(01)岩浆岩岩石结构成因解析
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第十三章岩浆岩的成因由前面的介绍可以看到,岩浆岩种类繁多,性状各异。
现简要介绍形成岩浆岩的岩浆种类及其来源;形成岩浆岩的地质作用和物理化学作用。
这些都是岩浆岩成因方面的重大问题,也是地质科学中的一些重大问题,目前仍在不断地探索和研究中。
一、原始岩浆的种类和起源根据目前研究,岩浆起源于上地幔和地壳底层,并把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原始岩浆。
岩浆岩种类虽然繁多,但原始岩浆的种类却极其有限,一般认为仅三、四种而已,即只有超基性(橄榄)岩浆、基性(玄武岩浆)、中性(安山)岩浆和酸性(花岗或流纹)岩浆。
当然,对这个问题的认识也经过一个长期历史发展过程。
在十九世纪中叶布恩森(Bonson,1851)曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原始岩浆的主张,但关于花岗岩浆的论点一直未受重视,一些学者却坚持认为只有一种玄武岩浆,而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。
这就是本世纪初至20年代期间风行一时的岩浆成因一元论。
最早提出一元论者是戴里(Daly)和鲍文。
但一元论不能解释这样一个众所周知的地质事实,即花岗岩在大陆地壳中的分布要比玄武岩广得多,例如据计算,花岗岩的分布面积比玄武岩大五倍,比其他深成岩大二十倍,并且花岗岩几乎不与玄武岩共生。
进入本世纪三十年代,列文生—列森格和肯尼迪(Kenndy,1933)根据花岗岩和玄武岩同为地壳中分布最广的岩浆岩这一事实,又重新昌导花岗岩浆和玄武岩浆两种原始岩浆的论点,即所谓岩浆成因二元论。
本世纪中期前后,有人针对环太平洋“安山岩线”和阿尔卑斯型超基性侵入岩这种地质事实,又提出了安山岩浆和橄榄岩浆的论点。
于是进入了所谓岩浆成因的多元论阶段。
目前认为种类繁多的岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。
这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。
局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念,大致解释如下:和单种矿物比较起来,岩石在熔化时有下列两个特点:第一,是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点;第二,是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间,而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。
第十三章岩浆岩的成因由前面的介绍可以看到,岩浆岩种类繁多,性状各异。
现简要介绍形成岩浆岩的岩浆种类及其来源;形成岩浆岩的地质作用和物理化学作用。
这些都是岩浆岩成因方面的重大问题,也是地质科学中的一些重大问题,目前仍在不断地探索和研究中。
一、原始岩浆的种类和起源根据目前研究,岩浆起源于上地幔和地壳底层,并把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原始岩浆。
岩浆岩种类虽然繁多,但原始岩浆的种类却极其有限,一般认为仅三、四种而已,即只有超基性(橄榄)岩浆、基性(玄武岩浆)、中性(安山)岩浆和酸性(花岗或流纹)岩浆。
当然,对这个问题的认识也经过一个长期历史发展过程。
在十九世纪中叶布恩森(Bonson,1851)曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原始岩浆的主张,但关于花岗岩浆的论点一直未受重视,一些学者却坚持认为只有一种玄武岩浆,而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。
这就是本世纪初至20年代期间风行一时的岩浆成因一元论。
最早提出一元论者是戴里(Daly)和鲍文。
但一元论不能解释这样一个众所周知的地质事实,即花岗岩在大陆地壳中的分布要比玄武岩广得多,例如据计算,花岗岩的分布面积比玄武岩大五倍,比其他深成岩大二十倍,并且花岗岩几乎不与玄武岩共生。
进入本世纪三十年代,列文生—列森格和肯尼迪(Kenndy,1933)根据花岗岩和玄武岩同为地壳中分布最广的岩浆岩这一事实,又重新昌导花岗岩浆和玄武岩浆两种原始岩浆的论点,即所谓岩浆成因二元论。
本世纪中期前后,有人针对环太平洋“安山岩线”和阿尔卑斯型超基性侵入岩这种地质事实,又提出了安山岩浆和橄榄岩浆的论点。
于是进入了所谓岩浆成因的多元论阶段。
目前认为种类繁多的岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。
这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。
局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念,大致解释如下:和单种矿物比较起来,岩石在熔化时有下列两个特点:第一,是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点;第二,是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间,而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。
火成岩火成岩也叫岩浆岩,是岩浆凝固成的岩石。
是结晶质或玻璃质岩石。
有的地下凝固,有的在喷出地表面后凝固。
火成岩是组成地壳的主要岩石,许多金属和非金属矿藏的生成与火成岩有关系。
火成岩并不完全是岩浆形成的,如有一部分花岗岩,它们是在高温度下,由其他岩石在固态下发生一些物理和化学变化而形成的。
