第十二章巖漿作用與巖漿巖

地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)第十二章巖漿作用本章主要講述的內(nèi)容：一、巖漿及其活動(dòng)方式二、噴出作用與噴出巖三、侵入作用與侵入巖四、巖漿的演化第一節(jié)巖漿及其活動(dòng)方式本節(jié)主要講述的內(nèi)容：一、巖漿的概念二、巖漿的類型二、巖漿作用及其方式一、巖漿的概念

巖漿

是局部形成于地殼深部或上地幔的軟流圈，以硅酸鹽為主要成分的、熾熱、粘稠并富含揮發(fā)分的熔融體。其實(shí)是熔融的硅酸鹽巖石。1、巖漿的化學(xué)成分巖漿的化學(xué)成分以ＳiＯ2為主，并富含大量Al2O3、MgO、FeO、……

巖漿的揮發(fā)組分以Ｈ2O、ＣO２、ＮH３、H２S

2、巖漿的物理性質(zhì)

巖漿的溫度：700-l300℃。酸性巖漿溫度較低，一般為700-900℃，超基性和基性巖漿溫度較高，一般為l000-l300℃，中性巖漿則介于二者之間。巖漿的粘度：其粘度主要取決于SiO2的含量和溫度。SiO2含量越高，粘度也越大，不易流動(dòng)；巖漿的溫度越高，則粘度越小，越易流動(dòng)。

酸性巖漿中，由于SiO2高，硅氧四面體鏈較多，使巖漿粘度較大，不易于流動(dòng)，常起源于地殼下部。

基性或超基性巖漿，SiO2含量低，巖漿粘滯度則小，巖漿顯得易于流動(dòng)，常起源于巖石圈下部或軟流圈。二、巖漿的類型按照硅酸鹽中SiO２含量的多少，巖漿可分為四種基本類型：

酸性巖漿（SiO２

65％）

中性巖漿（SiO２65～52％）

基性巖漿（SiO２

52～45％）

超基性巖漿（SiO２

45％）三、巖漿作用及其方式

巖漿的形成（熔融）、運(yùn)移和冷凝的整個(gè)過程，巖漿自身的變化以及對(duì)周圍巖石的影響的全部地質(zhì)過程就稱為巖漿作用。包括侵入作用和噴出作用兩種方式。第二節(jié)噴出作用（火山作用）一、噴出作用及噴出巖的概念

巖漿直接噴出地表后，才冷凝成巖的作用過程叫噴出作用（火山作用）。噴出地表的巖漿，冷凝而成的巖石叫做火山巖或噴出巖。

火山噴發(fā)是一種極為壯觀而又令人生畏的自然現(xiàn)象，自古以來就給人們留下極其深刻的印象?！盎鹕健币辉~源于羅馬神話中火神所居住的一座噴火冒煙的山——武爾卡諾(Vulcano)的名稱。二、火山的噴出方式

按照火山噴發(fā)途徑和火山通道的形狀，火山的噴出方式可分為熔透式、裂隙式和中心式噴發(fā)。其中，中心式的火山噴發(fā)，按照火山爆炸的強(qiáng)弱程度又可分為猛烈式（培雷式）、寧靜式（夏威夷式）和遞變式三種。中心式猛烈式（培雷式）寧靜式（夏威夷式）遞變式火山的噴出方式裂隙式熔透式1、熔透式噴發(fā)

熔透式火山噴發(fā)：巖漿熔透頂部巖石，而溢出地表。也稱面狀噴發(fā)。2、裂隙式噴發(fā)

