岩石学火山岩2

1、 教学要求：教学要求： 1. 掌握火成岩结构、构造、产状的概念掌握火成岩结构、构造、产状的概念 2掌握火成岩结构构造的分类及依据掌握火成岩结构构造的分类及依据 3掌握常见的火成岩结构构造的手标本掌握常见的火成岩结构构造的手标本 和镜下特征及其成因意义和镜下特征及其成因意义 4掌握侵入岩和喷出岩的常见产状分类掌握侵入岩和喷出岩的常见产状分类 自学参考书：叶德隆等：岩石典型结构分析自学参考书：叶德隆等：岩石典型结构分析第三章：火成岩的结构和构造第三章：火成岩的结构和构造一火成岩的结构一火成岩的结构二、火成岩结构的成因二、火成岩结构的成因 三、火成岩构造三、火成岩构造四，火成岩的野外特征四，火成岩的

2、野外特征 第三章：火成岩的结构和构造第三章：火成岩的结构和构造一火成岩的结构一火成岩的结构概念：火成岩的结构是指组成岩石的矿物的概念：火成岩的结构是指组成岩石的矿物的结结晶程度晶程度、颗粒大小颗粒大小、晶体形态晶体形态、自形程度自形程度和和矿物矿物之间（包括玻璃）的相互关系之间（包括玻璃）的相互关系。 1结晶程度结晶程度概念：概念：结晶程度是指岩石中结晶质部分和非晶质部分结晶程度是指岩石中结晶质部分和非晶质部分（玻璃）之间的比例。分为三级：（玻璃）之间的比例。分为三级：全晶质结构：全晶质结构：岩石全部由已结岩石全部由已结晶的矿物组成晶的矿物组成玻璃质结构：玻璃质结构：全部由未结晶的火全部由未结

3、晶的火玻璃组成玻璃组成半晶质结构：半晶质结构：岩石中既有结晶岩石中既有结晶矿物又有玻璃矿物又有玻璃雏晶结构雏晶结构:由一些颗粒极细的雏晶组由一些颗粒极细的雏晶组成，雏晶的形态各异，有球雏晶、串成，雏晶的形态各异，有球雏晶、串珠雏晶、针雏晶、发雏晶及羽雏晶等珠雏晶、针雏晶、发雏晶及羽雏晶等。进一步可形成微晶。进一步可形成微晶 霏细结构霏细结构:岩石主要由极细的、它形岩石主要由极细的、它形长英质矿物颗粒的集合体组成，颗粒长英质矿物颗粒的集合体组成，颗粒之间的界线模糊之间的界线模糊球粒结构球粒结构:长英质矿物形成放射状的长英质矿物形成放射状的球形的集合体，在正交偏光下呈十字球形的集合体，在正交偏光下

4、呈十字消光消光 岩浆快速冷却岩浆快速冷却也可以形成与脱玻也可以形成与脱玻化类似的微晶结构、霏细结构和球粒化类似的微晶结构、霏细结构和球粒等结构。等结构。玻璃质玻璃质脱玻化作用脱玻化作用可生成以下结构可生成以下结构:隐晶质结构：颗粒一般小于隐晶质结构：颗粒一般小于0.02 mm 显微晶质结构显微晶质结构:借助显微镜能够辨认借助显微镜能够辨认 显微隐晶质结构显微隐晶质结构:借助显微镜仍不能够辨认借助显微镜仍不能够辨认显晶质结构显晶质结构: 肉眼能分辨出矿物颗粒者。肉眼能分辨出矿物颗粒者。 据粒径大小分为据粒径大小分为:粗粒结构粗粒结构:d5mm中粒结构中粒结构:d=2-5mm细粒结构细粒结构:d=

5、0.2-2mm微粒结构：微粒结构： d 1Cm的矿物，可称为巨晶，大于的矿物，可称为巨晶，大于3 Cm称伟晶称伟晶 2岩石中矿物颗粒的大小岩石中矿物颗粒的大小 需从两个方面考虑，一是矿物颗粒的绝对大小，二是矿物颗粒的相对大小。需从两个方面考虑，一是矿物颗粒的绝对大小，二是矿物颗粒的相对大小。（1）根据绝对大小分为隐晶质结构和显晶质结构）根据绝对大小分为隐晶质结构和显晶质结构等粒结构等粒结构:岩石中同种主要矿物颗岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。粒大小大致相等。不等粒结构不等粒结构:岩石中同种主要矿物岩石中同种主要矿物颗粒大小不等颗粒大小不等斑状结构：斑状结构：岩石中矿物颗粒分为岩石中矿物颗粒

6、分为大小截然不同的两群，大的称为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的及不结晶的玻璃质称斑晶，小的及不结晶的玻璃质称为基质。其间没有中等大小的颗为基质。其间没有中等大小的颗粒，可与不等粒结构相区别粒，可与不等粒结构相区别似斑状结构：似斑状结构：岩石也是由两群大岩石也是由两群大小不同的矿物颗粒组成，但基质小不同的矿物颗粒组成，但基质为显晶质，与斑晶为同一世代的为显晶质，与斑晶为同一世代的产物。产物。 （2）据矿物颗粒的相对大小，可分为以下四种结构：）据矿物颗粒的相对大小，可分为以下四种结构： 斑状结构斑状结构是浅成岩和喷出岩的重要是浅成岩和喷出岩的重要结构类型，其中的斑晶一般是在深处结构类型，其

