岩浆作用与火成岩

第四章岩浆作用与火成岩

岩石是由矿物组成的，地壳是由岩石组成的，地壳中的岩石种类繁多，按成固分为三大类。

岩石：岩浆岩——岩浆冷凝形成的

沉积岩——由外力作用在地表条件下形成

变质岩——由变质作用形成

不同的矿产往往何某种岩在有成固上的联系，三大类岩石中均蕴藏有丰富的矿产资源，某些岩石本身就是重要矿产。通过学习重点要求了解三大岩类的形成过程，基本特征何识别鉴定方法，达到能识别常见岩石的要求。

第一节喷出作用与喷出岩

一、岩浆岩浆作用岩浆岩

1、岩浆

是在地下深处形成的具高温、高压并富含挥发份的硅酸盐熔融体。

2、岩浆作用

岩浆的形成、运移直至冷凝成岩石的全过程。

岩石作用侵入作用——岩浆在地下不同深度冷凝成岩的过程。

喷出作呕你岩浆喷出地表，形成火山的作用。

3、岩浆岩

由岩浆冷凝而形成的岩石

岩浆岩:①、侵入岩——由侵入作用形成

②、喷出岩——由喷出作用形成

二、喷出作用与喷发产物

岩浆的作用冲破上覆地层，喷出地表形成火山的做偶那个叫喷出作用。又称

火山作用，其喷发的产物主要有三类。

1、气体喷发物

气体以水蒸气为主，含量常达60℅以上，此外含有CO2 H2S 、S 、CO 、H2、

HCL、NH3、NH4CL、HF等。

2、固体喷发物

气体为光冷凝的岩浆物质；未冷凝的岩浆喷射到空气中冷凝成固体，被气体冲

破的围岩三部分构成，统称为火山碎屑物质。按大小和物质分为：

⑴、火山灰粒径〈2 mm 的火山碎屑物质

⑵、火山角粒径〈2—50mm的火山碎屑

⑶、火山弹〉50mm 在空中动态下冷凝，外形有纺锤型、麻花型

⑷、火山集块〉50mm 块状、大小悬殊、棱角分明

3、液体喷发物（熔岩）

失去了大量气体的岩浆称熔岩，从火山口中流出，呈舌状，沿地面斜坡和山谷

流动，称熔岩流，大面积分布称熔岩被遇地形成陵玖形成熔岩瀑布等

三、岩浆的化学成分，主要由O、Si、AL、Fe、Mg、Ca、K、Na、Mn、Ti等，此外

含H2O、CO2、SO2等挥发，均呈氧化物存在，最多的是SiO2氧化铁、氧化镁等

随SiO2含量变化而变。

根据SiO2的含量，分四种类型：超基性岩浆 SiO2〈45℅

基性岩浆 SiO2 45—52℅

中性岩浆 SiO2 52—65℅

酸性岩浆SiO2〉65℅

超基性岩浆和基性岩浆，由于SiO2含量低，岩浆易于流动、冷却快，常形成大面积的熔岩被，从火山口中溢出，无猛烈爆炸现象，往往形成盾形火山锥，坡度小，如我国五大莲池火山锥。

中性和酸性岩浆SiO2含量高、粘稠度大，往往形成猛烈的爆炸现象，喷发物流动性小，易堆积成较陵的火山锥，如日本富士山火山锥。

四.喷出岩火山碎屑岩凝灰岩

火山角砾岩

火山集块岩

火山焙岩超基性岩石——苦橄岩柯提岩

基性岩——玄岩

中性岩——安山岩

酸性岩——流岩

四．岩浆岩的物质组成

（—）化学成分

组成岩浆岩的主要元素十多种，O，Si，AL，Fe，Mg，Ca，Na，K,Ti，等与岩浆成分不同的是不含挥发份，

岩浆岩中最多的化学元素是氧，在46、6%岩浆岩中的其它主要元素与氧化会物的形成存在，主要有SIO2，AL2O3FeO3FeO MgO CaO Na2O K2O和H2O等占岩浆岩总重量98%上,故称为造岩氧化物.

