第三章 成岩共生序列
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火成岩岩石学思考题第一章岩浆及岩浆活动1、如何理解岩浆的含义。
2、岩浆的粘度受哪些因素的控制。
3、岩浆中的挥发分对火山作用具有怎样的影响。
4、简述岩浆作用的主要类型及其产物。
第二章火成岩的基本特征与分类1、说明火成岩中的SiO2、Al2O3和(K2ONa2O)的含量对矿物成分及共生组合的影响。
2、火成岩形成环境对矿物组合具有怎样的影响。
3、火成岩的主要化学成分是什么?4、火成岩的结构是如何划分的?5、根据结构和构造如何区分侵入岩和喷出岩。
6、判断矿物结晶顺序的标志有哪些?7、如何区分不同相的火山岩?8、简述常见火成岩岩石类型的矿物组合和结构构造特征。
第三章岩石化学1、CIPW标准矿物是岩石中实际出现的矿物吗?2、化学分析结果在火成岩研究中有哪些用途?第四章火成岩结构成因分析1、以过冷却条件下岩浆中晶体的成核和生长过程,说明不同深度火成岩的结构变化。
2、请用Di-An二元系相图阐明辉长结构、辉绿结构、间粒结构和嵌晶含长结构的形成。
3、请用相关二元系相图说明斜长石正环带、反环带和韵律环带的形成。
4、在花岗斑岩中常见到石英斑晶的熔蚀现象,试用相图加以解释。
第五章岩浆的起源与演化1、如何理解部分熔融作用?2、原生岩浆可以通过哪些方式演化为进化岩浆?3、岩浆房中的结晶分异作用有哪几种方式,其特点如何?4、鲍文(Bowen)反应系列可以解释哪些岩石学现象?5、岩浆混合作用受控于哪些因素?6、如何识别同化混染作用?7、岩浆侵位机制主要有哪些,各有什么特点?第六章火成岩共生组合与成因1、总结一下安山岩的成因。
2、花岗岩的成因类型主要有哪些,其鉴别标志是什么?3、总结不同构造背景下花岗质岩石的组合特征。
4、不同构造背景的玄武岩成分和成因有哪些不同?5、超镁铁质-镁铁质岩的研究意义何在?6、何为蛇绿岩,其有何研究意义?7、如何区分不同成因的超镁铁质岩?实验一酸性岩类:花岗岩-流纹岩类1、根据斜长石和钾长石的含量比例,花岗岩可进一步划分为哪几种类型,其特征如何?2、碱长花岗岩和碱性花岗岩有何区别?3、如何区分花岗岩、花岗斑岩、流纹岩和英安岩?4、对比片麻状构造和流纹构造。
火成岩岩石学(Petrology)(知识概括)剩下的是什么:知野外能鉴定善数据会成图懂思维求学问,先学问。
只学答,非学问。
第一章绪论岩石及其地质分布1.地球的圈层(physically distinct layers):地壳、地幔、地核(内、外)lithospheremesosphere core2.岩石概念:是天然产出的,由一种或多种矿物颗粒、火山玻璃和生物遗骸等构成的固态集合体。
3.三大岩石与循环:火成岩(岩浆岩igneous rocks)包括侵入岩与火山岩;沉积岩(sedimentary rocks)由水、风、冰川等介质搬运的岩石碎屑或生物遗骸累积石化而成;(并非所有的层状岩石都是沉积岩例如火成层理);变质岩(metamorphic rocks)由于温度、压力等的变化而使先前的岩石(岩浆岩、沉积岩)甚至变质岩改变而成(正、副变质岩ortho-metamorphic vs para-metamorphic)4.分类:5.岩石学大类中的分科:野外地质、岩相学、岩石学过程中的资源环境效应。
6.地球内部的岩石分布:{大洋壳厚度10km 地层均一=蛇绿岩套}{大陆壳厚度较大平均35km 平均成分相当于花岗闪长岩}{地幔橄榄岩olive}{地核铁镍合金外核液态内核固态} 含量:变质岩27.4% 沉积岩7.9% 岩浆岩64.7%7.构造环境与岩石组合;8.火成岩与资源、环境、灾害:金属成矿作用、火成岩与油气藏、非金属矿产与宝玉石、火山地质灾害。
(环太平洋火圈与矿产)9.岩浆与岩浆作用:岩浆与熔体(岩浆:熔体+晶体+气体);岩浆相;常见火山岩的喷发温度(岩浆温度)岩石类型温度(C)流纹岩700-900英安岩800-1100安山岩950-1200玄武岩1000-125010.密度与成分和温度的关系:越富FeMg质,密度越大;温度高,密度小。
11.岩浆粘度影响因素:化学成分和熔体结构(SiO2含量高则粘度大);温度(温度高则粘度低);水含量;晶体含量;12.总结三大岩石的识别标志。
