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1、第三章 岩浆岩的产状与相,产状：岩浆岩的产状主要指岩体的形态、大小、和围岩的接触关系以及它形成时所处的地质环境等。有助于确定岩浆岩的成因，了解成矿条件和成矿关系。,岩浆岩的相系指生成环境不同而产生的不同的岩石和岩体总的外貌和特征。相基本上是以岩体形成深度结合岩体产状、分布及岩石特征进行划分的。,1、与岩浆岩的分类命名、结构构造、矿物特征直接有关，2、与岩浆岩体所在的深度、构造特点、岩浆性质、活动方式等有关，3、还和岩浆岩的形成机理及成矿部位有关。,一、岩浆岩产状的划分及主要类型,岩 浆 岩 主 要 产 状 类 型,侵入岩产状,喷出岩产状,整合侵入体,不整合侵入体,据火山口形态,据火山体形态,面
2、式溢出（或熔透式、顶陷溢出）,火山锥,熔岩被,熔岩流,火山碎屑锥,熔岩锥（盾火山）,复合锥（层火山）,火山口及破火山口,熔岩穹岩针、岩钟、岩碑等,裂隙式喷发（线式喷发）,中心式喷发（点式或筒式喷发）,岩床、岩盖、岩盆、岩鞍及岩脊等,岩基、岩株、岩枝、岩墙、岩脉等,第一节 火山岩的产状和相,岩浆上升到地表产生火山喷发活动并形成火山岩。岩浆喷出地表以后，受位能的控制，倾向于流入低洼地区。因此，与沉积岩一样，大部分火山岩也呈层状产出。火山岩的产状比沉积岩复杂得多，因为火山物质的堆积特点明显不同于沉积物。某些与火山作用直接相关但并没有出现在地表的火成岩有时也归属为火山岩类，因此火山岩的产状就更复杂。,
3、火山岩的产状,喷出岩产状,据火山口形态,据火山体形态,面式溢出（或熔透式、顶陷溢出）,火山锥,熔岩被,熔岩流,火山碎屑锥,熔岩锥（盾火山）,复合锥（层火山）,火山口及破火山口,熔岩穹岩针、岩钟、岩碑等,裂隙式喷发（线式喷发）,中心式喷发（点式或筒式喷发）,喷出岩的产状与喷发类型有关。常见的喷发类型有两种划分方法；1）按火山通道的形状分为：熔透式、裂隙式、中心式；2）按近代典型的火山名称分为；夏威夷式、斯通博利式、乌尔加诺式、布里尼式、卡特曼式等。是现代的中心式喷发的进一步划分。,一、喷发类型,1熔透式(面式)喷发 是喷自直径很大，形状不规则的火山通道。是戴里对北美黄石公园大面积流纹岩提出的假说
4、：花岗岩浆侵入上升时，把顶盘岩石熔透顶开，岩浆大量溢出地表，又叫蚀顶喷发。,2裂隙式(线式)喷发,岩浆沿一个方向的大断裂(裂隙)或断裂群上升，喷出地表。,裂隙式(线式)喷发以玄武岩为主，流动方向近于平行，厚度及成分较为稳定，产状平缓，以熔岩被多见。印度的德干高原，北美的哥伦比亚高原。我国贵州、云南、四川的二叠纪玄武岩（260000km2）河北省的汉诺坝（1700km2）,3中心式(点式)喷发 中心式喷发是指岩浆沿颈状管道的一种喷发。喷发通道在平面上为点状，又称点状喷发。,现代中心式喷发：夏威夷式喷发,特点是很少发生爆炸，常常从山顶火山口和山腰裂隙溢出相当多数量的玄武质熔岩流，表现为比较安静的溢
5、流。,现代中心式喷发：斯通博利型,最典型的是意大利的斯通博利火山，位于西西里风神岛，从古代起即被称为“地中海的灯塔”。其喷发特征是或多或少的定期的中等强度喷发，伴随着白色蒸汽云。这种火山韵律性地喷出白热的火山渣、火山砾和火山弹，爆炸较为温和。如斯通博利火山（意大利）、帕利库廷火山（墨西哥）、维苏威火山（意大利）、阿瓦琴火山、克留契夫火山（前苏联），都具有斯通博利型喷发特点。,现代中心式喷发：武尔卡诺型喷发,武尔卡诺岛位于地中海西西里岛附近。这种类型喷发比斯通博利式火山熔岩粘度更大，呈熔浆状，喷发较为猛烈。不喷发时在火山口上形成较厚的固结外壳，气体在固结的外壳下聚集，压力增大时，发生猛烈的爆炸，
