚薄均匀、近水平产出的整合的 板状侵入体 岩墙(dike)：是一种厚度稳定，近于直立的不整合的板状侵 入体，长为宽的几十倍甚至几千倍，厚度一般为几十cm到几 十m 岩盆(lopolith)：为中央略微下凹，呈盆状的整合侵入体。 厚度与直径之比大致为1:10—1:20 岩盖(laccolith)：为一种蘑菇状的整合侵入体
2.5 岩浆岩的野外关系
花岗岩侵入
变沉积岩－围岩
火成岩的野外关系分类
与围岩 的接触 侵 关系 地 侵入体 入 下 岩 形态和 大小 侵位深度
整合侵入体
不整合侵入体 岩基、岩株、岩盆、 岩盖、岩床、岩墙等 浅成相 中深成相
岩浆 野外 冷却 位置
特征
深成相
喷 地 表 出 岩
陆相火山岩
海相火山岩 熔岩流、火山锥、火山颈、 次火山岩、火山－沉积岩等
出露的岩基
3_17
岩床 捕虏体
岩盖
岩基
不整合侵入体 岩墙
岩盆 整合侵入体
火成岩产状示意图
岩株
（3）侵入体深度 按侵入体定位深度，分为三个相: 浅成相(epizone)：深度为0—3km。规模较小，与围岩多呈 不整合接触。常见岩墙 、岩床、岩盖、小岩株等. 岩体具细粒 、隐晶质结构及斑状结构，斑晶可具熔蚀或暗化边结构。岩体 接触变质较弱. 中深成相(mesozone)：深度为3—10km，多属较大的侵入 体，如岩株、岩基、岩盆等。岩石具中粒、中粗粒结构、似斑 状结构。接触变质带较宽，有时有云英岩化带，常见矽卡岩带. 深成相(catazone)：深度>10Km。岩体较大，岩体走向与 区域构造线理方向一致，围岩为区域变质岩，岩体主要为花岗 岩类。岩体常为片麻状构造，交代结构发育。岩体无冷凝边， 围岩无接触变质带，与围岩多为逐渐过渡关系.
T
P
减压熔融
地幔柱构造与岩浆活动－ 地球内部升温导致的岩浆活动 Mantle plume (地幔柱)
全球大火成岩省的分布
Coffin & Eldholm (1992)
地幔柱
After Courtillot, 2003
3. 压力
减压导致的岩石部分熔融
• 大洋中脊 • 大陆裂谷带 • 弧后盆地 绝热减压熔融
冷凝固结－侵入体
岩浆密度控制
岩浆底劈上升
下地壳部分熔融区
2）顶蚀
• 岩浆通过融化围岩侵入脆性上部地壳的 过程.
3）岩墙扩展
• 在压力作用下进入围岩并 逐渐形成岩浆通道
4） 火山口沉陷
由于岩浆房中的岩浆部分挤出后形成
空隙，上部地壳向下垮塌，同时又造成
残余岩浆沿着垮塌产生的裂隙（环状和
发射状）向上侵入或喷出地表。
石灰岩
板岩、片岩
2.70
2.80
2.3.2 粘度(Viscosity)
阻止岩浆流动的力 影响因素： • 成分: 随SiO2含量增加而增大
• 温度 升高– 粘度降低
• 压力升高– 粘度降低 • 挥发分升高– 粘度降低（除 CO2）
一些流体的粘度
流体 水 甘油 沥青 粘度pa.s 温度 ℃ 1×10-3 20 1 1×107 20 20 1200 流体 粘度 pa.s 温度℃ 1200 1400 800 1300
• 多数岩浆岩都是演化岩浆固结的产物
• 原生岩浆的特征 1) 包含地幔包体: 上升速度快; 2) 高 Mg’; Ni 和 Cr等; 3) 结晶程度低
岩浆演化的方式
• 分异作用(Differentiation) ； 没有外来物质加入的演化过程，包括熔离 作用和分离结晶作用. • 同化混染作用(Assimilation)； 有外来物质加入形成新的岩浆的演化过程 AFC process • 岩浆混合作用(Magma Mixing) 两种或多种岩浆混合形成新的岩浆
岩浆的多样性 ？
2.3 岩浆的性质
密度、粘度、温度、挥发分
2.3.1 密度：常见岩石的密度
