[理学]第2章 矿物与岩石.ppt

第三节 岩石 岩石的概念 岩浆作用与岩浆岩 沉积作用与沉积岩 变质作用与变质岩 三大类岩石的相互转化 一、 岩石的概念 岩石是一种或多种矿物在各种地质作用下形成、具有 一定结构和构造的集合体。是构成岩石圈的基本物质。 单矿岩是由一种矿物组成的岩石。如大理石由方解石 组成。 复矿岩是由两种以上的矿物组成的岩石。如花岗岩由 石英、长石等矿物组成。 岩石按成因分为岩浆岩、变质岩、沉积岩 二、岩浆作用与岩浆岩 1、岩浆与岩浆岩 2、岩浆作用火山作用、侵入作用 3、岩浆岩的特征岩浆岩的成分、 结构、构造、产状 4、岩浆岩的分类及常见岩石类型 1、岩浆与岩浆岩 1、岩浆 岩浆是形成于地壳深部或上地幔、以硅酸盐为主 要成分、炽热粘稠、富含挥发物质的熔融体。 岩浆流 一、岩浆与岩浆岩 2、岩浆岩 岩浆岩则由熔 融状态的岩浆冷 凝固结后形成的 岩石。 岩浆冷 凝 后形 成的岩 浆岩 1）、火山作用 岩浆直接喷出地 表，并冷凝形成岩 石的过程称为火山 作用(喷出作用)。 岩浆形成后，常沿着静压力较小的破碎带或软弱 带向上运移或喷溢到地表，其作用过程称为岩浆作 用。 火山作用火山爆发 2、岩浆作用 火山作用岩浆流动的痕迹 绳状构造 埃特纳火山位于意大利西西里岛，为欧洲 最高、最活跃的活火山，不几年便会喷发一 次。它上一次大规模喷发在1998年7月23日 ，当时火山口的浓烟柱高达万米。 埃特纳火山在 “沉睡”了数年后 ，2002年当地时 间10月31日又突 然喷发。 喷出的熔岩高达数十米 2007年9月4日埃特纳火山再次爆发 当地政府部门只是加强 了对火山的严密监控 ， 关闭了当地的主要机场 此次火山喷发吸引了 大量游客慕名前来 火山作用的残留痕迹火山口 火山口残迹 老火山口 较完整的火山口 火山口 2）侵入作用 岩浆在向上运移过程中，在地壳上部不同深度 发生一系列的物理化学作用，使岩浆逐渐冷凝结 晶，并固化形成固态岩浆岩，该过程称为侵入作 用。 根据岩浆侵入活动的相对深度，可分为深成侵 入作用和浅成侵入作用，并分别形成深成侵入岩 体和浅成侵入岩体。 2、岩浆作用 3）、岩浆岩的产状 岩浆岩的产状是指其形态、大小及其与围岩的关系。 产出状态 不同，所 以岩浆岩 有多种产 状。 2、岩浆作用 由于岩浆冷凝的深度和岩浆的规模、成分以及与围岩的 3）、岩浆岩的产状 岩基 岩株 岩墙 岩床 岩盆 岩 盖 火山颈 复式 火山 火山锥 熔岩流 熔岩被 火山口 大型火山口 火山颈 小火山 由于岩 浆冷凝的 深度和岩 浆的规模 、成分以 及与围岩 的产出状 态不同， 所以岩浆 岩有多种 产状。 岩浆产生的构造部位 3、岩浆岩的一般特征 1、岩浆岩的成分 1）化学成分 化学元素以O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、 Na、Ti等为主，占岩浆岩组分总量的99%。 氧化物以SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、 CaO、K2O、Na2O、TiO2、H2O等为主。其中又 以SiO2平均含量最高，达60%左右。 3、岩浆岩的一般特征 1）、岩浆岩的成分 （1）化学成分 SiO2在各种岩浆岩中含量不同，34%75%。 