7、中的斑晶一般是在深处（岩浆房）或上升过程中晶出的，在（岩浆房）或上升过程中晶出的，在地表条件下不稳定，常形成：地表条件下不稳定，常形成： 熔蚀结构：熔蚀结构：因压力降低使一斑晶矿因压力降低使一斑晶矿物的熔点降低，或因岩浆在地表氧化物的熔点降低，或因岩浆在地表氧化，温度一度升高等，造成早已结晶的，温度一度升高等，造成早已结晶的斑晶熔蚀形成的结构斑晶熔蚀形成的结构 暗化边结构：暗化边结构：含挥发分的斑晶（角含挥发分的斑晶（角闪石、黑云母等），常因低压、高温闪石、黑云母等），常因低压、高温氧化、脱水等原因，在斑晶的边部出氧化、脱水等原因，在斑晶的边部出现不透明的边缘（磁铁矿及高温无水现不透明的边缘（

8、磁铁矿及高温无水的透长石、白榴石、橄榄石、辉石等的透长石、白榴石、橄榄石、辉石等集合体组成的）集合体组成的） 3岩石中矿物的自形程度岩石中矿物的自形程度 自形程度是指组成岩石的矿物的形态自形程度是指组成岩石的矿物的形态特点。据岩石中矿物自形程度可以分为三特点。据岩石中矿物自形程度可以分为三种不同的结构：种不同的结构： 自形粒状结构：自形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒组成岩石的矿物颗粒，按自已的结晶习性，发育成被规则的晶，按自已的结晶习性，发育成被规则的晶面所包围的自形晶。面所包围的自形晶。说明岩浆中矿物结晶说明岩浆中矿物结晶中心少，结晶时间长，有足够的空间，或中心少，结晶时间长，有足够的空间，或

9、者矿物结晶能力强。者矿物结晶能力强。 半自形粒状结构：半自形粒状结构：组成岩石的矿物颗组成岩石的矿物颗粒，按结晶习性发育一部分规则的晶面，粒，按结晶习性发育一部分规则的晶面，而其它的晶面发育不好，而呈不规则的形而其它的晶面发育不好，而呈不规则的形态。态。 它形粒状结构：它形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒组成岩石的矿物颗粒多呈不规则的形态多呈不规则的形态它形晶，找不到完整它形晶，找不到完整规则的晶面。规则的晶面。是结晶中心较多，矿物颗粒是结晶中心较多，矿物颗粒几乎同时结晶，没有足够的结晶时间和空几乎同时结晶，没有足够的结晶时间和空间的条件下形成的。间的条件下形成的。4岩石中矿物颗粒间的相互关系岩石

10、中矿物颗粒间的相互关系 包括矿物之间的相互关系和矿物及隐晶质之间的相互关系，常包括矿物之间的相互关系和矿物及隐晶质之间的相互关系，常见的有：见的有：条纹结构条纹结构文象结构文象结构蠕虫结构蠕虫结构反应边结构反应边结构环带结构环带结构包含包含结构结构填隙填隙 (间间) 结构结构(1)条纹结构（条纹结构（Perthitic texture） 主要见于条纹长石主要见于条纹长石,表现为钾表现为钾长石和钠长石有规律地交生长石和钠长石有规律地交生. 条纹结构有正条纹结构和反条纹结构有正条纹结构和反条纹结构之分条纹结构之分: 正条纹正条纹:主晶为钾长石主晶为钾长石 反条纹反条纹:主晶为钠长石主晶为钠长石 固

11、溶体分离固溶体分离:这类条纹具定向性，均匀分布，形态规则这类条纹具定向性，均匀分布，形态规则 交代交代:条纹较主晶新鲜，呈不规则的树枝状、网脉状，定向性条纹较主晶新鲜，呈不规则的树枝状、网脉状，定向性不明显，顺主晶的裂隙、解理、边缘分布不明显，顺主晶的裂隙、解理、边缘分布(2)文象结构（文象结构（Graphic texture) 石英呈一定的外形（如象形文字石英呈一定的外形（如象形文字）有规律地镶嵌在钾长石中，这些石）有规律地镶嵌在钾长石中，这些石英在正交偏光下同时消光。肉眼可见英在正交偏光下同时消光。肉眼可见的叫的叫文象结构文象结构，镜下才能见到的叫，镜下才能见到的叫显显微文象结构。微文象结

12、构。 成因：成因：文象结构是长石和石英在共文象结构是长石和石英在共结点同时结晶形成的。结点同时结晶形成的。(3)蠕虫结构（蠕虫结构（Myrmekitic texture） 许多细小的形似蠕虫状或指状的许多细小的形似蠕虫状或指状的石英穿插生长在长石中，其中石英的石英穿插生长在长石中，其中石英的消光位一致，称为蠕虫结构。消光位一致，称为蠕虫结构。 成因：成因：蠕虫结构可以由固溶体分蠕虫结构可以由固溶体分离形成，也可以是斜长石交代钾长石离形成，也可以是斜长石交代钾长石，使多余的，使多余的SiO2析出，生成蠕虫状石析出，生成蠕虫状石英，被包裹于斜长石中。英，被包裹于斜长石中。(4)反应边结构反应边结构

