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文档简介
1、世上没有爬不上的高山,没有学不会的学问,学识都是人类知识的积累,学生要学的就一定能学会。,岩石 自然(地质作用)形成的,由一种或多种矿物,或由其他岩石碎屑所组成的集合体。 岩石的分类 按照岩石的成因(形成方式),岩石分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩,第三章 岩浆作用与岩浆岩 Magatism and Magmatic Rock,岩浆岩(Magmatic Rock)又叫火成岩(Igenous Rock),约占地壳岩石65%。,1岩浆(Magma) 地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体,其成分主要为硅酸盐,富含挥发份。 Magma is a mixture of liquid rock, cry
2、stals, and gas. Characterized by a wide range of chemical compositions, with high temperature, and properties of a liquid.,第一节 岩浆和岩浆作用,2. 岩浆作用(Magatism) 岩浆形成、运移、冷凝成岩的整个过程。 3. 岩浆作用的方式 喷出作用 ( Eruption):岩浆向上运移,穿透地壳并溢出地表的活动。 侵入作用 (Intrusion):岩浆向上运移,侵入地壳但不出地表的活动。,Types of Magma 1. Basaltic(玄武质) - SiO2 45
3、-55 wt%, high in Fe, Mg, Ca, low in K, Na 2. Andesitic(安山质) - SiO2 55-65 wt%, intermediate. in Fe, Mg, Ca, Na, K 3. Rhyolitic (流纹质) - SiO2 65-75%, low in Fe, Mg, Ca, high in K, Na Temperature of Magmas Basaltic - - 1000-1200 Andesitic - - 800-1000 Rhyolitic - - 650-800 ,一. 喷出作用与火山 喷出(Eruption)作用又叫火山
4、作用(Volcanism),是指岩浆喷出地表的作用。 火山是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷出地表,而形成的具有特殊机构及形态的地质体。,第二节 喷出(火山)作用与喷出(火山)岩,火山喷发是自然界最为壮观的景象之一,(1)火山通道 火山喷发时,与下面岩浆相通的通道。 (2)火山锥 火山喷发物堆积在火山通道周围形成锥状地形。 (3)火山口 火山通道的出口,火山口直径一般1km。,1.火山机构,日本富士山,火山喷发的最后结果是喷出岩,但喷发时的产物非常复杂,按物态分为气体、液体和固体。 (1)气态喷出物 Most common gases are H2O and CO2,N, SO2 and
5、Cl are also common.,伴随火山喷发整个过程,甚至结束后相当长时期都有发生。,2、火山喷发产物,(2)液态喷出物 火山喷出的液态物质总称为熔岩(Lava), 其成分复杂,按熔岩所含SiO2多少可分为: 基性熔岩( SiO2 52%) 中性熔岩( 52%-65% ) 酸性熔岩( 52%),(3)固体喷出物 火山的固态喷出物称火山碎屑物。 来源多方面: 1) 火山通道中原先凝固的熔岩; 2) 火山通道周围的围岩; 3) 熔岩喷至空中冷却凝固的产物。,火山碎屑物按的大小分类: 火山灰(Volcanic Ash)-粒径 50mm( 64mm ) 火山(岩)块(Volcanic Bloc
6、k) -粒径100mm,麻花状火山弹(长34cm) 火山渣(长14cm),(黑龙江五大连池),(1)熔透式喷发(推测的,喷出岩与深成岩直接过渡) 岩浆以其热力熔透顶部岩石而大面积溢出地表。 (2)裂隙式喷发 岩浆沿巨大裂缝溢出地表。现代洋脊、大陆裂谷 (3)中心式喷发(现代) 岩浆从近于圆筒形的火山通道喷出地表,可以进一步分为: (1)宁静式-熔岩宁静溢出形成盾形火山锥; (2)猛烈式-大量火山碎屑物质形成岩熔锥; (3)中间式-形成层状火山锥。,3.喷出方式 (按火山通道形状分类),根据火山活动的状况,火山可分为: 活火山: 仍在活动或周期性不断活动的火山; 死火山: 人类历史以来未曾活动的
7、火山; 休眠火山: 人类历史上曾经活动过,但长期以来处于静止 状态的火山(有可能再度活动而变为活火山)。,4. 火山的分类,1环太平洋火山带(近300余座活火山); 2阿尔卑斯-喜马拉雅火山带(地中海-印尼带)(70余座); 3. 大洋中脊火山带(60余座); 4. 红海沿岸和东非裂谷火山带(22座)。,5. 火山的地理分布(世界主要火山活动带),由火山喷发物形成的岩石,统称为喷出岩,又叫火山岩(Volcanic Rock)。包括火山碎屑岩(固态)和熔岩(液态)。 据含量可以分为四种类型: (1)超基性喷出岩(SiO265%) 代表性岩石:流纹岩,二、喷出岩(Eruptive Rock),第三
8、节 侵入作用与侵入岩,一、侵入作用 1. 基本概念 侵入作用(Intrusion):岩浆侵入地壳但未喷出地表的岩浆作用 侵入岩( Intrusive Rock):侵入的岩浆冷凝后形成的岩石。由于其是被周围岩石封闭起来的,故又叫侵入体( Intrusive Body) 围岩:侵入体周围的岩石。,2. 侵入作用的分类 根据岩浆侵入深度的不同可分为: 深成侵入作用(深度3 km) 浅成侵入作用(深度3 km) 相应地,侵入体也分为深成侵入体和浅成侵入体。,3. 同化与混染作用 同化作用(Assimilation):岩浆熔解围岩,使围岩改变为岩浆一部分的作用。 混染作用(Contamination):
