普通地质学-03-岩浆作用与岩浆岩课件.ppt

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1、第七章 岩浆作用与岩浆岩,岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地幔的主要物质。有些岩石主要是由一种矿物组成，但更多的岩石是由几种矿物组成。如大理岩主要是由方解石组成，而花岗岩是由石英、长石、黑云母等矿物组成。岩石是地球发展的产物，但陨石和月岩也是岩石。石虽不言，但能告诉有关形成、发展、演化的信息！,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

2、究岩石具有重要的理论和实际意义。根据成因，岩石可以分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。,第一节 岩浆、岩浆作用和岩浆岩的概念目前，一般认为岩浆岩是由岩浆冷凝结晶形成的岩石，约占地壳总体积的65。,岩浆形成于地壳深处或上地幔中，它主要由两部分组成：一部分是以硅酸盐熔浆为主体，一部分是挥发组分，主要是水蒸汽和其它气态物质。前者在一定条件下冷凝结晶后形成各种岩浆岩，后者在岩浆上升、压力减小时可以从岩浆中逸出形成热水溶液，热水溶液对于成矿有很重要作用。也有极少数岩浆是以碳酸盐和氧化物为主的。,岩浆作用是地球内能向外释放的另一种表现形式。是指岩浆发育、运动、冷凝固结成为岩浆岩的作用。岩浆是包含各种气体、

3、过热水及蒸汽的硅酸盐熔融体。根据岩浆是喷出地表还是在地下冷凝可以把岩浆作用分为两大类，火山作用和侵入作用，由此形成的两类岩石分别称为火山岩（喷出岩）和侵入岩（深成岩）。还可以有其它一些与岩浆作用有关的岩石。火山喷发也是一种常见的地质灾害，火山的破坏作用虽不如地震强烈，但火山喷出物对环境的危害程度却远大于地震。,岩浆的化学成分若以氧化物表示，其主要成分是：SiO2、Al2O3、MgO、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、H2O等。其中以SiO2的含量为最大。岩浆中含有SiO2的多少，不仅影响岩浆的性质，而且也影响有关岩浆岩的成分。根据岩浆中SiO2的相对含量，可以把岩浆分为：酸性岩浆

4、SiO2 65中性岩浆 SiO2 5265基性岩浆 SiO2 4552超基性岩浆 SiO2 45）,岩浆的粘性取决于岩浆的化学成分、温度和挥发分的含量。越是酸性的岩浆（SiO2 含量高），粘性大、温度低，不易流动；越是基性的岩浆（SiO2 含量低），粘性小、温度高，容易流动。当然，温度、压力和挥发组分对岩浆粘度也有影响，如温度越高，挥发成分越多，压力越小，则粘度越小；反之，则粘度越大。这些不同成分的岩浆冷凝后可分别形成酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。,岩浆的活动性（流动）主要受岩浆的粘性所控制，粘性又因化学成分的不同而有所变化，主要是受络阴离子，如Si和Al的氧化物，基本形式为SiO4-4和

5、AlSi3O8-1，另一部分则为Fe、Mg、Ca、Na、K等金属阳离子，这两部分为互为消长的关系，前者少，后者就多，流动性强；前者多，后者就少，粘性就大，活动性即流动性就差。,另一个影响岩浆粘性的重要因素就是温度。岩浆的温度越高，粘性就越小；岩浆温度越低，则粘性就越大。此外岩浆中的气泡的多少也影响岩浆的粘性，气泡多者粘性大，气泡少者粘性小。粘性的大小直接影响至火山爆发的猛烈程度，火山喷发物的类型与特征及喷发物的数量。,岩浆的温度往往随岩浆的成分而变化。酸性岩浆的温度约为 700900中性岩浆的温度约为 9001000基性岩浆的温度约为 10001200。岩浆的温度可以低到650，最高可达140

6、0。综上所述，岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔融体，是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。,目前认为地下岩浆是由于局部物理化学条件发生变化（如压力减小、热能积累等），从而导致部分固态原岩转变为熔融状态，形成岩浆。由于岩浆的温度很高，富含挥发组分，又处于高压作用下，所以具有极大的活动性，即具有巨大的动能、热能和化学能。因此，岩浆可以顺着某些地壳软弱地带或地壳裂隙运移和聚集，侵入地壳或喷出地表，最后冷凝结晶为岩石。我们把岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。,岩 浆,喷出活动(地表以上,又称火山活动),侵入活动(地表以下),岩 浆 作 用,

7、岩 浆 岩,喷出作用(火山作用),侵入作用,喷出岩(火山岩),侵入岩(浅成岩、深成岩),岩 浆 活 动,岩 浆 作 用,岩浆作用主要有两种方式：一种是岩浆上升到一定位置，由于上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力，迫使岩浆停留在地壳之中冷凝而结晶。这种岩浆活动称侵入作用。岩浆在地下深处冷凝而成的岩石，称深成岩；在距地表较浅处冷凝结晶而成的岩石，称浅成岩。二者统称侵入岩。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

8、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。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1