13、(Reaction rim texture) 早生成的矿物或捕掳晶，与岩浆早生成的矿物或捕掳晶，与岩浆发生反应，当反应不彻底时，环绕早发生反应，当反应不彻底时，环绕早生成矿物形成一个新矿物边，叫反应生成矿物形成一个新矿物边，叫反应边结构。常见的反应边结构有橄榄石边结构。常见的反应边结构有橄榄石外围具辉石反应边，辉石外围又具角外围具辉石反应边，辉石外围又具角闪石、黑云母反应边。闪石、黑云母反应边。PyxHbl(5)环带结构（环带结构（Zoned texture） 较常见于一些固溶体较常见于一些固溶体系列的矿物中，以斜长石系列的矿物中，以斜长石最常见（图最常见（图3-4）。固溶体）。固溶体矿物从中

14、心向边缘具有不矿物从中心向边缘具有不同的端元组成而形成环带同的端元组成而形成环带，镜下显示不同的消光位，镜下显示不同的消光位。可出现。可出现An分子由中心向分子由中心向边缘递减的边缘递减的正环带正环带，也可，也可出现反向变化的出现反向变化的反环带反环带及及交替变化的交替变化的韵律环带韵律环带。此。此外，辉石、钾长石也能出外，辉石、钾长石也能出现环带结构。现环带结构。(6)包含结构包含结构(Poikilitic texture) 在较大的矿物颗粒中包含有许多较小的另一种矿物颗粒在较大的矿物颗粒中包含有许多较小的另一种矿物颗粒，称为包含结构或嵌晶结构。在该结构中被包裹的矿物结晶，称为包含结构或嵌晶

15、结构。在该结构中被包裹的矿物结晶较早，而包裹它的矿物结晶较晚，可作为分析岩浆中矿物结较早，而包裹它的矿物结晶较晚，可作为分析岩浆中矿物结晶顺序的证据。晶顺序的证据。(6)填隙填隙 (间间) 结构（结构（Interstitic texture） 是指浅成相或喷出相是指浅成相或喷出相火山岩基质中，由辉石等火山岩基质中，由辉石等暗色矿物以及隐晶质、玻暗色矿物以及隐晶质、玻璃质充填于微晶斜长石粒璃质充填于微晶斜长石粒间空隙形成的结构。充填间空隙形成的结构。充填物均为粒状矿物时称间粒物均为粒状矿物时称间粒结构，充填物为隐晶质结构，充填物为隐晶质-玻玻璃质称间隐结构，二者的璃质称间隐结构，二者的过渡类型称

16、间粒间隐结构过渡类型称间粒间隐结构。5岩石中矿物的排列方式岩石中矿物的排列方式交织结构交织结构 (Pilotaxitic texture) 喷出岩的基质中斜长石微晶喷出岩的基质中斜长石微晶呈交织状或半平行排列，称为交呈交织状或半平行排列，称为交织结构；若其中玻璃质含量明显织结构；若其中玻璃质含量明显称玻晶交织结构，因在安山岩中称玻晶交织结构，因在安山岩中常见，又称安山结构。常见，又称安山结构。粗面结构（粗面结构（Trachytic texture） 喷出岩的基质中钾长石微晶喷出岩的基质中钾长石微晶呈平行排列。呈平行排列。 6.过冷度与结晶程度及矿物颗粒大小的关系过冷度与结晶程度及矿物颗粒大小的

17、关系 岩浆中矿物开始晶出的温度，往往不是在液岩浆中矿物开始晶出的温度，往往不是在液相线温度，而是在低于液相线温度的过冷状态下相线温度，而是在低于液相线温度的过冷状态下进行的，这有两方面的原因：进行的，这有两方面的原因：（1）矿物结晶时，离子之间需要进行调整、）矿物结晶时，离子之间需要进行调整、迁移、组合。但是由于岩浆粘度较大，离子之间迁移、组合。但是由于岩浆粘度较大，离子之间扩散与组合受到阻力，未能在正常结晶温度下顺扩散与组合受到阻力，未能在正常结晶温度下顺利析晶，而产生过冷状态。利析晶，而产生过冷状态。（2）结晶开始后，放出结晶潜热，使刚晶出）结晶开始后，放出结晶潜热，使刚晶出的晶体重新熔化

18、。因北，晶体的析出，还需要下的晶体重新熔化。因北，晶体的析出，还需要下降到更低的温度。降到更低的温度。1）有关概念：）有关概念：过冷度的概念：过冷度的概念：岩浆的液相线温度岩浆的液相线温度(TA)与岩浆中晶体与岩浆中晶体析出的实际温度析出的实际温度(TB)的差值称为为过冷度。过冷度的的差值称为为过冷度。过冷度的大小，用大小，用T表示表示: T=TA-TB它直接影响着岩浆的结晶能力，即晶体的成核密度和它直接影响着岩浆的结晶能力，即晶体的成核密度和生长速度有关。生长速度有关。成核密度成核密度是指单位体积内的晶核数，以是指单位体积内的晶核数，以“晶核数晶核数/cm3”表示。表示。晶体生长速度晶体生长

