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文檔簡介

巖漿巖的基本特征第一頁,共五十七頁,2022年,8月28日2.1巖漿巖概念巖漿巖由巖漿冷凝固結而成的巖石稱為巖漿巖。侵入巖(Intrusiverocks

)巖漿在地下不同深度冷凝固結形成的巖石。

深成巖(PlutonicRocks)

淺成巖(BypabyssalRocks)次火山巖(SubvolcanicRocks)與火山作用有關的充填于火山通道中或侵入其周圍臨近的淺成-超淺成侵入巖。火山巖(VolconicRocks)也稱噴出巖(ExfrasiveRocks)巖漿及其他巖石、晶屑等沿火山通道噴出地表形成的巖石。

熔巖(lava)巖漿沿火山通道噴溢地表冷凝固結的巖石。火山碎屑巖(Volcaniclasticrocks)火山爆發的各種火山碎屑物堆積(冷凝)形成的巖石。巖漿巖占有一定的空間位置,也是一定地質歷史時期,地質構造發展的一定階段的產物,因此,它是一獨立單元——地質體。繼續第二頁,共五十七頁,2022年,8月28日巖漿巖Magmaticrocks侵入巖Intrusiverocks深成巖PlutonicRocks淺成巖BypabyssalRocks次火山巖Subvolcanicrocks噴出巖Extrusiverocks/火山巖Volcanicrocks熔巖lava火山碎屑巖Volcaniclasticrocks返回第三頁,共五十七頁,2022年,8月28日2.2巖漿巖礦物成份按含量和在巖漿巖分類中的作用可分為:按巖漿巖礦物的形成階段及形成時的物化條件,可把礦物成分劃為不同成因類型:此外還可據顏色:淺色礦物、深色礦物據化學成分:硅鋁礦物、鐵鎂礦物。返回第四頁,共五十七頁,2022年,8月28日按含量和在巖漿巖分類中的作用主要礦物(EssentialM.):一般>10%,對于確定巖石名稱是不可缺少的,在分類命名上起主要作用。如石英、鉀長石是花崗巖的主要礦物,沒有石英是正長巖,沒有鉀長石是石英巖或脈石英。次要礦物(SubordinateM.):一般<10%,對于劃分巖石大類不起主要作用,但對確定巖石種屬起一定作用的那些礦物,如閃長巖中的石英,含量約2%,沒有石英也叫閃長巖,當石英>5%,則叫石英閃長巖副礦物(AccessoryM.):常<1%,個別情況可達5%,在一般的分類命名中均不起作用。如磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石、磷灰石等。但它們對于了解一個巖體的形成條件,對比不同巖體,確定巖體時代以及研究稀散元素有重要意義。返回第五頁,共五十七頁,2022年,8月28日成因類型巖漿礦物(magmaM.):是巖漿冷凝過程中形成的,包括正常巖漿礦物、反應礦物、殘余礦物。巖漿期后礦物(post-magmaM.):巖漿基本凝固后,受殘余流體影響而成的,包括氣成礦物和自變質礦物(ol→蛇紋石)。成巖礦物(diageneticM.):由于物化條件改變,原高溫下穩定的礦物變為更穩定的新礦物。α-石英→β-石英。他生礦物或混染礦物,巖漿同化或捕虜圍巖而形成的礦物。次生礦物(SecondaryM.)巖石在表生作用下形成的新礦物。返回第六頁,共五十七頁,2022年,8月28日2.3巖漿巖化學成分

(1)造巖元素

(2)微量元素(3)稀土元素(4)同位素(5)礦物共生組合的規律及其與化學成分的關系返回第七頁,共五十七頁,2022年,8月28日造巖元素

/常量元素主要造巖元素:O、Si、Al、Fe3+、Fe2+、Mg、Ca、Na、K;它們占地殼總重量的99%以上。巖漿巖中,主要元素就占約99.25%。次要元素為H、Ti、P、Mn、C、Cl、F等。返回巖漿巖的主要成分第八頁,共五十七頁,2022年,8月28日巖漿巖的主要化學成分

氧化物含量wt%中國巖漿巖平均世界巖漿巖平均地殼平均成分SiO234-7860.659.12159.3TiO20.05-41.001.050.9Al2O35-2214.6315.3415.9Fe2O31-102.633.082.5FeO0.5-104.113.84.5MnO0.01-0.300.140.1240.2MgO0.01-303.703.494.0CaO0.5-174.545.087.2Na2O0.3-103.493.843.0K2O0.05-102.983.132.4P2O50.05-1.50.350.300.3H2O0.3-51.051.15

