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巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程緒論一、巖石及巖石學(xué)的概念巖石是天然產(chǎn)出的由一種或多種礦物(包括火山玻璃、生物遺骸、膠體〕組成的固態(tài)集合體。巖石按成因可分為三大類:巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程緒論一、巖石及1緒論一、巖石及巖石學(xué)的概念巖石是天然產(chǎn)出的由一種或多種礦物(包括火山玻璃、生物遺骸、膠體〕組成的固態(tài)集合體。巖石按成因可分為三大類:巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。緒論一、巖石及巖石學(xué)的概念緒論(續(xù)1)巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的一門重要的分支學(xué)科。是研究地殼、地幔及其它星體產(chǎn)出的巖石分布、產(chǎn)狀、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類、命名、成因、演化等方面的科學(xué)。巖石學(xué)的三個相對獨立的分支:巖漿巖巖石學(xué)、沉積巖巖石學(xué)、變質(zhì)巖巖石學(xué)。
緒論(續(xù)1)巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的一門重要的分支學(xué)緒論(續(xù)2)緒論(續(xù)2)緒論(續(xù)3)二、巖石學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科。它既要結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)等學(xué)科的知識為基礎(chǔ),其本身又是礦床學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、礦產(chǎn)勘查學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)。地質(zhì)學(xué)以地殼為研究對象,并從中獲取地球發(fā)展演變、氣候變化、生物進化、礦產(chǎn)分布等方面的信息,使之為國民經(jīng)濟建設(shè)的各領(lǐng)域服務(wù)。地殼中的巖石就是書寫了上述信息的“天書”。地質(zhì)工作者必需具備閱讀這本“天書”的本領(lǐng)。巖石學(xué)是地質(zhì)類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課三、巖石學(xué)的研究方法(一)野外地質(zhì)學(xué)方法
主要是通過野外地質(zhì)制圖,剖面測制,對巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀、時代、生成順序、各類巖石的共生組合、巖相變化以及巖體與礦產(chǎn)的關(guān)系等作詳細的研究、描述,同時采集適當(dāng)?shù)臉吮緲悠?,以供室?nèi)進一步研究之用。
(二)室內(nèi)研究方法目前采用的方法有:1)巖相學(xué)研究,2)巖石化學(xué)方法,3)實驗巖石學(xué)方法。
緒論(續(xù)3)二、巖石學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系緒論(續(xù)4)學(xué)習(xí)目的及要求:
1、掌握巖漿與巖漿巖的概念。2、掌握巖漿巖的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等基本特征。3、了解巖漿巖的產(chǎn)狀特點。4、掌握巖漿巖的分類及命名原則。緒論(續(xù)4)學(xué)習(xí)目的及要求:第1篇巖漿巖第1篇巖漿巖1.1巖漿
1.1.1巖漿的概念
產(chǎn)生于上地幔和地殼深處,含揮發(fā)分的高溫粘稠的主要成分為硅酸鹽的熔融物質(zhì)稱之為巖漿(magma)1.1巖漿
1.1.1巖漿的概念產(chǎn)生于上地幔和地殼1.1.2巖漿的成分巖漿的成分主要是硅酸鹽物質(zhì),只有少數(shù)火山曾噴出過碳酸鹽巖漿。硅酸鹽熔漿中存在著大量的氧、硅和其他多種元素,這些元素各以不同的形式和硅氧四面體組成多種狀態(tài)的絡(luò)陰離子團,隨著這些離子團凝聚態(tài)的變化,巖漿的活動態(tài)勢也就不同。巖漿還含有揮發(fā)分,在巖漿中的含量一般不超過6%,主要是水蒸氣(約占揮發(fā)分總量的60--90%),其次是C02、C0、S02、HCl、H2S、N2、HF等。揮發(fā)分在地下深處高溫高壓下的巖漿中是呈溶解狀態(tài)的,一旦噴達地表,就會急速地逸出,形成火山噴氣。1.1.2巖漿的成分巖漿的成分主要是硅酸鹽物質(zhì),只有少1.1.3巖漿的性質(zhì)
1.1.3.1巖漿的溫度根據(jù)對火山熔巖流的直接測定和對熔巖熔融與結(jié)晶溫度的觀察,通常在700--1200℃。但不同成分的巖漿其溫度不同,玄武巖漿的溫度要高些,多為l025—1225℃;安山巖漿的溫度低些,為900一1000℃;酸性巖漿的溫度最低,只有735—890℃。而處于地下深處的巖漿,可由礦物的結(jié)晶、轉(zhuǎn)化溫度和其它的方法間接推知。一般認為地下深處正在結(jié)晶的巖漿比噴達地表的同成分巖漿的溫度要低些。1.1.3巖漿的性質(zhì)
1.1.3.1巖漿的溫度根據(jù)對1.1.3.2巖漿的粘度粘度是巖漿的重要特征之一,它反映了巖漿熔體的流動性能。巖漿的粘度主要取決于巖漿的化學(xué)成分、揮發(fā)分、溫度和壓力等因素。一般來說,巖漿中Si02含量愈高,則巖漿的粘度也就愈大。如酸性的流紋巖漿,因富Si02,粘度就大;而基性的玄武巖漿因貧Si02,粘度就小。巖漿中揮發(fā)分(主要為水)增加,可以降低巖漿的粘度。巖漿的粘度隨巖漿的溫度升高而變小,溫度降低,粘度增大。至于壓力對巖漿粘度的影響,對于基本不含水的干巖漿來說,壓力愈大,粘度也就愈大。但由于壓力增加,揮發(fā)分在巖漿中的溶解度也增大,從而會降低巖漿的粘度。巖漿的粘度不僅影響到巖漿的活動,而且對巖漿的結(jié)晶、分異、成礦都有重要的影響。1.1.3.2巖漿的粘度粘度是巖漿的重要特征之一,1.2巖漿巖及其分類由巖漿冷凝固結(jié)后形成的巖石稱為巖漿巖。巖漿巖通常分為侵入巖和噴出巖兩大類。侵入巖:是指巖漿在地下不同深度冷凝固結(jié)形成的巖石。根據(jù)其形成深度的不同,可進一步分為深成巖和淺成巖。噴出巖:是指巖漿沿火山通道噴出地表形成的巖石,又稱為火山巖。它又可分為兩類巖石,一類是由巖漿沿火山通道噴溢地表冷凝固結(jié)而形成,稱為熔巖,另一類是由火山爆發(fā)出來的各種巖石碎塊、晶屑、巖漿團塊等各種火山碎屑物質(zhì)堆積(冷凝)而形成,稱為火山碎屑巖。此外,與火山作用有關(guān)的充填于火山通道中或侵入其周圍鄰近的淺成一超淺成侵入巖,專稱為次火山巖。1.2巖漿巖及其分類由巖漿冷凝固結(jié)后形成的巖石稱為巖漿1.3巖漿巖的物質(zhì)成分
1.3.1巖漿巖的礦物成分巖漿巖除少數(shù)由玻璃質(zhì)組成外,都是由礦物組成的。礦物成分既可反映巖石的化學(xué)成分,又可反映巖石的特征和成因,所以研究巖漿巖都特別重視礦物成分的研究,并常作為巖漿巖分類定名的主要依據(jù)。組成巖漿巖的礦物,一般統(tǒng)稱為造巖礦物。常見的造巖礦物只有十多種.除了純橄欖巖之外,各類巖漿巖中長石分布最廣,其次是石英。因此,這兩類礦物就成了巖漿巖的鑒別和分類的重要依據(jù)之一。1.3巖漿巖的物質(zhì)成分
