自然地質(zhì)學(xué)04巖漿巖

1、1,巖石學(xué)的重要地位與作用,巖石學(xué)是地球科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，尤其是地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和地球物理學(xué)的基礎(chǔ)。我們野外看到的對(duì)象絕大多數(shù)是巖石，是我們接觸的具體物質(zhì)。,2,組成地球的物質(zhì)－－巖石,3,January 2003 at Etna (Sicily). Etna is the biggest and the most active European volcano.,4,,圣海倫斯火山Saint Helens，Mount,

2、5,5,印度尼西亞北蘇門(mén)答臘省卡羅區(qū)的錫納朋火山于2010年8月28日午夜過(guò)后突然噴發(fā)，這是有記錄以來(lái)錫納朋火山自1600年來(lái)的首次噴發(fā)。,6,巖漿中的固相（火山灰云）,7,,法國(guó)留尼汪島的富爾奈斯火山 2004年8月13日,8,9,10,第三章 巖漿巖,巖漿的特征與巖漿作用巖漿巖的物質(zhì)成分巖漿巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造巖漿巖的產(chǎn)狀和相巖漿巖的分類(lèi)巖漿巖的主要類(lèi)型,11,Igneous rocks from magma,Igneous r

3、ocks form when molten rock, magma, cools & solidifies.This molten rock originates in the Aesthenosphere, through cracks in the lithosphere at 200 kilometers within the earth. The magma consists largely of element

4、s found in silicate minerals, gasses and water vapor.Because the magma is lighter then surrounding rock it makes it's way to the surface.,12,Magma is produced when rock is heated to it's melting point.,As magma

5、 moves into a near surface environment (i.e.: volcanoes) the pressure in the uppermost portion of the magma body is greatly reduced. This allows the gasses, which had been dissolved when they were at greater depths, to

6、be released suddenly.,13,●巖漿的成份硅酸鹽、揮發(fā)份 、成礦金屬元素,巖 漿 的 特 征,巖漿是含有揮發(fā)性成分的高溫硅酸鹽熔融體。,●巖漿的溫度觀(guān)察現(xiàn)代熔巖流的溫度,● 巖 漿 的 粘 度 粘 度 是 液 體 或 半 流 體 流 動(dòng) 的 難 易 程 度。 粘度的大小決定了火山噴發(fā)的猛烈程度。,14,巖 漿 作 用 ● 地 下 深 處 的 巖 漿， 在 其 揮 發(fā) 份 和 地 質(zhì)

7、 應(yīng) 力 的 作 用 下， 沿 構(gòu) 造 脆 弱 帶 上 升 到 地 殼 上 部 或 地 表， 巖 漿 上 升 運(yùn) 移 過(guò) 程 中， 由 于 物 理 化 學(xué) 條 件 的 改 變， 又 不 斷 地 改 變 自 己 的 成 分， 最 后 凝 固 成 巖 漿 巖， 這 一 復(fù) 雜 過(guò) 程， 稱(chēng) 為 巖 漿 作 用 ●侵 入 地 殼 之 中－ 侵 入 作 用－ 侵 入 巖 ● 噴 出 地 表－ 噴 出 作 用－ 噴 出 巖,

8、15,火 山,16,巖 漿 巖 的 物 質(zhì) 成 分 ●化 學(xué) 成 分 ●礦 物 成 分 ●共 生 組 合 與 化 學(xué) 成 分 的 關(guān) 系,17,一、 巖 漿 巖 的 化 學(xué) 成 分1. 造 巖 元 素： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti 等2. 次 要 元 素：P, H, Mn, B 等,3. 微 量 元 素： Li、V

9、、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U 等,4. 同 位 素 ：Sr87/Sr86, Pb206/Pb204, Pb207/Pb204, O18/O16, S34/S32 等同 位 素.,18,（ 一）、 硅 鋁 礦 物 和 鐵 鎂 礦 物 ● 1. 硅 鋁 礦 物 ：如 石 英、 長(zhǎng) 石 類(lèi) 及 似 長(zhǎng) 石 類(lèi)。 ● 2. 鐵 鎂 礦 物：如 橄 欖 石