岩石密度
成分
橄榄岩
玄武岩/辉长岩 安山岩/闪长岩
玻璃或岩浆 平均值
3.23
2.97 2.84 2.77 2.47 2.6-2.69 2.4
平均值
高温岩浆
流纹岩/花岗岩
砂岩
7
2.40
2.37
2.23
岩钟
岩针
火 山 颈
复习内容
• 本讲内容 • 预习岩浆岩的结构和构造
• 绝热减压熔融
Divergent Plate Boundaries
4、挥发份
俯冲带流体加入导致熔融－熔点（固相线）降低
岩浆运移和侵位
部分熔融 熔体收集 (岩浆房) 侵位或喷发
粘度差控制
岩浆上升与侵位 岩浆分凝后, 岩浆的密度低于源 区的岩石，产生重力不稳定性及浮力， 导致岩浆上升，当岩浆上升至上部岩 石的密度与其相当时，岩浆体停止移 动形成侵入岩。 岩浆上升的动力是密度差及由于 张开裂隙而发生的减压作用。
2、母岩浆（Parent magma） 3、派生岩浆（Derivative magma）
岩浆演化的方式： 分异作用、同化作用、混合作用 玄武岩浆 – 玄武岩 安山岩 英安岩
低 SiO2 高
2.2 岩浆的形成和运移
2.2.1 岩石熔融 的条件
T (0C)
1200 1000 800
液相 2 1
液相线
岩浆是由已存在的地幔或地壳岩
石经熔融或部分熔融形成的，它可以全
部由液相的熔体组成，也可以含有部分
固态物质和挥发分。
岩浆类型
1、原始岩浆 /原生岩浆
离开源区后没有经过混染或分异的岩浆。
在一套火成岩组合中，原生岩浆可能是Mg值最 高的岩浆（Mg’=0.68-0.75）。 Mg’=Mg/(Mg+Fe2+)
火山锥
熔岩流
B．熔岩流(lava flow)：岩浆以较平静的溢流方式喷出地表 ，喷发物多为粘度较小的超基性到中性的岩浆，酸性者少见 。溢流出的岩浆可形成面状的熔岩被、熔岩台地、线状的熔 岩流
C．岩钟、岩针、岩穹(volcanic dome)：多以侵出的方式 喷出。粘度较大、缺少挥发组分、失去流动性的中酸性和碱 性熔岩火山活动的晚期形成这类产状 D. 火山颈(volcanic neck)：是火山锥被剥蚀后，出露的火 山管道中的充填物。火山颈在浅部一般直径较大，向深处缩 小，上部喇叭状，中部筒状，下部墙状。充填物多为火山碎 屑岩、熔岩，碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩等。
2.喷出岩(extrusive rock)的野外产状
火山锥(volcanic cone)： 由熔岩和火山碎屑岩组成，中心 为火山口(volcanic vent)或破火山口(caldera) 火山碎屑锥(cinder cone)：以爆发为主时，堆积物以火山碎 屑岩为主，这类喷发作用以粘度大、挥发组分含量高的酸性岩 浆常见 混合锥(mixed cone )：以爆发与宁静式相间喷发时，火山碎 屑物质约占30—50％，熔岩与碎屑在火口处混合堆积 熔岩锥(lava cone )：主要由熔岩组成，火山碎屑物<10%， 原始坡度2－10°，呈盾形，又称盾(形)火山(shield cone) 熔 岩 锥
影响岩浆的其它性质，如岩浆侵位机制和成矿作用
They are closely related to each other
粘度差控制
酸性岩浆（富硅岩浆）: 温度低 粘度大 --- 上升速度慢、形成 侵入体或侵出相
基性岩浆（低硅）: 高温 低粘度 --- 快速上升，形成喷出岩
2.4 岩浆演化
安山玄武岩 3×103 钠长石 黑曜岩 SiO2 glass 4×103 1×1011 1×1011
橄榄玄武岩 3×102
2.3.3 温度
