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1、地质学专业岩浆岩岩石学考教分离试卷1标准答案一、 名词解释（每题3分，共15分）1.岩浆：岩浆是上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体(熔体)。2.次火山岩：是与火山岩同源的、呈侵入产状的岩石。它与火山岩有“四同”：同时间但一般较晚；同空间但分布范围较大；同外貌但结晶程度较好；同成分但变化范围及碱度较大。侵入深度一般3.0km，又可分为：近地表相00.5km；超浅成亚相0.51.5km；浅成亚相1.53.0km。3.辉长结构：基性斜长石和辉石的自形程度几乎相等，均呈半自形它形粒状。这种结构是辉石和斜长石含量近于共结比时，同时从岩浆中析出的结果，是基性深成相的
2、典型结构。4.安山岩：是与闪长岩化学成分相当的喷出岩，致密块状，有时具气孔构造。具斑状结构或隐晶质结构，斑晶为斜长石(中性斜长石)、辉石、角闪石和黑云母。基质常见交织结构或玻晶交织结构。5.原生岩浆：岩浆起源于上地幔和地壳底层，把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原生岩浆。二、填空题（每题2.5分，共15分）1. 火山岩常见岩相有溢流相，爆发相，侵出相，火山颈相，次火山相，火山沉积相六种。2. 按SiO2含量，岩浆岩可分为超基性岩，基性岩，中性岩，酸性岩四类。按里特曼指数（）又分为钙碱性(9)三个系列。3. 岩浆岩色率是指岩浆岩中暗色矿物的百分含量，根据岩浆岩中造岩矿物的化学成分，可将矿物分为硅铝
3、矿物，铁镁矿物两类。4. 根据矿物在岩浆岩中的含量和在岩浆岩分类中的作用，可以分为主要矿物，次要矿物 ， 副矿物 三类。5. 斑岩和玢岩仅用于浅成岩中斑状结构的岩石。斑晶以斜长石和暗色矿物为主，称玢岩；斑晶以石英、碱性长石和似长石为主，称斑岩。6. 蛇绿岩套并不是一种岩石名称，而是一种特殊的岩石组合，该组合由上往下由镁铁质火山杂岩，镁铁质席状岩墙杂岩，辉长岩质杂岩和超镁铁质杂岩组成。三、简答题（每题10分，共50分）1 说明钙碱性系列岩浆岩的深成相及喷出相的代表性岩石名称及次生变化。岩石类型深成相喷出相次生变化超基性岩橄榄岩苦橄岩常见的次生变化有蛇纹石化、碳酸盐化、绿泥石化等。蛇纹石化：超基性
4、岩中的橄榄石、辉石被蛇纹石交代的作用叫蛇纹石化作用。碳酸盐化：当富含CO2的热液作用于超基性岩时，橄榄石常变成滑石和菱镁矿，有时也伴生有蛇纹石。绿泥石化：橄榄石和辉石以及先期形成的蛇纹石均可被绿泥石交代。基性岩辉长岩玄武岩辉石的纤闪石化，即辉石被纤维状绿色角闪石(阳起石和透闪石的集合体)所代替；辉石的绿泥石化，辉石变成绿泥石和碳酸盐，并析出氧化铁。基性斜长石则发生钠黝帘石化，即它分解成钠长石、黝帘石和绿帘石的细粒集合体。中性岩闪长岩安山岩闪长岩中的暗色矿物一般可遭受绿泥石化、绿帘石化，斜长石多遭受钠黝帘石化。此外岩石尚可遭受碳酸盐化和硅化。硅化就是岩石在热液作用下分解成细粒或隐晶质石英集合体。
5、喷出岩特别是安山岩中，角闪石和黑云母常生成暗化边。这是由于岩浆喷出地表后压力突然降低，并发生氧化作用，角闪石不稳定而发生熔蚀、分解而形成的，它们是磁铁矿和辉石的细粒集合体。安山岩在热液作用下常蚀变而成青盘岩。此种蚀变产物是绿帘石、绿泥石、钠长石、绢云母、石英和碳酸盐矿物的细粒集合体。酸性岩花岗岩、花岗闪长岩流纹岩、英安岩花岗岩的主要次生变化是云英岩化、硅化、钠长石化、绢云母化、高岭石化等。钠长石化和绢云母化主要发生在长石类矿物中，即长石被钠长石和绢云母所交代。高岭石化则是表生作用下长石分解而成高岭石。玻璃质喷出岩在热液作用下易发生“脱玻化”，或经过长久的地质年代后发生“脱玻化”。2 简述原生岩
