地球岩石圈由三大类岩石组成: 沉积岩、岩浆岩、变质岩
第一节 岩石圈物理状态
沉 积 岩
松散的沉积物经过压实、胶结或重结晶形成的岩石叫沉
积岩
沉积岩 一般只保存在温度低于 200℃,
静岩压力在200MPa 以下的环境中
(第六章) 主要通过介质水的剥蚀、搬运、沉积而形成,所以也叫水成岩。
图9-1 岩石圈内部温度、静岩压
力变化与三大类岩石的形成 岩 浆 岩
温度高于700 ~ 900度时,岩石易形成岩浆
由岩浆冷凝而形成的岩石叫岩浆岩
变 质 岩
岩石圈内大部分岩石
在温度较高(700-200℃)
静岩压力较大(上百到上千MPa 之间)
局部定向压力(即构造应力)较大
地内流体的作用下,仍保持固态
使物质成分或结构、构造发生了很大的变化,形成另一种岩类,叫变质岩
岩石圈内岩石的矿物成分与岩石结构、构造发生变化的主要影响因素:
温度 静岩压力 构造应力 化学活动性流体
构造应力
三度空间中各方向的压力不相等。也称定向压力。
岩石在构造应力作用下,矿物颗粒可以在固体状态下经塑性变形而被压扁、拉长,呈现出特殊的定向结构,这是变质岩的特殊的岩石结构。
花岗岩
糜棱岩
热 流 体
来源:岩浆活动的晚期,一些气体、挥发分(H2O,CO2,S,…)以流体的形式从岩浆中分离出来。
地表水也会向下渗透,达地下数千米、数万米深处。
作用:可以改变岩石的矿物成分,或发生重结晶作用,形成新的变质岩。
可携带较多有用元素,在适当条件下结晶、沉淀下来,成为矿床。
当岩浆自海底喷出时,携带了
各种有用元素的气体挥发分就可以
与海水结合,迅速冷凝、堆积在海底
形成富含贵金属或有色金属的“黑
矿”或其它硫化物矿床。热水溶液喷
出海底,常在海底构成“黑烟囱”
各类岩石的分布范围
在岩石圈表层的大陆及其邻近海域(分布面积):沉积岩70%,岩浆岩20%,变质岩10%
从全球表层的分布面积情况看:沉积岩20%,岩浆岩86%,变质岩4%
从岩石圈的体积上看:沉积岩5%,岩浆岩35%,变质岩60%
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第二节岩浆活动
1、温泉或喷泉
在某些岩石圈内破碎带或断裂面附近,可以从地下流出热水、或热蒸汽,形成温泉(低于100℃)或喷泉(高于100℃)
2、岩浆与岩浆作用
岩浆是局部形成于地壳深部或上地幔的软流圈,以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔融体。
经过岩浆熔融之后,再冷凝下来的岩石,都叫做岩浆岩(也称火成岩)。
岩浆类型
按照硅酸盐中SO2含量的多少,岩浆可分为四种基本类型:
酸性岩浆(SiO265%)
中性岩浆(SiO265~52%)
基性岩浆(SiO252~45%)
超基性岩浆(SiO2 45%)
岩浆的特点
酸性岩浆中,由于SiO2高,硅氧四面体链较多,使岩浆粘度较大,不易于流动,常起源于地壳下部。
基性或超基性岩浆,SiO2含量低,岩浆粘滞度则小,岩浆显得易于流动,常起源于岩石圈下部或软流圈。
美
国
西
部
的
火
山
颈
岩浆作用
岩浆形成之后,常沿着静岩压力较小的破碎带或软弱带向上运移或喷溢到地表面上来,这个作用过程就称为岩浆作用。
岩浆在向上运移、侵位后,在地壳上部某处冷凝下来,此作用过程就叫侵入作用。此时冷凝而成的岩石就称为侵入岩。
岩浆直接喷出地表后,才冷凝成岩的作用过程叫火山作用。喷出地表的岩浆,冷凝而成的岩石叫做火山岩或喷出岩。
岩浆分异作用
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,它们在岩体边部的含量较高;
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,则在岩体上部与中央部分相对集中些。
同化作用
岩浆在向上运移过程中还可以利用较高的温度局部熔化周围岩石,或者以其较高的流体压力冲破围岩的阻挡而向上侵位,使围岩破碎并落入岩浆体内,使其逐渐趋向于变成岩浆体的一部分。
混染作用
岩浆不断熔化各种围岩的结果,岩浆本身的成分也发生了“混染”。
岩浆正是在这种不断改变周围岩石成分与产状的过程中,同时不断地改变着自身的成分与结构,使岩浆作用呈现为千变万化的复杂过程。
3、喷出作用
岩浆喷出地表即形成火山。