火成岩的产状和相.ppt
地质学第三章火成岩
第三章火成岩岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，是构成地壳及地幔的主要物质。
有些岩石主要由一种矿物组成，称单矿岩。
如天安门前金水桥的大理石，古代称汉白玉，由单一的方解石组成的。
多矿物构成的岩石称多矿岩，自然界绝大多数岩石是由两种以上矿物组成的。
岩石是地质作用的产物，其化学成分、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系。
同时岩石又是地质作用的对象，地球的内、外营力共同对岩石外表形态等进行塑造。
概况地说，岩石是地球发展的产物，其记录了地球发展的历史和规律。
按成因，岩石可以分火成岩 (岩浆岩)、沉积岩和变质岩三大类。
(1) 火成岩(岩浆岩)(Magmatic rocks, Igneous rocks)：它主要是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。
简单地说：由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。
(2) 沉积岩(Sedimentary rocks)：它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。
如砂岩、灰岩。
(3) 变质岩(Metamorphic rocks)：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。
如大理岩、片麻岩等。
就面积而言，沉积岩占75%，火成岩和变质岩共占25％。
就重量而言，火成岩占89%，沉积岩和变质岩分别为5%和6％。
岩浆岩和变质岩又可统称为结晶岩。
三大岩类可以相互转化。
一、基本概念1.火成岩简单地说，火成岩就是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆冷却后而形成的一种岩石。
现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。
火成岩包括两类岩石：一类是由岩浆冷凝结晶作用形成的岩浆岩；另一类是由非岩浆作用形成的(如花岗岩化作用)。
其中，以岩浆岩为主，占地壳总体积的65%。
2.岩浆的概念岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体，是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。
火成岩
火成岩火成岩也叫岩浆岩，顾名思义，它就是由岩浆凝固而成的岩石。
它们是各种各样的结晶质或玻璃质岩石。
有的火成岩在地下就凝固了，有的则是在喷出地表面后凝固的。
火成岩是组成地壳的主要岩石，许多金属和非金属矿藏的生成也都与火成岩有关系，所以人们很重视对它的研究。
需要说明的是，火成岩并不完全是岩浆形成的，如有一部分花岗岩，它们是在高温度下，由其他岩石在固态下发生一些物理和化学变化而形成的。
绝大多数火成岩中只有9种元素，这9种元素又大多以氧化物（某一元素与氧元素发生化学反应后形成的新物质叫氧化物）的形式存在于岩石中，其中最多的是二氧化硅。
二氧化硅是最重要的形成岩石的材料，它与其他材料结合会形成橄榄石、辉石、云母、长石、闪石等多种造岩矿物。
矿物是组成岩石的最小单位。
在形成这些矿物后二氧化硅仍有多余（即过饱和）时，就会出现石英；如果二氧化硅含量不足就可能出现橄榄石或似长石类矿物（如霞石）等；当二氧化硅与其他造岩组分的含量适中，则不出现上述两类矿物，而形成辉石、角闪石和长石等矿物。
这些矿物我们也可以叫它们为矿石。
各种岩石其实就是由这样一些矿物组合而成的。
单纯的一种矿物不能称作岩石。
地下深处好像一个大熔炉，岩浆中的不同成分在那里进行一系列的变化，当它们流动到一些地方，如侵入到岩石的空隙时，便会逐渐冷却下来。