1.3.1巖漿巖的礦物成1.3.1.1按礦物的含量和在巖石分類命名中的作用可分為主要礦物是巖石中含量較多的礦物,一般都在10%以上。它們是劃分巖石大類的依據(jù),如花崗巖中的鉀長石和石英,沒有它們就不能定名為花崗巖。次要礦物是巖石中含量不多的礦物,一般都在10%以下。它們對劃分巖石大類不起作用,但可作為確定巖石種屬的依據(jù),如石英閃長巖中的石英,黑云母花崗巖中的黑云母。副礦物是巖石中含量很少的礦物,通常不到l%,偶爾可達5%。如磷灰石、磁鐵礦、榍石、鋯石等。它們在巖石的分類和命名中一般不起作用。但偶爾可用作定種屬名稱,如榍石花崗巖??伤鼈兊拇嬖?,能反映巖漿巖的含礦性和生成條件等方面的一些特征,對確定巖漿巖形成的時代也可提供一些依據(jù)。1.3.1.1按礦物的含量和在巖石分類命名中的作用可分為主1.3.1.2據(jù)礦物的顏色可將礦物可分為淺色礦物它們的化學(xué)成分中含SiO2和Al203。較高,不含鎂、鐵,故又稱硅鋁礦物,如:石英、長石類和似長石類等。深色礦物它們的化學(xué)成分中富含鎂、鐵成分,SiO2含量較低,故又稱鐵鎂礦物,深色礦物如橄欖石類、輝石類、角閃石類和黑云母類等。色率深色礦物在巖石中的百分含量稱為巖石的色率,又稱顏色指數(shù)。它是肉眼鑒定巖石的重要指標,可大致判斷巖石的類別和推知巖石的化學(xué)性質(zhì)。一般來說,色率越高,巖石越基性。1.3.1.2據(jù)礦物的顏色可將礦物可分為淺色礦物它們的化1.3.1.3巖漿巖礦物的成因分類1)原生礦物:在巖漿結(jié)晶過程中所形成的礦物,如橄欖石、輝石、角閃石、云母、長石、石英等。也包括部分巖漿作用晚期析出的富含揮發(fā)份的礦物,如電氣石、螢石等。2)他生礦物:一般在正常的巖漿巖中不出現(xiàn),多半是由于巖漿同化了圍巖和捕虜體使其成分發(fā)生變化而形成的。如鈣鐵榴石、硅灰石等。堇青石、紅柱石等富鋁礦物。3)次生礦物:在巖漿巖形成后,由于受到風(fēng)化作用或巖漿期后熱液蝕變作用,原生礦物發(fā)生變化而形成的新礦物,稱次生礦物。如蛇紋石或伊丁石、綠泥石、高嶺石等。1.3.1.3巖漿巖礦物的成因分類1)原生礦物1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分地殼中存在的所有元素在巖漿巖中幾乎都有存在,但最主要的是0、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn、P、H等十二種元素,占地殼總質(zhì)量的99%以上,稱之為主要造巖元素。巖漿巖的化學(xué)成分常用這些元素的氧化物質(zhì)量百分數(shù)來表示。絕大多數(shù)巖漿巖以SiO2含量為最多,其次為Al203。它們的變化常反映了巖漿巖的化學(xué)性質(zhì)并影響礦物成分。因此,在研究巖漿巖時,常依含量,將巖漿巖劃分為不同的類型,即SiO2<45%為超基性巖;45—52%為基性巖;52—65%為中性巖;>65為酸性巖。巖漿巖中的主要造巖氧化物含量變化是有規(guī)律的,從超基性巖至酸性巖,隨著SiO2增加,F(xiàn)e0、Mg0逐漸減少漸顯增加;Ca0和Al203由超基性的純橄欖巖至基性的輝長巖增加較大,隨后向酸性的花崗巖則減少。1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分地殼中存在的所有元素在巖漿巖1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分(續(xù))1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分(續(xù))1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系(續(xù))不同成分的巖漿巖中礦物共生的規(guī)律:1、超基性巖類:SiO2含量<45%,富含MgO、FeO,而K2O、Na2O含量少,因此反映在礦物成分上,就以鐵鎂礦物為主,一般含量可達>90%,主要是橄攬石、輝石,而長石含量很少或無。2.基性巖類:SiO2含量為45-52%,隨著SiO2含量的增加,F(xiàn)eO、MgO較基性巖少,Al2O3、CaO含量則增,因此出現(xiàn)了輝石和基性斜長石共生,且含量近于相等。3.中性巖類:SiO2含量為52—66%,F(xiàn)eO、MgO、CaO含量均較前者減少,而K2O、Na2O的含量卻相對增加,因而出現(xiàn)了角閃石與中性斜長石共生,鐵鎂礦物則降低至30%左右。另外還有一類較富含K20和Na2O的中性巖(正長巖類),則出現(xiàn)鐵鎂礦物和堿性長石的共生。4.酸性巖類:SiO2含量>66%,F(xiàn)eO、Mgo、CaO含量大大減少,而K2O、Na2O則明顯增加,因此出現(xiàn)了石英、鉀長石、酸性斜長石、黑云母等共生現(xiàn)象,其中鐵鎂礦物一般僅占10%左右。5.堿性巖類:K2O、Na2O含量高,而SiO2含量較低,這類巖石的特點,是在暗色礦物中出現(xiàn)堿性輝石、堿性角閃石(都含Na),在淺色礦物中常出現(xiàn)SiO2不飽和的霞石,白榴石等。便能看出化學(xué)成分變化反映在礦物組合上的規(guī)律性。1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系(續(xù)1.4巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造就是巖石的構(gòu)成特征。巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成特征,是區(qū)分和鑒定巖漿巖的重要標志之一,也是巖漿巖分類和判別其形成條件的重要依據(jù)。
1.4巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造就是巖石1.4.1巖漿巖的結(jié)構(gòu)巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖漿巖的礦物結(jié)晶程度、顆粒的大小、自形程度以及礦物晶體之間的相互關(guān)系。巖石的結(jié)構(gòu)反映了巖石相對微觀的外貌特征.巖漿巖的結(jié)構(gòu)可分為以下的類型:1.4.1巖漿巖的結(jié)構(gòu)巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖漿巖1.4.1.1巖石的結(jié)晶程度是指巖石中結(jié)晶物質(zhì)和非結(jié)晶玻璃物質(zhì)的含量比例。據(jù)巖石的結(jié)晶程度,可將巖漿巖的結(jié)構(gòu)分成如下的三類:1、全晶質(zhì)結(jié)構(gòu),即全部由結(jié)晶礦物所組成的一種巖石結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)多見于深成巖中,如花崗巖。2、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu),即全部由玻璃物質(zhì)所組成的一種巖石結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常見于火山巖中,如黑曜巖。3、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu),即既有結(jié)晶礦物又有非品質(zhì)玻璃所組成的一種巖石結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)也主要見于火山巖中,如流紋巖。1.4.1.1巖石的結(jié)晶程度是指巖石中結(jié)晶物質(zhì)和非結(jié)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)1.4.1.1巖石的結(jié)晶程度(續(xù))
全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)1.4.1.1巖石的結(jié)晶1.4.1.2礦物顆粒的大小(粒度大小)
按照礦物顆粒的絕對大小(粒度)和肉眼下可辨別的程度,可將巖漿巖的結(jié)構(gòu)作如下的劃分:1、顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu),礦物顆粒在肉眼下可以分辨者。按其主要礦物顆粒的平均直徑又可分為:
粗粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑:>5mm
中粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑5—1mm
細粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑1一0.1ram
微粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑d<0.1mm2、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),是指顆粒非常細小,肉眼下不可分辨,但在顯微鏡下可以看出礦物晶粒者。1.4.1.2礦物顆粒的大小(粒度大小)按照礦物顆1.4.1.3按照礦物顆粒的相對大小可以分出1、等粒結(jié)構(gòu),巖石中同種主要礦物顆粒大小大致相等。2、不等粒結(jié)構(gòu),巖石中同種主要礦物顆粒大小不等,如果其粒度大小依次降低,構(gòu)成連續(xù)變化系列,則稱不等粒結(jié)構(gòu)。3、斑狀和似斑狀結(jié)構(gòu),巖石中所有的礦物顆粒和成分都儼然的分屬于大小不同的兩群,大者組成斑晶,小的組成基質(zhì),若基質(zhì)由顯晶質(zhì)組成則形成似斑狀結(jié)構(gòu),若基質(zhì)由微晶質(zhì)或隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)組成則稱為斑狀結(jié)構(gòu)。1.4.1.3按照礦物顆粒的相對大小可以分出1、等粒結(jié)構(gòu),1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為1.自形晶,礦物晶形發(fā)育完整,這種晶體多半是在空間有利或晶體生長能力較強的情況下形成的。如果巖石全由這種自形晶粒組成,即構(gòu)成全自形粒狀結(jié)構(gòu)。2.半自形晶,礦物晶形發(fā)育得不完整,僅有部分有完整的晶面,部分則為不規(guī)則的輪廓。這是因為晶體生長有先有后,或多種礦物都在生長,條件不充分造成的。這是侵入巖中很多礦物常有的形狀,如果巖石由它們組成即構(gòu)成了半自形粒狀結(jié)構(gòu)。3.他形晶,所有的晶面都不發(fā)育,成為形狀不規(guī)則的他形晶體,一般多充填于其它礦物顆粒之間,常常是特定條件下的形成物。如巖石全由這種他形晶粒組成,即構(gòu)成他形粒狀結(jié)構(gòu)。1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為1.1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為(續(xù)1)左:等粒結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu);右:全自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為(續(xù)4.巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有:1)環(huán)帶結(jié)構(gòu),主要見于斜長石中,可見不同成分的斜長石構(gòu)成環(huán)帶2)反應(yīng)結(jié)構(gòu),是早期晶出的礦物與殘余熔漿發(fā)生反應(yīng)而形成,如反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)等。反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),常見如橄欖石周圍有斜方輝石或單斜輝石的反應(yīng)3)文象結(jié)構(gòu),是規(guī)則或不規(guī)則狀的(狀如象形文字)石英(稱之為嵌晶)有規(guī)律地鑲嵌插生在鉀長石中,其中石英嵌晶具有相同的光性方位。
1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為(續(xù)2)4.巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有:1.4.1.41.4.1.5巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有1、環(huán)帶結(jié)構(gòu),主要見于斜長石中,可見不同成分的斜長石構(gòu)成環(huán)帶2、反應(yīng)結(jié)構(gòu),是早期晶出的礦物與殘余熔漿發(fā)生反應(yīng)而形成,如反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)等。反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),常見如橄欖石周圍有斜方輝石或單斜輝石的反應(yīng)3、文象結(jié)構(gòu),是規(guī)則或不規(guī)則狀的(狀如象形文字)石英(稱之為嵌晶)有規(guī)律地鑲嵌插生在鉀長石中,其中石英嵌晶具有相同的光性方位。1.4.1.5巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)與文象結(jié)構(gòu)1.4.1.5巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有(續(xù))反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)與文象結(jié)構(gòu)1.4.1.5巖石中礦物(組分)間1.4.2巖漿巖的構(gòu)造巖漿巖的構(gòu)造是指巖漿巖中不同礦物集合體間,或礦物集合體與巖石的其它組成部分之間的排列、充填空間方式所構(gòu)成的巖石特點。巖漿巖常見的構(gòu)造有如下一些:1.塊狀構(gòu)造,是由礦物均勻無定向分布組成的一種構(gòu)造,是侵入巖常具有的一種構(gòu)造。2.斑雜構(gòu)造,是一種不均一構(gòu)造,它們是由巖石的不同組成部分在結(jié)構(gòu)上或成分上的差異造成的。表現(xiàn)在顏色上或是在粒度上都非常不均一,而呈現(xiàn)出斑駁陸離的外貌。它們或由巖漿分異或是因巖漿同化混染作用而成。3.帶狀構(gòu)造,也是一種不均一構(gòu)造,表現(xiàn)為不同成分、顏色或不同結(jié)構(gòu)的條帶相間成帶分布而成,它們常見于層狀輝長巖中,常常是由巖漿脈動侵入或重力分異造成的。1.4.2巖漿巖的構(gòu)造巖漿巖的構(gòu)造是指巖漿巖中不同礦物
4.球狀構(gòu)造,由礦物圍繞某些中心呈同心層狀分布而成的一種構(gòu)造。北京密云的球狀花崗巖的球體系由淺色的條紋長石和深色的黑云母、角閃石和酸性斜5.氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造,是火山巖中常見的一種構(gòu)造。指巖漿噴溢地表冷凝時,其中的揮發(fā)分逸散后留下的空洞,常分布于熔巖流頂部。這些空洞或圓、橢圓或不規(guī)則狀。如果這種氣孔被后來的物質(zhì)所充填形成杏仁構(gòu)造6.流紋構(gòu)造,是由不同顏色條紋所反映出來的熔巖流的流動構(gòu)造,有時順著流動條紋還有被拉長的氣孔分布。7.枕狀構(gòu)造,水下噴溢的基性熔巖常呈枕狀橢球體,互相堆疊,稱為枕狀構(gòu)造。枕體大小不等,上表面多呈弧形,底面較平1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)1)4.球狀構(gòu)造,由礦物圍繞某些中心呈同心層狀分布而成的一種構(gòu)1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)2)斑雜構(gòu)造條帶構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)2)斑雜構(gòu)造條帶構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)3)氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造、枕狀構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)3)氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造、枕狀構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)4)流紋狀構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)4)流紋狀構(gòu)造1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理
