河北工程大学普通地质学转换成word第三章

普通地质学主讲人：周俊杰河北工程大学勘查教研室第三章 地壳的物质组成第一节 矿物第二节 岩石的概念及其分类 第三节 岩浆作用与岩浆岩 第四节 外动力地质作用与沉积岩 第五节 变质作用与变质岩第一节 矿物 一、地壳的化学组成 二、矿物的概念 三、晶体与非晶质体 四、矿物的形态和主要物理性质 五、常见矿物 一、地壳的化学组成 地壳物质中包括了元素周期表中的绝大部分元素，但其含量极不均匀。其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H等10种元素占99.96%化学元素在地壳中的相对平均含量，称地壳元素丰度。1889年美国化学家弗兰克威格尔斯沃斯克拉克将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）表示。称为“重量克拉克值” 。后人为了纪念克拉克，将元素在地壳中的重量百分比称为克拉克值（又称地壳元素的丰度 ）。 二、 矿物的概念矿物：地壳中的各种化学元素，在各种地质作用下形成的具有固定化学成分和物理性质的均质物体。 1. 在各种地质作用下形成的2. 具有一定的内部结构3. 具有相对固定化学成分和物理性质4. 组成岩石的基本单位矿物可以是单质也可以是化合物组成单质矿物：由同一种元素的原子自相结合而成的矿物。如自然铜。化合物：由两种或两种以上元素组成的矿物。卤化物矿物： 如石盐、钾盐、萤石等硫化物矿物： 黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、雄黄等氧化物和氢氧化物矿物： 如赤铁矿、磁铁矿、石英等。硫酸盐矿物： 石膏、芒硝、重晶石等碳酸盐矿物： 如方解石、孔雀石硅酸盐矿物： 如云母、长石、角闪石、辉石、橄榄石等卤化物矿物：金属阳离子与卤素元素（氟、氯、溴、碘、）阴离子相互化合的化合物。卤素化合物矿物种数约在120种左右，其中主要是氟化物和氯化物，而溴化物和碘化物则极为少见 食盐（NaCl）萤石（CaF2）硫化物矿物：为金属元素与硫，碲，砷，锑，铋的化合物。阴离子主要是S，少数Se和Te。黄铁矿（FeS2）闪锌矿ZnS氧化物和氢氧化物矿物：金属阳离子和某些非金属阳离子(如Si等)与O2-或(OH)-化合而成的矿物。赤铁矿（Fe2O3）石英（SiO2）褐铁矿（Fe2O3nH2O）铝土矿（Al23O3nH2O）硫酸盐矿物：是金属元素阳离子和硫酸根化合而成的盐类。当硫以最高的价态S6+与四个O2-结合成SO42-，再与金属元素阳离子即形成硫酸盐。在硫酸盐矿物中，与硫酸根化合的金属阳离子有二十余种。其中最主要的是Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+等。目前已知的硫酸盐矿物种数又170余种。其中的石膏、硬石膏、重晶石、芒硝等均为具有工业意义的矿床。 石膏（CaSO42H2O）重晶石（BaSO4）碳酸盐矿物：碳酸盐是金属元素阳离子(主要是Ca2+、Mg2+，其次Na+、Fe2+)和碳酸根(CO32-)相化合而成的盐类。方解石（CaCO3）方解石（CaCO3）无色透明称冰洲石白云石（CaMgCO32）硅酸盐矿物：由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物 。正长石（KAISi3O3）斜长石NaAlSi3O8CaAl2Si2O8类质同象系列 三、晶体与非晶质概念固体矿物 按其内部质点的结构不同可分为晶质矿物和非晶质矿物。晶体：是内部质点（原子、离子）按一定规则有序排列的固体。绝大部分矿物都是晶质体。不同晶质体，其质点的种类不同，质点的排列方式和间距不同，因而具有不同的晶体结构。如食盐的晶体格架是按立方体规律排列。非晶质体：是其内部质点排列无序的固体。四、矿物的形态和主要物理性质1、矿物的形态单体的形态：柱状、针状、板状、片状、等轴状、粒状。 集合体的形态：柱状、针状、纤维状、放射状、板状、片状、鳞片状、粒状、晶簇状、鲕状，豆状、钟乳状、结核状。 单体的形态：柱状石英 针状硅灰石 板状正长石 片状云母 等轴状石榴子石 粒状橄榄石 粒状黄铁矿集合体的形态：柱状方解石 柱状硫锡铅矿 针状钙沸石 针状硅灰石 纤维状石棉纤维状石膏 放射状红柱石（菊花石） 放射状阳起石 板状正长石 板状斜长石 鳞片状蛭石 片状云 晶族状石膏 晶族状石英 鲕状赤铁矿 豆状赤铁矿 肾状赤铁矿 孔雀石肾状集合体石钟乳 结核 粒状磁铁矿 粒状橄榄石2、矿物的物理性质1）矿物的光学性质 颜色矿物的颜色可以分为自色、他色、假色三种。