9、943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。,活 火 山,二、火山构造火山构造，包括火山通道、火山锥、火山口等。（一）火山通道是岩浆由地下上升的通道。这种通道既可以是许多条断裂，岩浆以这些裂隙为通道，称裂隙式喷发，破坏性最大；这种通道也可以是由若干条断裂交会而成的管状通道，称为火山管，岩浆沿着火山管向上喷发，称为中心式喷发，现代火山大部分属这种类型，可形成完整的火山口湖，如长白山天池等。,火山通道在火山喷发以后往往被熔岩或

10、碎屑堵塞起来，如果地表遭受风化，填充火山管的物质可以凸起形成山峰，称为碑峰；也可相对凹下（与岩性软硬有关），这种填充和形成于火山管的岩石称为岩颈。,（二）火山锥火山喷出物大部分在火山口周围堆积下来，一般呈圆锥形。典型的火山锥，其上半部坡度较陡，可达3040，下部则逐渐平缓。由于火山锥由多次喷发形成，故往往是火山碎屑物与熔岩交互成层。这种火山锥称为层状火山锥。其中碎屑物的粒度常随距火山口的远近而变化，大块碎屑堆在火山口周围，细粒碎屑则堆在较远的地方。,锥形火山,层状火山锥,围绕火山口还常常因火山喷发形成环状或放射状裂隙，随后裂隙中被熔岩所填充，形成环状或放射状岩墙群。有的火山锥是主要由熔岩构成的

11、，坡度很缓，如同盾状，称为盾状火山。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。,寄生火山锥,1980年5月18日圣海伦斯火山喷发,正在喷发的火山,菲律宾皮纳图博火山喷发,（三）火山口位于火山锥顶部或其旁侧的漏斗形喷口，称为火山口。火山经过多次爆发，火山口不断碎裂扩大，或由地下岩浆冷却收缩，不断塌陷，可以形成巨大的火山口，称为破火口。火山口中积水成湖叫火山口湖，如长白山主峰白头山顶上的天池（周长11.3km，深313m）、广东湛江的

12、游览胜地湖光岩，都是有名的火口湖。,火山口湖的形成,火 口 湖,三、火山喷发物火山爆发时，先在火山口或在山坡冲开一个出口，喷出黑色气体烟柱；接着大量岩石碎屑及熔岩物质被喷上天空，然后纷纷降落于火山周围地区；最后从火山口流出灼热的熔浆，沿山坡向下流动；火山喷发停止后还常常沿着喷气孔喷发气体或形成温泉。这是火山爆发过程中火山喷发物的一般顺序。但火山喷发物的性质、内容和过程，往往因不同火山或虽同一火山而喷发时间不同而有很大变化。,火山喷发物,岩浆作用中，喷发活动进行时到达地表的物质主要有三类：第一类是气体，主要以H2O（g）、CO、CO2、H2、HCl、HF、NH3、NH4Cl、H2S、SO2、S等

13、形式喷出地表，同时气体还是火山喷发的前兆。第二类物质则是液体，即熔岩，它是喷出地表后丧失了气体的岩浆，沿地面斜坡或山谷流动，其前端呈舌状，称为熔岩流，面积宽广的则称为是熔岩被，如遇陡坎（坡），则称为是熔岩瀑布。,火山气体主要是从岩浆中分异出来的。当岩浆处于地下高压条件下时，气体能够溶解在岩浆之中；当岩浆上升、压力越来越小，则其中所含气体就会逐渐逃逸出来，压力越来越大，当其超过上覆岩层的压力时，就会轰然爆炸，破口喷射，形成灼热烟柱或气团。火山喷发的气体气可以升华出硫黄、钠盐、钾盐等矿产。,固体喷发物（火山碎屑物质）随着气体爆炸由火山口喷射到空中的大小岩石碎块和由熔浆凝固而成的碎块，总称为火山碎屑

14、物质。火山碎屑物的喷发量往往很大，如1883年印尼的克拉卡托火山爆发，火山碎屑量约有2.5km3，并将之喷到27km的高空。,火山碎屑物按其大小和形状等可以分为：1.火山灰 包括火山爆发时被崩碎的细小岩屑和凝固熔浆的细小浆屑，其直径一般小于2mm；比之更细的叫火山尘；比之稍粗但不大于2mm的叫火山砂。火山灰很轻，可以升到高空进入平流层，在更大范围扩散，长期不落。2.火山砾 粒径为2-50mm的火山碎屑叫火山砾；棱角状而粒径在50mm至100mm者叫火山块。,3.火山渣 一般指火山喷发时由被抛到空中去的熔浆凝固而成的熔渣，多具气孔及尖锐棱角，从砂粒到核桃般大小或更大,n-几十厘米。4.火山弹 是

15、由熔浆以高速喷向空中发生旋转、扭曲而形成的具有一定形状的块体，通常50mm，外形多样，因快速冷凝，外壳常有裂纹，内部多孔洞，形状多为纺锤形、梨形、扭曲形以及扁平状。有的里面具气孔，外皮有龟裂，称面包状火山弹。火山弹常和其它火山碎屑混在一起堆积在距火山口较近的地方。,由火山碎屑物堆积、固结而成的岩石称为火山碎屑岩。主要由火山灰组成的称为凝灰岩。主要由火山渣、火山砾组成者称为火山角砾岩。主要由火山块组成的则称为（火山）集块岩。当然也有一些属于过渡性岩石，如火山角砾凝灰岩、火山凝灰角砾岩，含集块的火山角砾岩，含火山角砾的集块岩等。,火山弹,熔岩,液体喷发物（熔融状态的岩浆）喷出地表的岩浆，其中挥发成

