岩浆岩岩石学课件.ppt

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1、第5讲 岩浆岩,一 岩浆与岩浆岩二 岩浆岩的产状和相三 岩浆岩的结构与构造四 岩浆岩的分类五 岩浆岩的主要岩石类型,研究理论意义,是岩浆沿一定构造薄弱地带侵入或喷出冷却形成的岩石，它与构造运动息息相关。研究岩浆岩不仅可以阐明岩浆岩发育区域构造特征及其发展历史，从而有助于揭示地壳运动性质，和揭示其深部过程。,实际意义,找矿意义：江西九华山钨矿、湖北大冶铁矿、四川攀枝花钒钛磁铁矿等水文地质和工程地质：矿泉水；稳定的地基，如黄岛地下油库、燕山石化、三门峡水库、三峡水库 旅游意义：岩浆岩体具有独特地貌景观，可成为旅游胜地，如峨眉山玄武岩、五大连池、华山、黄山、云梦山等。,岩浆岩是工程基石.三峡大坝基岩

2、石是古老结晶岩基底的一部分，其主要岩石为元古代闪云斜长花岗岩，为基性岩浆岩侵入体，岩体厚度约14公里,工程意义,岩浆岩形成众多矿床,如攀枝花的钒钛磁铁矿,成矿问题,岩浆岩是常用的建材,建材问题,火山的危害,公元79年8月24日意大利维苏威火山爆发，掩埋了两座城市，造成了巨大的“杯具”被火山灰吞没的人们。,火山淹没城市、村庄，毁坏森林,学习要求 掌握：岩浆岩基本概念，岩浆岩的物质成分、结构构造、分类命名原则、各类岩浆岩及主要种属以及它们间的区别和联系；掌握手标本岩石的鉴定方法，并能准确的进行岩石描述和定名；了解岩浆的起源演化、岩浆岩的成因及其与构造环境的关系，了解主要岩类与矿产的关系以及现代岩石

3、学的发展动向。,第一节 岩浆和岩浆岩的概念,岩浆(Magma)是上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发物质的熔融体。火成岩Igneous rocks岩浆沿着地壳薄弱地带侵入地壳或喷出地表，温度降低，最后冷凝成的岩石叫岩浆岩，包括：喷出地表的叫喷出岩、侵入地壳叫侵入岩,喷出岩,侵入岩,法国留尼汪岛的富尔奈斯火山 2004年8月13日,1岩浆的化学性质,岩浆的化学成分：主要成分为硅酸盐；含少量金属硫化物和铁的氧化物；极少量的碳酸盐；含有一部分挥发组分。主要元素O、Si、Al、Ca、Na、K、Fe、Mg、Ti、Mn、P等。岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式表示：即SiO2、

4、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、MnO、P2O5。,2 岩浆的化学类型 由于岩浆中含有较多的SiO2，我们根据SiO2含量多少把岩浆划分为四大基本化学类型：,岩浆温度在7351225之间，而成分不同的岩浆其温度也不同：SiO2由低 高 温度由高 低 基性岩浆 中性岩浆 酸性岩浆(玄武岩浆)(安山岩浆)(花岗岩浆)10001200 8001000 650800,3 岩浆的物理性质温度,二、岩浆作用及岩浆岩,岩浆作用：岩浆由形成、运移到冷凝成岩的全过程称为岩浆作用或岩浆活动。岩浆岩：岩浆可以随地壳的活动运移到地壳的不同深处，也可以由火山活动喷溢到地表，冷

5、凝而形成不同类型的岩浆岩。,岩浆的分异作用,液态分异作用：成分复杂的岩浆，随着外部物化环境的变化，使之分离成互不混熔的两种或两种以上的岩浆。,固态分异作用：由于岩浆中各种组分结晶的温度不同，随着温度的逐渐降低，各种组分依此结晶，使岩浆成分发生变化。橄榄石辉石角闪石黒云母钾长石石英,气态分异作用：由于岩浆中的挥发组分的迁移或富集，使岩浆成分发生变化。,1.分异作用：原始成分均一的岩浆，在无外来物质加入的条件下，依靠自身演化，最终产生不同组分的岩浆。,三、岩浆演化的过程-分异混合与同化,玄武岩浆结晶（固态）分异模式（鲍文反应系列）,三、岩浆演化的过程-分异混合与同化,2 同化混染作用岩浆熔化了围岩