自色 矿物自身固有的颜色，是由矿物的化学成分与内部结构所决定的。他色 矿物内部带色的机械混入物而引起的一种颜色。假色 表面的氧化膜（如斑铜矿）、干涉色（晕色，如方解石）与矿物的化学成分与内部结构无关。 石英（无色）雄黄(橘红色）辰砂（红）蓝铜矿（蓝）1）矿物的光学性质 条痕色矿物的条痕色是矿物粉末的颜色，即矿物在条痕板擦划后留下粉末的颜色。 赤铁矿条痕樱红色 铬铅矿为黄色 辉钼矿为灰色 石墨为黑色1）矿物的光学性质 光泽矿物的光泽指矿物表面反射可见光的能力。矿物表面反射可见光由强到弱，其光泽可分为： 金属光泽 辉锑矿 半金属光泽 磁铁矿 金刚光泽 金刚石 玻璃光泽 石英当反射光受矿物表面平坦程度、集合体的集合方式等因素影响时。产生多次折射、散射，矿物表面将产生不同于上述四类的变异光泽。常见的有：油脂光泽 白钨矿 树脂光泽 砷铝矿(松脂） 丝绢光泽 石膏 土状光泽 高岭土1）矿物的光学性质 透明度矿物的透明度指矿物透过可见光波的程度。一般分为透明矿物、半透明矿物和不透明矿物三种。 2）矿物的力学性质硬度 矿物的硬度：是指矿物抵抗外力作用(如刻划、压入、研磨等)的机械强度。确定矿物的硬度一般采用两种计量标准，摩氏硬度和维氏硬度。摩氏硬度 亦称相对硬度。通过矿物的相互刻划、比较来确定矿物的相对硬度，并将10种标准硬度的矿物按硬度相对大小排列为10个等级，它们从1级到10级分别为：滑石，石膏；方解石；萤石；磷灰石；正长石；石英；黄玉；刚玉；金刚石。维氏硬度 亦称绝对硬度。它是压入硬度，是采用显微硬度仪测得的矿物硬度。摩氏硬度计中10种矿物的维氏硬度是滑石3，石膏24；方解石84；萤石200，磷灰石394，正长石684；石英1090；黄玉1689；刚玉2401、金刚石6500。软矿物（指甲能刻划）；中等硬度矿物（硬度介于指甲与小刀之间）；硬矿物（小刀不能刻划）。在实际工作中可以利用指甲、小刀、石英的硬度来确定其相对硬度，指甲的硬度为25，小钢刀的硬度为55，石英的硬度为7。2）矿物的力学性质解理矿物的解理：是指矿物在外力打击之下，总是沿一定方向裂开成光滑平面的性质。裂开的光滑平面称为解理面。对某一矿物而言，裂开的方向是固定的，可以是一个方向，也可以是几个方向。如为一个方向，称矿物有一组解理；如为二个方向，称矿物有二组解理根据矿物解理产生的难易程度与解理面的光滑程度，可以把解理分为五级：极完全解理云母完全解理方解石中等解理斜长石不完全解理磷灰石 极不完全解理石英2）矿物的力学性质断口矿物的断口指矿物在外力作用下在任意方向产生不平整断面的性质。断口与解理互为消长关系，即解理发育的矿物难于出现断口，易现断口的矿物解理不发育。 矿物断口常见的形状有：平坦状断口 高岭石(土状) 贝壳状断口 玛瑙 锯齿状断口 自然铜 参差状断口 黄铁矿3）矿物的其它性质 矿物的密度：肉眼鉴定矿物时，可以将矿物按相对密度分为三级；轻的，相对密度在2.5以下，用手掂之，感到很轻；中等的，相对密度在2.54之间，用手掂之，感到重量中等或一般；重的，相对密度大于4.0，用手掂之、感到很重。磁性：是某些矿物的鉴定特征。如磁铁矿、磁黄铁矿能被普通磁铁所吸引。五、常见矿物简介 1、岩浆岩中常见造岩矿物 正长石 K（AlSi3O8）：单晶体常为柱状或板柱状。常为肉红色，有时具有较浅的色调。玻璃光泽。硬度6。有两组方向相互垂直的解理。相对密度2.52.6。 斜长石（钠长石 NaAlSi3O8，钙长石 CaAl2Si2O8）：晶形呈板状或板条状(图2一18)。颜色常为白色、灰白色。玻璃光泽。有两组近于垂直的完全解理。摩氏硬度665。相对密度26276，随钙长石含量增高而变大。 白云母 KA12AlSi3O10(OH,F)2单晶体为短柱状及板状，横切面常为六边形。集合体为鳞片状。薄片为无色透明。具珍珠光泽。硬度2.53。有平行片状方向的极好解理，易撕成薄片，具弹性。相对密度2.772.88。 黑云母 K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH,F)2单晶体为短柱状、板状，横切面常为六边形，集合体为鳞片状。棕褐色或黑色，随含Fe量增高而变暗。其它光学与力学性质同白云母相似。相对密度2.73.3。 普通辉石 （Ca，Mg，Fe，Al）2(Si，Al)2O6 单晶体为短柱状，横切面呈近正八边形（图2-7），集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5.56。