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1、巖石學(xué)教案(火成巖部分)第一章 巖漿(magma)和巖漿作用(magmatism)1、巖漿的概念:利用火山噴發(fā)圖象資料使學(xué)生建立感觀認(rèn)識(shí),再介紹巖漿的概念和性質(zhì),加深學(xué)生對(duì)巖漿的理解。 巖漿是天然形成于地殼深部和上地幔的、以硅酸鹽為主要成分的、富含揮發(fā)份的、高溫粘稠的熔融體。巖漿的概念指出了巖漿形成的天然屬性、化學(xué)屬性和物理屬性。2、硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分:(1)、常量元素:O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Mn、Ti、P、H、C等,其中O最多。在巖漿結(jié)晶過程中這些元素相互結(jié)合,組成各種礦物。 巖漿的主要化學(xué)成分通常以氧化物形式來表示:如SiO2 、Al2O3 、Fe2O3 、 FeO
2、 、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5、H2O、CO2 等。但實(shí)際上在巖漿中這些元素并非以氧化物形式存在,而多是呈離子、原子或離子團(tuán)的形式存在,如: Mg2、 Na +、SiO44-。 硅酸鹽巖漿化學(xué)成分以SiO2含量最多,舉例說明巖漿中SiO2的含量與其它氧化物之間存在一定的消長關(guān)系。 根據(jù)SiO2含量將硅酸鹽巖漿分成4種類型: 酸性巖漿 SiO2 63(wt%) 中性巖漿 SiO2 5263(wt%) 基性巖漿 SiO2 4552(wt%) 超基性巖漿 SiO2 45(wt%)(2)微量元素和稀土元素:微量元素:Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Z
3、n、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn 稀土元素:La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y微量元素和稀土元素雖然在巖漿中的含量很少,但對(duì)其研究具有重要的理論意義和實(shí)際意義。在一定條件下可以富集形成許多重要金屬礦產(chǎn)(舉例);稀土元素和一些重要的微量元素比值對(duì)研究巖漿起源、演化具有重要意義(舉例)。(3)揮發(fā)分:主要是H2O和CO2 ,其次是 SO2、 SO3 、 CO 、 N2、HCl、Cl2、F、H2S 、CH4 ,其總量一般3 km)噴出巖(extrusive rocks)(1)火山巖的特點(diǎn):. 結(jié)晶程度差
4、或呈玻璃; b. 含水礦物少或無(2)廣義火山巖包括: a. 火山熔巖:由火山管道或裂隙溢流出地表的巖漿冷凝形成的巖石(狹義火山巖)。 b. 次火山巖 :與火山活動(dòng)有關(guān)的超淺成侵入巖。 c. 火山碎屑巖:由火山爆發(fā)所產(chǎn)生的各種火山碎屑物堆積、膠結(jié)而成的巖石。學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo)1、如何理解巖漿的含義。2、巖漿的粘度受哪些因素的控制。3、巖漿中的揮發(fā)分對(duì)火山作用具有怎樣的影響。4、簡(jiǎn)述巖漿作用的主要類型及其產(chǎn)物。第二章 火成巖的基本特征與分類一、火成巖的物質(zhì)成分火成巖物質(zhì)成分研究的意義:(1) 火成巖物質(zhì)成分是火成巖分類命名的基本依據(jù);(2)為研究巖漿起源、演化和巖漿物理性質(zhì)提供重要依據(jù) ;(3)為