这时，那些矿物们就开始出现结晶，再加上其他各种原因，如温度、压力、成分等等，有的结晶会大些，有的会小些，有的是这样几种矿物结合在一起，有的是那样几种矿物结合在一起。
知道了这一点，我们就基本明白了，地球上所以会有那多种不同的岩石，其实就是在于这些元素或造岩物质的不同组合而形成的。
长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石等都叫硅酸盐矿物，它们都是形成岩石的主要物质，被称为造岩矿物。
火成岩就是由它们再加上一些少量的磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等组成。
这些造岩矿物的化学成分和颜色都各不相同，人们把它们分成两类：硅铝矿物和铁镁矿物。
火成岩的产状
火成岩是由地球深部的岩浆在地壳或地表喷发或侵入形成的岩石。
它们的产状通常可以根据以下因素来描述：
1.火成岩的形成过程：火成岩可以分为深成岩和浅成岩两类。
深成岩是在地壳深部形成的，如花岗岩、玄武岩等；浅成岩则是在地壳浅部形成的，如安山岩、流纹岩等。
2.火成岩的形成环境：火成岩可以形成在陆地或海洋中。
陆地上的火成岩通常形成在火山区域，而海洋中的火成岩则形成在海底火山口或裂谷中。
3.火成岩的形态特征：火成岩的形态特征可以分为火山岩和侵入岩两类。
火山岩通常是由火山喷发形成的，如火山灰、熔岩等；侵入岩则是由岩浆在地壳或地表冷却凝固形成的，如岩柱、岩盖等。
4.火成岩的化学成分：火成岩的化学成分可以分为酸性岩、中性岩和基性岩三类。
酸性岩的主要成分是硅酸盐矿物，如安山岩、流纹岩等；中性岩的主要成分是较多的铝和镁，如花岗岩、玄武岩等；基性岩的主要成分是镁铁质矿物，如橄榄岩、辉石岩等。
总之，火成岩的产状与形成过程、形成环境、形态特征和化学成分密切相关，对于研究火成岩的性质、演化和应用具有重要意义。
普通地质学第三章-火成岩
侵入作用与侵入岩
一． 侵入岩 二． 侵入岩产状 三． 侵入岩类型
第二节 侵入作用与侵入岩
侵入岩
• 侵入作用：深部岩浆向上运移，侵入周围岩石，在地下冷凝、
结晶、固结成岩的过程
• 侵入岩：又叫侵入体，由侵入作用形成的岩石 • 围岩：包围侵入体的岩石
按侵入体形成深度可分为
• 深成侵入岩：深成岩，形成深度>10 km • 中深成侵入岩：中深成岩，形成深度3-10 km
第一节 喷出作用与喷出岩
火山
火山锥顶部有火山物质喷溢的出口，常为圆形坑洼状，称为火山口。 长白山天池
第一节 喷出作用与喷出岩
火山喷发方式
中心式火山喷发
岩浆沿筒状通道上涌，从火山 口喷出，有火山锥
裂隙式火山喷发
岩浆沿断裂带喷出，无火山锥
第一节 喷出作用与喷出岩
几个需要区分的重要概念 • 喷出岩（火山岩）：由火山喷发物形成的岩石，
苏 第一节 喷出作用与喷出岩 必 利 科马提岩 尔 地 区 科 马 提 岩 的 鬣 刺 结 构
苏 第一节 喷出作用与喷出岩 必 利 鬣刺结构 大的橄榄石晶体中发育大量裂缝，所有裂缝被细小的橄榄石和辉石骸晶集合 尔 体充填。 地 区 科 马 提 岩 的 鬣 鬣刺草 刺 结 构
偏光显微镜下的鬣刺结构
切割成一个个六方柱。柱状节理总是与流面垂直。
云南腾冲
第一节 喷出作用与喷出岩
火山
固体喷发物和熔岩就地堆积形成的山体。典型的火山外形似锥状， 称为火山锥。
日本富士山 海拔3776m
第一节 喷出作用与喷出岩
日本富士山 海拔3776m
第一节 喷出作用与喷出岩
火星Olympus山
• 太阳系最高的山， 高度21229m，火 山宽约600km
火成岩