早在20世紀20年代,鮑文(Bowen,N.L。)根據(jù)玄武巖漿冷凝結(jié)晶過程的人工實驗觀察,提出了一個表示巖漿結(jié)晶過程的反應(yīng)系列,稱之為鮑文反應(yīng)原理。1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理早在20鮑文反應(yīng)原理反應(yīng)系列分兩個系列,一支由培長石到鈉長石,即斜長石系列,其成分是漸變的固溶體系,結(jié)晶格架未變化,叫連續(xù)反應(yīng)系列;一支由鎂橄欖石到黑云母,即暗色礦物系,其成分不是漸變,結(jié)晶格架是變化的,稱之為不連續(xù)反應(yīng)系列。1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理(續(xù)1)鮑文反應(yīng)原理反應(yīng)系列分兩個系列,一支由培長石到1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理(續(xù)2)鮑文反應(yīng)原理的意義1、可以概略表示礦物的結(jié)晶順序,即橄欖石比輝石早析出,輝石又比角閃石、黑云母早結(jié)晶。隨著巖漿溫度的下降,早析出的高溫礦物可以與巖漿反應(yīng)生成系列中低位的礦物,如常見的橄欖石反應(yīng)生成的輝石,輝石反應(yīng)生成的角閃石等。2、說明了礦物的共生關(guān)系,也說明了巖漿的分異趨勢,即由基性向酸性演化。3、說明了巖漿巖和圍巖捕虜體間的關(guān)系,較基性的巖漿易于熔化酸性捕虜體,而較酸性的巖漿則不易熔化較基性的捕虜體,所以自然界中較基性的暗色捕虜體最常見。4、部分說明了巖漿巖多樣性的原因。1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理(續(xù)2)鮑文1.5巖漿巖的產(chǎn)狀
巖漿巖的產(chǎn)狀是指巖漿巖巖體的外貌特征,包括巖體的形態(tài)、大小及巖體與圍巖的接觸關(guān)系。1.5巖漿巖的產(chǎn)狀巖漿巖的產(chǎn)狀是指巖漿巖巖1.5.1火山巖的產(chǎn)狀
1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)火山巖的產(chǎn)狀與火山噴發(fā)方式和噴出物的性質(zhì)有關(guān),通常有:
1.中心式或點狀噴發(fā)這是近代火山活動最常見的噴發(fā)形式之一,是巖漿沿著一定的圓筒狀管道噴達地表而成。當(dāng)噴發(fā)的巖漿粘度較大時,噴發(fā)常有強烈的爆發(fā)現(xiàn)象,在爆發(fā)時可有大量的氣體涌逸,形成的產(chǎn)狀有火山錐、巖鐘、巖針等。當(dāng)噴發(fā)的巖漿粘度較小時,則形成熔巖流。1.5.1火山巖的產(chǎn)狀
1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)1)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)1)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)2)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)2)馬提尼克島蒙培雷熔巖針
左系由南望,右系由東北望,高在400m以上1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)3)馬提尼克島蒙培雷熔巖針
左系由南望,右系由東北望,高在4001.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)4)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)4)2.線型或裂隙式噴發(fā)巖漿沿一定方向的裂隙活動噴達地表。如果噴發(fā)的是粘度小的基性熔漿,則常常沿著地面流動,形成廣大面積的熔巖被。
冰島的玄武巖漿構(gòu)成的熔巖被1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)5)2.線型或裂隙式噴發(fā)巖漿沿一定方向的裂隙活動噴達地表。1.5.2侵入巖的產(chǎn)狀
侵入巖是巖漿侵入地殼中的產(chǎn)物,它們的產(chǎn)狀和構(gòu)造關(guān)系密切,可與地層整合或不整合接觸,形體規(guī)模也相差很大,其中常見的產(chǎn)狀有如下一些:1.巖基是一種形體龐大的巖體。其表面積一般都>60km2,往往呈長圓形,長幾十至幾百公里,甚至更大,寬幾至幾十公里。常由成分十分穩(wěn)定的花崗巖類組成,多侵入于造山帶的隆起部分,延伸和造山帶一致,與圍巖成不規(guī)則接觸(。如陜西商縣的蟒嶺花崗巖。2.巖株較巖基為小的巖體。一般平面上成圓形或不規(guī)則狀,面積<60km2,和圍巖的接觸較陡直,有時是巖基的一部分,邊部可有清楚的原生構(gòu)造。1.5.2侵入巖的產(chǎn)狀侵入巖是巖漿侵入地殼中的3.巖墻或巖脈是一種較小的侵入體,往往呈墻狀或脈狀延伸幾米至幾千米,有的則達幾百公里,寬自幾厘米到幾百米。與圍巖層理或片理斜交,是沿陡直的裂隙侵入造成的。。巖脈和巖墻在形態(tài)上是相似的。但有人主張規(guī)模大而規(guī)則的叫巖墻,小而不規(guī)則的叫巖脈;也有人說正巖漿階段的巖墻狀產(chǎn)物叫巖墻,巖漿期后偉晶階段的脈狀產(chǎn)物叫巖脈,如偉晶巖脈,石英脈等。4.巖床是一種沿層間侵入展布的層狀侵入體,厚度穩(wěn)定,與層面成整合接觸,常見于基性巖中。5.巖蓋也是一種層間侵入體,與巖層成整合接觸,和巖床不同的是中心厚度大,呈底部較平的頂部穹隆狀形體,有時則成似扁豆狀。6.巖盆是一種層間整合侵入體,和巖蓋不同的是中心凹下形如碟或淺盆狀,一些層狀輝長巖常呈巖盆狀產(chǎn)出。1.5.2侵入巖的產(chǎn)狀(續(xù)1)3.巖墻或巖脈是一種較小的侵入體,往往呈墻狀或脈狀延伸巖蓋、巖盆、巖床、巖墻1.5.2侵入巖的產(chǎn)狀(續(xù)2)巖蓋、巖盆、巖床、巖墻1.5.2侵入巖的產(chǎn)狀(續(xù)2)1.5.3巖漿巖的相不同環(huán)境條件下形成的巖漿巖,其特征也不一樣,因此不同的巖石特征就能反映一定的生成環(huán)境條件。這種能反映巖漿巖生成環(huán)境的巖石表征就是巖漿巖相。根據(jù)巖漿巖的表征可以將巖漿巖的相簡分為火山巖相、深成巖相和淺成巖相。1.5.3巖漿巖的相不同環(huán)境條件下形成的巖漿巖,其特征1.5.3.1火山巖相具有火山巖表征的巖漿巖都可歸入相應(yīng)的火山巖相及其相組中。不同火山巖相的產(chǎn)出環(huán)境、產(chǎn)出形態(tài)、巖性特點和其所處火山部位的相互關(guān)系1.5.3.1火山巖相具有火山巖表征的巖漿巖都可歸入相1.5.3.2侵入巖相
由于侵入巖可形成于地殼的不同深處,因此按照侵入巖形成時所處的深度可將侵入巖相分為淺成相、中深成相和深成相三種:1.淺成相淺成相的特點是其形成深度小(<3km),往往還與地表的火山巖相伴。2.中深成相中深成相的特點是形成深度較大(>3km)。一般在構(gòu)造巖漿旋回的最后階段形成。既有整合巖體,也有不整合巖體。多數(shù)為花崗巖類。3.深成相深成相巖石的特點是其形成深度更大(>l0km),其巖體往往也很大,且主要分布于古老變質(zhì)巖系中,圍巖常常是區(qū)域變質(zhì)片巖和片麻巖,和圍巖的界線不清或呈漸變過渡接觸,可有混合巖化現(xiàn)象存在。巖體的長軸還常與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。巖體的成分多為花崗巖質(zhì)巖石。1.5.3.2侵入巖相由于侵入巖可形成于地殼的不同深1.6巖漿巖的分類和命名
1.6.1巖漿巖的分類
1.6.1.1化學(xué)成分分類最常用的化學(xué)成分分類是以Si0:百分含量為依據(jù),通常分為如下類別。1.6巖漿巖的分類和命名
