“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”有关主题简介 - 中国地质科学院地质
地球科学概论第四章岩浆作用与火成岩
（1）气体喷发物
水蒸汽为主， 另外包括CO2，
H2S，SO2，S， CO，H2，HCl， NH3，HF等
1994年阿拉斯加 Kanaga 火山喷发情景
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
（2）固体喷发物
按照碎屑物直 径的大小可以 分为火山灰， 火山砾、火山 渣（浮岩）、 火山弹以及火 山块等
岩类和SiO2含量/%
超基性岩 基性岩
<45
45~52
中性岩 52~65
酸性岩 >65
主要矿物 成分
浅色矿物
石英 钾长石
富钙斜长 石
富钠斜长 石
暗色矿物
黑云母
角闪石
辉石
橄榄石
产状
结构
构造
喷出岩
玻璃质 气孔、
隐晶、斑状、 杏仁、
细粒
流纹、
块状
金伯利岩
火山玻璃岩（黑曜岩、浮岩） 玄武岩 安山岩 粗面岩
流纹岩
（2）固体喷发物
火山弹
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
（2）固体喷发物
火山块
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
火山碎屑岩
凝灰岩
火山角砾岩
火山集块岩
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
（3）液体喷发物（熔岩）
波状、绳状熔岩
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
块状熔岩
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
一、岩浆岩的构造： 岩浆岩中矿物集合体的形态、大小及其相互关系，反 应岩浆岩的形成条件。
块状构造
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
流纹构造
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
气孔构造 与杏仁构造
《岩浆的形成和演化》课件
火山喷发
岩浆可以通过火山喷发进入大气 层，喷发物包括岩浆、气体和烟 尘等。
断裂和地震
火山地震和热液活动会导致地壳 破裂，岩浆也会顺着破裂口流出。
岩浆的演化和变质作用
结晶分异作用
岩浆最终会在结晶分异作用下分离出不同成分 的矿物质。
动力变质
在地堑形成的过程中，岩浆会对地下的沉积岩 石产生变形和褶皱，形成新的变形岩石。
《岩浆的形成和演化》 PPT课件
本课件将介绍岩浆的组成和运移方式，以及其对地球环境的影响。
岩浆的定义和特征
岩浆是什么？
岩浆是由地下熔融岩石流经火山 口或裂隙，冷凝成为固态岩石的 物质。
岩浆的运移方式
岩浆可以通过火山口喷发进入大 气层或在地下隧道中流动。
岩浆的特征
岩浆具有高温、高粘度、高密度 和易燃等特点。
火山与环境
火山活动会对周围环境造成一定的影响， 如地震活动、山体滑坡、噪音和空气污染 等。
岩浆对地壳和地球威胁人类
岩浆在地质环境中起到重要作用， 有些区域的岩浆含有丰富的矿产 资源。
由于岩浆的高温高压熔融作用对 大气环境和水域有着直接的影响。
火山岩浆喷发可以对人类造成直 接威胁，最关键的是烟雾和火山 灰对人呼吸系统的毒害。
岩浆的形成过程
板块构造理论
岩浆的形成与地球板块运动密切相关，其形成 过程复杂多样。
岩浆的结晶作用
岩浆结晶是指岩浆熔体冷却过程中，矿物质逐 渐结晶并沉淀下来形成的固态岩石。
火山喷发
火山喷发是岩浆形成的重要途径，其作用在于 将地下的熔岩体带至地表。
热液成矿
热液成矿是指热液通过地下流通系统，将矿物 质和金属元素沉积在地层中的过程。
变质作用
岩浆在熔融状态下对地下岩石产生高温和高压 的影响，形成新的变质岩石。
火成岩与岩浆运动的形成与成因
火成岩与岩浆运动的形成与成因地球的深处隐藏着许多神秘的力量和能量，它们在地壳之下不停地运动、演变，在极富破坏性的自然灾害中改变着整个地球的面貌。
