地球科学概论第七章 岩浆作用与变质作用
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第七章岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用与岩浆岩目的要求岩浆作用是地球内部物质运动变化的一种重要方式。
实质上,岩浆作用就是液态的岩浆与固态的岩石之间的矛盾发展过程。
在一定的条件下,液态的岩浆转化为固态的岩石,这就是矛盾的暂时统一。
我们之所以讨论岩浆作用,研究它的基本规律,目的是为了寻找和开发与岩浆作用有关的矿产资源和热力资源,并为进一步学习专门性理论奠定基础。
课时:2学时授课内容•一、岩浆作用的概念•二、喷出作用o(一)火山喷发现象与喷发类型o(二)火山喷出作用的产物•三、侵入作用o(一)深成侵入体o(二)浅成侵入体•四、岩浆岩o(一)岩浆岩的结构构造o(二)岩浆岩的矿物成分o(三)岩浆岩的颜色o(四)岩浆岩的分类和分类表的应用重点1.在课时有限的情况下,讲授重点应放在岩浆作用的基本概念上,如什么是岩浆作用;岩浆的主要成分;岩浆在地下所处的环境和状态;岩浆为什么活动;它侵入地壳或喷出地表会形成什么岩石。
2.人们如何着手对岩浆进行研究。
3.岩浆侵入作用和喷出作用的表现特征和产物。
搬运作用的方式及不同营力搬运作用的特点是本节的重点。
难点本节课的难点在如何简要归述岩浆的演化和岩浆作用的时空规律。
教学方法本节课用多媒体以讲解为主,叙述为辅进行讲授。
讲授重点内容提要•一、岩浆作用的概念人们是如何着手对地下深处的岩浆作用进行研究的呢?主要从两方面着手:一是实地考察近代火山现象,研究历史资料。
二是从已经形成的岩浆岩着手去查明岩浆作用的规律。
o(一)岩浆的主要成分根据现代火山喷溢而出的熔岩得知,硅酸盐是岩浆的主要成分。
其中SiO2的含量在80—30%之间;金属氧化物如Ai2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O等占20—60%。
其它如重金属、有色金属、稀有金属及放射性元素等,它们的总量不超过5%。
此外,岩浆中还含有一些挥发性组分,其中主要是H2O、CO2、H2 S、F、Cl等。
o(二)岩浆(magma)岩浆在地下的温度可能达1300℃左右,压力达数千个大气压。
岩浆作用的定义岩浆是地球内部高温熔融状态的岩石物质,它在地壳深处形成,并通过火山喷发等方式进入地表。
岩浆作用是指岩浆在地壳中运动和作用的过程,是地球内部热力学和地球化学过程的重要组成部分。
岩浆作用的过程可以分为岩浆生成、岩浆上升、岩浆喷发和岩浆固化几个阶段。
首先,岩浆的生成与地球内部的高温和高压有关。
地球内部的高温使得岩石物质熔融,形成岩浆。
然后,岩浆会在地壳中上升。
这是因为岩浆的密度较大,而地壳的密度较小,所以岩浆会向上运动。
在上升过程中,岩浆与地壳中的岩石发生相互作用,产生化学反应,改变地壳的构造和岩石的性质。
接着,岩浆可能通过火山口喷发到地表。
岩浆在火山口喷发时会释放出大量的热能和气体,形成火山爆发。
最后,喷发的岩浆在地表冷却凝固,形成新的岩石。
岩浆作用对地球的演化和地质活动起着重要的作用。
首先,岩浆作用是地球内部热量释放和物质循环的重要途径。
地球内部的岩浆运动可以带走地壳中的热量,维持地球的热平衡。
同时,岩浆中的物质可以通过岩浆作用输送到地表,丰富地壳的物质组成。
其次,岩浆作用是地壳形成和变质作用的重要机制。
岩浆的上升和喷发可以形成火山岩和火山碎屑岩,丰富地壳的岩石类型。
岩浆作用还可以改变地壳中岩石的化学成分和结构,形成新的岩石矿物。
最后,岩浆作用也是地震和火山活动的重要原因。
岩浆作用引起的地壳运动和地壳变形可以导致地震的发生。
火山喷发是岩浆作用的直接表现,也是火山活动的主要形式。
岩浆作用对地球和人类都有重要的意义。
对于地球科学研究来说,深入了解岩浆作用可以帮助我们更好地认识地球内部的构造和演化过程。
对于资源勘探来说,岩浆作用带来的岩石和矿物资源是重要的能源和原材料来源。
对于灾害防治来说,了解岩浆作用可以帮助我们预测和防范火山喷发和地震等自然灾害。
岩浆作用是地球内部高温熔融状态岩石物质在地壳中运动和作用的过程。
它是地球内部热力学和地球化学过程的重要组成部分,对地球的演化和地质活动起着重要的作用。
在地质学中,常常会涉及到变质岩和岩浆岩这两种岩石类型。
