岩浆作用与火成岩.ppt

南京大学地球科学系舒良树,第三章岩浆作用与火成岩Chapter3Magmatism反之,粘性小,呈基性,易流动,多表现为喷溢相。●火山喷发物质的构成Compositionsofvolcanicmaeriala.气体Gas水汽、二氧化碳、硫化物等。,b．固体Solid围岩及早先冷凝的岩浆岩，被岩浆喷出,脱离地表在空中炸碎后冷凝成固结体,称火山碎屑岩.火山灰50mm→火山灰胶结→火山集块岩火山渣数十厘米→快速冷凝的岩浆块→浮岩火山弹50mm→喷出炸碎后冷凝固结的岩浆块tuff凝灰岩,Lava熔岩,volcanicbreccia火山角砾岩,volcanicagglomerate火山集块岩c．熔融体Meltingbody熔岩熔岩流、熔岩被;多面形分布表面具柱状节理Columnarjoint冷凝收缩而成的六边形柱体,总与流面垂直。岩浆流动冷凝还会形成绳状构造Pahoehoe等。,6喷发方式Eruptingpatterns裂隙式喷发Fissure岩浆沿断裂溢出，固体喷发物较少。中心式喷发Central形成盾形火山锥,坡度2-4度,小于150。7喷发强度Intensityoferuptiona.强烈爆发b.宁静喷溢地中海斯特龙特利火山天然的“海上灯塔”）8火山通道Volcanicpath岩浆流出的地方.●在近地面冷凝的岩浆形成火山颈，岩石称次火山岩.●火山也可以把泥浆和水一起喷发出来，形成泥火山。●复式火山锥火山碎屑与熔岩互层.9熔岩类型及其特征Type酸性Acidicmagma65,绳状熔岩流,10各类代表性熔岩介绍Representativelavas10.1超镁铁熔岩ultramafic科马提岩komatiite●分布于南非和澳大利亚。●具鬣刺结构Mane快速冷凝而成的长条状橄榄石骸晶集合体,常充填于橄榄岩或辉石岩裂隙中。10.2基性熔岩basic玄武岩basalt●黑色,致密,比重大,粘性小,有柱状节理.喷发宁静（气体易溢出）。●海底喷发形成枕状构造（Pillowlava）,顶突底平。●著名产地印度德干高原，厚3000米，面积100万平方公里。实例我国峨眉山P1玄武岩。●矿产Cu、Fe、铸石材料.10.3中性岩浆粘性较大、爆炸喷发,多形成复式火山锥。安山岩（Andesite）浅色、有气孔vesicular,泡、杏仁体amygdaloid,●分布南美安第斯山。●著名矿产墨西哥银矿、台湾金瓜石金矿、山西五台龙须沟铜矿,日本黑矿。10.4酸性岩浆粘性大,强烈爆炸喷发,形成复式火山锥。流纹岩rhyolite浅色,具流纹构造黏度大，冷却慢。●分布浙江、福建、广东沿海,宁镇地区。●矿产Au,Ag,Cu,U,W,Sn,Mo等;青田玉、鸡血石（极其珍贵的印章）、熔结凝灰岩（蟾石）。11火山喷发的阶段性●火山喷发是断断续续的,有的一、二次南京方山,有的若干次（圣海仑斯）。●不同喷发期岩浆的成分要改变。一般演化规律基性→中性→酸性。●喷发后期塌陷者称破火山口,易形成火山口湖craterlake。,,b,c,美国俄勒冈州克拉特尔陆地火山湖形成过程,,海底火山作用,正在海岛上喷发的中心式火山,●活火山Activevolcano指人类历史时期有过活动；否则称死火山Extinctvolcano。12.世界火山岩主要分布在板块构造的边界●洋脊火山带太平洋、大西洋、印度洋洋脊。●环太平洋火山带主要是中酸性火山岩，多为安山岩。安山岩线Andesiteline环太平洋大陆及岛屿为安山岩,大洋内部为玄武岩,二者界线称安山岩线。●地中海-印尼火山带。●红海与东非有22座活火山均在地壳裂谷处。,Section2Intrisionandintrusiverock1.