岩浆及岩浆作用
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第三章 岩浆作用及岩浆岩§1 概 念一、岩浆——上地幔或地壳深处,天然产出的成分以硅酸盐为主的高温溶融 物质。
化学成分: Si O2为主 Al 2O3、Go 、FeO ……依Si O2多少分:超基性<45%、基性45-52%、中性53-65% 酸性>65%富含挥发份:H2O 、CO2、NH3、H2S物理性质:T高(650°-1400℃)P大(几千大气压)粘稠流体 基性—— T 高、P小、稀酸性—— T 小、P 大、 稠二. 岩浆作用——岩浆形成、运移、冷凝的全部过程。
喷出作用侵入作用三、岩浆岩——熔融岩浆冷凝后形成的岩石§2 喷出作用与喷出岩一、岩浆活动与火山构造(一) 喷出活动(火山活动、火山爆发)——岩浆形成,向上运移并喷出地表, 在地表冷凝的全部过程。
火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现象,但由于喷发前征擦兆明显,有一定的地形标志,一般不会给人类生命带来大危害。
现代火山活动,内陆不多,常见一些岛国、沿海地区。
根据火山活动情况分:活火山active volcano ——现代仍在活动或周期性活动。
美(圣海伦斯)意(维苏威、埃特纳) 休眠火山dormant volcano ——人类史后喷发过,但长期以来静止。
(五大莲池)死火山extinct volcano —— 人类史前喷发过,史后从未喷发的火山。
(江宁方山)(二) 火山喷发类型裂隙式喷发——岩浆沉地表狭长的裂隙溢出。
地史早期多。
通常地球形成初期,地壳薄,此方式较多。
现代洋脊附近,冰岛是洋脊在陆地上延伸通过的地方,有较多 浅成侵入作用 深成侵入作用 喷出岩 侵入岩的裂隙式喷发。
中心式喷发——岩浆沿火山通道上移从火山口喷出。
1. 猛烈式:突然喷发(酸性粘度大易发生)喷发开始时,火山突然爆炸,大量的气体、围岩、岩浆一齐喷出,危害大。
1902年西印度群岛的培雷火山喷发,高4000米,山角下圣佩尔城倾刻间被摧毁,死亡达40000人。
岩浆与岩浆作用岩浆是岩石在高温和高压条件下,由内部的岩石在熔融的状态下得到的。
它由不同的组份组成,如碱性和酸性及其他组份。
岩浆的性质取决于它的成分,不同的岩浆具有不同的性质。
岩浆可以用来形成各种地质结构,如地下洞穴、山谷、岩溶、科泰特斯多拉和岩石层。
它还可以作为热源,形成火山、熔岩山、柱状火山等。
岩浆作用是指岩石在岩浆地质环境中的作用。
它能够改变岩石的形态,使岩石中的各种元素和物质得以迁移并混合。
岩浆作用分为岩浆熔融和岩浆软化作用。
岩浆熔融作用是指岩石在高温和压力作用下,部分熔融成液体状的岩浆,这种岩浆和岩石之间存在着一种新的化学反应,从而改变岩石的结构和特性。
岩浆软化作用指的是岩石在熔融岩浆的作用下,其部分矿物结构被熔融而发生变化,使岩石的硬度降低,变得柔软,从而形成曲面或洞穴。
岩浆作用是地质变化不可或缺的部分。
它不仅能够改变岩石的形态,使岩石成分的迁移,混合,还可以产生各种现象,如火山喷发,流体渗透,岩溶化学反应等。
岩浆作用是形成地质结构的主要原因之一,它能够改变地质环境,使岩石发生形态变化,从而形成火山、洼地、洞穴等地质结构。
岩浆作用的研究已有很长的历史,古代古文献就提到过它。
在近代,不少学者把精力集中到研究岩浆作用上,开展了深入的研究。
他们提出了大量的理论,从而丰富了现代地质学,形成了地质学的新观点。
如果我们更全面地了解岩浆作用,就能够为地质科学提供有用的信息,也能丰富我们对地质学的认识。
综上所述,岩浆是高温和压力下熔融的岩石,它的形态和性质受其成分的影响,能够形成多种地质结构,还能作为热源形成火山、熔岩等,岩浆作用也是地质变化不可或缺的部分,可以使岩石发生形态变化,形成火山、洼地、洞穴等地质结构。
研究岩浆作用能够为地质科学提供有用的信息,是地质学发展的重要内容。
岩石学Petrology
绪论
一、岩石及其成因分类
1、岩石的概念
岩石(rock)是由天然产出的矿物或类似矿物的物质(如有机质、玻璃、非晶质)组成的固体集合体。
2、岩石的成因分类与岩石的循环转化
按岩石的形成作用过程划分为:
a. 火成岩:占地壳体积的66%
b. 沉积岩:占地壳体积的8%
c. 变质岩:占地壳体积的20%
三大岩类之间的循环转换Magma
二、岩石学及其发展简史
1、岩石学的概念
基础岩石学包括岩相学(petrography)和岩理学(petrogenesis)两部分,岩相学是以研究岩石的颜色、野外产状、结构构造、矿物成分和化学成分及岩石分类命名为主;岩理学则是将岩相学的知识与实验研究和理论分析相结合,通过归纳和演绎对各类有关岩石的成因、形成演化和构造背景进行研究。
二、岩石学及其发展简史
2、岩石学的发展简史
大致可分为3个阶段:
(1)显微镜前时期
(2)显微镜时期-建立了岩类学
(3)显微镜后时期-建立了岩理学
三、岩石学研究的目的和意义
1、了解地球的形成与演化历史
2、寻找矿产资源:固体矿产、油气资源
3、为解决工程地质、地震、火山灾害、环境的变化等问题提供
重要依据。
四、岩石学的研究方法
1、野外调查取样:研究岩石地质体的产状、岩性、接触关系、构造特点、成矿作用、地质制图、测制地质剖面、照相素描、采集样品,等等;
2、室内测试分析:显微镜鉴定、地球化学样品测试、同位素测试、矿物学和矿物化学精细研究,等;
3、室内实验模拟:针对研究的内容开展相应的实验模拟;
4、资料归纳分析,得出结果。
火成岩岩石学的概念
主要是研究岩浆的起源、运移、演化和结晶成岩过程,以及火成岩的产状、结构构造、物
质成分、分类命名、岩石共生组合、成岩机理
及与构造、矿产和岩石圈演化等关系的一门独
立学科。
•目的与要求
1. 了解火成岩形成过程所涉及的基本作用与原理
2. 了解火成岩的分类及不同类型火成岩的特征与成因
3. 初步掌握如何运用物理-化学的一些基本原理来解决岩浆形成与演化方面的问题
4. 了解火成岩共生组合及其岩石大地构造学意义
参考书
•林景仟主编. 1995. 岩浆岩岩类学与岩理学.
