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1、第八章 岩浆岩总论 绪论：岩石；岩石学；岩石学研究内容绪论：岩石；岩石学；岩石学研究内容第一节第一节岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩 岩浆的概念与特征岩浆的概念与特征 岩浆岩及其基本分类岩浆岩及其基本分类第二节第二节 岩浆岩的物质组成岩浆岩的物质组成 岩浆岩的化学组成岩浆岩的化学组成 岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分 矿物成分与化学成分之间的关系矿物成分与化学成分之间的关系1. 1. 岩岩 石石 n n岩岩岩岩石石石石是是是是矿矿矿矿物物物物集集集集合合合合体体体体（有有有有的的的的岩岩岩岩石石石石含含含含火火火火山山山山玻玻玻玻璃璃璃璃或或或或者者者者主主主主要要要要由由由由火火火火山山山山玻玻玻玻
2、璃璃璃璃组组组组成成成成），是是是是按按按按一一一一定定定定的的的的结结结结构构构构构构构构造造造造组成的固体物质基本属性。组成的固体物质基本属性。组成的固体物质基本属性。组成的固体物质基本属性。n n岩岩岩岩石石石石又又又又是是是是地地地地质质质质体体体体，是是是是以以以以岩岩岩岩体体体体或或或或岩岩岩岩层层层层为为为为单单单单位位位位彼彼彼彼此此此此交交交交错错错错重重重重叠叠叠叠组组组组成成成成岩岩岩岩石石石石圈圈圈圈，是是是是岩岩岩岩石石石石圈圈圈圈发发发发展展展展演演演演化化化化过过过过程程程程中经不同地质作用生成的地质属性。中经不同地质作用生成的地质属性。中经不同地质作用生成的地质
3、属性。中经不同地质作用生成的地质属性。绪论绪论 2. 2. 岩岩 石石 学学 n n岩岩岩岩石石石石学学学学是是是是以以以以天天天天然然然然岩岩岩岩石石石石为为为为研研研研究究究究对对对对象象象象的的的的地地地地球球球球科科科科学学学学的重要学科。的重要学科。的重要学科。的重要学科。n n根根根根据据据据研研研研究究究究对对对对象象象象的的的的不不不不同同同同，分分分分为为为为岩岩岩岩浆浆浆浆岩岩岩岩石石石石学学学学（火火火火成岩石学）、沉积岩石学和变质岩石学。成岩石学）、沉积岩石学和变质岩石学。成岩石学）、沉积岩石学和变质岩石学。成岩石学）、沉积岩石学和变质岩石学。绪论绪论3. 3. 岩浆岩
4、石学的研究内容岩浆岩石学的研究内容 1 1）岩类学：）岩类学： 2 2）岩石共生系列：）岩石共生系列： 3 3）岩石地球化学：）岩石地球化学： 4 4）实验岩石学：）实验岩石学： 5 5）理论岩石学：）理论岩石学：6 6）成矿岩石学：）成矿岩石学： 绪论绪论第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩 1.1.岩浆与岩浆岩的概念岩浆与岩浆岩的概念 岩浆：是天然形成与上地幔或地壳深部、含有岩浆：是天然形成与上地幔或地壳深部、含有挥发分和固体组分、粘稠的、以硅酸盐为主要挥发分和固体组分、粘稠的、以硅酸盐为主要成分的高温熔融体成分的高温熔融体 岩浆岩：在一定条件下由岩浆作用形成的岩石岩浆岩：在一定条件下由
5、岩浆作用形成的岩石叫做岩浆岩，或者火成岩叫做岩浆岩，或者火成岩 2. 2. 岩浆岩及其分类岩浆岩及其分类 1 1）侵入岩和侵入作用）侵入岩和侵入作用 2 2）喷出岩和火山作用）喷出岩和火山作用第八章第八章火成岩的产状火成岩的产状第八章第八章侵入岩和火山岩的区分侵入岩和火山岩的区分产状产状火山口火山口火山岩火山岩岩床岩床岩墙岩墙岩颈岩颈第八章第八章1 1 岩浆成分：岩浆成分：硅酸盐岩浆占绝对优势，只有极少数是碳酸盐岩浆、硅酸盐岩浆占绝对优势，只有极少数是碳酸盐岩浆、硫化物或者氧化物岩浆；硫化物或者氧化物岩浆；硅酸盐的化学成分硅酸盐的化学成分：O、Si、Al、Mg、Fe、Ca、Na、K、Ti、P
