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文檔簡介

巖漿巖全冊配套完整課件3緒論第一章

1,巖石:是天然產出的,由一種或多種礦物顆粒、火山玻璃和生物遺骸等構成的固態集合體。

有的巖石由一種礦物組成:如,灰巖主要由方解石組成,石英砂巖主要由石英組成。

有的巖石由多種礦物組成:如,花崗巖由:石英、長石和黑云母等組成。一、幾個基本概念2024/9/842024/9/8Page7官地雜巖糜棱巖旋轉碎斑2024/9/8Page8一組美麗的礦物判斷:石油、方解石、水泥、隕石、花崗巖.

是礦物?

是巖石?

是人工合成物?2,巖石學(Petrology):

是專門研究地殼、地幔及其它星體產出的巖石的分布、產狀、成分、結構、構造、分類、命名、成因、演化等方面的科學。

隕石、月巖,火星巖等宇宙來源的巖石,也是巖石學的研究對象。

a.巖類學:或稱描述巖石學或巖相學,它主要是研究巖石的產狀、分布、組成、分類、命名等方面的問題。

b.巖理學:又稱理論巖石學或成因巖石學,它主要是研究巖石的形成條件及成因等方面的問題。3,火成巖:

由地殼深處或上地幔中形成的高溫熔融的巖漿,在侵入地下或噴出地表冷凝而成的巖石。或簡單地說,由巖漿冷凝固結而成的巖石稱為火成巖。也可稱之為巖漿巖。4,火成巖巖石學:又稱巖漿巖巖石學,是研究巖漿的起源、運移、演化、結晶及巖漿巖的組成、結構、構造、產狀、分布、分類、命名、共生組合、成因機理及與構造、礦產關系等的一門獨立科學。

5,組成地殼的三大類巖石類型巖漿巖(Igneousrocks)沉積巖(Sedimentaryrocks)變質巖(Metamorphicrocks)巖漿巖:

由地殼深處或上地幔中形成的高溫熔融的巖漿,在侵入地下或噴出地表冷凝而成的巖石。或簡單地說,由巖漿冷凝固結而成的巖石稱為巖漿巖。也可稱之為火成巖。沉積巖(Sedimentaryrocks):暴露在地殼表部的巖石,在地球發展過程中,不可避免地要遭受到各種外力作用的剝蝕破壞,然后再把破壞產物在原地或經搬運沉積下來,再經過復雜的成巖作用等過程形成的巖石。沉積巖的形成過程一般可分:風化作用與剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和固結成巖作用等四個階段。變質巖(Metamorphicrocks):

由內力作用引起的巖石變化的作用稱為變質作用。無論什么巖石(巖漿巖、沉積巖),由變質作用重新形成的巖石,就是變質巖。

變質巖一方面受原巖的控制,而具有一定的繼承性,顯示出原巖的某些特征;一方面由于變質作用,而在礦物成分、結構和構造上又與原巖有明顯的差異2024/9/8Page183,三大巖石在巖石圈中的分布花崗巖10.4%閃長巖花崗閃長巖11.2%正長巖0.4%玄武巖、輝長巖角閃巖、榴輝巖42.5%橄欖巖0.2%2024/9/8Page19三大巖是可以相互轉化的--巖石的循環.

在地球內部壓力作用下,巖漿沿著巖石圈的薄弱地帶侵入巖石圈上部或噴出地表,冷卻凝固形成巖漿巖。裸露地表的巖漿巖經風化作用形成沉積巖。同時,這些已經生成的巖石,在一定的溫度和壓力下發生變質作用,形成變質巖。2024/9/8Page20不管什么巖石,一旦進入高溫(大于700~800℃)狀態,巖石就將逐漸熔融成巖漿,

巖漿在一定的條件下再次侵入或噴出地表,形成新的巖漿巖,并與其他巖石一起再次接受外力的風化、侵蝕、搬運和堆積。

如此,周而復始,使巖石圈的物質處于不斷的循環轉化之中。2024/9/8Page21變質巖巖漿冷卻凝固巖漿巖侵蝕、搬運、堆積等作用沉積巖變質作用重融再生變質作用6.三大巖石的循環火成巖沉積巖變質巖2024/9/824

巖石學課程安排巖漿巖—張寧教授沉積巖—張寧教授變質巖—趙軍紅教授二、地球內部的巖石1,巖石圈:

顧名思義,巖石圈是由巖石組成的,它包括全部的地殼和上地幔頂部。巖石圈的厚度不均一,平均厚度約為100公里。巖石圈記錄了過去發生的地質事件,提供了地球和行星歷史的資料。對巖石圈的了解,成為了認識地球歷史的關鍵。2024/9/8Page26

處于地球內部構造最外層的巖石圈是地理環境的重要組成部分,由于位置的特殊性,巖石圈既與地球外部圈層直接相接觸,受到來自地球大氣、水、生物等外力作用的影響。如大氣中的氧與二氧化碳等成分、大氣運動與熱力變化作用于地表的巖石、參與巖石的破壞與形成過程;水的循環與生物的作用參與地表形態塑造的過程等。2024/9/8Page27巖石圈又與地球內部圈層相交接,受到來自地球內部內力作用的影響,如地殼運動、火山、地震等。從而綜合性地影響著地表的物質組成和形態結構。另一方面,巖石圈又在不同程度上影響著大氣圈、生物圈與水圈。作為地理環境的組成部分,巖石圈表層是地球上生命賴以生存的物質基礎,是人類活動主要的場所,構成巖石圈的巖石、礦物和土壤是人類生活、生產不可缺少的自然資源。2024/9/8Page28

巖石圈是由地殼和上地幔組成,其下部為巖石圈下面是軟流圈。據莫霍面和古登堡面把地球分成三大部分:地殼、地幔、地核內部圈層地殼地幔地核外部圈層陸殼(雙層)洋殼上地幔(~670km)下地幔(670~2891km)內核(5150km~地心)外核(2891~4771km)過渡層(4771~5150km)~~~~莫霍面~~~~古登堡面巖石圈2024/9/8Page30地殼明顯地存在上下兩層

上:

硅鋁層,也稱為花崗質層,只存在于大陸;下:

硅鎂層,也稱為玄武質層,分布于全球.

巖石圈的厚度不均一,因地而異。一般而言,大陸地殼的巖石圈厚度大于海洋地殼的巖石圈厚度。

板塊理論是六十年代中期興起一種新的大地構造理論,它認為巖石圈的構造單元是板塊。

全球整個巖石圈可被劃分為六大板塊:歐亞板塊、太平洋板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊和南極板塊。三,巖漿巖(火成巖)與板塊構造的關系

六大板塊中,太平洋板塊完全由大洋巖石圈組成,其他5塊是由大洋巖石圈及大陸巖石圈組成。

板塊內部是穩定的,地殼處于比較寧靜之中,而板塊之間的交界處是地殼運動激烈的地帶,經常發生火山噴發、地震、巖層的擠壓褶皺及斷裂。板塊運動:

由于地幔的對流運動,使得漂浮在它上面的板塊也被帶動做水平運動及碰撞。當板塊互相碰撞時,密度較大的一邊會下降到另一邊下方,稱作俯沖,而發生俯沖的地區稱為俯沖帶或聚合性板塊交界。俯沖帶俯沖的過程中,高溫會將俯沖的板塊熔融形成巖漿,巖漿借由浮力緩緩上升,最后聚集成為巖漿庫。通常在地下深處高溫高壓下的巖漿,與周圍環境處于平衡狀態。但一旦巖石圈發生破裂或產生壓力差,平衡被打破,巖漿就會上升。