5、巖漿巖漿形成時(shí)的大地構(gòu)造背景和巖石圈層的演化提高重要信息。(一)火成巖的化學(xué)成分1. 主要元素(Major elements) : O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C等,其中氧的含量最高。 常用氧化物的形式表示火成巖的成分,即:SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O和CO2等13 種,每種氧化物含量一般0.1%,占火成巖平均化學(xué)成分的98%左右。幾種主要造巖氧化物(1)SiO2 :是最重要的成分,含量高,是巖石酸性程度(基性程度)的標(biāo)志。隨著SiO2含量的變化,
6、其它氧化物呈現(xiàn)規(guī)律性的增加或減少。 超基性巖 SiO263%(2)Al2O3 :在火成巖中含量?jī)H次于SiO2,SiO2 、Al2O3 與 CaO、Na2O、 K2O一起組成長石和副長石類礦物;與FeO*、MgO、CaO等結(jié)合形成輝石、角閃石、黑云母等礦物。(3) Na2O 和K2O :是堿性長石的主要組成部分,當(dāng)其含量較高時(shí)還可形成堿性暗色礦物和副長石。a. Al2O3 Na2O +K2O+CaO(分子數(shù)比):鋁過飽和巖石c. Na2O +K2O Al2O3 Na2O +K2O+CaO :鈣堿性巖(4) FeO*、MgO、MnO與SiO2 結(jié)合形成橄欖石、輝石等礦物。 (5) TiO2與FeO
7、 組成鈦鐵礦,與CaO結(jié)合生成榍石,與P2O5、CaO結(jié)合則形成磷灰石。2. 痕量元素(Trace elements): 含量甚微,usually 90% 淺色巖:習(xí)慣上把花崗巖、正長巖等淺色礦物占優(yōu)勢(shì)的巖石稱為淺色巖。其色率在030之間。 暗色巖:色率在60100,以暗色礦物占優(yōu)勢(shì)的巖石稱為暗色巖。如橄欖巖 、輝長巖等。(3)、 據(jù)礦物在巖石中的含量 主要礦物: 在巖石中含量多,對(duì)火成巖大類的劃分和定名起決定作用的礦物。 如石英、長石是花崗巖的主要礦物。 次要礦物: 在巖石中含量次于主要礦物,不影響火成巖大類的劃分和定名, 但對(duì)確定巖石種屬的進(jìn)一步劃分可起作用礦物。 如閃長巖中的石英,含量約
8、2,沒有石英也叫閃長巖;當(dāng)石英5時(shí),則叫石英閃長巖。 副礦物: 含量很少,常小于1,通常不參與巖石分類和命名。 但它們對(duì)于了解一個(gè)巖體的形成條件,確定巖體時(shí)代有重要意義。常見的有磁鐵礦、磷灰石、鋯石、獨(dú)居石、榍石、褐簾石等。(4)、據(jù)礦物的成因類型 原生礦物: 巖漿冷凝過程中形成的礦物。 高溫礦物; 低溫礦物 次生礦物:在巖漿已基本上凝固成固體的巖石后,由于受殘余揮發(fā)份和巖漿期后流體作用(蝕變、交代、充填)而生成的礦物,常交代原生礦物或充填在礦物的孔隙及晶洞中。其中原生礦物常發(fā)生以水化或碳酸鹽化為主的蝕變作用,生成蝕變礦物 。 它生礦物:它們是由于巖漿同化了圍巖和捕虜體所引起的。這類礦物的形成
9、反映了巖漿中外來組分的參與。 如有些富鋁礦物紅柱石、堇青石、矽線石就是巖漿同化了富鋁圍巖的產(chǎn)物。2、火成巖中的礦物共生組合規(guī)律- 6 種典型的巖漿巖礦物共生組合 (1)橄欖石輝石組合: 相當(dāng)于超基性巖,鈣、鐵、鎂多而硅少,且貧堿,出現(xiàn)大量鎂鐵礦物(橄欖石輝石等),不出現(xiàn)石英和長石。(2)基性斜長石輝石組合:相當(dāng)于基性巖,鋁和鈣較多,鐵、鎂和硅均較充分,主要形成基性斜長石和輝石,二者近于1:1,不出現(xiàn)石英。(3)中性斜長石角閃石組合:相當(dāng)于中性巖,鈉、鉀略有增加,鋁、硅、鈣、鐵、鎂均較充分,主要形成中性斜長石、角閃石、黑云母,可能出現(xiàn)少量石英和鉀長石。淺色礦物:暗色礦物2:1。(4)石英鉀長石酸
