第01讲 绪论-岩浆性质和岩浆岩产状

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Petrology,授课教员： 陈能松 教 授,chennengsong,nengsongchen,Tel: 87482984(O), 87692420(H),岩石学,考核和考试,1,、实验考核：岩浆岩、沉积岩和变质岩各,1,次，独立鉴定，以平时成绩计，占总成绩的,30%,2,、理论课考试：期末考,1,次，闭卷，占总成绩的,70%,学习材料,1,、路凤香 桑隆康主编，岩石学，地质出版社，,2002,2,、桑隆康等，岩石学实验指导书，中国地质大学出版社，,2005,3,、晶体光学技术与造岩矿物学,4,、国外教材,5,、有关岩石学的期刊杂志,本课程安排（讲课,20,学时，实习,20,）,1,、岩浆性质与岩浆岩产状（讲,2,学时）,2,、火成岩的成分和分类（讲,2,学时）,3,、火成岩的结构构造（讲,2,学时）,5,、超镁铁质镁铁质侵入岩（讲,2,学时,实习,4,学时,）,6,、玄武岩类（讲,2,学时,实习,4,学时,）,7,、花岗岩类（讲,2,学时,实习,4,学时,）,8,、中酸性熔岩及火山碎屑岩类（讲,2,学时,实习,4,学时,）,9,、,金伯利岩及其它硅不饱和岩石,（,自学,: 4,学时,),10,、复习和独立鉴定（,4,学时,）,10,、岩浆起源和演化（讲,2,学时）,第一篇：绪论,岩石和岩石学,岩石在地球中的分布,岩石学的学习目的,岩石：,是天然产出的，由一种或多种矿物颗粒、火山玻璃和生物遗骸等构成的固态集合体。,判断：,石 油,方解石,水泥 陨石 花岗岩,rocks,一、岩石与岩石学,三大岩石与岩石循环,(the rock recycle),火成岩,沉积岩,变质岩,岩石循环,the rock recycle:,三大类岩石的相互转换,岩相学：,分布、产状、结构、构造、矿物成分、分类,岩理学：,成因、构造背景、地球动力学,岩石成因：形成条件和机理（含实验岩石学）,岩石大地构造和地球动力学：对构造背景、地球深部组成和过程的指示意义,资源环境效应：,金属非金属矿产、油气成藏、农业生态、火山灾害等,岩石学,Petrology,petra,+ logos = study of rocks,Igneous,Petroloty,; Sedimentary Petrology; Metamorphic Geology,岩石构成了地球内部乃至其他天体的固体部分，它记录了过去发生的地质事件，提供了地球和行星历史的资料。对岩石的性质、成分、成因和历史的理解就成为认识地球历史的关键。,二、岩石分布,(,一,),地球内部结构,地幔：橄榄岩,Peridotite,(,ultramafic,),Major subdivisions of the Earth. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.,地核,:,铁镍合金,外核：液态,内核：固态,(,二,),、地球内部的岩石成分,大洋壳,厚度,: 10 km,蛇绿岩套,（,ophiolite,suite,）,:,Sediments,pillow basalt,sheeted dikes,more massive,gabbro,ultramafic,(mantle),大陆壳,厚度较大,: 20-75 km,平均,35 km,成分变化大：平均成分相当于花岗闪长岩,(,三,),岩石在地壳中的分布,花岗岩,10.4%,闪长岩,花岗闪长岩,11.2%,正长岩,0.4%,玄武岩、辉长岩,角闪岩、榴辉岩,42.5%,橄榄岩,0.2%,三、学习目的,专业基础知识,，,是后续课程（矿床学、地球化学等）的基础,！,研究生、,科学家（科学院院士）、工程师（工程院院士）,？,地球成因与演化,资源勘探、开发利用,国民经济主战场,生态、灾害与生存环境,地球历史,澳大利亚,：,44,亿？