由于受到上覆地殼的擠壓,一部分巖漿在地殼深處緩慢冷卻結晶,一部分可以達到離地表較近的淺處較快冷卻結晶,或者沖破地殼以火山的方式噴溢出來迅速冷卻。

人們根據板塊理論建立了全球巖漿作用模式,該模式認為,大多巖漿作用都分布在各個板塊的邊緣地帶,少數則分布在板塊內部.世界范圍內大約有1500座火山,主要分布于環太平洋和洋中脊火山的全球分布熱點理論:

大多數巖漿是通過板塊的邊界斷裂到達地表。但是,世界上約5%的巖漿作用位于板塊內部,如美國夏威夷群島火山。夏威夷群島離最近的板塊邊緣有3200公里。顯然用板塊理論釋解釋是行不通的。

熱點理論認為,夏威夷群島是由地球內部一個神秘的熱點而形成的。當太平洋板塊在這個熱點上移動時,板塊底層巖石就被熔化,最后變成巖漿作用及火山。這些神秘的“熱點”即地幔柱。

地幔柱:深部地幔熱對流運動中的一股上升的圓柱狀固態物質的熱塑性流,即從軟流圈或下地幔涌起并穿透巖石圈而成的熱地幔物質柱狀體。它在地表或洋底出露時就表現為“熱點”

。熱點上的地熱流值大大高于周圍廣大地區,甚至會形成孤立的火山。

這一理論成功地解釋了夏威夷群島形成的過程.夏威夷群島是一列連續噴發的火山鏈島,它一端連接著現代活火山,沿此鏈距離現代活火山越遠,其年齡越老。這被認為是:當巖石圈板塊運動時,固定不動的地幔柱在板塊表面留下的熱點遷移的軌跡。位置固定不動的地幔柱熱點,在運動著的板塊之上勾畫出板塊運動的痕跡夏威夷火山鏈火山鏈島中,各個火山島的年齡自南向北有規律地逐漸變老。沉沒在珍珠港水下的亞利桑娜號四,巖漿巖(火成巖)與環境及資源1,影響全球氣候火山爆發時噴出的大量火山灰和火山氣體,對氣候造成極大的影響。因為在這種情況下,昏暗的白晝和狂風暴雨,甚至泥漿雨都會困擾當地居民長達數月之久。

火山灰和火山氣體被噴到高空中去,它們就會隨風散布到很遠的地方。這些火山物質會遮住陽光,導致氣溫下降。此外,它們還會濾掉某些波長的光線,使得太陽和月亮看起來就像蒙上一層光暈,或是泛著奇異的色彩,尤其在日出和日落時能形成奇特的自然景觀。2,破壞環境火山爆發噴出的大量火山灰和暴雨結合形成泥石流能沖毀道路、橋梁,淹沒附近的鄉村和城市,使得無數人無家可歸。泥土、巖石碎屑形成的泥漿可象洪水一般淹沒了整座城市。巖石雖被火山灰云遮住了,但火山剛爆發時仍可看到被噴到半空中的巨大巖石。

火山噴發產物-揮發份美國圣海倫火山

當火山爆發時,伴隨著驚天動地的巨大轟鳴,石塊飛騰翻滾,熾熱無比的巖漿像條條兇殘無比的火龍,從地下噴涌而出,吞噬著周圍的一切,霎時間,方圓幾十里都被籠罩在一片濃煙迷霧之中。有時候,由于火山爆發,還能使平地頃刻間矗立起一座高高的大山,如赤道附近的乞力馬扎羅山和科托帕克希山就是這樣形成的;有時候,又能在瞬間吞掉整個村莊和城鎮。

維蘇威(Vesuvius)火山是歐洲大陸唯一的活火山,它最著名的一次噴發發生在公元79年八月二十四日,當時古羅馬的赫庫蘭尼姆(Herculaneum)和龐培(Pompeii)兩鎮被毀滅,僅龐培城,死亡就近2萬人.火山災害:龐培廢墟與維蘇威火山從火山灰中發掘的龐培古城廢墟火山災害3,滋潤土地

土地是世界最寶貴的資源,因為它能孕育出各種植物來供養萬物。如果火山爆發能給農田蓋上不到20厘米厚的火山灰,對農民來說可真是喜從天降,因為這些火山灰富含養分能使土地更肥沃。熔巖崩解后,雜草苔類開始冒出來。繩狀熔巖流過的山坡長出蕨類植物。4,火山與礦產資源A,金屬成礦作用B,火成巖與油氣藏C,非金屬礦產和寶玉石D,地熱利用F,旅游資源

火山雖然經常給人類帶來巨大的災害,但它也并非一無是處。火山資源的利用也可以帶給我們生活的樂趣與便利。

一般來說,火山資源主要體現在它的旅游價值、地熱利用和火山巖材料方面。

火山和地熱是一對孿生兄弟,有火山的地方一般就有地熱資源。地熱能是一種廉價的新能源,同時無污染,因而得到了廣泛的應用。現在,從醫療、旅游、農用溫室、水產養殖一直到民用采暖、工業加工、發電方面,都可見到地熱能的應用。環太平洋火圈與礦產(中生代)火成巖與油氣的關系

巖漿活動使周緣斷裂活動加強或產生新斷裂、劈理、節理以及其它構造裂縫并連通先前存在的孔縫,改善圍巖儲滲性能。

巖漿熱作用促進油氣生成和儲層的儲集性能,致密巖石作為蓋層;多孔火山巖和裂縫發育的火成巖作為儲層。松遼盆地渤海灣盆地鄂爾多斯盆地四川盆地二連盆地準噶爾盆地塔里木盆地2024/9/8Page592024/9/8Page60巖漿及巖漿作用第二章

生活在科技時代的人們已經在電視等媒體上看到過噴涌的巖漿,知道巖漿巖是由巖漿直接冷凝形成的。巖漿的英文名字是“Magma”,這個單詞的原義是形容一種類似于“稀糊狀混合物”的物體。一,巖漿及巖漿作用p131,巖漿:是天然形成于上地幔或地殼深部,含有少量揮發分和固體物質、粘稠的、以硅酸鹽為主要成分的高溫熔融體(熔體)。

巖漿是形成各種巖漿巖和巖漿礦床的母體。※(1)該定義厘定了巖漿產生的部位、成分和性狀;

(2)巖漿的基本特點是:具一定的化學組成、高溫、具有流動性。PhotographbyR.Hoblitt,30September2001PhotographbyR.Hoblitt,30September2001PhotographbyR.Hoblitt,16May2002DonaldW.Peterson

(1925-2003)2,巖漿作用(magmatism)

巖漿沿著地殼薄弱地帶(如,裂隙等)上升到地殼上部或噴溢出地表。在上升、運移過程中,由于物理化學條件的改變,巖漿的成分又不斷發生變化,最后冷凝成為巖石,這一復雜過程稱為巖漿作用.巖漿上升至噴出過程中,會發生一系列地質作用:

(1)向上運移由于溫度、壓力的下降,巖漿自身的物化條件發生變化;

(2)巖漿與圍巖發生化學反應;

(3)巖漿烘烤圍巖和使圍巖發生構造變化。1.

洋中脊(Mid-oceanRidges)2.

陸內裂谷(IntracontinentalRifts)3.

島弧(IslandArcs)4.

活動大陸邊緣(ActiveContinentalMargins)5.

弧后盆地(Back-arcbasins)6.

洋島玄武巖(OceanIslandbasalts)7.