有平行柱状方向的两组的解理，其交角为87。相对密度3.23.4。 普通角闪石 （Ca，Na）2-3(Mg,Fe,Al)5Si6(Si,Al)2O22(OH,F)2单晶体较常见，为长柱状。横切面呈六边形，经常还以针状形式出现。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度56。有平行柱状的两组解理，交角为56。相对密度3.023.45，随着含Fe量增高而加大。 石英SiO2：常发育成单晶并形成晶簇，或成致密块状或粒状集合体。纯净的石英无色透明，称为水晶。石英因含杂质可呈各种色调。晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽，无解理。硬度7贝壳状断口。相对密度2.65。 橄榄石 （Mg，Fe）2SiO4 常为粒状集合体。浅黄绿到橄榄绿色，随含铁量增高而加深。玻璃光泽。硬度6-7。解理不好。相对密度3.24.4，随含铁量增高而增大。 磷灰石 Ca5PO43常为六方柱状之单晶，集合体为块状、粒状、肾状及结核状等。纯净磷灰石为无色或白色，但少见。一般呈黄绿色。可以出现蓝色、紫色及玫瑰红色等。玻璃光泽。硬度5。断口参差状。断面为油脂光泽。相对密度2.9-3.2。用含钼酸铵的硝酸溶液滴在磷灰石上，有黄色沉淀（磷钼酸铵）析出，是鉴别磷灰石的重要方法。 萤石CaF2常能形成块状、粒状集合体，或立方体及八面体单晶。颜色多样，有紫红、蓝、绿和无色等透明。玻璃光泽。硬度4。解理好。易沿解理面破裂成八面体小块。相对密度3.18。 方铅矿PbS单晶常为立方体，通常成致密块状或粒状集合体。颜色铅灰，条痕为灰黑色。金属光泽。硬度23。有三组解理，沿解理面易破裂成立方体。相对密度7.47.6。 闪锌矿ZnS 常为致密块状或粒状集合体。颜色自浅黄到棕黑色不等（因含Fe量增高而变深），条痕为白色到褐色。光泽自松脂光泽到半金属光泽。透明至半透明。硬度3.54。解理好。相对密度3.94.1（随含铁量的增加而降低）。 2.变质岩中常见造岩矿物 石墨C常为鳞片状集合体，有时为块状或土状。颜色与条痕均为黑色，可污手。半金属光泽。有一组极好解理，易劈开成薄片。硬度12，指甲可刻划。有滑感。相对密度为2.2。 石榴子石 X3Y2SiO43石榴子石常形成等轴状单晶体。集合体成粒状和块状。浅黄白、深褐到黑色（一般随含铁量增高而加深）。玻璃光泽。硬度67.5。无解理。断口为贝壳状或参差状。相对密度4左右。 红柱石 Al2SiO4O 单晶体呈柱状，横切面近于正方形，集合体呈放射状，俗称菊花石，常为灰白色及肉红色。玻璃光泽。硬度6.57.5。有平行柱状方向的解理相对密度3.133.16。 蓝晶石 Al2SiO4O 单晶体常呈长板状或刀片状。常为蓝灰色。玻璃光泽，解理面上有珍珠光泽。有平行长轴方向的解理。硬度5.57。平行伸长方向的硬度小，垂直伸长方向的硬度大。相对密度3.533.65。 绿泥石（Mg,A1,Fe）6(Si,Al)4O14(OH)8常呈磷片状集合体。绿色。深浅随含铁量增减而不同。解理面上为珍珠光泽。有平行片状方向的解理。硬度23。相对密度2.63.3。薄片具挠性。 滑石 Mg3Si4O10(OH)8单晶体为片状，通常为鳞片状、放射状、纤维状、块状等集合体。无色或白色。解理面上为珍珠光泽。硬度1。平行片状方向有极解理。有滑感。薄片具挠性相对密度2.582.55。 磁铁矿Fe3O4 常为致密块状或粒状集合体，也常见八面体单晶。颜色为铁黑色。条痕为黑色。半金属光泽。不透明。硬度5.56.5。无解理。相对密度5。具强磁性。 透辉石CaMgSi2O6单晶体为短柱状，横切面多近于正方形，集合体为粒状。无色，因含铁质可染成绿色。玻璃光泽。硬度5.56。有平行柱状方向的两组中等解理发育，交角为87。相对密度3.223.38。 透闪石 Ca2Mg5 Si4O1l2(OH)2单晶体为长柱状，集合体为纤维状及放射状。白色或灰白色，富含铁质者呈绿色，称为阳起石。硬度56。有平行柱状方向的两组中等到完全解理（图2-8），其交角为56。相对密度3.023.44，随含铁量增高而变大。 蛇纹石 Mg6Si4O10(OH)8 一般为细鳞片状、显微鳞片状以及致密块状集合体，呈纤维状合集合体者称蛇纹石石棉。黄绿色，或深或浅。块状者常具油脂光泽，纤维状者为丝绢光泽。硬度2.53.5。相对密度2.83。 硅灰石 Ca3(Si3O9) 多为放射状及纤维状集合体。白到灰白色。玻璃光泽。硬度4.55。有平行长轴方向的完全解理。