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《岩石学笔记-第二篇 火成岩》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二篇火成岩第二章岩浆与岩浆作用岩浆是由已存在的地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融形成的,它可以全部由液相的熔体组成,也可以含有部分固态物质和挥发分。由于岩浆源区的岩石主要为硅酸盐,岩浆的主要组成也为硅酸盐。当岩浆产生后,在通过地幔和/或地壳上升到地表或近地表的途中,发生各种变化的复杂过程称为岩浆作用(magmatism)。源区:上地幔地壳成分:硅酸盐挥发分固体物质高温粘稠的熔融体分类:岩浆喷出地表形成的火成岩称为喷出岩(extrusiverocks);侵入于地壳中的称为侵入岩(intrusiverocks)。原生岩浆:原生岩浆(primarymagma)是由地幔或地壳岩石经熔融或部
2、分熔融作用形成的成分未发生变异的岩浆。特点:成分未发生变化母岩浆:能够通过各种作用(分异作用、同化作用、混合作用等)产生派生岩浆的独立的液态岩浆称为母岩浆(parentmagma)。因此原生岩浆可以成为母岩浆,但母岩浆不一定是原生岩浆。如玄武岩浆可通过分异作用产生安山岩和英安岩,从而形成了玄武岩—安山岩—英安岩系列。经分异作用产生的派生岩浆又可称为进化岩浆(evolvedmagma),分异作用强的表示其进化程度高。亏损地幔:液相中的元素随着熔融作用不断地移出地幔源区进入岩浆。关键词:富集地幔地幔交代作用地壳物质重新返回地幔的再循环作用。原生岩浆主要类型:玄武岩浆、花岗质岩浆和安山
3、岩浆。原生岩浆冷却结晶可以形成火成岩,派生岩浆形成各种各样的火成岩。二、岩浆的形成与运移:岩浆形成的两个最基本的条件是:1.源区的岩石,即地幔或地壳的岩石作为熔融岩浆的母岩;2.足够热能的积累。岩浆源区岩石特征的3种了解途径:①、寻找岩浆中的深源捕虏体如碱性玄武岩类、金伯利岩捕虏体:橄榄岩玄武岩:尖晶石橄榄岩或石榴子石橄榄岩金伯利岩:石榴子石橄榄岩深度:都源于地幔,金伯利岩源区深度大于玄武岩,石榴子石橄榄岩平衡的深度大于尖晶石二辉橄榄岩。②、通过火成岩的化学特性反演源区状态应用已知作对比③、高温高压实验热能的来源有2个:①热流产生热对流②放射性生热元素的长期衰变。岩浆形成的其他因
4、素:时间的累积地幔或地壳内部由于粘性剪切力的作用岩浆的分凝:岩浆分凝(magmasegragation)是指熔融的岩浆液滴从源区岩石的粒间分离集中的作用控制因素:熔体分数(即部分熔融程度)、源区岩石的渗透性、熔体的密度与残留固体的密度差产生的浮力、残留固相与熔体的流变性质(主要是粘度)和源区岩石的范围等岩浆房的发育部位:扩张中心、地幔柱,俯冲带、裂谷区及构造活动区的剪切带下面。岩浆的上升和侵位上升的动力:密度差、张开裂隙而发生的减压作用岩浆上升的倾位机制有以下几类:1.底辟作用底辟侵位的主要驱动力是岩浆的浮力和热动力。三个阶段:穹隆阶段、中期底辟上升阶段、晚期侧向挤断关键:岩浆底
5、辟体的热量。特点:底辟方式侵位的岩体一般较大、无根的整合侵入体顶蚀作用:热的岩浆上升,引起顶部围岩被挖蚀、炸裂,在顶部围岩炸裂块体下沉的同时,岩浆侵入到裂隙中,如此反复,岩浆体可实现向上迁移、侵位。特点:上升距离小岩墙扩展作用:压力驱使岩浆注入围岩裂隙,并开辟狭窄通道。缺点:受热损失制约特点:速度快侵位机制的分类:主动:底辟和气球膨胀被动:顶蚀火口沉陷和岩墙扩张。岩浆上升的重要因素:岩浆密度中浮面:岩浆在地表以下能够稳定停留的位置。中浮面之上,反之为下。三、岩浆的性质1.岩浆的密度:可实验测得与分异作用和喷发能力有关。影响因素:成分、温度、压力。1.岩浆的粘度:粘度:反映流体流动
6、的难易程度。粘性:流体微团相对滑移产生(剪切应力)切向阻力的性质单位:单位是Pa·s(帕斯卡·秒)影响因素:成分、结构、温度、压力、挥发分等成网离子:硅氧四面体增强聚合程度变网离子:Ga、Mg、Fe、K、Na减弱聚合程度温度高粘度降低,流动性变强。CO2含量高增强硅氧四面体的聚合程度,粘度增大H2O含量高减弱聚合程度,粘度减小。岩浆的温度:基性玄武岩岩浆温度最高,其次为安山质岩浆,流纹质岩浆温度最低。岩浆挥发分:气体种类多,有CO2、CH4、NH3、H2、HCl、HF、H2S、SO2、P2O5和H2O等。其中H2O是最丰富。四、岩浆的分异、混合和同化作用地幔源区产生的玄武质原生岩
7、浆凝固结形成的玄武岩的特点:(1)含地幔岩捕掳体(2)Mg′值[w(Mg)/w(Mg+Fe2+)]高(3)岩浆在地下滞留时间短,结晶程度低。、分异作用:自身演化,形成不同组分的火成岩。结果:并未发生相的分离,而有些则发生了结晶相和熔体相的分离结晶相:扩散作用和熔离作用熔体相:分离结晶作用、气体搬运作用。扩散:高熔点组分会由高温区向低温区扩散,最后形成低温区高熔点组分集中的现象分离结晶作用:分离结晶作用发生于岩浆结晶作用阶段熔离作用:熔离作用是指原来混溶的熔体因物理或化学的原因分离