19、速度是指单位时间内晶体粒径生长的大小，是指单位时间内晶体粒径生长的大小，以以“cm/s”或或“m/s”表示。表示。2）过冷度与岩浆岩结构的）过冷度与岩浆岩结构的关系关系当过冷度低（为当过冷度低（为T1时）时），成核密度低，生长速率高形成核密度低，生长速率高形成数量少个体大的晶体，成数量少个体大的晶体，可可以形成伟晶岩或巨晶。以形成伟晶岩或巨晶。若过冷度较大时若过冷度较大时（为（为T2时时），成核密度和生长速率都），成核密度和生长速率都较大，往往形成数量和个体较大，往往形成数量和个体中等的半自形粒状结构、中等的半自形粒状结构、中中-细粒结构等细粒结构等。若过冷度很大若过冷度很大（为（为T3时）时

20、），则岩石具有成核密度高，则岩石具有成核密度高，但生长速率低的但生长速率低的细粒细粒-隐晶隐晶质的结构。质的结构。图图3-9 理想的成核及生长速度曲线理想的成核及生长速度曲线T：过冷度，虚线为成核密：过冷度，虚线为成核密度，实为生长速率度，实为生长速率成核密度虚线)生长速度实线T1T2T3T CoD三、三、 火成岩构造（火成岩构造（Structure） 1概念：概念：火成岩的构造是指岩石中不同火成岩的构造是指岩石中不同矿物集合体矿物集合体之间或矿物之间或矿物集合与集合与其它组成部分其它组成部分之间的排列、充填方式等。之间的排列、充填方式等。 火成岩构造亦受多方面因素的影响，不仅与岩浆结晶时的物

21、化火成岩构造亦受多方面因素的影响，不仅与岩浆结晶时的物化环境有关，还与岩浆的侵位机制、侵位时的构造应力状态及岩浆冷环境有关，还与岩浆的侵位机制、侵位时的构造应力状态及岩浆冷凝时是否仍在流动等因素有关。凝时是否仍在流动等因素有关。 2.常见构造常见构造:（1） 块状构造块状构造 是侵入岩中较常见的构造是侵入岩中较常见的构造 ，其特点是岩石在成分和结构上是其特点是岩石在成分和结构上是均匀的，往往反应了静止、稳定均匀的，往往反应了静止、稳定的结晶作用。的结晶作用。（2） 层状构造或带状构造：层状构造或带状构造：岩石在垂向上出现矿物组合、岩石在垂向上出现矿物组合、含量及粒度、形态的交替变化含量及粒度、

22、形态的交替变化，类似于沉积岩的层理，形成，类似于沉积岩的层理，形成于结晶条件发生周期性变化或于结晶条件发生周期性变化或因结晶分异发生堆晶作用时。因结晶分异发生堆晶作用时。 (3)斑杂构造：斑杂构造：岩石不同部位的颜色、矿物成分或结构构造岩石不同部位的颜色、矿物成分或结构构造的很大差别，形成于岩浆的多次脉冲侵入或同化混染围岩的很大差别，形成于岩浆的多次脉冲侵入或同化混染围岩物质的情况，物质的情况，（4）面理、线理构造：）面理、线理构造：侵入岩中的片状矿物或扁平捕掳体侵入岩中的片状矿物或扁平捕掳体、析离体、柱状矿物的定向排列，据成因有两种：、析离体、柱状矿物的定向排列，据成因有两种： 流面、流线构

23、造流面、流线构造：是岩浆在流动过程中结晶形成的，其：是岩浆在流动过程中结晶形成的，其流面与围岩接触面平行，流线则与岩浆的流动方向一致，流面与围岩接触面平行，流线则与岩浆的流动方向一致，往往在岩体的边缘较发育，向岩体中心逐渐消失。往往在岩体的边缘较发育，向岩体中心逐渐消失。 原生片麻理构造：原生片麻理构造：是岩浆主动侵位时的挤压应力，导致是岩浆主动侵位时的挤压应力，导致的定向，亦称为面状组构或线状组构。在中酸性岩中这种的定向，亦称为面状组构或线状组构。在中酸性岩中这种定向主要是由暗色矿物的不连续定向排列显示出来的。其定向主要是由暗色矿物的不连续定向排列显示出来的。其与流面和流线的区别是围岩因挤压

24、作用也可形成同产状的与流面和流线的区别是围岩因挤压作用也可形成同产状的面理或线理。面理或线理。（5） 球状构造：球状构造：岩石中的矿物岩石中的矿物可围绕某一中心呈同心层状或放可围绕某一中心呈同心层状或放射状生长成球状体射状生长成球状体（6)气孔构造：气孔构造：由于快速降压导由于快速降压导致挥发组分的大量出溶，出溶的致挥发组分的大量出溶，出溶的气体上升汇集、膨胀，可在熔岩气体上升汇集、膨胀，可在熔岩中，尤其是熔岩流的上部形成大中，尤其是熔岩流的上部形成大量的气孔形成的，但在水底喷出量的气孔形成的，但在水底喷出的熔岩，当水深大于的熔岩，当水深大于400m时，因时，因环境压力较大，不会形成气孔，环境