相对密度2.873.09。 绿帘石 Ca2(Al，Fe)3SiO4O(OH) 单晶体为柱状，集合体为粒状或块状。绿色，色调随含铁量增加而变深。玻璃光泽。硬度66.5。有平行柱状方向的解理。相对密度3.383.49。 3、沉积岩中常见造岩矿物 赤铁矿Fe2O3常为致密块状、鳞片状、鲡状、豆状、肾状及土状集合体。显晶质的赤铁矿为铁黑色到钢灰色，隐晶质或肾状、缅状者为暗红色，条痕呈樱红色。金属、半金属到土状光泽。不透明。硬度56，土状者硬度低。无解理。相对密度4.05.3。 褐铁矿 Fe2O3nH2O实际上不是一种矿物而是多种矿物的混合物，主要成分是含水的氢氧化铁（Fe2O3nH2O），并含有泥质及二氧化硅等。褐至褐黄色，条痕黄褐色。常呈土块状、葡萄状，硬度不一。 黄铁矿FeS2大多呈块状集合体，也有发育成立方体单晶者。立方体的晶面上常有平行的细条纹。颜色为浅黄铜色，条痕为绿黑色。金属光泽。硬度66.5。性脆，断口参差状。相对密度5。 黄铜矿CuFeS2常为致密块状或粒状集合体。颜色铜黄，条痕为绿黑色。金属光泽硬度3-4，小刀能刻破。性脆，相对密度4.14.3。黄铜矿以颜色较深且硬度小可与黄铁矿相区别。 方解石CaCO3常发育成单晶，或晶簇、粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体。纯净的方解石无色透明。因杂质渗人而常呈白、灰、黄、浅红（含Co、Mn)、绿（含Cu)、蓝（含Cu)等色。玻璃光泽。硬度3。解理好。易沿解理面分裂成为菱面体。相对密度2.72。遇冷稀盐酸强烈起泡。 白云石 Ca、MgCO3(OH)2单晶为菱面体，通常为块状或粒状集合体。一般为白色，因含Fe常呈褐色。玻璃光泽。硬度3.54。解理好。相对密度2.86，含铁高者可达2.9-3.1。白云石以在冷稀盐酸中反应微弱，以及硬度稍大而与方解石相区别。 孔雀石 CuCO3(0H)2常为钟乳状、块状集合体，或呈皮壳附于其它矿物表面。深绿或鲜绿色。条痕为淡绿色晶面上为丝绢光泽或玻璃光泽。硬度3.54。相对密度3.54.0。遇冷稀盐酸剧烈起泡。孔雀石以其特有颜色而易与其他矿物相区别。 硬石膏 CaSO4单晶体呈等轴状或厚板状。集合体常为块状及粒状。纯净者透明。无色或白色，常因含杂质而呈暗灰色。玻璃光泽。硬度33.5。解理好，沿解理面可破裂成长方形小块。相对密度2.93.0。 高岭石 Al4Si4O10(OH)3 一般为土块或块状集合体。白色，常因含杂质而呈其它色调。土状者光泽暗淡，块状者具蜡状光泽。硬度2。相对密度2.612.68。具有可塑性。 海绿石 （K，Na，Ca)(Fe3+，Al，Fe2+，Mg) (Si，Al)Si3O6(OH)2nH2O常呈小圆粒状集合体分散在石灰岩及砂岩中颜色为黄绿到绿黑色。光泽暗淡。硬度2。相对密度2.42.95。 造岩矿物：组成岩石的主体矿物。共8种。暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。浅色矿物：正长石、斜长石、石英、方解石。33第三章 地壳的物质组成第二节岩石的概念及其分类 一、岩石的概念岩石：是由一种或一种以上的矿物或岩屑组成的有规律的集合体。是地质作用的产物。岩石具有以下特征：岩石是矿物的天然集合体，由一种或数种造岩矿物按一定方式结合而成；岩石具有一定的结构、构造特征；岩石是地球形成发展过程中地质作用的产物；岩石是组成岩石圈的基本单位。 二、岩石的分类自然界的岩石种类很多，按其成因可分为三大类：岩浆岩：主要由高温熔融的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。 沉积岩：是在地表条件下由母岩风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和固结成岩而形成的岩石。 变质岩：先已存在的岩浆岩、沉积岩或变质岩，受物理和化学条件变化的影响改变其结构、构造和矿物成分而形成的新的岩石。三、研究岩石的应用 岩石与矿产有密切的关系，各种金属、非金属矿产以及煤炭、石油等绝大多数蕴藏于岩石之中，与岩石具有成因与时空上的联系。同时，岩石也是构成各种地质构造和地貌的物质基础，与土木工程关系密切。此外，岩石记录了地球及宇宙天体形成演化的历史。因此，研究岩石不仅对于指导找矿勘探、土木工程设计等方面有重要的实际意义，而且在探索生命、天体的起源与发展等方面有重大的理论意义。 第三节岩浆作用与岩浆岩一、岩浆及岩浆作用的概念二、喷出作用 三、侵入作用 四、岩浆岩一、岩浆及岩浆作用的概念火山活动是尽人皆知的，据统计，全球每年约有50-65座火山爆发。