它们分别是在不同地质条件下形成的,具有不同的特点和特性。
本文将从深度和广度上对变质岩和岩浆岩的形成机制进行全面评估,以帮助读者更深入地理解这两种岩石类型。
一、变质岩的形成机制在地球深部,地壳内部的高温高压环境会使岩石发生变质作用。
变质作用是指岩石在高温高压下,由于受到外界条件的改变而发生物理化学性质和结构的变化,最终形成变质岩。
变质作用主要分为热液作用、压力作用和化学作用三种类型。
1. 热液作用热液作用是指岩浆活动使得地下水被加热并含有有益矿物质,进而对周围岩石进行溶解和沉淀的一种变质作用。
这种作用产生的岩石称为热液岩,比如石英岩、硫化岩等。
通过热液作用,变质岩中常常出现大量的矿物质,使得变质岩的结构更加坚硬。
2. 压力作用压力作用是指在高温高压环境下,岩石受到外界压力的变化,使得岩石的晶体结构发生改变,最终形成变质岩。
例如片麻岩、云母片岩等就是通过这种方式形成的。
压力作用使得岩石中的矿物质产生排列和排列的变化,从而使得岩石的结构更加坚硬和稳定。
3. 化学作用化学作用是指在高温高压环境下,岩石中的矿物质受到外界化学条件的改变,发生化学反应而形成的岩石。
例如大理岩、石英片岩等就是通过这种方式形成的。
通过化学作用,岩石中的矿物质会重新组合,从而形成新的矿物质和结构。
以上就是变质岩的形成机制,可以看出,变质岩的形成主要是受到高温高压环境和外界条件的改变而形成的。
而岩浆岩的形成机制与之有所不同。
二、岩浆岩的形成机制岩浆岩是由地壳深部的岩浆侵入地表形成的岩石。
岩浆是地壳深部岩石在高温高压条件下熔融形成的物质,它在地下运动,在地表流动或凝固后形成岩浆岩。
岩浆岩形成的过程可以分为岩浆的流动、冷却凝固和结晶三个阶段。
1. 岩浆的流动岩浆是由地下岩石在高温高压条件下熔融形成的物质,它具有高温、高粘度、高压等特点。
当地下岩浆温度达到一定程度时,岩浆会向地表或地下某一地点运动,形成火山喷发或岩浆侵入地表,从而形成岩浆岩。
1.历史比较法:这是地质学最基本和最重要的方法。
虽然人类不可能目睹地质事件发生的全过程,但是,可以通过各种地质事件遗留下来的现象和结果、利用现今地质作用的规律,来反推古代地质事件发生的条件、过程及特点,这就是历史比较法。
地温梯度:深度每增加100m增加的温度。
不同地区地温梯度不同,如亚洲的平均值为2.5度;欧洲为3~3.5度。
解理:矿物受力后沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质称为解理。
所裂开的面称解理面。
地层层序律:一般情况下,下伏岩层老,上覆岩层新,只要把一个地区所有的岩层按由下到上的顺序衔接起来,就能划分出不同时期形成的岩层或地层。
这种利用地层确定相对年代的方法叫地层学方法,又称地层层序律或层叠置律生物演化律:根据岩层中保存的生物化石建立地层层序和确定地质时代的方法称为古生物学方法,又称生物演化律。
2.标准化石:指那些演化速度快、地理分布广、数量丰富、特征明显、易于识别的化石。
利用标准化石不仅可以鉴定地层的时代,也可以用于地层的年代对比。
机械分异现象:颗粒粗大的先沉积,细小颗粒后沉积;密度大物质成分先沉积,密度小的物质成分后沉积。
3.岩浆作用:从岩浆的形成、演化、直至冷却,岩浆本身发生的变化以及对周围岩石影响的全部地质作用过程称为岩浆活动或岩浆作用。
隔档式褶皱、隔槽式褶皱、地堑、地垒背斜形态完整、窄而紧闭,而其间隔的向斜比较平缓开阔的褶皱,称为隔档式褶皱向斜紧闭且形态完整,而其间隔的背斜则平缓开阔、或呈箱状的褶皱,称隔槽式褶皱。
可画图便于理解。
4.大陆的地形特征大陆边缘大陆边缘:指大陆与深海盆地之间被海水淹没的地方。
包括大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧与海沟。
大陆的地形特征:可分为 5 种地形:山地、丘陵、平原、高原、盆地。
(洼地也可以算一个)5.地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈据大气在垂向上的温度、组成、电荷及运动等特征分为 5 层:对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。
6.地球内部出现了2个明显的一级波速不连续界面。
岩浆岩的形成与变质作用岩浆岩是地球最基本的岩石之一,它的形成过程与地球内部的熔融作用密切相关。