根据SiO2含量的变化，岩浆岩分为四个基本类型Si02是岩浆岩的主要氧化物，它是反映岩浆的性质和岩浆矿物成分变化的主要因素，根据SiO,2含量的变化，其它氧化物呈有规律民变化，因此，根据SiO2含量的变化，其它氧化物呈有规律地变化，因此，根据SiO 2含量，将岩浆岩分为四类。

超基性岩基性岩中性岩酸性岩

<45% <45-52% 52-65% >65%

化学成分对于鉴定颗粒细小的喷出岩是十分重要的。

（二）矿物成分

组成岩浆岩的常见矿物有十几种，其中最主要的只有七种，称为岩浆岩的造矿物，岩浆岩中长石含量最多，占60%以上，其次石英，因此，长石和石英就成了岩浆岩的鉴定和分类的重要依据之一，另外四种矿物是黑云母，角闪石，辉石，橄榄石。这七种矿物组成了绝大部分的岩浆岩。

1、铁镁矿物（暗色矿物）

辉石，角闪石，黑云母，橄榄石四种矿物化学成分富含Fe,Mg,SiO2含量较低，肉眼观察时，色深，故称不暗色矿物或铁镁矿物。

2、硅铝矿物（浅色矿物）

石英、钾长石、斜长石五种矿物，化学成分富含Si 、AL、SiO2、AL2O3含量较高，不含Fe、Mg，主要为石英和长石类矿物，呈浅色矿物。

3、色率：铁镁矿物在岩浆岩中的可分含量称为色率，色率是肉眼鉴定岩石，确定基本

一、侵入作用概述

侵入作用：地下深处的岩浆向上运移，侵入固围岩石，高能量不足，而在地下某部位冷凝成岩的作用过程。

侵入岩：岩浆在地下冷凝而成的岩石

侵入体：侵入岩具一定规模产状，形成的占据一定空间的实体，称侵入体（岩体），围岩：侵入体周围的岩石

侵入岩：深成岩——5km以下

浅成岩——<5km

由于地壳运动表现为上升受风化剥削作用，侵入体暴露于地表。

1、同化作用与混杂作用

同化作用：岩浆溶解围岩，将围岩改变成为岩浆的一部分称为同化作用。不完全的同化作用称为混染作用。

混染作用：岩浆固同化围岩而改变自己原有成份称为混染作用，同化、混染往往相伴而生，故常称为同化混染作用。（岩浆同化围岩，围岩则污染岩浆，一并称作同化混染作用）

捕孺体：在岩浆和围岩的接触部位常见有围岩碎块未被彻底熔化，称捕孺体。位于岩体边缘直径从几厘米~几十米。

2、结晶分异作用

矿物结晶温度有高有低。因此，矿物从岩粒中结晶析出的次序也有先有后，在

岩浆冷凝过程中，矿物按其结晶温度的高低先后同岩浆发生分离的现象叫结晶

分异作用。

二、侵入岩的产出状态

指侵入体的产出状态主要指岩体的形态、大小、与围岩的接触关系，按其形态不同，常见有如下产状：

1、岩基——是侵入体中规模最大的岩体，一般出活面积大于100km2，有的达几千

km2，平面上多呈长圆形，与围岩不整合接触，通常由花岗岩何闪长岩组成。一般钻机不能打穿底板。

2岩株——与岩基相似，规模比岩基小，出露面积小于100 km2，面积形状一般呈不规则的浑圆状，与围岩接触面较陵，一般认为岩株是岩基的分支。

3、岩墙：岩浆沿围岩裂隙侵入，并切穿围岩屈理而成的

4、岩脉：较规则的板状岩体称为岩墙，如果形态不规则，并有分叉等现象者称为

岩脉。

5、岩床：岩浆沿着围岩层理侵入而成的板状岩体，气厚度从几十厘米~几百米，

延长较大，从基性和超基性中常见。

6、岩盖：岩盖又称岩盘，岩浆侵入于岩层之间时，往往向四周流不远而顶起上覆

