岩浆岩基础知识总结文档格式.docx
- 文档编号:21545395
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:225.49KB
岩浆岩基础知识总结文档格式.docx
《岩浆岩基础知识总结文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《岩浆岩基础知识总结文档格式.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1.1岩石与岩石学
岩石:
构成地球上层(地壳和至少上地幔)的主要物质,是天然产出的具有稳定外形的矿物集合体,主要由一种或数种造岩矿物(少数由天然玻璃或生物遗骸)按一定方式结合而成;
它是地球发展的一定阶段,由各种地质作用形成的产物。
地球上岩石可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
岩石学:
研究岩石的物质成分、结构、构造、成因、共生组合、分布规律及其与成矿关系的一门独立的学科,是地质学的一个重要分支。
1.2岩浆与岩浆岩
岩浆:
是自然地形成于地壳深部和上地幔的炽热的粘度较大的硅酸盐熔融体,且可含有
硫化物、氧化物、水蒸气以及其他挥发性物质(、、、及等)。
岩浆岩:
亦称火成岩,一般指由地下深处炽热的岩浆(熔融或部分熔融物质)在地下或在地表冷凝形成的岩石。
岩浆作用:
地下深处的炽热岩浆处于高温高压的环境,一旦地壳运动引起岩石圈出现裂隙时,岩浆就沿着裂隙运移上升,当达到一定位置时,即发生冷凝结晶而形成岩石,这种包括岩浆活动和冷凝结晶的全过程,就称为岩浆作用。
岩浆作用又分为侵入作用和喷出作用。
1.2.1侵入作用
侵入作用是指地下深处岩浆沿裂隙上升,但未达到表面,只在地面以下的一定部位冷凝结晶成而为岩石。
这种情况下生产的岩石称为侵入岩。
岩浆在地壳比较浅的冷凝结晶形成的岩石称为深成岩。
岩浆上升到地壳较浅的部位或者接近地表时冷凝结晶而形成的岩石称为浅成岩。
1.2.2喷出作用
喷出作用是指从岩浆喷溢出地表至冷凝成为岩石的全过程。
由喷出作用形成的岩石称为喷出岩。
2、岩浆岩的产状与岩相
2.1岩浆的产状
2.1.1岩浆岩产状的概念指岩浆岩的产出状况,具体内容包括岩浆岩体的形态,规模,与围岩关系,形成时所处的地质构造环境及距离当时地表深度等。
2.1.2喷出岩岩体的产状
2.1.2.1中心式喷发中心式喷发形成火山锥和熔岩流;
其中火山锥包括火山碎屑锥、熔岩锥与混合锥;
熔岩流是由岩浆喷出地表后沿山坡或河谷向地处流动,然后冷却凝固形成,其形状呈狭长的带状或宽阔而平缓的舌状。
2.1.2.2裂隙式喷发裂隙式喷发形成熔岩、被火山锥、熔渣堤、熔岩脊与节理(原生节理)。
2.1.3浅成岩的产状
浅成岩(形成深度小于3km)的产状:
岩体规模不大、出露面积几十平方米至几百平方公里。
常见的产状有以下几种:
2.1.3.1岩床:
指岩浆岩层面侵入形成的板状岩体。
与岩层程平行关系,厚几厘米至几米,长几百米至几千米,以基性岩石为主。
2.1.3.2岩盆:
岩浆侵入到岩层之间,由于底板岩层下沉断裂,冷凝后形成中央向下凹的盆状侵入体。
以基性岩石为主。
2.1.3.3岩盖:
产于岩层间的底部平坦,顶部拱起,中央厚而边缘薄,在平面上程圆形的侵入体。
2.1.3.4岩脉:
为充填在岩石裂隙中的板状岩体,横切岩层,与层理斜交。
基性至酸性,直立者称为岩墙。
2.1.4深成岩的产状
深成岩(形成深度大于3)的产状:
深成岩体一般较大,分布面积在纪平方公里至几千平方公里变化。
包括岩基和岩株。
2.1.4.1岩株:
近于呈树干状向下延伸的岩体,规模较大,但较岩基为小,出露面积小于100100。
2.1.4.2岩基:
是一种大规模的深成掩体,出露面积超过100。
常产于褶皱带的隆起部分,延伸与褶皱轴向一致。
2.2岩浆岩的岩相
指火成岩体各部分因形成环境的差异所产生的不同的岩石和岩体特征的总和。
3.1岩浆岩的化学成分
岩浆岩的主要化学成分为:
,,,,,,,Ca和等氧化物。
其中含量最多且最重要:
影响岩浆的性质和岩浆岩矿物成分变化的主要因素。
3.1.1岩浆的挥发分
火山喷发时,除形成岩浆岩外,还会喷出大量气体,熔岩流溢出时,也伴随有许多气体溢出。
挥发气体主要为,其次有、CO、、、以及B、N、、S、
HCl、等。
3.1.2岩浆岩按的分类
火成岩中六种氧化物含量和含量之间存在密切的联系,尤其是MgO、FeO
和、。
MgO、FeO在多数情况下随含量增加而减少;
、随SiO2含量增加而增加;
如超基性岩的平均含量为43.8%,FeO+MgO约为35%,+约为2%;
酸性岩的平均含量为68.9%,FeO+MgO约为5%,+约为8%。