10、、 輝 石 類(lèi)、 角 閃 石 類(lèi) 和 黑 云 母 類(lèi)。,二 . 巖 漿 巖 的 礦 物 成 分,（ 二）、 主要礦物、 次要礦物、 副礦物 ● 1. 主 要 礦 物： 在 巖 石 中 含 量 眾 多， 對(duì) 于 確 定 巖 石 名 稱(chēng) 是 不 可 缺 少 的， 在 分 類(lèi) 命 名 上 起 主 要 作 用。 ● 2. 次 要 礦 物： 在 巖 石 中 含 量 次 于 主 要 礦 物， 對(duì) 于 劃 分 巖 石 大

11、 類(lèi) 不 起 主 要 作 用， 但 對(duì) 確 定 巖 石 種 屬 起 一 定 作 用 的 那 些 礦 物。 ● 3. 副 礦 物： 含量很少，常小于1％，個(gè)別情況可達(dá) 5％。,19,（ 三）、 巖 漿 巖 礦 物 的 成 因 類(lèi) 型 按 礦 物 形 成 階 段 及 形 成 時(shí) 的 物 理 化 學(xué) 條 件 劃 分● 1. 原 生 巖 漿 礦 物 巖 漿 冷 凝 過(guò) 程 中 形 成 的 礦 物。,● 2.

12、 成 巖 礦 物： 在 巖 漿 完 全 結(jié) 晶 后， 由 于 外 界 物 理 化 學(xué) 條 件 的 變 化, 使 原 生 巖 漿 礦 物 發(fā) 生 轉(zhuǎn) 變 而 新 形 成 的 礦 物 叫 成 巖 礦 物. ● 3. 巖 漿 期 后 礦 物： 在 巖 漿 已 基 本 上 凝 固 成 固 體 的 巖 石 后， 由 于 受 殘 余 揮 發(fā) 份 和 巖 漿 期 后 溶 液 作 用 而 生 成 巖 漿 期 后 礦 物。

13、 ● 4. 它 生 礦 物： 它 們 是 由 于 巖 漿 同 化 了 圍 巖 和 捕 虜 體 所 引 起 的。 ● 5. 外 生 礦 物： 巖 漿 受 外 營(yíng) 力， 如 地 表 風(fēng) 化 形 成 的 礦 物， 也 稱(chēng) 表 生 礦 物。,20,巖 漿 巖 的 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 造,21,巖 漿 巖 的 結(jié) 構(gòu)（texture）: 指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、 顆粒大小、晶體形態(tài)、自形程度和礦物（包括玻璃）相互關(guān)系。,1.巖 漿

14、巖 的 結(jié) 晶 程 度,●玻 璃 質(zhì) 結(jié) 構(gòu),一、 巖 漿 巖 的 結(jié) 構(gòu),●半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（?；冮蠋r）,●全晶質(zhì)結(jié)構(gòu),22,半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（?；冮蠋r）,23,全晶質(zhì)結(jié)構(gòu),24,2、 巖 石 中 礦 物 的 顆 粒 大 小●顯 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)：肉 眼 觀(guān) 察 時(shí) 基 本 上 能 分 辨 礦 物 顆 粒 者。 粗 粒 結(jié) 構(gòu)、 中 粒 結(jié) 構(gòu)、 細(xì) 粒 結(jié) 構(gòu)、 微 粒 結(jié) 構(gòu)●隱 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)： 礦 物 顆 粒

15、很 細(xì)， 肉 眼 無(wú) 法 分 辨 出 礦 物 顆 粒 者。 如 果 在 顯 微 鏡 下 可 以 看 清 礦 物 顆 粒 者， 稱(chēng) 顯 微 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)； 如 果 境 下 只 有 偏 光 反 映， 而 無(wú) 法 分 辨 礦 物 顆 粒 者， 稱(chēng) 顯 微 隱 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)。 根 據(jù) 礦 物 顆 粒 的 相 對(duì) 大 小 又 可 劃 分 為 以下 結(jié) 構(gòu)類(lèi) 型：等 粒 結(jié) 構(gòu)、不 等 粒 結(jié) 構(gòu)、斑 狀 及 似 斑 狀 結(jié) 構(gòu)等。,