16、分大量逸出，称为熔浆。熔浆冷凝后称为熔岩。熔浆的流速决定于它的粘度、温度及地面的坡度，大约28m/s。一般是基性熔浆因粘性小，温度高，故流速大；酸性熔浆因粘性大，温度低，故流速小。如果熔浆成分相同，则其流速决定于地面坡度。熔浆在流动过程中，温度逐渐降低，粘性加大，流速越来越小，最后凝固成为火山岩（喷出岩）。,熔浆冷却速度与熔浆的成分有关。较酸性的熔浆，凝固较快，首先是其表层很快凝成一层厚壳，而其下面熔浆却仍在流动，常使上层厚壳分裂成大大小小的岩块，这种熔岩称为块状熔岩。较基性的熔浆凝固较慢，其表面往往先凝成一层塑性薄壳，而其下部熔浆尚在流动，常使表皮形成波浪起伏状，这种熔岩称为波状熔岩。有时载

17、运波状皮壳的熔浆，因流经的地形陡缓不同，各部位的流速不一致，常使尚未完全凝固的波状皮壳向前翻卷，将皱纹拧成绳索状，这种熔岩称为绳状熔岩。,绳 状 熔 岩,海底喷发的炽热基性熔浆，因与海水接触，使蒸汽压剧增，导致熔浆分裂成大小不等的块体，并在蒸汽包围中向前滚动，形成椭球状或枕状块体，这种熔岩称为枕状熔岩。其表层因迅速冷却，多为玻璃质，气孔较多，而内部冷却较慢，结晶程度较好。在地质时代和现在大洋中脊地带，都有这种枕状熔岩发育。,枕 状 熔 岩,熔浆流动过程中，在地形变化的地方急剧下流，冷却后形成熔岩瀑布。熔浆流出地面，因熔浆成分不同，地形条件不一样，可形成不同形状不同规模的岩体。酸性熔浆流不甚远，

18、常形成短厚的熔岩锥（或叫熔岩穹）；基性熔岩往往沿着山坡或沟谷流动，呈狭长带状，前端散开或扩大，有如舌状，长可达数十公里，称为熔岩流。,如果基性熔岩沿地壳裂隙喷出，而地形又比较平缓，常四处漫溢，覆盖较大的面积，称为熔岩被。当喷发次数多，喷发量大，可以由熔岩构成表面较平缓的台地，称为熔岩台地。如东北长白山区新生代的玄武岩台地，分布面积约5000多km2。印度德干高原为有名的玄武岩台地，面积达100多万km2，厚度可达3000m。,在岩浆活动过程中，从岩浆中不断析出水蒸汽，并沿裂隙升出地面，可以形成喷气泉或温泉。凡是水温高于当地年平均气温的泉水，都可称为温泉。但并不是所有温泉都直接与岩浆活动有关，例

19、如地下水下渗，受地热或岩浆热影响，使水温增高，然后涌出地面，也可形成温泉。,四、火山喷发类型火山喷发可以分为两个基本类型：裂隙式喷发和中心式喷发，后者又有爆烈、宁静等之分。火山喷发类型决定于多种因素，例如，地壳的厚薄、岩浆的成分（包括酸性与基性、水汽及挥发成分含量、粘度、温度等）、地下岩浆库内的压力、火山通道的形状以及海底喷发和大陆喷发条件等。,（一）裂隙式喷发岩浆通过地壳中狭长线状深断裂溢出地表，一般没有爆炸现象，流出的主要为基性玄武岩熔浆，冷凝后形成厚度相当稳定、覆盖面积很大的熔岩被，火山碎屑物较少。,裂 隙 式 喷 发,在地质历史时期，由于大陆壳较薄或比较活动，曾有过多次裂隙喷发活动，如

20、印度德干高原是世界最大的玄武岩熔岩被。在二叠纪时我国西南云、贵、川交界地带也喷发了面积广泛的玄武岩，名为峨嵋玄武岩。目前这种喷发形式在大陆上已不多见，但在大洋中脊却非常普遍。整个大洋壳的玄武岩是在2亿年间由大洋中脊裂谷中多次喷发并逐渐向外推移而成的，其喷发量之大是十分惊人的。冰岛正好位于大西洋中脊之上，所以在冰岛当前还能看到裂隙式喷发活动，因此这种喷发类型又称为冰岛式喷发类型。,（二）中心式喷发岩浆沿着一定的管形通道喷出地表，熔岩覆盖面积较小。这是现代火山活动最主要的类型。按照喷发的剧烈程度又可略分为宁静式、斯特龙博利式和爆烈式等几种。,1.宁静式喷发型 以基性熔浆（玄武岩）喷发为主，熔浆温度

