13 岩浆作用和变质作用
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一、变质作用变质作用(metamorphism)这一词是Boue(1820)第一个使用。
但变质作用的定义是Lyell(1833)比较系统地提出的。
变质作用是指与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用,是在地壳形成和演化地过程中,由于地球内力的变化,使已存在的地壳岩石在基本保持固态的条件下,原岩的总体化学保持不变,形成新矿物组合和结构构造。
变质作用和沉积作用、岩浆作用之间存在一定的区别和联系。
变质作用与岩浆作用之间比较容易区别,它们之间的界线是熔融,而和沉积成岩作用之间的重要标志是矿物组合的变化,一般认为以浊沸石开始出现为标志。
(一)变质作用---控制因素1温度温度是控制和影响变质作用的重要因素之一。
多数变质作用是随温度升高而进行的。
温度升高可使原来岩石中的一些矿物重结晶,更重要的是会使各种原始组分重新组合成新矿物。
首先要确定变质作用发生的温度范围,既起始温度和终止温度。
按研究者目前的共同认识,变质作用不包括风化作用和沉积岩的成岩作用。
而是以浊沸石、蓝闪石、硬柱石、钠云母、叶腊石等变质矿物的首次出现,作为变质作用的开始。
这些矿物出现时的温度范围为是在150℃—250℃之间。
这就是变质作用发生的起始温度。
而由于变质作用不包括原岩的大规模的熔融,终止温度就是原岩发生大规模熔融时的温度,现确定为为650℃—100℃之间。
其次是关于温度变化的原因,导致温度变化的地质因素和热源具有多样性。
主要有下列几种因素:地热增温:岩石随埋葬深度的增加,而温度逐渐增高,但其幅度一般不大,按地区的地质环境有所不同,从每千米十几度到一百多度,然而其空间范围较大。
地质工作者称此种变化为地热增温率或地温梯度。
放射性元素衰释放的热量:其特点是总量大,不均匀,有时也极可观。
岩浆活动带来的热能:其强度和岩浆活动的规模有关,有时范围很小,仅限接触带,即是所谓的接触变质,有时也可能影响一个区域。
应力作用下的摩擦热:其较为局部,如断裂带。
变质作用---控制因素2压力变质作用均在一定的压力环境下进行,所以压力是控制变质作用的重要物理因素。
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o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、H2S、F、Cl等。
o(二)岩浆(magma)o岩浆在地下的温度可能达1300℃左右,压力达数千个大气压.所以岩浆是一种处在高温高压下的,富含挥发组分而且成分复杂的硅酸盐熔融体。
一名词解释1岩浆:指在地球深部自然形成的部分或全部呈液态的炽热熔体。
(P37)2 花岗岩:是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩,主要由石英(硬度为7)、长石(硬度为6)和少量云母(硬度为2---4)等暗色矿物组成。
3喷出岩:又称“火山岩”,指又火山喷发时喷出的岩浆冷凝而成的矿物岩石,多数为岩浆岩组成,质地疏松多孔。
4岩浆作用:指上地幔高温高压熔融体向地表或近地表附近侵入/喷出,矿物冷凝结晶,熔融体液态到固态的全过程。
5 火山作用:又称“岩浆喷出作用”,指岩浆喷出地表冷凝成岩的过程。
(P40)6 斑状结构:岩浆中主要矿物颗粒大小不等,大的叫斑晶,小的叫基质,而基质为隐晶质或非晶质者则为斑状结构。
(P46)7 气孔构造:指喷出岩或浅成脉状岩体边缘常见朵状、浑圆状、倒水滴状、管状或不规则状的空洞。
(P47)8 杏仁构造:指气孔被岩浆期后矿物填充时,其填充物宛如杏仁。
(P47)9风化作用:是指地表或接近地表的岩石在大气、水和生物活动等因素影响下,发生机械破碎、化学分解和合成,致使岩体崩解、剥落、破碎而形成松散的碎屑物质的作用。