10、性斜長石黑云母組合:相當(dāng)于酸性巖,鈉、鉀、硅含量高,鐵、鎂、鈣低,石英、鉀長石、酸性斜長石等淺色礦物為主。(5)鉀長石黑云母角閃石組合:其SiO2 相當(dāng)于中性巖,鈉、鉀高而鐵、鎂低, 大量出現(xiàn)鉀長石。(6)霞石白榴石鉀長石堿性暗色礦物組合: 其SiO2 接近于基性巖(平均53.36),鈉、鉀含量很高,出現(xiàn)霞石、白榴石等礦物,因鈉過多,故常出現(xiàn)堿性暗色礦物。(三)火成巖化學(xué)成分與礦物共生組合的關(guān)系1. SiO2 飽和度對(duì)礦物共生組合的影響 (1)巖漿中SiO2 過飽和:石英游離的SiO2 結(jié)晶產(chǎn)物,屬硅酸過飽和礦物。 (2)巖漿中SiO2不飽和:鎂橄欖石、副長石類及黑榴石、黃長石和剛玉等,它們不
11、能與石英平衡共生,屬硅酸不飽和礦物 Mg2SiO4(鎂橄欖石 )+ SiO2(液相) MgSiO3(頑火輝石)(1557) NaAlSiO4(霞石)+2SiO2(液 相)NaAlSi3O8(鈉長石) KAlSiO4(白榴石)+2SiO2(液相) KAlSi3O8(正長石) (3)巖漿中SiO2 飽和:除上述以外的一些礦物,如鐵橄欖石、大多數(shù)輝石、角閃石類、云母類和長石類礦物都屬于硅酸飽和礦物,都可以與石英平衡共生。2、Al2O3和K2O+Na2O的含量對(duì)礦物成分的影響 不同的堿和Al2O3含量火成巖,其礦物組合有很大差別。具體可簡(jiǎn)單總結(jié)如下:(1)過飽和巖石(過鋁質(zhì)巖石): Al2O3 (Ca
12、O+ K2O+ Na2O) ,特征是常出現(xiàn)富鋁的礦物,如白云母、黃玉、電氣石、錳鋁鐵鋁榴石、剛玉、紅柱石和矽線石,斜長石、鉀長石和石英是常見礦物。(2) 鈣堿性巖石(偏鋁質(zhì)巖石): (K2O+Na2O)Al2O3(CaO+K2O+Na2O) , 出現(xiàn)的礦物是黑云母、普通角閃石、普通輝石、透輝石、斜長石、堿性長石和石英。不見堿度高的暗色礦物。(3) 堿過飽和巖石(過堿質(zhì)巖石): Al2O395%。 熔巖錐: 以溢流產(chǎn)物為主,火山碎屑物質(zhì)常10%。 混合錐: 火山碎屑物與熔巖互層組成的火山錐,為噴發(fā)和溢流交替出現(xiàn)的火山活動(dòng)產(chǎn)物?;鹕藉F;熔巖流; 熔巖被; 熔巖瀑布; 巖鐘; 巖針; 熔巖丘; 熔巖
13、高原; 熔巖臺(tái)地;次火山巖; 火山頸;火山沉積巖 (3)破火山口: 是指經(jīng)過破壞的火山口及其周圍的洼陷 a. 侵蝕破火山口: 是火山口被流水侵蝕加大的結(jié)果。b. 爆發(fā)破火山口: 是火山強(qiáng)烈爆發(fā)、崩毀了火山口上部大量巖石和火山口周圍的火山錐,形成比原來火山口大的凹坑,大 者稱爆發(fā)洼地。 c. 崩塌破火山口: 是由于巖漿物質(zhì)大量噴發(fā)后,巖漿房空虛,而火山口附近上覆物質(zhì)增多,因支撐不住而崩塌沉陷形成的火山構(gòu)造。2、 火山巖的相相是不同地質(zhì)條件下生成的巖石或巖體總的特征。以中心式噴發(fā)為例,大致可分為以下幾個(gè)相:溢流相:成分從超基性到酸性皆有,以基性最發(fā)育,可形成于火山噴發(fā)的各個(gè)時(shí)期,但以強(qiáng)烈爆發(fā)之后出
14、現(xiàn)為主。 爆發(fā)相:成分不定,但以含揮發(fā)份多、粘度大的巖漿常見,尤以中酸性、堿性更有利于爆發(fā),可形成于各個(gè)時(shí)期,但以早期和高潮期最發(fā)育。 侵出相:多見于火山作用末期,在巖漿分異晚期,粘度大、溫度低,而揮發(fā)份少到不能爆發(fā)的情況下,堵塞通道粘度很大的熔漿被推擠出地表,堆積于火山頸之上部,形成直徑小 厚度大、產(chǎn)狀陡的穹丘。 火山頸相:是火山錐被剝蝕后,殘存的具充填物的火山通道,又稱巖頸、巖筒、巖管等。 次火山相:是與火山巖同源的、呈侵入產(chǎn)狀的巖體。它與火山巖有四同: 同時(shí)間但一般較晚;同空間但分布范圍較寬;同外貌但結(jié)晶程度較好;同成分但變化范圍及堿度較大。 侵入深度一般10km):巖體規(guī)模較大;結(jié)晶粗
