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普通地质学—岩浆作用及火成岩

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普通地质学—岩浆作用及火成岩_第1页
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-第三章岩浆作用与火成岩岩石按其地质成因划分为:火成岩、沉积岩、变质岩三大类火成岩〔岩浆岩〕是三大类岩石的主体,占地壳岩石体积的64.7%它由岩浆冷凝形成,是岩浆作用的最终产物岩浆作用:指岩浆发育、运动、冷凝固结成为火成岩的作用,包括喷出作用、侵入作用第一节喷出作用与喷出岩一、 岩浆的概念岩浆:地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体其成分主要为硅酸盐,富含挥发份岩浆温度一般为800-1200℃一般存在于地下数公里至数十公里岩浆是具有较大黏性的流体影响黏性的因素有:1.化学成分:一局部为Si和局部Al的氧化物,构成络阴离子,根本形式为[SiO4]4-和[AlSi3O8]-;另一局部为Fe、Mg、Ca、Na、K等金属离子构成阳离子阴阳离子呈互为消长关系,假设阴离子含量高,那么黏性大2.温度:温度高,黏性小3.气泡与呈溶解状态的挥发物的多少:气泡多,黏性大。

溶解状态的挥发物数量越多,黏性小岩浆黏性的大小和挥发物的含量,决定了火山喷发的猛烈程度二、喷出作用与喷发产物喷出作用〔火山作用〕:岩浆喷出地表、冷凝固结的过程火山:是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷出地表,而形成的具有特殊机构及形态的地质体喷发物有气体、固体、液体三类1.气体喷发物岩浆上升,挥发性成分在围压降低的条件下,会以气体形式别离出来气体喷发物以水蒸气为主,其含量常达60%以上此外有CO2,硫化物,以及少量CO、H2、HCl等气体具有高度活动性,是火山喷发的前导,贯穿火山喷发的始终:①如果气体逸出量越来越多,气体中的硫质成分越来越浓,气体的温度就会越来越高,就是大规模火山喷发降临的预兆②如果气体逸出量逐渐减少,气体中CO2成分逐渐增多而硫质成分逐渐减少,且气体温度逐渐降低,那么意味着火山活动在减弱2.固体喷发物火山碎屑物:火山的固态喷出物来源多方面:〔1)火山通道中原先凝固的熔岩;〔2)火山通道周围的围岩;〔3)岩浆喷至空中冷却凝固的产物火山碎屑物按其性质和大小分类:火山灰——粒径<2mm火山尘——粒径< 0.05mm火山砂——粒径0.05-2mm 火山灰中含有大量SO2、CO2、氯化物、CH4等气体,具有危害性:①进入人或动物肺部,会导致窒息;②破坏臭氧层;③遮挡太,使地球气温下降、变冷;④高温的SiO2化合物进入飞机发动机,导致发动机停转。

〔2〕火山砾——粒径2-50mm〔3〕火山渣〔熔渣〕——粒径数cm-数十cm,多孔洞,似炉渣〔4〕火山弹——粒径>50mm,常见纺锤状、球状、次圆状〔5〕火山块——粒径>50mm,常为棱角状火山碎屑岩: 由火山碎屑物堆积并固结而成的岩石火山灰→单独成岩→凝灰岩;火山砾+火山渣→火山灰胶结→火山角砾岩;火山块>50mm→火山灰胶结→火山集块岩;火山渣→快速冷凝的岩浆块→浮岩〔色浅、质轻、浮于水〕3.液体喷发物熔岩:液体喷发物熔岩流:熔岩沿地面斜坡或山谷流动,其前端呈舌状熔岩被:分布面积宽广的熔岩流岩石导热性差,熔岩的外壳虽已冷凝或根本冷凝,但部可保持熔融状态,继续流动故在部熔体流动的推挤力以及因外壳冷凝而产生的收缩力作用下,熔岩外表常常发生变形波状〔绳状〕熔岩:外表较光滑,呈波状起伏,或扭曲似绳索状为黏性较小、流动性较强的熔岩所常有块状熔岩:熔岩表层破碎成大小不等的棱角状块体并杂乱堆积者为黏性较大、流动性较弱的熔岩所常有火山:较粗的固体喷发物及熔岩一般就地堆积,在地面构筑起一定规模的山体火山锥:火山外形似锥体火山口:锥顶常有圆形洼坑,是火山物质喷溢的出口火山通道:火山口下有呈管状的通道与地下岩浆的源区-岩浆房相连。