第九頁,共五十七頁,2022年,8月28日微量元素

所謂微量元素也叫痕量元素,是指在巖石中含量很低、總量不超過千分之一,一般不能形成獨立造巖礦物、多以類質同象形式存在或形成副礦物的元素。常以ppm(10-6)或ppb(10-9)表示,但分布較廣,成分眾多。通常把它們劃分成:相容元素:Cr、Co、Ni、Sc、HREE等。不相容元素:Li、Rb、Cs、Sr、Ba、Zr、LREE等。成礦元素:W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Nb、Ta等。微量元素與主要元素的區分是相對的,常因具體研究對象的不同而異。根據微量元素含量可以求得一些有意義的微量元素比值,如K/Rb、K/Ba、Rb/Sr、Nb/Ta、Th/U等,它們對于探討巖石成因和巖漿演化具有重要意義。

返回第十頁,共五十七頁,2022年,8月28日稀土元素稀土元素REE——鑭系15種元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu(通常還包括Y)。

存在巖石中的稀土元素不易遭受后期變化,所以常用作研究巖漿的起源、演化和巖漿巖的成因。第十一頁,共五十七頁,2022年,8月28日返回第十二頁,共五十七頁,2022年,8月28日同位素質子數相同,中子數不同的元素稱為同位素(原子序數相同、質量數不同的元素)。巖漿巖中某些元素的同位素豐度值及比值很有規律,并能解決一些巖漿起源、演化及巖漿巖形成時代問題。常用的有硫、鉛、鍶、氧等同位素:如S34/S32、O18/O16、Pb206/Pb204及Sr87/Sr86等。

Ⅰ型花崗巖:Sr87/Sr86<0.708S型花崗巖:Sr87/Sr86>0.708

現在已形成了獨立的同位素地質年代學及穩定同位素地球化學。某些元素的同位素豐度及比值,對于探索巖漿的起源及其演化歷史也是很有意義的,如Sr87/Sr86、Pb206/Pb204、Pb207/Pb204等,而O18/O16、S34/S32等非放射性同位素,對于判斷巖漿晚期或巖漿巖冷卻的過程有很重要的意義。

返回第十三頁,共五十七頁,2022年,8月28日礦物共生組合的規律及其與化學成分的關系1、SiO2含量對礦物共生組合的影響2、堿質含量對礦物共生組合的影響3、Al2O3含量對巖漿巖礦物成分的影響返回第十四頁,共五十七頁,2022年,8月28日1、SiO2含量對礦物共生組合的影響石英是硅酸鹽熔體中游離的SiO2結晶的產物,石英的出現表示巖漿巖中SiO2含量過剩。鎂橄欖石的出現是巖漿中SiO2不足(不飽和)的表現,巖漿巖中鎂橄欖石和石英是不能共生的礦物。因為在巖漿中存在下列反應式:

Mg2SiO4+SiO2(1557℃)→2MgSiO3

鎂橄欖石(液相)頑火輝石霞石、白榴石(統稱為似長石類礦物)等似長石類礦物和石英不能共生的礦物。

NaAlSiO4+2SiO2→NaAlSi3O8

霞石(液相)(鈉長石)

KAlSiO4+2SiO2→KAlSi3O8

白榴石(液相)(正長石)返回第十五頁,共五十七頁,2022年,8月28日2、堿質含量對礦物共生組合的影響在巖漿巖中,堿質含量一般隨SiO2含量的增加而增加,但在SiO2含量相同的巖石中,有些巖石K2O+Na2O含量偏高,就會形成富含堿質的巖石。如堿性輝石(霓石、霓輝石)、堿性角閃石(鈉閃石)、返回第十六頁,共五十七頁,2022年,8月28日3、Al2O3含量對巖漿巖礦物成分的影響通常根據Al2O3與CaO、K2O、Na2O分子數的相對值,及在礦物成分上的反映,可將巖漿巖劃分為四種類型:(1)、過鋁質巖石:Al2O3>(CaO+K2O+Na2O),特征礦物是白云母、黃玉、電氣石、錳鋁—鐵鋁榴石、剛玉、紅柱石或矽線石。(2)、亞鋁質巖石:Al2O3≈(Na2O+K2O),主要含鋁礦物,長石和似長石。(3)、過堿質巖石:Al2O3<(Na2O+K2O),Al2O3<K2O較少見,以出現堿性鐵鎂質礦物為特征,如霓石、霓輝石、鈉閃石等。返回第十七頁,共五十七頁,2022年,8月28日2.4巖漿巖結構(Texture)巖漿巖的結構(Texture):是指組成巖石的礦物的結晶程度、顆粒大小、晶體形態、自形程度和礦物間(包括玻璃)相互關系。(一)巖漿巖的結晶程度(二)巖石中礦物的顆粒大小(三)巖石中礦物的自形程度(四)巖石中礦物顆粒間的相互關系(五)巖漿巖結構與巖漿冷凝條件的關系(六)礦物結晶順序的確定返回第十八頁,共五十七頁,2022年,8月28日第十九頁,共五十七頁,2022年,8月28日(一)巖漿巖的結晶程度1、全晶質結構