6、等等这些化学元素在岩浆中多呈离子、原子或者离这些化学元素在岩浆中多呈离子、原子或者离子团的形式出现。子团的形式出现。硅酸盐岩浆硅酸盐岩浆SiO2SiO2的含量（的含量（wt%)wt%)：酸性岩浆（酸性岩浆（63）；中性岩浆（）；中性岩浆（6352）；）；基性岩浆（基性岩浆（5245）；超基性岩浆（）；超基性岩浆（45）第一节第一节 岩浆及其结晶作用岩浆及其结晶作用第八章第八章2 2 岩浆的密度：岩浆的密度：与成分、压力有关。元素分子量与成分、压力有关。元素分子量大，密度高；压力大，密度高；大，密度高；压力大，密度高；3 3 岩浆的粘度岩浆的粘度：与成分、阳离子种类、压力、温与成分、阳离子种类、
7、压力、温度、所含的挥发组分有关，其中最重要的是度、所含的挥发组分有关，其中最重要的是SiO2的含量；的含量； 成分：成分：SiO2含量越高，岩浆粘度越大；含量越高，岩浆粘度越大； 温度：温度：岩浆温度越高，岩浆粘度越小；岩浆温度越高，岩浆粘度越小； 压力：压力：岩浆静压力越大，岩浆粘度越大；岩浆静压力越大，岩浆粘度越大； 阳离子种类：阳离子种类：K、Na、Ca、Al等阳离子含量多时，等阳离子含量多时，粘度大；粘度大；Fe、Mg、Mn等阳离子含量多时粘度小；等阳离子含量多时粘度小；挥发性组分含量：挥发性组分含量：挥发性组分含量多，岩浆粘度小。挥发性组分含量多，岩浆粘度小。第八章第八章第一节第一节
8、 岩浆及其结晶作用岩浆及其结晶作用4 4 岩浆中的挥发组分：岩浆中的挥发组分： H H 2 2O-99%O-99%；COCO2 2、CHCH4 4、SOSO2 2（高温）、高温）、H H2 2S S（低温）等低温）等5 5 岩浆的温度：岩浆的温度： 1) 1)喷出熔岩温度的估计值喷出熔岩温度的估计值( (岩石熔融实岩石熔融实验验) )： 玄武岩类：玄武岩类： 1100- 1100-13001300o oC C 左右左右 玄武安山岩类：玄武安山岩类：1000 -11001000 -1100o oC C 左右左右 流纹岩：流纹岩： 780-790 780-790 o oC C 左右左右第八章第八章
9、第一节第一节 岩浆及其结晶作用岩浆及其结晶作用5 5 岩浆的温度：岩浆的温度：2) 2) 可以用矿物温度计推对算出岩浆的温度可以用矿物温度计推对算出岩浆的温度: :例如例如, ,一定压力下橄榄石结晶温度为一定压力下橄榄石结晶温度为1200,1200,岩浆的温度至少要高于此温度岩浆的温度至少要高于此温度. .3) 3) 或者从火山口附近熔岩流中直接测得或者从火山口附近熔岩流中直接测得: :第八章第八章第一节第一节 岩浆及其结晶作用岩浆及其结晶作用6 6 岩浆的结晶作用岩浆的结晶作用n n岩浆的结晶作用：岩浆的结晶作用：岩浆中各种离子和络阴离岩浆中各种离子和络阴离子团围绕一些结晶中心，按照一定的规
10、则进子团围绕一些结晶中心，按照一定的规则进行排列，并按照一定的结晶顺序结晶出矿物行排列，并按照一定的结晶顺序结晶出矿物晶体的过程。晶体的过程。n n影响因素：影响因素：成分、粘度、冷却速度、挥发性成分、粘度、冷却速度、挥发性组分含量。组分含量。n n矿物结晶顺序：矿物结晶顺序：鲍文反映序列鲍文反映序列第八章第八章橄榄石橄榄石辉石辉石 基性斜长石基性斜长石角闪石角闪石 中性斜长石中性斜长石黑云母黑云母 酸性斜长石酸性斜长石超基性岩类超基性岩类中性岩类中性岩类酸性岩类酸性岩类基性岩类基性岩类钾长石钾长石白云母白云母石英石英镁镁铁铁矿矿物物系系列列硅硅铝铝矿矿物物系系列列鲍文反应系列（据鲍文反应系列