如果你到夏威夷岛，可能有机会亲眼看到火红炽热的熔岩流出地表，并冷却固结形成黑色细粒被称为玄武岩的岩石。熔岩流出地表，说明地下深处有高温炽热的熔融物质即岩浆的存在。1、岩浆： 是形成于地下深处，以硅酸盐为主和挥发组分的一种高温熔融物质。火山喷发时，不但有炽热的熔融物质（熔岩流）从火山口流出，同时还伴有气体（挥发分）、固体碎屑（火山碎屑）的爆发。说明 岩浆包括液态、固态和气态物质。 2、岩浆的基本特征岩浆的成分：岩浆中以SiO2含量最高，通常为40一75 %。其他有AI2O、FeO、MgO、CaO、 Na2O、 K2O等。岩浆之中还含少量(0.2一3%）的气体（挥发分），主要是水蒸气和CO2(占气体总量的98以上），其它的挥发分有氮、氯、硫、氢等。 岩浆的温度： 800 12000C, 最高 14000C , 最低 6500C岩浆的粘度： 其粘度主要取决于Si02含量和温度。 SiO2含量越高，粘度也越大，不易流动 ；岩浆的温度越高，则粘度越小，越易流动。3、岩浆的分类 按SiO2含量将岩浆划分 超基性岩浆(SiO2 45)基性岩浆(SiO2 45-52)中性岩浆(SiO252-65)酸性岩浆(SiO2 65) 4、岩浆的形成岩石圈或地幔的岩石在放射线元素蜕变热的影响下发生熔融形成岩浆。岩浆作用：岩浆的形成、运移、冷凝固结成岩浆岩的全过程称岩浆作用。岩浆的活动方式 喷出作用（火山活动）：岩浆冲破上覆岩层，熔岩是喷出（流出）地表，这种岩浆活动称喷出作用。喷出地表的岩浆冷凝后形成的岩石，称为喷出岩或火山岩。侵入作用：岩浆由地下深处向上运移停留在地下地壳岩层之中冷凝固结而成岩石的作用；所形成的岩石称为侵入岩 喷出岩和侵入岩统称为岩浆岩二、喷出作用（火山活动）火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现象，自古以来就给人们留下极其深刻的 印象。“火山”一词源于罗马神话中火神所居住的一座喷火冒烟的山武尔卡诺(Vulcano)的名称 （属意大利。位于利帕里群岛（西西里岛附近）最南端。面积21平方公里。最近一次严重喷发是在1888-1890年，现仍有火山活动。 ）1、火山结构（要素） 火山要素 火山锥：火山喷发的固态和液态物质常堆积成圆锥形。火山喉管：火山物质从地下涌出地面的通道。若喉管中充填的岩浆冷凝成的柱状岩体，称火山颈。火山口：火山物质溢出地面的位置。当火山再次猛烈喷发时可将原有的火山口炸毁，或者由于岩浆收缩塌陷等可形成更大的圆形或椭圆形洼地，称破火山口。火山口和破火山口积水所形成的湖称为火山湖。如长白山天池由破火山口积水而成。 根据火山喷发强度火山喷发的类型爆炸性喷发：指伴随有突然的、往往是灾难性的猛烈爆炸的岩浆喷发方式 非爆炸性喷发：岩浆宁静地流出地表，不伴随强烈爆炸的喷发方式 2、火山喷发的类型 爆炸性喷发墨西哥科利马火山2005、6、2爆炸式喷发火山灰高达600m1980年5月18日美国华盛顿州圣海伦斯（ St. Helens）火山突然猛烈爆发 非爆炸性喷发夏威夷火山喷发根据火山喷出口类型分为裂隙式喷发：岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表。这类喷发没有强烈的爆炸现象，喷出物多为基性熔浆，冷凝后往往形成覆盖面积广的熔岩褙。 中心式喷发 中心式喷发：岩浆从一个管道状中心喷出口（往往是断裂交又处）喷发1) 宁静式2) 爆烈式3) 中间式4) 熔透式宁静式：火山喷发时只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出，顺着山坡缓缓流动，好像煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。溢出的以基性熔浆为主，熔浆温度较高，粘度小，易流动。含气体较少，无爆炸现象、夏威夷诸火山为其代表，又称为夏威夷型。爆烈式：火山爆发时，产生猛烈的爆炸，同时喷出大量的气体和火山碎屑物质，喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。1902年12月16日，西印度群岛的培雷火山爆发震撼了整个世界。它喷出的岩浆粘稠，同时喷出大量浮石和炽热的火山灰。这次造成26000人死亡的喷发，就属此类，也称培雷型。中间式： 属于宁静式和爆烈式喷发之间的过渡型，此种类型以中基性熔岩喷发为主。可以连续几个月，甚至几年，长期间歇性的爆发为特征。