第四章 巖漿作用與巖漿巖.ppt

1、,二、侵入體的產(chǎn)狀,侵入體的產(chǎn)狀是侵入體的形態(tài)，大小及其與圍巖的關(guān)系。 1、巖墻、巖脈 是巖漿沿圍巖中的裂縫擠入后冷凝的產(chǎn)物， 呈狹長形、切割圍巖的成層方向，寬數(shù)厘米至數(shù)十米，長數(shù)米至數(shù)十公里。產(chǎn)狀直立和近于直立式稱巖墻；斜向插入時稱巖脈。,3.巖盆與巖蓋（巖盤） 基性巖漿沿圍巖層間空隙擠入，寬展后冷凝形成，其下有管狀通道與下部更大侵入體相連。 中間下凹，呈盆狀，稱巖盆；下平上拱，呈蘑菇狀，稱巖蓋。,2. 巖床 巖漿沿圍巖層間空隙擠入后冷凝形成的產(chǎn)物呈層狀或板狀，延伸方向與圍巖層面平行，厚數(shù)米至數(shù)百米。,4. 巖株 橫截面為數(shù)十平方公里內(nèi)的不規(guī)則狀侵入體叫巖株。 巖株邊緣常有分枝貫入圍巖中，規(guī)

2、模較大的稱巖枝；規(guī)模較小的狹長狀的稱巖墻或巖脈。 5.巖基 橫截面大于100平方公里的極大規(guī)模侵入體叫巖基。 巖基邊緣常有分枝貫入圍巖，規(guī)模至幾十平方公里的為巖株，規(guī)模較小的狹長狀的稱巖墻或巖脈。,第四節(jié) 巖漿巖的物質(zhì)成分,一、巖漿巖的化學(xué)成分 地球化學(xué)研究資料表明，差不多地殼中所有的元素都可以在巖漿巖中出現(xiàn)，但其含量卻很不相同，含量最多的是：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti等元素，這些元素稱為造巖元素，其總和約占巖漿巖總重量的99.25%，其次為P、H、Mn、B等元素，氧的含量最高，占巖漿巖重量46.59%，占體積94.2%。,在研究巖漿巖的化學(xué)成分時常常用氧化物重量百分比來

3、表示 從表中可以看出：SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O和H2O等九種為最主要，占巖漿巖平均化學(xué)成分的98%左右，并且在各類巖石中都能出現(xiàn)。,二、巖漿巖的礦物成分 巖漿巖的礦物成分，對于了解巖石的化學(xué)成分、生成條件，以及巖石成因都有重大的意義。同時它也是巖漿巖分類和鑒別的主要依據(jù)。組成巖漿巖的礦物，常見的不過20幾種，這些構(gòu)成巖石的礦物通稱為造巖礦物。 (一)、硅鋁礦物和鐵鎂礦物 常見造巖礦物根據(jù)其化學(xué)成分可分為兩類： 1、硅鋁礦物 SiO2和Al2O3含量較高，不含鐵鎂。如石英、長石類及似長石類，這些礦物顏色均較淺，所以又叫淺色礦物。,2、鐵鎂礦物 F

4、eO與MgO含量較高，SiO2含量較低，如橄欖石、輝石類、角閃石類及黑云母類等，這些礦物顏色一般較深，所以又叫暗色礦物。 巖漿巖中暗色礦物的百分含量通常稱為“色率”。也就是暗色礦物和淺色礦物在巖石中的比例，它是巖漿巖鑒定和分類的重要標(biāo)志之一。 淺色巖：習(xí)慣上把花崗巖、正長巖等淺色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為淺色巖，其色率在030之間。 暗色巖：色率在60100，以暗色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為暗色巖，如橄欖巖、輝長巖等。 根據(jù)色率可以粗略判斷巖石的成分和酸性程度。,(二)、主要礦物、次要礦物、副礦物 按礦物在巖漿巖中的含量和在巖漿巖分類中的作用，可分為以下三類： 1、主要礦物 在巖石中含量眾多，對于確定巖石

5、名稱是不可缺少的，在分類命名上起主要作用。如石英、鉀長石是花崗巖的主要礦物，有石英是正長巖，沒有鉀長石是石英巖或脈石英。 2、次要礦物 在巖石中含量次于主要礦物，對于劃分巖石大類不起主要作用，但對確定巖石種屬起一定作用的那些礦物，如閃長巖中的石英，含量約2%，沒有石英也叫閃長巖，當(dāng)石英5%，則叫石英閃長巖，它對巖石大類不起命名作用，是確定巖石種屬的礦物。 3、副礦物 含量很少，常小于1%，個別情況可達(dá)5%，在一般的分類命名中均不起作用。如磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石、磷灰石等。但它們對于了解一個巖體的形成條件，對比不同巖體，確定巖體時代以及研究稀散元素有重要意義。,(三)、巖漿巖礦物的成因類型 按礦物

