岩浆作用与变质作用

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1、岩浆作用与变质作用岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用第一节岩浆作用第二节变质作用第二节变质作用第三节地壳中三大类岩石的演变第三节地壳中三大类岩石的演变第一节岩浆作用第一节岩浆作用一、喷出作用一、喷出作用二、侵入作用二、侵入作用三、岩浆演化三、岩浆演化四、岩浆岩特征四、岩浆岩特征岩浆与岩浆作用 岩浆岩浆与岩浆作用 岩浆是形成于地壳深部或上地 幔的，以硅酸盐为主要成分的、 炽热、粘稠并富含挥发分的熔融 体。影音文件火山火山作 用.MPG岩浆作用与岩浆岩岩浆作用与岩浆岩 岩浆形成后，沿着构造软弱带上升到地壳 上部或喷溢出地表，在上升、运移过程中，由 于物理化学条件的改变，岩浆的成分又不断发 生变化，最

2、后冷凝成为岩石，这一复杂过程称 为岩浆形成后，沿着构造软弱带上升到地壳 上部或喷溢出地表，在上升、运移过程中，由 于物理化学条件的改变，岩浆的成分又不断发 生变化，最后冷凝成为岩石，这一复杂过程称 为岩浆作用岩浆作用。 经过岩浆作用形成的岩石，都叫做岩浆岩 （也称火成岩）。根据岩浆是否侵入地壳之中或是喷出地表 ，岩浆作用可分为根据岩浆是否侵入地壳之中或是喷出地表 ，岩浆作用可分为侵入作用侵入作用和和喷出作用喷出作用；相应 地，所形成的岩石分别称为；相应 地，所形成的岩石分别称为侵入岩侵入岩和和喷出岩喷出岩（ 或火山岩）。（ 或火山岩）。岩浆（岩）成分分类（岩浆（岩）成分分类（按硅酸盐中 SiO

3、含量，岩浆可分为四种基本类 型）： 酸性岩浆（SiO 65） 中性岩浆（SiO65-52） 基性岩浆（SiO52-45） 超基性岩浆（SiO100Km2)、岩株(85%)-确定大类命名 如：花岗岩-斜长石、钾长石和石英 (2)次要矿物(15%)-确定种属命名 如：花岗岩黑云母、角闪石等 (3)副矿物(1%)-成因意义 如：花岗岩 磷灰石、榍石等1、岩浆岩的矿物特征1、岩浆岩的矿物特征 岩浆岩是由常见的几十种矿物 所组成的。其中以橄榄石、辉石、 角闪石、黑云母、斜长石、钾长石 和石英等种矿物为最主要，通常 它们占岩浆岩总量的 以上。 根据化学成分，这种主要造岩 矿物可分为暗色矿物和浅色矿物两 大

4、类暗色矿物暗色矿物为富含镁铁的硅酸盐矿 物，亦称铁镁矿物，包括橄榄 石、辉石、角闪石、黑云母等， 这些矿物熔点较高，常先结晶， 在岩体边部相对富集。 浅色矿物浅色矿物为富含钾、钠、钙的铝 硅酸盐，亦称硅铝矿物，包括斜 长石、钾长石与石英、白云母 等。通常把岩浆岩 中暗色矿物的百分 含量称为色率色率。 色率，不但反 映了岩石中矿物成 分与化学成分的变 化，而且也是鉴定 岩浆岩和进行分类 的重要标志鲍温反应系列与岩石类型鲍温反应系列与岩石类型2、岩石的2、岩石的结构结构岩石的岩石的结构结构是指造岩矿物的 结晶程度、颗粒大小、形态以及 它们之间的相互关系等特征，即 矿物组合的特征。是指造岩矿物的 结

5、晶程度、颗粒大小、形态以及 它们之间的相互关系等特征，即 矿物组合的特征。岩浆岩的主要结构：岩浆岩的主要结构：（1）、按结晶程度（1）、按结晶程度全晶质结构全晶质结构（主要包括粒状结构、似斑状 结构等）、（主要包括粒状结构、似斑状 结构等）、玻璃质结构玻璃质结构和和半晶质结构半晶质结构（包括 斑状结构等）。（包括 斑状结构等）。（2）、按颗粒大小（2）、按颗粒大小a、绝对大小a、绝对大小粗粒结构（5-10mm）、中粒结构（2- 5mm）、细粒结构（0.2-2mm）、微粒结构 （0.02-0.2mm)、隐晶结构（0.02mm）粗粒结构（5-10mm）、中粒结构（2- 5mm）、细粒结构（0.2-