25、压力较大，不会形成气孔，因此海相火山岩（如深海玄武岩因此海相火山岩（如深海玄武岩、细碧岩）中的气孔一般不发育、细碧岩）中的气孔一般不发育且很小。且很小。（7） 杏仁构造杏仁构造 ：当气孔被岩浆：当气孔被岩浆后期的矿物所充填时，称为杏仁后期的矿物所充填时，称为杏仁构造。构造。 （常见为方解石、沸石、（常见为方解石、沸石、石英、绿泥石）石英、绿泥石）（8） 流动构造：流动构造：大部分喷出熔大部分喷出熔岩是在流动过程中冷凝固结的，岩是在流动过程中冷凝固结的，这就会造成岩浆中不同组分的拉这就会造成岩浆中不同组分的拉长定向，形成流动构造。长定向，形成流动构造。 流动构造在粘度较大的酸性流动构造在粘度较大

26、的酸性熔岩中最为特征，表现为不同颜熔岩中最为特征，表现为不同颜色，不同成分的条纹、条带和球色，不同成分的条纹、条带和球粒、雏晶及拉长的气孔定向排列粒、雏晶及拉长的气孔定向排列，又称为，又称为流纹构造流纹构造； 基性熔岩中宏观上主要表现基性熔岩中宏观上主要表现为气孔的拉长和斑晶矿物沿其长为气孔的拉长和斑晶矿物沿其长边的定向，微观上则表现为基质边的定向，微观上则表现为基质中的针、柱状长石微晶的定向。中的针、柱状长石微晶的定向。玄武岩流动过程中形成的绳状构造玄武岩流动过程中形成的绳状构造（9）柱状节理构造：）柱状节理构造：熔岩在均熔岩在均匀而缓慢冷缩的条件下，可形匀而缓慢冷缩的条件下，可形成被冷缩裂

27、隙分割开的规则多成被冷缩裂隙分割开的规则多边形长柱体边形长柱体（10）枕状构造：）枕状构造：海底溢出的海底溢出的熔岩或陆地流入海水中的熔岩熔岩或陆地流入海水中的熔岩，遇水淬冷，可形成形似枕状，遇水淬冷，可形成形似枕状的熔岩体，这些枕状体被沉积的熔岩体，这些枕状体被沉积物、火山物质胶结起来，就形物、火山物质胶结起来，就形成枕状构造成枕状构造 枕状体具玻璃质冷凝边，枕状体具玻璃质冷凝边，当水体深度不大时，内部有呈当水体深度不大时，内部有呈同心层状或放射状分布的气孔同心层状或放射状分布的气孔，中部有空腔。枕状构造常用，中部有空腔。枕状构造常用作为海相火山岩的一个重要标作为海相火山岩的一个重要标志。志

28、。图图3-11 内蒙多伦县酸性火山岩内蒙多伦县酸性火山岩柱状节理柱状节理四，火成岩的野外特征四，火成岩的野外特征 1侵入岩的野外产状侵入岩的野外产状（1）整合侵入体与不整合侵入体）整合侵入体与不整合侵入体 整合侵入体整合侵入体：侵入体与围岩的接触：侵入体与围岩的接触面基本上平行于围岩的层理或片理面基本上平行于围岩的层理或片理不整合侵入体：不整合侵入体：侵入体切割围岩片侵入体切割围岩片理、层理，接触面产状与围岩片理和理、层理，接触面产状与围岩片理和层理产状不一致层理产状不一致整合侵入整合侵入体体不整合侵不整合侵入体入体(2）据岩体的形态大小分为：）据岩体的形态大小分为：岩基岩基：面积大于：面积大

29、于100km2，可达数万，可达数万km2，大岩基多为花岗质岩体，大岩基多为花岗质岩体岩株岩株：面积小于：面积小于100km2 的侵入体，岩株边缘常有一些不规则的树的侵入体，岩株边缘常有一些不规则的树枝状岩体冲入围岩中，被称为岩枝。枝状岩体冲入围岩中，被称为岩枝。岩盖：岩盖：为一种蘑菇状的整合侵入体（图为一种蘑菇状的整合侵入体（图3-12b）；）；岩床（岩床（Sill）：又称岩席，是厚薄均：又称岩席，是厚薄均匀、近水平产出的整合的板状侵入体匀、近水平产出的整合的板状侵入体。基性和超基性岩体常出现这类产状。基性和超基性岩体常出现这类产状。 岩墙岩墙(Dike )：是一种厚度稳定，近于：是一种厚度稳