6、或形成捕虏体，或与围岩发生反应，使岩浆发生成分改变。3 岩浆混合作用两种或两种以上不同成分的岩浆，以不确定的比例混合，产生一系列过渡类型的岩浆和岩浆岩。,第5讲 岩浆岩,一 岩浆与岩浆岩二 岩浆岩的产状和相三 岩浆岩的结构与构造四 岩浆岩的分类五 岩浆岩的主要岩石类型,第三节 岩浆岩的物质成分,1.化学成分2.矿物成分,(1)岩浆岩的平均化学成分 a常量元素主要是O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn、P、H、C等，这些元素称为常量元素或造岩元素，它们的总和约占岩浆岩总重量99%以上。其中O含量最高，占总质量的46.59%。,岩浆岩的主要成分,a常量元素（major eleme

7、nts）常量元素常用元素氧化物的质量分数表示，故岩浆岩中常见的岩石化学成分为：,SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、MnO、P2O5、CO2、H2O等。其中Fe2O3、FeO又可表示为全铁：FeO、（FeO）或TFeO,不同岩性主要氧化物含量的变化规律,b岩浆岩中的微量元素也叫痕量元素，在岩石中含量很低、不能形成矿物、多以类质同象形式存在，常以ppm（10-6）或ppb（10-9）表示。,稀土元素REE镧系15种元素La镧、Ce铈、Pr镨、Nd钕、Pm钷、Sm钐、Eu铕、Gd钆、Tb铽、Dy镝、Ho钬、Er铒、Tm铥、Yb镱、Lu镥(通常还包括

8、Y钇)。,2.岩浆岩的矿物划分,1按在岩石中的含量和分类命名中所起作用分为：主要矿物：含量（15%），划分大类的依据。如花岗岩中的石英和长石。次要矿物：含量较少（15%），对划分岩石大类不起作用，但可做为确定岩石种属的依据常可补充定名.如石英闪长岩中的石英，角闪辉长岩中的角闪石。副矿物：含量很少（多1%），一般在岩石分类命名中不起作用，如磁铁矿、榍石、磷灰石、锆石、金红石等。,造岩矿物：组成岩石的矿物通称,2按主要造岩矿物化学成分分为2类 硅铝矿物（浅色矿物）：SiO2、Al2O3含量高，不含镁铁 镁铁矿物（暗色矿物）：MgO、FeO含量高，SiO2、Al2O3含量低，颜色深,色率：镁铁矿物在

9、岩浆岩中的百分含量(体积百分数%)，是鉴定岩石的标志,3按岩浆岩矿物的成因分：原生矿物：结晶过程形成的矿物他生矿物：岩浆同化围岩和捕虏体形成的矿物如：钙铁榴石、堇青石、红柱石次生矿物：岩浆岩风化、蚀变形成的新矿物 如：绿泥石、高岭石,岩浆岩的矿物成分,第四节 岩浆岩的结构,结构是指岩石的组成部分的结晶程度、颗粒大小，自形程度及其相互关系，岩浆岩的结构主要包括：（一）结晶程度（二）矿物颗粒大小（三）矿物的自形程度（四）颗粒相互关系,结构结晶程度（一）,结晶程度是指岩石中结晶矿物与非结晶玻璃质的含量比例，可分为：,全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成。缓慢冷却，多见深成侵入岩半晶质结构：“结晶物质

10、玻璃物质”两部分组成。多见喷出岩和部分浅成岩。玻璃质结构：全部由玻璃质组成。结晶迅速、温度骤降，多见喷出岩，玻璃光泽、贝壳断口、脆性，颜色复杂脱玻化作用,全晶质结构,半晶质结构,玻璃质结构,结构矿物颗粒大小（二）,是指矿物颗粒绝对大小和相对大小根据肉眼观察分为显晶质和隐晶质。显晶质：凭肉眼或借助于放大镜可以分辨出矿物颗粒者；隐晶质：不能用肉眼或借助于放大镜分辨出矿物颗粒者,显晶质根据矿物平均直径大小,伟晶结构：颗粒直径10mm 粗粒结构：颗粒直径10-5mm 中粒结构：颗粒直径52mm 细粒结构：颗粒直径20.2mm 微粒结构：颗粒直径小于0.2mm,等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相