各種各樣的陸內火成巖(MiscellaneousIntra-ContinentalActivity)金伯利巖(kimberlites),超鎂鐵-鎂鐵質層狀雜巖體,碳酸巖(carbonatites),斜長巖(anorthosites)...地球中火成巖的分布

巖漿作用所形成的巖石稱為:巖漿巖(火成巖)

巖漿作用按其噴出地表或侵入地殼之中的方式,又可分為兩種產出情況:1,侵入作用--侵入巖2,噴出作用--噴出巖(火山巖)

廣泛分布于大陸地殼中的花崗巖可以作為巖漿侵入的代表;

而分布在大洋中脊的玄武巖則是噴出作用的代表。1.巖漿噴出作用:噴出作用又稱為火山作用,在巖漿向地殼的薄弱地帶擠入過程中,巖漿內部壓力大到足以使其穿過上部的巖層而噴出地表,形成了火山噴發,它所形成的巖石,稱為:噴出巖(火山巖)。

現代火山噴發巖漿的噴出作用狹義的火山巖

a

.火山熔巖:由火山管道或裂隙溢流出地表的巖漿冷凝形成的巖石。廣義火山巖還包括:

b.次火山巖:與火山活動有關的超淺成侵入巖。

c.火山碎屑巖:由火山爆發所產生的各種火山碎屑物堆積、膠結而成的巖石。巖漿的侵入作用2.巖漿的侵入作用:如果巖漿沒有上升至地表,而是侵入到地下一定深度的巖層中就凝固了。它所形成的巖石稱為侵入巖。巖漿的侵入作用按侵入的深淺不同,又可分:淺成侵入:(侵入深度距地表0-3Km)

中成侵入:(侵入深度距地表3-10Km)深成侵入:(侵入深度距地表>10Km)噴出巖、淺成巖、中成巖、深成巖的示意圖

深成侵入巖形成時的溫度和壓力均較高,因而巖漿冷凝緩慢,巖石多為全晶質中粗粒結構。巖體規模較大,常見的有巖基、巖株兩種。

淺成侵入巖接近地表,巖漿冷凝較快。礦物結晶顆粒細小,巖石常為中細粒結構或斑狀結構。淺成侵入體的規模一般較小,可見底部邊界,常見的有巖床、巖墻、巖盆、巖蓋等。

噴出巖,

由于巖漿溫度急聚降低,固結成巖時間相對較短。

侵入巖,由于巖漿溫度降低緩慢,所以固結成巖需要的時間很長。

侵入巖固結所需要的時間比噴出巖要長得多。

兩者的差別:巖漿冷凝結晶的快慢二,巖漿的性質1,巖漿的成份

現代火山噴發使我們能夠直接觀察到巖漿。主體部分:硅酸鹽熔漿(硅酸鹽物質的熔融體)。次要部分:揮發組分(水蒸汽和其它氣態物質)。

人們親眼看到很多溢出到地表的熔巖流,它們應該很接近巖漿的成分,但是當巖漿噴出地表時,水蒸汽、CO2、SO2、CO、N2等揮發份會大量逸散,特別是水蒸汽在揮發份中占的比重很大,約占總量的60-90%。而巖漿噴出時,首先噴出的是揮發份。

因此,確切地說,巖漿巖是由失去了大量揮發份的巖漿固結形成的。2,巖漿溫度

熾熱的巖漿溫度可以利用噴出的熔巖直接測定,熔巖的溫度因為巖漿成分不同而有些差別。基性的玄武巖漿溫度最高,可達1000-1250℃,酸性的流紋巖漿溫度最低,大約為700-900℃。

一般來說,在地表常壓下測定的熔巖流的溫度總是比地下深處同成分的、正在結晶的巖漿高,這是因為地下深處的巖漿富含揮發份,揮發份可以使起熔溫度和液相線溫度明顯下降.

測量巖漿的溫度巖石類型溫度(

C)流紋巖700-900英安巖800-1100安山巖950-1200玄武巖1000-1250巖漿溫度(通過觀察現代熔巖流而的出的溫度)

巖漿的溫度還可以用熔融巖石和結晶模擬實驗的方法、巖漿中包裹體測溫的方法以及地質溫度計和地質壓力計計算方法來間接獲得。3,巖漿的粘度粘度也是巖漿很重要的性質之一,它代表著巖漿流動的狀態和程度。巖漿有著很高得粘度(相當于20度時水的粘度的1000倍)。粘度與化學成分、溫度和揮發份有關,巖漿的上升和侵位運動受巖漿性質和地殼環境控制(壓力差、密度差)。化學成分和熔體結構:SiO2含量越高,粘度越大;溫度:溫度高,粘度低水含量:含量高,粘度低晶體含量:含量高,粘度低巖漿粘度影響因素:活火山:現在尚在活動或周期性不斷活動的火山;休眠火山:有史以來曾經活動,但長期以來處于靜止狀態的火山;死火山:

史前曾經噴發,但有史以來未活動的火山。三,有關火山活動的概念火山噴發A火山噴發B1963年冰島以南大西洋中脊上的火山爆發導致一座新火山島火山噴發類型火山噴發基本類型

裂隙式噴發中心式噴發(冰島式噴發

)寧靜式噴發型

(夏威夷式噴發)--寧靜地溢流

斯特龍博利式噴發

(寧靜式與爆烈式之間的噴發)

爆烈式噴發型

火山噴發物以水汽為最多,占氣體總體積的60—90%。此外還有H2S,SO2,CO2,HF,HCl,NaCl,NH4Cl等。早期高溫階段,HCl等氣體較多;晚期則富含SO2、CO2等成分,這種規律可以作為火山預測的一種依據。火山噴氣可以升華出硫黃、鈉鹽、鉀鹽等礦產。氣體噴發物

按火山通道的形狀,可分為裂隙式噴發和中心式噴發。3.2.3.2固體噴發物(火山碎屑物火山灰

火山爆發崩碎的細小巖屑和凝固的細小漿屑。比之更細的叫火山塵(<0.01=和火山砂(>2mm)。火山灰很輕,可以升到高空進入平流層,在更大范圍擴散,長期不落。火山礫

粒徑為2—100mm的火山碎屑叫火山礫;大于100mm者叫火山塊。火山渣

火山噴發時由被拋到空中的熔漿凝固而成的熔渣,多具氣孔及尖銳棱角,從砂粒到核桃般大小或更大。火山彈

是由熔漿以高速噴向空中發生旋轉、扭曲而形成的具有一定形狀的塊體,大小可從數cm到數m。紡錘形、梨形、扭曲形以及扁平狀。火山渣火成巖的結構和構造第三章一、火成巖結構(textures)火成巖的結構(textures):指組成巖石的礦物的結晶程度、顆粒大小、晶體形態、自形程度和礦物之間(包括玻璃)的相互關系。一般是指手標本或顯微鏡尺度上可觀察的特征,故又稱為顯微構造(microstructures)不同的條件下形成的火成巖具有不同的特征。火成巖的結構和構造是我們認識、描述和鑒定不同種類火成巖的重要方面。火成巖的結構構造-指巖石中礦物顆粒本身的特點(結晶程度、晶粒大小、晶粒形狀等)及顆粒之間的相互關系所反映出來的巖石構成的特征。a,全晶質結構:

b,半晶質結構:

c,玻璃質結構:1.結晶程度

指巖石中結晶質部分和非晶質部分(玻璃)之間的比例。分為三級:

a,全晶質結構:又稱顯晶質結構,是指火成巖中的礦物晶體顆粒肉眼能分辨的結構。按晶體顆粒直徑的大小分為粗粒結構、中粒結構和細粒結構.

a,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。半晶質結構(玻基純橄巖)

半晶質結構(玻基玄武巖)

全部由未結晶的火山玻璃質組成,為純碎玻璃質的結構。由于熔巖噴出地表,冷卻很快,以致其中原子或離子來不及組合形成有規則排列的結晶物質,遂凝固形成天然的玻璃物質。玻璃質肉眼看來是致密塊狀,具玻璃光澤及貝殼狀斷口。在正交偏光下無光性反應等,以此區別于隱晶質。玻璃質結構

玻璃質結構--黑曜巖電影《肖申克的救贖》(TheShawshankRedemption)