以靠近意大利西海岸利帕里群岛上的斯特龙博利火山为代表该火山大约每隔2-3分钟喷发一次。3、火山喷出物 火山喷出物: 气体 固体 液体气态喷出物：溶解在岩浆中的挥发性成分在围压降低的条件下就会以气体形式分离出来。主要为水蒸气，其次为CO2、N2、SO2、CO、H2、F2、S2、Cl2 液态喷出物：火山的液态喷出物就是熔融状态的熔岩（浆），熔岩主要成分为硅酸盐固态喷出物：火山爆发时，将地下已经冷凝或半冷凝以及熔浆等的岩浆物质、连同原有火山锥及火山颈的部分或全部、此外，周围岩石也可以被炸碎一并喷射到空中，然后以大小不同、形状各异和不同结构的碎块降落到地面，就构成了火山爆发的固体产物，统称火山碎屑物。 固态喷出物：(火山碎屑物)1）火山灰：粒径2mm的细小火山碎屑物；2）火山砾：粒径2-50mm，形态不规则，常有棱角； 3）火山渣：喷出的熔浆由于温压急剧降低，挥发分大量逸出形成众多的不规则气孔； 4）火山弹：喷出的熔浆，因喷发时它们尚未冷凝成固体，在空中运行时才形成固体，故常形成纺锤形、条带形或各种扭动形状，称火山弹；5）火山块： 粒径50mm，常为棱角状。4、火山类型 根据火山喷发物质和火山地形特点 盾火山：由低黏度的玄武质岩浆非爆炸性中心喷发形成的，由熔岩流连续堆积形成的，具有宽阔顶面和平缓侧翼的盾牌形大型火山。如夏威夷冒纳罗阿火山。 火山渣锥：是中心式喷发形成的由火山碎屑，组成的锥形火山。坡度较陡，约25 350，高度通常数百米。 复合火山（层火山）：由安山质火山碎屑和熔岩互层组成的锥形火山，坡度通常熔岩“顶陡翼缓”，从顶峰附近约300逐渐变化到侧翼约10-60，形成较完美的锥形。 熔岩穹隆（火山穹隆）：是高黏度的安山质一流纹质熔岩缓慢挤出，形成的穹状或塔状火山锥。 岩浆的侵入作用：深部岩浆向上运移，侵入地壳岩石而未到达地表直至冷凝成岩石（侵入岩）的全部过程。侵入岩是被周围岩石封闭起来的三度空间的实体，故又称侵入体。包围侵入体的原有岩石称围岩。 三、侵入作用（火山活动）岩浆的侵入作用浅成侵入体：形成深度小于5km者，其规模较小。由于后期地壳隆起，上覆岩石被风化、剥蚀，侵入体便暴露于地表。深成侵入体：形成深度在地表以下5km到1020km者，其规模较大。1、侵入体的产状侵入体的产状：指侵入体的形状、大小及与围岩的关系等特征。 按照侵入体与围岩的关系 整合侵入体：侵入体沿围岩层理或面理侵入，产状与之平行。不整合侵入体：侵入体于围岩层理或面理不平行。 按岩体的形态、大小及形成深度 深成侵入体 岩基：规模巨大的不整合侵入体，面积大于100km2岩株：岩株是规模较小不整合侵入体，面积小于100 km2 浅成侵入体岩床：岩浆顺围岩层面挤入形成与围岩平行一致的板状整合侵入体。岩鞍：岩浆顺层侵入褶皱弯曲岩层虚脱部位而形成的马鞍状整合侵入体。岩盘（岩盖）：岩浆顺层挤入将上覆岩层拱起成上凸下平的透镜状侵入体。 岩盆：岩浆顺向下弯曲的围岩挤入形成中央凹下四周高起，形似盆状的侵入体。岩墙或岩脉：岩浆沿断裂侵入与围岩产状不一致的不整合侵入体。通常将厚而较规则的称岩墙，薄而较复杂的称岩脉。 2、侵入体与围岩的接触关系 侵入岩体与围岩的接触关系 侵入接触： 又称热接触，是由炽热的岩浆侵入围岩后，冷凝成岩浆岔体而形成的一种接触关系 沉积接触： 又称冷接触，是岩浆在地下冷凝成岩，经地壳上升，并遭受风化剥蚀而出露地表后，其上在地壳下降时又沉积了新的岩层所形成的一种接触关系 断层接触：是侵入岩体形成后，由于地壳运动引起岩石断裂、位移，致使侵入岩体与围岩以断层相接触 四、岩浆岩 岩浆岩：是由炽热的岩浆冷凝结晶而形成的岩石。它可以分成两个成因系列：由地下的岩浆侵入地壳，并在地壳中结晶固结形成的岩石，称为侵入岩；岩浆喷出地表，在大气或海洋中冷凝而形成的岩石，称为喷出岩或火山岩。 1、岩浆岩特征岩浆岩的化学成分 岩浆岩中含量最多的是O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti等，约占岩浆岩的98以上，称为岩浆岩的造岩元素。在岩浆岩中，主要有Si02、A1203、F203、FeO、MgO、CaO、Na2O、K20、H2O等9种氧化物组成，约占岩浆岩总质量的98以上。 岩浆岩的矿物组合和颜色岩浆岩主要的造岩矿物有8种：石英，正长石，斜长石，白云母，黑云母、角闪石，辉石和橄榄石。前四种是浅色矿物，富含Si、A1，常称之为硅铝矿物；后四种是暗色矿物，富含Fe、Mg，称为铁镁矿物。岩浆岩的颜色就决定于其中的浅色矿物和暗色矿物的含量比，浅色矿物暗色矿物 。 