6、一些碎片和熔岩组成的“面包皮状火山弹”和火山渣被一起喷出，同时伴随着含相当数量火山灰的“菜花状”喷发云。当火山口的“阻塞物”都被喷出后，就有熔岩流从火山口或火山锥侧缘的裂隙中涌出。,现代中心式喷发：培雷式喷发,名字起源于西印度群岛马提尼克岛培雷火山1902年的喷发，当时毁灭了圣皮埃尔城，死亡人数超过3万。这种喷发产生高粘度岩浆，爆发特别强烈，最明显的特征是产生炽热的火山灰云，这是一种高热度气体，全是炽热的火山灰微粒，就象活动的乳浊液，密度大，当它沿山坡向下移动时，足以产生象飓风一样的效果。在培雷式喷发中，向上逃逸的气体经常被火山口中的熔岩堵住，压力逐渐增大发生爆炸时就象从瓶塞底下喷出水平方向的
7、一阵疾风。历史上发生培雷式喷发的火山较多：1835年科西圭那、1883年喀拉喀托、1902年苏弗里埃尔、1912年卡特迈、1951年拉明顿火山、1955-1956年别兹米扬、1968年马荣和1982年埃尔奇琼火山喷发都属此种类型。,普林尼式喷发,岩浆粘度大、爆发强烈，火山碎屑物常达90以上，其中围岩碎屑占1025，喷出物以流纹质与粗面质浮岩、火山灰为主，分布较广，伴有少量熔岩流或火山灰流。这种火山喷发过程常为：清除火山通道-岩浆泡沫化-猛烈爆发出浮岩及火山灰-通道壁上碎石坠入及堵塞火山通道，如此反复作用，形成复杂的火山机构。公元79年维苏威火山爆发是典型的普林尼式喷发，伴随喷发大规模降落浮石、
8、火山渣和火山灰，离火山口13km的庞贝城，为平均7m 厚的浮石层所掩埋。日本1783年的浅间火山活动也同样降下浮石层，大喷发中同时有火山碎屑流和熔岩流的喷出。1980年5月18日美国圣海伦斯火山爆发也是普林尼式，爆发时形成热液-岩浆爆炸。,超武尔卡诺型喷发,和水蒸气爆发一样，几乎是无岩浆物质的爆发式喷发。有的称超火山（日本磐梯山）型爆发。由于 喷发只有喷发物质而无熔岩，因此喷发物质是在冷却状态下喷发的，偶尔在炽热状态下喷出。其特点是出现大量的基底火山碎屑，有时可达75100。超武尔卡诺型喷发出的物质体积大小变化很大，从巨形岩块到火山灰均有。碎屑通常是棱角状和尖棱角状，无火山弹和熔渣。,全球活火
9、山分布,根据火山在板块中所处的位置可划分三大类：(1)与大洋扩张有关，(2)岛弧与大陆边缘，(3)板块内部。,中国火山分布,二、火山岩岩岩体的形态,a.盾状火山：盾状火山是具有宽阔顶面和缓坡度侧翼（盾状）的大型火山。由于火山挤出的产物主要为低粘滞性的玄武岩岩浆。夏威夷岛（大岛）是典型的盾状火山。大岛是由5个连续年龄的火山连接而成。其中的 Mauna Loa火山是最大的,从海底到山顶有9090米。,b.火山渣锥,火山渣锥是玄武岩碎片堆积而成的山丘，喷出气体携带熔岩滴进入大气，然后在火山口附近降落，而形成火山锥。熔岩滴通常在飞行中间，降落地面之前已经是固态的或部分固态的，称之为火山弹。,c、玛珥湖
10、,如果气体压力下降，最后阶段的可能是熔岩流冲出渣锥的底部，如果熔融岩浆中具有充裕的水，它们的相互作用将形成玛珥湖（低平火山口）而不是火山渣锥。,d.复合型火山（层状火山）,复合型火山为多次喷发所建造，其复发周期可以是几十万年，也可以是几百年。形成复合型火山的最经常的是安山岩，但也有例外。虽然安山岩复合型火山锥主要由火山碎屑组成，有些岩浆侵入使锥体内部破裂而形成岩墙或岩床。这样多次侵入形成的岩墙或岩床将碎石编织成巨大堆积。这样的构造可以比单独由碎屑物构成的火山锥高。,e.熔岩穹丘,熔岩穹丘是高粘滞性、富硅岩浆缓慢挤出而形成的。大部分熔岩穹丘比较小，但可能超过25立方公里。穹丘挤出可以相当缓慢的熔