11、等（常见于侵入岩）不等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。斑状及似斑状结构：由斑晶和基质组成。如果基质为隐晶质或玻璃质称为斑状结构；如果基质为显晶质称为似斑状结构。,根据矿物颗粒相对大小分为：,等粒结构岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等,不等粒结构主要矿物大小不等,斑状结构,似斑状结构,结 构（大小）,粗粒结构：大于5mm显晶质结构：平均大小 中粒结构：5-2mm 细粒结构：2-0.2mm 微粒结构：小于0.2mm 相对大小 等粒结构，不等粒结构 似斑状结构半晶质结构：斑状结构：基质为隐晶质，斑晶 为显晶质隐晶质结构：,结构矿物自形程度（三）,自形程度组成岩石的矿物形态特点按矿物自形程度分

12、为：自形粒状结构：矿物具完好的晶面。半自粒状形结构：晶体发育不完整，具部分晶面它形粒状结构：无完整晶面，形状不规则。自形成度决定于结晶时的时间和空间,结构矿物颗粒间的相互关系（四）,文象结构：石英呈棱角形镶嵌于钾长石中，形同“希伯莱”文字 条件：石英与长石完全同时结晶,结构矿物颗粒间的相互关系（四）,条纹结构：钾长石与斜长石有规律交生 条件：高温下钾、钠长石类质形成的固溶体，在低温下钠长石从固容体中析出,可以此判定岩浆结晶顺序 斜长石早；辉石晚,包含结构：结晶早的矿物被包含在结晶晚的矿物中,第五节 岩浆岩构造 Structure,构造是指岩石中不同矿物几何体之间的排列方式及充填方式。,侵入岩构

13、造块状构造：矿物在岩石中分布均匀、无一定方向斑杂构造：暗色、浅色矿物分别集中分布条带构造：颜色与粒度、不同成分的矿物分别聚集呈平行条带喷出岩构造：气孔和杏仁构造：挥发份分离、逸出，后期充填流纹构造：条纹和气孔拉长、定向珍珠构造：火山玻璃中冷却形成的弧形裂开枕状构造：海底喷出、枕状形态,常见岩浆岩构造,块状构造：矿物在岩石中分布均匀、无一定方向,条带状构造颜色或粒度不同的矿物、岩石相间排列，彼此平行，成带出现。,原生片麻状构造岩石中的片柱状暗色矿物、长石斑晶或拉长的粒状矿物等呈断续的定向排列。,杏仁构造,流纹构造：由不同颜色或不同粒度的条纹或条带、斑晶或雏晶以及拉长的气孔等定向排列而成的一种流动

14、构造。是岩浆在流动过程中形成的。,SEMAIL PILLOW BASALTS,侵入岩构造块状构造：矿物在岩石中分布均匀、无一定方向斑杂构造：暗色、浅色矿物分别集中分布条带构造：颜色与粒度、不同成分的矿物分别聚集呈平行条带喷出岩构造：气孔和杏仁构造：挥发份分离、逸出，后期充填流纹构造：条纹和气孔拉长、定向珍珠构造：火山玻璃中冷却形成的弧形裂开枕状构造：海底喷出、枕状形态,常见岩浆岩构造,块状构造：矿物在岩石中分布均匀、无一定方向,条带状构造颜色或粒度不同的矿物、岩石相间排列，彼此平行，成带出现。,原生片麻状构造岩石中的片柱状暗色矿物、长石斑晶或拉长的粒状矿物等呈断续的定向排列。,杏仁构造,流纹构