地质出版社.
•邱家骧主编,1985. 岩浆岩岩石学. 地质出版社.
•路凤香,桑隆康主编. 2002. 岩石学. 地质出版社.
•Winter, J. D., 2001. An introduction to igneous and metamorphic petrology. Prentice Hall.
第一章岩浆及岩浆作用
1、岩浆的概念
2、硅酸盐岩浆的化学成分
3、岩浆的物理性质
4、岩浆作用及火成岩
岩浆(Magma):是天然形成于上地幔或地壳深部,含有少量挥发分和固体物质、粘稠的、以硅酸盐为主
要成分的高温熔融体。
※提示:
(1)该定义厘定了岩浆产生的部位、成分和性状;(2)岩浆的基本特点是:具一定的化学组成、高温、具有流动性。
地球内部结构
1、岩浆的温度:
(1)喷出熔岩的温度:
通常:700℃~1250℃
基性熔岩:1025℃~1225℃
酸性熔岩:735℃~890℃
(2)岩浆温度的获得方法:
a. 直接测量法:测量正在喷发的熔岩流的温度
b. 火成岩的熔化法:
c.玻璃包裹体熔融均一法测温法
d. 矿物温度计计算法
2、岩浆的粘度:
(1)粘度:是液体或半流体流动的难易程度。
单位:Pa.S(帕斯卡秒,相当于20 度时水的粘度的1000 倍)。
(2)影响粘度的因素
a.氧化物:SiO2, Al2O3, Cr2O3的存在使粘度增加,尤其SiO2。
因此,基性岩粘度小,以溢流为主;酸性岩粘度大,多以爆发形式为主。
b. 挥发份:其存在将显降低岩浆粘度。
挥发份增加,粘度降低。
c. 温度:温度升高,粘度降低。
d.固体物质含量:其数量越多,岩浆粘度就越大。
e.压力:对于不含水的干岩浆,压力升高,粘度增加。
对于富水岩浆,较为复杂:
三、岩浆的物理性质
3、岩浆的密度
影响因素:
(1)化学成分:基性岩浆密度大,酸性岩浆密度小;
(2)压力增加,岩浆密度增大。
例如:玄武质岩浆 p=1×105pa时,ρ=2.63g/cm3
p=17×108pa时,ρ=2.90g/cm3(3)熔体中含水时,岩浆密度降低。
1、岩浆作用(Magmatism)
当岩浆产生后,在通过地幔和/或地壳上升到地表或近地表的途中,直至最终固结成岩,发生各种复杂的变化过程,这一过程就称为岩浆作用。
(1)侵入地壳之中-侵入作用-侵入岩(intrusive rocks)
(2)喷出地表-火山作用-喷出岩(extrusive rocks)
2、侵入岩(深成岩)(intrusive rocks)
(1)深成岩的特点:
a. 矿物颗粒较粗
b. 有含水矿物
(2)侵入体:某一成分岩浆一次侵入活动形成的具有独立形态的单一地质体。
(3)杂岩体:是多次侵入形成的单成分或复成分的岩体。
(4)侵入岩根据其形成深度,可将其划分为:
a. 浅成岩(0~3 km)
b. 深成岩(>3 km)
3、火山岩(喷出岩)(extrusive rocks)
(1)火山岩的特点:
a. 结晶程度差或呈玻璃
b. 含水矿物少或无
(2)广义火山岩包括:
a. 火山熔岩:由火山管道或裂隙溢流出地表的岩浆冷凝形成的岩石(狭义火山岩)。
b. 次火山岩:与火山活动有关的超浅成侵入岩。
c. 火山碎屑岩:由火山爆发所产生的各种火山碎屑物堆积、胶结而成的岩石。
火山喷发
广义火山岩。