含量在超基性岩中极少,在基性岩中大量增加,在中性和酸性岩中基本上与基性岩一样,保持相对稳定。
CaO在基性岩中大量增加,至中性岩、酸性岩中则逐渐减少。
可以想见,不同类型的火成岩,随其化学成分的不同,其矿物成分也必然有所差异。
3.1.5其他
③<
+,为碱过饱和岩石。
在充足情况下有霓石、钠闪石形成;
在不足时除出现霓石、钠闪石等碱性深色矿物外,尚有似长石类矿物产出。
里特曼指数:
也称组合指数,是用以反应岩浆岩组合及岩浆岩岩石碱性特征的参数,由里特曼1957年提出。
其表达式为:
σ=/
其中、、均为氧化物重量百分数。
通常根据岩石中及+含量以及里特曼指数,可将岩石划分为:
钙碱性系列:
(σ<
3.3)碱性系列:
(σ=3.3~9)过碱性系列:
(σ>
9)
3.1.5.2SiO2含量对矿物共生组合的影响石英→游离的结晶产物→岩浆中过饱和指示矿物镁橄榄石→岩浆中不足(不饱和)指示矿物岩浆中石英与镁橄榄石不共生
+--(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
+2--
霞石液相钠长石
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
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,主要形成中性斜长石、角闪石、黑云母,可能出现少量石英和钾长石,浅色矿物:
暗色矿物≈2:
1。
4)石英-钾长石-酸性斜长石组合:
相当于酸性岩,钠、钾、硅含量高,铁、镁、钙低,石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物为主。
5)钾长石-黑云母-角闪石组合:
其相当于中性岩,钠、钾高而铁、镁低,大量出现钾长石。
6)霞石-钾长石组合:
其接近于基性岩(平均53.36%〕,钠、钾含量很高,出现霞石,因钠过多,故常出现碱性暗色矿物。
3.1.5.4碱质含量对矿物共生组合的影响在岩浆岩中,碱质含量一般随含量的增加而增加,但在含量相同的岩石中,有些岩石+含量偏高,就会形成富含碱质的岩石。
3.1.5.5岩浆的化学组成对矿物组合的影响
岩浆的化学组成对矿物的形成影响很大;
不同化学成分的火成岩会有不同的矿物组合。
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,常见的有30几种,这些构成岩石的矿物统称为造岩矿物。
色率:
岩石中暗色矿物的含量。
根据色率可以粗略判断岩石的成分和酸性程度。
超基性岩色率>
90,基性岩色率=40~90、中性岩色率=15~40,酸性岩色率<
15。
矿物按颜色可划分为:
浅色矿物(色率约在0~30之间):
石英,正长石,斜长石,白云母。
暗色矿物(色率约在40~100之间):
橄榄石,辉石,角闪石,黑云母。
岩浆岩的结构指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、自形程度以及它们的相互结合关系。
岩浆岩的分类可按以下几种:
4.1按岩石中矿物结晶程度
分为全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构。
4.1.1全晶质结构:
岩石全部由矿物的晶体组成,不含玻璃质。
全晶质结构是岩浆在温度变化缓慢的条件下结晶而成,主要见于侵入岩,特别是深成岩中。
4.1.2半晶质结构:
岩石由结晶物质和少量玻璃质组成,多见于浅成岩或部分喷出岩中。
4.1.3玻璃质结构:
岩石几乎全部由天然玻璃质组成,玻璃质结构是由于岩浆温度快速下降,各种组分来不及结晶即冷凝而形成,主要见于喷出岩或部分超浅成侵入岩中。
4.2.1显晶质结构:
岩石全部由结晶颗粒较大的矿物组成,用肉眼或放大镜可辨认。
按矿物颗粒的粒径大小又可分为:
粗粒结构颗粒粒径大于5毫米中粒结构颗粒粒径5~1毫米细粒结构颗粒粒径1~0.1毫米微粒结构颗粒粒径小于0.1毫米
4.2.2隐晶质结构:
岩石全部由结晶微粒微小的矿物组成,用肉眼或放大镜均看不见晶粒,只有在显微镜下可识别,是浅成侵入岩和喷出岩中常有的一种结构。
4.3.1等粒结构:
岩石中的矿物全部都是显晶质粒状,同种主要矿物结晶颗粒大小大致相等。
等粒结构是深成岩特有的结构。
4.3.2不等粒结构:
岩石中主要矿物颗粒的大小不等,且粒度大小连续变化系列。
4.3.3斑状结构与似斑状结构:
岩石由两组直径相差甚大的矿物颗粒组成,其大晶粒散布在细小晶粒中,大的叫斑晶,细小的叫基质。
基质为隐晶质及玻璃质的,称为斑状结构;
基质为显晶质的,称为似斑状结构。
附:
1、相图对岩浆结晶和结构成因的解释
岩浆是一个物理化学体系,它所处的物理化学环境(PT),岩浆的化学性质,将对最终形
成岩石的矿物组合及岩石结构产生影响.