绝大多数火成岩中只有9种元素,这9种元素又大多以氧化物的形式存在于岩石中,其中最多的是二氧化硅。
二氧化硅是最重要的形成岩石的材料,它与其他材料结合会形成橄榄石、辉石、云母、长石、闪石等多种造岩矿物。
矿物是组成岩石的最小单位。
在形成这些矿物后二氧化硅仍有多余(即过饱和)时,就会出现石英;如果二氧化硅含量不足就可能出现橄榄石或似长石类矿物(如霞石)等;当二氧化硅与其他造岩组分的含量适中,则不出现上述两类矿物,而形成辉石、角闪石和长石等矿物。
这些矿物我们也可以叫它们为矿石。
各种岩石其实就是由这样一些矿物组合而成的。
单纯的一种矿物不能称作岩石。
地下深处好像一个大熔炉,岩浆中的不同成分在那里进行一系列的变化,当它们流动到一些地方,如侵入到岩石的空隙时,便会逐渐冷却下来。
这时,那些矿物们就开始出现结晶,再加上其他各种原因,如温度、压力、成分等等,有的结晶会大些,有的会小些,有的是这样几种矿物结合在一起,有的是那样几种矿物结合在一起。
知道了这一点,我们就基本明白了,地球上所以会有那多种不同的岩石,其实就是在于这些元素或造岩物质的不同组合而形成的。
长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石等都叫硅酸盐矿物,它们都是形成岩石的主要物质,被称为造岩矿物。
火成岩就是由它们再加上一些少量的磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等组成。
这些造岩矿物的化学成分和颜色都各不相同,人们把它们分成两类:硅铝矿物和铁镁矿物。
硅铝矿物颜色浅,铁镁矿物颜色深。
颜色深的岩石,比重也较大,人们往往根据火成岩的颜色来推断岩石的化学成分和它们的性质。
也就是说,颜色深的比颜色浅的岩石要重一些。
第三章岩浆岩的结构构造岩浆岩的结构(Texture):是指组成岩石的矿物的结晶程度,颗粒大小,晶体形态,自形程度和矿物间(包括玻璃)相互关系。
岩浆岩的构造(Structure):是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。
一、岩浆岩的结构:(一)、岩浆岩的结晶程度1、全晶质结构岩石全部由已结晶的矿物组成。
多见于深成侵入岩中,说明岩石结晶条件好,缓慢结晶的产物。
2、玻璃质结构岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。
多见于火山岩中,是快速冷凝结晶的产物。
3、半晶质结构岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。
多见于浅成岩和火山岩中。
雏晶结构:玻璃质是一种未结晶的、不稳定状态下的固态物质,随着地质时代的增长,玻璃质将逐渐脱玻化,转化为结晶物质,在脱玻化初期,形成一些颗粒极细的结晶物质,称为雏晶。
如果岩石主要由雏晶组成,则其结构称雏晶结构。
霏细结构:脱玻化达到一定程度时,可形成极细的、它形的长英质矿物颗粒的隐晶质集合体,但颗粒间界线模糊,形状不规则,称霏细结构。
球粒结构:脱玻化可形成球粒,它由中心向外呈放射状生长的长英质纤维构成的球状生成物,也可呈扇状、束状等。
岩石中有球粒组成时,则其结构称为球粒结构。
如果外形似球状,但其成分不是长英质,而是辉石和斜长石,则称球颗结构。
前者多见于中酸性、酸性岩石中,后者则出现在基性火山岩中。
(二)、岩石中矿物的颗粒大小1、显晶质结构肉眼观察时基本上能分辨矿物颗粒者;显晶质结构按矿物颗粒绝对大小又分为:(1)、粗粒结构:矿物直径>5mm(2)、中粒结构:晶粒直径在2~5mm之间(3)、细粒结构:2~0.2mm(4)、微粒结构:<0.2mm2、隐晶质结构矿物颗粒很细,肉眼无法分辨出矿物颗粒者。
如果在显微镜下可以看清矿物颗粒者,称显微晶质结构;如果镜下只有偏光反映,而无法分辨矿物颗粒者,称显微隐晶质结构。
根据矿物颗粒的相对大小可划分为三种结构类型:(1)、等粒结构:岩石中不同种主要矿物颗粒大小大致相等。
图文并茂,瞬间学会识别岩浆岩,沉积岩,变质岩!一学就会岩浆岩,沉积岩,变质岩,这三种岩石是最基本的岩石。
1、(岩浆岩)--顾名思义,就是直接由岩浆形成的岩石,指由地球深处的岩浆侵入地壳内或喷出地表后冷凝而形成的岩石。
又可分为侵入岩和喷出岩(火山岩)。
2、沉积岩,顾名思义,就是由沉积作用形成的岩石,指暴露在地壳表层的岩石在地球发展过程中遭受各种外力的破坏,破坏产物在原地或者经过搬运沉积下来,再经过复杂的成岩作用而形成的岩石。
沉积岩的分类比较复杂,一般可按沉积物质分为母岩风化沉积、火山碎屑沉积和生物遗体沉积。
沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。
3、变质岩,顾名思义,就是经历过变质作用形成的岩石,指地壳中原有的岩石受构造运动、岩浆活动或地壳内热流变化等内应力影响,使其矿物成分、结构构造发生不同程度的变化而形成的岩石。
又可分为正变质岩和负变质岩。
......................................................................................................——岩浆岩/火成岩——Igneous Rock代表:花岗岩、安山岩、玄武岩定义:岩浆岩由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融(partial melting)的物质如岩浆冷却固结形成的。
岩浆可以是由全部为液相的熔融物质组成,称为熔体(melt);也可以含有挥发分及部分固体物质,如晶体及岩石碎块。
01石英安山岩Dacite火山喷出岩的一种,有斑晶的特征,与安山岩的组成成分近似,但含有石英的结晶。
02角闪安山岩Hornblende Andesite属于钙碱性系列中性喷出岩,是暗色矿物主要为角闪石的安山岩。
具斑状结构,斑晶由中长石和角闪石组成,角闪石多为棕色。
03角闪紫苏辉石安山岩大多呈紫红灰色或粉红灰色,里面所含的铁镁矿物以角闪石及紫苏辉石为主。
04紫苏辉石安山岩05辉石安山岩Pyroxene Anderite以辉石为主要铁镁矿物斑晶的安山岩。