巖石全部由已結晶的礦物組成。多見于深成侵入巖中,說明巖石結晶條件好,緩慢結晶的產物。2、玻璃質結構

巖石幾乎全部由未結晶的火山玻璃所組成。多見于火山巖中,是快速冷凝結晶的產物。

脫玻化結構3、半晶質結構巖石由部分晶體和部分玻璃質組成。多見于淺成巖和火山巖中。

圖片返回第二十頁,共五十七頁,2022年,8月28日脫玻化結構雛晶結構:玻璃質是一種未結晶的、不穩定狀態下的固態物質,隨著地質時代的增長,玻璃質將逐漸脫玻化,轉化為結晶物質,在脫玻化初期,形成一些顆粒極細的結晶物質,稱為雛晶。如果巖石主要由雛晶組成,則其結構稱雛晶結構。圖片霏細結構:脫玻化達到一定程度時,可形成極細的、它形的長英質礦物顆粒的隱晶質集合體,但顆粒間界線模糊,形狀不規則,稱霏細結構。球粒結構和球顆結構:脫玻化可形成球粒,它由中心向外呈放射狀生長的長英質纖維構成的球狀生成物,也可呈扇狀、束狀等。巖石中有球粒組成時,則其結構稱為球粒結構。如果外形似球狀,但其成分不是長英質,而是輝石和斜長石,則稱球顆結構。前者多見于中酸性、酸性巖石中,后者則出現在基性火山巖中。圖片1返回第二十一頁,共五十七頁,2022年,8月28日(二)、巖石中礦物的顆粒大小按顆粒絕對大小(1)顯晶質結構(2)隱晶質結構

按顆粒相對大小

(1)等粒結構

(2)不等粒結構

(3)斑狀及似斑狀結構

圖片返回第二十二頁,共五十七頁,2022年,8月28日(1)顯晶質結構顯晶質結構:肉眼觀察時基本上能分辨礦物顆粒者;顯晶質結構按礦物顆粒絕對大小又分為:

1)粗粒結構:礦物直徑>5mm

2)中粒結構:晶粒直徑在2~5mm之間

3)細粒結構:2~0.2mm

4)微粒結構:<0.2mm返回第二十三頁,共五十七頁,2022年,8月28日(2)隱晶質結構隱晶質結構:礦物顆粒很細,肉眼無法分辨出礦物顆粒者。顯微晶質結構:如果在顯微鏡下可以看清礦物顆粒者,稱顯微晶質結構;顯微隱晶質結構:如果鏡下只有偏光反映,而無法分辨礦物顆粒者,稱顯微隱晶質結構。

返回第二十四頁,共五十七頁,2022年,8月28日(1)等粒結構等粒結構:巖石中不同種主要礦物顆粒大小大致相等。

返回第二十五頁,共五十七頁,2022年,8月28日(2)不等粒結構不等粒結構:巖石中不同種主要礦物顆粒大小不等。返回第二十六頁,共五十七頁,2022年,8月28日(3)斑狀及似斑狀結構斑狀及似斑狀結構:巖石中所有礦物顆粒可分為大小截然不同的兩群,大的稱為斑晶,小的稱為基質,其中沒有中等大小的顆粒,這點可與不等粒結構相區別。斑狀與似斑狀結構的區別是:如果基質為隱晶質及玻璃質,則稱斑狀結構;如果基質為顯晶質,則稱似斑狀結構。

