岩石学第二讲

岩石学第二讲本次岩石学课程的第二讲将深入探讨岩石形成的各种过程和机制。我们将详细解析不同种类的岩石如何在地球表面和地壳内部形成,以及相关的地质环境和演化历程。byJerryTurnersnull岩石的成因岩石形成过程岩石的形成通过物理化学作用和时间演变而成。包括熔融、凝固、沉淀、风化和变质等过程。能量来源驱动岩石成因的能量主要来自地球内部的热量、潮汐力、放射性元素衰变等，也有一部分来自太阳辐射。物质来源岩石的物质主要来自地球内部的熔融岩浆和沉积物等，也有一部分来自太空的落体物质。时间尺度岩石的形成通常需要漫长的地质时间，从几百万年到几十亿年不等。岩浆的形成岩浆是高温熔融的岩石物质。它的形成过程是复杂的,主要受到温度、压力和化学成分等因素的影响。通常是由地球内部的高温高压环境促进岩石的部分熔融,形成岩浆。岩浆的成分和性质决定着随后形成的火成岩的类型。岩浆的成分1主要成分岩浆主要由硅、铝、铁、钙、钠和钾等元素组成,这些元素在不同比例下形成各种岩石矿物。2次要成分岩浆还含有钛、镁、锰、磷等其他元素,虽然含量较少,但也会影响岩石的性质。3挥发分岩浆中还存在水、二氧化碳等挥发性成分,它们在岩浆冷却结晶过程中会逐步释放。岩浆的结晶过程岩浆在地壳内冷却结晶时，会经历一个复杂的过程。首先高温岩浆中的矿物元素会逐步分离结晶，形成不同矿物的集合。这种有序的结晶过程会决定最终火成岩的矿物组成和结构。岩浆性质、温压条件的变化都会影响结晶过程，形成各种不同类型的火成岩。火成岩的分类按结晶过程分类火成岩可分为浅成岩和深成岩,根据岩浆在地壳中的冷却速度不同而形成。浅成岩形成于地表或浅表,冷却速度快;深成岩形成于地下深处,冷却速度慢。按化学成分分类根据火成岩的化学成分,可将其分为酸性、中性和基性三大类。这反映了岩浆在成分上的差异。按矿物组成分类按主要矿物的不同,火成岩可分为正长岩类、斜长岩类、橄榄岩类等。这与岩石的成因和地质环境有关。按结构纹理分类根据火成岩的结构和纹理特征,可将其分为块状、片理、孔洞等不同类型。这反映了岩石的形成条件和冷却过程。火成岩的特征1多样化的成分火成岩由不同类型的矿物组成,包括硅酸盐矿物、金属矿物和碳酸盐矿物等,反映了它们的复杂成因。2广泛的色彩变化火成岩根据其矿物组成和结构的不同,展现出从白色、灰色到黑色等多种色彩变化。3致密的结构火成岩通常具有密实的结构,很少出现明显的孔隙,这与它们的形成过程密切相关。4多样的纹理火成岩根据其冷却速度和结晶过程的不同,呈现出粗粒、细粒、斑状、交代等多种纹理特征。火成岩的矿物组成主要矿物火成岩中常见的主要矿物包括石英、长石、角闪石、辉石等。这些矿物是岩石形成的基础。次要矿物除了主要矿物外,火成岩中还可能含有少量的黑云母、斜长石、橄榄石等次要矿物。这些次要矿物反映了岩石的形成环境和成因。附属矿物一些细小的附属矿物如锆石、磷灰石、尖晶石等也可能存在于火成岩中,它们能提供有关岩石成因的线索。火成岩的结构火成岩的结构是指其矿物颗粒的大小、形状和相互之间的排列关系。这些结构特征反映了火成岩的形成过程和冷却速度。结构特点成因解释大晶体(斑晶)慢速冷却,初期结晶形成大的矿物晶体细粒(非斑晶)快速冷却,矿物未能充分生长就结晶完成石英脉晚期非平衡结晶,生成石英充填裂隙规则的矿物排列缓慢冷却,矿物有充分时间有序排列无序的矿物排列快速冷却,矿物没有充分时间规则排列火成岩的纹理晶粒大小根据火成岩中矿物晶粒的大小,可分为细粒、中粒和粗粒纹理。晶粒形状矿物晶粒可呈现自形、半自形和他形等不同的形状和发育程度。晶粒排列矿物晶粒的排列方式也影响着火成岩的纹理,如粒状、斑状、条痕状等。火成岩的成因1演化岩浆从地球深部上升过程中不断发生分异和结晶作用2浅化岩浆在地表附近温压条件下的冷却和固化过程3侵入岩浆在地壳中的穿插和侵入作用火成岩的成因主要包括三个阶段:演化、浅化和侵入。岩浆从地球深部向上运移时,经历不断的分异和结晶作用,这就是演化过程。