15、大,多為塊狀規(guī)則;多為低溫礦物。四、火成巖的分類火成巖的分類依據(jù)主要有地質(zhì)產(chǎn)狀(成因)、化學(xué)成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、特殊地名等,分類因素之多使得火成巖的分類原則尚不統(tǒng)一,因此經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)解的現(xiàn)象,對(duì)此,國際地科聯(lián)巖石學(xué)委員會(huì)火成巖分委會(huì)提出了一個(gè)統(tǒng)一的分類方案,這是本章重點(diǎn)教授的內(nèi)容。(一)常用的火成巖分類方案1、火成巖的成因分類:深成巖、淺成巖、火山(熔)巖、 火山碎屑巖。2、火成巖的礦物分類(1)火成巖中常見礦物:石英、鉀長石、斜長石、似長石(白榴石、霞石)、橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、白云母(2)有關(guān)礦物的常用術(shù)語:硅鋁礦物(淺色礦物)-鐵鎂礦物(暗色礦物)、主要礦物-次要礦物-副礦物
16、、原生礦物-次生礦物(3)火成巖的礦物(色率M)分類: 超鎂鐵巖:M 90% 角閃石 鎂鐵質(zhì)巖:M = 1090%, 輝長巖 中性巖: M = 1090%;Q 5% 閃長巖 長英質(zhì)巖:M 5%色率:暗色礦物在火成巖中的含量(體積分?jǐn)?shù)), 花崗巖3、火成巖的化學(xué)成分分類:根據(jù)巖石中的SiO2含量分為 酸性巖: 66w.t% 流紋巖/ 花崗巖 中性巖: 53-66w.t% 安山巖/ 閃長巖 基性巖: 45- 53w.t% 玄武巖/ 輝長巖 超基性巖: 10%,堿性長石長石總量的90,此外有堿性暗色礦物,如:霓石、霓輝石、鈉鐵閃石、鐵黑云母等。 B. 淺成巖 (1)霞石正長斑巖:斑狀結(jié)構(gòu),礦物成分同
17、霞石正長巖。 C. 火山熔巖 (1) 霞石響巖:斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為透長石和霞石,次要礦物為堿性暗色礦 物;基質(zhì)為粗面結(jié)構(gòu)獲隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。 (2)白榴石響巖:斑狀結(jié)構(gòu),斑晶主要為透長石和白榴石,次要礦物為堿性暗色礦物;基質(zhì)為粗面結(jié)構(gòu)獲隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。白榴石很不穩(wěn)定,常轉(zhuǎn)變成正長石和鉀霞石的混合體而成假晶存在,稱為假白榴石響巖。1、閃長巖、正長巖、二長巖和霞石正長巖的主要礦物組合及相互間的區(qū)別。2、安山巖、粗面巖和響巖的主要區(qū)別何在?3、分別對(duì)比閃長巖、閃長玢巖、安山巖及正長巖、正長斑巖、粗面巖之間的異同。4、何為暗化邊結(jié)構(gòu),輝石可以發(fā)生暗化的說法正確嗎?5、交織結(jié)構(gòu)和粗面結(jié)構(gòu)為何意?實(shí)驗(yàn)三、基性巖類:
18、輝長巖玄武巖類一、輝長巖類1、化學(xué)成分特征: 貧硅(SiO2=4552%)、 貧堿,較富鈣鐵鎂。2、礦物成分特征: 出現(xiàn)大量基性斜長石(An50)和輝石, 輝石有紫蘇輝石和單斜輝石。 暗色礦物除輝石外,還有橄欖石、角閃石、黑云母等,暗色礦物含量一般較高(4070%)。有時(shí)出現(xiàn)少量的石英和堿性長石;常見的副礦物有磷灰石、磁鐵礦等。3、 結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征:細(xì)粒粗粒半自形結(jié)構(gòu),輝綠結(jié)構(gòu),反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),嵌晶含長結(jié)構(gòu)。塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造,還有流動(dòng)構(gòu)造。4、輝長巖的分類5、 輝長巖類主要巖石類型A. 深成侵入巖 輝 長 巖 基性斜長石+輝石+/-橄欖石根據(jù)暗色礦物種類進(jìn)一步可分為:(1)橄長巖(基性斜長石+