11、（据N.L.Bowen, 1922)N.L.Bowen, 1922)岩浆岩的基本分类岩浆岩的基本分类n n侵入岩（侵入岩（Intrusive rockIntrusive rock）：）： 岩浆侵入到地壳上部（并非地球表面）冷凝岩浆侵入到地壳上部（并非地球表面）冷凝而成的岩石；因其侵入深度不同可分为而成的岩石；因其侵入深度不同可分为“深深成侵入岩成侵入岩”和和“浅成侵入岩浅成侵入岩”n n喷出岩（喷出岩（Eruptive rockEruptive rock）：）： 又被称为火山岩，是由火山口喷出地表后冷又被称为火山岩，是由火山口喷出地表后冷凝和堆积形成的岩石。包括火山熔岩、火山凝和堆积形成的岩石
12、。包括火山熔岩、火山碎屑岩和次火山岩。碎屑岩和次火山岩。第八章第八章第二节第二节 岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分 一一 岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分 1. 1. 主要造岩元素：主要造岩元素：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na、Ti等等9种元素。种元素。 2. 2. 微量元素微量元素 3. 3. 稀土元素稀土元素 4. 4. 同位素同位素岩浆岩的化学成分通常用氧化物表示，即岩浆岩的化学成分通常用氧化物表示，即SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、FeOFeO、Fe2O3Fe2O3、MgOMgO、CaOCaO、K2OK2O、Na2ONa2O、TiO2TiO2等，约占总量的等，约占总
13、量的9999以上。以上。第八章第八章岩浆岩的化学成分分类岩浆岩的化学成分分类n n根据岩浆岩中根据岩浆岩中SiO2含量分类：含量分类：n n超基性岩：超基性岩：SiO2含量小于含量小于45；n n基性岩：基性岩：SiO2含量介于含量介于4552之间；之间；n n中性岩：中性岩：SiO2含量介于含量介于5265之间；之间；n n酸性岩：酸性岩：SiO2含量大于含量大于65；n n岩浆岩中岩浆岩中SiO2含量很少超过含量很少超过75，因此，因此，有人将有人将SiO2含量大于含量大于75的叫做的叫做超酸性岩。超酸性岩。二二 岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分1 1 1 1 按照矿物在岩石中分类命名中的
14、作用划分：按照矿物在岩石中分类命名中的作用划分：按照矿物在岩石中分类命名中的作用划分：按照矿物在岩石中分类命名中的作用划分： 1 1 1 1）主要矿物：）主要矿物：）主要矿物：）主要矿物：划分大类起决定作用；划分大类起决定作用；划分大类起决定作用；划分大类起决定作用； 2 2 2 2）次要矿物：）次要矿物：）次要矿物：）次要矿物：划分大类意义不大但影响命名；划分大类意义不大但影响命名；划分大类意义不大但影响命名；划分大类意义不大但影响命名； 3 3 3 3）副矿物：）副矿物：）副矿物：）副矿物：含量少于含量少于含量少于含量少于1 1 1 1的矿物；的矿物；的矿物；的矿物；2 2 2 2 按照矿