15、造：由不同颜色或不同粒度的条纹或条带、斑晶或雏晶以及拉长的气孔等定向排列而成的一种流动构造。是岩浆在流动过程中形成的。,SEMAIL PILLOW BASALTS,三 侵入岩的原生构造,包括：原生流动构造、原生破裂构造原生流动构造：流面与流线表现：矿物、捕虏体定向排列成因：岩浆流动速度差异形成，指示流向,侵入岩的线状流动构造,流线-流面上线状矿物或集合体等定向排列而显示出来的一种线状构造流面-扁平状的矿物、矿物集合体或捕掳体定向排列而形成的面状构造,岩浆岩原生破裂构造,层节理（L）:流面横节理（Q）：流线纵节理（S）:流线，同时层节理和横节理斜节理,L,Q,S,一、按化学成分的分类,根据SiO

16、2的含量可分为：超基性岩（45%）基性岩（4553%）中性岩（5366%）酸性岩（66%）,第六节 岩浆岩分类与类型,二、岩浆岩的主要岩石类型,碱性程度(碱度)：里特曼指数(K2ONa2O)/(SiO243)（wt）值越大碱性程度愈强。3.3者称为钙碱性岩；3.39者为碱性岩；9者为过碱性岩。,斑岩与玢岩,一般发育于浅成岩和喷出岩中 具有斑状结构玢岩：斑晶为斜长石、暗色矿物斑状：斑晶为钾长石、石英等,根据矿物组合和化学成分分类：1、橄榄岩-苦橄岩类2、金伯利岩类3、霓霞岩-霞石岩类4、碳酸岩类,一、超基性岩,1.橄榄岩苦橄岩类,化学成分上：SiO2含量低，45%，富MgO、TFeO，而贫Na2

17、O、K2O，低Al2O3。矿物成分方面：以铁镁矿物为主，故为超镁铁质岩。地表出露不多，占岩浆岩的0.4，并以侵入岩为主。代表性侵入岩纯橄榄岩，橄榄岩和辉石岩代表性喷出岩玻基纯橄岩，苦橄岩，科马提岩等,一、超基性岩,橄榄岩橄榄岩：超基性深成侵入体，SiO2小于45%主要矿物成分：橄榄石和辉石，次要为角闪石。多呈黑色、深色，粗粒结构、块状构造，比重大。来源：主要来自地幔。其浅成岩的代表是金伯利岩，产金刚石,纯橄榄岩，橄榄石含量在90%以上。,橄榄岩,玄武岩,辉橄岩,2.金伯利岩类,金伯利岩为一种含金刚石的浅成超浅成偏碱性超基性岩，最早发现于南非的金伯利城附近，故而得名。化学成分：SiO2含量在33

18、%左右，挥发分含量高结构特点：多为斑状结构及角砾状构造。矿物：多见橄榄石，镁铝榴石，金云母，铬铁矿，钙钛矿，钛铁矿等,含橄榄石斑晶,3.霓霞岩霞石岩类,里特曼指数9，为过碱性超基性岩矿物成分：霞石和碱性暗色矿物，不含长石分布稀少，通常岩体小，喷出岩更少。与稀土矿产密切相关,4.碳酸岩类,挪威地质学家及矿物学家W.C.布勒格于1921年最早将其引入地质文献。Dawson1960年最早发现碳酸岩熔岩 矿物成分：碳酸盐矿物50%，其它为硅酸盐矿物（SiO220%）类型:包括侵入岩和喷出岩 碳酸岩与沉积岩的碳酸盐岩不同在于其普遍含有稀土矿物,二、基性岩类,SiO2 45-53%根据里特曼指数分类：1.

