第1章岩浆岩的基本特征

,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,*,第一章 岩浆岩的基本特征,第一节 岩浆与岩浆岩的概念,一、岩浆的概念,一、岩浆的概念,岩浆是在上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发物质的熔融体。,Fig.6.04a,W.W.Norton,Fig.6.02,W.W.Norton,二、,岩浆的主要特点：,1,、岩浆的成分,包括：氧、硅、铝、铁、镁、钙、钾、钠、锰、钛、磷等造岩元素。,其中以氧最多，常以氧化物表示。,另外还有挥发分：,CO,2,、,SO,2,、,CO,、,N,2,、,H,2,NH,3,、,NH,4,、,HCl,、,HF,、,KCl,、,NaCl,等等。,2,、岩浆的温度,喷出熔岩温度一般为,700-1300,0,C,，玄武岩,1000-1300,0,C,，安山岩,900-1000,0,C,，流纹岩,700-900,0,C,。,含水的岩浆比不含水的岩浆温度低。,在深处正在结晶的岩浆比喷出地表的岩浆温度低。,3,、岩浆的粘度,粘度是液体或半流体流动的难易程度，粘度愈大，物质愈难流动。,岩浆中,SI,O,2,含量愈高，粘度愈大。,挥发分含量愈高，粘度愈小。,温度愈高，粘度愈小。,压力增大，粘度愈大。,二、岩浆岩的概念,由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。,岩浆作用,：地下深处形成的岩浆，沿构造薄弱带上升到地壳上部或地表，在岩浆上升、运移过程中，岩浆的物理化学条件和自身成分的不断发生变化。最终结晶凝固形成岩浆岩，这一复杂过程称为岩浆作用。,侵入作用,：侵入到地壳中过程称为侵入作用，结晶形成的岩石为侵入岩。,喷出作用,：岩浆上移喷出地表的过程称为喷出作用，凝固形成的岩石称为喷出岩。,Tectonic Settings of Igneous Activity,Intrusive,Granite,(large crystals),Types of Igneous Structures,Extrusive,Basalt,(small crystals,+,glass),思考题：,岩石及岩石学的概念,岩浆的概念,岩浆岩的概念,岩浆的主要特点,第 二 节 岩 浆 岩 的 物 质 成 分,化 学 成 分,矿 物 成 分,共 生 组 合,与 化 学 成 分 的 关 系,一、岩 浆 岩 的 化 学 成 分,造 岩 元 素：,O,Si,Al,Fe,Mg,Ca,Na,K,Ti,等，其 总 和 约 占 岩 浆 岩 总 重 量 的,99.25%,氧 的 含 量 最 高,占 岩 浆 岩 重 量 的46.59%,占 体 积 的 94.2%,2.次 要 元 素：,P,H,Mn,B,等,微 量 元 素,Li,、,V,、,Cr,、,Co,、,Ni,、,Cu,、,Zn,、,Rb,、,Sr,、,Y,、,Zr,、,Nb,、,Ba,、,Ta,、,Pb,、,Th,、,U,等,微 量 元 素 丰 度 及 其 比 值（如,K/Rb,、,K/Ba,、,Rb/Sr,、,Nb/Ta,、,Th/U,等，对 探 讨 岩 石 成 因 和 岩 浆 演 化 有 重 要 意 义。,3.,以 氧 化 物 表,示,:,SiO,2,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,FeO,MgO,CaO,K,2,O,Na,2,O,和,H,2,O,等9 种 最 重 要,占 岩 浆 岩 平 均 化 学 成 分 的,98%,左 右.,SiO,2,34,75%,少 数 可 达,80%,Al,2,O,3,10,20%,在 纯 橄 榄 岩 中 较 低,MgO 1,25%,CaO 0,15%,但 某 些 辉 长 岩 中 达23%,Fe,2,O,3,+FeO 0.5,15%,一 般,FeOFe2O3,Na,2,O 0,15%,霞 石 岩 中 可 达19.48%,K,2,O,一 般10%白 榴 石 岩 中 可 达17.94%,H,2,O,+,(,结 晶 水,),和,H2O,-,(,吸 附 水,),一 般,2%,个 别 达,10%,TiO,2,0,2%,很 少 超 过,5%,P,2,O,5,0,0.5%,很 少 超 过,3%,MnO 0,0.3%,很 少 超 过,2%,4.SiO,2,是 最 重 要 的 成 分。