裂隙式火山噴發(fā)：裂隙式火山常沿一條大斷裂或斷層群噴出地表。這種火山常達(dá)數(shù)萬米，而噴口寬度很窄（數(shù)百米），或者火山口沿?cái)嗔褞С蚀闋钆帕校畈靠蛇B成巖墻狀通道。3、中心式噴發(fā)中心式火山噴發(fā)：巖漿沿筒狀的火山口噴出地表。平面上呈點(diǎn)狀分布，也稱點(diǎn)狀噴發(fā)?；鹕筋i多位于兩組斷裂的交叉點(diǎn)上。中心式的火山噴發(fā)，按照火山爆炸的強(qiáng)弱程度又可分為猛烈式（培雷式）、寧靜式（夏威夷式）和遞變式三種。（1）猛烈式（培雷式）火山噴發(fā)猛烈式（培雷式）火山噴發(fā)：以猛烈的、突發(fā)性爆炸為特征。它以噴發(fā)中酸性巖漿為主。由于中酸性巖漿含硅酸根多（即硅氧四面體多），粘度大，流動(dòng)力速度慢，因而巖漿常在火山頸中凝因，像“塞子”一樣堵住火山通道。隨著下部巖漿物質(zhì)的不斷聚集，內(nèi)部壓力增大，一旦壓力大于“塞子”阻力時(shí)，就會(huì)突然發(fā)生猛烈的爆炸。火山口附近冷凝成陡峻的火山錐。（2）寧靜式（夏威夷式）火山噴發(fā)

寧靜式（夏威夷式）火山噴發(fā)以寧靜地溢流出熾熱熔漿為特征，幾乎無爆炸現(xiàn)象，巖漿以基性為主，含硅酸根少（即硅氧四面體少），粘度小，易于流動(dòng)，熔巖流冷凝后常構(gòu)成盾形火山或熔巖臺(tái)地。夏威夷火山︱熔巖流盾形火山（3）交替式火山噴發(fā)

交替式火山噴發(fā)：以寧靜式和猛烈式交替出現(xiàn)為特征，并形成由冷凝熔巖和火山碎屑物互層的層狀火山錐，稱為復(fù)合錐。日本富山復(fù)合火山錐三、火山噴出物

根據(jù)火山噴出物的狀態(tài)，一般將其劃分為三種類型，即：氣態(tài)噴出物、液態(tài)噴出物、固態(tài)噴出物。1963年冰島南火山島（1）氣態(tài)噴出物

氣態(tài)噴出物：以水蒸氣為主，含量達(dá)70%以上，此外，有CO2、SO2、N2、H2S以及少量的CO、H2、HCl、NH3、NH4Cl、HF等。（2）液態(tài)噴出物

液態(tài)噴出物：火山噴初的液態(tài)物質(zhì)稱為熔漿，熔漿與巖漿的區(qū)別在于前者揮發(fā)分較少。熔漿冷凝后形成的巖石稱為熔巖。按SiO2的含量主要分為酸性、中性和基性三類，而超基性熔漿為數(shù)不多?；鹕絿姵龅娜蹪{（3）固態(tài)噴出物固態(tài)噴出物：由于氣體的膨脹及其所派生的沖擊作用，是火山喉管基火山口附近的巖石被炸碎并拋射出來、為冷凝的巖漿呈團(tuán)快、細(xì)滴噴射出來并在空中或降落后凝為固體，也統(tǒng)稱火山碎屑物。主要有火山彈（>100mm）、火山塊（>100mm）、火山礫（100-2mm）和火山灰（<2mm）。火山彈火山礫火山固體噴出物四、火山地形

中心式火山噴發(fā)形成的地形常呈錐狀，稱為火山錐。在火山錐的頂部常有低洼的部位，略呈圓形，邊緣很陡，火山物質(zhì)由此噴出，稱為火山口?；鹕絿姲l(fā)停止后，火山口積水就成為火山口湖。與火山口相連的巖漿通道叫火山喉管（也稱火山頸）。裂隙式噴發(fā)形成的地形為熔巖流和熔巖被?；鹕藉F日本富士山—層狀火山錐中心式火山噴發(fā)形成的地形常呈錐狀，稱為火山錐?；鹕诫p錐火山機(jī)構(gòu)火山錐火山口在火山錐的頂部常有低洼的部位，略呈圓形，邊緣很陡，火山物質(zhì)由此噴出，稱為火山口?；鹕娇诤绹砝諏鹕娇诤某梢蛎绹砝諏鹕娇诤鹕絿姲l(fā)停止后，火山口積水就成為火山口湖?；鹕胶砉芘c火山口相連的巖漿通道叫火山喉管（也稱火山頸）。剝蝕曝露的火山頸，山玄武巖柱組成（美國“魔鬼塔”）。熔巖流與熔巖被