侵入作用intrusion●侵入岩intrusiverock岩浆在向上运动的侵入过程中逐渐冷凝结晶形成的岩石。可分为深成侵入岩深成岩5公里深处形成。浅成侵入岩浅成岩围岩,岩浆对冷围岩的吞噬与化学作用，最终使围岩成为火成岩的一部分。●混染岩浆体积不够大,不足以完全吞噬围岩,导致围岩对岩浆的明显化学反应,改变岩浆的成分。●俘虏体Xenolith边部围岩碎块掉进岩浆，岩浆快速冷凝后尚未被完全“吞噬”或同化。,1.2结晶分异作用Crystalizationdefferentiation定义岩浆在冷凝过程上，按一定规律依次结晶出不同矿物的过程。熔点高比重大的矿物先结晶，导致岩浆成分不断改变。1.3鲍温反应系列Bowenreactionseries美国岩石学家鲍温用富含橄榄石的玄武岩浆做实验，得出主要矿物结晶分异规律。分为1连续反应系列化学成分连续变化；内部结构无根本变化；为浅色矿物所独有。●高温的基性斜长石拉长石,培长石,钙长石Ca[Al2Si2O8]→中性斜长石中长石→酸性斜长石钠长石Na[AlSi3O8],更长石→钾长石→白云母→低温石英。●端员成分为钠长石与钙长石,二者能以任何比例混溶。2不连续反应系列化学成分有差异；内部结构有显著变化；为暗色矿物或铁镁矿物所独有。●高温的橄榄石→辉石→角闪石→黑云母→钾长石→白云母→低温的石英。,矿物结晶顺序只适用于封闭的温压环境,鲍温反应系列只适用于侵入作用与侵入岩,钙长石90-100,培长石70-90,拉长石50-70,中长石30-50,更长石10-30,钠长石0-10,1.3.3岩浆结晶出的岩石顺序Crystalorderofmagmaticrock超镁铁岩橄榄岩→镁铁岩辉长岩→中性岩闪长岩→酸性岩花岗岩→伟晶岩1.3.4伟晶岩Pegmatite残余岩浆结晶而成。●温度500度到800度。●挥发分高，主要是长英质。●结晶缓慢，形成粗大晶体。●富含成矿物质Au,Ag,Cu,W,Zn,Mo,U。1.3.5单一原始岩浆的观点是不正确的鲍温反应系列的核心是“单一原始岩浆的观点”。据此,100份原始岩浆只可结晶出5-10份花岗岩。但陆地上的花岗岩远大于玄武岩；而大洋中只有玄武岩而无花岗岩。故鲍温实验得出的结晶顺序规律是对的,而单一原始岩浆的观点是错的。,2.侵入岩的产状Attitude侵入岩的形态、大小、与围岩的关系。1岩体分岩株与岩基二种。●岩株stock出露面积在10-100km2。●岩基batholith出露面积大于100km2。2岩脉dyke分岩墙与岩床二种。●岩墙dyke-与地层层理垂直，岩浆沿围岩的裂缝挤入。●岩床sill-与地层层理平行，岩浆沿层间的空隙挤入。,岩浆作用及其岩石的产状,,（徐士进，1999）,,Section3Textureandstructureofigneousrock1.火成岩的结构texture指矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形态和晶粒间的相互关系1按结晶程度全晶质phanero-crystalline（花岗岩）、隐晶质质-玻璃质Crypto-crystallinetoglass黑曜岩、半晶质浅成岩）2按晶粒大小粗粒结构晶体粒径5mm中粒结构晶体粒径5-1mm细粒结构晶体粒径1-0.1mm肉眼可辨0.1-0.2mm微粒结构晶体粒径0.1mm（3）按晶体的完整程度自形缓慢结晶，晶形规则;它形速冷，晶形不规则;半自形（4）按晶体的相对大小●等粒结构,不等粒结构,●似斑状结构Porphyroid（侵入岩）基质为显晶质,成分与斑晶相同.