,中国西藏,：,41,亿,华北和华北：,38,亿,塔里木：,36,亿,秦岭造山带组成、结构与演化,张本仁（地质大学）、张国伟（西北大学）,大陆深俯冲,李曙光（中科技大）、金振民（地质大学）,高山、郑永飞、杨经绥、翟明国、莫宣学、潘桂堂,A.L. Wegener(1880-1930),的大陆漂移思想和后来的板块构造学说可从火成岩上提供证据,影响深远地学学说创建,科院院士？,例如：白垩世，南美与非洲大陆分离，大西洋开始打开的证据,寻根：相似的化石,巴西和纳米比亚海岸地层比较（两侧都可对比的,135,130Ma,双峰式火山岩,酸性火山岩和大陆溢流玄武岩是南大西洋最初开始裂解的标志）（,Milner et al., 1995, Journal of,Volcanology,and Geothermal research,69:137-157),玄武岩,石英粗面岩,相似的火山岩组合,维苏威（,Vesuvius,）,火山是欧洲大陆唯一的活火山，它最著名的一次喷发发生在公元,79,年,8,月,24,日，当时古罗马的赫库兰尼姆（,Herculaneum,）,和庞培（,Pompeii,）,两镇被毁灭，仅庞培城，死亡就近,2,万人,.,火山灾害,庞培废墟与维苏威火山,火山的全球分布,世界范围内大约有,1500,座火山，主要分布于环太平洋和洋中脊,我国的活动火山,吉林长白山天池火山；,云南腾冲火山；,黑龙江五大连池火山等。,最近一次喷发发生在距今,200-300,年前。目前具有潜在喷发危险。,我国火山监测台网分布图,（引自周新民）,岩浆就位与盐丘（,salt,）的形成相似，它使周缘断裂活动加强或产生新断裂、劈理、节理以及其它构造裂缝，连通先前存在的孔缝，改善围岩储渗性能,火成岩与油气的关系,松辽盆地,渤海湾盆地,鄂尔多斯盆地,四川盆地,二连盆地,准噶尔盆地,塔里木盆地,低温变质,促进油气生成和储层的储集性能,；,致密岩石作为盖层；多孔火山岩和裂缝发育的火成岩作为储层,第二篇：火成岩,第一章 岩浆性质与岩浆岩产状,第一节 岩浆性质,在俯冲带地幔和地壳的部分熔融与岩浆产生,（一） 岩浆的产生,（二）岩浆性质,熔体,:,是岩浆的绝对组成，它以硅酸盐成分为主，并以,O,、,Si,、,Al,、,Fe,、,Mg,、,Mn,、,Ca,、,Na,、,K,为主要元素成份。按组成元素的差别，有镁铁质（或玄武岩质）熔浆、硅铝质（安山岩质、英安岩质和流纹岩质）熔浆之分。,晶体,:,大小,10,-7,-10,-1,m,，,数量密度可达,10,17,m,-3,， 含量可达,95 %,挥发份,:,H,2,O = 60-95V%,，,CO,2,= 0-35V,%,，质量分数,0.1-7 %.,1,。岩浆组成,:,熔体,+,晶体,+,挥发份,2,。,常见火山岩的喷发,温度,（岩浆温度）,岩浆类型,温 度 （,C,）,流纹岩质,700,900,英安岩质,800,1100,安山岩质,950,1200,玄武岩质,1000,1250,密度与成分,和温度关系,3,。岩浆的,密度,密度与压力关系？,典型粘度值,(Pa. s),水,1,-3,甘油,1,玄武岩熔体,10,2,安山岩熔体,10,4,湿流纹岩熔体,(5% H,2,O) 10,5,干流纹岩熔体,(800,o,C) 10,11,地幔软流圈物质,10,18,4,。岩浆的,粘度,岩浆的,粘度（,）,:,流体内微团之间相对滑移时内部产生的剪切应力（切向阻力）的性质，它阻碍流体的运动，因而反映流体流动的难易程度，单位为,Pa.s,粘度的影响因素（,1,）,熔浆成分,（,2,）温度,（,3,）含水量,（,4,）晶体含量,粘度,水含量的关系,composition and temperature,Water,in,rhyolite,Arrhenius law =,m,o,exp,E/RT,E = activation energy (Joules,mole,1,),R = gas content (Joules,K,1,mole,1,),T = temperature (K),m,o,= pre-exponential constant (Pa s),粘度,成分和温度的关系,Silicate melt viscosity,Si,-O,四面体多，,Si,多，粘度高,成网阳离子,（,Al,）,高，粘度高,变网阳离子高,(Ca