19、 橄欖石)(2)輝長巖(基性斜長石 + 單斜輝石)(3)蘇長巖(基性斜長石 + 斜方輝石)(4)斜長巖(基性斜長石90%)B.淺成侵入巖 輝 綠 巖: 礦物成分與輝長巖完全相同,但其具有特征的輝綠結(jié)構(gòu) ,多呈脈狀產(chǎn)出。二、玄武巖類1、化學(xué)成分:硅酸飽和-弱飽和,SiO2=45-52%,鐵鎂鈣含量高,堿含量低。2、 礦物成分:基性斜長石+單斜輝石+斜方輝石橄欖石;其次為堿性長石、石英、黑母、角閃石等。3、結(jié)構(gòu):斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)為微粒結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu),或間粒結(jié)構(gòu)、間隱結(jié)構(gòu)。4、構(gòu)造:塊狀構(gòu)造、氣孔-杏仁構(gòu)造、繩狀構(gòu)造、柱狀節(jié)理構(gòu)造5、主要巖石類型: 橄欖玄武巖; 輝石玄武巖; 氣孔-杏仁
20、玄武巖;6、蝕變: 輝石綠泥石化、綠簾石化;橄欖石伊丁石化,皂石化,蛇紋石化;斜長石絹云母化等。實(shí)驗(yàn)四、超鎂鐵質(zhì)巖類、煌斑巖類一、 超鎂鐵質(zhì)侵入巖類1、化學(xué)成分特征 貧硅(SiO2主要45%)、貧堿, 富鐵鎂(FeO*=914%, MgO一般 20%)。2、礦物成分特征 出現(xiàn)大量的暗色礦物,其含量90% ,主要有橄欖石、輝石和角閃石,其次為基性斜長石(小于10%)和黑云母,輝石有斜方輝石和單斜輝石。常見的副礦物有鉻鐵礦、磁鐵礦、尖晶石等。3、 結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征 常見的構(gòu)造為塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造;常見的結(jié)構(gòu)為細(xì)粒-粗粒自形-半自形結(jié)構(gòu)、包橄結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。4、 主要巖石類型A. 橄
21、欖巖類(橄欖石40%) (1)純橄欖巖: 橄欖石90% (2)橄 欖 巖: 橄欖石=4090%B. 輝石巖類 (1)輝石巖(輝石90%) (2)橄欖輝石巖(輝石6090%,橄欖石=10 40% ) (3)角閃輝石巖C. 角閃石巖類:(1) 角閃石巖(角閃石90%) (2) 橄欖角閃石巖(角閃石=6090%,橄欖石=10 40% ) (3) 輝石角閃石巖二、煌斑巖類1. 化學(xué)成分:SiO2含量低而變化大(2752%),鐵鎂鈣含量較高FeO*=813%、MgO=10%、CaO=1015%),富堿和鈦,揮發(fā)份含量高(CO2+H2O=36%)。2. 礦物成分:煌斑巖中的鐵鎂礦物多,在35%以上, 主要