6、形成階段及形成時的物理化學(xué)條件劃分 1、原生巖漿礦物 這是在巖漿冷凝過程中形成的礦物，按成因特點又可分為以下三類： 正常礦物：是直接從巖漿中結(jié)晶出來而且在巖石形成過程中穩(wěn)定的礦物。 殘余礦物和反應(yīng)礦物：礦物從巖漿中析出后，因溫度、壓力、成分等發(fā)生變化，使這些礦物受到部分熔蝕、反應(yīng)或分解，其中尚未遭受變化的殘余部分叫殘余礦物，已經(jīng)受反應(yīng)，分解而形成的新礦物稱反應(yīng)礦物。如橄欖石的輝石反應(yīng)邊。 2、成巖礦物 在巖漿完全結(jié)晶后，由于外界物理化學(xué)條件的變化(主要是溫度和壓力的降低)，使原生巖漿礦物發(fā)生轉(zhuǎn)變而新形成的礦物叫成巖礦物。如透長石正長石，石英石英。,3、巖漿期后礦物 在巖漿已基本上凝固成固體的巖

7、石后，由于受殘余揮發(fā)分和巖漿期后溶液作用而生成巖漿期后礦物。它們往往交代原生礦物或充填在礦物的孔隙及晶洞中。 4、它生礦物 它們是由于巖漿同化了圍巖和捕虜體所引起的，這類礦物的形成反映了巖漿中外來組分的參與。如富鋁礦物紅柱石、堇青石、矽線石就是巖漿同化了富鋁圍巖的產(chǎn)物。 5、外生礦物 巖漿巖受外營力，如地表風(fēng)化形成的礦物，也稱表生礦物。如絹云母、高嶺石。巖漿期后礦物，尤其是一些自變質(zhì)礦物常常與外生礦物難以區(qū)分，鏡下無法區(qū)分時，統(tǒng)稱為次生礦物。,巖漿作用形成的侵入巖和噴出巖統(tǒng)稱為火成巖 一、火成巖的結(jié)構(gòu) 巖漿巖的結(jié)構(gòu): 指組成巖石的礦物 的結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、自形程度 和礦物間（包括玻

8、璃）相互關(guān)系。 火成巖結(jié)構(gòu)的主要影響因素是巖漿的冷凝速度和礦物的生成先后。,第五節(jié) 火成巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,冷凝速度： 富含揮發(fā)分的巖漿冷凝速度較慢，反之冷凝速度較快； 規(guī)模大的冷凝速度較慢，規(guī)模小的冷凝速度較快； 埋藏深的冷凝速度較慢，埋藏淺的冷凝速度較快； 巖漿體邊緣冷凝速度快，中心冷凝速度較慢，下部慢、上部快； 原始溫度高者比原始溫度低者冷凝速度相對較慢。,礦物生成： 冷凝慢時，晶芽析出慢，已析出的部分晶芽可緩慢地在較大的生長空間里較充分地生長發(fā)育，因此，晶粒粗大、晶形較好。 冷凝快時，有眾多晶芽同時產(chǎn)生，互相爭奪生長空間，并相互干擾，結(jié)果都不能完善發(fā)育，造成晶粒細(xì)小、晶形差或不規(guī)則。 冷凝

9、極快時，還來不及結(jié)晶就已凝固，形成非晶質(zhì)（玻璃質(zhì)）、無晶形，呈不規(guī)則狀。 早結(jié)晶的礦物生長空間較大，且結(jié)晶溫度較高，冷凝較慢，因此礦物晶粒較粗大，晶形較好。 晚結(jié)晶的礦物只能在早結(jié)晶礦物留下的有限的剩余空間中生長，且結(jié)晶溫度低、冷凝較快，因而礦物晶粒較小，且晶形不完整或不規(guī)則。,1、火成巖按結(jié)晶程度劃分的結(jié)構(gòu) （1）全 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)： 巖石全部由結(jié)晶的礦物組成。多見于深成侵入巖中，結(jié)晶條件好，緩慢結(jié)晶的產(chǎn)物 （2）玻 璃 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)： 巖石幾乎全部由未結(jié)晶的火山玻璃 所組成。 多見于火山巖中，是快速冷凝結(jié)晶的產(chǎn)物。 （3）半 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)： 巖石由部分晶體 和部分玻璃質(zhì)組成。多見于淺成巖和