矿物组成 主要造岩矿物是橄榄石、单斜辉石和角闪石。 次要矿物为石榴子石、云母和斜长石等。副矿物有铬铁矿、 尖晶石、钛铁矿、金属硫化物、铂族矿物和磷灰石等。 化学成分 超基性岩在化学成分上属硅酸不饱和系列。除 辉石岩外，SiO2 的含量均小于 45%，Al2O3、Na2O、K2O 含量低， 而 MgO、FeO 含量很高。超基性岩多经蚀变作用，其中 H2O、 CO2 含量往往较高，致使岩石的化学成分变化很大。 矿产 与超基性岩有关的矿产主要是铬铁矿、铜镍矿、钛 铁矿、磁铁矿、铂矿、金刚石等。 代表性岩类有： 侵入岩：深成相 橄榄岩 浅成相 金伯利岩 喷出岩：麦美奇岩 科马提岩 蛇绿岩套
地球上所见到的虽然千姿百 态，五彩缤纷，但根据它们自身的 特点、形成条件不同，可分为火成 岩、沉积岩和变质岩三大类，其中 以火成岩最多，它主要构成了深部 地壳和上地幔，约占整个地壳的 65%。通过对火成岩的研究，可探 讨地球的形成、演化、地壳运动等 一些重要作用。 火成岩---岩浆与火成岩 岩浆（magma） 是指地球深部产生的一种炽热的、粘度较大的 硅酸盐熔融体。岩浆可以在上地幔或地壳深处运移，或喷出地表，它 的主要成分是硅酸盐，还含有大量的挥发组分及成矿金属。岩浆温度 范围为 700-1200℃之间。 火成岩（igneous rocks）的英文名称来源于拉丁文，意为火焰， 一般指由地下深处炽热的岩浆（熔融或部分熔融物质）在地下或在地 表冷凝形成的岩石。火成岩和岩浆成分不完全相同，它是失去了大量 挥发份的岩浆冷凝物。火成岩通常分为喷出岩和侵入岩两类。 火成岩---矿物成分
火成岩的产状和岩相---喷出岩的相
根据火山活动产物的产出形态及岩石特征， 以中心式火山喷发为例岩形成环境，分成以下相 组： 溢流相：粘度较小的岩浆容易流动，常在强 烈喷发后溢出，形成熔岩流或熔岩被。最常见的 溢流相岩石是玄武岩，其次为安山岩。 爆发相：火山强烈爆发而形成的火山碎屑物 在地表的堆积，富含挥发份和粘度大的中、酸性
火成岩
火成岩（IgneousRock）由岩浆（Magma）直接凝固而成。
高温之岩浆在从液态冷却中结晶成多种矿物，矿物再紧密结合成火成岩。
化学成分各异之岩浆，最後成为矿物成分各异之火成岩，种类繁多，细分之有数百种。
如依其含矽量之高低做最简明之分类，火成岩有酸性（Felsic）、中性（Intermediate）、碱性（Mafic），及超基性（Ultrabasic）四大类。
同时火成岩之晶体，因结晶时在地下之深度不一亦有粗细之别；将此分别代表深浅之粗细做为矿物成分以外之另一分类依据。
火山岩在火山爆发岩浆喷出地面之后，再经冷却形成，所以又名喷出岩，由于冷却较快，所以一般形成细粒或玻璃质的岩石。
纹理岩浆岩最明显的分别是纹理，主要与组成晶子（粒子）的大小和形状相关。
粒度根据晶子粒的大小，岩浆岩分成五类：伟晶岩质，有非常大的颗粒晶岩质，只有大的颗粒斑状，有一些大颗粒和一些小颗粒非显晶质，只有小颗粒玻璃状，没有颗粒火成岩标本（图3)晶体结构晶体形状也是纹理的一个重要因素，以此分成三类：全角：晶体形状完全保存。
半角：晶体形状部分保存。
他形：认不出晶体方向。
其中以第3项居多火成岩标本（图4)化学成分岩浆岩以两种化学成分分类：二氧化硅的含量：酸性火成岩含量>66% 中性火成岩含量66%~52% 基性火成岩含量52%~45% 超基性火成岩含量45%~40%石英，碱长石和似长石的含量：长英质：含量很高，一般颜色较浅，密度较低。
铁镁质：含量低，颜色深，而且密度较高。
火成岩标本（图5)物质组成①化学成分。
主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、钛、锰、氢、磷等12种元素组成。
它们被称为造岩元素，约占火成岩总重量的99%以上，尤以氧最多，占总重量的46%以上。
其余所有元素的重量总和还不到1%。
它们常用氧化物百分数表示（表1）。
SiO2是岩浆岩中最重要的一种氧化物，其含量是岩石分类的一个主要参数。
如SiO2含量大于65%的火成岩称酸性岩，含量52%～65%者为中性岩，45%～52%者为基性岩，小于45%者为超基性岩。
岩浆岩(火成岩)