1.6.1巖漿巖的分類
1.61.6.1.1化學(xué)成分分類σ越大,堿性程度愈強。σ<3.3者稱為鈣堿性巖;σ在3.3~9者為堿性巖;σ>者為過堿性巖。里特曼指數(shù)1.6.1.1化學(xué)成分分類σ越大,堿性程度愈強。里特曼指數(shù)
1.6.1.2礦物成分分類1972年8月在加拿大蒙特利爾召開的24屆國際地質(zhì)大會上,國際地科聯(lián)火成巖分類分會推薦了一個深成巖礦物定量分類命名方案,該方案目前已被廣泛采用。這個分類方案中,首先根據(jù)深色礦物(M)的含量多少分為二類:1.M=90一100的超鎂鐵巖,再依深色礦物可進一步細分。2.M<90為除了超鎂鐵巖外的其余巖石,它們再按淺色礦物的量比進一步細分,并用Q、A、P、F雙三角形圖表示之。1.6.1.2礦物成分分類1972年8月在加拿大蒙特1.6.1.2礦物成分分類(續(xù)1)1.6.1.2礦物成分分類(續(xù)1)1.6.1.2礦物成分分類(續(xù)2)1a.硅英巖(石英巖);1b。富英花崗巖類;2.堿性長石花崗巖;3.花崗巖(a.正長花崗巖,b.二長花崗巖);4.花崗閃長巖;5.英云閃長巖(英閃巖);6。.堿性長石石英正長巖;7.石英正長巖;8.石英二長巖;9.石英二長閃長巖/石英二長輝長巖;l0.石英閃長巖/石英輝長巖;6.堿性長石正長巖;7.正長巖;8.二長巖;9.二長閃長巖/-長輝長巖;l0.閃長巖/輝長巖/斜長巖;6’.含似長石堿性長石正長巖;7’.含似長石正長巖;8’.含似長石二長巖;9’.含似長石二長閃長巖/-長輝長巖;10’.含似長石閃長巖/輝長巖;11.似長石正長巖;12.似長石二長正長巖(似長石斜長正長巖);13.似長石二長閃長巖/似長石二長輝長巖(堿性輝長巖);14.似長石閃長巖/似長石輝長巖(霞斜巖);15.似長石巖;l6.超鎂鐵巖1.6.1.2礦物成分分類(續(xù)2)1a.硅英巖(石英巖);1.6.1.2礦物成分分類(續(xù)3)在利用Q、A、P、F雙三角形圖進行投影確定巖石名稱時要注意;必須使Q+A+P=100或A+P+F=1001.6.1.2礦物成分分類(續(xù)3)在利用Q、A、P1.6.1.3本教材中所采用的巖漿巖分類1.6.1.3本教材中所采用的巖漿巖分類1.6.2巖漿巖的命名
目前通用的巖漿巖的名稱或源自巖石的特征,或源自標準產(chǎn)地的地名,或是據(jù)巖石中的礦物名稱轉(zhuǎn)化來的,或是巖石中主要礦物名稱的簡化組合。而進一步的命名則可據(jù)礦物的含量多少來排列,將較多的礦物排在較少的礦物之后,例如普通角閃石黑云母花崗巖,即說明巖石中黑云母的含量多于普通角閃石。如果需要還可將結(jié)構(gòu)冠在礦物之前,顏色再冠于結(jié)構(gòu)之前,如肉紅色粗粒黑云母花崗巖。對于淺成巖因常具斑狀結(jié)構(gòu),可命名為斑巖或玢巖。斑巖的斑晶以石英、堿性長石和似長石為主;玢巖的斑晶以斜長石和暗色礦物為主。對于熔巖,雖可具斑狀結(jié)構(gòu),但不使用斑巖或玢巖名稱。1.6.2巖漿巖的命名目前通用的巖漿巖的謝謝觀賞謝謝觀賞61巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程緒論一、巖石及巖石學(xué)的概念巖石是天然產(chǎn)出的由一種或多種礦物(包括火山玻璃、生物遺骸、膠體〕組成的固態(tài)集合體。巖石按成因可分為三大類:巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程巖石學(xué)簡明教程緒論一、巖石及62緒論一、巖石及巖石學(xué)的概念巖石是天然產(chǎn)出的由一種或多種礦物(包括火山玻璃、生物遺骸、膠體〕組成的固態(tài)集合體。巖石按成因可分為三大類:巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。緒論一、巖石及巖石學(xué)的概念緒論(續(xù)1)巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的一門重要的分支學(xué)科。是研究地殼、地幔及其它星體產(chǎn)出的巖石分布、產(chǎn)狀、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類、命名、成因、演化等方面的科學(xué)。巖石學(xué)的三個相對獨立的分支:巖漿巖巖石學(xué)、沉積巖巖石學(xué)、變質(zhì)巖巖石學(xué)。
緒論(續(xù)1)巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的一門重要的分支學(xué)緒論(續(xù)2)緒論(續(xù)2)緒論(續(xù)3)二、巖石學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科。它既要結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)等學(xué)科的知識為基礎(chǔ),其本身又是礦床學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、礦產(chǎn)勘查學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)。地質(zhì)學(xué)以地殼為研究對象,并從中獲取地球發(fā)展演變、氣候變化、生物進化、礦產(chǎn)分布等方面的信息,使之為國民經(jīng)濟建設(shè)的各領(lǐng)域服務(wù)。地殼中的巖石就是書寫了上述信息的“天書”。地質(zhì)工作者必需具備閱讀這本“天書”的本領(lǐng)。巖石學(xué)是地質(zhì)類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課三、巖石學(xué)的研究方法(一)野外地質(zhì)學(xué)方法
主要是通過野外地質(zhì)制圖,剖面測制,對巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀、時代、生成順序、各類巖石的共生組合、巖相變化以及巖體與礦產(chǎn)的關(guān)系等作詳細的研究、描述,同時采集適當(dāng)?shù)臉吮緲悠?,以供室?nèi)進一步研究之用。
(二)室內(nèi)研究方法目前采用的方法有:1)巖相學(xué)研究,2)巖石化學(xué)方法,3)實驗巖石學(xué)方法。
緒論(續(xù)3)二、巖石學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系緒論(續(xù)4)學(xué)習(xí)目的及要求:
1、掌握巖漿與巖漿巖的概念。2、掌握巖漿巖的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等基本特征。3、了解巖漿巖的產(chǎn)狀特點。4、掌握巖漿巖的分類及命名原則。緒論(續(xù)4)學(xué)習(xí)目的及要求:第1篇巖漿巖第1篇巖漿巖1.1巖漿
1.1.1巖漿的概念
產(chǎn)生于上地幔和地殼深處,含揮發(fā)分的高溫粘稠的主要成分為硅酸鹽的熔融物質(zhì)稱之為巖漿(magma)1.1巖漿
1.1.1巖漿的概念產(chǎn)生于上地幔和地殼1.1.2巖漿的成分巖漿的成分主要是硅酸鹽物質(zhì),只有少數(shù)火山曾噴出過碳酸鹽巖漿。硅酸鹽熔漿中存在著大量的氧、硅和其他多種元素,這些元素各以不同的形式和硅氧四面體組成多種狀態(tài)的絡(luò)陰離子團,隨著這些離子團凝聚態(tài)的變化,巖漿的活動態(tài)勢也就不同。巖漿還含有揮發(fā)分,在巖漿中的含量一般不超過6%,主要是水蒸氣(約占揮發(fā)分總量的60--90%),其次是C02、C0、S02、HCl、H2S、N2、HF等。揮發(fā)分在地下深處高溫高壓下的巖漿中是呈溶解狀態(tài)的,一旦噴達地表,就會急速地逸出,形成火山噴氣。1.1.2巖漿的成分巖漿的成分主要是硅酸鹽物質(zhì),只有少1.1.3巖漿的性質(zhì)
1.1.3.1巖漿的溫度根據(jù)對火山熔巖流的直接測定和對熔巖熔融與結(jié)晶溫度的觀察,通常在700--1200℃。但不同成分的巖漿其溫度不同,玄武巖漿的溫度要高些,多為l025—1225℃;安山巖漿的溫度低些,為900一1000℃;酸性巖漿的溫度最低,只有735—890℃。而處于地下深處的巖漿,可由礦物的結(jié)晶、轉(zhuǎn)化溫度和其它的方法間接推知。一般認為地下深處正在結(jié)晶的巖漿比噴達地表的同成分巖漿的溫度要低些。1.1.3巖漿的性質(zhì)