21、较高，气体较少，不爆炸，因此少有固体喷发物，常常形成底座很大、坡度平缓的盾形火山锥，以夏威夷诸火山为代表，故又称夏威夷式喷发类型。,2.斯特龙博利式喷发型 属于宁静式与爆烈式之间的喷发型，以中、基性熔浆喷发为主，并有一定的爆炸力。当火山爆发时可以把未凝固的熔岩抛上空中，并旋转形成纺锤形或螺旋形火山弹，但因爆炸力小，一般没有火山灰。这种喷发以斯特龙博利火山为代表。斯特龙博利火山（926m）位于意大利西西里岛北部利帕里群岛中，火山锥较陡。熔岩偏基性，一次喷发完了，堵塞在火山管中的熔岩还未凝固，下面又聚集了大量气体，冲开火山管中的熔岩，再次爆发，大约每隔23分钟即喷发一次。夜间在150km外可见到闪

22、闪红光，故有“地中海的灯塔”之称。,3.爆烈式喷发型 大都以中酸性熔浆喷发为主，含气体多，爆炸力强，经常形成大量的火山碎屑特别是火山灰。属于这种喷发的火山很多，如意大利维苏威火山、印度尼西亚喀拉喀托火山、西印度群岛培雷火山，以及美国圣海伦斯火山等。,五、近代火山分布规律全世界大约有2000座死火山，516座活火山，大体呈带状分布。（一）环太平洋火山带现在已知有319座活火山分布于环太平洋带，占世界活火山总数的62，其中西带占45，东带占17。这东西二带构成所谓“环太平洋火圈”。,全球火山分布环太平洋火山带,太平洋,太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋,阿留申群岛,千岛群岛,日本群岛,新西兰,琉球群岛

23、,菲律宾群岛,印度尼西亚,南美洲,北美洲,在环太平洋火山岛弧或火山链的靠近大洋一侧，称为安山岩线，在这条线的大陆一侧多喷发中酸性熔浆（安山岩、流纹岩），在向海洋一侧则以喷发基性熔浆（玄武岩）为主。世界最高的活火山（厄瓜多尔的科托帕克希火山，5896m）和世界最高的死火山（安第斯山中阿根廷的阿空加瓜火山，6964m）以及著名的富士山（3776m）等都分布在这条火山带上。,（二）阿尔卑斯-喜马拉雅火山带又称地中海火山带，横贯欧亚大陆南部（西起伊比利亚半岛，经意大利、希腊、土耳其、伊朗，东至喜马拉雅山脉，南折至孟加拉湾，与太平洋火山带相汇合），已知有94座活火山分布于此带上，占世界活火山总数的18。

24、,太平洋,太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋,阿尔卑斯山脉,地中海,喜马拉雅山脉,马来半岛,印度尼西亚,全球火山分布阿尔卑斯喜马拉雅火山带,（三）大西洋海岭火山带北起冰岛，经亚速尔群岛、佛得角群岛至圣保罗岛，有活火山42个；另外9个分布于小安的列斯岛弧上，大西洋活火山占世界活火山总数的10。,太平洋,太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋,全球火山分布大西洋海岭火山带,冰岛,亚速尔群岛,佛得角群岛,圣保罗岛,全球火山带分布,太平洋,太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋,环太平洋火山带,阿尔卑斯喜马拉雅火山带,大西洋海岭火山带,此外，还有一些活火山分布于太平洋、印度洋、南极洲和非洲大裂谷，约占10。其中非洲大裂谷

25、上共有7座活火山，亦可称为东非火山带，如坦桑尼亚的乞力马札罗山（5895m）是东非有名的火山。,红海裂谷,亚丁湾裂谷,阿法尔裂谷,东非裂谷西支,东非裂谷东支,此外，还有一些活火山分布于太平洋、印度洋、南极洲和非洲大裂谷，约占10。其中非洲大裂谷上共有7座活火山，亦可称为东非火山带，如坦桑尼亚的乞力马札罗山（5895m）是东非有名的火山。,我国近代火山多属于死火山或休眠火山，活火山为数不多，据不完全统计火山锥约有900座。因我国东部（北起黑龙江、吉林，经内蒙、河北、山西、山东、江苏、安徽、台湾至广东省的雷州半岛和海南岛）属于环太平洋西带范畴，所以多有火山分布。其中只有台湾的鲤鱼山最近尚在活动，而

26、黑龙江的五大连池、查哈彦火山、长白山上的白头山、山西的大同火山、台湾的大屯火山等都处于休眠状态。另外，云南腾冲有8个火山群，新疆南部昆仑山中也有火山，这些都属于阿尔卑斯-喜马拉雅火山带的范围。,中国的火山分布,第三节 侵入作用岩浆因具极高的温度和很大的内部压力，往往向地壳薄弱或构造活动地带上升，并在沿途不断熔化围岩或俘虏崩落的岩块，从而不断扩大其侵占的空间，冷凝后形成各种侵入岩体。地下岩浆上升侵入并占据一定空间的作用，叫侵入作用。根据岩浆侵入的环境和侵入作用方式，可以分为深成侵入作用和浅成侵入作用。各种侵入作用所形成的岩体都具有一定的产状。所谓产状是指岩体的形状、大小、与围岩的接触关系，以及形