玻璃質是不穩定的,

隨時間和物理條件(溫度和壓力)的變化,會發生脫玻化或晶化作用,轉變成結晶質。玻璃質脫玻化作用生成以下半晶質結構:

a,雛晶結構(crystallitetexture):由一些顆粒極細的雛晶組成,雛晶的形態各異,有球雛晶、串珠雛晶、針雛晶、發雛晶及羽雛晶等,進一步可形成微晶

(a)羽狀普通輝石雛晶集合體(400X)(

b)羽狀普通輝石雛晶集合體的放大(約2000X)

熔漿直接結晶的雛晶顯微含羽雛晶玻璃質雛晶b,霏細結構(felsitictexture):主要由極細的它形長英質礦物顆粒的集合體組成,顆粒之間的界線模糊

c,球粒結構(spherulitictexture):長英質礦物形成放射狀的球形的集合體,在正交偏光下呈十字消光-這是脫玻化的結果雛晶結構球粒結構球粒流紋巖-球粒結構:長英質礦物形成放射狀的球形集合體。單偏光正交偏光雛晶結構:玻璃質在脫玻化初期,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。霏細結構按結晶程度的結構小結結晶程度主要決定于巖石的形成環境和巖漿成分。深成巖是巖漿在地下深處相對封閉的條件下冷凝而成的巖石,冷凝緩慢,往往形成全晶質巖石。噴出巖形成于地表,冷卻迅速,往往形成結晶程度較差的巖石。如果在相同冷凝條件下,基性巖漿溫度高、粘性小、冷卻相對較慢,其結晶程度往往比酸性巖漿要好一些。2.巖石中礦物顆粒的大小(1)根據絕對大小分為

a,隱晶質結構:顆粒一般小于0.02mm

b,顯晶質結構:肉眼能分辨出礦物顆粒(2)據粒徑大小分為:粗粒(coarsegrained)結構:d>5mm中粒(mediumgrained)結構:d=2-5mm細粒(finegrained)結構:d=0.2-2mm微粒(microgranular)結構:

d<0.2mm

另外:d>1cm的礦物,可稱為巨晶,大于3cm稱偉晶.

老虎石巖基(灰白色中粒黑云母二長花崗巖)及其中的偉晶巖脈(3)據礦物顆粒的相對大小,可分為以下四種結構:

a,等粒結構:

同種主要礦物顆粒大小大致相等

b,

不等粒結構:

同種主要礦物顆粒大小不等

c,斑狀結構:礦物顆粒分為大小截然不同的兩群大的稱為斑晶,小的及玻璃質稱為基質

d,似斑狀結構:由兩群大小不同的礦物顆粒組成但基質為顯晶質,與斑晶為同一世代的產物等粒結構同種主要礦物顆粒大小大致相等.不等粒結構同種主要礦物顆粒大小不等純橄巖中的等粒結構純橄巖中的不等粒結構等粒結構不等粒結構(橄欖巖)

礦物顆粒分為大小截然不同的兩群,較大顆粒稱為斑晶,斑晶與斑晶間的物質稱為基質,基質為隱晶質或玻璃質。一般是斑晶結晶較早,晶形較好,而基質部分結晶較晚,多是熔漿噴出地表或上升至淺處迅速冷凝而成,常為噴出巖或一些淺成巖所具有。斑狀結構正長斑巖,燕塞湖斑狀結構

類似于斑狀結構,但斑晶更為粗大(可超過1cm),而基質則多為中、粗粒顯晶質結構。似斑狀結構常為深成巖所具有,如似斑狀花崗巖。似斑狀結構斑狀正長巖,燕塞湖似斑狀結構正長斑巖,燕塞湖斑狀結構(面粉+黃豆)似斑狀結構小米+黃豆正長斑巖斑狀正長巖斑狀結構的斑晶在地表條件下不穩定,常形成:

a,熔蝕結構:因壓力降低使斑晶礦物的熔點降低,或因巖漿在地表氧化,溫度一度升高等,造成早已結晶的斑晶熔蝕形成的結構。

b,暗化邊結構:含揮發分的斑晶(角閃石、黑云母等),常因低壓、高溫氧化、脫水等原因,在斑晶的邊部出現不透明的邊緣。熔蝕結構角閃石的暗化邊黑云母暗化邊角閃石斑晶的暗化邊:由鐵的氧化物和輝石構成.成因:火山噴發過程中,因壓力釋放,含水礦物快速氧化所致.暗化邊結構3.巖石中礦物的自形程度(顆粒形態)據礦物自形程度可以分為三種結構自形粒狀結構:礦物顆粒按自已的結晶習性發育成規則的自形晶。它形粒狀結構:礦物顆粒多呈不規則的形態-它形晶,少有完整規則的晶面

半自形粒狀結構:礦物顆粒按結晶習性發育一部分規則的晶面,其它的晶面發育不好呈不規則的形態。花崗巖的它形粒狀結構輝長巖的半自形粒狀結構輝長巖的自形粒狀結構火成巖的結構(按晶粒形狀劃分)小結

晶粒的自形程度主要決定于結晶的先后,在巖漿中早期結晶礦物常為自形晶,晚期結晶礦物常為他形晶。如在花崗巖中,黑云母和角閃石結晶較早自形程度較好;其次為斜長石和鉀長石,多為半自形;而石英顆粒為他形,不具晶面,結晶最晚。4.巖石中礦物顆粒間的相互關系

包括礦物之間的相互關系和礦物及隱晶質之間的相互關系,常見的有:(1)條紋(perthitic)結構

主要見于條紋長石,表現為鉀長石和鈉長石有規律地交生

正條紋(orthoperthitic):主晶為鉀長石

反條紋(antiperthitic):主晶為鈉長石成因:固熔體分離、交代作用

條紋長石正條紋結構

鉀長石主晶鈉長石客晶反條紋結構

鈉長石主晶鉀長石客晶(2)文象(Graphic)結構

石英呈一定的外形(如象形文字)有規律地鑲嵌在鉀長石中,這些石英在正交偏光下同時消光。肉眼可見的叫文象結構,鏡下才能見到的叫顯微文象結構.文象結構(Graphictexture)文象偉晶巖文象結構:單一晶體中石英和堿性長石交生(單偏光)(3)蠕蟲(Myrmekitic)結構

許多細小的形似蠕蟲狀或指狀的石英穿插生長在長石中,其中石英的消光位一致(4)反應邊結構

早生成的礦物或捕擄晶,與巖漿發生反應,環繞早生成礦物形成一個新礦物邊.斜長石的外圍具角閃石的反應邊反應邊結構反應邊結構:橄欖石外側形成斜方輝石輝石外側形成角閃石磁鐵礦具黑云母反應邊反應邊結構斜長石的環帶結構環帶狀結構

晶體顆粒表現出明顯的環帶,正交偏光鏡下呈環帶狀消光,在中性斜長石中尤為常見。斜長石的環帶內外成分不同,內部環帶的長石成分偏基性,外部偏酸性,它是在巖漿冷卻速度中等條件下形成的,出現于中深成巖或部分淺成巖中,而深成巖中的長石少見環帶狀結構。

(5)環帶結構(zoned):

同種礦物成分從中心到邊緣規律變化斜長石:中心基性,邊緣酸性--正環帶;中心酸性,邊緣基性--反環帶環帶狀角閃石環帶狀斜長石(發育簡單雙晶)(6)包含結構:

較大礦物顆粒包含有較小礦物顆粒.在該結構中被包裹的礦物結晶較早,而包裹它的礦物結晶較晚,可作為分析巖漿中礦物結晶順序的證據。填隙(間)結構:指淺成相或噴出相火山巖基質中,由輝石等暗色礦物以及隱晶質、玻璃質充填于微晶斜長石粒間空隙形成的結構。充填物均為粒狀礦物時稱間粒結構,充填物為隱晶質-玻璃質稱間隱結構,二者的過渡類型稱間粒-間隱結構。填隙結構:斜長石搭成格架,輝石或其他礦物充填斜長石粒間間粒結構:斜長石搭成格架,中間充填物為粒狀礦物間隱結構:斜長石搭成格架,中間充填物為隱晶質-玻璃質結構結晶程度晶體大小晶體形態相互關系全晶質結構/玻璃質結構/半晶質結構自形粒狀結構/半自形粒結構/它形粒狀結構條紋結構/文象結構/蠕蟲結構/反應邊結構/環帶結構/包含結構絕對大小相對大小等粒結構/不等粒結構斑狀結構/似斑狀結構細粒結構/中粒結構/粗粒結構巖漿巖的結構總結