19、辉长岩-玄武岩类(3.3)2.碱性辉长岩-碱性玄武岩类(3.3),1.辉长岩玄武岩类,化学及矿物成分特征：富MgO、TFeO、Al2O3、CaO。矿物成分：以基性斜长石和辉石为主，常见橄榄石，不含或少含石英和钾长石。镁铁矿物含量：在40%-99%之间，多在70%以下。色率高，比重大。碱质较低：3.3，为钙碱性岩类。,代表性侵入岩辉长岩代表性喷出岩玄武岩 玄武岩在所有火山岩中的分布最广！,基性岩侵入岩-辉长岩,辉长岩基性深成岩的代表。黑色、灰黑色或带红的深灰色。结构构造：中粗粒半自形粒状结构，块状构造，条带状构造。由辉石较多的深色条带和含斜长石较多的浅色条带组成。辉长结构：辉石和斜长石晶形发育程

20、度相近，或均匀为半自形晶粒，或均为他形晶粒，这表明辉石和斜长石同时从岩浆中共结结晶的结果 主要矿物：是斜长石和辉石，次要矿物为橄榄石、角闪石和黑云母。,辉长岩,辉绿岩基性浅成岩，多为岩墙、岩床产出，暗绿色或黑色。成分：与辉长岩相似结构构造：辉绿结构（由较自形的长条状斜长石微晶和他形粒状微晶的辉石等暗色矿物组成的结构）多来自上地幔玄武质岩浆结晶而成,喷出岩-玄武岩(basalt),基性喷出岩代表，分布很广。黑色、绿灰绿色以及暗紫色等气孔及杏仁构造，海底喷发形成枕状玄武岩，斑状结构或无斑隐晶质结构。具斑状结构的玄武岩根据斑晶又分为：橄榄玄武岩：斑晶橄榄石辉石玄武岩：斑晶辉石斜长玄武岩：斑晶斜长石,

21、玄武岩,2.碱性辉长岩碱性玄武岩类,化学及矿物成分特征：化学成分：与辉长岩-玄武岩类SiO2含量相当矿物成分：上以碱性斜长石和碱性暗色矿物富钛辉石、富铁云母为主碱质较高：3.3。常与辉长岩-玄武岩类共生并相互过渡，但分布远不如辉长岩-玄武岩类广泛。,三、中性岩类,化学成分：SiO25366。矿物成分特点：以长石为主，暗色矿物含量30，介于基性岩与酸性岩之间。分类：,1，闪长岩-安山岩类：2，正长岩-粗面岩类：3，霞石正长岩-响岩类：,1，闪长岩安山岩类,化学成分：里特曼指数3.3，为钙碱性系列中性岩类。矿物成分：暗色矿物2035%，常见为普通角闪石，其次辉石或黑云母。浅色矿物70%，主要为中性

22、斜长石，不含或含少量石英。色浅，为中色。,中性岩（闪长岩类）,闪长岩 灰色或灰绿色，半自形中细粒结构，块状构造。主要由角闪石和斜长石组成，次要矿物为辉石或黑云母、钾长石、石英。闪长玢岩 是浅成的闪长岩类岩石，斑状结构，斑晶常为斜长石和角闪石；基质由斜长石和角闪石组成。灰色、灰白色或灰绿色。,闪长岩,闪长岩,(2)安山岩(andesite),中性闪长岩质喷出岩的代表，以在南美Andes山发育而得名。浅灰色、灰色，次生变化后呈灰褐、灰绿等色斑状结构、无斑隐晶结构；块状构造、气孔和杏仁构造。矿物成分主要是角闪石和斜长石。斑晶灰白色为斜长石、角闪石。,安山岩Andesite,羌塘晚白垩世安山岩研究,代

23、表性侵入岩闪长岩代表性喷出岩安山岩 安山岩分布较广，约占24，仅次于玄武岩。,2、正长岩粗面岩类,化学成分：本类岩石酸度与闪长岩一安山岩类相当，也属中性岩类；不同的是碱质含量高，(Na2OK2O)8-12，3.39，碱度上属于碱性岩。矿物成分：碱性长石和碱性暗色矿物及少量似长石。色率：较闪长岩略低，一般20，属浅色岩类。,侵入岩代表,正长岩 浅灰、浅肉红色等。多为中粗粒结构，也有似斑状结构。块状构造。主要矿物:钾长石斜长石，次要矿物为角闪石、黑云母、辉石。,正长斑岩 是中性浅成岩代表。成分与正长岩相当，一般呈小岩体产出。斑状结构，斑晶为钾长石，有时有角闪石、辉石、黑云母。斑晶自形好，基质细。常