是 岩 石 酸 性 程 度,（基 性 程 度）的 标 志。,超 基 性 岩,SiO,2,66%,4,、,SiO,2,与其它氧化物的关系,5,、,RittMann,指数,越大，碱性程度愈强。,3.3,者称为钙碱性岩；,在,3.39,者为碱性岩；,9,者为过碱性岩。,二,.,岩 浆 岩 的 矿 物 成 分,岩 浆 岩 的 矿 物 成 分,对 于 了 解 岩 石 的 化 学 成 分、生 成 条 件，以 及 岩 石 成 因 都 有 重 大 意 义。同 时，它 也 是 岩 浆 岩,分 类 和 鉴 别,的 主 要 依 据。,组 成 岩 浆 岩 的 矿 物，常 见 的,不 过,20,几 种,，这 些 构 成 岩 石 的 矿 物 统 称 为,造 岩 矿 物,。,（一）、主要矿物、次要矿物、副矿物,1.,主 要 矿 物：,在 岩 石 中 含 量 众 多，对 于 确 定 岩 石 名 称 是 不 可 缺 少 的，在 分 类 命 名 上 起 主 要 作 用。如 石 英、钾 长 石 是 花 岗 岩 的 主 要 矿 物。,2,次 要 矿 物,：,在 岩 石 中 含 量 次 于 主 要 矿 物，对 于 划 分 岩 石 大 类 不 起 主 要 作 用，但 对 确 定 岩 石 种 属 起 一 定 作 用 的 那 些 矿 物。如 闪 长 岩 中 的 石 英，含 量 约,2,，没 有 石 英 也 叫,闪 长 岩,；当 石 英,5,时，则 叫,石 英 闪 长 岩,。,3,副 矿 物,：,含 量 很 少，常 小 于,1,，个 别 情 况 可 达,5,，在 一 般 的 分 类 命 名 中 均 不 起 作 用。但 它 们 对 于 了 解 一 个 岩 体 的 形 成 条 件，对 比 不 同 岩 体，确 定 岩 体 时 代 以 及 研 究 稀 散 元 素 有 重 要 意 义。,（二）、,硅 铝 矿 物 和 铁 镁 矿 物,1.,硅 铝 矿 物,：,SiO,2,和,Al,2,O,3,含 量 较 高，不 含 铁 镁。如 石 英、长 石 类 及 似 长 石 类。这 些 矿 物 颜 色 均 较 浅，所 以 又 叫,浅 色 矿 物,。,2.铁 镁 矿 物,：,FeO,与,MgO,含 量 较 高，,SiO,2,含 量 较 低。如 橄 榄 石、辉 石 类、角 闪 石 类 和 黑 云 母 类。这 些 矿 物 颜 色 一 般 较 深，所 以 又 叫,暗 色 矿 物,。,3.色 率,：岩 浆 岩 中 暗 色 矿 物 的 百 分 含 量 称 为 色 率。,4.浅 色 岩,：习 惯 上 把 花 岗 岩、正 长 岩 等 浅 色 矿 物 占 优 势 的 岩 石 称 为 浅 色 岩。其 色 率 在030 之 间。,5.暗 色 岩,：色 率 在60100，以 暗 色 矿 物 占 优 势 的 岩 石 称 为 暗 色 岩。如 橄 榄 岩、辉 长 岩 等。,6.根 据 色 率,:,可 以 粗 略 判 断 岩 石 的 成 分 和 酸 性 程 度。,（三）、岩 浆 岩 矿 物 的 成 因 类 型,按 矿 物 形 成 阶 段 及 形 成 时 的 物 理 化 学 条 件 划 分,1.,原 生 岩 浆 矿 物,：岩 浆 冷 凝 过 程 中 形 成 的 矿 物。按 成 因 特 点 又 可 分 为 以 下 三 类：,正 常 矿 物,：直 接 从 岩 浆 中 结 晶 出 来 而 且 在 岩 石 形 成 过 程 中 稳 定 的 矿 物。,残 余 矿 物 和 反 应 矿 物,：矿 物 从 岩 浆 中 析 出 后，因 温 度、压 力、成 分 等 发 生 变 化，使 这 些 矿 物 受 到 部 分 溶 蚀、反 应 或 分 解。