火山颈:充填于火山通道上部已冷凝的岩浆4.火山喷发方式①中心式喷发:岩浆沿管状通道上涌,从火山口中喷出其火山锥形态在平面上多为圆形或椭圆形②裂隙式喷发:岩浆沿地壳中狭长裂缝〔断裂带〕喷出喷出岩〔火山岩〕:由火山喷发物形成的岩石包括火山碎屑岩、熔岩三、喷出岩浆的类型及其喷发特征岩浆中Si02的含量对岩浆的性质及岩浆喷发特征起着决定性作用Si02含量越高,粘性越大一般根据Si02含量将岩浆分为4种:①超基性岩浆〔SiO2<45%〕富含铁、镁氧化物,缺少钠、钾氧化物;熔岩冷凝速度较快代表性岩石:科马提岩②基性岩浆〔玄武岩浆〕(SiO2:45~52%) 岩浆温度为1000-1200℃,黏性小以裂隙式喷发为主;代表性岩石:玄武岩陆地上喷发:多具波状〔绳状〕,少见块状熔岩;海底中喷发:常形成枕状构造玄武岩常呈黑色,致密,常有气孔,密度较大由辉石、斜长石组成与浮岩区别:浮岩颜色较浅、密度较小、浮于水③中性岩浆〔安山岩浆〕(SiO2:52~65%) 岩浆温度为900-1000℃代表性岩石:安山岩;由中性斜长石与角闪石组成④酸性岩浆〔花岗质岩浆〕(SiO2:>65%) 岩浆温度650-800℃代表性岩石:流纹岩。

由石英、钾长石与钠长石组成中性与酸性岩浆黏性较大,尤其以酸性岩浆为甚,故喷发常很猛烈中性熔岩的颜色一般较玄武岩略浅,而酸性熔岩的颜色属于浅色黏性由小到大:超基性、基性、中性、酸性;颜色由深到浅:超基性、基性、中性、酸性四、火山喷发的间歇性间歇期长短不一,有的数年,数十年,有的数百年甚至更长破火山口:比原有火山口大得多的洼地火山口湖:洼地常积水成湖根据火山活动的状况,火山可分为:活火山:仍在活动或周期性不断活动的火山;死火山:人类历史以来未曾活动的火山;休眠火山:人类历史上曾经活动过,但长期以来处于静止状态的火山〔有可能再度活动而变为活火山〕五、世界火山的分布1、环太平洋火山带〔近300余座活火山〕占全球活火山数的60%以上这一火山带的位置正好环绕太平洋,因而有火环之称环太平洋火山带主要喷发中、酸性岩浆,尤其以喷发中性安山岩浆为特征2、地中海-印度尼西亚火山带〔阿尔卑斯-喜马拉雅〕活火山70余座,喷发的岩浆性质从基性到酸性均有3、大洋中脊火山带洋脊是绵延全球个大洋洋底的山脉,有活火山60余座,分布于大西洋、太平洋及印度洋的洋脊局部有的火山在水下喷发,有的火山已露出水面,成为火山岛4、红海沿岸和东非裂谷火山带〔22座〕我国活火山有限,主要见于和东北。

第二节侵入作用与侵入岩一、侵入作用概述侵入作用:深部岩浆向上运移,侵入周围岩石,在地下冷凝、结晶、固结成岩的过程侵入岩:侵入作用形成的岩石侵入体:被周围岩石封闭起来的岩浆固结体围岩:包围侵入体的原有岩石根据岩浆侵入深度的不同可分为:深成侵入作用〔深度>地下10km〕:深成侵入体中深成侵入作用〔地下3km-地下10km〕:中深成侵入体浅成侵入作用〔深度<3 km〕:浅成侵入体二、侵入岩的产状侵入岩的产出状态〔产状〕:指其形状、大小、展布方向及其与围岩的关系根据侵入体与围岩的接触关系分为整合侵入体和不整合侵入体1、整合侵入体:指与围岩的层理或片理呈平行接触关系的侵入体按其形态又可分:①岩床:岩浆顺围岩的层间空隙挤入、扩展后冷凝,固结成岩侵入体呈层状或板状,其延伸方向与围岩层理平行厚几米-几百米,以基性、超基性岩体为主;②岩盆:平面上呈圆形,顶底面下凹的盆状侵入体,规模一般较大,多由基性岩或碱性岩组成;③岩盖:底部平坦,顶部拱起的透镜状侵入体,规模一般不大,直径3-6km、厚1km,形成深度一般较浅,以中酸性侵入体为主2、不整合侵入体:切穿围岩层理或片理的侵入体常见的有:岩基:规模较大的侵入岩体,一般出露面积>100km2,可达几千km2,平面上常呈长圆形,其上与岩株相连。