9、岩浆因同化围岩而改变自己原有成份的作用。 捕虏体(Xenolith):混入岩浆中未熔化的岩石碎块。,4. 结晶分异作用(Crystallization Differentiation) 岩浆在结晶过程中按矿物熔点、比重大小依次结晶出不同成分的矿物,进而依次形成不同种类岩浆岩的作用。 鲍温反应系列(或原理) 美国岩石学家鲍温(NLBowen)根据硅酸盐熔浆的物理化学实验等,于1928年提出了玄武岩浆冷却过程中矿物结晶的反应系列。 其中一条为连续反应系列(Continuous Reaction Series) ,一条为不连续反应系列(Discontinuous Reaction Series)。,
10、连续反应系列:斜长石的固溶体系列,从高温的基性斜长石(富钙)开始,连续渐变到低温的酸性斜长石(富钠),其结晶构造不发生质变(皆为架状)。 不连续反应系列:暗色矿物中先期晶出的矿物,暂不与熔浆反应,当温度下降到某一特定温度时,才与熔浆反应形成新矿物。各矿物在成分、结晶构造上均有质的突变,从高温的橄榄石(岛)辉石(单链)角闪石(双链)黑云母(层)。,1. 侵入岩的类型 (1) 超基性岩(SiO265%) 代表性岩石:花岗岩。 矿物:酸性斜长石,钾长石,石英,黑云母。,二、侵入岩(Intrusive Rock),2. 侵入岩的产出状态 侵入岩的产出状态(产状)是指其形态、大小及与围岩的关系。 根据侵
11、入体与围岩的接触关系分为整合侵入体和不整合侵入体。 (1)整合侵入体 与围岩的层理或片理呈平行接触关系的侵入体。按其形态又可分: 岩床(岩席Sill)- 岩浆沿层面贯入,形成与地层相整合的岩体,厚几米-几百米,以基性、超基性岩体为主; 岩盆(Lopolith)- 平面上呈圆形,顶底面下凹的盆状侵入体,规模一般较大,多由基性岩或碱性岩组成; 岩盘(岩盖Laceolith)-底部平坦,顶部拱起的透镜状侵入体,规模一般不大,直径3-6km、厚1km ,形成深度一般较浅,以中酸性侵入体为主。,岩盆,岩盖,(2)不整合侵入体 切穿围岩层理或片理的侵入体。常见的有: 岩墙(岩脉)(Dyke)-与围岩层理或
12、片理斜交的脉状或板状侵入体,厚一般几厘米-数十米、长数米-数千米; 岩株(Stock)- 规模较大的深成侵入岩体,但出露面积一般100km2 ,可达几千km2,平面上常呈长圆形,其上与岩株相连。,一、化学成分特征 岩浆岩中化学元素主要为:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等;总量达99%以上。 按氧化物计:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O等。,第四节 岩浆岩的一般特征,二、矿物成分特征 岩浆岩的主要矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等,占99%以上。 其中颜色较浅的叫浅色矿物,以SiO2和K、Na、Al硅酸盐类为主,故又
13、称硅铝矿物;如石英、长石等。 颜色较深的称暗色矿物,以Fe、Mg硅酸盐类为主,故又称铁镁矿物,如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。,三、岩浆岩的结构和构造 1. 岩浆岩结构:指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、形态及晶粒间的关系。 TEXTURE is directly influenced by the cooling rate of the magma or lava. Slow cooling yields large crystals. Rapid cooling yields small or no crystals.,按矿物结晶程度分: 显晶质结构:由矿物晶粒组成。 粗粒结构(5mm
14、) 中粒结构(51mm) 细粒结构(10.1mm)(放大镜观察) 隐晶质结构:晶粒细小,肉眼看不清楚。 玻璃质结构:未结晶,显微镜下也不能看清。,按矿物颗粒大小分: 等粒结构:组成岩石的矿物颗粒基本相等。 不等粒结构:组成岩石的矿物颗粒大小相差显著,大的称为斑晶,小的或未结晶的称为基质。 斑状结构:基质为隐晶质或玻璃质的不等粒结构。 似斑状结构:基质为显晶质且成份与斑晶相同的不等粒结构。,斑状结构,似斑状结构,2. 岩浆岩构造(Structure):岩石各组成部分在岩石中的排列方式或充填方式,即矿物集合体的形态、大小以及相互关系。 块状构造 流纹构造 流动构造 气孔和杏仁构造 枕状构造 层状构
15、造 条带状,1. 分类依据 (1)化学成分 按SiO2含量可以分成: SiO2 超基性岩类(Ultrabasic Rock) 65%,四、岩浆岩的分类及常见的岩浆岩,(2)矿物成分(鲍温反应系列) 指示矿物:根据岩石中是否含橄榄石和石英大致分类,前者是超基性岩的指示矿物、后者是酸性岩的指示矿物。 长石:种类和含量,尤其斜长石。 暗色矿物:种类和含量。 色率:暗色矿物在岩石中的百分含量。 (3)产状和结构构造 如喷出岩、侵入岩。,2.岩浆岩的基本类型,3. 常见的岩浆岩 花岗岩(Granite)-肉红,灰白色。石英、正长石、斜长石(黑云母、角闪石);等粒状结构(花岗结构),块状构造。 闪长岩(Diorite)-浅灰,灰绿色。斜长石,角闪石(正长石,黑云母),等粒,块状构造。,辉长岩(Gabbro)-暗绿、灰黑色。斜长石、辉石(角闪
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