❖ (1)观察岩石的颜色。这里所说的岩石颜色是指岩石的 总体颜色，而不是岩石中某种矿物的颜色。岩浆岩颜 色的深浅，取决于浅色矿物和暗色矿物的相对含量。 暗色矿物由多变少，颜色也随之由深变浅。如果岩浆 岩的颜色较深，一般属于基性岩或超基性岩类若颜色 较浅，则为酸性岩或中性岩类。根据岩石的颜色，就 可以大致确定它是化学成分分类中的哪一类。
例如:
采矿 开采石油 天然气 地下水 兴建水利工程
一、岩浆作用及岩浆岩的形成
❖ 岩浆岩是由以硅酸盐为主要成分，富含挥发 性物质，在上地幔和地壳深处形成的炽热而 粘稠的熔融体冷凝而成的岩石。
❖ 岩浆的成分：硅铝的氧化物构成的络离子； 铁、钙、钠、镁和钾的阳离子。
❖ 岩浆成分、粘性、温度下降速度和冷凝环境 的不同造成多样性。
黑云母 辉石 石英与正长 石总量＜5%
橄榄石 黑云母 角闪石
黑云母 角闪石 基性斜长石
浅————————————————————————深
流纹岩 花岗斑岩
火山玻璃、黑曜岩、浮岩等
粗面岩
安山岩
正长斑岩
闪长玢岩
玄武岩 辉绿岩
少见 少见 少见
花岗岩
正长岩
闪பைடு நூலகம்岩
辉长岩
辉岩 橄榄岩
五 岩浆岩的肉眼鉴定方法
肉眼观察和鉴定岩浆岩，首先应在野外 根据岩石的产状及特征，确定是否属于岩浆 岩。然后观察岩石标本的颜色、矿物成分、 结构、构造等方面的特征，结合岩浆岩分类 表查出岩石的名称。
❖ 岩浆岩的结构特征是划分岩浆岩类型和鉴定 岩浆岩的主要根据之一。
按结晶程度分
❖ 1、全晶质结构：全部由结晶的矿物组成，常 见于深成岩。
❖ 2、玻璃质结构：温度骤然下降到平衡结晶温 度以下形成的，喷出岩特有的结构。
6-8 第三章 岩浆岩的产状和相
岩浆岩的产状和相
主要内容：
一、火山岩的产状和相 二、侵入岩的产状和相
2018/2/7
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岩浆岩产状和相的概念
岩浆岩是以一定形态的岩体产出的，而岩体又是在一定的地质环境及物理化学条 件下形成的，这就是岩浆岩的产状和相的问题。 研究岩浆岩的产状和相，不仅是由于它与岩浆岩的分类命名、结构构造、矿物特 征直接有关，而且也与岩浆岩体所在的深度、构造特点以及岩浆性质、活动方式 等有关，此外还和岩浆岩的形成机理及成矿部位有关。
岩浆岩的产状(occurrence)：主要是指岩浆岩体的 形态、大小及其与围岩的接触关系。 岩浆岩的相(facies)：是指生成环境不同而产生的不 同的岩石和岩体总的外貌和特征。
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岩浆岩体产状类型立体示意图
各种产状的岩浆岩体可以单独出现，但更多的是成群产出。地下深 处的岩基向上可与岩株、岩墙、岩床、岩盘、岩盆、岩鞍等连通， 甚至熔浆喷出地表形成熔岩被、熔岩流和火山锥。
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一、火山岩的产状和相
（一）火山岩的产状 （二）火山岩的相
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（一）火山岩的产状
火山岩以喷出岩常见，喷出岩的产状与喷发类型有关。 常见的喷发类型有两种划分方法：
一种按火山通道的形状分为：熔透式（面）、裂隙式 （线）、中心式（点）；
另一种按近代典型的火山名称分为：夏威夷式、斯通博 利式、乌尔加诺式、布里尼式、卡特曼式等。 前一种分法包括不同时代的火山喷发，后者主要是现代 的中心式喷发的进一步划分。 6
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裂隙式喷发的产状
裂隙式喷发的产状，与岩浆的性质及喷发量有关。 裂隙式喷发，不仅有基性的，也有酸性的；不仅 有熔岩，也有火山碎屑岩；不仅有熔岩被，也有 熔岩流；不仅有熔渣锥，也有熔渣堤；不但可堆 积成正地形，也可爆发成负地形(爆发沟，火山陷 落地堑等)。