1.1.3.1巖漿的溫度根據(jù)對1.1.3.2巖漿的粘度粘度是巖漿的重要特征之一,它反映了巖漿熔體的流動性能。巖漿的粘度主要取決于巖漿的化學(xué)成分、揮發(fā)分、溫度和壓力等因素。一般來說,巖漿中Si02含量愈高,則巖漿的粘度也就愈大。如酸性的流紋巖漿,因富Si02,粘度就大;而基性的玄武巖漿因貧Si02,粘度就小。巖漿中揮發(fā)分(主要為水)增加,可以降低巖漿的粘度。巖漿的粘度隨巖漿的溫度升高而變小,溫度降低,粘度增大。至于壓力對巖漿粘度的影響,對于基本不含水的干巖漿來說,壓力愈大,粘度也就愈大。但由于壓力增加,揮發(fā)分在巖漿中的溶解度也增大,從而會降低巖漿的粘度。巖漿的粘度不僅影響到巖漿的活動,而且對巖漿的結(jié)晶、分異、成礦都有重要的影響。1.1.3.2巖漿的粘度粘度是巖漿的重要特征之一,1.2巖漿巖及其分類由巖漿冷凝固結(jié)后形成的巖石稱為巖漿巖。巖漿巖通常分為侵入巖和噴出巖兩大類。侵入巖:是指巖漿在地下不同深度冷凝固結(jié)形成的巖石。根據(jù)其形成深度的不同,可進一步分為深成巖和淺成巖。噴出巖:是指巖漿沿火山通道噴出地表形成的巖石,又稱為火山巖。它又可分為兩類巖石,一類是由巖漿沿火山通道噴溢地表冷凝固結(jié)而形成,稱為熔巖,另一類是由火山爆發(fā)出來的各種巖石碎塊、晶屑、巖漿團塊等各種火山碎屑物質(zhì)堆積(冷凝)而形成,稱為火山碎屑巖。此外,與火山作用有關(guān)的充填于火山通道中或侵入其周圍鄰近的淺成一超淺成侵入巖,專稱為次火山巖。1.2巖漿巖及其分類由巖漿冷凝固結(jié)后形成的巖石稱為巖漿1.3巖漿巖的物質(zhì)成分
1.3.1巖漿巖的礦物成分巖漿巖除少數(shù)由玻璃質(zhì)組成外,都是由礦物組成的。礦物成分既可反映巖石的化學(xué)成分,又可反映巖石的特征和成因,所以研究巖漿巖都特別重視礦物成分的研究,并常作為巖漿巖分類定名的主要依據(jù)。組成巖漿巖的礦物,一般統(tǒng)稱為造巖礦物。常見的造巖礦物只有十多種.除了純橄欖巖之外,各類巖漿巖中長石分布最廣,其次是石英。因此,這兩類礦物就成了巖漿巖的鑒別和分類的重要依據(jù)之一。1.3巖漿巖的物質(zhì)成分
1.3.1巖漿巖的礦物成1.3.1.1按礦物的含量和在巖石分類命名中的作用可分為主要礦物是巖石中含量較多的礦物,一般都在10%以上。它們是劃分巖石大類的依據(jù),如花崗巖中的鉀長石和石英,沒有它們就不能定名為花崗巖。次要礦物是巖石中含量不多的礦物,一般都在10%以下。它們對劃分巖石大類不起作用,但可作為確定巖石種屬的依據(jù),如石英閃長巖中的石英,黑云母花崗巖中的黑云母。副礦物是巖石中含量很少的礦物,通常不到l%,偶爾可達5%。如磷灰石、磁鐵礦、榍石、鋯石等。它們在巖石的分類和命名中一般不起作用。但偶爾可用作定種屬名稱,如榍石花崗巖。可它們的存在,能反映巖漿巖的含礦性和生成條件等方面的一些特征,對確定巖漿巖形成的時代也可提供一些依據(jù)。1.3.1.1按礦物的含量和在巖石分類命名中的作用可分為主1.3.1.2據(jù)礦物的顏色可將礦物可分為淺色礦物它們的化學(xué)成分中含SiO2和Al203。較高,不含鎂、鐵,故又稱硅鋁礦物,如:石英、長石類和似長石類等。深色礦物它們的化學(xué)成分中富含鎂、鐵成分,SiO2含量較低,故又稱鐵鎂礦物,深色礦物如橄欖石類、輝石類、角閃石類和黑云母類等。色率深色礦物在巖石中的百分含量稱為巖石的色率,又稱顏色指數(shù)。它是肉眼鑒定巖石的重要指標,可大致判斷巖石的類別和推知巖石的化學(xué)性質(zhì)。一般來說,色率越高,巖石越基性。1.3.1.2據(jù)礦物的顏色可將礦物可分為淺色礦物它們的化1.3.1.3巖漿巖礦物的成因分類1)原生礦物:在巖漿結(jié)晶過程中所形成的礦物,如橄欖石、輝石、角閃石、云母、長石、石英等。也包括部分巖漿作用晚期析出的富含揮發(fā)份的礦物,如電氣石、螢石等。2)他生礦物:一般在正常的巖漿巖中不出現(xiàn),多半是由于巖漿同化了圍巖和捕虜體使其成分發(fā)生變化而形成的。如鈣鐵榴石、硅灰石等。堇青石、紅柱石等富鋁礦物。3)次生礦物:在巖漿巖形成后,由于受到風(fēng)化作用或巖漿期后熱液蝕變作用,原生礦物發(fā)生變化而形成的新礦物,稱次生礦物。如蛇紋石或伊丁石、綠泥石、高嶺石等。1.3.1.3巖漿巖礦物的成因分類1)原生礦物1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分地殼中存在的所有元素在巖漿巖中幾乎都有存在,但最主要的是0、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn、P、H等十二種元素,占地殼總質(zhì)量的99%以上,稱之為主要造巖元素。巖漿巖的化學(xué)成分常用這些元素的氧化物質(zhì)量百分數(shù)來表示。絕大多數(shù)巖漿巖以SiO2含量為最多,其次為Al203。它們的變化常反映了巖漿巖的化學(xué)性質(zhì)并影響礦物成分。因此,在研究巖漿巖時,常依含量,將巖漿巖劃分為不同的類型,即SiO2<45%為超基性巖;45—52%為基性巖;52—65%為中性巖;>65為酸性巖。巖漿巖中的主要造巖氧化物含量變化是有規(guī)律的,從超基性巖至酸性巖,隨著SiO2增加,F(xiàn)e0、Mg0逐漸減少漸顯增加;Ca0和Al203由超基性的純橄欖巖至基性的輝長巖增加較大,隨后向酸性的花崗巖則減少。1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分地殼中存在的所有元素在巖漿巖1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分(續(xù))1.3.2巖漿巖的化學(xué)成分(續(xù))1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系(續(xù))不同成分的巖漿巖中礦物共生的規(guī)律:1、超基性巖類:SiO2含量<45%,富含MgO、FeO,而K2O、Na2O含量少,因此反映在礦物成分上,就以鐵鎂礦物為主,一般含量可達>90%,主要是橄攬石、輝石,而長石含量很少或無。2.基性巖類:SiO2含量為45-52%,隨著SiO2含量的增加,F(xiàn)eO、MgO較基性巖少,Al2O3、CaO含量則增,因此出現(xiàn)了輝石和基性斜長石共生,且含量近于相等。3.中性巖類:SiO2含量為52—66%,F(xiàn)eO、MgO、CaO含量均較前者減少,而K2O、Na2O的含量卻相對增加,因而出現(xiàn)了角閃石與中性斜長石共生,鐵鎂礦物則降低至30%左右。另外還有一類較富含K20和Na2O的中性巖(正長巖類),則出現(xiàn)鐵鎂礦物和堿性長石的共生。4.酸性巖類:SiO2含量>66%,F(xiàn)eO、Mgo、CaO含量大大減少,而K2O、Na2O則明顯增加,因此出現(xiàn)了石英、鉀長石、酸性斜長石、黑云母等共生現(xiàn)象,其中鐵鎂礦物一般僅占10%左右。5.堿性巖類:K2O、Na2O含量高,而SiO2含量較低,這類巖石的特點,是在暗色礦物中出現(xiàn)堿性輝石、堿性角閃石(都含Na),在淺色礦物中常出現(xiàn)SiO2不飽和的霞石,白榴石等。便能看出化學(xué)成分變化反映在礦物組合上的規(guī)律性。1.3.3巖漿巖的礦物共生組合規(guī)律以及與化學(xué)成分的關(guān)系(續(xù)1.4巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造就是巖石的構(gòu)成特征。巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成特征,是區(qū)分和鑒定巖漿巖的重要標志之一,也是巖漿巖分類和判別其形成條件的重要依據(jù)。