15、物的颜色和化学成分划分：按照矿物的颜色和化学成分划分：按照矿物的颜色和化学成分划分：按照矿物的颜色和化学成分划分： 1 1 1 1）暗色矿物：）暗色矿物：）暗色矿物：）暗色矿物：富含富含富含富含MgMgMgMg、Fe Fe Fe Fe 的硅酸盐矿物；的硅酸盐矿物；的硅酸盐矿物；的硅酸盐矿物； 2 2 2 2）浅色矿物：）浅色矿物：）浅色矿物：）浅色矿物：富含富含富含富含SiSiSiSi、Al Al Al Al 的硅酸盐矿物；的硅酸盐矿物；的硅酸盐矿物；的硅酸盐矿物；3 3 3 3 按照矿物成因：按照矿物成因：按照矿物成因：按照矿物成因： 1 1 1 1）原生矿物：）原生矿物：）原生矿物：）原生
16、矿物：岩浆中直接结晶的矿物；岩浆中直接结晶的矿物；岩浆中直接结晶的矿物；岩浆中直接结晶的矿物； 2 2 2 2）次生矿物：）次生矿物：）次生矿物：）次生矿物：岩石后期地质作用过程中形成的矿物。岩石后期地质作用过程中形成的矿物。岩石后期地质作用过程中形成的矿物。岩石后期地质作用过程中形成的矿物。n n钙碱性岩石钙碱性岩石 1 1）橄榄岩主要矿物组合：）橄榄岩主要矿物组合：橄榄石（或者）橄榄石（或者）和辉石；和辉石； 2 2）辉长岩玄武岩中矿物组合：）辉长岩玄武岩中矿物组合：辉石基辉石基性斜长石；性斜长石； 3 3）闪长岩安山岩中矿物组合：）闪长岩安山岩中矿物组合：中性斜长中性斜长石角闪石；石角闪
17、石； 4 4）花岗岩主要矿物组合：）花岗岩主要矿物组合：石英碱性长石石英碱性长石酸性斜长石黑云母；酸性斜长石黑云母；三三 岩浆岩矿物共生组合岩浆岩矿物共生组合第八章第八章n n碱性岩石系列碱性岩石系列 1 1）副长石正长岩：）副长石正长岩：碱性长石副长石碱性碱性长石副长石碱性暗色矿物；暗色矿物； 2 2）副长石闪长岩：）副长石闪长岩：斜长石副长石碱斜长石副长石碱性暗色矿物；性暗色矿物； 3 3）副长石辉长岩类：）副长石辉长岩类：斜长石碱性长石斜长石碱性长石霞石单斜辉石；霞石单斜辉石； 4 4）副长石岩：）副长石岩：霞石碱性镁铁质矿物；霞石碱性镁铁质矿物；第八章第八章三三 岩浆岩矿物共生组合岩浆
18、岩矿物共生组合主要岩浆岩类型与矿物成分变化分布简图主要岩浆岩类型与矿物成分变化分布简图第三节第三节 岩浆岩的结构和构造岩浆岩的结构和构造 1 1 岩浆岩的结构：岩浆岩的结构： 是指岩石组成物的结晶程度、自形程度、颗粒大是指岩石组成物的结晶程度、自形程度、颗粒大是指岩石组成物的结晶程度、自形程度、颗粒大是指岩石组成物的结晶程度、自形程度、颗粒大小和组成物之间相互关系的特征；小和组成物之间相互关系的特征；小和组成物之间相互关系的特征；小和组成物之间相互关系的特征；结构分类的依据：结构分类的依据：(1(1(1(1）结晶程度；（）结晶程度；（）结晶程度；（）结晶程度；（2 2 2 2）矿物颗粒的）矿物
19、颗粒的）矿物颗粒的）矿物颗粒的大小；（大小；（大小；（大小；（3 3 3 3）矿物的自形程度；（）矿物的自形程度；（）矿物的自形程度；（）矿物的自形程度；（4 4 4 4）矿物颗粒之间的相）矿物颗粒之间的相）矿物颗粒之间的相）矿物颗粒之间的相互关系；（互关系；（互关系；（互关系；（5 5 5 5）矿物的排列方式；）矿物的排列方式；）矿物的排列方式；）矿物的排列方式；岩浆岩的构造：岩浆岩的构造： 是指组成岩石之间的不同组分（矿物集合体或玻是指组成岩石之间的不同组分（矿物集合体或玻是指组成岩石之间的不同组分（矿物集合体或玻是指组成岩石之间的不同组分（矿物集合体或玻璃质）之间璃质）之间璃质）之间璃质