岩浆岩共生组合及其主要类型一、岩浆岩共生组合的概念岩浆岩共生组合:发育于一定的地质构造环境,在时间上与某一期构造运动相伴随,在矿物和化学成分上有某种特征的一套岩浆岩。
属于一个岩浆岩共生组合内的岩石,应当有一定的成因联系,代表一定的地质意义。
确定岩浆岩共生组合的工作基础:1、在于对一个地区岩浆活动历史和构造的认识,因此需要了解其地质背景。
2、一个岩浆岩共生组合应有矿物学和化学上的共同特点;或在一个组合内有某种恒定存在的矿物和元素,或不同岩类间某种矿物或元素作有规律的变化。
二、岩浆岩共生组合的主要类型三、最常见和重要的岩浆岩共生组合的简要特征及成因1、洋中脊玄武岩(深海拉斑玄武岩)在海平面之下2000m至3500m的深处,从大洋中脊的两侧打捞到的熔岩,都是玄武质的,其化学组成上,大部分落在橄榄拉斑玄武岩范围内。
岩石学特征上有两个世代的橄榄石,普通辉石是唯一的辉石,类似于碱性玄武岩的特征。
它们通常称为“大洋拉斑玄武岩”或“深海拉斑玄武岩”2、大洋岛屿的火山岩系这里指的是散布于大洋盆地内的孤立的群岛和海山。
绝大多数的大洋岛弧都是火山岛屿。
它们的年代都很新,一般为几百万年至几千万年,有的至今仍在活动。
最为丰富的岩石是橄榄玄武岩,但在某些岛上或某一个喷发幕内占优势。
它们是霞石岩、碧玄岩、粗面玄武岩及有关的岩石。
大洋岛屿玄武岩系列的成因受下列因素控制;1)上地幔岩石的部分熔融产生镁铁质岩浆;2)这种上升岩浆在通过上地幔过程中,在不同阶段上,由于分离结晶作用引起的变异作用;3)在地壳底部或浅部的岩浆房中,由于分离结晶作用和其它可能的作用引起的分异作用。
3、细碧岩—角斑岩组合这一组合产于造山带的褶皱地层中,是“优地槽”的典型产物,常常称为“地槽火山岩系”。
它常与蛇纹岩、硅质岩、硬砂岩等共生,这种蛇纹岩—细碧岩—放射虫硅质岩的共生被称为“蛇绿岩套”。
在此组合中,常以细碧岩占主导地位,其次是角斑岩,它们的共同特征是富钠。
第三章基性、超基性岩浆环境中的岩浆矿床人们很早就已认识和研究了一些产在岩浆岩体内部的金属和非金属矿床,有一定证据可以说明这些矿床成矿物质来源于岩浆本身、成矿作用与岩浆岩的形成作用有密切关系,称之为岩浆矿床。
后来还认识到各种类型岩浆中金属富集成矿的情况并不一样,在超基性、基性岩中的岩浆矿床最多也最有经济意义,某些偏碱性和碱性岩中也有岩浆矿床产出。
中酸性、酸性岩浆中所含金属则较少,岩浆阶段内不易发生显著聚集形成岩浆矿床。
岩浆矿床与相关岩浆岩之间存在有密切的空间和成因关系。
矿床常常产在岩体的一些特定部位,如岩体的底部、边部或岩体内某些岩相带间,矿体多受岩体内部岩相或构造界面控制。
岩浆矿床矿石的矿物组成与相关岩浆岩的矿物组成是相同的,常常仅在主要金属矿物的含量上及少数伴生矿物种类上有一定区别。
从矿化特征可以看出矿石矿物从分散到显著富集所表现出来的种种组构特征。
某一种岩浆矿床经常产于某种特定类型的岩浆岩中,表现为岩浆成矿有一定的专属性。
例如,铬矿产于纯橄榄岩、橄榄岩中,钒钛磁铁矿产于辉长岩,斜长岩中,金刚石产在金伯利岩中等。
岩浆矿床中大多数矿物是在高温、高压条件下形成的,例如,金刚石据实验测定形成温度为1500℃,铬铁矿根据与它共生的橄榄石的熔化温度计算其共结温度约在1000℃,并已测得铬铁矿熔融包裹体均一温度为1180°~ 1300℃的数据(卢焕章,1995)。
铜镍硫化物矿床由实验得知相对富硫化物的熔体形成并有硫化物结晶出来应在700 ~ 800℃上下,并延续到更低的温度。
岩浆矿床形成深度多数在地下几km到几十km,金刚石在一、二百千米以下形成。
岩浆矿床的成矿作用是在岩浆侵位、冷却结晶过程中发生的。
结晶分异作用既形成多种多样的岩浆岩,也是形成岩浆矿床最普遍而重要的一种作用。
岩浆中的金属和其它成矿组分可能在岩浆结晶早期即在主要造岩硅酸盐类矿物结晶之前先行结晶和聚集,也更可能保留在岩浆岩主体硅酸盐结晶后的晚期残余熔浆中聚集并结晶出来形成矿床。
6成岩序列和孔隙演化6.1成岩序列长兴组成岩序列中(反映出,礁复合体的成岩-孔隙的演化是一个原生孔隙减少至消失,次生孔隙形成和减少的过程。
强烈的胶结作用和充填作用造成架间孔、体腔孔等原生孔隙几乎完全丧失,是主要的破坏性成岩作用。
进入埋藏成岩环境的主要建设性成岩事件是浅埋至中埋藏白云岩化,埋藏溶蚀作用决定了次生孔隙(晶间溶孔、铸模孔)的时空分布特征,强烈的白云岩化造成岩石中出现斑状、块状及层状白云岩化作用。