1)相平衡和相律
①概念:
相律是表示物理化学系统中各相间平衡关系的基本规律
用公式表示为:
f=C+2-P
它表示了平衡体系中自由度(f)相数(P)和独立组分数(C)之间的关系。
自由度:
是指体系中的可变因素如温度、压力或浓度的数目,这些因素在一定范围内任意改变,不引起相的改变;
独立组分数:
是指能足以构成平衡体系中各相所需要的最少组分的数目;
相:
是指任一聚集态内部的物理和化学性质均匀的部分,可以用机械方法将其分开。
实验中所用的温度单位是,压力单位在岩石学研究中,用kbar、bar或Gpa、Pa表示。
②式中的“2”指影响体系平衡的外界因素,这里只考虑了环境温度和压力。
岩浆就位之后,环境压力固定,如果体系中没有组分的加入或带出(封闭体系),则影响体系平衡的外界因素只有温度,此时相律公式为:
f=C+1-P
③意义:
用此式我们可确定岩浆体系平衡结晶最终(f=0时)出现的平衡共生矿物种数(相
数)。
硅酸盐岩浆是一多组分体系,但可作为独立组分的一般只有+、FeO+MgO+MnO、+和CaO四种。
据相律公式,同一种岩浆结晶形成的火成岩中,除副矿物外,最终
出现的平衡共生的矿物相数应不多于五种。
因此,因岩浆中各种氧化物含量的差异,决定了
最终可形成具不同矿物组合的火成岩石。
(2)二元共结系
以Di-An(透辉石-钙长石)二元共结系相图为例,由于该相图是在恒压(1bar)下作出的,因此f=C+1-P该相图被两条液相线(AE、BE)、一条固相线(FG)和一个共结点(E)分为四个区。
独立组分数C=2
(3)Fo-Q二元近结系意义:
可较好地解释反应边结构的成因,说明在火成岩中石英与Fo不可能平衡共生。
2、过冷度与岩浆岩结构的关系
当过冷度低(为ΔT1时),成核密度低,生长速率高,形成数量少个体大的晶体,可以形成伟晶岩或巨晶。
若过冷度较大时(为ΔT2时),成核密度和生长速率都较大,往往形成数量和个体中等的半自形粒状结构、中-细粒结构等。
若过冷度很大(为ΔT3时),则岩石具有成核密度高,但生长速率低的细粒-隐晶质的结构。
5、岩浆岩的构造岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他组成部分之间的排列和充填方式等。
构造分侵入岩的构造和喷出岩的构造。
常见的侵入岩构造
常见的喷出岩构造
块状构造
气孔构造
带状构造
杏仁构造
斑杂构造
枕状构造
球状构造
绳状构造
晶洞构造
流纹构造
流动构造
假流纹构造
柱状节理构造
珍珠构造
最常见的构造类型如下:
5.1块状构造
矿物分布比较均匀,岩石结构也均一,是岩浆岩最常见的构造。
5.2流纹构造表现为不同颜色和结构的条带以及浆屑和斑晶或拉长气孔等的定向排列。
常见于流纹岩中,故名。
5.3气孔构造
由于熔岩冷凝后,尚未逸出的气体留下的孔洞构造,多集中在岩流的上部,形状多为圆形或椭圆形和管状等不规则形状。
5.4杏仁构造
如气孔被岩浆期后的一些次生矿物(如石英、方解石等)所充填,则形成杏仁构造。
5.5节理构造
见于熔岩,特别是厚层基性熔岩中,常构成规则的多边形长柱体,柱体垂直熔岩层面(冷却面)。
也见于熔结凝灰岩中。
一般认为是在岩浆均匀冷却条件下收缩形成的。
5.6球状构造
岩石中矿物围绕某些中心呈同心分布,外形呈椭圆状的一种构造,各圈层中的矿物常呈放射状分布。