Mg Fe K Na),，粘度低,粘度,熔浆成分关系,粘度的影响因素,熔浆成分、温度、水、晶体含量,水：硅酸盐熔体的解聚作用,Depolymerization,of Silicate Melts,粘度,晶体含量关系,Einstein-Roscoe Equation,=,l,(1 - cX),-2.5,l,= melt viscosity,c = coefficient (1.67 for magmas),X = volume fraction of crystals,问题与总结：,岩浆组成？,岩浆的物理性质及其影响因素（会看图，用图解说明之）？,侵位深度,岩浆冷却位置,地下,野外,宏观,特征,侵入岩,地表,喷出岩,与围岩的接触关系,整合侵入体,不整合侵入体,侵入体形态和大小,岩基、岩株、岩盆、岩盖、岩床、岩墙等,浅成岩,（,0-3km,）,中深成岩（,3-10Km,）,深成岩（,10Km,）,陆相火山岩,海相火山岩,熔岩流、次火山岩、火山沉积岩等,第二节 岩浆岩的产状,1,侵入岩,(intrusive rocks),的野外关系（产状）,（,1,）整合侵入体与不整合侵入体,(2,）据岩体的形态大小分为：,岩基,(,Batholith,),：,面积大于,100km,2,，,可达数万,km,2,，,大岩基多为花岗质岩体,岩株,(stock),：,面积小于,100km,2,的侵入体，岩株边缘常有一些不规则的树枝状岩体冲入围岩中，被称为岩枝,岩床,(sill),：,又称岩席，是厚薄均匀、近水平产出的整合的板状侵入体,岩墙,(dike),：,是一种厚度稳定，近于直立的不整合的板状侵入体，长为宽的几十倍甚至几千倍，厚度一般为几十,cm,到几十,m,岩盆,(,lopolith,),：,为中央略微下凹，呈盆状的整合侵入体。厚度与直径之比大致为,1:10,1:20,岩盖,(,laccolith,),：,为一种蘑菇状的整合侵入体,火成岩产状示意图,3_17,出露的岩基,岩基,岩墙,岩盆,岩盖,岩床,捕虏体,整合侵入体,不整合侵入体,岩株,2.,喷出岩,(extrusive rock),的野外产状,A,火山锥,(volcanic cone),：,由熔岩和,/,或火山碎屑岩组成，中心为,火山口,(volcanic vent),或破火山口,(caldera,),火山碎屑锥,(cinder cone),：,以爆发为主，堆积物以火山碎屑岩为主，这类喷发作用以粘度高、挥发组分含量高的酸性岩浆常见,熔岩锥,(lava cone ),：,主要由粘度较高的熔岩组成，火山碎屑,10%,，原始坡度,2,10,，呈盾形，又称,盾火山,(shield cone),混合锥,(mixed cone ),：,以爆发与宁静式相间喷发时，火山碎屑物质约占,30,50,，熔岩与碎屑在火口处混合堆积,熔岩锥,B,熔岩流,(lava flow),：,岩浆以较平静的溢流方式喷出地表，喷发物多为粘度较低的超基性到中性的岩浆，酸性者少见。溢流出的岩浆可形成面状的,熔岩被,、,熔岩台地,、,线状的熔岩流,C,岩钟、岩针、岩穹,(volcanic dome),：,多以侵出的方式喷出。粘度较高、缺少挥发组分、失去流动性的,中酸性和碱性熔岩火山活动的晚期,形成这类产状,D.,火山颈,(volcanic neck),：,是火山锥被剥蚀后，出露的火山管道中的充填物。火山颈在浅部一般直径较大，向深处缩小，上部喇叭状，中部筒状，下部墙状。充填物多为火山碎屑岩、熔岩，碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩等。,火山锥,熔岩流,岩钟岩针,火山颈,Fig 3.12, 3.13,岩浆喷出地表或从火山口涌出,火山岩（喷出岩）（,包括熔岩和火山碎屑岩）,岩浆在地表以下深处冷凝结晶,侵入岩,（深成岩、浅成岩）,两类岩石的差别，核心是由岩浆,冷凝快慢,的差别形成的,快速冷却,缓慢冷却,课后作业：,总结火山岩和侵入岩在野外关系、结构构造和矿物成分等方面的差别,问题：,画,1,张立体图，表达侵入岩的典型产状，注意它们之间的区别,