27、成时期所处的地质构造环境。,岩浆岩体产状示意图,火山锥,熔岩流,熔岩流,被剥蚀的岩盘,火山颈,岩床,岩墙,岩基,岩盘,岩浆岩侵入围岩中,一、深成侵入作用及其岩体产状在地下相当深处的岩浆侵入活动，称深成侵入作用。这种侵入是通过岩浆对围岩的熔化、排挤、俘虏碎块以及变质等方式而逐渐占据空间的。其结果是形成深成岩体。深成岩体处于压力大温度高的条件下，冷凝过程可以上百万年计，故往往形成结晶良好、颗粒粗大的岩石。岩体一般规模很大。其主要产状有岩基、岩株等。,（一）岩基出露面积很大，一般大于100km2，甚至可超过几万平方千米，向下延伸可达1030km；多由花岗岩类岩石构成；其长轴方向常平行于褶皱山脉，构成

28、褶皱山脉的核心；岩体切穿围岩层理，呈不谐和关系；围岩常有显著的变质现象；被挤碎的围岩碎块常常堕入岩体中，称为捕虏体。我国各大山脉如天山、昆仑山、秦岭、祁连山、大兴安岭以及江南丘陵等都有不同时代的花岗岩岩基出露。,（二）岩株出露面积不超过100km2，平面形状多为浑圆形；主要由中、酸性岩石组成，与围岩呈不谐和关系。岩株可能是独立的小岩体，或是岩基的分枝部分，也可能是岩基顶部的凸起部分。如北京周口店的花岗闪长岩岩体就是较典型的岩株。,岩基,岩株,岩 基 和 岩 株,二、浅成侵入作用及其岩体产状在地壳浅处的岩浆侵入活动称浅成侵入作用。这种侵入是岩浆在压力作用下沿着断层、裂隙或层理贯入的方式进行的。其

29、结果形成浅成岩体。浅成岩的规模较小，冷却较快，所以常常形成结晶颗粒较细或大小不均的斑状结构。其主要产状有岩盘、岩床、岩墙等。,（一）岩盘又称岩盖。一般是由粘性较大的中、酸性岩浆顺岩层层理贯入，并将上覆岩层拱起而成的中间凸起、边部变薄的穹窿状岩体。其规模不大，但直径亦可达数千米；围岩顶板多被剥蚀掉，底板多是平整的，岩体边缘与围岩岩层是平行的，呈谐和关系；围岩亦多有变质现象。,岩 盘 和 岩 盆,（二）岩床流动性较大的岩浆顺着岩层层理侵入形成的板状岩体称岩床。它的特点是：主要是由基性岩构成。岩床的规模大小不定，厚度从几厘米到几百米以上，延伸从几米到几百千米。岩体与围岩的顶板和底板是平行的，围岩有时

30、有轻微的变质现象。,岩 床（黑色部分）,（三）岩墙和岩脉岩浆沿着岩层裂隙或断层贯入所形成的板状岩体称岩墙。它的特点是：岩墙产状一般较陡，规模有大有小：厚度从几厘米到几千米，长度从几十米到几百千米。岩性比较复杂，基性到酸性的都有。岩墙切断围岩，呈不谐和接触。围岩可能有变质现象。根据岩墙和围岩的抵抗风化能力，岩墙在地貌上常表现为凸出的山脊或凹入的沟谷。,岩墙有时沿许多裂隙侵入，形成大体平行的岩墙群。有时候在火山口周围还可形成环状或放射状岩墙群。,岩墙和岩墙群,一个地方的岩墙有时是一次侵入而成的，有时是多次侵入形成，呈彼此互相穿插的关系。,1,2,3,此外，还有一种近似岩墙的岩体称为岩脉。一般说，岩

31、墙与围岩之间没有成因上的联系，而岩脉则有成因上的密切关系。例如，一个深成岩体当其主体部分凝固之后，而其内部还残留有未凝固的岩浆，这部分残余岩浆可以侵入到母岩中去形成岩脉。如在花岗岩体中经常见到有贯入其中的伟晶岩脉或细晶岩脉，它们之间就有成因上甚至成分上的联系。比方一个岩浆体侵入石灰岩，二者就无任何成因上的关系，这就是典型的岩墙。,第四节 岩浆岩的成分一、岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分实际上和岩浆的成分大体一致，虽然几乎包括了地壳中各种元素，但它们的含量相差极为悬殊，其中以O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等元素的含量最多，占组成岩浆岩元素总量的99以上。若以氧化物计，则以SiO

32、2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O、TiO2等为主，同样也占总量的99以上。,岩浆岩的平均化学成分,从表中可以看到，SiO2是岩浆岩中最主要的成分。SiO2和各种金属元素形成多种硅酸盐矿物，各种硅酸盐矿物又组成各种岩浆岩。所以说，岩浆岩实际上是硅酸盐岩石。根据岩浆岩中SiO2的多少，如同对岩浆分类一样，分为超基性岩（SiO245）、基性岩（SiO2 4552）、中性岩（SiO2 5265）和酸性岩（SiO2 65）四大类。,由超基性岩到酸性岩，不仅表现在SiO2含量的多少上，而且其它成分也相应随之变化：即随着SiO2含量增加，K、Na成分越来越多，而M