11、岩运动而终结，也可能开始爆炸，扩展成为火山碎屑所覆盖的坑。,f、破火山口,一种在火山顶部的较大的圆形拗陷，其直径往往大于1英里。通常是岩浆回撤、火山自身塌陷时形成，或浅部岩浆囊喷发而形成的。大量岩浆的撤退可能是由于其构造支撑的丧失而造成的。在西班牙语中Caldera 意为罐或大锅，在Canary岛原来指锅底状的拗陷，而不管其成因。,三、主要的火山岩产状,a、火山锥 由熔岩和火山碎屑岩组成，中心为火山口或破火山口。多为爆发式，或爆发与宁静式相间，以爆发为主时，喷发物为火山碎屑与蒸气混合的火山碎屑流，喷发柱顶端,可达大气平流层，细碎屑物能被搬运到数千里之外。堆积物以火山碎屑岩为主，多形成火山碎屑锥
12、。,b、熔岩流,呈液态在地表流动的熔岩被称为熔岩流，熔岩流冷却后形成固体岩石堆积有时也称之为熔岩流。熔岩温度常在9001200，如熔岩中气体的含量多，更低的温度也能流动。酸性熔岩粘滞，流动不远，大面积的熔岩流常为基性熔岩。温度高、坡度陡时，熔岩流的流速可达每小时65公里。,绳状熔岩,在地表喷溢的熔岩因熔岩流表壳与内部冷却速度的差异，常形成形态各异的外表，在近火口处半凝固状态的熔岩表壳，受下部熔岩流动的作用，可形成波状、绳状外表，称为绳状熔岩,渣块熔岩是因熔岩在流动过程中，表层熔岩不断固结，固结的表层随着熔岩的流动不断发生脆性破裂，形成“渣块”，“渣块”又有随同液体熔岩翻滚、粘结，形成翻花状。因
13、此渣块熔岩由称为翻花熔岩。,渣状熔岩,c、岩钟、岩针、岩穹,多以侵出（Extrusions）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。由于岩浆房中挥发组分的大量逸失，岩浆粘度变大，失去爆发能力，只能象挤牙膏似地被动地挤出火山通道，并就位于火山通道上部，形成陡立的形态。,d、火山颈,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。碎屑有同源的、异源的，也有的为深源产物。,四、火山岩的相,1）火山岩相的划分方案：火成岩的相系指岩
14、石形成条件与环境的总和。一般认为，比较好的方案，是以火山岩所处的环境，先分为海相与陆相火山岩。进一步划分火山岩相的方案，是以全部火山活动产物的产出形态及岩石特征为基础。这样，才能全面地反映火山作用在特定地质条件下所形成的地质体，才能概括火山岩的基本组成部分。这种方案划分的火山岩相，可为研究火山作用的产物特征、发展阶段、岩浆演化、形成条件、与矿产的关系等，提供较系统、深入的资料。,四、火山岩的相,喷出相,据喷发环境,海相,陆相,溢流相(喷溢相),爆发相,侵出相,据产出位置及岩石特征,喷出相组,喷发沉积相组,火山通道相(火山颈相),次火山相,2）海相与陆相火山岩的基本特征 陆相火山岩与下伏地层常呈
15、喷发不整合接触，海相者常与下伏地层整合接触。陆相火山岩与陆相动物及淡水植物共生，海相者与海相咸水生物共生。陆相熔岩成分变化大，常见红色氧化顶，柱状节理发育；海相熔岩成分变化小(基性为主)，常见枕状构造。陆相火山碎屑物在水平方向上粒度变化明显，常见火山弹、火山泥球、熔结凝灰岩，泥流角砾岩；海相火山碎屑物在垂直方向上比重变化明显，常见熔岩遇水淬碎的玻屑等。,3）进一步划分的火山岩相的特征,空间展布特征,火山岩相的基本特征,五、火山灾害与利用,火山灾害是国际减灾10年组织提出的八大自然灾害（地震、滑坡、海啸、暴风、洪水、大火、干旱及火山）之一。火山喷发的气体中有些属于有毒气体，如CO2,CO,Cl2