返回第二十七頁,共五十七頁,2022年,8月28日(三)、巖石中礦物的自形程度(1)自形晶結構

巖石主要由自形晶組成。(2)它形晶結構

巖石主要由它形晶組成。圖片(3)半自形晶結構

巖石主要由半自形晶組成。(4)其他圖片

熔蝕結構和暗化邊結構:深部結晶的斑晶在隨巖漿上升過程中,由于物化條件的改變,而產生熔蝕,形成渾園狀、港灣狀形態,稱熔蝕結構;而含揮發分的斑晶在上升過程中常發生分解,在晶體邊緣形成鐵質分解氧化形成的磁鐵礦等不透明礦物細粒集合體,稱暗化邊結構。返回第二十八頁,共五十七頁,2022年,8月28日(四)巖石中礦物顆粒間的相互關系1、交生結構2、反應邊結構3、環帶結構4、包含結構5、填隙(間)結構

返回第二十九頁,共五十七頁,2022年,8月28日1、交生結構兩種礦物互相穿插有規律地生長在一起。如文象結構、蠕蟲結構及條紋結構等。(1)、文象結構:許多石英往往呈一定的外形(如尖棱形、象形文字形等),有規律地鑲嵌在鉀長石中。(2)、條紋結構:鉀長石和斜長石有規律的交生。它可以是固溶體分解而成,也可以是交代成因的。斜長石在鉀長石中呈條紋稱正條紋長石,反之稱反條紋長石。(3)、蠕蟲結構:許多細小的形似蠕蟲狀的石英穿插生長在長石中。成因有三種:共結蠕蟲、交代蠕蟲、分解蠕蟲。文象、蠕蟲結構圖片1、2

條紋結構圖片返回第三十頁,共五十七頁,2022年,8月28日條紋結構條紋結構蠕蟲結構

文象結構顯微文象結構第三十一頁,共五十七頁,2022年,8月28日2、反應邊結構早生成的礦物與熔漿發生反應,當這種反應不徹底時,在早生成的礦物外圈,形成另一種成分完全不同的新礦物,完全或局部包圍早結晶的礦物,這種結構稱反應邊結構。如橄欖石的輝石反應邊,單斜輝石的角閃石反應邊。反應邊結構圖片1、2如果這種“反應邊”是由次生交代作用形成的,則稱次變邊結構,它是變質巖中的常見結構。

返回第三十二頁,共五十七頁,2022年,8月28日3、環帶結構與反應邊結構類似,不同的是反應生成礦物與被反應礦物同屬一類礦物,僅端元成分及光性方位有差異,因而呈現為環帶狀特征。斜長石環帶結構圖片

返回第三十三頁,共五十七頁,2022年,8月28日4、包含結構較大的礦物顆粒中包含有許多較小的礦物顆粒,稱為包含嵌晶結構。圖片1、2如果大的輝石或橄欖石中包含許多自形柱狀的斜長石晶體,稱嵌晶含長結構。返回第三十四頁,共五十七頁,2022年,8月28日5、填隙(間)結構斜長石微晶所組成的間隙內,充填有輝石等暗色礦物,以及隱晶質、玻璃質等。圖片

返回第三十五頁,共五十七頁,2022年,8月28日(五)巖漿巖結構與巖漿冷凝條件的關系一般來說,礦物都是在過冷區域,即低于其熔點若干度的條件下結晶的,如果冷卻緩慢,過冷度小,有充分的時間結晶,則結晶較好;如果冷卻迅速,過冷度大,來不及結晶,則結晶不好或形成玻璃。考研同學注意“火成巖結構的成因”返回第三十六頁,共五十七頁,2022年,8月28日(六)礦物結晶順序的確定礦物結晶順序的研究,對解決巖漿巖的成因及巖漿巖生成后的變化都有一定的意義。1、礦物顆粒的相對自形程度2、礦物間的相互包裹關系3、礦物晶體大小4、根據礦物的共生組合關系