33、g、Fe、Ca成分则越来越少；反之，随着SiO2含量减少，K、Na成分越来越少，而Mg、Fe、Ca成分则越来越多。有少数岩石K、Na含量特别大，即K2ONa2O含量偏高，而Al2O3和SiO2（或二者之一）的含量偏低、这类岩石称为碱性岩。,二、岩浆岩的矿物成分组成岩浆岩的矿物以硅酸盐矿物为主，其中最多的是长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等（石英属于氧化物），占岩浆岩矿物总含量的99，所以称之为岩浆岩的重要造岩矿物。其中颜色较浅的，称浅色矿物，因以二氧化硅和钾、钠的铝硅酸盐类为主，又称硅铝矿物，如石英、长石等；其中颜色较深的，称暗色矿物，因以含铁、镁的硅酸盐类为主，又称铁镁矿物，如黑云母

34、、角闪石、辉石、橄榄石等。,硅铝矿物和铁镁矿物在岩浆岩中的含量和比例，不仅影响岩石的颜色，而且影响岩石的比重。一般说，岩石从超基性到酸性，铁镁矿物逐渐减少，而硅铝矿物则逐渐增多，故岩石颜色越来越浅，比重越来越小；岩石从酸性到超基性，铁镁矿物逐渐增多，而硅铝矿物则逐渐减少，故岩石颜色越来越深，比重越来越大。,岩浆岩中的矿物成分是岩浆岩分类的重要根据之一。岩石中含量较多、作为区分岩类依据的矿物，称为主要矿物。如花岗岩类中的石英和钾长石。岩石中含量较少、对区分岩类不起主要作用，但可作为进一步区分岩石种属的依据的矿物，称为次要矿物。例如，石英在花岗岩类中为主要矿物，而在闪长岩类中则为次要矿物，其有无并

35、不影响闪长岩的命名问题，但如含有一定数量（520），则可据此进一步分类称之为石英闪长岩。,岩石中含量很少（一般不超过1）、对岩石分类不起作用的矿物，称为副矿物。如磁铁矿、磷灰石等。不过，近年对岩石中的副矿物也进行了深入研究，认为其形态、数量等对于划分岩石类型、确定岩石时代和揭示含矿规律也具有重要意义。,岩浆在冷凝过程中，由于物理化学条件不断改变，各种主要造岩矿物结晶析出有一定的顺序，而且先析出的矿物与岩浆发生反应，使矿物成分发生变化而产生新的矿物。1922年美国鲍温（N.L.Bowen，18871956）在实验室观察相当玄武岩熔浆的冷却结晶过程并结合野外观察，得出玄武岩岩浆造岩矿物的结晶顺序以

36、及它们的共生组合关系，称为鲍温反应系列。,列，即从富钙斜长石向富钠斜长石演化(也就是从基性斜长石向酸性斜长演化);在这个系列的演变过程中，矿物晶体格架没有很大改变，只是矿物成分发生连续的变化，实际上是连续的类质同像过程。,从高温到低温岩浆结晶过程包括两个并行的演化系列：一方面为属于浅色矿物（硅铝矿物）的斜长石的连续固溶体反应系,另一方面为暗色矿物(铁镁矿物)的不连续反应系列，即按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母的顺序结晶；在这个系列演变过程中，前后相邻矿物之间不是成分上,的连续过渡，而是岩浆同早期矿物发生反应产生新矿物，相邻矿物的结晶格架也发生显著变化。随着温度下降，在岩浆晚期此二系列合成单一的不

37、连续反应系列，依次结晶出钾长石、白云母，最后析出石英。,鲍温反应系列在一定程度上说明了岩浆中矿物结晶顺序和共生组合规律，提供了简易掌握岩浆岩分类的方法。,如图所示，纵行表示从高温到低温矿物结晶的顺序；横行表示在同一水平位置上的矿物大体是同时结晶，按共生规律组成一定类型的岩,石。例如辉石和富钙的斜长石组成基性岩，不可能与石英共生；钾长石、富钠斜长石、石英、黑云母等组成酸性岩，不可能与橄榄石共生。在纵行方向矿物相距越远，共生的机会越少。其它如超基性岩、中性岩的矿物组合规律也是如此。,但是，天然的岩浆作用过程，不仅受温度条件控制，而且其它条件如压力、挥发成分、化学成分及其组合比例等也都影响结晶程序。

38、所以，鲍温反应系列只能代表矿物结晶顺序的一般模式，它不能解释岩浆岩结晶过程的所有复杂现象。,岩浆岩主要类型与特征,第五节 岩浆岩的结构和构造岩浆在地表或地下不同深度冷凝时，因温度、压力等条件不同，即使是同样成分的岩浆所形成的岩石，也具有不同的岩石形貌特征。这种差异主要表现在两个方面，即岩石的结构和构造。,一、岩浆岩的结构所谓结构是指岩石中矿物颗粒本身的特点（结晶程度、晶粒大小、晶粒形状等）及颗粒之间的相互关系所反映出来的岩石构成的特征。,（一）结晶程度指岩石中矿物是全部结晶或部分结晶而言。据此可以分为：1.全晶质结构 组成岩石的矿物全部结晶，如花岗岩。2.半晶质结构 组成岩石的矿物部分结晶，部