16、25,不等粒結(jié)構(gòu):巖石中不同種主要礦物顆粒大小不等。,26,斑狀結(jié)構(gòu),粒度較大的礦物是橄欖石斑晶，基質(zhì)為間粒結(jié)構(gòu)，在板條狀的斜長(zhǎng)石微晶間，充填著細(xì)粒的輝石和磁鐵礦（正交偏光）（根據(jù)莫少龍等，2000）,27,28,一 般 來(lái) 說(shuō)， 礦 物 都 是 在 過(guò) 冷 區(qū) 域， 即 低 于 其 熔 點(diǎn) 若 干 度 的 條 件 下 結(jié) 晶 的。 如 果 冷 卻 緩 慢， 過(guò) 冷 度 小， 有 充 分 的 時(shí) 間 結(jié) 晶， 則 結(jié) 晶 好；反 之

17、，則 結(jié) 晶 不 好， 或 形 成 玻 璃。,巖 漿 巖 結(jié) 構(gòu) 的影 響 因 素－－ 巖 漿 冷 凝 速 度,29,二、 巖 漿 巖 的 構(gòu) 造 構(gòu) 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(zhì)） 之 間 的 排 列 方 式 及 充 填 方 式 所 表 現(xiàn) 出 來(lái) 的 特 點(diǎn)。,●1. 塊 狀 構(gòu) 造（ 均 一 構(gòu) 造）,30,● 2. 帶 狀

18、 構(gòu) 造,31,●3. 晶 洞 構(gòu) 造 和 晶 腺 構(gòu) 造,32,●4. 氣 孔 和 杏 仁 構(gòu) 造,氣孔構(gòu)造,33,5、枕狀構(gòu)造,34,35,枕狀熔巖,36,●6. 流 紋 構(gòu) 造,37,巖 漿 巖 的 產(chǎn) 狀 和 相,巖 漿 巖 的 產(chǎn) 狀： 主 要 是 指 巖 體 的 形 態(tài)、 大 小， 和 圍 巖 的 接 觸 關(guān) 系， 形 成 時(shí) 所 處 的 構(gòu) 造 環(huán) 境， 以 及 上 升 及 活 動(dòng) 方 式 等 等。

19、 巖 漿 巖 的 相： 是 指 巖 體 生 成 條 件 不 同 而 產(chǎn) 生 的 不 同 的 巖 石 和 巖 體 總 的 特 征。,38,一、 火 山 巖 的 產(chǎn) 狀 和 相（一） 火 山 巖 的 產(chǎn) 狀火 山 巖 的 產(chǎn) 狀 主 要 與 巖 漿 上 升 到 達(dá) 地 表 的 方 式 有關(guān). ● 1. 火 山 噴 發(fā) 方 式 (1). 熔 透 式 噴 發(fā) (2). 裂 隙 式 噴 發(fā) (3).

20、中 心 式 噴 發(fā),夏威夷島火山的裂隙噴發(fā),39,A 熔 巖 錐(群),40,B 碎 屑 錐,41,C 混 合 錐,42,空中看火山口,43,破火山口,44,長(zhǎng)白山天池,45,美國(guó)西部的火山頸,46,● 2. 火 山 巖 常 見(jiàn) 產(chǎn) 狀 類(lèi) 型 火 山 巖 常 見(jiàn) 的 產(chǎn) 狀 有: 熔 巖 高 原、 熔 巖 臺(tái) 地、 熔 巖 流、 熔 巖 脊、 熔 巖 被、 熔 巖 瀑 布、 熔 巖 丘、 熔 巖

21、錐、 熔 巖 針 等 等。 熔 巖 表 面 形 態(tài) 常 有 繩 狀 和 塊 狀 兩 種。,47,熔 巖 流,48,熔 巖 流,49,熔巖流入海,50,熔巖流瀑布----當(dāng)熔巖流遇到陡崖時(shí)可形成熔巖流瀑布,51,冷卻后的熔巖流瀑布,52,冷卻后的熔巖流瀑布,53,熔 巖 被,54,冷卻后的熔巖被,55,熔 巖 湖,56,熔 巖 丘,57,熔 巖 錐,58,熔 巖 流 及 熔 巖 的 表 面 形 態(tài),5