系岩浆中某些成分脉动式过饱和结晶而形成,多发育在辉长岩和闪长岩中。
5.7晶洞构造
侵入岩中具有若干小型不规则空洞的构造,空洞内常生长晶体或晶簇,如石英。
一般认为是黏度很大的岩浆在冷凝收缩过程中形成的。
常见于碱性花岗岩中。
岩浆岩种类繁多,据现有的岩浆岩名称已达1100多种。
对其进行分类依据是岩石的化学成分、矿物成分、结构、构造和产状等。
颜色
浅←┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄
┄→深
岩浆岩类型
酸性
中性
基性
超基性
含量
>
65%
52%~65%
45%~52%
<
45%
主要
石英正长石斜长石
正长石
角闪石
斜长石
成因类型
矿物
辉石
次要
云母角闪石
辉石黑云母正长石<
5%
橄榄石
黑云母辉石
产状
构造
结构
石英<
黑云母
岩钟
杏仁气孔
非晶质(玻璃质)
火山玻璃:
黑曜岩、浮岩等
喷出岩
岩流
流纹块状
隐晶质斑状
流纹岩
隐晶质斑状
侵
浅成
岩床岩墙
板块
斑状全晶细颗
花岗斑岩
正长斑岩
闪长玢岩
辉绿岩
苦榄玢岩
入岩
深成
岩株
岩基
结晶斑状全晶中、粗粒
花岗岩
正长岩
闪长岩
辉长岩
橄榄岩辉岩
7.1橄榄岩
橄榄岩石超基性深成岩;
矿物组成:
主要由橄榄石和辉石组成。
少量石榴子石、云母、斜长石、铬尖晶石、钛铁矿等;
颜色:
新鲜岩石为橄榄绿色;
结构:
具粒状结构、包含(橄)结构、海绵陨铁结构等;
次生变化:
橄榄岩的蚀变作用有蛇纹石化、滑石碳酸盐化、绿泥石化、透闪石化等,其中以蛇纹石化最为常见。
7.2辉长岩
辉长岩是暗色的深成基性岩;
矿物成分:
为单斜辉石和富钙斜长石,两者含量近于相等。
次要矿物为橄榄石、角闪石、黑云母、石英、正长石和铁的氧化物等;
辉长结构、次辉绿结构、反应边结构和出溶结构;
构造:
块状构造。
7.3闪长岩
闪长岩是全晶质中性深成岩;
颜色:
一般呈深灰、灰色或灰白色;
矿物成分:
主要由斜长石(中-更长石)和一种或几种暗色矿物组成,后者总量一般为20-35%。
不含或仅含少量的钾长石和石英,一般不超过5%。
暗色矿物以绿色的角闪石
为主,有时有透辉石和黑云母;
结构:
闪长岩一般呈半自形粒状结构,有时斑状结构;
构造:
常呈块状构造;
产状:
多数呈岩株、岩墙、岩床、岩盖等小型侵入体产生。
7.4正长岩
成分:
其含量略高于闪长岩、安山岩,主要矿物为正长石、黑云母、辉石等;
浅灰色或肉红色;
全晶质粒状结构;
块状构造,多为小型侵入体。
7.5花岗岩
花岗岩是一种显晶质酸性深成岩;
呈肉红色至浅灰色;
石英和长石为花岗岩的主要矿物,含量分别为20%-50%和60-70%,长石又
以钾长石为主,斜长石为次。
暗色矿物主要为黑云母,有时伴有白云母、普通角闪石或(和)辉石;
半自形粒状结构;
7.6辉绿岩
辉绿岩相当于辉长岩的基性浅成岩;
显晶质,细-中粒,暗灰-灰黑色,常具辉绿结构或次辉绿结构;
斑状结构;
块状构造;
辉绿岩常呈岩床、岩墙、岩脉和岩席.也呈岩颈或岩株充填于玄武岩火山口中,辉绿岩的上述产状,是区别于辉长岩和玄武岩的主要标志。
7.7闪长斑岩
闪长斑岩多为岩脉,相当于闪长岩的浅成岩;
成分:
与闪长岩相同;
灰绿色至灰褐色;
班晶多为灰白色斜长石,少量为角闪石,基质为细粒至隐晶质;
7.8正长斑岩
同正长岩;
多为浅灰或肉红色;
斑晶多为正长石,有时为斜长石,基质为微晶或隐晶质结构;