裂隙式噴發(fā)形成的地形為熔巖流和熔巖被?；曰鹕絿姲l(fā)形成的地形為熔巖流和熔巖被。熔巖流與熔巖被繩狀熔巖流玄武巖地貌地表熔巖冷凝形成的玄武巖柱。玄武巖地貌海南島洋浦玄武巖礫曬鹽池五、火山成因板塊擴(kuò)張作用火山成因板塊擠壓作用六、世界火山類型及分布

按照火山活動(dòng)的時(shí)間可將火山分為：死火山（即人類歷史以來不再活動(dòng)的火山）、休眠火山（在人類歷史上曾經(jīng)有過活動(dòng)而近百年來停止活動(dòng)的火山）、活火山（現(xiàn)在正活動(dòng)的火山）。全球有500多座活火山，主要分布在太平洋四周，其次在地中海及大西洋中脊上。火山帶與地震帶在空間上重合。冰島的火山分布冰島的火山分布七、火山作用與人類活動(dòng)（一）火山的危害

火山活動(dòng)能夠引起地震（火山地震）、海嘯、火山碎屑濺落、火山泥石流等自然災(zāi)害?；鹕絿姵龅娜蹪{毀壞農(nóng)舍火山塵埃、煙霧、水蒸汽遮天避日影響氣候火山噴出的熔漿淹埋汽車火山的危害火山淹沒城市、村莊，漁港、毀壞森林。公元79年8月24日意大利維蘇威火山爆發(fā)，掩埋了兩座城市，造成了巨大的悲劇。這是被火山灰吞沒的人們。（二）火山的益處

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)火山爆發(fā)對(duì)自然景觀的影響十分深遠(yuǎn)。土地是世界最寶貴的資源，因?yàn)樗茉杏龈鞣N植物來供養(yǎng)萬物。如果火山爆發(fā)能給農(nóng)田蓋上不到20cm厚的火山灰，對(duì)農(nóng)民來說可真是喜從天降，因?yàn)檫@些火山灰富含養(yǎng)分能使土地更肥沃。

旅游療養(yǎng)火山噴發(fā)（特別是寧靜式火山），還可以馬上招來游客；經(jīng)常噴發(fā)的火山，更多成為旅游勝地。世界上許多火山溫泉區(qū)的泥漿水與硫磺水能治療哮喘與皮膚病。地?zé)崾菑牡叵麻_發(fā)出來的熱量。地?zé)崮苡糜诎l(fā)電在冰島，地?zé)嵴既珖茉瓷a(chǎn)的５％。

礦產(chǎn)資源人們在古老的火山周圍發(fā)現(xiàn)了大量有開采價(jià)值的金屬礦床。在智利火山口周圍有銅、黃金等礦床?；鹕揭舶樯~、銀、鐵、鉛、錫、鋅、鈾和鉬等礦床。八、火山歷史發(fā)展特征（1）古生代以前以發(fā)育熔透式火山噴發(fā)為特征。（2）古生代—新生代（第三紀(jì)）以發(fā)育裂隙式火山噴發(fā)為特征。（3）第四紀(jì)