2、岩浆岩的结构与构造 结构：指组成岩石的矿物颗粒的结晶程度、颗粒大小、晶体形态及其相互间的关系所表现出来岩石特征。构造：主要指指岩石中矿物或矿物集合体的空间的分布、排列、充填的方式及相互关系所反映的岩石特征。 1）结构按晶粒大小显晶质结构：其中又可以进一步分为伟晶结构(d10mm)、粗粒结构(105mm)、中粒结构(51mm)、细粒结构(201mm)。 隐晶质结构：矿物颗粒很细，肉眼不能分辨出矿物颗粒。岩石外貌致密。 玻璃质结构：岩石全部由天然玻璃质组成。有玻璃光泽，具贝壳状断口。 按晶粒的相对大小 等粒结构：等粒结构指岩石中主要矿物颗粒大小相近。 斑状结构和似斑状结构：岩石的组成部分大小相差悬殊，分成截然不同的两组。组颗粒较大称为斑晶；另一组颗粒细小的称为基质。如果基质为隐晶质或玻璃质，则为斑状结构；如果基质为显晶质，则为似斑状结构。2） 构造流动构造：因熔浆流动由不同颜色不同成分的隐晶质或玻璃质或拉长气孔等定向排列所形成的流状构，流纹表示熔岩当时的流动方向。尤以流纹岩为典型。 气孔构造：熔浆喷出地表，压力骤减，大量气体从中迅速逸出而形成的圆形、椭圆形或管状孔洞，称气孔构造。 杏仁构造：气孔中有矿物质充填者，称为杏仁构造。 块状构造：岩石中矿物排列无一定规律，岩石为均匀的块体。这是最常见的构造。 3、岩浆岩分异 岩浆在向上运移和冷却过程中，由于重力作用或物理、化学条件的影响，使成分比较均一的岩浆分异为几种成分不同的岩浆，并进而冷凝而成为各种不同的岩浆岩，这种过程就称为岩浆分异作用。岩浆中熔点较高的、富含铁镁的硅酸盐矿物（如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等）优先结晶；而熔点较低的、铝硅酸盐矿物（如钾长石、斜长石、石英等）后结晶，。4、岩浆岩的分类超基性岩基性岩中性岩酸性岩SiO265%主要矿物橄榄石辉石角闪石钙长石、辉石角闪石中长石碱性长石角闪石、黑云母石英钾长石钠长石黑云母色率7875-3535-202mml 砂状结构 d 2005mm 粗粒d 2005mm 中粒d 05025mm 细粒d 025005mm l 粉砂状结构 d 0050005mm l 泥质结构 d2mm)含量50以上。 砾岩 角砾岩砂岩砂粒的粒径（2005mm）的含量在50以上。按砂粒大小可分为 粗粒砂岩(205mm) 中粒砂岩(0.50.25mm) 细粒砂岩(0.25005mm) 粉砂岩(0050.005mm) 泥岩（0005mm） 砂岩砂粒的粒径（2005mm）的含量在50以上。按岩石中碎屑成分可分为主要是石英，为石英砂岩主要是长石，为长石砂岩火山碎屑岩： 火山集块岩：粒径64mm的火山碎屑占50以上。 火山角砾岩：粒径642mm的火山碎屑占50以上)。 凝灰岩：粒径2mm的火山碎屑为主。 化学岩与生物化学岩类:由岩石风化产物和剥蚀产物中的溶解物质和胶体物质，在沉积盆地内通过化学作用方式称化学岩；通过生物化学作用沉淀生成的称生物化学岩。 化学岩与生物化学岩类:碳酸盐类:主要矿物成分为方解石、白云石等，代表岩石为石灰岩和白云岩。 普通石灰岩:通过化学及生物化学方式由海湖中沉淀而成的石灰岩。多具隐晶或结晶结构，致密均一，或具贝壳状断口。 竹叶状灰岩:竹叶状灰岩是由灰岩扁砾被钙质胶结而成的典型砾屑灰岩，其砾屑为扁圆或长椭圆形，垂直层面切开形似竹叶，故名。砾屑大小不一，磨圆度高，其表皮常有一层紫红色或黄色铁质氧化圈。 鲕状灰岩:指鲕粒含量大于50的灰岩。鲕粒直径小于2mm，大于2mm者则称豆粒。 生物灰岩：是由各种生物碎屑被碳酸钙胶结而成的灰岩，常见的有生物碎屑(贝壳碎屑)灰岩。它多形成于水流或波浪作用强烈的地区或生物礁的侧翼。 泥灰岩：是碳酸盐岩与粘土岩之间的一类过渡类型岩石。石灰岩中泥质(粘土)成分增到2550，即可称泥灰岩；岩石致密，呈微粒或泥状结构，黄、灰、绿等色。 白云岩类：指以白云石为主要组分(50以上)的碳酸盐岩。外貌与石灰岩相似，浅灰、灰白色，但硬度略大，较坚韧，滴稀盐酸(5)不起泡或微弱发泡，风化面常有白云石粉及纵横交叉的刀砍状溶沟。 铝土岩：和粘土岩外貌和性质相似，和粘土岩相比，铝土岩岩性致密，硬度和比重较大，没有可塑性。致密块状、鲕状或豆状结构。 铝、铁、锰质岩类：是富含铝、铁、锰质矿物的化学或生物化学岩。Al、Fe、Mn是溶液中活动性较差的元素，往往以胶体形式在原地或海湖边缘沉积，但在深海盆Fe、Mn等也有大量沉积。 铁质岩：为富含铁矿物的化学岩或生物化学岩。