20、）之间相互排列和充填方式相互排列和充填方式相互排列和充填方式相互排列和充填方式的特征。也有人将结构的特征。也有人将结构的特征。也有人将结构的特征。也有人将结构和构造统称为组构。和构造统称为组构。和构造统称为组构。和构造统称为组构。第八章第八章（1 1）结晶程度）结晶程度n n含义：含义：指岩石中指岩石中结晶质结晶质部分和部分和非晶质非晶质部分（玻部分（玻璃）之间的比例。璃）之间的比例。n n类型及特征类型及特征: : 全晶质结构：全晶质结构：岩石全部由结晶矿物组成岩石全部由结晶矿物组成 玻璃质结构：玻璃质结构：岩石全部由火山玻璃组成岩石全部由火山玻璃组成 半晶质结构：半晶质结构：岩石中既有结晶
21、矿物又有玻璃岩石中既有结晶矿物又有玻璃 隐晶质结构：隐晶质结构：颗粒小于，肉眼不能辨认，包颗粒小于，肉眼不能辨认，包括微晶结构、霏细结构和球粒结构等括微晶结构、霏细结构和球粒结构等. . 结构结构（1 1）结晶程度）结晶程度n n霏细结构霏细结构: : 极细他形的长英质矿物颗粒极细他形的长英质矿物颗粒集合体构成，颗粒间的界线模糊（脱玻化集合体构成，颗粒间的界线模糊（脱玻化作用）作用）n n球粒结构：球粒结构：长英质矿物形成放射状的球形长英质矿物形成放射状的球形集合体，正交偏光下呈十字消光（脱玻化集合体，正交偏光下呈十字消光（脱玻化作用）作用） 结构结构全晶质结构全晶质结构隐晶质结构隐晶质结构半
22、晶质结构半晶质结构结构结构2) 2) 矿物颗粒的大小矿物颗粒的大小 矿物颗粒的绝对大小矿物颗粒的绝对大小 A. A. 显晶质结构：肉眼能够分辨矿物颗粒显晶质结构：肉眼能够分辨矿物颗粒 伟晶：伟晶： d3cmd3cm 巨晶：巨晶： d=13cmd=13cm 粗粒结构：粗粒结构：d5mmd5mm 中粒结构：中粒结构：d=25mmd=25mm 细粒结构：细粒结构：d =0.22mmd =0.22mm 微粒结构：微粒结构： B.B.隐晶质结构：隐晶质结构：肉眼不能够分辨矿物颗粒（肉眼不能够分辨矿物颗粒（）C.C.矿物颗粒的相对大小矿物颗粒的相对大小 等粒结构等粒结构 不等粒结构不等粒结构 斑状结构斑状
23、结构 似斑状结构似斑状结构结构结构等粒结构等粒结构不等粒结构不等粒结构结构结构斑状结构：斑晶和基质斑状结构：斑晶和基质 为两个世代为两个世代似斑状结构：斑晶和基似斑状结构：斑晶和基质为同一世代的产物质为同一世代的产物（注：目前欧美国家将（注：目前欧美国家将 二者视为同义词）二者视为同义词）结构结构似斑状结构花岗岩似斑状结构花岗岩似斑状结构花岗岩似斑状结构花岗岩结构结构（3 3）矿物的自形程度）矿物的自形程度n n概念：是指组成岩石的矿物的形态特点概念：是指组成岩石的矿物的形态特点概念：是指组成岩石的矿物的形态特点概念：是指组成岩石的矿物的形态特点. . . .n n影响因素：影响因素：影响因素
24、：影响因素： 矿物的结晶习性矿物的结晶习性矿物的结晶习性矿物的结晶习性 岩浆结晶的物理化学条件岩浆结晶的物理化学条件岩浆结晶的物理化学条件岩浆结晶的物理化学条件 结晶的时间结晶的时间结晶的时间结晶的时间 结晶的空间等结晶的空间等结晶的空间等结晶的空间等n n结构类型：结构类型：结构类型：结构类型： 自形粒状结构自形粒状结构自形粒状结构自形粒状结构 他形粒状结构他形粒状结构他形粒状结构他形粒状结构 半自形粒状结构半自形粒状结构半自形粒状结构半自形粒状结构结构结构花岗岩的他形粒状结构花岗岩的他形粒状结构( 4 ) (+)( 4 ) (+)结构结构辉长岩的半自形粒状结构辉长岩的半自形粒状结构( 4 ) ( 4 ) (+)(+)结构结构辉长岩的自形粒状结构辉长岩的自形粒状结构( 4 ) (+)( 4 ) (+)结构结构