火成巖是由巖漿結晶形成的,它的結構受控于巖漿的結晶過程。巖漿在上升侵位過程中及至侵位之后,由于物理化學條件的變化,尤其是溫度的降低或揮發組分的出溶,均會導致結晶作用,最終形成具有一定結構、構造的火成巖。二、火成巖結構的成因意義1,巖石的粒度與冷卻程度

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,有充分的時間結晶,則結晶好;反之,則結晶不好,或形成玻璃。

1).巖漿在地殼深部,冷卻緩慢,晶體生長速度大于形成結晶中心的速度。因此,圍繞少數結晶中心晶體迅速生長,形成粗粒結構。

2).巖漿在地殼淺部,冷卻較快的情況下,形成結晶中心的速度大于晶體生長速度,圍繞大量結晶中心形成大量的細小晶體,構成細粒結構。

3).巖漿噴出地表或很近地表,冷卻很快,形成結晶中心的能力及晶體生長速度都大為減弱,但前者仍大于后者,結晶中心非常多,晶體生長速度近于零,結晶能力很弱,形成微晶、隱晶、霏細或半晶質結構。

4).冷卻極快的情況下,幾乎不形成結晶中心,更談不上晶體生長,因而形成玻璃質結構。

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。但是,礦物本身的結晶能力必須充分注意。

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。

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。2,礦物結晶順序的確定

4).

總是以它形充填狀出現的礦物是最晚開始結晶和最晚結晶結束的。

如:某些輝長巖中的石英

5).

巖石中總呈是它形出現的兩種礦物表明它們的結晶能力弱,又是同時結晶,晶體互相干擾生長。

如:花崗細晶巖中的長石和石英

6).

反應邊結構中,作為反應邊的礦物生成晚。

7).

具環帶結構的礦物,環帶本身就具有順序性。鮑文反應序列

美國巖石學家鮑文:火成巖的演化的作者。此巨著主要依據他對安大略火成巖的研究和熔巖結晶的室內實驗,通過實驗證明巖漿結晶分異的過程,1922年正式提出了提出了一個表示巖漿結晶順序以及它們的共生組合關系的“反應原理”,后來科學界稱之為“鮑文反應序列”。N.L.Bowen(1887-1956)&O.FrankTuttle(1916-1983)鮑文反應序列

隨著巖漿溫度由高到低慢慢冷凝,鐵鎂硅酸鹽結晶序列是:橄欖石→輝石→角閃石→黑云母→石英→沸石;而鈣鈉硅酸鹽結晶序列是:鈣長石→培長石→拉長石→中長石→奧長石→鈉長石。各溫度階段產生的巖石序列則是:橄欖巖→輝長巖→玄武巖系→閃長巖→安山巖系→花崗閃長巖-流紋英巖系→花崗巖-流紋巖系。

礦物分離結晶的順序--鮑文(Bowen,1928)反應系列溫度下降橄欖石基性斜長石輝石角閃石黑云母鉀長石白云母石英

酸性斜長石不連續系列連續系列中基性斜長石中性斜長石鮑文反應系列分兩個系列從高溫到低溫巖漿結晶過程包括兩個并行的演化系列:

斜長石系列--淺色的硅鋁礦物反應系列.其成分是漸變的固溶體系,結晶格架未變化,叫連續反應系列;

暗色礦物系列—暗色的鎂橄欖石到黑云母,其成分不是漸變,結晶格架是變化的,稱之為不連續反應系列

鎂鐵質礦物硅鋁質礦物byN.L.Bowen,1928橄欖石輝石角閃石黑云母鈣長石鈣/鈉斜長石鈉長石正長石白云母石英

架狀硅酸鹽島狀單鏈雙鏈層狀連續系列不連續系列T

隨著巖漿溫度由高到低慢慢冷凝:暗色礦物結晶序列橄欖石→輝石→角閃石→黑云母;淺色礦物結晶序列基性斜長石→中基性斜長石→中性斜長石→酸斜長石

隨著溫度下降,在巖漿晚期,以上兩系列合成單一的不連續反應系列,依次結晶出鉀長石→白云母→石英。有高溫-低溫,階段產生的巖石序列則是:

橄欖巖→輝長巖→玄武巖系→閃長巖→安山巖系→花崗閃長巖-流紋英巖鮑文反應序列的應用(1)確定礦物的結晶順序,

縱行表示從高溫到低溫礦物結晶的順序;反應系列上部的礦物比下部的礦物早結晶。顯然橄欖石、基性斜長石是最早結晶的礦物,石英則是巖漿結晶的最后產物。橫行表示在同一水平位置上的礦物大體是同時結晶,

(2)解釋了巖漿巖中礦物共生組合的一般規律

.由于兩種反應系列存在著共結關系,當巖漿冷卻到一定溫度時,必定同時結晶出一種淺色礦物和一種暗色礦物。例如當巖漿降至1550℃時,析出橄欖石、斜方輝石和基性(鈣、培)長石而組成超基性巖。巖漿溫度降至1270℃時,單斜輝石和拉長石同時析出組成基性巖。

.上下相距不遠的礦物更容易出現于同一巖石中,距離太遠的礦物一起出現的幾率則較小。例如輝石和富鈣的斜長石組成基性巖,不可能與石英共生;鉀長石、富鈉斜長石、石英、黑云母等組成酸性巖,不可能與橄欖石共生。

.礦物由下自上,在酸性巖中出現的幾率越來越小甚至沒有;在基性巖中,則相反,出現的幾率越來越高。

例如基性巖中的主要礦物為橄欖石、輝石、角閃石、黑云母和斜長石類;酸性巖中礦物為石英、白云母、鉀長石類;而石英與橄欖石則不可能出現于同一巖石之中。鮑溫反應系列的局限性但是,天然的巖漿作用過程,不僅受溫度條件控制,而且其它條件如壓力、揮發成分、化學成分及其組合比例等也都影響結晶程序。所以,鮑溫反應系列只能代表礦物結晶順序的一般模式,它不能解釋火成巖結晶過程的所有復雜現象。三、火成巖構造(structures)巖石的構造(structures):指巖石中不同礦物集合體之間或礦物集合與其它組成部分之間的排列、充填方式等,一般是在露頭尺度或手標本尺度上的性質。結構與構造,二者無截然區別,在國外的教材中合稱為組構(fabric)

1,塊狀構造:巖石各部分礦物與結構分布均勻,不定形狀、分布無方向性且結合緊密,無空洞。表示靜止、穩定的結晶作用。一)、侵入巖的構造2,帶狀構造:為不同顏色、粒度的礦物相間排列,成帶出現。由結晶分異、堆晶作用而成3,斑雜構造:指巖石的不同部位其成分、顏色、結構差別很大,呈斑點狀,且斑點形狀不規則,大小不一,且分布不均勻,整個巖石顯得雜亂無章。由多次脈動侵位/同化混染圍巖物質斑雜構造產生的部位

4,面理、線理:巖漿巖中的片、柱、板狀礦物和扁平狀地捕虜體的平行排列,是巖漿流動形成的。又分為流面、流線構造,流面與圍巖接觸面平行,流線與巖漿流動方向一致,往往發育在巖體邊部。巖體邊部的流面和流線構造同構造侵入體—與圍巖具有同產狀的面理或線理