22、9,熔 巖 的 表 面 形 態(tài),60,熔 巖 的 表 面 形 態(tài),61,熔 巖 的 表 面 形 態(tài),62,熔 巖 被 及 其 表 面 形 態(tài),63,波狀熔巖,64,65,黑龍江五大連池-熔巖,66,黑龍江五大連池熔巖,67,爆發(fā)的熔巖團(tuán)塊,68,黑龍江五大連池的火山彈A－麻花狀火山彈（長(zhǎng)34cm)；B－火山渣（長(zhǎng)14cm）,69,火山集塊,火山礫,火山灰,70,（二） 火 山 巖 的 相相是不同地質(zhì)條件下生成的巖石或巖體總的特征

23、。 以中心式噴發(fā)為例，大致可分為以下相和相組：,71,溢流相 繩狀熔巖,,72,,,爆發(fā)相,73,,侵出相,,74,巖頸狀柱理巖頸中的柱狀節(jié)理平行巖頸分布，而巖頸邊部的柱理垂直巖頸壁分布。（據(jù)莊文星）,,火山通道相,,75,次火山巖相,,76,粗粒的火山碎屑砂巖（S），富玻屑的泥巖（M），砂巖有丘狀層理和小規(guī)模的波痕、交錯(cuò)層，泥巖由細(xì)火山灰組成。,火山沉積相,,77,火山地貌中心式火山噴發(fā)：火山錐火山口 火

24、山口湖火山頸裂隙式噴發(fā)：熔巖流、熔巖被、熔巖臺(tái)地、熔巖瀑布,78,二、 侵 入 巖 的 產(chǎn) 狀 和 相侵入巖：巖漿在侵入過(guò)程中變冷、結(jié)晶而形成的巖石。,同化作用:巖漿在向上運(yùn)移過(guò)程中以較高的溫度使周?chē)鷰r石熔化，并使其逐漸趨向于變成巖漿一部分的作用稱(chēng)為同化作用.混染作用:由于不斷熔化各種圍巖，使巖漿本身的成分發(fā)生了變化，這種作用稱(chēng)為混染作用。結(jié)晶分異作用:一種成份的巖漿按礦物熔點(diǎn)的高低可依次結(jié)晶出不同成份的礦物，并依次形成不

25、同種類(lèi)的巖石。,79,礦物結(jié)晶順序只適用于封閉的溫壓環(huán)境,,,,,,,,80,二、 侵 入 巖 的 產(chǎn) 狀 和 相（一）侵 入 巖 的 產(chǎn) 狀 侵 入 巖 的 產(chǎn) 狀 主 要 是 指 侵 入 體 產(chǎn) 出 的 形 態(tài)、 大 小、 與 圍 巖 的 關(guān) 系 以 及 侵 入 時(shí) 的 構(gòu) 造 環(huán) 境 等 等。 ● 1. 整 合 侵 入 體： 侵 入 體 的 接 觸 面 基 本 上 平 行 于 圍 巖 層 理 或 片

26、理， 是 巖 漿 以 其 機(jī) 械 力 沿 層 理 或 片 理 等 空 隙 貫 如 形 成。 包 括 以 下 主 要 產(chǎn) 狀 類(lèi) 型：,81,（1） 巖 盆(Lopolith),82,（2） 巖 蓋(Laccolith),83,（4） 巖 鞍 (Phacolith),（3）巖 床（巖席, Still）,84,● 2 不 整 合 侵 入 體：巖 墻(Dike),85,巖 脈,86,巖 株（Stock）,87,巖 基（Batholith）

27、,88,巖漿作用及其巖石的產(chǎn)狀,,（徐士進(jìn)， 1999）,巖漿作用及其巖石的產(chǎn)狀,,（徐士進(jìn)， 1999）,89,（二） 侵 入 巖 的 相● 1. 淺 成 相（0～3km）: 細(xì) 粒、 隱 晶 質(zhì) 及 斑 狀 結(jié) 構(gòu) 等， 巖 體 規(guī) 模 較 小。 ● 2.中 深 成 相（3～10km〕： 中 粒、 中 粗 粒、 似 斑 狀 結(jié) 構(gòu)； 巖 體 規(guī) 模 較 大。 ● 3. 深 成 相（>10km)： 巖 體 規(guī) 模