10、火山巖中。,2、火成巖按巖石中礦物的自形程劃分的結(jié)構(gòu) （1） 自 形 晶 結(jié) 構(gòu)： 巖 石 主 要 由 自 形 晶 組 成。 （2） 它 形 晶 結(jié) 構(gòu)：巖 石 主 要 由 它 形 晶 組 成。 （3） 半 自 形 晶 結(jié) 構(gòu)：巖 石 主 要 由 半 自 形 晶 組 成。,3、 巖 石 中 礦 物 的 顆 粒 大 小 （1） 顯 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)： 肉眼觀察時基本上能分辨礦物顆粒者。 粗 粒 結(jié) 構(gòu)： 礦 物 直 徑 5mm 中 粒 結(jié) 構(gòu)： 礦 物 直 徑 25mm 細(xì) 粒 結(jié) 構(gòu)： 礦 物 直 徑 20.2mm 微 粒 結(jié) 構(gòu)： 礦 物 直 徑 0.2mm （2） 隱 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)： 礦物

11、顆粒很 細(xì)，肉眼無法分辨出礦物顆粒。如 果 在 顯 微 鏡 下 可 以 看 清 礦 物 顆 粒 者， 稱 顯 微 晶 質(zhì)結(jié) 構(gòu)； 如 果 境 下 只 有 偏 光 反 映， 而 無 法 分 辨 礦 物 顆 粒者，稱 顯 微 隱 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)。,4、火成巖按礦物顆粒的相對大小劃分結(jié)構(gòu) （1）等粒結(jié)構(gòu)：組成巖石的礦物顆粒大小基本相等。 （2）不等粒結(jié)構(gòu)：組成巖石的礦物顆粒大小相差顯著，其中大者稱為斑晶，細(xì)小和未結(jié)晶者為基質(zhì)。 不等粒結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步劃分： 似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶粗大，基質(zhì)細(xì)小，兩者相差殊但兩者的都是可見晶粒，并且礦物成分相同。 斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶相對較大，基質(zhì)為陰晶質(zhì)或玻璃質(zhì)。,熔蝕結(jié)構(gòu)和暗化邊

12、結(jié)構(gòu)： 深部結(jié)晶的斑晶在隨巖漿上升過 程中，由于物化條件的改變，而產(chǎn)生 熔蝕，形成渾園狀、 港灣狀形態(tài)，稱熔蝕結(jié)構(gòu)；而含揮發(fā)份的斑晶在上升過程 中常發(fā)生分解，在晶體邊緣形成鐵質(zhì)分解氧化形成的磁鐵 礦等不透明礦物細(xì)粒集合體，稱暗化邊結(jié)構(gòu)。,5、按礦物顆粒間的相互關(guān)系劃分的結(jié)構(gòu) 交 生 結(jié) 構(gòu)：兩種礦物互相穿插有規(guī) 律地生長在一起。如文象結(jié)構(gòu)、 蠕蟲結(jié) 構(gòu)及條紋結(jié)構(gòu)等。 文 象 結(jié) 構(gòu)： 許多石英往往呈一 定的外形（ 如尖棱 形、 象形文字形等），有規(guī)律地鑲嵌在鉀長石中。 條 紋 結(jié) 構(gòu)： 鉀長石和斜長石有規(guī)律的交生。 它可以 是固溶體分解形成，也可以是交代成因的。 斜長石在鉀長石中 呈條紋稱正條

13、紋長石， 反之稱反條紋長石。 蠕 蟲 結(jié) 構(gòu)： 許多細(xì)小的形似蠕蟲狀的石英穿插生長在長 石中。成因有三種： 共結(jié)蠕蟲、交代蠕蟲、分解蠕蟲。,2.火成巖的構(gòu)造 構(gòu) 造： 是 指 巖 石 中 不 同 礦 物 集 合 體 之 間 或 與 巖 石 其 它 組 成 部 分（ 如 玻 璃 質(zhì)） 之 間 的 排 列 方 式 及 充 填 方 式 所 表 現(xiàn) 出 來 的 特 點。 火成巖的基本構(gòu)造有： 流動構(gòu)造（流線、流面、流紋）；氣孔構(gòu)造與杏仁構(gòu)造；層狀構(gòu)造 ；塊狀構(gòu)造；斑 雜 構(gòu) 造；枕 狀 構(gòu) 造,巖漿冷凝后造成鉀長石和石英在巖石中都均勻分布，而黑云母則在巖石中是平行排列的組合關(guān)系，這種組合關(guān)系反映了是在