30、定，近于直立的不整合的板状侵入体，长为宽直立的不整合的板状侵入体，长为宽的几十倍甚至几千倍，厚度一般为几的几十倍甚至几千倍，厚度一般为几十十cm到几十到几十m。著名的津巴布韦大岩。著名的津巴布韦大岩墙，厚墙，厚314km，长，长500km。岩墙是。岩墙是岩浆沿张裂隙惯入而形成的，在同一岩浆沿张裂隙惯入而形成的，在同一地区常形成由若干条岩墙平行分布或地区常形成由若干条岩墙平行分布或呈放射状分布的岩墙群。亦见有呈现呈放射状分布的岩墙群。亦见有呈现近同心圆状分布的环状岩墙及锥状岩近同心圆状分布的环状岩墙及锥状岩墙（岩席）。墙（岩席）。岩盆：岩盆：为中央略微下凹，呈盆状的整为中央略微下凹，呈盆状的整合

31、侵入体。厚度与直径之比大致为合侵入体。厚度与直径之比大致为1:101:20，一般由密度较大的层状，一般由密度较大的层状基性基性超基性岩组成超基性岩组成（3）侵入体深度）侵入体深度 岩浆上侵定位时的深度不同，会影响到岩浆体系的冷却岩浆上侵定位时的深度不同，会影响到岩浆体系的冷却速度、结晶压力及挥发组分的溶解度，从而对最终固结的速度、结晶压力及挥发组分的溶解度，从而对最终固结的岩浆岩的矿物组成、结构构造产生影响。按照侵入体的定岩浆岩的矿物组成、结构构造产生影响。按照侵入体的定位深度，分为位深度，分为浅成相浅成相中深成相中深成相深成相深成相三个相三个相: 浅成相浅成相：侵入深度为：侵入深度为03km

32、。侵入体规模较小，常见岩。侵入体规模较小，常见岩墙墙 、岩床、岩盖、小岩株、隐爆角砾岩体等，与围岩多、岩床、岩盖、小岩株、隐爆角砾岩体等，与围岩多呈不整合接触。岩体具细粒、隐晶质结构及斑状结构，斑呈不整合接触。岩体具细粒、隐晶质结构及斑状结构，斑晶可具熔蚀或暗化边结构。矿物常保存了高温条件下的结晶可具熔蚀或暗化边结构。矿物常保存了高温条件下的结构状态，斜长石环带发育、常见高温石英斑晶、出现易变构状态，斜长石环带发育、常见高温石英斑晶、出现易变辉石等。岩体接触变质较弱。辉石等。岩体接触变质较弱。中深成相中深成相(mesozone)：侵入深度为侵入深度为310km，多属较大的侵入体，多属较大的侵入

33、体，如岩株、岩基、岩盆等，也有岩盖、岩墙等小型侵入体。岩石具中如岩株、岩基、岩盆等，也有岩盖、岩墙等小型侵入体。岩石具中粒、中粗粒结构、似斑状结构，矿物内部的结构状态在缓慢冷却过粒、中粗粒结构、似斑状结构，矿物内部的结构状态在缓慢冷却过程中得到调整，如斜长石环带不发育，石英为它形的低温石英。接程中得到调整，如斜长石环带不发育，石英为它形的低温石英。接触变质带较宽，有时有云英岩化带，常见矽卡岩带，在接触带可形触变质带较宽，有时有云英岩化带，常见矽卡岩带，在接触带可形成各种接触变质和高温汽成热液矿床。成各种接触变质和高温汽成热液矿床。深成相：深成相：侵入深度侵入深度10Km。岩体较大，岩体走。岩体

34、较大，岩体走向与区域构造线理方向一致，围岩为区域变质向与区域构造线理方向一致，围岩为区域变质的结晶片岩、片麻岩类，岩体主要为花岗岩类。的结晶片岩、片麻岩类，岩体主要为花岗岩类。岩体常为片麻状构造，交代结构十分发育。斜岩体常为片麻状构造，交代结构十分发育。斜长石无环带。岩体无冷凝边，围岩无接触变质长石无环带。岩体无冷凝边，围岩无接触变质带，与围岩多为逐渐过渡关系。带，与围岩多为逐渐过渡关系。 2.火山岩的野外产状火山岩的野外产状 A火山锥火山锥(volcanic cone)： 由由熔岩和火山碎屑岩组成，中心为熔岩和火山碎屑岩组成，中心为火山口或破火山口。喷发多为爆火山口或破火山口。喷发多为爆发发

35、(Explosions)方式，或爆发与宁方式，或爆发与宁静式相间。以爆发为主时，堆积静式相间。以爆发为主时，堆积物以火山碎屑岩为主，多形成火物以火山碎屑岩为主，多形成火山碎屑锥。这类喷发作用以粘度山碎屑锥。这类喷发作用以粘度大、挥发组分含量高的酸性岩浆大、挥发组分含量高的酸性岩浆常见。若以爆发与宁静式相间喷常见。若以爆发与宁静式相间喷发时，火山碎屑物质约占发时，火山碎屑物质约占3050，熔岩以渣状熔岩为主，二者，熔岩以渣状熔岩为主，二者在火口处混合堆积，形成高大的在火口处混合堆积，形成高大的混合锥。混合锥。图图3-13 a. 由火山碎屑和熔岩组成的混合锥；由火山碎屑和熔岩组成的混合锥；b. 破