16、,NH3,HF,H2S,SO2,等，他们可使人中毒或窒息死亡；有些则产生间接影响，破坏臭氧层和造成全球温室效应等。自1850至1970年120年间火山活动排至大气圈中火山尘平均为42106吨/年，明显高于因人类活动排至大气圈中尘土的数量。炽热的熔岩流和火山碎屑物可以烧毁建筑物，甚至造成城市的毁灭，1991年菲律宾皮纳图博的火山碎屑流埋田10万英亩，2万人撤离，经济损失达10亿美圆。火山喷发的同时还能引起地震、海啸、泥石流、等其他自然灾害的发生。,山上美景秀色可餐,山下重镇岌岌可危,长白仙境,第二节 侵入岩的产状及相,一、侵入岩的产状,侵入岩产状,整合侵入体,不整合侵入体,岩床、岩盖、岩盆、岩鞍
17、及岩脊等,岩基、岩株、岩枝、岩墙、岩脉等,1 整合侵入体,侵入体的接触面基本上平行于围岩层理或片理：分为岩盆、岩盖、岩床、岩鞍。,1）岩盆：中央微向下凹的整合盆状侵人体。该岩体原始形态与围岩构造形态吻合，形似盆状。岩盆厚度/直径=1：101：20，规模较大。加拿大肖德贝里岩盆面积达30000km2，美国明尼苏达州的德卢斯岩盆出露面积40000km2。,2）岩盖：是上凸下平的穹窿状整合侵入体。规模一般不大，底36km，厚度一般不超过1km。,3）岩床：又称岩席，是厚薄均匀的近水平产出的整合的板状侵入体。以厚度较小而面积较大为特征。岩床内部构造的基本特征是具近水平的层状构造。主要表现在岩相或岩性具
18、明显的分带现象，其构造面与岩床的顶、底板平行。,4）岩鞍：产于强烈褶皱区的岩体，其形成与强烈褶皱作用密切。在褶皱过程中，岩浆同时挤入背斜鞍部或向斜槽部所形成的整合侵入体。其剖面形似马鞍或新月，成组出现。有人把产于向斜槽部的叫岩槽；产于背斜顶部的叫岩基。单个岩体一般都不大。,一般是岩浆沿着切过层理或片理的裂隙、断裂贯人形成，但也有的以岩浆熔融交代作用方式形成。不整合侵入体常见岩墙、岩株、岩铸、岩基。,2 不整合侵入体,1）岩墙：又称岩脉，是一种厚度比较稳定近于直立的板状侵人体。是岩浆沿着早已存在的断裂贯入，或者沿着以自身压力扩开的裂隙贯入而成。岩墙厚一般几十厘米到几十米，长达几十公里。岩墙多为一
19、次侵入产物，个别也有多次侵入的。如河北涞源花岗岩体中，有宽达5m的两次侵入形成的云煌岩墙。在一个较大区域内，岩墙很少单一产出，往往呈几十条、几百条有规律地分布，形成岩墙群。,岩墙沿一个或几个中心呈放射状排列者，称放射状岩墙。在平面图上呈珠形、弧形，近同心圆状分布的岩墙，为环状岩墙及锥状岩墙。环状岩墙在剖面上向外倾斜，锥状岩墙则向内倾斜。,2）岩株：平面上近圆形或不规则状，接触面陡立，似树干状延伸，又称岩干。岩株的边部常有一些不规则的小的树枝状岩体伸入围岩中称岩枝。在岩株顶部还有瘤状的突起，平面上近圆形，接触面陡立，称为岩瘤。,3）岩基：是最大的巨型侵入体，面积大于100平方公里，最大可达数万平
20、方公里。平面上通常呈长圆形，长数十公里，甚至几千公里，宽可达100公里以上。,3 各种产状的相互关系,二、侵入岩的相,据部位不同,深成相 10km,浅成相 3km,边缘相,内部相,过渡相,中深成相 310km,侵入相,据形成深度,深成相,中深成相,浅成相,深成相 10km,浅成相 3km,中深成相 3-10km,据形成深度,3km,3-10km,c,b,a,边缘相冷却块，粒度较细，中心相冷却慢，粒度较粗，过渡相介于二者之间。,据部位不同,边缘相,内部相,过渡相,隐爆角砾岩体：在浅成相侵入活动晚期，富含水份及矿化剂的岩浆，迅速上升，气化，易于引起岩体顶部固结岩石及部分围岩的地下爆炸，形成隐爆角砾岩。依据其产状，可分为隐爆岩简，隐爆岩枝、隐爆岩墙等。,三、侵入相与矿产的关系,对侵入岩相的研究，可以指导找矿。1)不少金属矿床都与浅成相小型侵入体有关 2)与中深成相岩体有关的矿床分布于岩体外围的各种接触变质和高温气成热液矿床，3)深成相的岩体目前很少发现大型金属矿床。4)大型金属矿产多与隐爆角砾岩体有关，而且产在角砾岩中者品位变富。,