22、為角閃石和黑云母,其次為輝石,它們均呈自形晶。硅鋁礦物以長石為主,偶爾出現(xiàn)少量副長石。 3. 結(jié)構(gòu): 巖石主要為煌斑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是巖石為斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為自形的黑云母和角閃石等暗色礦物,基質(zhì)為自形的暗色礦物和自形半自形的長石等組成?;|(zhì)也可以是隱晶質(zhì)。 有的煌斑巖不具有斑狀結(jié)構(gòu),而是呈全自形等粒結(jié)構(gòu)。4. 構(gòu)造:以塊狀構(gòu)造為主,還可為氣孔、杏仁構(gòu)造。5. 主要巖石類型:云斜煌巖;云煌巖;閃斜煌斑巖;閃正煌巖 1、超鎂鐵質(zhì)巖類的主要巖石類型有哪些,其特點(diǎn)如何?2、煌斑巖的主要特征是什么,何為煌斑結(jié)構(gòu)?3、綜述橄欖巖和輝長巖的巖石學(xué)特征。實(shí)驗(yàn)五、火山碎屑巖類一、火山碎屑巖的含義火山碎屑巖是由火山作用產(chǎn)生
23、的各種火山碎屑物,經(jīng)堆積固結(jié)而成的巖石。它是火山熔巖與正常沉積巖之間的過渡巖石類型?;鹕剿樾紟r在物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和成巖方式等方面都具有雙重性。二、火山碎屑巖的物質(zhì)組成火山碎屑巖由各種火山碎屑組成。按粒度和物質(zhì)組成分為不同的類型:1.按粒度火山碎屑可分為:(1)火山集塊: 64 mm(2)火山角礫: 2 - 64mm(3)火山灰: 1/16 - 2mm(4)火山塵: 外生碎屑。2、常見構(gòu)造假流紋構(gòu)造: 是巖石中的塑性玻屑和塑性巖屑經(jīng)壓扁拉長 而定向排列,類似于流紋構(gòu)造。但它不是巖漿流動(dòng)所致,而是塑性火山碎屑變形所致。韻律層理構(gòu)造:火山碎屑物的組成和粒度,在縱向上按一定順序有規(guī)律地相互交替、遞變
24、的一種構(gòu)造。四、火山碎屑巖的分類1.火山碎屑巖的定量粒級(jí)分類:1-凝灰?guī)r;2-角礫凝灰?guī)r;3-集塊凝灰?guī)r;4-火山角礫巖;5-集塊角礫巖;6-角礫集塊巖;7-集塊巖2.基于火山物質(zhì)類型的火山凝灰?guī)r分類:(1)、玻屑凝灰?guī)r(2)、巖屑凝灰?guī)r(3)、晶屑凝灰?guī)r3火山碎屑巖的綜合分類:普通火山碎屑巖亞類:熔結(jié)火山碎屑巖亞類:1、火山碎屑物有哪些類型?2、列表說明火山碎屑巖的分類及主要巖石類型。3、火山碎屑巖和火山熔巖如何區(qū)分?實(shí)驗(yàn)六、未知火成巖綜合鑒定一 、手標(biāo)本描述和命名1).巖石的顏色(新鮮面和風(fēng)化面)2).結(jié)構(gòu)、構(gòu)造3).主要礦物成分及含量4)礦物的特征(顏色、晶形、粒度(以mm記)、解理、光
25、澤、硬度等)5) 定名:侵入巖: 顏色+粒度+次要礦物種類(少前多后)+巖石基本名稱火山巖: 顏色+斑晶礦物+巖石基本名稱 / 構(gòu)造+巖石基本名稱二、巖石薄片描述和命名1)主要礦物成分及其含量、次要礦物成分及其含量、副礦物成分及含量2)每一個(gè)造巖礦物的基本特征 包括:礦物的顏色、形狀、大小(以mm計(jì))、自形程度、 解理及解理夾角、突起;消光類型及消光角、多色性、干涉色;軸性及光性;礦物的蝕變特征3)巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造4)巖石定名: 侵入巖: 粒度+次要礦物種類(少前多后)+ 巖石基本名稱 火山巖: 斑晶礦物+巖石基本名稱/ 構(gòu)造+巖石基本名稱2學(xué)時(shí)第三章 巖石化學(xué)授課學(xué)時(shí)一、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算