其 中 尚 未 遭 受 变 化 的 残 余 部 分 叫 残 余 矿 物；已 经 受 反 应、分 解 而 形 成 的 新 矿 物 称 反 应 矿 物。如 橄 榄 石 的 辉 石 反 应 边。,2.,成 岩 矿 物,：在 岩 浆 完 全 结 晶 后，由 于 外 界 物 理 化 学 条 件 的 变 化（主 要 是 温 度 和 压 力 的 降 低,，使 原 生 岩 浆 矿 物 发 生 转 变 而 新 形 成 的 矿 物 叫 成 岩 矿 物。如 透 长 石 正 长 石。,3.,岩 浆 期 后 矿 物,：在 岩 浆 已 基 本 上 凝 固 成 固 体 的 岩 石 后，由 于 受 残 余 挥 发 份 和 岩 浆 期 后 溶 液 作 用 而 生 成 岩 浆 期 后 矿 物。它 们 往 往 交 代 原 生 矿 物 或 充 填 在 矿 物 的 孔 隙 及 晶 洞 中。,4.,它 生 矿 物,：它 们 是 由 于 岩 浆 同 化 了 围 岩 和 捕 虏 体 所 引 起 的。这 类 矿 物 的 形 成 反 映 了 岩 浆 中 外 来 组 分 的 参 与。如 富 铝 矿 物 红 柱 石、堇 青 石、矽 线 石 就 是 岩 浆 同 化 了 富 铝 围 岩 的 产 物。,5.,外 生 矿 物,：岩 浆 受 外 营 力，如 地 表 风 化 形 成 的 矿 物，也 称 表 生 矿 物。如 绢 云 母、高 岭 石。岩 浆 期 后 矿 物，尤 其 是 一 些 自 变 质 矿 物 常 常 与 外 生 矿 物 难 以 区 别，镜 下 无 法 区 分 时，统 称 为 次 生 矿 物。,（四）、矿物共生组合规律及其与化学成分的关系,自然界的岩浆岩不是任意组合的，而是有规律的共生，这种规律称为共生组合。反映在矿物成分的共生规律称为矿物共生组合。,影响矿物共生组合的因素，除了温度、压力外，主要决定于岩浆岩的化学成分，特别是,SiO,2,的含量。,1.SiO,2,含 量 对 矿 物 共 生 组 合 的 影 响,石 英 游 离 的,SiO,2,结 晶 产 物 岩 浆 中,SiO,2,过 饱 和,指 示 矿 物,镁 橄 榄 石 岩 浆 中,SiO,2,不 足（,不 饱 和,）指 示 矿 物,岩 浆 中 石 英 与 镁 橄 榄 石 不 共 生,Mg,2,SiO,4,+SiO,2,MgSiO,3,(1557),镁 橄 榄 石 液 相 顽 火 辉 石,霞 石、白 榴 石 等 似 长 石 类 矿 物 与 石 英 不 共 生,NaAlSiO,4,+2SiO,2,NaAlSi,3,O,8,霞 石 液 相 钠 长 石,KAlSiO,4,+2SiO,2,KAlSi,3,O,8,白 榴 石 液 相 正 长 石,饱 和 矿 物：岩 浆 中 可 以 与 石 英 共 生 的 矿 物。,不 饱 和 矿 物：岩 浆 中 不 能 与 石 英 共 生 的 矿 物。,过 饱 和 岩 石,饱 和 岩 石,不 饱 和 岩 石,当,SiO,2,含量很高时，,除了形成硅酸盐矿物之外，可以形成石英。,当,SiO,2,含量不足时，,可能出现橄榄石、霞石、白榴石等矿物，这些矿物称为,SiO,2,不饱和的矿物。,当,SiO,2,含量充足时，,可能出现辉石、角闪石、斜长石、钾长石等，这些矿物称为,SiO,2,饱和的矿物。,六 种 典 型 的 岩 浆 岩 矿 物 共 生 组 合,（,1,）橄 榄 石 辉 石 组 合,:,相 当 于 超 基 性 岩,钙、铁、镁 多 而 硅 少，且 贫 碱，出 现 大 量 镁 铁 矿 物（橄 榄 石 辉 石 等），不 出 现 石 英 和 长 石。,（,2,）基 性 斜 长 石 辉 石 组 合：,相 当 于 基 性 岩，铝 和 钙 较 多，铁、镁 和 硅 均 较 充 分，主 要 形 成 基 性 斜 长 石 和 辉 石，二 者 近 于,1,：,1,，不 出 现 石 英。,（,3,）中 性 斜 长 石 角 闪 石 组 合：,相 当 于 中 性 岩，钠、钾 略 有 增 加，铝、硅、钙、铁、镁 均 较 充 分，主