噴出巖的構造,是在快速減壓-揮發分析出-上升匯集、膨脹條件下形成。

1,氣孔構造:為揮發分所致,熔巖冷凝中,尚未逃逸的氣體冷凝后留下的成群孔洞。可反映火成巖的頂底。二)、噴出巖的構造氣孔構造—玄武巖中的浮石根據氣孔構造和杏仁構造判斷頂底:

氣孔和杏仁在在熔巖表面和底面附近相對集中,集中帶大致平行熔巖層面。一般底部小而相對少;頂部大而多。頂底部氣孔和杏仁形態不盡相同,根據氣孔的分布和形態可以判斷熔巖層面位置、頂底面、熔巖噴發次數,巖漿流動方向等2,杏仁構造:

氣孔被后期礦物(沸石、石英、綠泥石)充填。安山巖中的杏仁構造

3,流紋構造:由不同顏色、成分的條帶、條紋定向排列及拉長氣孔表現出來的一種流動構造,常見于酸性噴出巖中。火山熔巖

4,枕狀構造:遇水淬冷,海相火山巖的標志。水下熔巖噴發時,當熔巖從水下流出時,由于快速的冷卻使熔巖流表面形成韌性的固體外殼。隨著熔巖流內部壓力增大,外殼破裂,就會象擠牙膏一樣,擠出新的熔巖,隨后再次形成外殼。如此循環往復,便產生的枕狀熔巖。枕狀構造

是水下熔巖的特征標志,在海底噴發的熔巖中尤為發育。當熔巖自海底溢出時,被分割為一些彼此隔離的球狀、橢圓狀堆積體,狀似枕頭,稱枕狀體。然后又被碎屑狀火山玻璃及熔巖物質、沉積物質或其它物質膠結起來,形成枕狀構造。枕狀體一般為橢球形,頂面上凸,底面一般較平或上拱,或下突成楔狀,邊部具玻璃質冷凝邊,內部結晶程度較好。枕狀體中也有氣孔,含量由外向內逐漸減少,孔徑則由小變大,氣孔在枕狀體中往往呈同心圓狀分布。枕狀體外部常具放射狀裂紋,枕狀體的橫斷面一般為數十厘米到1-2米。枕狀體的長軸方向一般反映熔巖的流動方向玄武巖枕狀構造-云南德欽5,柱狀節理構造:熔巖由規則的多邊形柱體組成,是由于熔漿均勻而緩慢地冷卻收縮條件下形成。伊通新生代玄武巖的柱狀節理韓國濟州島新生代玄武巖的柱狀節理山東濟南附近

柱狀節理的形成,是巖漿冷凝收縮的結果。在熔巖冷凝面上,熔巖圍繞若干個中心冷凝收縮,從而在兩個相鄰冷凝中心之間的方向上產生拉張應力,在這種拉張應力作用下便形成一系列垂直于層面的柱狀(張)節理。

從理論上講,一個冷凝面上各向相等的張應力解除是通過三組彼此呈120°交角的無數規則張節理的形成而實現,因此,柱狀張節理大多數是六邊形柱體。但由于熔巖性質的不均勻性等其它因素的影響,其斷面還有四邊形、五邊形和七邊形等多種形態。

熾熱塑性狀態的熔巖,上部表面薄殼受下部熔漿流動影響而發生的拖拉和卷曲。繩狀構造所在的面代表熔巖的頂面;弧形突出的方向指示熔巖流動的方向。6,繩狀構造熔巖表面呈繩索狀扭曲的構造。常見于玄武巖流層面之上。夏威夷的繩狀熔巖

火成巖的產狀:包括巖體的大小、形狀及其與圍巖之間的關系,這是由構造環境的特點所決定的。火成巖的相,指火成巖體各部分因形成環境的差異所產生的不同的巖石和巖體特征的總和。當我們對火成巖體的產狀有所了解以后,對火成巖的成因、形成的條件等方面也就有所認識了。四,火成巖的產狀和相(野外特征)

噴出巖(火山巖)的產狀的主要受火山噴發方式的影響。1.火山噴發方式

常見的方式有3種:熔透式噴發、裂隙式噴發、中心式噴發(一),噴出巖(火山巖)的產狀(1).熔透(面式)式噴發:

這種型式首先由美國巖石學家R.A.戴利提出的,漿大規模侵入上升時,由于較高的溫度及化學能,將其頂部圍巖熔透,因而巖漿大量溢出地表地表而成為噴出巖。

其特點是火山噴口粗大,巖漿大面積溢出,火山巖分布范圍很大,形成大面積熔巖流。(2).裂隙式噴發:

巖漿沿某一方向的大斷裂或斷裂帶上升噴出地表,巖漿噴發活動比較緩和,通常無爆發現象,火山口常呈帶狀或串珠狀分布.即線狀分布的火山群。如,夏威夷火山。中心式噴發:

巖漿沿頸狀通道噴發的一種產狀型式。這種產狀的火成巖體在地表常有一個上陡下緩的火山錐,

火山錐中間有一個盆狀的凹陷,稱為火山口。

由于大量火山物質噴出,巖漿房空虛及上復巖層的壓力,火山口周圍巖層沿環狀斷裂向下塌陷,形成破火山口。

有的火山口中蓄水,稱為火口湖,中國吉林長白山白頭山天池就是著名的火口湖。

該方式是近代火山活動最常見的噴發形式之一,伴隨這種噴發常有強烈的爆發現象。中心式噴發形成的巖體主要為火山錐、巖鐘、巖針等。

噴出巖(火山巖)的主要產狀:1),火山錐:中心式火山噴發時,圍繞火山口由火山物質形成的下緩上陡的錐狀體。又可細分為:

碎屑錐:以爆發產物為主,火山碎屑物質常>95%。

熔巖錐:以溢流產物為主,火山碎屑物質常<10%。

混合錐:火山碎屑物與熔巖互層組成的火山錐,為噴發和溢流交替出現的火山活動產物。火山錐火山錐(volcaniccone)

富士山是休眠火山,已有近300年沒有發生過火山爆發.它位于東京西南方約80公里處,主峰海拔3776米火山碎屑錐(cindercone):爆發為主;堆積物以火山碎屑巖為主;常見于粘度大、揮發組分含量高的酸性巖漿碎屑錐熔巖錐(lavacone):主要由熔巖組成,火山碎屑物<10%,原始坡度2-10°,呈盾形,又稱盾(形)火山(shieldcone)熔巖錐熔巖錐群混合錐(composite/mixedcone):爆發與寧靜式噴發相間;火山碎屑物質約占30-50%,熔巖與火山碎屑在火口處混合堆積混合錐2)火山口(volcanicvent):火山錐的中心為火山口。破火山口:是指經過破壞的火山洼陷.其成因有三:

a,侵蝕破火山口:是火山口被侵蝕加大的結果.

b,爆發破火山口:是火山強烈爆發、崩毀了火山口上部大量巖石而形成。大者稱爆發洼地。

c,崩塌破火山口:是由于巖漿物質大量噴發后,巖漿房空虛,而火山口附近上覆物質增多,因支撐不住而崩塌沉陷形成的火山構造.坍塌的破火山口坍塌破火山口3).熔巖流(lavaflow):巖漿以較平靜的溢流方式噴出地表,噴發物多為粘度較小的超基性到中性的巖漿,酸性者少見。

溢流出的巖漿可形成面狀的熔巖被、熔巖臺地、線狀的熔巖流.熔巖流(Lavaflow)熔巖流入海熔巖被熔巖被冷卻后的熔巖被熔巖流瀑布冷卻后的熔巖流瀑布爆發的熔巖團塊3).巖鐘、巖針、巖穹(volcanicdome):多以侵出的方式噴出。粘度較大、缺少揮發組分、失去流動性的中酸性和堿性熔巖火山活動的晚期形成這類產狀4),火山頸(volcanicneck):是火山錐被剝蝕后,出露的火山管道中的充填物。火山頸在淺部一般直徑較大,向深處縮小,上部喇叭狀,中部筒狀,下部墻狀。充填物多為火山碎屑巖、熔巖,碎屑熔巖、熔結火山碎屑巖等。Shiprock,NewMexico