14、巖漿流動的環(huán)境條件下形成的，稱為流動構(gòu)造。,【1】流動構(gòu)造（流線、流面、流紋） 在酸性巖漿向上運(yùn)動過程中黑云母隨之結(jié)晶，晶出的片狀黑云母平行巖漿流動方向。黑云母結(jié)晶后鉀長石和石英在比黑云母結(jié)晶溫度低的條件下很快結(jié)晶，都形成晶形不完整的粒狀，甚至它形成不規(guī)則粒狀，粒狀顯示不出流動方向。,流動構(gòu)造（flow structure）是火成巖中的柱狀礦物或片狀礦物或捕虜體平行而定向排列，反映邊流動、邊冷凝狀態(tài)的構(gòu)造類型。 柱狀礦物定向排列，稱流線；片狀礦物或捕虜體定向排列稱流面；全晶質(zhì)巖石中，同時具有流線、流面，稱巖石具流線流面構(gòu)造。 半晶質(zhì)或玻璃質(zhì)巖石中，不同組成部分定向排列，所呈 現(xiàn)的流動構(gòu)造稱為流

15、紋構(gòu)造。,熔漿噴出地表，壓力驟減，大量氣體從中迅速逸出而形成的圓形、橢圓形或管狀孔洞，稱為氣孔構(gòu)造。 巖石中的氣孔被以后的礦物質(zhì)所填充，形似杏仁，稱杏仁構(gòu)造。 氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造多分布于熔巖表層，大多為噴出巖。,【2】氣孔構(gòu)造與杏仁構(gòu)造,【3】層狀構(gòu)造 熔巖和火山碎屑巖逐漸逐層堆積形成的成層性 狀稱層狀構(gòu)造。 在全晶質(zhì)巖石中，因結(jié)晶分異作用，也可形成 成層性狀，稱為條帶狀構(gòu)造。,【4】塊狀構(gòu)造 塊 狀 構(gòu) 造（ 均 一 構(gòu) 造）： 組 成 巖 石 的 礦 物 在 整 塊 巖 石 中 分 布 是 均 勻 的，且排列均無一定方向， 巖 石 各 部 分 在 成 分 上 或 結(jié) 構(gòu) 上 都 是 一 樣

16、 的。,【5】斑 雜 構(gòu) 造： 在 巖 石 的 不 同 部 分， 其 礦 物 成 分 或 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 造 差 別 很 大， 因 此 整 個 巖 石 看 起 來 是 不 均 一 的， 斑 斑 塊 塊， 雜 亂 無 章。 【6】枕 狀 構(gòu) 造： 這 是 巖 漿 水 下 噴 發(fā) 的 典 型 構(gòu) 造。 枕 狀 體 常 具 玻 璃 質(zhì) 冷 凝 邊， 有 的 氣 孔 呈 同 心 層 狀 或 放 射 狀 分 布， 中 部 有 空 腔。,3、火成巖根據(jù)成分、礦物的相對含量及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行分類： （1）根據(jù)SiO2的含量將火成巖分成四類： 巖石類型：超基性巖 基性巖 中性巖 酸性巖 SiO2百分量： 65% （

17、2）肉眼鑒定時根據(jù)礦物組合及相對含量分類： 巖石類型：超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖； 暗色礦物：橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等； 淺色礦物：基性斜長石、酸性斜長石、中長石、鉀長石、石英等。,巖石類型 深成巖 淺成巖 噴出巖 結(jié) 構(gòu) 顯晶質(zhì) 隱晶質(zhì) 非晶質(zhì)或隱晶質(zhì) 粗粒 細(xì)粒 玻璃質(zhì) 似斑狀 斑狀 斑狀 構(gòu) 造 塊狀 塊狀 氣孔 杏仁 條帶狀 流線 流面 流紋 層狀,(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造進(jìn)行分類,4、巖漿巖的基本類型,第六節(jié) 巖漿的形成與地球的內(nèi)熱,一、巖漿的形成,火山現(xiàn)場觀察和巖石重熔實驗已證明，巖漿冷凝能形成巖石，巖石熔融能形成巖漿。只要在地殼下的高于巖石熔點的高溫環(huán)境中才具備形成巖漿的條件。 地殼平均厚33km，按每公里增加30的地?zé)嵩鰷芈视嫞貧は缕骄鶞囟却笥?90.,可見，地幔頂部具備形成巖漿的條件，是形成各類巖漿的物質(zhì)來源。 地球物理探查資料表明，地幔不是液態(tài)，而是呈將熔而未熔的塑性狀態(tài)。為什么地幔如此高溫不熔融呢？ 因為巖石的熔點不僅與溫度有關(guān)，還與壓力及水份等揮發(fā)性組分的含量有關(guān)。,巖漿怎樣產(chǎn)生？ 一旦地殼開裂，在裂縫處壓力下降，若此裂縫達(dá)地殼下部或穿過地殼地幔，則在裂縫處，壓力降低、揮發(fā)性組分釋放，故熔點下降，就能形成巖漿。巖漿沿壓力降得方向，擠入裂縫，向上運(yùn)動，從而造成巖漿侵入，甚至噴出。 形成巖漿的位