6、浆种类的不同观点，主要的原生岩浆种类有那些？它们的起源条件是什么？根据目前研究，岩浆起源于上地幔和地壳底层，并把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原始岩浆。岩浆岩种类虽然繁多，但原始岩浆的种类却极其有限，一般认为仅三、四种而已，即只有超基性(橄榄)岩浆、基性(玄武岩浆)、中性(安山)岩浆和酸性(花岗或流纹)岩浆。当然，对这个问题的认识也经过一个长期历史发展过程。在十九世纪中叶布恩森(Bonson,1851)曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原始岩浆的主张，但关于花岗岩浆的论点一直未受重视，一些学者却坚持认为只有一种玄武岩浆，而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。这就是本世纪初至20年代期间风行一时的
7、岩浆成因一元论。最早提出一元论者是戴里(Daly)和鲍文。但一元论不能解释这样一个众所周知的地质事实，即花岗岩在大陆地壳中的分布要比玄武岩广得多，例如据计算，花岗岩的分布面积比玄武岩大五倍，比其他深成岩大二十倍，并且花岗岩几乎不与玄武岩共生。进入本世纪三十年代，列文生列森格和肯尼迪(Kenndy,1933)根据花岗岩和玄武岩同为地壳中分布最广的岩浆岩这一事实，又重新昌导花岗岩浆和玄武岩浆两种原始岩浆的论点，即所谓岩浆成因二元论。本世纪中期前后，有人针对环太平洋“安山岩线”和阿尔卑斯型超基性侵入岩这种地质事实，又提出了安山岩浆和橄榄岩浆的论点。于是进入了所谓岩浆成因的多元论阶段。目前认为种类繁多
8、的岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。玄武岩浆是上地幔物质(地幔岩)局部熔融的产物。目前推断，在上地幔的不同深度上通过局部熔融产生三种岩浆，即：拉斑玄武岩浆：约小于15公里；高铝玄武岩浆：约1535公里；碱性玄武岩浆：约3575公里。花岗岩浆：是大陆地壳深部物质重熔的产物。根据理论计算，在不同深度上可能形成性质稍有差异的花岗岩浆。例如在约10公里的深度上形成活动性很弱的岩浆，许多巨型花岗岩岩基即由此种岩浆形成；大约在20公里深度上可生成活动性很强的岩浆，能够上侵至地壳浅部形
9、成浅成侵入体，以至喷出地表形成流纹岩。花岗岩浆通过同化作用可形成中性岩和碱性岩。但是，并非所有花岗岩均来自花岗岩浆。一些花岗岩是由混合岩化作用形成的。安山岩浆：提出该岩浆存在的主要论点是环太平洋地区广泛地分布着安山岩。板块学说认为此种岩浆的生成模式是：当玄武岩洋壳到达海沟并向下俯冲时，玄武岩及其上覆的洋底沉积物发生局部熔融即可形成安山岩浆，其俯冲下插的深度达95公里时即可发生这一作用。对于大陆内部的安山岩，有人则认为是地幔或地壳深部局部熔融产生的安山岩浆活动的产物，其深度约为60公里。橄榄岩浆：是上地幔物质大约在80至160公里的深度上局部熔融的产物。此种岩浆形成的侵入岩多沿深大断裂或平行于褶
10、皱带的走向分布，许多独立的超基性岩体呈串珠状分布，构成绵延数百公里的岩带。3何谓局部熔融或重熔作用？它们在岩浆起源中的意义是什么？局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念，大致解释如下：和单种矿物比较起来，岩石在熔化时有下列两个特点：第一，是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点；第二，是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间，而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。岩石熔化时之所以出现上述特点，是因为岩石是由多种矿物组成的，不同的矿物其熔点也不相同，在岩石熔化时，不同矿物的熔化顺序自然不同。一般的情况是：矿物或岩石中SiO2和K2O含量愈高，即组分愈趋向于“酸性”,愈易熔化，称为易熔
11、组分；反之，矿物或岩石中FeO、MgO、CaO含量愈高，即组分愈趋于“基性”,愈难熔化，称为难熔组分。所以，岩石开始熔化时产生的熔体中SiO2、K2O、Na2O较多，熔体偏于酸性，随着熔化温度的提高，熔体中铁、镁组分增加而渐趋于基性。根据上述地质观察，人们得出了局部熔融的概念，即在岩石开始熔化至全部熔化的温度区间内，岩石中的易熔组分(酸性组分)先熔化，产生酸性熔体，残留体为较基性的难熔固体物质。随着温度增高，熔体数量增加，其基性成分也逐渐增加；当温度达到或超过岩石全部熔化的温度时，岩石全部熔化，熔体成分和被熔化的原岩成分一致。岩石的局部熔融作用又叫重熔作用或深熔作用。岩石局部熔融基本是按石英长