巖漿沒有上升至地表,而是侵入到地下一定深度的巖層中就凝固了。它所形成的巖石稱為侵入巖。侵入體的產狀主要是指侵入體產出的形態。侵入巖的產狀的情況遠比火山噴出巖復雜,因而形式也較多.由于侵入體形成后受構造運動和剝蝕的影響,多已不能完整保存,只能根據它在地表的出露情況來判斷起產狀。(二),侵入巖的產狀被剝蝕而出露于地表的侵入巖

巖漿侵入,它和周圍的巖石之間都有明顯的界限。如果巖漿沿著層理或片理等空隙侵入,常形成類似巖盆、巖床、巖蓋等形狀的侵入體,它們和圍巖的接觸面基本上和層理、片理平行,在地質學上稱為整合侵入;

如果巖漿不是沿著層理或片理侵入,而是穿過圍巖層理或片理的斷裂、裂隙貫入,這種情況形成的侵入體被稱為不整合侵入體。人們通常所說的巖墻,就是穿過巖層近乎直立的板狀侵入體。侵入巖圍巖--沉積巖

巖漿巖侵入到地下,還是噴出到地表,它們和周圍的巖石之間都有明顯的界限。亮甲山輝綠巖脈侵入巖--玢巖侵入體圍巖為沉積巖--亮甲山組的灰巖侵入巖圍巖--沉積巖圍巖--沉積巖1,侵入巖的產狀根據侵入體與圍巖的接觸關系來劃分,可分為:整合侵入(Concordantintrusive)

不整合侵入(Discordantintrusive)

巖床(Sill)

巖盆(Lopolith)

巖蓋(Laccolith)巖基(Batholith)

巖株(Stock)

巖脈或巖墻(Dike)

出露的巖基巖基巖墻巖盆巖蓋巖床捕虜體整合侵入體不整合侵入體巖株侵入巖(intrusiverock)的野外產狀a,

整合侵入體:侵入體的接觸面基本上平行于圍巖層理或片理,是侵入巖巖漿沿著層理或片理等空隙貫如而形成.

b,不整合侵入體:侵入體的接觸面不平行于圍巖的層理或片理,即侵入體的接觸面切割了圍巖的層理或片理,其產狀也與圍巖產狀不一致.

它說明巖漿不是沿著層理或片理侵入,而是穿過圍巖層理或片理的斷裂、裂隙貫入的

2,依據侵入體的形態大小分為:

a,巖基(Batholith):屬巨型侵入體,面積大于100km2,平面上通常呈長圓形,大巖基多為花崗質巖體

b,巖床(sill):又稱巖席,是厚薄均勻、近水平產出的整合的板狀侵入體亮甲山輝綠巖脈與巖床巖基

c,巖株(stock):一種常見的不整合的規模較大的侵入體,平面上近于圓形或不規則等軸形,接觸面陡立,似樹干狀延伸,又稱巖干,出露面積小于100km2。巖株邊部常有一些不規則的巖枝、巖鐮、巖瘤等。

d,巖蓋(巖盤):(laccolith):為一種蘑菇狀的上凸下平的穹隆狀水平整合侵入體。北戴河,燕塞湖的巖株(stock)巖蓋(巖盤):(laccolith)e,巖墻(dike):是一種厚度穩定,近于直立板狀的不整合的板狀侵入體,長為寬的幾十倍甚至幾千倍,是巖漿沿斷裂貫入的產物。

f,巖盆(lopolith):巖漿侵入巖層之間,中部受巖漿靜壓力使底板下沉斷裂,形成中央微凹的盆狀侵入體。巖墻亮甲山輝綠巖脈沙鍋店花崗斑巖墻出露的巖基巖基巖墻巖盆巖蓋巖床捕虜體整合侵入體不整合侵入體巖株

相,是不同地質條件下生成的巖石或巖體總的特征。以中心式噴發為例,大致可分為以下幾個相:(三),噴出巖(火山巖)的相(volcanicfacies)以中心式噴發為例,大致可分為以下相和相組:

1.溢流相:成分從超基性到酸性皆有,以基性最發育,可形成于火山噴發的各個時期,但以強烈爆發之后出現為主。

2.爆發相:成分不定,但以含揮發份多、粘度大的巖漿常見,尤以中酸性、堿性更有利于爆發,可形成于各個時期,但以早期和高潮期最發育。

3.火山頸相:是火山錐被剝蝕后,殘存的具充填物的火山通道,又稱巖頸、巖筒、巖管等。

4.侵出相:多見于火山作用末期。在巖漿分異晚期,粘度大、溫度低,而揮發份少到不能爆發的情況下,堵塞通道的粘度很大的熔漿被推擠出地表,堆積于火山頸之上部,形成直徑小、厚度大、產狀陡的穹丘。

5.次(潛)火山相:是與火山巖同源且為侵入產狀的巖體。它與噴出巖同時間但一般較晚;同空間,但分布范圍較大;同外貌但結晶程度較好;同成分但變化范圍及堿度較大。侵入深度一般小于3.0Km。

它與火山巖有四同:同時間但一般較晚;同空間但分布范圍較寬;同外貌但結晶程度較好;同成分但變化范圍及堿度較大。

6.火山沉積相:在火山作用過程中皆可產出,但以火山噴發的低潮期-間隙期最為發育,是火山作用迭加沉積作用的產物。可形成于陸地,也可形成于水體中。侵入巖相的劃分主要是以巖石形成的深度為依據,深度不同,影響到巖漿的溫度、壓力、冷卻快慢、揮發份的散失等一系列物理化學條件的差異,而這些條件與巖石的成因及巖石外貌、成分等有不可分割的關系。目前一般將侵入巖分為三種相:

(四),侵入巖(intrusiverock)的相

1.淺成相:

巖漿冷卻凝固的部位距地表0~3km,細粒、隱晶質及斑狀結構等,可見熔蝕、暗化現象。多見高溫礦物,巖體規模較小。

2.中深成相:巖漿冷卻凝固的部位距地表3~10km,中粒、中粗粒、似斑狀結構;多為中低溫礦物;巖體規模較大。

3.深成相:巖漿冷卻凝固的部位距地表>10km,巖體規模較大;結晶粗大,多為塊狀規則;多為低溫礦物。

另外在同一侵入體中,特別在中深成巖體和深成巖體中,各部位的冷卻條件和同化混染程度不完全相同,所以在巖體不同部位的巖石的特征(結構上和成分上)也有差異。

對同一巖體由邊部到中心可以分出:①邊緣相,②中心相,③過渡相。

①邊緣相,分布在巖體的邊部,巖石多為細粒或細粒斑狀結構,常有清楚的原生定向構造和較多的圍巖捕擄體。邊緣相的巖石成分與中心相的成分有時相似,有時則不完全相同。原生節理在邊緣相中表現最清楚,尤其是平行于接觸面發育的節理。