在地壳下部,地球内部的温度和压力高于地表,这些高温高压环境使得岩石发生熔融。
当地球内部的岩石达到一定温度和压力时,岩石中的矿物质开始熔化,形成熔岩。
熔岩由于具有较低的密度,往往会上升到地壳上层,形成火山喷发或者岩浆侵入。
火山喷发是最直观的一种岩浆岩形成方式,当地壳表面上出现了裂缝或者地下岩浆管道通道时,深部的岩浆会迅速冷却凝固形成固态岩浆岩。
这些岩浆岩形成的速度通常非常快,有时仅需几小时或几天时间。
另一种岩浆岩形成的方式是岩浆侵入。
岩浆会沿着地壳裂缝或者岩石层面的节理进入地壳内部,并通过冷却凝固形成岩浆岩。
这种形成方式通常需要相对较长的时间,从几千年到几百万年不等。
常见的侵入岩浆岩有侵入岩和浅成岩浆岩。
岩浆岩一旦形成,便会与周围环境相互作用,这种作用被称为变质作用。
变质作用是一种物理化学过程,通过高温高压、岩浆流体的影响以及地壳构造运动,改变原始岩石的物理和化学性质,形成新的岩石。
它是地球岩石圈中传递和变化的重要过程。
变质作用可以分为两种类型,一种是接触变质,另一种是区域变质。
接触变质是指当岩浆侵入其他岩石时,充满高温岩浆的侵入体与周围岩石发生热交换,从而改变岩石的化学和物理性质。
接触变质通常发生在侵入岩浆与周围岩石接触的接触带附近,其中典型的岩石有大理岩和角闪石。
区域变质是指由于地壳厚度的增加和地壳构造运动的作用,使得大范围的岩石进一步加深到地下,经历更高的温度和压力,从而引起岩石的变质作用。
在区域变质中,原始岩石的晶体结构和化学成分发生变化,从而形成了变质岩石,例如麻粒岩和片麻岩。
值得一提的是,岩浆岩的形成与变质作用并不是孤立存在的过程,而是与构造运动、地质事件等密切相关。
例如,当两个地块发生碰撞和挤压时,会形成强烈的高温高压环境,从而产生大规模的岩浆活动和区域变质作用。
这种碰撞和挤压还可能导致岩浆侵入发生断裂和折叠等构造变形。
第七章岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用通过对火山的观察、岩浆岩的研究和地球物理资料的分析认为,在地壳深部或上地幔的局部地段中存在一种炽热的、粘度较大并且富含挥发分的硅酸盐熔融物质。
这种处在1 000度左右高温下的物质在常压下将呈液态,但在几千兆帕斯卡的压力下很可能处于潜柔状态,具有极大的潜在膨胀力。
一旦构造运动破坏了地下平衡使局部压力降低时,炽热物质立刻转变为液态,同时体积膨胀形成岩浆。
可见,岩浆(magma)是在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富翁挥发分的熔融体。
岩浆形成后,沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表.在上升、运移过程中。
由于物理化学条件的改变,岩浆的成分又不断发生变化,最后冷凝成为岩石,这一复杂过程称为岩浆作用(magmatism),所形成的岩石称为岩浆岩(magmanc rock)。
根据岩浆是侵入地壳之中或是喷出地表,岩浆作用可分为侵入作用和喷出作用;相应地,所形成的岩石分别称为侵入岩和喷出岩(或火山岩)。
根据SiO2含量,岩浆可分为四种基本类型,即酸性岩浆(SiO2>65%)、中性岩浆(52%~65%)、基性岩浆(45%~52%)和超基性岩浆(<45 %)。
随着Si02含量减少,岩浆中MgO、FeO含量增多,岩浆的颜色加深,相对密度增大,粘度变小。
一、喷出作用(-)火山喷发现象与喷发类型喷出作用又称为火山作用(volcanism)。
火山喷发过程极为复杂,在不同地区以及不同的岩浆作用阶段,所喷出的物质和喷发类型备不相同。
有的喷发很平静,岩浆沿裂隙通道上升,缓慢地流出地表,边流动边冷凝;有的非常强烈,岩浆喷出时具有猛烈的爆炸现象,可将大量的气体、岩浆团块和固体碎屑喷射到火山口以外,在火山口上空形成巨大烟柱。
1985年11月13日,哥伦比亚托马利省一座沉睡了400年的内瓦多德尔鲁伊斯火山突然爆发,周围几个城镇被七八米厚的岩浆、石块和火山灰掩埋,造成两万多名居民死亡。
归类题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)按照主要成因,将下列物质归入其形成的地质作用类型中。