主要矿物成分有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。常混入砂质、粘土、硅质等。致密块状、鲕状、豆状或肾状结构。 锰质岩：为富含锰矿物的沉积岩，一般含锰20以上即成锰矿。主要矿物有软锰矿、硬锰矿、菱锰矿等，常混入砂、粘土、氧化铁、二氧化硅等杂质。多呈黑、黑褐、黑紫等色。有的性软、染手、呈土状；有的很硬，呈鲕状、肾状等。 燧石岩：一种致密坚硬的硅质岩石，俗称“火石”。主要矿物成分为玉髓、微粒石英、蛋白石等。常为浅灰至黑灰色，具蜡状光泽和贝壳状断口。 碧玉岩：也是一种致密坚硬的硅质岩石，主要矿物成分为玉髓、细粒石英，常混入氧化铁等，呈红、棕、绿、玫瑰等色，具贝壳状断口，蜡状光泽。 硅藻土：是一种疏松粉状的硅质岩石，由硅藻遗体组成。主要成为蛋白石，常和粘土或碳酸盐混在一起，白或浅黄色，质轻而软，孔隙度可达90左右，粘舌，咐力很强，是良好的吸附剂。 磷质岩类：磷质岩是一种富含磷酸盐矿物的岩石。主要矿物成分为磷灰石，常混入砂、粉砂、粘土、方解石、石英、海绿石等。 蒸发盐岩类：指由钾、钠、钙、镁等卤化物及硫酸盐矿物为主要组份的化学沉积岩，又称盐岩类。常见的有石盐(NaCl)、钾盐(KCl)、石膏(CaS042H20)、硬石膏(CaSO4)、芒硝(Na2SO410H2O)等。 可燃有机岩类：这是由各种生物(动物、植物)堆积，经过复杂变化所形成的、含有可燃性有机质的一类沉积岩。主要为煤、泥炭、石油、天然气、地蜡、沥青等。 第五节 变质作用与变质岩一、 变质作用的概念 二、变质作用的因素三、变质作用的方式四、变质作用的类型 五、变质岩一、 变质作用的概念变质作用： 已有岩石在基本上处于固体状态下，受到温度、压力及化学活动性流体的作用，发生矿物成分、岩石结构与构造变化，形成新岩石一系列过程，称为变质作用。 岩石的变质作用是在固态状况下进行的，岩石变质基本上未发生熔融，原有岩石（简称原岩）并未失去其整体性 ； 变质作用主要发生在地表以下一定深度； 引起变质作用的温度、压力等因素，主要来自地球内部 ；变质作用的结果，是使一种岩石转变成另一种新的岩石。新形成的岩石无论是岩石的矿物成分、结构、构造，均可与原岩不同，这种新的岩石称为变质岩。引起变质作用的因素 温度 压力 化学活动性流体 1、温度温度：温度升高增加了岩石内部质点的活动性，因而使岩石内部产生物理化学变化。 1）重结晶作用 2）形成新的矿物温度升高增加了岩石内部质点的活动性，因而使岩石内部产生物理化学变化。 1）重结晶作用：温度升高增加了岩石矿物分子运动能力和化学活动性，使那些没有结晶的矿物结晶，已结晶的矿物晶体由小变大，产生粗粒变晶结构石灰岩 大理岩；泥质岩 角岩；石英砂岩 石英岩。2）形成新的矿物:使岩石内部物质重新组合，非晶质变为结晶质，形成新的矿物。 2压力1）静压力：由上覆岩层的重力引起的。静压力使岩石的体积缩小，密度加大，变的致密坚硬，并形成新的矿物2）定向压力：由构造运动或岩浆活动引起的挤压力，使岩石中矿物垂直于压力方向排列，产生片理构造 1）静压力指各个方面相等的围压，主要是由上覆岩石重量引起的，其大小随深度的增加而增大。如橄榄石和钙长石在一定的压力下就会形成石榴子石2）定向压力 定向压力是由构造运动或岩浆作用产生的一种侧向压力，也称为动压力。定向压力使岩石中的矿物在平行压力方向上溶解，在垂直压力方向上沉淀，新结晶的片状或柱状矿物呈定向排列，在垂直压力方向上形成片理构造。 3化学活动性流体1）来源：主要来自岩浆和深层热水溶液，也可以是原来的岩石中的流体。2）成分：主要是水、二氧化碳以及氧、氟、氯、硼、磷等易挥发性组分。3）作用方式：流体与温度、压力等共同作用，活动在岩石的破碎带、接触带以及矿物颗粒间的空隙中，与周围物质进行一系列反应，将岩石中的一些元素熔滤出来，引起岩石物质成分的变化。橄榄石 蛇纹石；辉石 绿泥石、绢云母；黑云母 绿泥石、绢云母 石灰岩 流体 大理岩 花岗岩 流体 片麻岩 压力 压力变质作用的基本方式 碎裂变形 重结晶 交代作用1、碎裂变形原岩在应力作用下，原岩中的矿物、砾石以及层理构造等发生变形，如压扁、拉长或扭曲现象等。2、重结晶作用指岩石在固态状态下，岩石中的矿物经过有限的颗粒溶解、组分迁移，然后又重新结晶成较粗大颗粒的作用。在这过程中矿物成分不发生变化。二种情况 单一成分岩石 复成分岩石 单一成分的岩石,由不结晶的原岩发生结晶，或者原来已经结晶的原岩发生重结晶加大，细晶结构变为中晶甚至粗晶结构。在变质结晶过程中，主要表现为随着温度升高，粒度增大，无新矿物生成，矿物类型及成分不发生改变。例如，石灰岩