②中心相,又稱內部相。分布在巖體的中心部位,礦物一般較粗,等粒粗粒及似斑狀結構。在中心相內,捕擄體少而小或沒有,原生流動構造不清楚,巖性比較均勻。

③過渡相,分布在邊緣相和中心相之間,故也稱中間相。過渡相一般比邊緣相出露寬,巖石特征介于邊緣相和中心相之間,巖石結構多為中細粒或中粗粒結構和似斑狀結構。淺成相中深成相深成相深度0-3km3-10km>10km結構細粒、隱晶質結構及斑狀結構,斑晶具熔蝕、暗化邊結和環帶結構中粒、中粗粒結構,似斑狀結構中粒、中粗粒結構,似斑狀結構構造晶洞構造、角礫狀構造、流動構造塊狀構造、流動構造塊狀構造,片麻狀構造產狀多為巖墻、巖床、巖蓋、小巖株,也見有隱爆角礫巖體多為較大的不整合侵入體(大巖株、巖基等),并有巖蓋、巖盆、巖墻多為大型巖基實例江西武山花崗閃長斑巖小巖株周口店房山花崗閃長巖大巖株大別山白馬尖花崗巖巖基侵入巖相、結構、構造及產狀之間的關系表侵位深度巖漿冷卻位置地下野外特征侵入巖地表噴出巖與圍巖的接觸關系整合侵入體不整合侵入體侵入體形態和大小巖基、巖株、巖盆、巖蓋、巖床、巖墻等淺成相中深成相深成相噴出方式熔巖流、火山錐、火山頸、次火山巖、火山-沉積巖等3,火成巖的野外關系分類熔透式噴發裂隙式噴發中心式噴發以中心式噴發為例,大致可分為以下相和相組:火成巖的物質成分和分類第四章火成巖的物質成分火成巖物質成分研究的意義:是火成巖分類命名的基本依據為研究巖漿起源、演化和巖漿物理性質提供重要依據為巖漿巖漿形成時的大地構造背景和巖石圈層的演化提高重要信息

巖漿巖的物質成分包括:一,巖漿巖的化學成分

1主量元素

2微量元素

3同位素二,巖漿巖的礦物成分

組成巖漿巖的礦物,常見的不過20幾種,這些構成巖石的礦物統稱為造巖礦物.

1.一般特點

巖石圈是由巖石組成的,巖石是由礦物組成的,礦物是由化學元素組成的。化學成分是影響巖石礦物成分、結構構造的主要因素,是巖石一切變化的內因;地殼中所有元素在火成巖中均以發現,但其含量卻很不相同。一、火成巖的化學成分

占地球質量97%的9種元素及其相對含量2,主量元素(造巖元素):

O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg,H(氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫)

等.

其總和約占巖漿巖總量的

99.25%(其中,氧的含量最高,占巖漿巖重量的

48.6%,).

此外,還有一些P,Ti,Mn,B(磷、鈦、錳、硼)等

在巖漿巖中,以上的這些的主量元素(造巖元素),其分析結果常常用氧化物的形式來表示

3.主量元素(造巖元素)的氧化物表示:

SiO2,Al2O3,Fe2O3,FeO,MgO,CaO,K2O,Na2OP2O5

,H2O,CO2

等9種最重要,占巖漿巖平均化學成分的

98%左右。不同的巖石中,它們的含量變化較大.典型火成巖的化學成分(%)橄欖巖玄武巖安山巖流紋巖響巖SiO242.2649.2057.9472.8256.19TiO20.631.840.870.280.62Al2O34.2315.7417.0213.2719.04Fe2O33.613.793.271.482.79FeO6.587.134.041.112.03MnO0.410.200.140.060.17MgO31.246.733.330.391.07CaO5.059.476.791.142.72Na2O0.492.913.483.557.79K2O0.341.101.624.305.24H2O+3.910.950.831.101.57Total98.7599.0699.3399.5099.23火成巖主要造巖氧化物含量的大致范圍是:

SiO234~75%少數可達80%Al2O310~20%在純橄欖巖中較低MgO1~25%CaO0~15%但某些輝長巖中達23%Fe2O3+FeO1~15%一般FeO>Fe2O3Na2O0~15%霞石巖中可達19.48%K2O一般<10%白榴石巖中可達17.94%H2O+(結晶水)和H2O-(吸附水)一般<2%,個別達10%TiO20~2%很少超過5%P2O50~0.5%很少超過3%MnO0~0.3%很少超過2%

a,

巖漿巖類型的劃分

b,

是火成巖成因研究的基礎

SiO2是巖漿巖中最重要的一種氧化物,其含量是巖石分類的一個主要參數.SiO2是巖石酸性程度(基性程度)的標志。超基性巖SiO2<45%

基性巖SiO2=45~53%

中性巖SiO2=53~66%

酸性巖SiO2>66%主量元素的研究意義

K2O+Na2O重量百分數之和稱為全堿含量,也是巖石分類的一個重要參數依據全堿含量可以將巖漿巖分成:堿性系列(Alkalineseries)拉斑系列(Tholeiiticseries)鈣堿性系列(Calc-alkalineseries)4.微量元素除以上主量元素之外,巖漿中存在大量微量元素,其總量一半不超過千分之一,它們的含量多少以ppm(百萬分之一)來表示.Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U(鋰、釩、鈷、鎳、銅、鋅、銣、鍶、釔、鋯、鈮、鋇、鉭、鉛、釷、鈾)等

微量元素豐度及其比值,對探討巖石成因和巖漿演化有重要意義。5.同位素

同位素(Isotope):具有相同質子數,不同中子數(或不同質量數)同一元素的不同核素互為同位素

(1)穩定同位素:炭、氫、氧、硫。

研究意義:主要用來獲得巖漿源區的信息.(2)放射性同位素:火成巖研究中具有重要意義的放射性同位素主要有K-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb、Th-Pb、Re-Os和Hf。

研究意義:主要以此確定火成巖的形成年齡和巖漿源區及巖漿演化的示蹤。

由于鋯石在各種地質體分布較為普遍,且鋯石中的初始鉛同位素比值接近于0,因此鋯石是目前廣泛用來U-Pb法年齡測定的主要對象.同位素測年--鋯石U-Pb測年

在南堡凹陷,我們主要采取了兩種鋯石U-Pb測齡法:

1)高靈敏度高分辨率離子微探針(SHRIMP)

2)激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(ICPMS)鋯石的陰極發光圖像5、化學成分的測試方法X射線熒光光譜法(主量元素)X-rayfluorescence(XRF)(2)中子活化法(微量元素)Neutronactivationanalysis(INAAandRNAA)(3)電感耦合等離子體發射光譜法(微量元素)Inductivelycoupledplasmaemissionspectrometry(ICP)(4)原子吸收分光光度法(微量元素)Atomicabsorptionspectrophotometry(AAS)(5)質譜儀(微量元素)Massspectrometry(MS)

巖漿巖的礦物成分,對于了解巖石的化學成分、生成條件,以及巖石成因都有重大意義。同時,它也是巖漿巖分類和鑒別的主要依據。

組成巖漿巖的礦物,常見的不過20~30幾種,這些構成巖石的礦物統稱為造巖礦物。二.火成巖的礦物成分

據統計下列幾種礦物占巖漿巖總量的99%:

石英(12%);長石(59%);角閃石和輝石(17%);云母(4%);橄欖石、霞石、白榴石、磁鐵礦、磷灰石(7%);其他礦物(1%)礦物在巖漿巖中的分布(或組合)有明顯規律(一)巖漿巖的礦物分類1,硅鋁礦物和鐵鎂礦物1).硅鋁礦物

SiO2和Al2O3含量較高,不含鐵鎂。如:石英、長石類及似長石類。這些礦物顏色均較淺,所以又叫淺色礦物。

2).鐵鎂礦物:

FeO與MgO含量較高,SiO2含量較低。如橄欖石、輝石類、角閃石類和黑云母類。這些礦物顏色一般較深,所以又叫暗色礦物。色率:暗色礦物百分含量的總和稱巖漿巖的“色率”。暗色礦物(鐵鎂礦物):以呈現深淺不同的各種顏色為物征,在成分上為富含Fe、Mg的硅酸鹽礦物。如橄欖石、角閃石、黑云母等。—色率大

淺色礦物(富硅鋁礦物):以無色或極淺顏色為特征,在成分上為不含Fe、Mg而富含SiO2、Al2O3的礦物。如長石、石英、副長石等。--色率小

主要造巖礦物——淺色礦物白云母石英正長石斜長石主要造巖礦物

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