岩浆在地表附近遇到更低的温压条件,会发生冷却和固化,形成火成岩,这是浅化过程。最后,岩浆在地壳中的穿插和侵入,也是影响火成岩形成的一个重要环节。这三个阶段共同作用,共同决定了火成岩的最终成因和特征。火成岩的成因类型1岩浆成因2接触变质成因3动力变质成因4热液成因火成岩的主要成因包括岩浆成因、接触变质成因、动力变质成因和热液成因。岩浆成因是指岩浆在地壳或地幔内分异和结晶而形成的岩石。而接触变质成因、动力变质成因和热液成因则是由于外部作用导致原有岩石发生变质而形成的火成岩。这些不同的成因类型决定了火成岩的矿物组成、结构和纹理的差异。火成岩的形成环境100种火成岩形成于不同的地质环境中,包括大陆内部、板块边缘、洋中脊等，可以形成超过100种不同的火成岩类型。6类根据形成环境,火成岩主要分为6大类:岩浆喷发型、岩浆侵入型、变质岩熔融型、地幔岩浆型、碳酸岩浆型和富挥发分岩浆型。火成岩的形成环境主要包括大陆内部岩浆岩的形成,如花岗岩、安山岩等;板块边缘的岩浆活动,如安山岩、安山玄武岩等;以及洋中脊的岩浆活动,如玄武岩等。这些环境都有不同的温压条件和地质背景,从而决定了火成岩的成分和特征。火成岩的侵入方式火成岩在地壳内部形成后,通常以各种不同的方式侵入到上部地壳中。根据火成岩侵入的位置和方式,可将其分为以下几种类型:岩脉侵入:火成岩在地壳中沿着裂隙侵入,形成长条形的岩床体。它们切穿围岩,体积较小,冷却速度较快。岩株侵入:较大规模的火成岩侵入体,呈不规则的形状,大小不一,有时可达数十平方公里。冷却较慢,结构和纹理发育完善。岩浆花岗岩侵入:大规模的酸性火成岩侵入,通常呈不规则的形状。侵入时,熔融的花岗岩浆会沿着地壳中的裂隙和脆弱面向上推进,冷却速度也较慢。火成岩的冷却速度快速冷却当岩浆在地表或接近地表迅速冷却时,会形成具有明显冷却裂纹和断层的火成岩。这种冷却速度快的火成岩通常具有黑色或深灰色的颜色。缓慢冷却在地下深处,岩浆受到周围岩石的缓慢加热和较为均匀的热传导,因此会呈现出致密均匀的质地,颜色也更淡一些。这种缓慢冷却形成的火成岩通常颗粒较大。火成岩的化学成分火成岩的化学成分是决定其矿物组成和结构特点的关键因素。不同类型的火成岩具有不同的主量元素、微量元素以及易挥发成分的含量分布。化学成分的差异反映了岩浆的形成条件和演化过程。火成岩的矿物组成富硅酸性岩石富硅酸性岩石中主要矿物有石英、长石、云母等，呈现出较高的SiO2含量。中性岩石中性岩石中主要矿物有斜长石、角闪石、辉石等，SiO2含量中等。碱性岩石碱性岩石中主要矿物有钾长石、斜长石、辉石、橄榄石等，SiO2含量较低。火成岩的结构特点火成岩的结构包括晶体质构和非晶质质构两种基本类型。晶体质构由一种或多种矿物晶体组成,可分为结晶质构和半结晶质构。非晶质质构则由冷却迅速而未来得及结晶的玻璃质物质组成,也称玻璃质构。火成岩的纹理特点1颗粒状纹理火成岩中矿物颗粒大小不一,形态各异,交织分布形成的粗糙纹理。2斑状纹理火成岩中较大的矿物斑晶嵌生在细粒基质中,形成明显的对比视觉效果。3流动状纹理岩浆流动过程中,矿物呈现出的定向排列形成的特殊纹理图案。火成岩的成因机制火成岩的形成是一个复杂的地质过程。关键在于岩浆的形成和演化过程。从地壳和上地幔的部分熔融开始,到岩浆的上升和冷却结晶,形成各种不同类型的火成岩。这其中涉及温度、压力、岩浆组分等多方面因素的变化。岩浆的成因主要有三种机制:热量的添加、压力的减小以及物质的添加。这些因素导致地幔物质部分熔融,形成了岩浆,并最终冷却结晶形成火成岩。火成岩的形成过程岩浆成因火成岩的形成始于地球内部的岩浆。岩浆源于高温高压的地球深部,包含各种熔融的矿物成分。岩浆上升随着地壳内部的构造运动,岩浆在地壳中不断上升。在上升过程中,岩浆的成分和温度会发生变化。岩浆侵入与凝固岩浆在地表或地下不同环境中缓慢凝固,形成各种不同结构和组成的火成岩。火成岩冷却火成岩在凝固过程中逐渐冷却,矿物晶体逐步生长。冷却速度是影响火成