依据SiO2的含量可将岩浆岩分为4种基本类型： 超基性岩 SiO2含量：45% 基性岩 SiO2含量：45%52% 中性岩 SiO2含量：52%65% 酸性岩 SiO2含量：65% 3、岩浆岩的一般特征 1）、岩浆岩的成分 （2）矿物成分 组成岩浆岩常见的矿物有20余种。最为常见的有石 英、钾长石、斜长石、橄榄石、辉石、角闪石、黑云 母、以及白云母、磷灰石、榍石等。它们占岩浆岩总量 的9099%以上，又称造岩矿物。 造岩矿物根据化学成分可分为暗色矿物和浅色矿物。 暗色矿物是富含镁、铁的矿物，又称铁镁矿物，包 括橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等。 浅色矿物是富含SiO2、Al2O3矿物，又称硅铝矿物， 包括石英、钾长石、斜长石、白云母等。 3、岩浆岩的一般特征 2）、岩浆岩的结构 岩石结构是矿物颗粒的组合特征。指组成岩石 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。 （1）显晶质结构：岩石全部由矿物晶体组成。 （2）隐晶质结构：岩石全部矿物颗粒较细小(0.01mm)， 仅显微镜下可分辨其光性特征。 （3）非晶质结构：组成岩石的所有物质均为非结晶的玻璃 物质，无论肉眼或显微镜都难于辨别。 三、岩浆岩的一般特征 2、岩浆岩的结构 4）等粒结构与不等粒结构 等粒结构指岩石中同种主要矿物颗粒的大小大致相等。 不等粒结构指岩石中同种主要矿物颗粒的大小不等。 5）斑状结构与似斑状结构 岩石中的矿物颗粒和成分都截然分为大小不同的两部 分，大者称斑晶，小者称基质。 如若基质由隐晶质或非晶质组成则称为斑状结构； 如若基质由显晶质矿物晶体组成称为似斑状结构。 具斑状结构的岩石，习惯上,将含碱性长石和石英斑晶称为 斑岩；将含斜长石斑晶的,称玢岩 三、岩浆岩的一般特征 3、岩浆岩的构造 岩石的构造是指岩石中不同矿物集合体之间或 矿物集合体与其他部分之间的排列、充填或组合 方式。主要是指矿物集合体的组合特征。 1）块状构造均一构造 指岩石中矿物颗粒的排列不显示方向性，呈均一分布。 颜色也是均一的。常见于深成岩中。 2）斑杂构造不均一构造 指岩石中矿物成分、结构和颜色上都不均一。常见于深 成侵入岩中。 三、岩浆岩的一般特征 3、岩浆岩的构造 3）流纹构造 火山喷发出的岩浆，在部 分矿物已结晶的的条件下， 继续流动，形成不同颜色和 结构的条带，称流纹构造。 常由不同颜色和拉长的气孔 的条带表现出来。常见于酸 性的喷出岩中。 三、岩浆岩的一般特征 3、岩浆岩的构造 4）气孔构造 含有挥发份的岩浆，在 喷溢到地表后，因压力降 低气体膨胀、溢出形成气 孔，岩浆冷凝后在岩石内 保留下了下来。称为气孔 构造。常见于基性或酸性 喷出岩中。 三、岩浆岩的一般特征 3、岩浆岩的构造 5）杏仁状构造 喷出岩中的气孔，被后期热水溶液中的其它矿 物(如方解石、石英、玉燧、蛇纹石等)所充填，形 如杏仁。称为杏仁状构造。 常见于基性或中性喷出岩中。 