26、法這種方法是將巖石的氧化物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)換算為氧化物分子數(shù),然后按照一定的順序再將其分子數(shù)依據(jù)一定的規(guī)律組合成若干種理想成分的標(biāo)準(zhǔn)礦物分子,即“標(biāo)準(zhǔn)礦物”,最后將標(biāo)準(zhǔn)礦物分子數(shù)換算為標(biāo)準(zhǔn)礦物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 二、火成巖類型的劃分TAS圖解;SiO2K2O圖解;ACNKANK圖解三、火成巖堿度的確定及巖石系列的劃分Na2O 、K2O:總含量也稱全堿。一般隨SiO2含量增加而增加,但在SiO2含量相同時(shí),含量的差別會(huì)對(duì)礦物組合產(chǎn)生影響。(1)組合指數(shù)(里特曼指數(shù)):d=(Na2OK2O )2/ (SiO2 -43)dd3.3為堿性火成巖,出現(xiàn)似長石、黑榴石及堿性暗色礦物;d9 過堿性火成巖。(2)賴特(W
27、right,1969)法 (堿度率指數(shù)法)ARwAl2O3+CaO+(K2O+Na2O)/ wAl2O3+CaO- (K2O+Na2O)(3)堿性和亞堿性系列的劃分(3個(gè)主要系列:堿性系列、鈣堿性系列和拉斑玄武巖系列) SiO2(Na2O+K2O)變異圖:適用于侵入巖和火山巖,其中的亞堿性系列進(jìn)一步用AFM圖解劃分鈣堿性和拉斑玄武巖系列,需要注意兩個(gè)圖解使用的先后順序。四、巖石成因方面的應(yīng)用(1)巖漿的演化 雙變圖解(哈克圖解)(2)火成巖巖漿來源深度的確定 花崗巖巖漿來源深度;玄武巖巖漿來源深度(3)火成巖形成構(gòu)造環(huán)境的判別玄武巖構(gòu)造環(huán)境判別方法;花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別方法1、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物是
28、巖石中實(shí)際出現(xiàn)的礦物嗎?2、化學(xué)分析結(jié)果在火成巖研究中有哪些一、巖石的粒度與過冷卻程度 巖漿在冷卻到所含礦物的結(jié)晶溫度時(shí)并不結(jié)晶,而是在過冷卻的條件下,即是在低于其結(jié)晶溫度的條件下結(jié)晶的。過冷卻溫度:T =TA - TB TA 液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟睦碚摐囟龋?TB晶體析出時(shí)巖漿所處的實(shí)際溫度。 巖石粒度的粗細(xì),主要與巖漿的過冷卻程度、晶體生長速率、成核速率及巖漿的成分、粘度有關(guān)。如果冷卻緩慢,過冷度小,有充分的時(shí)間結(jié)晶,則結(jié)晶好;反之,則結(jié)晶不好,或形成玻璃。 二、相體系及其對(duì)火成巖結(jié)構(gòu)成因的解釋1、熱動(dòng)力學(xué)基本術(shù)語1)體系:指研究的空間的那一部分。為了研究目的而從整體中孤立出來的任何一部分如巖漿
29、房。體系可進(jìn)一步分成封閉體系和開放體系。2)相:體系內(nèi)在物理上或化學(xué)上與其他部分不同并可機(jī)械地同其他部分分離的任何部分。如一個(gè)巖漿體系中的固相、液相和氣相屬于不同的相,不同的固體礦物也都是一個(gè)獨(dú)立的相。3)平衡:是體系與外部條件相一致的最低能量狀態(tài)。它沒有自發(fā)地發(fā)生變化的趨勢(shì)。一個(gè)自然體系總是趨于能量最低狀態(tài)。2、相律:相律是表示物理化學(xué)系統(tǒng)中各相之間平衡關(guān)系的基本定律,它指出了平衡體系中自由度(f)、相數(shù)(P)和獨(dú)立組分?jǐn)?shù)(c)之間的關(guān)系。 f = C + 2 - p f:指體系中的可變因素,如溫度、壓力或濃度的數(shù)目,這些因素在一定范圍內(nèi)任意改變,不引起相的改變p:包括液相和固相(礦物)的總相數(shù)C:指能足以構(gòu)成平衡體系中各相所需要的最少組分的數(shù)目。“2”:指影響體系平衡的外界因素,通常為環(huán)境的溫度和壓
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