6、2mm）、微粒结构 （0.02-0.2mm)、隐晶结构（0.02mm）岩浆岩的主要结构：岩浆岩的主要结构：（2）、按颗粒大小（2）、按颗粒大小b、相对大小b、相对大小等粒结构；不等粒结构；似斑状结构； 斑状结构（包括斑晶和基质）。等粒结构；不等粒结构；似斑状结构； 斑状结构（包括斑晶和基质）。把粒径大于10mm的矿物，叫把粒径大于10mm的矿物，叫巨晶巨晶；大 于30mm的矿物叫；大 于30mm的矿物叫伟晶伟晶。（3）、按矿物的自形程度（3）、按矿物的自形程度自形粒状结构；他形粒状结构；半自形粒 状结构自形粒状结构；他形粒状结构；半自形粒 状结构秦岭粱沙河湾芬兰Wiborg早期：细粒的石英+斜

7、长石+黑云母+角闪石。晚期：为石英+碱性长石+斜长石+黑云母+角闪石早期：细粒的石英+斜长石+黑云母+角闪石。晚期：为石英+碱性长石+斜长石+黑云母+角闪石3、岩石的3、岩石的构造构造岩石的岩石的构造构造是指岩石中不同 矿物集合体之间或矿物集合体与 其它部分之间的排列、充填或组 合方式，即矿物集合体的组合特 征。是指岩石中不同 矿物集合体之间或矿物集合体与 其它部分之间的排列、充填或组 合方式，即矿物集合体的组合特 征。岩浆岩常见的构造：岩浆岩常见的构造：块状构造块状构造斑杂构造斑杂构造带状构造带状构造流动构造流动构造流纹构造流纹构造气孔构造气孔构造杏仁构造杏仁构造晶洞构造晶洞构造等。等。?侵

8、入体形成的时间确定?侵入体与围岩的接触关系第二节变质作用第二节变质作用一、变质作用的因素与方式一、变质作用的因素与方式 二、变质作用的基本类型二、变质作用的基本类型 三、变质岩主要特征三、变质岩主要特征变质作用变质作用是指在地下特定的地质环境 中，由于物理、化学条件的改变，使原有岩 石基本上在固体状态下发生物质成分与结构 、构造变化而形成新岩石的地质作用。是指在地下特定的地质环境 中，由于物理、化学条件的改变，使原有岩 石基本上在固体状态下发生物质成分与结构 、构造变化而形成新岩石的地质作用。由变质作用所形成的新岩石称为由变质作用所形成的新岩石称为变质岩变质岩。一般，成岩作用的温度小于1502

9、00, 围压低于100200MPa；而变质作用则要高于 这一数值。变质作用的高温界限大致为一般，成岩作用的温度小于150200, 围压低于100200MPa；而变质作用则要高于 这一数值。变质作用的高温界限大致为700 900。一、变质作用的因素与方式一、变质作用的因素与方式引起变质作用的主要因素是引起变质作用的主要因素是温度、 压力温度、 压力及及化学活动性流体化学活动性流体。温度温度往往是引起岩石变质的主导因 素。变质作用的温度范围可由150 200直到700900。往往是引起岩石变质的主导因 素。变质作用的温度范围可由150 200直到700900。温度的作用： 它可以提供变质作用所需要

10、的能量，使 岩石中矿物的原子、离子或分子具有较 强的活动性，促使一系列的化学反应和 结晶作用得以进行； 温度增高还可使矿物的溶解度加大，使 更多的矿物成分进入岩石空隙中的流体 内，增强了流体的渗透性、扩散性及化 学活动性，促进了变质作用的过程。 温度增高可以使岩石或矿物软化，增强 矿物或岩石（韧性）变形程度。导致岩石温度升高的主要原因有：导致岩石温度升高的主要原因有：导致岩石温度升高的主要原因有：导致岩石温度升高的主要原因有： 岩浆的侵入作用使其围岩温度岩浆的侵入作用使其围岩温度岩浆的侵入作用使其围岩温度岩浆的侵入作用使其围岩温度 升高；升高；升高；升高； 当地壳浅部的岩石进入更深部当地壳浅部

11、的岩石进入更深部当地壳浅部的岩石进入更深部当地壳浅部的岩石进入更深部 时时时时, , , ,由于地热增温使原岩的温度升高由于地热增温使原岩的温度升高由于地热增温使原岩的温度升高由于地热增温使原岩的温度升高; ; ; ; 由深部热流上升所带来的热量由深部热流上升所带来的热量由深部热流上升所带来的热量由深部热流上升所带来的热量 使岩石的温度升高使岩石的温度升高使岩石的温度升高使岩石的温度升高; ; ; ; 岩石遭受机械挤压或破裂错动岩石遭受机械挤压或破裂错动岩石遭受机械挤压或破裂错动岩石遭受机械挤压或破裂错动 时由机械能转化的热量使岩石的温度时由机械能转化的热量使岩石的温度时由机械能转化的热量使岩