39、分为玻璃质，如流纹岩。3.玻璃质（非晶质）结构 组成岩石的成分全未结晶，即全部为玻璃质，如黑曜岩。,火山岩的结晶程度（显微镜下）,全晶质结构,半晶质结构,玻璃质结构,结晶程度主要决定于岩石的形成环境和岩浆成分。深成岩是岩浆在地下深处相对封闭的条件下冷凝而成的岩石，因围岩导热性不好，压力大，挥发成分不易逸散，岩浆冷凝缓慢，往往形成全晶质岩石。据研究，某些大岩体冷却时间常为数十万年至100万年以上。喷出岩形成于地表，冷却迅速，往往形成结晶程度较差的岩石。如果在相同冷凝条件下，基性岩浆温度高、粘性小、冷却相对较慢，其结晶程度往往比酸性岩浆要好一些。,（二）晶粒大小按照组成岩石的矿物颗粒大小可以分为：

40、1.显晶质结构 用肉眼或放大镜即可看出晶体颗粒。又分为：粗粒结构晶粒直径大于5mm；中粒结构晶粒直径15mm；细粒结构晶粒直径0.11mm。2.隐晶质结构 晶粒小于0.1mm，岩石呈致密状，矿物颗粒用显微镜才能辨别。,晶粒大小也跟岩石形成环境和岩浆成分有关。深成岩在结晶过程中冷凝缓慢，结晶时间充分，往往形成颗粒较粗的岩石；喷出岩在形成当时冷凝较快，没有充足时间结晶，往往形成隐晶质结构甚至是玻璃质结构。如果是在同样条件下，基性岩的结晶颗粒比酸性岩的要更粗一些。,（三）晶粒相对大小按岩石中矿物颗粒相对大小可以分为：1.等粒结构 又称粒状结构。是岩石中同种主要矿物的粒径大致相等的结构。常见于深成岩中

41、。2.斑状结构 岩石中矿物颗粒相差悬殊，较大的颗粒称为斑晶，斑晶与斑晶之间的物质称为基质，基质为隐晶质或玻璃质。一般是斑晶结晶较早，晶形较好，而基质部分结晶较晚，多是熔浆喷出地表或上升至浅处迅速冷凝而成。斑状结构常为喷出岩或一些浅成岩所具有。,3.似斑状结构 类似斑状结构，但斑晶更为粗大（可超过1cm），而基质则多为中、粗粒显晶质结构。斑晶可以是与基质在相同或近似条件下，因某种成分过剩而形成的；也可以是在较晚时间经交代作用而形成的。似斑状结构常为某些深成岩所具有，如似斑状花岗岩。,斑状结构(A)和似斑状结构(B)a、c 斑晶，b 隐晶质或玻璃质基质，d 显晶质基质,（四）晶粒形状按岩石中矿物晶

42、体形状发育程度，可以分为：1.自形晶 晶体发育成应有的形状。2.半形晶 晶体只发育成应有晶形的一部分。3.他形晶 晶体不能发育成应有的形状，而是决定于相邻晶体所遗留的空间形状，因此常是不规则的。,晶粒的自形程度主要决定于结晶的先后，在岩浆中早期结晶矿物常为自形晶，晚期结晶矿物常为他形晶。如在花岗岩中，黑云母和角闪石结晶较早自形程度较好；其次为斜长石和钾长石，多为半自形；而石英颗粒为他形，不具任何晶面，结晶最晚。,花岗岩中的晶粒形状,暗色矿物 自形晶,长石 半形晶,石英 他形晶,二、岩浆岩的构造所谓构造是指组成岩石的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等所反映出来的岩石构成的特征。,（一）块状

43、构造岩石中矿物排列无一定方向，不具任何特殊形象的均匀块体，是岩浆岩（如花岗岩）中最常见的一种构造。（二）流纹构造因熔浆流动由不同颜色不同成分的隐晶质或玻璃质或拉长气孔等定向排列所形成的流状构造，常见于中酸性喷出岩（如流纹岩）中。流纹表示熔岩当时的流动方向。,流 纹 构 造,（三）流动构造岩浆在流动过程中所形成的构造，包括流线构造和流面构造。岩石中长条状、柱状矿物（如角闪石）呈长轴定向排列，叫流线构造，它一般平行于岩浆流动方向；岩石中片状矿物、板状矿物（如云母、长石）呈层状及带状排列，叫流面构造，它一般平行于岩体的接触面。因此利用流线和流面可以测定岩浆的流动方向和岩体接触面的产状。,（四）气孔构

44、造熔浆喷出地表，压力骤减，大量气体从中迅速逸出而形成的圆形、椭圆形或管状孔洞，称气孔构造。这种构造往往为喷出岩所具有。（五）杏仁构造岩石中的气孔被以后的矿物质（方解石、石英、玛瑙、玉髓等）所填充，形似杏仁，称杏仁构造。气孔构造和杏仁构造多分布于熔岩表层。在大规模熔岩流（如玄武岩）中常可见到多层气孔或杏仁构造，据此可以统计熔岩喷发次数。,气孔构造 杏仁构造,上述岩石的结构和构造，不仅可以用来判断岩石形成的环境和条件，而且也是岩浆岩分类和命名的一种重要依据。,第六节 岩浆岩的分类岩浆岩的种类很多，目前已知有一千余种。岩浆岩分类的主要根据一方面是岩石的化学成分、矿物成分，另一方面是岩石的产状、结构和