白云岩化对礁复合体岩石孔隙度和渗透率具有重要的影响,埋藏白云岩化及晚期溶蚀作用等建设性成岩作用对形成有利储集空间具有重要的贡献。
白云岩化越彻底,所形成块状,层状白云岩化的孔渗性越好好。
而骨架岩的结构不均一,原生孔隙多被海底胶结物充填满,这时的白云岩化则较弱,对储层形成不利。
在漫长的地质历史演变中,生物礁、滩复合体的岩石类型经历多期次胶结作用、压实作用、压溶作用、溶解和充填作用、再压实和再充填作用、构造破裂作用,次生矿物的充填作用等复杂的成岩演化过程,形成了现今长兴组以礁、滩相白云岩复合体为主的储集岩面貌。
破裂缝和溶缝8口井镜下观察的裂缝类型按照成因可分为成岩破裂缝、构造破裂缝和沿裂缝发育的溶缝。
成岩破裂缝在各类岩石中较为常见,较早期裂缝受压溶作用呈缝合线状或粒缘缝状分布,内充填富有机质泥质。
另一类成岩破裂缝表现为切割颗粒或沿裂缝发生溶蚀形成串珠状溶孔,该类裂缝较细。
岩石中构造裂缝则往往平直,缝内充填晚期矿物,充填物以晚期自生矿物,见有铁方解石、石英、萤石、黄铁矿等。
溶蚀缝大多数是在破裂缝的基础上溶蚀发展而成,通常呈弯曲不规则状,后期也被充填。
铸体和非铸体薄片观察结果表明,早期裂缝可为溶蚀作用提供重要的渗流通道条件,溶蚀缝及各类溶孔的形成与生烃过程排出的有机酸液溶解作用有95表4-11 川东地区二叠系长兴组生物礁、滩复合体储层孔隙类型特征-览表井名深度(m)孔隙类型——频率(%)粒间溶孔粒内溶孔晶间溶孔晶内溶孔砾内溶孔砾间溶孔铸模孔体腔孔平均面孔率峰18井4495.00~4426.00平均值0.06 0.00 0.03 0.00 0.01 0.04 0.00 0.050.41频率21.61 0.0012.580.00 4.19 15.81 0.00 18.06天东002-11井4468.00~4426.00平均值0.17 0.16 0.02 0.00 0.00 0.02 0.00 0.230.91频率18.74 18.06 2.63 0.11 0.08 2.29 0.19 24.88天东021-3井4259.09~4397.03平均值0.31 0.08 0.06 0.00 0.02 0.01 0.03 0.411.39频率22.19 5.70 4.51 0.00 1.20 0.63 2.46 29.15峰003-2井4443.39~4498.52平均值0.27 0.05 0.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.080.83频率32.89 5.7715.280.00 0.00 0.00 0.55 9.20天东2井3781.25~3792.34平均值0.07 0.01 0.34 0.00 0.00 0.06 0.00 0.002.88频率 2.33 0.3511.880.00 0.00 1.98 0.14 0.00天东53井4280.08~4372.00平均值0.00 0.00 0.19 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.26频率0.00 0.0072.30.00 0.00 0.00 1.91 0.00天东713911.24~3928.58平均值0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.18频率0.00 0.00 29.00.00 0.00 0.00 0.00 0.0096孔隙类型岩性特征及成因孔径大小孔隙形态充填程度面孔率晶间孔晶粒白云岩晶间或颗粒白云岩的基质晶间残余生屑海绵粉-细晶云岩、细晶灰质云岩、或交代残余生屑粉-细晶白云岩、粉晶白云岩,云质礁角砾岩内,与交代白云岩化及重结晶作用有关0.01~0.18mm多面体或四面体及三面体(大多数被沥青,成岩方解石)全充填到半充填,连通性较好2~10%,最高可达15%粒内白云质海绵、藻屑,生物屑内一般为0.01~0.3 mm不规则末充填或半充填1~5%充填物内溶缝及破裂缝内充填方解石,白云石的晶间孔,粒间云化粉晶白云石晶间孔,溶蚀孔内充填的成岩方解石、白云石晶间孔<0.01~0.50mm,部分可达1~3mm半-全充填0~4%溶蚀次生孔隙溶斑孔、溶洞主要见于溶斑孔的粉-细晶白云岩中,由原岩生物碎屑,石膏在埋藏期溶蚀扩溶而成小溶斑孔为0.1mm,一般为1~4mm,>4mm为溶洞园、椭园及不规则状大多数为全充填,半充填,末充填少。