返回第三十七頁,共五十七頁,2022年,8月28日1、礦物顆粒的相對自形程度自形程度高的一般析出較早,自形程度低的析出較晚。但礦物本身的結晶能力必須充分注意。

返回第三十八頁,共五十七頁,2022年,8月28日2、礦物間的相互包裹關系通常認為被包裹的礦物一般早于包裹它的礦物。但需謹慎,如分解條紋長石、文象結構中的石英。

返回第三十九頁,共五十七頁,2022年,8月28日3、礦物晶體大小在常見的斑狀結構中,大晶體一般先結晶,而小晶體常常后結晶。但對某些交代斑晶則相反。

返回第四十頁,共五十七頁,2022年,8月28日4、根據礦物的共生組合關系例如花崗巖中的榍石晶體,當它分布于綠泥石中或其邊部,因為綠泥石是后期蝕變礦物,則這種榍石一般認為是黑云母變為綠泥石時,析出Ti、Ca等元素生成的。而分布于解理、裂隙中的榍石很可能是后來形成的。而被黑云母、斜長石包裹的自形榍石,且晶體延長方向切穿解理縫方向,那么這種榍石是巖石早期結晶的產物。

返回第四十一頁,共五十七頁,2022年,8月28日2.5巖漿巖構造巖漿巖構造是指巖石中不同礦物集合體之間或與巖石其它組成部分(如玻璃質)之間的排列方式及充填方式所表現出來的特點。這里不包括巖體的節理構造,也不包括與變質作用及風化作用有關的次生構造。1.塊狀構造(均一構造)、2.帶狀構造、3.斑雜構造、4.球狀構造、5.晶洞構造和晶腺構造、6.氣孔和杏仁構造、7.枕狀構造、8.流紋構造、9.流動構造、10.原生片麻狀構造返回第四十二頁,共五十七頁,2022年,8月28日1、塊狀構造(均一構造)組成巖石的礦物在整塊巖石中分布是均勻的,巖石各部分在成分上或結構上都是一樣的。返回第四十三頁,共五十七頁,2022年,8月28日2、帶狀構造不同成分的巖石彼此逐層交替,或者是成分相同但結構、顏色及造巖礦物成分或數量不同的巖石彼此逐層交替呈帶狀、條帶狀彼此平行或近于平行。圖片

返回第四十四頁,共五十七頁,2022年,8月28日3、斑雜構造在巖石的不同部分,其礦物成分或結構構造差別很大,因此整個巖石看起來是不均一的,斑斑塊塊,雜亂無章。圖片

返回第四十五頁,共五十七頁,2022年,8月28日4、球狀構造表現為侵入體中有一些球體,而每個球體中的礦物,圍繞某些中心呈同心層分布,有的在某些層內礦物呈放射狀分布。圖片

返回第四十六頁,共五十七頁,2022年,8月28日5、晶洞構造和晶腺構造在侵入巖中出現的孔洞稱為晶洞構造,如果孔壁上生長著排列很好的晶體則稱為晶腺構造。圖片返回第四十七頁,共五十七頁,2022年,8月28日6、氣孔和杏仁構造這是噴出巖中常見的構造,主要見于熔巖層之項部,它是由于從冷凝著的巖漿中,尚未逸出的氣體,上升匯集于巖流項部,冷凝后留下的氣孔,稱為氣孔構造。圖片氣孔的拉長方向,指示著巖流流動的方向。當氣孔被巖漿期后礦物所充填,則形成杏仁構造。圖片返回第四十八頁,共五十七頁,2022年,8月28日7、枕狀構造這是巖漿水下噴發的典型構造。枕狀體常具玻璃質冷凝邊,有的氣孔呈同心層狀或放射狀分布,中部有空腔。圖片1、圖片2返回第四十九頁,共五十七頁,2022年,8月28日8、流紋構造是酸性熔巖中最常見的構造。它是由不同顏色的條紋和拉長的氣孔等表現出來的一種流動構造。圖片返回第五十頁,共五十七頁,2022年,8月28日9、流動構造包括流面構造和流線構造巖漿巖中片狀礦物、板狀礦物及扁平捕虜體、析離體的平行排列,形成流面構造;而柱狀礦物和長析離體、捕虜體的定向排列,形成流線構造。它們是巖漿流動的遺跡,流面與圍巖接觸面平行,流線與巖漿流動方向一致。示意圖

返回第五十一頁,共五十七頁,2022年,8月28日10、原生片麻狀構造巖石中的暗色礦物呈斷斷續續的定向排列,其間被淺色粒狀礦物所分開。它是流動的巖漿對圍巖強烈擠壓而產生的,也是巖漿的流動遺跡,局限于巖體邊部。

返回第五十二頁,共五十七頁,2022年,8月28日2.6巖漿巖的野外特征(產狀、相)巖漿巖的產狀:主要

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