盖层，形成底部较平，上部呈穹窿状的圆形岩体，其形成深度较浅。多以中酸

性侵入体常见，其形状与岩盖相反者称岩盘，常为岩浆侵入列层岩之间，其中

央部分在岩浆静压力作用下使底板下沉，形成中央微下凹的盘状岩体，岩盘一

般规模较大，以基性岩体何碱性岩体中常见。

第三节岩浆岩的结构构造

一岩浆岩的结构

（一）概念：指岩浆岩中矿物的结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互间的关

系等。

岩浆岩的结构特点，决定于岩石形成时的物理化学条件。如岩浆的温度、压力、粘度（SIO 含量决定）、冷却速度等，即岩浆岩的结构、构造特点也能反映岩浆岩的生成环境。

化学成分相同的岩石，由于冷凝环境不同，具有不同的结构特征，是鉴定岩浆岩中侵入岩和喷出岩的重要依据。

根据结构的定义，岩浆岩的结构分为：

1，根据结晶程度，分为三种

①金晶质结构——岩石全部为结晶矿物组成，它是在温度下降缓慢，晶体结晶时间充

分而形成的，侵入岩均是金晶质结构。

②玻璃质结构——岩石全部未结晶，由火山玻璃组成，它是岩浆喷出地表后，温

度|、压力迅速降低，使岩浆发生冷却而来不及结晶时形成，是某些喷出岩所具

有的结构，在一些浅成侵入体或次火成岩体的边缘，也可形成玻璃质结构的过

冷却边。

即玻璃质结构即是岩石全部未结晶，呈非晶质结构，肉眼鉴定，端口呈玻璃光泽，

手摸很光滑。但玻璃质岩石在自然界很少见，总是多少有些极小的皱晶，微晶，

在显微镜下才能看到。

③丰晶质结构

岩石由晶质矿物和玻璃质混合组成，多见于喷出岩，在浅成岩和次火山岩体的

边缘部分有时也可见到，主要是岩浆在地下深处光结晶的矿物，随着岩浆上升

到地表附近或喷出地表，迅速冷却形成部分结晶，部分为玻璃质。

2、根据矿物颗粒大小分为两类

①显晶质结构

显晶质结构是用肉眼或放大镜能力能分辨矿物颗粒的结构根据颗粒绝对大小

分为：

粗粒结构粒径>5mm

中粒结构粒径2-5mm

显晶质结构细粒结构粒径0.2-2mm

微粒结构粒径<0.2mm

特别粗大的颗粒叫伟晶结构或巨晶结构。

②隐晶质结构

岩石中矿物颗粒很细，用肉眼或放大镜不能分辨的，但在显微镜下可分辨的

称隐晶质结构，是喷出岩常具有的结构。

隐晶质结构岩石外貌致密，根据断口呈瓷状，与玻璃质岩石区别。

3根据颗粒相对大小分为三种结构。

①等粒结构——岩石中矿物颗粒大小基本相等，为侵入岩具有的结构。

②不等粒结构——岩石中矿物颗粒从大到小连续变化，其最大粒径何最小粒径相差可

以很大。（为浅成岩、喷出岩）

③斑状结构——岩石中矿物颗粒可以明显地分成大小两组，大的叫斑晶，斑晶周围的

为基质，基质为玻璃质或隐晶质（喷出岩、浅成岩），基质为显晶质时为似斑状结

构（侵入岩）。

4、根据颗粒形态（自行准度）分为

自行粒状结构——如辉长岩中的斜长石

半自行粒状结构——如花岗岩中的长石

它形粒状结构——如花岗岩中的石英

以上是从几个不同方面来认识何描述岩浆岩的结构，但在同一个岩石中，可以同时反映三方面的结构特征。如花岗岩多为全晶质颗粒半自行粒状结构。

5、根据矿物颗粒间的相互关系，有：

①、辉长结构——辉长岩中，辉石和斜长石的颗粒近似等粒状，均为半自行或它形，