10剥蚀作用:是指各种外动力地质营力如流水、冰川、风力、波浪等对地表岩石和风化产物的破坏作用。
12搬运作用:是指地表岩石风化后形成的产物绝大多数被流水、冰川、风力、波浪等外动力地质营力搬运到其他地方的作用。
13沉积作用:是指由于搬运营力的减弱(如水流或风力速度降低、冰川融化等)及其他因素影响,被搬运物质在适宜场所沉积下来而形成松散沉积物的作用。
14成岩作用:是指沉积后的松散沉积物被埋葬于地下深处环境,再经过一系列变化最后固结成坚硬沉积岩的过程。
15层理:是指由岩石的成分、碎屑(或沉积物颗粒)、颜色等在垂向上变化所形成的一种层状构造,是由不同时期沉积作用的性质变化造成的。
16 吹扬:(吹蚀)是风以自身的动力将地表砂粒和尘土扬起吹走。
17风棱石:卵石或砾石可以被磨蚀成多个磨光面和清晰边棱,这种石块称为风棱石。
第1章绪论二、填空题1.地质学研究的主要对象是(地壳)、与(地壳有密切关系的部分)。
2地质学的研究内容主要包括(地壳的物质组成)、地层年代与地质发展历史、地壳运动与地质构造、地质作用力与地质作用及地质学的应用问题等若干方面。
3.地质学的研究程序一般包括资料收集、野外考察、分析化验与模拟试验及综合解释等方面。
4“The present is the key to the p Ast。
”这句话的意思是“今天是过去的钥匙”。
简言之就是地质研究中常用的“将今论古”的思维方法。
这一思维方法由英国地质学家郝屯所提出并由莱伊尔发展和确立。
第2章矿物二、是非题1为纪念克拉克的功绩通常把各种元素的平均含量百分比称克拉克值。
×2由元素组成的单质和化合物都是矿物。
×4.自形程度愈好的矿物其解理也愈发育。
×7金属光泽是指金属矿物所具有的光泽。
×8石英是一种晶面具油脂光泽断口具玻璃光泽的矿物。
×9.黄铁矿也是一种重要的炼铁原料。
×10.石英、玛瑙、玻璃的主要成分都是SiO2因此它们是同质多象矿物×13.克拉克值高的元素易富集成矿。
×14.岩石无例外地都是矿物的集合体。
×16.地下深处正在结晶的岩浆其温度比同源喷出地表的熔浆低。
√17.火成岩根据石英含量多少可进一步分成超基性、基性、中性与酸性四类。
×18.组成花岗岩的石英都不具自形特征故它们都是非晶质体。
×19.因花岗岩是由石英、长石、云母等矿物组成的所以凡由上述三种矿物组成的岩石必为花岗岩。
×20.粗碎屑岩中的粗碎屑都具有较强的抗风化能力。
×22.岩石的颜色只与组成岩石的矿物成分有关。
×23.只有沉积岩才具有成层构造特征。
×24.变质岩只形成于地壳的较深部位。
×25.重结晶作用只发生在变质作用过程中。
×26鲕状是岩石的一种构造特征。
第一章、绪论是非题1.为纪念克拉克的功绩,通常把各种元素的平均含量百分比称克拉克值。
()2.由元素组成的单质和化合物都是矿物。
()3.矿物都具有解理。
()4.自形程度愈好的矿物其解理也愈发育。
()5.矿物被碎成极细的粉末后就成了非晶质物质。
()6.矿物的颜色只与其成分有关。
()7.金属光泽是指金属矿物所具有的光泽。
()8.石英是一种晶面具油脂光泽,断口具玻璃光泽的矿物。
()9.黄铁矿也是一种重要的炼铁原料。
()10.石英、玛瑙、玻璃的主要成分都是SiO,因此它们是同质多象矿物。
()2,即其含50%的石英。
()11.某火成岩含50%的SiO212.橄榄石具橄榄绿色的条痕。
()13.克拉克值高的元素易富集成矿。
()14.岩石无例外地都是矿物的集合体。
()15.出露在地表的火成岩都是喷出岩。
()16.地下深处正在结晶的岩浆其温度比同源喷出地表的熔浆低。
()17.火成岩根据石英含量多少,可进一步分成超基性、基性、中性与酸性四类。
()18.组成花岗岩的石英都不具自形特征,故它们都是非晶质体。
()19.因花岗岩是由石英、长石、云母等矿物组成的,所以凡由上述三种矿物组成的岩石必为花岗岩。
()20.粗碎屑岩中的粗碎屑都具有较强的抗风化能力。
()21.沉积岩广泛分布于地表,是地壳组成中含量最多的一类岩石。
