地质学基础(第四章岩浆岩与变质岩1).ppt

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1、第四章岩浆岩与变质岩岩浆岩(一)岩浆与岩浆岩的概念岩浆是在地下深处形成的炽热、粘稠、富含挥发组分的以硅酸盐为主要成分的熔融体。岩浆的温度目前尚难以直接测量，利用间接方法所测得的火山熔岩流的温度范围为700～12000℃。岩浆的粘度与岩浆的成分、温度、压力及挥发组分的含量有关。岩浆中SiO2含量越高，粘度越大；而温度，压力及挥发组分含量越高，粘度越小。岩浆的粘度影响其中的质点运动能力，粘度大的岩浆结晶能力弱。岩浆岩是在内力地质作用下，岩浆由地下深处向上运动逐渐冷却，凝固而形成的岩石。岩浆在向上运动中未达地表即已冷凝、固结形成的岩石称为侵

2、入岩。侵入岩又可分为深成侵入岩和浅成侵入岩，前者多呈大岩体（岩基）产出，后者多为小岩体（岩株）。岩浆沿构造裂隙向上运动喷出地表冷凝者，称为喷出岩，因岩浆喷出地表就是火山喷发，因此，又称火山岩。岩浆岩与沉积岩及变质岩的主要区别标志是：岩浆岩大多为块状的结晶岩石，部分因冷凝过快而呈玻璃质结构；具特有矿物及特有的结构构造；无层理构造，与围岩有明显界线，常包含有围岩碎块，称“捕虏体”，接触处见热变质现象，缺乏任何生物遗迹。(二)岩浆岩的物质成分1.岩浆岩的化学成分地壳中的所有元素，几乎都能在岩浆岩中存在，但其含量不同，最多的是O、Si、Al、

3、Fe、Mg、Ca、K、Na等，它们的含量占岩浆岩总重量的98％以上，常称为造岩元素。其中氧的含量为46％以上。岩浆岩的化学成分常以其组成元素的氧化物形式来表示，SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O、H2O、TiO2十种氧化物占岩浆岩总重量的99％，其中SiO2最多，占59.14％；Al2O3次之，占15.34％。SiO2是岩浆岩中最重要的氧化物，是影响岩浆岩矿物成分变化的主要因素，因此，可根据SiO2的含量将岩浆岩分为四类：超基性岩类(SiO2<45%)基性岩类(SiO245－52％)中性岩类(S

4、iO252－65％)酸性岩类(SiO2>65％)岩浆岩中各氧化物之间关系密切，在各类岩浆岩中随SiO2含量的变化，其它氧化物也呈有规律性的变化。2.岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分及其组合是岩浆岩分类和鉴别的依据。组成岩浆岩的主要矿物只有几种，最主要的有石英、钾长石、斜长石、黑云母、角闪石、辉石。矿物在不同种类的岩浆岩中的相对含量和组合都不相同。石英和橄榄石等具有反映岩浆岩中SiO2饱和程度的特殊意义，称为酸度指示矿物。石英是SiO2过饱和条件下的产物，在酸性岩中SiO2含量最高，过剩的SiO2结晶析出形成石英；橄榄石是SiO2不饱和

5、条件下的产物，在超基性岩中SiO2含量低，结晶出的矿物是含SiO2少的橄榄石。根据岩浆岩中矿物的成分特点及颜色，可将它们分为：(1)铁镁矿物：FeO与MgO含量高，SiO2含量低，如橄榄石，辉石，角闪石，黑云母等，因其颜色较深，故又称暗色矿物。(2)硅铝矿物：SiO2与Al2O3含量高，不含铁镁或铁镁含量极低，如石英，长石等，因其颜色较浅，故又称浅色矿物。暗色矿物与浅色矿物在岩浆岩中的比例，是岩浆岩鉴定和分类的重要标志。暗色矿物在岩浆岩中的百分含量叫“色率”，色率越高，越偏基性。一般说，从超基性岩到酸性岩，暗色矿物逐渐减少，浅色矿物逐

6、渐增多，岩石颜色由深变浅。根据矿物在岩浆岩中含量多少及在岩浆岩分类、命名中所起的作用，可将矿物分为3类：(1)主要矿物：在岩石中含量较多(通常>15％)，是划分岩浆岩大类的依据，如花岗岩中的正长石与石英是主要矿物，二者缺一不可。(2)次要矿物：在岩石中含量较少(通常＜15％），对划分岩浆岩大类不起主要作用，只作确定种属的依据。如花岗岩含少量黑云母或角闪石，则可将花岗岩进一步命名为黑云母花岗岩或角闪石花岗岩。(3)副矿物：在岩石中含量很少(通常<1％)，对岩浆岩分类、命名都不起作用。岩浆岩中矿物的成分、种类和含量各不相同，但在岩浆岩中S

7、iO2总是与其它金属氧化物配合而形成各种硅酸盐矿物，这决定了岩浆岩中各矿物的共生关系。美国学者N.L.鲍文(1922年)根据人工硅酸盐熔浆的实验发现：岩浆在冷却时，主要造岩矿物的结晶析出遵循一定的顺序，可划分为两个系列，即斜长石的连续反应系列和暗色矿物的不连续反应系列，被称为鲍文反应系列。(三)岩浆岩的结构和构造1.岩浆岩的结构岩浆岩的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及矿物颗粒间的相互关系所表现出来的岩石特征。根据结晶程度分为全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构。(1)全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成，是岩浆在地下温度缓

8、慢下降的条件下，从容结晶形成的，多见于深成侵入岩，如花岗岩。(2)半晶质结构：岩石由结晶质和玻璃质两部分组成，多见于喷出岩及浅成侵入岩的边缘，如安山岩。(3)玻璃质结构：岩石全部由玻璃质组成，是岩浆在喷达地表温度骤然降低