土壤、断裂、片麻岩、铝土矿、花岗斑岩、背斜、熔岩被、高岭石、张节理、地震、安山岩、花岗岩、坡积物、流纹岩、糜棱岩、矽卡岩1.风化作用:土壤、坡积物、铝土矿、高岭石。
2.构造运动: 张节理、背斜、地震、断裂。
3.岩浆作用:安山岩、花岗岩岩、流纹岩、熔岩被。
4。
变质作用:花岗斑岩、矽卡岩、片麻岩、糜棱岩。
二、判断是非(每小题1分,共15分):(正确的画“√”,错误的画“×")1.科里奥利力在赤道处最大,在两极处最小.(×)2.第四纪冰期产生的主要原因之一是人类不注意保护地球环境。
(×)3.地壳中含量最高的元素是依次是氧、硅、铝等.(√)4.在同一纬度和相同高度上测得的重力值通常海面的比陆地的大。
(√)5.陆壳与洋壳的边界在大陆架边缘处。
(×)6.在花果山见到的侵入岩的SiO2含量为61%(质量百分比),它属于中性岩浆岩类。
(√)7.通常情况下,泥质岩石在区域变质作用下,随着变质程度的增加可以形成板岩、千枚岩、片岩和片麻岩。
(√)8.太阳对潮汐的影响比月球的影响大。
(×)9.地磁轴与地球极轴之间的夹角为磁偏角。
(×)10.在褶皱中,背斜两翼的年龄比核部新。
(√)11.只有进入河谷中的水体才产生流水的地质作用。
( ×)12.岩浆岩岩、变质岩和沉积岩通过变质作用都可以形成石灰岩.(×)13.通常情况下,酸性岩浆的粘度比基性岩浆的粘度小。
(×)14.磁异常是由于太阳将大量的带电粒子抛向地球,所引起的局部磁场的变化。
(×)15.野外调查是地球科学工作最基本和最重要的环节,它能获取所研究对象的第一手资料。
(√)三、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共20分)1、地球的形状为( D )A、球形;B、理想的旋转椭球体;C、苹果形;D、近似梨形的旋转椭球体。
土耳其Pütürge变质地体晚白垩世岩浆作用与变质作用的年代学研究Ay(s)e Didem KILI(C);Cihat ATE(S)【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2015(031)005【摘要】Pütürge变质地体位于新特提斯构造带南部的土耳其Anatolia逆冲推覆构造带内,形成于欧亚板决与阿拉伯板块之间晚白垩纪碰撞造山事件.Pütürge变质地体主要由变质泥质片岩及片麻岩、花岗质片麻岩、石英岩、角闪岩和大理岩组成,发育类似巴罗型递增变质带的变质带序列,变质程度达高绿片岩相至低角闪岩相.此前该变质地体一直缺乏精确的年代学约束,为此我们采用了二次离子质谱锆石U-Pb 测年方法和黑云母40Ar/39 Ar测年方法,对该变质地体进行了年代学研究.结果表明,区内花岗片麻岩原岩形成于84.2±1.1Ma,变质泥质片麻岩中黑云母40Ar/39 Ar 年龄所代表的变质时代为83.21±0.1Ma.这说明早白垩世期间岩浆侵入事件不久,Pütürge变质地体就发生了区域变质作用.【总页数】9页(P1485-1493)【作者】Ay(s)e Didem KILI(C);Cihat ATE(S)【作者单位】Department of Geological Engineering, Faculty of Engineering, F(i)rat University, Elaz(i)(g), Turkey;Department of Geological Engineering, Faculty of Engineering, F(i)rat University, Elaz(i)(g), Turkey【正文语种】中文【中图分类】P588.345;P597.3【相关文献】1.庐山变质核杂岩伸展拆离和岩浆作用的年代学约束 [J], 朱清波;杨坤光;王艳2.西藏拉萨地块南缘晚白垩世镁铁质岩浆作用的年代学、地球化学及意义 [J], 管琪;朱弟成;赵志丹;董国臣;莫宣学;刘勇胜;胡兆初;袁洪林3.丹凤地区秦岭岩群片麻岩锆石U-Pb年龄:北秦岭地体中-新元古代岩浆作用和早古生代变质作用的记录 [J], 杨力;陈福坤;杨一增;李双庆;祝禧艳4.大别山中生代钾质岩浆作用与超高压变质地体的剥露机理 [J], 马昌前;李志昌5.大别山腹地燕山期岩浆作用和变质作用的同位素年代学研究及其地质意义 [J], 陈廷愚;牛宝贵;刘志刚;富云莲;任纪舜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。