()22.岩石的颜色只与组成岩石的矿物成分有关。
()23.只有沉积岩才具有成层构造特征。
()24.变质岩只形成于地壳的较深部位。
()25.重结晶作用只发生在变质作用过程中。
()26.鲕状是岩石的一种构造特征。
()27.沉积岩中不可能含有火成岩和变质岩的成分。
()28.酸性岩浆侵入并同化基性围岩后,可进一步提高岩浆的酸性。
()是非题1.×;2.×;3.×;4.×;5.×;6.×;7.×;8.×;9.×;10.×;11.×;12.×;13.×;14.×;15.×;16.√;17.×;18.×;19.×;20.×;21.×;22.×;23.×;24.×;25.×;26.×;27.×;28.×。
普通地质学试卷一、填空题1.地球具有同心圈层结构,以地表为界分外部圈层和内部圈层。
其中,内部圈层圈包括地壳、地幔、地核。
2.地质作用分为内力地质作用与外力地质作用两类,其中以太阳能及日月引力能为能源并通过大气、水、生物因素引起,包括风化作用剥蚀作用搬运作用沉积作用和固结成岩作用。
3.描述岩层产状的三要素是走向、倾向、倾角。
4.按照震源深度可将地震分为深源、中源、浅源。
今年汶川大地震属于浅源.5.根据岩浆的冷凝环境分类,火成岩可分为火山岩/喷出岩浅成侵入岩、深成侵入岩。
6.确定相对地质年代三大律是地层层序律、生物层序律、切割律/穿插关系。
7.按晶体化学分类法,矿物可分为自然元素矿物卤化物矿物、硫化物矿物、氧化物与氢氧化物矿物、含氧酸盐矿物等五类。
8.按照风化作用的性质和方式,可以将风化作用分为物理、生物、化学三种类型.9.褶曲的基本类型是向斜、背斜。
10.变质岩的结构主要有变晶、变余两大类。
11.河流搬运物质的方式有底运、悬运和溶运三种。
12.地下水按埋藏条件可分为包气带水、潜水、承压水。
13.冰川按其形态、规模和所处地形条件可分为大陆、山岳. 二、选择题1.下列元素在地壳中的丰度最高的(A)。
A. 氧 B。
硅 C. 铝D。
铁2.下列沉积物中分选性最差的是(B)。
A。
冲积物 B. 冰碛物 C. 风积物D。
洪积物3.地面以下第一个稳定隔水层上面的饱和水,称为( C )。
A. 包气带水 B。
上层滞水 C. 潜水D. 承压水4.花岗岩属于(D).A。
超基性岩 B。
基性岩 C。
中性岩D. 酸性岩5.浅成侵入岩典型的结构是(D)。
A. 全晶质结构 B。
隐晶质结构 C. 玻璃质结构 D. 斑状结构6.风蚀作用形成的地貌是(A)。
A。
蜂窝石 B。
咯斯特 C. 鼓丘D。
锅穴7.构造洋壳的岩石主要是(B).A。
科马提岩 B. 玄武岩 C。
安山岩D。
流纹岩8.具有片状构造的变质岩是(C)。
A. 板岩 B。
千枚岩 C. 片岩D. 片麻岩9.属于稳定大陆边缘的地形是(D)。
一、是非题1.岩浆作用与变质作用是相互有着密切联系的两个作用。
()2.溶解到岩浆中的挥发作用性物质实际上不是岩浆的物质组成部分。
()3.地球上玄武质岩浆占所有岩浆总合的80%。
()4.熔岩的流动性主要取决于粘性。
而粘性于主要取决于熔岩的成分,基性熔岩含铁镁成分多,比重大故粘性大不易流动。
()5.熔岩的流动性与温度有关,温度越高,其粘性降低、因此,更易流动。
()6.岩浆中二氧化硅的含量的多少对岩浆的粘性没有影响。
()7.玄武岩质成分的岩浆通常流动缓慢,故多形成块状熔岩。
()8.流纹质熔岩粘性很大所以流动缓慢。
()9.火山有活火山和死火山,一旦火山停止喷发,它就变成了死火山,永远不会再喷发了。
()10.火山活动对于人类来讲是百害而无一利。
()11.火山灰很容易风化形成较为肥沃的土壤。
()12.地下的岩浆活动可能触发毁灭性地震。
()13.火山喷发的尘埃悬浮在大气中可以保持许多年()14.现在所有的热泉都与火山作用有密切关系。
()15、岩浆岩中石英和角闪石具有特殊意义,能够反映岩浆岩中SiO2饱和度,因此可以称为酸度指示矿物。