1.4巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造就是巖石1.4.1巖漿巖的結(jié)構(gòu)巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖漿巖的礦物結(jié)晶程度、顆粒的大小、自形程度以及礦物晶體之間的相互關(guān)系。巖石的結(jié)構(gòu)反映了巖石相對微觀的外貌特征.巖漿巖的結(jié)構(gòu)可分為以下的類型:1.4.1巖漿巖的結(jié)構(gòu)巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖漿巖1.4.1.1巖石的結(jié)晶程度是指巖石中結(jié)晶物質(zhì)和非結(jié)晶玻璃物質(zhì)的含量比例。據(jù)巖石的結(jié)晶程度,可將巖漿巖的結(jié)構(gòu)分成如下的三類:1、全晶質(zhì)結(jié)構(gòu),即全部由結(jié)晶礦物所組成的一種巖石結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)多見于深成巖中,如花崗巖。2、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu),即全部由玻璃物質(zhì)所組成的一種巖石結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常見于火山巖中,如黑曜巖。3、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu),即既有結(jié)晶礦物又有非品質(zhì)玻璃所組成的一種巖石結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)也主要見于火山巖中,如流紋巖。1.4.1.1巖石的結(jié)晶程度是指巖石中結(jié)晶物質(zhì)和非結(jié)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)1.4.1.1巖石的結(jié)晶程度(續(xù))
全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)1.4.1.1巖石的結(jié)晶1.4.1.2礦物顆粒的大小(粒度大小)
按照礦物顆粒的絕對大小(粒度)和肉眼下可辨別的程度,可將巖漿巖的結(jié)構(gòu)作如下的劃分:1、顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu),礦物顆粒在肉眼下可以分辨者。按其主要礦物顆粒的平均直徑又可分為:
粗粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑:>5mm
中粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑5—1mm
細粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑1一0.1ram
微粒結(jié)構(gòu),顆粒直徑d<0.1mm2、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),是指顆粒非常細小,肉眼下不可分辨,但在顯微鏡下可以看出礦物晶粒者。1.4.1.2礦物顆粒的大小(粒度大小)按照礦物顆1.4.1.3按照礦物顆粒的相對大小可以分出1、等粒結(jié)構(gòu),巖石中同種主要礦物顆粒大小大致相等。2、不等粒結(jié)構(gòu),巖石中同種主要礦物顆粒大小不等,如果其粒度大小依次降低,構(gòu)成連續(xù)變化系列,則稱不等粒結(jié)構(gòu)。3、斑狀和似斑狀結(jié)構(gòu),巖石中所有的礦物顆粒和成分都儼然的分屬于大小不同的兩群,大者組成斑晶,小的組成基質(zhì),若基質(zhì)由顯晶質(zhì)組成則形成似斑狀結(jié)構(gòu),若基質(zhì)由微晶質(zhì)或隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)組成則稱為斑狀結(jié)構(gòu)。1.4.1.3按照礦物顆粒的相對大小可以分出1、等粒結(jié)構(gòu),1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為1.自形晶,礦物晶形發(fā)育完整,這種晶體多半是在空間有利或晶體生長能力較強的情況下形成的。如果巖石全由這種自形晶粒組成,即構(gòu)成全自形粒狀結(jié)構(gòu)。2.半自形晶,礦物晶形發(fā)育得不完整,僅有部分有完整的晶面,部分則為不規(guī)則的輪廓。這是因為晶體生長有先有后,或多種礦物都在生長,條件不充分造成的。這是侵入巖中很多礦物常有的形狀,如果巖石由它們組成即構(gòu)成了半自形粒狀結(jié)構(gòu)。3.他形晶,所有的晶面都不發(fā)育,成為形狀不規(guī)則的他形晶體,一般多充填于其它礦物顆粒之間,常常是特定條件下的形成物。如巖石全由這種他形晶粒組成,即構(gòu)成他形粒狀結(jié)構(gòu)。1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為1.1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為(續(xù)1)左:等粒結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu);右:全自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為(續(xù)4.巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有:1)環(huán)帶結(jié)構(gòu),主要見于斜長石中,可見不同成分的斜長石構(gòu)成環(huán)帶2)反應(yīng)結(jié)構(gòu),是早期晶出的礦物與殘余熔漿發(fā)生反應(yīng)而形成,如反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)等。反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),常見如橄欖石周圍有斜方輝石或單斜輝石的反應(yīng)3)文象結(jié)構(gòu),是規(guī)則或不規(guī)則狀的(狀如象形文字)石英(稱之為嵌晶)有規(guī)律地鑲嵌插生在鉀長石中,其中石英嵌晶具有相同的光性方位。
1.4.1.4按礦物晶面發(fā)育的完善程度可將巖石結(jié)構(gòu)分為(續(xù)2)4.巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有:1.4.1.41.4.1.5巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有1、環(huán)帶結(jié)構(gòu),主要見于斜長石中,可見不同成分的斜長石構(gòu)成環(huán)帶2、反應(yīng)結(jié)構(gòu),是早期晶出的礦物與殘余熔漿發(fā)生反應(yīng)而形成,如反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)等。反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),常見如橄欖石周圍有斜方輝石或單斜輝石的反應(yīng)3、文象結(jié)構(gòu),是規(guī)則或不規(guī)則狀的(狀如象形文字)石英(稱之為嵌晶)有規(guī)律地鑲嵌插生在鉀長石中,其中石英嵌晶具有相同的光性方位。1.4.1.5巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)與文象結(jié)構(gòu)1.4.1.5巖石中礦物(組分)間的相互關(guān)系主要有(續(xù))反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)與文象結(jié)構(gòu)1.4.1.5巖石中礦物(組分)間1.4.2巖漿巖的構(gòu)造巖漿巖的構(gòu)造是指巖漿巖中不同礦物集合體間,或礦物集合體與巖石的其它組成部分之間的排列、充填空間方式所構(gòu)成的巖石特點。巖漿巖常見的構(gòu)造有如下一些:1.塊狀構(gòu)造,是由礦物均勻無定向分布組成的一種構(gòu)造,是侵入巖常具有的一種構(gòu)造。2.斑雜構(gòu)造,是一種不均一構(gòu)造,它們是由巖石的不同組成部分在結(jié)構(gòu)上或成分上的差異造成的。表現(xiàn)在顏色上或是在粒度上都非常不均一,而呈現(xiàn)出斑駁陸離的外貌。它們或由巖漿分異或是因巖漿同化混染作用而成。3.帶狀構(gòu)造,也是一種不均一構(gòu)造,表現(xiàn)為不同成分、顏色或不同結(jié)構(gòu)的條帶相間成帶分布而成,它們常見于層狀輝長巖中,常常是由巖漿脈動侵入或重力分異造成的。1.4.2巖漿巖的構(gòu)造巖漿巖的構(gòu)造是指巖漿巖中不同礦物