12、石橄榄石的顺序进行。由于地壳深部和上地幔的温度很高，固态地壳物质和上地幔物质同样也会发生局部熔融或重熔作用，一般认为上地幔物质的局部熔融产生橄榄岩浆、玄武岩浆；而地壳深部(底层)岩石的局部熔融作用产生花岗岩浆。4简述玄武岩的基本分异模式。从玄武岩浆中可以直接冷凝结晶成玄武岩和辉长岩。玄武岩浆通过分异作用也可生成少量的中性岩和酸性岩，但自然界少见，仅是一种实验和理论上的可能性。可是通过玄武岩浆的分异作用产生超基性岩，则有充分的实验、理论和地质根据，例如超基性基性层状侵入杂岩体就是最好的例证。要求学生画出玄武岩的基本分异模式图和鲍文反应系列图。5解释斑状结构与似斑状结构的概念，并对比分析这两种结构
13、类型的区别。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，这点可与不等粒结构相区别。斑状与似斑状结构的区别是：如果基质为隐晶质及玻璃质，则称斑状结构；如果基质为显晶质，则称似斑状结构。斑状结构中斑晶和基质为不同世代的产物，似斑状结构中斑晶和基质基本上为同一世代的产物。可以列表对比。四、论述题（20分）试述钙碱性系列超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩的化学成分，矿物组合特征及其演化规律。超基性岩主要代表性岩石为橄榄岩苦橄岩。本类岩石的化学成分特点是SiO2含量很低(45%)，贫K2O和Na2O，而富含FeO和MgO。岩石中铁镁矿物占绝对优势，主要是
14、橄榄石和辉石，其次是角闪石，黑云母则很少出现，不含或很少含斜长石(010%)。常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。岩石颜色深，色率大于75%，比重大，常呈块状构造。超基性侵入岩在地表出露有限，按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。按其主要矿物含量可分为：纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩和角闪岩。基性岩主要代表性岩石为辉长岩玄武岩。本类岩石的化学成分特点是SiO2含量低至中等(4552%),CaO、Al2O3、FeO、MgO含量高(尤其前二者)，Na2O和K2O低。岩石主要由辉石和斜长石组成，有时含橄榄石、角闪石、黑云母、石英、碱性长石。辉石多为单斜辉石(单斜晶系)和紫苏辉石(斜方晶系)，斜
15、长石则为基性斜长石。岩石呈灰黑色或深灰色，颜色一般较深，比重大。玄武岩成分与辉长岩相当，多呈现黑色、灰黑色、黑绿色，风化后呈暗红色或黑褐色。常为细粒至隐晶结构，也可有玻璃质结构和斑状结构，致密块状，多具气孔和杏仁构造。水下喷发者具枕状构造。柱状节理普遍发育。肉眼观察有时可见到斜长石的细小晶体，辉石则不易鉴别。若出现橄榄石，则多呈较大的斑晶或包裹体。中性岩主要代表性岩石为闪长岩安山岩。本类岩石化学成分特点是：SiO2含量中等(5366%)；FeO、MgO、CaO较基性岩明显减少；Na2O和K2O显著增加；Al2O3在15%左右。主要矿物成分是中性斜长石和角闪石，辉石和黑云母次之。常见副矿物有磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石等。颜色较浅，色率约30%。全晶质中细粒半自形粒状结构，块状构造。典型的闪长岩由中性斜长石(6575%)和普通角闪石(2535%)组成，两者比例约2：1，不含碱性长石和石英。中性斜长石除有时可见聚片双晶外，在较大的晶体上有时尚可见到环带状构造。角闪石多呈墨绿色，常呈细柱状。一般本类岩石可含少量石英和碱长石，但石英含量不超过20%，碱长石的含量不超过10%，当闪长岩中出现这两种矿物时，表明它已向酸性侵入岩过渡，若超过上述限量就应划归到酸性侵入岩。安山岩是与闪长岩成分相当的喷出岩，具斑状结构或隐晶质结构，斑晶为斜长石