7.9花岗斑岩
成分:
花岗斑岩的矿物成分与相应的深成岩--花岗岩相同;
花岗斑状结构。
花岗斑岩的斑晶含量一般为15-20%,主要为石英和长石,有时
也有黑云母和角闪石;
7.10玄武岩
玄武岩呈钢灰色或灰黑色;
主要矿物为富钙单斜辉石和基性斜长石,次要矿物有橄榄石、斜方辉石、易变辉石、铁钛氧化物等;
斑状结构。
聚斑结构。
基质典型的结构为间粒结构、填间结构、间隐结构;
玄武岩中普遍发育气孔构造和杏仁构造。
绳状构造、块状构造和柱状节理、枕状构造。
7.11安山岩
它是中性的钙碱性熔岩典型代表,相当于闪长岩成分的喷出岩;
手标本上呈灰、黑、红、紫、褐等色,蚀变后呈绿色;
斑状结构。
斑晶主要为斜长石及暗色矿物。
常见的暗色矿物有普通辉石、紫苏辉石、角闪石和黑云母。
基质主要为交织结构及安山结构(玻基交织结构),由斜长石(更长石、中长石为主)微晶、辉石、绿泥石、安山质玻璃等组成,碱性长石、石英少见,仅个别填充于微晶间隙中;
构造:
气孔、块状构造,有的气孔被方解石、石英、绿泥石等充填,形成杏仁构造。
7.12流纹岩
流纹岩是由花岗质岩浆喷出地表冷凝形成,因经常发育流纹构造而得名。
流纹岩一般呈规模不大的火山穹丘和岩流产出,呈熔岩流产出的有限,而大面积分布、具流动构造的酸性火山岩,主要是熔结凝灰岩,它呈岩席、穹丘和岩墙产出。
流纹岩为酸性喷出岩,矿物成分与花岗岩相似;
常为灰白、粉红、浅紫色;
斑状结构或隐晶结构,斑晶为钾长石、石英,基质为隐晶质或玻璃质;
块状构造,具有明显的流纹和气孔状构造。
7.13金伯利岩金伯利岩是超基性浅成岩,为具斑状结构和(或)角砾状构造的云母橄榄岩;
是金刚石最主要的母岩。
7.14科马提岩
科马提岩为超基性喷出岩。
原意只限于太古代绿岩中枕状岩流顶部的、具鬣刺结构的超
镁铁质熔岩。
岩石主要由橄榄石、辉石的斑晶(或骸晶)和少量铬尖晶石以及玻璃基质组成,具枕状构造、碎屑构造,和典型的鬣刺(鱼骨状或羽状)结构,其特点是橄榄石呈细长的锯齿状斑晶,是淬火结晶的产物。
7.15粗面岩
块状构造,为正
粗面岩矿物成分同正长岩,颜色为浅红或灰白;
斑状结构或隐晶结构,
长岩的喷出岩,其断裂面粗糙不平,故名粗面岩。
8、总结本文主要从岩浆岩的概念、产状与岩相、成分、结构与构造、分类、主要类型的描述等方面对岩浆岩进行基础知识的总结。
自然界的物质千奇百怪、缤纷复杂,不是三言两语所能全面覆盖的,本文中不免有不少遗漏之处。
人类对岩石的研究从未停止过;
研究岩石,从而更深刻地认识岩石,将使我们能更好的利用地球上有限的资源、更好地服务人类,让我们的生活更加丰富多彩。
而具体到我们自身来说,所要做的就是掌握这些基础知识,在今后的工作中能够熟练地运用;
如在矿山工作中,要充分了解岩石的成分、力学性质等,提高矿山的生产效率、减少矿山生产中的灾害等。
“冰冻三尺,非一日之寒”,同样我们学习地质学知识也不是能一蹴而就的,需要我们一步一步地学习,一点一滴地积累;
同时结合实践,能使自己更深刻地认识这些理论知识,并学会在实际中运用,这才是我们的最终目的。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 岩浆岩 基础知识 总结
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)