4.球狀構(gòu)造,由礦物圍繞某些中心呈同心層狀分布而成的一種構(gòu)造。北京密云的球狀花崗巖的球體系由淺色的條紋長石和深色的黑云母、角閃石和酸性斜5.氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造,是火山巖中常見的一種構(gòu)造。指巖漿噴溢地表冷凝時,其中的揮發(fā)分逸散后留下的空洞,常分布于熔巖流頂部。這些空洞或圓、橢圓或不規(guī)則狀。如果這種氣孔被后來的物質(zhì)所充填形成杏仁構(gòu)造6.流紋構(gòu)造,是由不同顏色條紋所反映出來的熔巖流的流動構(gòu)造,有時順著流動條紋還有被拉長的氣孔分布。7.枕狀構(gòu)造,水下噴溢的基性熔巖常呈枕狀橢球體,互相堆疊,稱為枕狀構(gòu)造。枕體大小不等,上表面多呈弧形,底面較平1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)1)4.球狀構(gòu)造,由礦物圍繞某些中心呈同心層狀分布而成的一種構(gòu)1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)2)斑雜構(gòu)造條帶構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)2)斑雜構(gòu)造條帶構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)3)氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造、枕狀構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)3)氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造、枕狀構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)4)流紋狀構(gòu)造1.4.2巖漿巖的構(gòu)造(續(xù)4)流紋狀構(gòu)造1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理
早在20世紀20年代,鮑文(Bowen,N.L。)根據(jù)玄武巖漿冷凝結(jié)晶過程的人工實驗觀察,提出了一個表示巖漿結(jié)晶過程的反應(yīng)系列,稱之為鮑文反應(yīng)原理。1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理早在20鮑文反應(yīng)原理反應(yīng)系列分兩個系列,一支由培長石到鈉長石,即斜長石系列,其成分是漸變的固溶體系,結(jié)晶格架未變化,叫連續(xù)反應(yīng)系列;一支由鎂橄欖石到黑云母,即暗色礦物系,其成分不是漸變,結(jié)晶格架是變化的,稱之為不連續(xù)反應(yīng)系列。1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理(續(xù)1)鮑文反應(yīng)原理反應(yīng)系列分兩個系列,一支由培長石到1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理(續(xù)2)鮑文反應(yīng)原理的意義1、可以概略表示礦物的結(jié)晶順序,即橄欖石比輝石早析出,輝石又比角閃石、黑云母早結(jié)晶。隨著巖漿溫度的下降,早析出的高溫礦物可以與巖漿反應(yīng)生成系列中低位的礦物,如常見的橄欖石反應(yīng)生成的輝石,輝石反應(yīng)生成的角閃石等。2、說明了礦物的共生關(guān)系,也說明了巖漿的分異趨勢,即由基性向酸性演化。3、說明了巖漿巖和圍巖捕虜體間的關(guān)系,較基性的巖漿易于熔化酸性捕虜體,而較酸性的巖漿則不易熔化較基性的捕虜體,所以自然界中較基性的暗色捕虜體最常見。4、部分說明了巖漿巖多樣性的原因。1.4.3巖漿巖中礦物的結(jié)晶順序和鮑文反應(yīng)原理(續(xù)2)鮑文1.5巖漿巖的產(chǎn)狀
巖漿巖的產(chǎn)狀是指巖漿巖巖體的外貌特征,包括巖體的形態(tài)、大小及巖體與圍巖的接觸關(guān)系。1.5巖漿巖的產(chǎn)狀巖漿巖的產(chǎn)狀是指巖漿巖巖1.5.1火山巖的產(chǎn)狀
1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)火山巖的產(chǎn)狀與火山噴發(fā)方式和噴出物的性質(zhì)有關(guān),通常有:
1.中心式或點狀噴發(fā)這是近代火山活動最常見的噴發(fā)形式之一,是巖漿沿著一定的圓筒狀管道噴達地表而成。當(dāng)噴發(fā)的巖漿粘度較大時,噴發(fā)常有強烈的爆發(fā)現(xiàn)象,在爆發(fā)時可有大量的氣體涌逸,形成的產(chǎn)狀有火山錐、巖鐘、巖針等。當(dāng)噴發(fā)的巖漿粘度較小時,則形成熔巖流。1.5.1火山巖的產(chǎn)狀
1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)1)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)1)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)2)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)2)馬提尼克島蒙培雷熔巖針
左系由南望,右系由東北望,高在400m以上1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)3)馬提尼克島蒙培雷熔巖針
左系由南望,右系由東北望,高在4001.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)4)1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)4)2.線型或裂隙式噴發(fā)巖漿沿一定方向的裂隙活動噴達地表。如果噴發(fā)的是粘度小的基性熔漿,則常常沿著地面流動,形成廣大面積的熔巖被。
冰島的玄武巖漿構(gòu)成的熔巖被1.5.1.1中心式或點狀噴發(fā)(續(xù)5)2.線型或裂隙式噴發(fā)巖漿沿一定方向的裂隙活動噴達地表。1.5.2侵入巖的產(chǎn)狀
侵入巖是巖漿侵入地殼中的產(chǎn)物,它們的產(chǎn)狀和構(gòu)造關(guān)系密切,可與地層整合或不整合接觸,形體規(guī)模也相差很大,其中常見的產(chǎn)狀有如下一些:1.巖基是一種形體龐大的巖體。其表面積一般都>60km2,往往呈長圓形,長幾十至幾百公里,甚至更大,寬幾至幾十公里。常由成分十分穩(wěn)定的花崗巖類組成,多侵入于造山帶的隆起部分,延伸和造山帶一致,與圍巖成不規(guī)則接觸(。如陜西商縣的蟒嶺花崗巖。2.巖株較巖基為小的巖體。一般平面上成圓形或不規(guī)則狀,面積<60km2,和圍巖的接觸較陡直,有時是巖基的一部分,邊部可有清楚的原生構(gòu)造。1.5.2侵入巖的產(chǎn)狀侵入巖是巖漿侵入地殼中的3.巖墻或巖脈是一種較小的侵入體,往往呈墻狀或脈狀延伸幾米至幾千米,有的則達幾百公里,寬自幾厘米到幾百米。與圍巖層理或片理斜交,是沿陡直的裂隙侵入造成的。。巖脈和巖墻在形態(tài)上是相似的。但有人主張規(guī)模大而規(guī)則的叫巖墻,小而不規(guī)則的叫巖脈;也有
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