36、火山口破火山口B熔岩流熔岩流：岩浆以较平：岩浆以较平静的溢流方式喷出地表，静的溢流方式喷出地表，喷发物多为粘度较小的超喷发物多为粘度较小的超基性到中性的岩浆，酸性基性到中性的岩浆，酸性者少见。溢流出的岩浆可者少见。溢流出的岩浆可形成面状的熔岩被、熔岩形成面状的熔岩被、熔岩台地、线状的熔岩流，在台地、线状的熔岩流，在溢出口周围可形成坡角缓溢出口周围可形成坡角缓倾（倾（2-10）的盾形熔岩锥）的盾形熔岩锥，又称盾形火山，又称盾形火山图 3-8 五 大 连 渣 状 熔 岩C岩钟、岩针、岩穹：岩钟、岩针、岩穹：多以多以侵出（侵出（Extrusions） 的方式喷出。粘度较大、缺的方式喷出。粘度较大、缺

37、少挥发组分、失去流动性的中酸性和碱性少挥发组分、失去流动性的中酸性和碱性熔岩火山活动的晚期形成这类产状。由于熔岩火山活动的晚期形成这类产状。由于岩浆房中挥发组分的大量逸失，岩浆粘度岩浆房中挥发组分的大量逸失，岩浆粘度变大，失去爆发能力，只能象挤牙膏似地变大，失去爆发能力，只能象挤牙膏似地被动地挤出火山通道，并就位于火山通道被动地挤出火山通道，并就位于火山通道上部，形成陡立的形态。上部，形成陡立的形态。a D. 火山颈火山颈(volcanic neck)： 是火山锥被剥蚀后，出露的火山是火山锥被剥蚀后，出露的火山管道中的充填物。火山颈在浅部一般直径较大，向深处缩管道中的充填物。火山颈在浅部一般直

38、径较大，向深处缩小，上部喇叭状，中部筒状，下部墙状。充填物多为火山小，上部喇叭状，中部筒状，下部墙状。充填物多为火山碎屑岩、熔岩，碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩等。碎屑有同碎屑岩、熔岩，碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩等。碎屑有同源的、异源的，也有的为深源产物。源的、异源的，也有的为深源产物。E次（潜）火山岩次（潜）火山岩(sub-volcanic rock)：是与火山岩同是与火山岩同源且为侵入产状的岩体。它与源且为侵入产状的岩体。它与喷出岩同时间但一般较晚；同喷出岩同时间但一般较晚；同空间，但分布范围较大；同外空间，但分布范围较大；同外貌但结晶程度较好；同成分但貌但结晶程度较好；同成分但变化范围及碱度较大

39、。侵入深变化范围及碱度较大。侵入深度一般小于度一般小于0.5Km。二、火成岩结构的成因二、火成岩结构的成因1.相图对岩浆结晶和结构成因的解释相图对岩浆结晶和结构成因的解释 岩浆是一个物理化学体系，它所处的物理化学环境岩浆是一个物理化学体系，它所处的物理化学环境(PT)，岩浆，岩浆的化学性质，将对最终形成岩石的矿物组合及岩石结构产生影响的化学性质，将对最终形成岩石的矿物组合及岩石结构产生影响.（1） 相平衡和相律相平衡和相律 概念：概念： 相律是表示物理化学系统中各相间平衡关系的基本规律相律是表示物理化学系统中各相间平衡关系的基本规律 用公式表示为：用公式表示为：f = C + 2-P 它表示了

40、平衡体系中自由度（它表示了平衡体系中自由度（f）相数（）相数（P）和独立组分数（）和独立组分数（C）之间的关系。之间的关系。 自由度自由度:是指体系中的可变因素如温度、压力或浓度的数目，这是指体系中的可变因素如温度、压力或浓度的数目，这些因素在一定范围内任意改变，不引起相的改变；些因素在一定范围内任意改变，不引起相的改变；独立组分数独立组分数:是指能足以构成平衡体系中各相所需要的最少组分的是指能足以构成平衡体系中各相所需要的最少组分的数目；数目；相相:是指任一聚集态内部的物理和化学性质均匀的部分，可以用机是指任一聚集态内部的物理和化学性质均匀的部分，可以用机械方法将其分开。械方法将其分开。实验

41、中所用的温度单位是实验中所用的温度单位是0C, 压力单位在岩石学研究中，用压力单位在岩石学研究中，用kbar、 bar或或Gpa、 Pa表示。表示。 式中的式中的“2”指影响体系平衡的外界因素，这里只考虑了环指影响体系平衡的外界因素，这里只考虑了环境温度和压力。岩浆就位之后，环境压力固定，如果体系中没境温度和压力。岩浆就位之后，环境压力固定，如果体系中没有组分的加入或带出（封闭体系），则影响体系平衡的外界因有组分的加入或带出（封闭体系），则影响体系平衡的外界因素只有温度，此时相律公式为：素只有温度，此时相律公式为：f = C + 1-P意义：意义： 用此式我们可确定岩浆体系平衡结晶最终（用此式

