第三章矿物与岩石--火成岩2

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1、 n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。花岗岩云母石英长石其它矿物n根据成因，岩石可以分为三大类： 火成岩沉积岩变质岩岩浆、岩浆作用和火成岩的概念n岩浆：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 熔浆流体，它是形成各种岩浆岩和岩浆矿 床的母体。n岩浆作用：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 。岩浆作用两种方式n一种是侵入作用 n一种是喷出作用或火山活动 岩浆岩n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 n又称火成岩喷出作用（火山作用） n火山活动 n火山构造 n火山喷

2、发物 n火山喷发类型 n近代火山分布规律 火山活动q“一日地中忽出火，石块飞腾，声振四野。 ”“烟火冲天，其声如雷，昼夜不绝，声闻五 六十里，热气逼人三十余里。” q火山活动分为：活火山 休眠火山 死火山 火山构造 v火山通道：是岩浆由地下上升的通道。n裂隙式喷发：在地质历史早期，岩浆往往 以这些裂隙为通道，称裂隙式喷发； n中心式喷发：岩浆沿着火山管向上喷发， 称为中心式喷发。 v火山锥n层状火山锥 n盾状火山 火山锥v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。破火口 火口原 火口湖 火山口火山口富士山火山口 破 火 山 口坍 塌 破 火 山 口火山喷发物 n气体喷发物（火山

3、气体）n固体喷发物（火山碎屑物质）n液体喷发物（熔浆）气体喷发物（火山气体）n水汽：一般占气体总体积的6090 nH2S，SO2，CO2，HF，HCl，NaCl， NH4Cl等n火山气体主要是从岩浆中分异出来的。固体喷发物（火山碎屑物质）n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，总称为火山碎屑物质。v火山碎屑物可以分为以下几种：火山灰 :直径一般小于0.01mm 火山砾 :粒径为2100mm火山渣 :从砂粒到核桃般大小或更大 火山弹 :是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，大小可 从数cm到数m，形状多为纺锤形、梨形、扭

4、曲 形以及扁平状（落地时尚未完全凝固时可摔成 扁平状）。火 山 喷 发 与 火 山 锥火 山 喷 发 灰 云火 山 喷 发 灰 云火 山 锥 与 火 山 喷 发 灰 云火 山 喷 发 灰 云火 山 喷 发 灰 云火山弹液体喷发物（熔浆） n喷出地表的岩浆，其中挥发成分大量逸出 ，称为熔浆。n熔浆冷凝后称为熔岩。 n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。 熔 岩 流 和 熔 岩 湖熔 岩 湖熔 岩 湖熔 岩 流熔 岩 流熔 岩 流熔 岩 流 及 熔 岩 的 表 面 形 态熔 岩 锥熔 岩 丘熔 岩 丘熔 岩 流熔 岩 的 表 面 形 态熔 岩 被熔 岩

5、 被 及 其 表 面 形 态特 殊 的 熔 岩 产 状特 殊 的 熔 岩 产 状熔 岩 的 表 面 形 态熔 岩 的 表 面 形 态熔 岩 的 产 状 和 表 面 形 态n块状熔岩 n波状熔岩 n绳状熔岩 n枕状熔岩 枕 状 构 造 示 意 图熔 岩 枕 水 下 实 地 观 测深 潜 器 机 械 手 采 集 深 海 枕 状 熔 岩 样 品深 海 枕 状 熔 岩绳状熔岩 黑龙江五大连池火烧山n温泉：凡是水温高于当地年平均气温的泉 水，都可称为温泉。 n间歇泉：有一种周期性喷发的温泉 间歇泉火山喷发类型 n裂隙式喷发：岩浆通过地壳中狭长线状深 断裂溢出地表。n中心式喷发 ：n宁静式喷发型 以基性熔

6、浆（玄武岩）喷发 为主，熔浆温度较高，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n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。n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。火山活动的形式总结如下几点：n首先，火山喷发强度主要决定于内因，即 岩浆成分，基性岩浆以宁静式喷发为主， 酸性岩浆以爆烈式喷发为主。n其次，火山碎屑物的有无和多少是判断火 山活动（包括地质时代的）类型的重要依 据。近代火山分布规律 n环太平洋火山带：现在已知有319座活火山分

7、 布于环太平洋带，占世界活火山总数的62。n阿尔卑斯-喜马拉雅火山带：有94座活火山分 布于此带上，占世界活火山总数的18。 n大西洋海岭火山带 ：大西洋活火山占世界活火 山总数的10。侵入作用 n地下岩浆上升侵入并占据一定空间的作用 ，叫侵入作用。 n产状：是指岩体的形状、大小、与围岩的接触关 系，以及形成时期所处的地质构造环境。深成侵入作用及其岩体产状 n在地下相当深处的岩浆侵入活动，称深成侵入作 用。 （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。岩体切穿围岩 层理，呈不谐和关系 （二）岩株：出露面积不超过100km2，平面形状多为浑

8、圆 形；主要由中、酸性岩石组成，与围岩呈不谐和关系。浅成侵入作用及其岩体产状 n在地壳浅处的岩浆侵入活动称浅成侵入作 用。 （一）岩盘 （二）岩床 （三）岩墙和岩脉火成岩的成分 n火成岩的化学成分 n火成岩的矿物成分 火成岩的化学成分nSiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O 、MgO、H2O、TiO2等为主，占总量的99以上nSiO2是火成岩中最主要的成分,火成岩实际上是硅 酸盐岩石。 n根据火成岩中SiO2的多少，如同对岩浆分类一样 ，分为超基性岩（SiO245）、基性岩（45 52）、中性岩（5265）和酸性岩（65 ）四大类火成岩的平均化学成分 火成岩的矿物成