相互呈不规律的排列，反映辉石何斜长不同时从岩浆中结晶而出。

②、辉绿结构——指煌颗粒较大的辉石何自行程度较好的斜长石相互结合的关系，即

在长石晶体间充填着暗色的辉石，是辉绿岩的典型结构。

反映斜长石先结晶、辉石后结晶，斜长石自行斑状的晶体构成交叉架状空隙中，充填一个他行的辉石。

③、花岗结构——全晶质、半自行、等粒。其特点是铁镁矿物自行程度高，斜长石、

钾长石为半自行、而石英为他行，是花岗岩的典型结构

④、文象结构——钾长石何石英哟规律地相互穿钎何连生，象古代文字，称文象结构。

⑤、条纹结构——条纹长石——钾长石和斜长石互生形成。

⑥、斑结构——指暗色矿物黑云母、角闪石等自行程度好而浅色矿物斜长石，正长石

等自行程度差，充填于暗色矿物的间隙中，为煌斑岩所具有的结构

二、岩浆岩的构造

㈠、概念

指岩浆岩中的矿物在空间的排列及充填方式上所反映的岩石特征。

影响因素同结构相同，构造特征也反映其生成环境。

㈡、常见构造

1、块状构造

岩石中各种矿物颗粒在空间均匀分布，无方向性，岩石结构（如颗粒大小）也均一，侵入岩均具块状构造。

2、流纹构造

喷出地表的岩浆由于成分不均匀，颜色不相同，在其流动时常出现流动条纹，或其中的气孔被拉长呈定向排列。这种在喷出岩中保留的岩浆在地表流动的痕（流纹或拉长的气孔）称为流纹构造。这种构造在酸性喷出岩中最为常见，最典型。因此，酸性喷出岩被命名为流纹岩。实际上在其它类型喷出岩中也常见流纹构造，浅成岩边部也可见，在野外，流纹构造可反映岩浆的流动方向。

3、气孔构造与杏仁构造

岩浆喷出地表后，由于压力突然降低，岩浆中的气体呈气泡逸出，岩浆冷凝后岩石中即保留了气孔的形态，叫气孔构造。

有的岩石气孔极多，以至使岩石呈泡沫状块体，这种岩石有时能在水中漂浮，称为浮岩。

若气孔被石英、玉髓、方解石、绿泥石等此生矿物充填，形状象杏仁体，则称为杏仁构造。

气孔构造和杏仁构造是喷出岩中常见的构造，特别是在喷出岩层的顶部较发育，根据气孔的形状可判断岩浆的性质如：

基性喷出岩的气孔和杏仁多呈球形或椭球形，酸性喷出岩中的气孔和杏仁多不规则，这主要是由于基性岩浆粘度小，酸性岩浆粘度大有关。

第四节岩浆岩的主要类型及常见岩石

二、肉眼鉴定岩浆岩的方法步骤

1、如何确定是侵入岩还是喷出岩

根据结构构造：侵入岩：深沉岩、浅成岩全晶质粗粒

细粒结构

块状构造

喷出岩——具隐晶质、玻璃质、斑状结构、气孔构造、杏仁构造、流纹构造。

2、如何确定是超基性、基性、中性、酸性岩？

①、根据色率。

②、根据矿物成分。

③、喷出岩肉眼难以确定。

第五章外力地质作用与沉积岩

沉积岩是在地表常温、常压的条件下，由各种外力作用综合作用的结果。其物质来源，固结成岩方式，形成的无力化学条件（T、P、介质）均与岩浆岩截然不同。

沉积岩的体积只占地壳岩石总体积的7.9%，但其分布面积却占陆地三大岩类的75%，大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖，沉积岩分布于地壳表层，呈一层的沉积岩不仅记录了重要的地壳发展史，而且含有丰富的矿产，如：煤、石油、及许多金属矿非金属矿产，有很多沉积岩本身即为重要矿产。因此，研究沉积岩具有重要的科学价值和经济意义。