玄武岩: 1000 ℃ -1225 ℃ 安山岩: 880 ℃ -990 ℃ 流纹岩: 735 ℃ -900 ℃
2.3.4 挥发分
H2O, CO2, SO2, F, Cl 等
岩浆喷出地表或从火山口涌出—— 火山岩（喷出岩）（包括熔岩和火 山碎屑岩） 岩浆在地表以下深处冷凝结晶—— 侵入岩 （深成岩、浅成岩） 两类岩石的差别，核心是由岩浆
冷凝快慢的差别形成的
快速冷却
Fig 3.12, 3.13
缓慢冷却
课后思考：总结火山岩和侵入岩在野外关系、 结构构造和矿物成分等方面的差别
岩浆侵位机制
1）顶蚀作用
2）岩墙扩展作用
3）火山口沉陷作用
4）底劈作用
1）底辟作用
• 底辟 有浮力的岩浆穿过周围韧性和粘稠 性物质上升的过程 三阶段模式 (p.14): 穹隆(uplifting or doming)； 底辟上升(Diapirism upwelling) and 侧向挤压(lateral compression)
3
20
(1) 升温 (2) 减压 (3) 添加挥发份 (主要是水)
600 400 200 0 2 4 6 8 P (Kb) 10
固相
12 14
VERY IMPORTANT, KEEP IN MIND!!
岩石发生熔融的条件
1) 加温 (600-1200°C) 2) 压力变化: 由于熔融后体积的增大，因此降压有利 于岩石的熔融. 3) 水含量. 水越多熔点越低，利于熔融和岩浆的产生 4) 岩石成分 – 岩石中的矿物组合不同，熔点不同: 橄榄石 ~1200°C 角闪石 ~900°C 石英 ~600°C
1．侵入岩的野外关系（产状）
（1）整合侵入体与不整合侵入体 (2）据岩体的形态大小分为：
岩基(batholith)：面积大于100km2，可达数万km2，大岩基 多为花岗质岩体 岩株(stock)：面积小于100km2 的侵入体，岩株边缘常有一 些不规则的树枝状岩体冲入围岩中，被称为岩枝 岩床(sill)：又称岩席，是厚薄均匀、近水平产出的整合的 板状侵入体 岩墙(dike)：是一种厚度稳定，近于直立的不整合的板状侵 入体，长为宽的几十倍甚至几千倍，厚度一般为几十cm到几 十m 岩盆(lopolith)：为中央略微下凹，呈盆状的整合侵入体。 厚度与直径之比大致为1:10—1:20 岩盖(laccolith)：为一种蘑菇状的整合侵入体
2.5 岩浆岩的野外关系
花岗岩侵入
变沉积岩－围岩
火成岩的野外关系分类
与围岩 的接触 侵 关系 地 侵入体 入 下 岩 形态和 大小 侵位深度
整合侵入体
不整合侵入体 岩基、岩株、岩盆、 岩盖、岩床、岩墙等 浅成相 中深成相
岩浆 野外 冷却 位置
特征
深成相
喷 地 表 出 岩
陆相火山岩
海相火山岩 熔岩流、火山锥、火山颈、 次火山岩、火山－沉积岩等
出露的岩基
3_17
岩床 捕虏体
岩盖
岩基
不整合侵入体 岩墙
岩盆 整合侵入体
火成岩产状示意图
岩株
（3）侵入体深度 按侵入体定位深度，分为三个相: 浅成相(epizone)：深度为0—3km。规模较小，与围岩多呈 不整合接触。常见岩墙 、岩床、岩盖、小岩株等. 岩体具细粒 、隐晶质结构及斑状结构，斑晶可具熔蚀或暗化边结构。岩体 接触变质较弱. 中深成相(mesozone)：深度为3—10km，多属较大的侵入 体，如岩株、岩基、岩盆等。岩石具中粒、中粗粒结构、似斑 状结构。接触变质带较宽，有时有云英岩化带，常见矽卡岩带. 深成相(catazone)：深度>10Km。岩体较大，岩体走向与 区域构造线理方向一致，围岩为区域变质岩，岩体主要为花岗 岩类。岩体常为片麻状构造，交代结构发育。岩体无冷凝边， 围岩无接触变质带，与围岩多为逐渐过渡关系.