()二、选择题1.下列哪种矿物是玄武岩的典型矿物成分?()a.石英;b.白云母;c.辉石;d.钠长石2.火山气体喷发物最主要成分是下列哪一种?()a.水蒸气;b.氨气;c.二氧化碳;d.二氧化硫3.大量的安山岩主要分布于下列哪个地带?()a.岩石圈板块内陆区;b.大陆裂谷;c.岩石圈板块的俯冲带;d.大洋板块内的海底平顶山4.下列哪种火成岩侵入体在自然界不可能存在的?()a.花岗岩基;b.流纹岩岩盆;c.辉绿岩床;d.辉长岩岩株5.岩浆在冷凝过程中、不同矿物按不同温度进行结晶的作用叫()a.同化作用;b.熔离分异;c.结晶分异作用;d.混染作用三、填空题1.决定岩浆性质最重要的化学成分是(),根据它的百分含量可把岩浆分为()、()、()和()四类。
2.熔岩的粘性主要取决于熔岩的化学成分和()、()和()等。
地质变质作用
变质作用是指在地下特定的地质环境中,由于物理、化学条件的改变,使原有岩石基本上在固态状态下发生物质成分与结构、构造变化而形成新岩石的地质作用。
这种新形成的岩石称为变质岩。
变质作用的原岩可以是沉积岩、岩浆岩及变质岩,它们在形成时与当时的物理、化学条件之间处于平衡或稳定状态,但是这种平衡和稳定状态都是相对的和暂时的,一旦它们所处的物理、化学条件发生变化,原有平衡就会遭到破坏,原岩便被改造成为在新的环境中稳定的岩石。
例如,在地表浅海环境中形成的石灰岩,如果处于地下较高温的条件下,它将会转变成为大理岩。
变质作用与岩浆作用和风化作用的区别为:岩浆作用是高温、高压,使原岩从固态转变成熔融的液态后;风化作用是地表岩石在常温、常压下,主要由外动力引起的各种变化。
变质作用的影响因素包括温度、压力和化学活动性流体。
变质作用的方式包括重结晶作用、变质结晶作用、交代作用、生物质置换与交换作用和接触变质作用等。
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。
2022学年下学期《普通地质学》期末考试一、单选题(每题2分,共30分)1、沉积岩形成过程中各种作用的先后顺序是()。
[单选题] *A、风化——搬运——剥蚀——沉积——成岩B、风化——剥蚀——搬运——沉积——成岩;(正确答案)C、剥蚀——风化——搬运——沉积——成岩D、剥蚀——搬运——沉积——成岩2、世界活火山最主要集中在() [单选题] *A、扩张板块边界B、地幔热柱的岩浆源的上面C、活动的俯冲带(正确答案)D、古老造山带3、大气圈中与地质作用关系最密切的次级圈层是()。
[单选题] *A、平流层B、对流层(正确答案)C、中间层D、热成层4、接触变质形成的许多岩石没有或几乎没有面理,这是因为() [单选题] *A、接触变质时几乎没有什么变形(正确答案)B、接触变质在高温条件下进行的C、接触变质在低温条件下进行的D、在变质过程中没有任何完好矿物重结晶5、真正陆生植物最初出现的时代是()。
[单选题] *A、寒武纪B、奥陶纪C、志留纪(正确答案)D、泥盆纪6、地震波离开震中后其传播速度不取决于下列哪一个因素?()。
[单选题] *A、地震的震级B、震源深度(正确答案)C、介质的刚性D、介质的密度7、下列哪种性质的变质作用出现在发育有构造混杂岩的地带,该构造混杂岩标志着一板块俯冲于另一板块之下的前缘。
[单选题] *A、高温高压B、高温低压C、低温高压(正确答案)D、低温低压8、在岩石圈板块的离散边界上是以哪种性质的断层作用为特征。
[单选题] *A、正断层(正确答案)B、冲断层C、逆断层D、走滑断层9、化学风化作用通常在下列哪种气候条件下进行得最快()。
[单选题] *A、干燥B、寒冷C、温暖D、湿热(正确答案)10、夷平面形成的根本原因是()。
[单选题] *A、下蚀作用B、侧蚀作用C、构造运动(正确答案)D、沉积作用11、下列各种沉积在河床底部的物质中,最容易被冲起搬运的是() [单选题] *A、粘土B、粉砂C、细砂(正确答案)D、中砂12、在控制冰川发育的诸因素中,最根本的因素是() [单选题] *A、地形B、降雪量的多少C、足够量的冰川冰的形成D、气温(正确答案)13、影响岩石孔隙度大、小的因素是()。