岩株:规模较大的侵入岩体,但出露面积一般<100km2,平面上近圆形或不规那么形,似树干,故又叫岩干;岩墙〔岩脉〕:与围岩层理或片理斜交的脉状或板状侵入体,厚一般几厘米-数十米、长数米-数千米;三、侵入岩的主要类型1、超基性岩〔SiO2<45%〕主要由橄榄石、辉石和少量的基性斜长石组成,不含石英代表性岩石:橄榄岩,辉石橄榄岩等,黑色,多具粒状构造,岩石致密,密度大2、基性岩(SiO2:45~52%)主要由辉石和基性斜长石组成,根本不含石英代表性岩石:辉长岩,因辉石呈黑色,斜长石呈白色,故常呈黑白斑杂颜色,粗晶状或似斑状构造,密度较大3、中性岩(SiO2:52~65%)主要由角闪石和中性斜长石组成,可含少量辉石或黑云母或石英代表性岩石:闪长岩,呈黑绿色,粗晶状或似斑状构造,岩石致密,呈块状4、酸性岩(SiO2>65%)由更长石、钠长石、钾长石、石英、黑云母或白云母组成,可含少量角闪石代表性岩石:花岗岩,颜色浅,等状粒、似斑状构造普遍斑岩:斑晶由钾长石、钠长石和石英组成者;玢岩:斑晶由斜长石〔钠长石、钙长石〕组成者第三节岩浆岩的构造和构造一、岩浆岩的构造岩浆岩构造:指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、形态及晶粒间的关系。

可以反映岩浆结晶的冷凝速度、温度和深度1.冷凝慢,晶粒粗大,晶形完好;冷凝快,晶粒细小,晶形不规那么;冷凝极快,形成非晶质2.结晶早,晶粒较粗,晶形较好;结晶晚,受空间限制,晶粒细小,晶形不规那么1、按矿物结晶程度分:①显晶质构造:由矿物晶粒组成,可用肉眼识别粗粒构造(>5mm)中粒构造(5~1mm)细粒构造(1~0.1mm)②隐晶质构造:晶粒细小,肉眼看不清楚③玻璃质构造:未结晶,显微镜下也不能看清2.按矿物颗粒大小分:等粒构造:矿物颗粒根本相等不等粒构造:矿物颗粒大小相差显著大的称为斑晶,小的或未结晶的称为基质斑晶:晶形较完整,是在高温、深部环境慢慢结晶形成;基质:晶形多不规那么,形成于冷凝较快的浅部环境似斑状构造:基质为显晶质且成份与斑晶一样的不等粒构造斑状构造:基质为隐晶质或玻璃质的不等粒构造二、岩浆岩的构造岩浆岩构造:指岩浆岩中矿物集合体的形态、大小及相互关系1.块状构造:岩石呈均匀的块体属岩浆岩中最常见的构造;2.流动构造:岩石中柱状或片状矿物或捕虏体彼此平行呈定向排列说明岩浆边冷凝边流动流纹构造:火山熔岩中不同成分和颜色的条带,以及拉长的气孔相互平行排列常见于酸性或中性熔岩,以流纹岩最典型;3.气孔构造、杏仁构造气孔构造:在熔岩中或浅成脉体边缘呈圆球形、椭球形的空洞。

杏仁构造:气孔被矿物质填充4.枕状构造:多见于水下喷发形成的玄武岩、安山岩5.球状构造:多发育在辉长岩和闪长岩中6.晶洞构造:常见于碱性花岗岩中7.层状构造:火山碎屑岩中第四节岩浆岩的分类一、岩浆岩〔火成岩〕化学成分特征岩浆岩中化学元素主要为:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等;总量达99%以上按氧化物计:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O等二、矿物成分特征岩浆岩的主要矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等,占99%以上颜色较浅的称浅色矿物,以SiO2和K、Na、Al硅酸盐类为主,故又称硅铝〔长英质〕矿物;如石英、长石等颜色较深的称暗。

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