以發(fā)育中心式火山噴發(fā)為特征。第三節(jié)侵入作用及侵入巖1、巖漿的侵入作用

巖漿在向上運(yùn)移、侵位后，在地殼上部某處冷凝下來，此作用過程就叫侵入作用，此時(shí)冷凝而成的巖石就稱為侵入巖。2、侵入巖體的產(chǎn)狀（1）什么是侵入巖體的產(chǎn)狀巖漿經(jīng)過向上運(yùn)移、逐漸冷卻，最終總會(huì)在地殼上部或地表冷凝而成巖漿巖體巖漿巖體的產(chǎn)狀是指巖體的形態(tài)、大小、與圍巖的接觸關(guān)系以及它形成時(shí)所處的深度與環(huán)境。

（2）侵入巖體產(chǎn)狀的類型

根據(jù)巖漿侵位深度不同，巖漿巖的產(chǎn)狀可以分為：1）深成侵入體（深度＞３千米）深成侵入巖體規(guī)模一般較大，常見的為巖基和巖株2）淺成侵入體（深度０～３千米）淺成侵入體為巖漿侵入到接近地表處才冷凝下來的，淺成侵入體的規(guī)模一般較?。◣资锨祝?，常見的產(chǎn)狀有巖床、巖墻、巖蓋、巖盆。侵入體的產(chǎn)狀巖漿巖體的產(chǎn)狀侵入體剝蝕露出地表3、巖漿巖體與圍巖的接觸關(guān)系侵入巖體與圍巖的接觸關(guān)系有三種：侵入接觸關(guān)系沉積接觸關(guān)系斷層接觸關(guān)系侵入接觸關(guān)系

侵入接觸

又稱熱接觸，是由熾熱的巖漿侵入圍巖后，冷凝成巖漿岔體而形成的一種接觸關(guān)系。沉積接觸關(guān)系

沉積接觸

又稱冷接觸，是巖漿在地下冷凝成巖，經(jīng)地殼上升，并遭受風(fēng)化剝蝕而出露地表后，其上在地殼下降時(shí)又沉積了新的巖層所形成的一種接觸關(guān)系。斷層接觸關(guān)系

斷層接觸是侵入巖體形成后，由于地殼運(yùn)動(dòng)引起巖石斷裂、位移，致使侵入巖體與圍巖以斷層相接觸。γKTP第四節(jié)巖漿的演化一、巖漿分異作用

巖漿在向上運(yùn)移和冷卻過程中，由于重力作用或物理、化學(xué)條件的影響，使成分比較均一的巖漿分異為幾種成分不同的巖漿，并進(jìn)而冷凝而成為各種不同的巖漿巖，這種過程就稱為巖漿分異作用。巖漿中熔點(diǎn)較高的、富含鐵鎂的硅酸鹽礦物（如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等）優(yōu)先結(jié)晶，它們在巖體邊部的含量較高；而熔點(diǎn)較低的、鋁硅酸鹽礦物（如鉀長石、斜長石、石英等）后結(jié)晶，則在巖體上部與中央部分相對(duì)集中些。巖漿的分異作用巖漿的分異作用液態(tài)分異作用：成分復(fù)雜的巖漿，隨著外部物化環(huán)境的變化，使之分離成互不混熔的兩種或兩種以上的巖漿。固態(tài)分異作用：由于巖漿中各種組分結(jié)晶的溫度不同，隨著溫度的逐漸降低，各種組分依此結(jié)晶，使巖漿成分發(fā)生變化。橄欖石輝石角閃石黒云母鉀長石石英氣態(tài)分異作用：由于巖漿中的揮發(fā)組分的遷移或富集，使巖漿成分發(fā)生變化。鮑文反應(yīng)系列二、巖漿的同化與混染作用

巖漿利用較高的溫度局部熔化周圍巖石，或者以其較高的流體壓力沖破圍巖的阻擋而向上侵位，使圍巖破碎并落入巖漿體內(nèi)，使其逐漸趨向于變成巖漿體的一部分。這種作用可稱為同化作用。與此同時(shí)，由于巖漿不斷熔化各種圍巖的結(jié)果，巖漿本身的成分也發(fā)生了“混染”。這種作用就稱之為混染作用。復(fù)習(xí)思考題一、定義下列名詞