反应稳定、缓慢结晶的环境。●斑晶（phenocryst）粗大的晶体;基质（matrix）斑晶周围细小的颗粒.以石英大小为标准，分粗、中细和显晶质、隐晶质和玻璃质等●斑状结构Porphyritic基质为隐晶或玻璃质.（火山岩的典型结构）2.火成岩的构造structure指矿物集合体的形态、大小、空间分布.能反映其形成条件.,a.斑状结构b.似斑状结构,,似斑状钾长花岗岩（广东南岭）,,●气孔构造、杏仁状构造●流动构造Flow柱状、片状矿物或俘虏体定向排列。●流纹构造Rhyotaxitic流纹岩中不同的矿物成分、不同的颜色、拉长的气孔相互线状或弯曲状平行排列。●晶洞构造Miarolitic岩浆冷凝收缩形成的浑圆状空洞,内常生长有晶族。不同于气孔.为不均质的碱性花岗岩A型典型构造。●球状构造Orbicular由不同矿物组成的同心圆壳围绕中心分布而成。特征各圈中的矿物呈放射状分布。成因岩浆中的某些组分脉动式过饱和结晶而形成。●层状构造bedded熔岩-沉积夹层-熔岩平行排列。●块状构造massivestructure宏观上各向同性；矿物排列无规律；岩石呈均匀块体.火成岩所特有。,流纹状流纹岩（新疆白杨沟早二叠世）,舒良树摄,喷发期后的喷气现象（日本阿苏火山）,,Section4Classificationofigneousrock分类标准色率、结构、构造●色率Colorratio岩石中暗色矿物的含量●结构构造喷出岩-气孔、杏仁体、流动、枕状；浅成岩Hypabyssalrock-斑状、半晶质;深成岩Hypogenerock-似斑状、全晶质。▲重点超镁铁岩中无石英等；岩石名称鉴定主要是鉴定特征矿物。,,Section5Originofmagmaandgeothermal1．物质来源Sourceofmaterial地壳岩石和地幔顶部的物质。2．物理因素Physicalfactor与温度、压力（小，利熔）、水分（高，有利熔）有关。3．不同岩浆的成因Originofdifferentmagma●超镁铁岩与镁铁岩地幔顶部岩浆分熔（分异）。●中酸性岩a.同超镁铁岩岩浆分熔b.地壳部分熔融。4。地热及其成因地热来自地下的热流。（1）表现方式a.深部为对流方式；b.浅部通过岩石传导。●称“大地热流”HeatFlow，单位为HFU微卡/cm2秒（微卡，百万分之一千卡）●洋底1。47（HFU），平均1。47（平均热流值）常温层，地表下10多米，与当地年平均气温相当；与海拔、纬度有关增温层，平均3C/百米，称地热增温率；按此计算地心温度19万度太阳中心温度1500万度。压力2500亿个大气压（2）地热分布a.沿水平方向分布有差异；b.地热高的地方，低温梯度也高；c.地下深处，由于压力高，密度极大，物质不会全部熔化。（3）意义有助于研究石油等的生成；有助于寻找地热（温泉、热泉、沸泉）。,,5.地热成因Originofgeothermal●余热炽热的星云物质聚集-收缩地球由热-冷放热。●重力分异地球内部物质按比重分异,位能转成热能（地球由冷-热,产生热）。●放射热放射性物质衰变产生热地球由冷-热。放射性物质主要在地壳中,可解释增温率变化原因。●撞击热行星与地球撞击产生热（地球由冷-热）地球究竟由冷-热,还是由热-冷,尚是探索的课题。,冈底斯山地热,第三章重点一、术语岩浆作用；火成岩的结构，构造；科马提岩，鬣刺结构；斑状结构,似斑状结构；枕状构造；柱状节理；安山岩线；两种喷发方式；结晶分异作用，鲍温反应系列；同化,混染；岩浆黏度；捕虏体。二、基本特征1.叙述火成岩的产状2.火成岩的分类表（SiO2的含量）3.叙述岩浆的基本特征4.世界火山分布的三大地带,