第十五章 岩浆作用.ppt

1、第十五章 岩浆作用,岩浆作用是地球内能向外释放的另一种表现形式。 岩浆是包含各种气体、过热水及蒸汽的硅酸盐熔融体。 根据岩浆是喷出地表还是在地下冷凝可以把岩浆作用分为两大类，火山作用和侵入作用，由此形成的两类岩石分别称为火山岩（喷出岩）和侵入岩（深成岩）。 还可以有其它一些与岩浆作用有关的岩石。 火山喷发也是一种常见的地质灾害，火山的破坏作用虽不如地震强烈，但火山喷出物对环境的危害程度却远大于地震。,公元79年意大利维苏威 火山爆发，火山灰掩埋 了附近的三座城市（庞 贝、希科拉尼、斯达卑）,15.1 火山过程的阶段性,15.1.1 次火山阶段,岩浆一般形成于上地幔的软流圈，并逐渐向上运移注入岩

2、浆房。此时岩浆的成分是玄武质的，并包含了溶解状态的气体和水蒸汽。 当岩浆的温度下降到1200C时，岩浆开始分异出单独的气体和水蒸汽。 由于岩浆向上运移过程中，上覆的压力逐渐减少，气体在热的作用下膨胀，使得岩浆的压力急剧增加，并力图向上运动，并以一股强大的力量向上开辟自己的通道。 由于S波不能在岩浆中传播，采用这种方法可以确定岩浆房的存在。维苏威火山岩浆房的体积是5104km3，顶界深度为5km。,15.1.2 火山过程的主阶段,岩浆通过火山口喷出地表的瞬间标志着火山过程主阶段的开始。 各类火山喷发的过程是不一样的，可以分为融透式、裂隙式和中心式三大类。 固体的、流体的火山喷出物一般集中在火山口

3、附近，形成锥状的火山，在火山的顶部常形成漏斗状的火山口。火山口底部与火山通道（火山颈）相连。,黑龙江五大莲池火山,老黑山火山口,1983年基拉维尔火山喷发,15.1.3 火山期后阶段,这一阶段的主要特点是火山的活动性已经大为减弱，岩浆已经不能溢出地表，但可流出大量的火山气流或热水。 火山气流称为火山喷气，气体的成分非常复杂。 喷发水蒸汽也是火山期后阶段的特点之一。由于水被加热成蒸汽，因此有很大的压力而形成喷泉。 火山可以把泥浆与水一起喷发出来，形成泥火山。,15.2 火山喷发的产物,火山喷发的液体产物就是岩浆，当岩浆冷却固结后即形成火山岩（喷出岩）。火山岩的分类主要依据其化学成分可分为四大类：

4、酸性、中性、基性和超基性岩。 火山岩中最常见的构造有：流动构造、绳状构造、气孔状构造、杏仁状构造、枕状构造、柱状节理等。常见的结构有：隐晶质结构、斑状结构、细晶结构等。 岩浆有时被抛至空中，在空中旋转运动，并在空中冷却形成火山蛋。,气 孔 状 构 造,大多数火山在喷出液体产物的同时喷出大量的固体产物，这些固体产物经成岩作用以后形成火山碎屑岩。根据火山碎屑物颗粒的大小可以将火山碎屑岩分为凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩等。 火山喷发过程中有大量的气体喷出，气体成分复杂。,15.3 火山的地理分布,世界上火山的分布极不均匀，第四纪以来活动火山大多数分布在三个带上。 环太平洋带 有活火山约340座，约

5、占世界活火山总数的2/3。第三纪-第四纪的死火山主要分布在大陆一侧，活火山主要分布在大洋一侧。 特提斯带 有近150座火山活动，印尼和地中海分布更集中。 大西洋带 主要分布在大西洋中脊地区。,15.4 侵入作用与侵入岩,在许多情况下，岩浆并未到达地表，而是停留在地壳中的某个位置上，并逐渐冷却，最终形成侵入岩。 侵入岩体根据其规模和产出状态，可分为岩基、岩株、岩墙、岩床。 与火山岩一样，根据侵入岩的SiO2含量可将侵入岩分为酸性、中性、基性和超基性岩。,侵入岩的特征： 块状构造、等粒结构为主。 在侵入体内往往可以见到围岩的残片，称为“捕掳体”。 在侵入体与围岩接触的地方可以看见岩浆侵入到围岩的裂

6、隙中的穿插现象。还可以看见侵入体对围岩加热形成的烘烤边。大的侵入体可以使围岩发生热接触变质。 侵入岩往往有流面、流线等自己的原生构造，是矿物结晶过程中的定向排列所形成的。,15.5 岩浆成因的多样性,岩浆大多起源于地幔或地壳物质的部分熔融，最可能发生熔融的区域是软流圈。岩浆形成的途径主要来自两个方面： 依靠热对流从地幔的更深处获得热源，岩浆源区的物质熔融，形成岩浆。 由于构造作用使岩浆源区发生温度、压力条件的变化，使源区物质发生熔融或者相变。,15.5.1 岩浆产生的多样性,对于玄武质岩浆来说主要发源于地幔，但发源地的不同将形成不同类型的岩浆系列： 拉斑系列 属于正常的地幔物质分熔产生的岩浆，

7、拉斑玄武岩是世界上分布最广的岩石类型，主要分布在大洋地区、岛弧靠大洋的一侧，大陆的高原地区也常分布有溢流玄武岩。 碱性系列 一般认为，碱性玄武岩浆来自地幔的更深处，主要分布在大洋岛、水下火山、大陆裂谷地区。主要的岩石类型是碱性玄武岩、碱性花岗岩、正长岩等。,钙碱系列 钙碱系列是另一大类岩浆岩，岩浆重要形成与俯冲带和大陆碰撞带，主要分布于造山带、岛弧靠大陆的一侧。岩石类型有：玄武岩、安山岩、流纹岩和大部分的花岗岩。 花岗岩浆 花岗岩浆的成因是目前争议最大的，由于幔源岩浆是玄武质的岩浆，很难分异出酸性的岩浆来，或者只能分异出少量的酸性岩浆，而大陆地壳中却遍布了大规模的花岗岩岩基。因此大多数地质学家

8、认为，花岗岩岩浆主要来自地壳，由地壳岩石经过超变质作用重熔形成的。,15.5.2 岩浆的分异,岩浆在形成和结晶过程中都会发生分异。 岩浆在熔融过程中，由于各种物质熔融的温压条件不一，因此有不同成分的岩浆在同一岩浆源区产出。分熔作用可以形成具有经济价值的岩石。 同样岩浆在冷凝结晶过程中由于各种矿物结晶的条件不一样，便会有结晶的先后顺序。结晶过程从熔点高的矿物开始，并遵守鲍温反应系列的规律。 结晶分异过程中由于重力的作用可以产生类似沉积过程的堆晶构造。,橄 榄 石,辉 石,角 闪 石,黑 云 母,石 英,白 云 母,钾 长 石,钠 长 石,中 长 石,钙 长 石,岩浆在向上运动中与围岩相互作用，并经常重熔和吸收围岩的成分加入到岩浆中，使岩浆的成分发生改变，这种现象称为同化作用。大规模的花岗岩岩基常发生同化作用，由于同化作用，在岩体和围岩接触的地方岩石的成分会有较大的变化。 当第一次岩浆侵入尚为完全冷凝固结时，第二次岩浆的侵入有可能造成两种不同类型岩浆的混合，所形成的岩石具有两种岩浆混染