第一节外力地质作用的一般特征

由地球以外的能量引起产生外动力所进行的地质作用称外动力地质作用。简称外

力作用，包括五种作用方式。

一、引起外动力作用的因素主要有大气、水和生物等因素，主要由大气圈、水圈和生物

圈相互作用即对地表综合作用最显著，是改造地表形态和物质成分转化等最主要的外动力。

㈠、大气圈

大气圈是地球的最外一个圈层，由气体组成包围着固体地球，形成一个封闭的圈层称大气圈。

1、特征

成分：主要为氮和氧

厚度：厚度很大，从地面向上达几千公里以上，逐渐向星际空间过度，没有明显的上界，大气逐渐稀薄。

由于受重力的影响，大气在地表附近密度最大，成分也比较复杂，除N和O及少量气体的混合物，还含有水蒸气和尘埃质点，称为空气

在高空中没有水蒸气和尘埃，主要成分为H和He，所以根据大气圈的物质成分和物理状态可进一步分为五个层，其中与人类生活及地质作用关系最密切的是对流层和平流层。

2、分层

对流层特征

位于大气圈的最下部，其顶面高度达10—16km，其厚度随纬度、季节、地形等条件而变化。

对流层中集中了整个大气圈3/4的质量和全部的水蒸气，化学成分主要为N、O氩、CO2、H2O等，是人类和生命物质生存和发展的重要圈层。

对流层的密度、温度和压力随高度增加而减小，由于地球和各处大气密度、温度和压力在垂直方向和水平方向的差异，便产生了大气上下对流和水平运动，形成风云等各种气象变化，它们与其它外动力共同作用，对地球表面形态的演变，改造和发展起到了重要作用，是产生外力作用能量的重要圈层。

3、平流层

4、位于对流层之上，顶界位于地面之上约55公里，其厚度在赤道小于两极，温度随高度

增加而升高，空气稀薄，含水气极少，气流平稳，天气现象较少，飞机在上面飞行，不含受雷雨影响。

在平流层的上部有一臭氧层的存在，绝大部分的太阳紫外线均被它吸收，保护了地球的生态环境。

在波长短于240纳米的紫外线作用下，分子状态的氧气被分解成两个氧原子，这部分紫外线也随之消失，这些氧原子很快重新组成氧分子，其中约有千万千分之一组成臭氧，O3，臭氧能吸收240—290纳米之间的紫外线，并随之分解为氧原子和氧分子O+O2，如此不断分合。使臭氧在臭氧层总能保持一定的浓度，各处浓度不一，含量经常变化。

另外，在平流层之上还有中间层、暖层（电离层），散逸层等，每一层都有自己的物理化学特征

3大气圈的地质意义

1）大气中的成分是许多地质作用得以发生的物质因素，最重要的是氧和二氧化碳。

氧是生命存在的必要条件，是氧化作用发生的物质基础，CO2是植物制造有机体的

物质来源，它直接参与了生物成岩的过程。

2）大气圈是生命的保护层，大气圈中的臭氧层是地球的保护层，被称为“地球外衣”，臭氧层吸收了太阳光线中的大部分紫外线，大大减低了透入地面的紫外线含量，保

护了地面生物免受伤害。

3)由于大气圈的存在，固体地球才不致处于太阳能的直接作用之下，太阳能通过大气进入地面时，1/3的能量消耗于大气的扩散和云层的反射而直接返回太空，其余的能量通过大气吸收后再传导给地面，使地面逐渐增温，因而使地表白天的温度不至于过高，同时，大气中co2 含量尽管很低，但能够‘捕获’从地面辐射出来的一部分热能，使地表在夜晚也不至于过冷，这样地表的温度才不至于像月球一样有3000c的昼夜温差。

4）由于大气层的存在，大量来自宇宙的星际物质，如流星等一进入大气圈，就会产生摩擦燃烧，爆炸，形成大气尘埃，剩余部分落到地面，称陨石，已不能对地球构成威胁。（如1994.7.16日木慧相撞）

5）由于大气的运动形成风（水平对流），是热和水蒸气的传送者，它影响气候，它是塑造地表形态和搬运物质的动力，它飞沙走石，破坏岩石，搬运尘土，形成沙漠和风蚀地貌，它推动海水运动，形成波浪和洋流，影响着海水地质作用的进程，由风引起的地质作用称风的作用。

（二）水圈