45、构造。,主要岩浆岩分类简表,注：（1）在主要矿物成分一栏中，黑线表示主要矿物，断线表示次要矿物。（2）表中玢岩和斑岩都是斑状结构岩石，习惯上玢岩的斑晶为富钙或含钙中等的斜长石；而斑岩中的斑晶为钾长石、富钠斜长石或石英。,表的横坐标按岩浆岩的化学成分及矿物成分排列，自左至右依次为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。其下列出几种造岩矿物，并用线段表示其在各岩类中的分布规律。其中石英主要分布在酸性岩中，而橄榄石则主要分布于超基性岩中，所以称石英为酸性岩的指示矿物，橄榄石为超基性岩的指示矿物。,在长石类矿物中，钾长石主要分布于酸性岩和部分中性岩中，而斜长石则广泛分布于中、基性岩中，但其成分则从富钠斜长石

46、向富钙斜长石演变；在超基性岩中不含长石或只含一点斜长石。几种暗色矿物除橄榄石分布范围较窄外，其余则分布较广，但黑云母主要分布于酸性岩及部分中性岩中，角闪石主要分布于中性岩及部分酸性岩中，辉石主要分布于基性岩及部分超基性岩中。同一矿物在某一岩类中为主要矿物，在另一岩类中则为次要矿物，表中用实线和断线表示了这种关系。,从超基性岩到酸性岩，暗色矿物含量逐渐减少，而浅色矿物逐渐增多，故岩石颜色逐渐由深变浅，而岩石比重逐渐由大变小。表的纵坐标按岩石产状排列，依次是深成岩、浅成岩和喷出岩，同时分别列出各类岩石的主要结构和构造。因为它们能指示岩石的生成条件，从而使分类具有成因的意义。同一纵行的岩石，成分相同

47、，故属于一个岩类；只是由于产状、结构、构造不同，因而有不同的名称。同一横行的岩石，其产状、结构和构造基本相同，而岩类各异。学习岩石必须牢固地掌握岩浆岩分类的基本规律，在此基础上只要能辨别出岩石的主要特征（特别是矿物成分、结构和构造），即可在表上查对出岩石的名称。,第七节 最主要的岩浆岩一、超基性岩类（橄榄岩金伯利岩类）本类岩石分布很少。岩石中SiO2含量低，几乎全部由铁镁矿物组成，如橄榄石和辉石，基本无长石，石英更不可能出现。岩石颜色较深，比重较大(3.23.3)。多为小型侵入体或岩筒(柱状岩体)。,（一）橄榄岩（深成岩）主要由橄榄石和辉石组成，多为中、粗粒状结构，部分辉石呈较大斑晶出现。新鲜

48、岩石近于黑绿色或黑色，但在地表条件下橄榄石极易风化变成蛇纹石，使颜色变浅。如果岩石以橄榄石为主，称纯橄榄岩，呈黄绿色。如果岩石以辉石为主，称辉岩，呈黑色。（二）苦橄玢岩（浅成岩）以辉石和橄榄石为主，或含少量富钙斜长石，细粒或斑状结构。,（三）金伯利岩（岩颈）斑状结构，斑晶为橄榄石、金云母、石榴子石等，蛇纹石化显著，偶见辉石；基质为细粒及隐晶质；常以岩筒（岩颈）、岩脉等形式产出。金刚石常存在于此岩中。我国已在辽宁、山东等省发现多处金伯利岩。,二、基性岩类（辉长岩玄武岩类）本类岩石在大陆分布广泛，特别是属于喷出岩的玄武岩，相当其他各喷出岩类总量的 5 倍以上；而在海洋底几乎全部为玄武岩（上覆海洋沉

49、积物）。主要矿物为富钙斜长石和辉石，次要矿物有橄榄石和角闪石等，有时含有一定量的磁铁矿，一般具有较强的剩余磁性。岩石颜色较深，比重较大(2.94)。,（一）辉长岩为基性深成岩，主要矿物是富钙斜长石（灰白或暗灰色，板状、粒状）和辉石，还有少量橄榄石和角闪石。岩石颜色为黑色或黑灰色，中、粗等粒结构，块状构造，常以小规模深成岩体产出。（二）辉绿岩为基性浅成岩，近于黑色，或黑灰、灰绿色，一般为细粒到中粒结构，有时有较大的斜长石斑晶，呈柱状或板状。矿物成分与辉长岩的相当。多呈岩床、岩墙产出。,（三）玄武岩是典型的喷出岩，分布最广，是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质

50、。玄武岩一词，引自日文。多呈黑、黑灰等色，风化面黄褐或灰绿色。细粒或隐晶结构，或呈斑状结构，并常有气孔、杏仁等构造。矿物成分同辉长岩。,按SiO2饱和程度和碱性（Na2OK2O）强弱，玄武岩可分为两大类：1.拉斑玄武岩,又称亚碱性玄武岩，SiO2过饱和或饱和，不含橄榄石和霞石。2.碱性玄武岩,SiO2不饱和，富碱，含橄榄石和霞石等。,目前在深海洋脊，每年大致以1.51010t的速率涌出玄武岩，属拉斑玄武岩类，K2O等含量较低，CaO含量较高，又名深海拉斑玄武岩。在洋盆内群岛、岛弧和活动的大陆边缘，亦有大量玄武岩发育。,大陆内部的玄武岩，表现为两种喷发形式：1.裂隙式喷发，往往构成大面积的泛流玄