9、分 n其中最多的是长石、石英、黑云母、角闪 石、辉石、橄榄石等（以上石英属于氧化 物）、占火成岩矿物总含量的99，所以 称之为火成岩的重要造岩矿物。 n浅色矿物又称硅铝矿物，如石英、长石等 ； n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、角闪石、辉石、橄榄石等。n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。 n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。 鲍温反应系列 火成岩的结构和构造 n火成岩的结构 n火成岩的构造 火成岩的结构(structure)n所

10、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 1.全晶质结构 ：岩石全部由结晶的矿物组成。多见 于深成侵入岩中，结晶条件好，缓慢结晶的产物 。 2.半晶质结构 ： 岩石由部分晶体和部分玻璃质组成 。多见于浅成岩和火山岩中。如流纹岩。 3.玻璃质（非晶质）结构 ：岩石几乎全部由未结晶 的火山玻璃所组成。多见于火山岩中，是快速冷 凝结晶的产物。如黑曜岩。（二）晶粒大小1.显晶质结构：肉 眼 观 察 时 基 本 上 能 分 辨 矿 物 颗 粒 者。n粗粒结构晶粒直径大于5mm；n中粒结构晶粒直径15mm；n细

11、粒结构晶粒直径0.11mm。 2.隐晶质结构 :矿 物 颗 粒 很 细， 肉 眼 无 法 分 辨 出 矿 物 颗 粒 者。 n晶粒小于0.1mm，岩石呈致密状（三）晶粒相对大小1.等粒结构 ： 又称粒状结构，岩 石 中 不 同 种 主 要 矿 物 颗 粒 大 小 大 致 相 等。 2.斑状结构 ：岩 石 中 所 有 矿 物 颗 粒 可 分 为 大 小 截 然 不 同 的 两 群， 大 的 称 为 斑 晶， 小 的 称 为 基 质， 其 中 没 有 中 等 大 小 的 颗 粒。 如 果 基 质 为 隐 晶 质 或 玻 璃 质， 则 称 斑 状 结 构； 3.似斑状结构 ：如 果 基 质 为 显

12、晶 质， 则 称 似 斑 状 结 构。（四）晶粒形状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。反 应 边 结 构：早 生 成 的 矿 物 与 熔 浆 发 生 反 应， 当 这 种 反 应 不 彻 底 时， 在 早 生 成 的 矿 物 外 圈， 形 成 另 一 种 成 分 完 全 不 同 的 新 矿 物， 完 全 或 局 部 包 围 早 结 晶 的 矿 物， 这 种 结 构 称 反 应 边 结 构。 如 橄 榄 石 的 辉 石 反 应 边， 单 斜 辉 石 的 角

13、 闪 石 反 应 边。环 带 结 构： 与 反 应 边 结 构 类 似， 不 同 的 是 反 应 生 成 矿 物 和 与 被 反 应 矿 物 同 属 一 种 矿 物， 仅 端 元 成 分 及 光 性 方 位 有 差 异， 因 而 呈 现 为 环 带 特 征。补充内容火成岩的构造 (construct)n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。n块状构造 n流纹构造 n流动构造 n气孔构造 n杏仁构造 块状构造n组 成 岩 石 的 矿 物 在 整 块 岩 石 中 分 布 是 均 匀 的， 岩 石 各 部 分 在 成 分 上 或 结 构 上 都

14、 是 一 样 的。流纹构造n是 酸 性 熔 岩 中 最 常 见 的 构 造。 它 是 由 不 同 颜 色 的 条 纹 和 拉 长 的 气 孔 等 表 现 出 来 的 一 种 流 动 构 造。流 动 构 造n流 动 构 造： 岩 浆 岩 中 的 片 状 矿 物、 板 状 矿 物 和 扁 平 捕 虏 体、 析 离 体 的 平 行 排 列， 形 成 流 面 构 造； 而 柱 状 矿 物 和 长 析 离 体、 捕 虏 体 的 定 向 排 列， 形 成 流 线 构 造。 它 们 是 岩 浆 流 动 的 遗 迹， 流 面 与 围 岩 接 触 面 平 行 ， 流 线 与 岩 浆 流 动 方 向 一 致。气孔

15、构造n喷 出 岩 中 常 见 构 造， 主 要 见 于 熔 岩 层 之 顶 部， 它 是 由 于 从 冷 凝 着 的 岩 浆 中， 尚 未 逸 出 的 气 体， 上 升 汇 聚 于 岩 流 顶 部， 冷 凝 后 留 下 的 气 孔， 称 为 气 孔 构 造。气 孔 构 造( 浮 岩)杏 仁 构 造n气 孔 的 拉 长 方 向 代 表 着 岩 流 流 动 的 方 向。 当 气 孔 被 岩 浆 期 后 矿 物 所 充 填， 则 形 成 杏 仁 构 造。杏仁状玄武岩火成岩的分类 主要火成岩分类简表 最主要的火成岩 n超基性岩类（橄榄岩金伯利岩类） n基性岩类（辉长岩玄武岩类） n中性岩类 n酸性岩类

16、（花岗岩流纹岩类）n脉岩类 n火山玻璃岩类 超基性岩类n橄榄岩 ：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。n苦橄玢岩 ：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。n金伯利岩：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。基性岩类 n辉长岩 n辉绿岩 n玄武岩 辉长岩n为基性深成岩，主要矿物是富钙斜长石和 辉石，还有少量橄榄石和角闪石。n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。辉长岩辉绿岩n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。n矿物成分与辉长岩相当，多呈岩床、岩墙 产出。玄武岩n特征：是典型的喷出岩多呈黑、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