24、与铜矿有关,喷出岩粗面岩：斑状结构、隐晶质基质；块状气孔状构造。粗面结构碱性长石微晶平行的定向分布，遇斑晶时绕过斑晶。矿物定向性较安山岩更为明显。,3、霞石正长岩响岩类,化学成分：SiO25366；碱质含量高，(Na2OK2O)10，9，属于过碱性岩。矿物成分：碱性长石和碱性暗色矿物及似长石，不含石英。代表性侵入岩：霞石正长岩不含石英，似长石含量高，使它有别于花岗岩及正长岩。代表性喷出岩：响岩。,四、酸性岩类,花岗岩-流纹岩类 SiO2 66%。常分布于大陆地壳，板块的结晶基底上，因此，被看成是伴随大陆地壳形成的产物I型与S型花岗岩,侵入岩,花岗岩 浅肉红色、灰色等。中粗粒结构、块状构造。主要

25、矿物为石英、钾长石、斜长石，次要矿物为云母、角闪石。钾长石斜长石花岗闪长岩 是中酸性代表。其斜长石含量大于钾长石。暗色矿物为角闪石、黑云母。花岗斑岩 是浅成的花岗岩。肉红色或灰白色，全晶质斑状结构，斑晶主要为钾长石和石英、角闪石或云母少量石英斑岩 是浅成侵入岩。斑状结构，斑晶为石英，基质隐晶质。,玄武岩,花岗岩,花岗岩,流纹岩(rhyolite),酸性喷出岩代表浅色，如灰色、粉红色结晶程度差，基质多为隐晶质或玻璃质组成，主要为长石和石英。斑晶主要为长石和石英，常为具六方双锥晶面的高温石英。具流纹构造。,流纹岩,流纹岩Rhyolite,深成岩矿物含量QAP分类命名图Q石英A碱性长石P斜长石,（四

26、）、火山岩及其主要类型,A、火山熔岩类 基性、中性、酸性B、火山碎屑岩类（本教材归入沉积岩）集块岩类、角砾岩类、凝灰岩类,A、火山熔岩类,超基性苦橄岩（橄榄岩）基性玄武岩（辉长岩）中性安山岩（闪长岩）粗面岩（正长岩）酸性流纹岩（花岗岩）,火山碎屑岩类,火山碎屑岩：火山作用所形成的各种火山碎屑物质经堆积、胶结、压紧或熔结而形成的岩石。成分：火山碎屑物：岩屑、晶屑和玻屑 胶结物：熔岩或沉积物 结构：集块结构(64mm)火山角砾结构 凝灰结构(2mm)构造：似流纹构造和层理,(1)集块岩,主要由粒径64mm的、在火山爆发时被崩碎的岩块经压紧胶结而形成的岩石。按成分可进一步分为：玄武质、安山质和流纹质

27、集块岩。分布在火山口附近,集块岩,(2)火山角砾岩,是由火山作用形成的角砾被压紧胶结而成的一种岩石。角砾粒径2-64mm，含量大于50%。层理不清按角砾成分可分：玄武质、安山质、流纹质火山角砾岩等。,(3)凝灰岩,火山物质占90%以上，碎屑粒径2mm。一般晶屑较少，玻屑较多。岩石颜色极多样。具清楚或不清楚的层理。进一步可分：岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、玻屑凝灰岩等,花岗岩花岗闪长岩闪长岩辉长岩橄榄岩纯橄岩,流纹岩英安岩安山岩玄武岩,SiO2%,侵入岩 喷出岩,等化学成分的侵入岩与喷出岩,花岗岩 闪长岩 辉长岩 侵入岩,流纹岩 安山岩 玄武岩 喷出岩,酸 性 中 性 基 性,大于66%53-66%45-53%小于45%SiO2,等化学系列岩浆岩的分类（根据SiO2含量）,流纹岩,花岗岩,安山岩,闪长岩,辉长岩玄武岩,小 结,岩浆和岩浆岩岩浆岩的分类：依据成分产状（超基性、基性、中性、酸性、碱性）（深成、浅成、喷出）主要岩浆岩的基本特征：矿物成分、结构、构造、颜色,