T
P
减压熔融
地幔柱构造与岩浆活动－ 地球内部升温导致的岩浆活动 Mantle plume (地幔柱)
全球大火成岩省的分布
Coffin & Eldholm (1992)
地幔柱
After Courtillot, 2003
3. 压力
减压导致的岩石部分熔融
• 大洋中脊 • 大陆裂谷带 • 弧后盆地 绝热减压熔融
冷凝固结－侵入体
岩浆密度控制
岩浆底劈上升
下地壳部分熔融区
2）顶蚀
• 岩浆通过融化围岩侵入脆性上部地壳的 过程.
3）岩墙扩展
• 在压力作用下进入围岩并 逐渐形成岩浆通道
4） 火山口沉陷
由于岩浆房中的岩浆部分挤出后形成
空隙，上部地壳向下垮塌，同时又造成
残余岩浆沿着垮塌产生的裂隙（环状和
发射状）向上侵入或喷出地表。
石灰岩
板岩、片岩
2.70
2.80
2.3.2 粘度(Viscosity)
阻止岩浆流动的力 影响因素： • 成分: 随SiO2含量增加而增大
• 温度 升高– 粘度降低
• 压力升高– 粘度降低 • 挥发分升高– 粘度降低（除 CO2）
一些流体的粘度
流体 水 甘油 沥青 粘度pa.s 温度 ℃ 1×10-3 20 1 1×107 20 20 1200 流体 粘度 pa.s 温度℃ 1200 1400 800 1300
• 多数岩浆岩都是演化岩浆固结的产物
• 原生岩浆的特征 1) 包含地幔包体: 上升速度快; 2) 高 Mg’; Ni 和 Cr等; 3) 结晶程度低
岩浆演化的方式
• 分异作用(Differentiation) ； 没有外来物质加入的演化过程，包括熔离 作用和分离结晶作用. • 同化混染作用(Assimilation)； 有外来物质加入形成新的岩浆的演化过程 AFC process • 岩浆混合作用(Magma Mixing) 两种或多种岩浆混合形成新的岩浆
岩浆的多样性 ？
2.3 岩浆的性质
密度、粘度、温度、挥发分
2.3.1 密度：常见岩石的密度
岩石密度
成分
橄榄岩
玄武岩/辉长岩 安山岩/闪长岩
玻璃或岩浆 平均值
3.23
2.97 2.84 2.77 2.47 2.6-2.69 2.4
平均值
高温岩浆
流纹岩/花岗岩
砂岩
7
2.40
2.37
2.23
岩钟
岩针
火 山 颈
复习内容
• 本讲内容 • 预习岩浆岩的结构和构造
• 绝热减压熔融
Divergent Plate Boundaries
4、挥发份
俯冲带流体加入导致熔融－熔点（固相线）降低
岩浆运移和侵位
部分熔融 熔体收集 (岩浆房) 侵位或喷发
粘度差控制
岩浆上升与侵位 岩浆分凝后, 岩浆的密度低于源 区的岩石，产生重力不稳定性及浮力， 导致岩浆上升，当岩浆上升至上部岩 石的密度与其相当时，岩浆体停止移 动形成侵入岩。 岩浆上升的动力是密度差及由于 张开裂隙而发生的减压作用。
2、母岩浆（Parent magma） 3、派生岩浆（Derivative magma）
岩浆演化的方式： 分异作用、同化作用、混合作用 玄武岩浆 – 玄武岩 安山岩 英安岩
低 SiO2 高
2.2 岩浆的形成和运移
2.2.1 岩石熔融 的条件
T (0C)
1200 1000 800
液相 2 1
液相线