42、我们可确定岩浆体系平衡结晶最终（f=0时）出现的时）出现的平衡共生矿物种数（相数）。平衡共生矿物种数（相数）。 硅酸盐岩浆是一多组分体系，但可作为独立组分的一般只硅酸盐岩浆是一多组分体系，但可作为独立组分的一般只有有SiO2 + Al2O3、FeO+MgO+MnO、Na2O+K2O和和CaO四种。据四种。据相律公式，同一种岩浆结晶形成的火成岩中，除副矿物外，最相律公式，同一种岩浆结晶形成的火成岩中，除副矿物外，最终出现的平衡共生的矿物相数应不多于五种。因此，因岩浆中终出现的平衡共生的矿物相数应不多于五种。因此，因岩浆中各种氧化物含量的差异，决定了最终可形成具不同矿物组合的各种氧化物含量的差异，

43、决定了最终可形成具不同矿物组合的火成岩石。火成岩石。f = C + 2-P2）二元共结系）二元共结系 以以Di-An(透辉石透辉石-钙长钙长石石)二元共结系相图为例二元共结系相图为例，由于该相图是在恒压（，由于该相图是在恒压（1bar）下作出的，因此）下作出的，因此f=C+1-P 该相图被两条液相线该相图被两条液相线(AE、BE)、一条固相线、一条固相线（FG）和一个共结点（）和一个共结点（E）分为四个区。独立组分）分为四个区。独立组分数数C=2图图3-5 Di-An相图相图 3。随着温度下降至。随着温度下降至Tt，晶出的透辉石含量增加，液相中的透辉石浓度相应降，晶出的透辉石含量增加，液相中的

44、透辉石浓度相应降低，温度和浓度沿液相线轨迹向共结点方向变化，因此相图中的液相线又称低，温度和浓度沿液相线轨迹向共结点方向变化，因此相图中的液相线又称为单变线，此时残余岩浆的成分变化至为单变线，此时残余岩浆的成分变化至s点，晶体点，晶体/液体（量比）液体（量比）= os/ot。4。温度继续下降至。温度继续下降至TE时，液相组成到达共结点时，液相组成到达共结点E点，此时因液相中钙长石浓点，此时因液相中钙长石浓度增加，开始结晶钙长石，体系中出现度增加，开始结晶钙长石，体系中出现An+Di+液相液相3个相，个相，P=3 、f=0，要维，要维持体系中该三相的平衡共存，温度和浓度均不能改变，此时体系向环境

45、传导持体系中该三相的平衡共存，温度和浓度均不能改变，此时体系向环境传导的热损失，得到岩浆结晶潜热（结晶放出的热）的补充，直至液相完全结晶的热损失，得到岩浆结晶潜热（结晶放出的热）的补充，直至液相完全结晶，体系中只有，体系中只有Di+An两个固相时，温度才可继续下降，最终进入固相区。两个固相时，温度才可继续下降，最终进入固相区。成分为成分为X1的岩浆：的岩浆：1。当温度位于液相线之上时，只有单。当温度位于液相线之上时，只有单一的液相存在，因一的液相存在，因P=1，所以，所以，f=2，此，此时温度和浓度均可在一定范围内独立变时温度和浓度均可在一定范围内独立变化而不致引起相数的变化化而不致引起相数的

46、变化2。当温度下降至液相线时，开始晶出。当温度下降至液相线时，开始晶出固相，此时出现液相和晶出的固相（透固相，此时出现液相和晶出的固相（透辉石）辉石）2相共存。相共存。P=2，f=1，即体系中，即体系中要保持固相和液相的平衡，温度和浓度要保持固相和液相的平衡，温度和浓度中只有一个变量可独立变化，另一变量中只有一个变量可独立变化，另一变量只能作相应的变化。只能作相应的变化。 意义：可解释基性火成岩的常见结构意义：可解释基性火成岩的常见结构辉长结构：辉长结构：辉绿结构：辉绿结构：间粒结构：间粒结构： （3）An-Ab二元固溶体系二元固溶体系特点：特点：意义：可以较好地解释环带结构意义：可以较好地解

47、释环带结构的成因的成因举例：如举例：如在快速冷却的不平衡结晶条件下在快速冷却的不平衡结晶条件下，当，当X组成的岩浆温度下降至组成的岩浆温度下降至a时，时，开始晶出组成开始晶出组成b的斜长石（的斜长石（An高），高），温度下降至温度下降至c时，先晶出的时，先晶出的b组成的组成的斜长石来不及与熔体反应达到新的斜长石来不及与熔体反应达到新的平衡，而直接在其残余晶体周围晶平衡，而直接在其残余晶体周围晶出组成为出组成为d 的斜长石（的斜长石（An低），这低），这样可形成具正环带结构的斜长石。样可形成具正环带结构的斜长石。在其他一些固溶体矿物中也有类似在其他一些固溶体矿物中也有类似情况，如镁橄榄石情况，如镁橄榄石-铁橄榄石系，环铁橄榄石系，环带中心富带中心富Mg,边缘富边缘富Fe。在深成岩的平衡结晶条件下：。在深成岩的平衡结晶条件下：。