火山岩的柱状节理 四、岩浆岩的分类 超基性岩基性岩中性岩酸性岩 SiO2含量45% 45% 52% 52% 65%65% 主要矿物 橄榄石 辉石 角闪石 钙长石 辉石 角闪石 中长石、碱性 长石、角闪石 黑云母 钾长石、 钠长石、 石英、黑 云母 喷出岩 斑状或隐晶质结 构，气孔、杏仁 、流纹构造 科马提岩玄武岩 安山岩 粗面岩 流纹岩 浅成岩 斑状、细粒或隐 晶质结构 橄辉岩辉绿岩 闪长玢岩 正长斑岩 花岗斑岩 深成岩 晶质、粗粒或似 斑状结构 橄榄岩 辉石岩 辉长岩 闪长岩 正长岩 花岗岩 五 沉积作用与沉积岩 地质学基础 外力地质作用 沉积岩的概念 沉积岩的形成 沉积岩的特征 沉积岩的分类及主要类型 一、外力地质作用 作用场所：地壳表层； 能量来源：太阳辐射能、月球吸引能； 作用结果：引起的大自然物理和化学变化的各种地质作用，如 ：风、雨、河流、海浪、冰川等等自然营力的影响和作用 外力地质作用； 作用过程：比较缓慢的，但随时间推移，可将高山夷平，深堑 填平；沉积岩； 作用方式：风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积和固结成岩。 1、风化作用 1）、风化作用的概念 地表和接近地表的岩石，在温度变化、水、空气及 生物的作用和影响下所发生的破坏作用称为风化作用。 风化作用按性质可 划分为物理风化作 用、化学风化作用 和生物风化作用。 风化作用的影响 因素主要有温度、 水、空气等。 2）、物理风化作用 岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风 化作用。 引起物理风化的主要因素有：温度的变化、 晶体生长的应力、 重力作用、生物 的生活活动，水、 冰、风的破坏作用。 2）、物理风化作用 物理风化的结果是使母岩崩解，形成各种碎 屑物质。因此物理风化作用又称机械风化作用、 石烂。 温度变化、冰劈作用、盐岩结晶。 3）、化学风化作用 指岩石在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，遭受氧 化、水解和溶滤等化学变化，使其分解并产生新矿物的作用 。 化学风化作用包括多种类型的化学反应，其中主要有氧 化作用、水解作用、水合作用、酸的作用、阳离子交换作用 、化学溶解作用、去硅作用、以及SiO2、Ai2O3、Fe2O3的化 合作用等。这些化学反应往往以复合交替的复杂形式进行， 同时有相应的新矿物生成。 化学风化作用不仅使母岩发生破碎，而且使其矿物成分 和化学成分发生本质的改变，并形成新矿物。 风化作用最常见的是石灰岩地区，其结果形成溶 洞、喀斯特地形。 4）、生物风化作用 指岩石由于生物的生活活动动引起的破坏作用。 生物对岩石的破坏方式，既有机械的，也有化学的， 尤以后者更为重要。几乎所有的化学风化作用都与生物作 用有关，在许多情况下，岩石的风化作用是由生物活动开 始的。生物分泌出的有机酸，促进了岩石的化学分解，而 且生物还可以从中吸取某些元素并将其转变成有机化合物 。生物产生的大量O2、CO2等，同样影响着风化作用的进程 。 根劈现象 风风化作用的总趋势总趋势 是使被改造的母岩发发生物理的和 化学的变变化，使母岩解体并产产生在地表条件下稳稳定的 、新的物质质成分。风风化产产物按性质质可分三类类： 碎屑物质质 溶解物质质 不溶残余物质质。 5）、风化作用的产物 地壳表层的岩石经过长期风化作用后，不稳定组分有不同程 度的分解，可溶性物质或多或少随水而流失，部分稳定组分则残 留在原地形成残积物。在有生物活动的地区残积物表层发育成土 壤。残积物和土壤在大陆地壳表层构成了一层不连续的薄壳，称 为风化壳。 在地质历史时期形成的风化壳称为古风化壳。 在风化壳中一些难溶的元素，如Fe、Ni、Mn、Al等元素，可 富集形成有益的矿床。如我国华北地区在奥陶系古风化壳中残积 的“山西式铁矿”和“G层铝土矿