12、石的温度时由机械能转化的热量使岩石的温度 升高，这种热量一般较小或较局限。升高，这种热量一般较小或较局限。升高，这种热量一般较小或较局限。升高，这种热量一般较小或较局限。压力压力压力压力可分为静压力和动压力。可分为静压力和动压力。可分为静压力和动压力。可分为静压力和动压力。 静压力静压力静压力静压力又称又称又称又称围压围压围压围压，是由上覆岩，是由上覆岩，是由上覆岩，是由上覆岩 石的重量引起的压力。它具有均向性，石的重量引起的压力。它具有均向性，石的重量引起的压力。它具有均向性，石的重量引起的压力。它具有均向性， 并且随着深度增加而增大。并且随着深度增加而增大。并且随着深度增加而增大。并且随着

13、深度增加而增大。 动压力动压力动压力动压力是由构造运动所产生的是由构造运动所产生的是由构造运动所产生的是由构造运动所产生的 定向压力。由于动压力只存在于一定的定向压力。由于动压力只存在于一定的定向压力。由于动压力只存在于一定的定向压力。由于动压力只存在于一定的 方向上，因而使得岩石在不同方向上产方向上，因而使得岩石在不同方向上产方向上，因而使得岩石在不同方向上产方向上，因而使得岩石在不同方向上产 生了生了生了生了压力差压力差压力差压力差。压力的作用：静压力压力的作用：静压力在于使岩石压缩，导致矿物中 原子、分子或离子间的距离缩小，促使矿 物内部结构改变，形成密度大、体积小的 新矿物。在于使岩石

14、压缩，导致矿物中 原子、分子或离子间的距离缩小，促使矿 物内部结构改变，形成密度大、体积小的 新矿物。 动压力动压力它可以引起矿物的压溶作用， 导致原岩发生矿物的重新分异与聚集，造 成矿物定向排列；也可以使原岩破碎或产 生变形，从而改造了原岩的结构与构造。它可以引起矿物的压溶作用， 导致原岩发生矿物的重新分异与聚集，造 成矿物定向排列；也可以使原岩破碎或产 生变形，从而改造了原岩的结构与构造。3004005006007008009000246810P(Kb)T( C)叶腊石红柱石矽线石蓝晶石Al2SiO5的相变化化学活动性流体化学活动性流体是指在变质作 用过程中存在于岩石空隙中的一种具 有很大

15、的挥发性和活动性的流体。是指在变质作 用过程中存在于岩石空隙中的一种具 有很大的挥发性和活动性的流体。组分:以HO及CO为主,并包含有多种组分:以HO及CO为主,并包含有多种 其它易挥发物质及其溶解的矿物其它易挥发物质及其溶解的矿物 成分。成分。 状态：不稳定的气液混合状态：不稳定的气液混合 特征：物理化学活动性强。特征：物理化学活动性强。化学活动性流体来源：岩石空隙中原已存在的孔隙水 变质过程中从矿物结构中析出的HO 及CO等挥发性物质 从岩浆中分离出的挥发性组分以及从 地下深处分异上升的深部热液等。化学活动性流体作用： 可以促使矿物组分的溶解和迁移，引起原 岩物质成分的变化 这种流体作为固

16、体与固体之间发生化学反 应的媒介 流体本身参与变质作用的各种化学反应流 体的存在还会大大降低岩石的重熔温度， 使变质作用的高温界限变低。变质作用的主要方式：(1)重结晶作用是指岩石在固态下， 同种矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移， 然后又重新结晶成粗大颗粒的作用，在这一 过程中并未形成新矿物。变质作用的主要方式：(2)变质结晶作用是指在变质作用的 温度、压力范围内，在原岩总体化学成分基 本保持不变的情况下（挥发分除外），原有 矿物或矿物组合转变为新的矿物或矿物组合 的作用。由于这种变化过程多数情况下涉及 岩石中各种组分的重新组合，并以化学反应 的方式完成，故又称重组合作用或变质反 应。变质反应:KAl2(AlSi3O10)(OH)2+SiO2 = 白云母石英 KAlSi3O8+Al2SiO5+H2O 钾长石矽线石或红柱石3CaCO33SiO2Ca3Si3O93CO2方解石石英硅灰石(3)