其中，火成岩的形成与岩浆运动的成因就是其中一个颇受关注的话题。
在下面的文章里，我们将深入探究这些现象，了解它们的形成和成因。
火成岩的形成火成岩是地球核心与地壳之间的一种中间产物，它是从地球内部的高温高压环境中形成的，具有密度高、稳定性强的特点。
火成岩的形成大致可以分为三个步骤。
首先，火成岩的形成需要源岩。
源岩是指地球内部原始物质，通常是地幔中的低硅酸盐岩石。
在地球内部，源岩处于高温高压状态下，这使得其中的矿物质和化学元素互相作用，产生了许多新的物质。
其次，火成岩的形成需要有地幔柱的上升。
地幔柱是从地幔深处向地表垂直上升的热柱，其中包含了大量的岩石和物质。
当地幔柱向地表运动的时候，地表的温度升高，造成了局部环境的变化。
这些环境变化可以导致岩浆的形成。
最后，岩浆的形成是火成岩形成的关键。
岩浆是地幔柱经过一定的化学或物理作用后，在地表上形成的一种流体体系。
当地幔柱经过地壳时，地壳上的温度和压力条件将引起地幔柱内部的矿物质和化学物质的各种反应，生成岩浆。
岩浆通过地壳上升并冷却，形成了火成岩。
岩浆运动的成因岩浆运动是指在地球内部，由于热与压力的作用，岩石与岩浆在地壳和地球内部中移动向上的过程。
首先，岩浆运动的成因之一是地球内部热量的分布和环流。
地球内部有一个热流环流系统，在此体系中，地球内部的热量和流体动力驱动了岩浆的形成和运动。
地球内部热量的分布和流动在地球表面上表现为火山和地震等许多自然现象。
其次，岩浆运动的成因之二是地壳的构造。
地壳的构造是指地球表面的结构和形态，包括地球表层的地形地貌、岩层的厚度、断裂带的分布和形态等。
地壳构造的不断变化会引起地壳的变形和运动，从而使得地壳上的岩浆发生运动。
最后，岩浆运动的成因之三是地球内部的物质循环。
地球内部的物质循环是指地球内部物质的热对流和物质的不断交换和调节，这种循环是由地球内部高温和高压的环境造成的。
岩浆与成矿概要
侵入岩： 浅成岩 深成岩
（岩1）浆岩岩浆的岩的分分类类命命名名
岩石系列 岩石类型 Si O2含 量 (%) 石英含量
长石种类和含量
超基性岩 <45 无
一般无长 石
橄榄石， 暗色矿物种类和含量 辉石，
>90%
深成岩 浅成岩 喷出岩
中粗粒/似 橄榄岩 斑状结构 辉岩 细粒/斑状 苦橄玢岩
岩浆与成矿
谭克彬 2014年1月11日
主要内容
一、前言 二、岩浆及岩浆岩基本概念 三、岩浆岩研究方法 四、岩浆作用相关成矿分类 五、豆浆机成矿实验 六、矿床实例
一、前言
岩浆活动是地球上最为活跃的作用。 根据相关研究显示，岩浆岩也是地球上 分布最为广泛地岩石，侵入岩占我国陆 地出露面积的10-11%，火山岩占地球表 面出露面积的15%。而与岩浆直接和间 接相关的矿产、矿床达85%以上。
产状、矿物成分、岩石类型、结构构造特 征、包体、岩石化学和地球化学特征等。 （2）研究侵入岩体内外接触带的交代蚀变 作用、同化混染作用以及分异作用特征， 并圈定内外接触带、捕虏体或顶盖残留体 ，测量接触带产状。 （3）研究侵入体的侵入期次、顺序、时代 、就位机制。 （4）研究与围岩和矿产的关系及时空分布 、控矿特征。
火山颈相
火山岩相示意图
（2）侵入岩产状及相
侵入岩产状：
整合侵入体：岩盆、岩盖、岩床、岩鞍 不整合侵入体：岩墙、岩脉、岩枝、岩瘤、
岩株、岩基
侵出岩相：
浅成相（0-3千米） 中深成相（3-10千米） 深成相（＞10千米）
5、岩浆岩分类定名
岩浆岩（火成岩）： 喷出岩（火山岩） 侵入岩
熔岩 火山岩： 火山碎屑岩
霜化(由沸
区域成矿学_岩浆活动(含火山)与成矿
在于 中 低 温 流 体 系 统
靠正常或偏高的区域大地热流供应和维持；
有足够水量和一定的循环深度，因而能“集中” 热量和成矿元素；
主要靠裂隙及破碎带导水，多出现在断裂交汇 部位；
其形成和建立需要一个时间过程。如一个由正 常区域热背景供热（60mW/m2），循环深度达 4 km，发育在裂隙岩体中的地热流系统，约 需10万年时间才能建立完成。
(瑶岗仙)； 3. 多次侵位岩体常伴有大型矿床，如美国Bingham斑
岩铜矿； 4. 多次侵位通道前后一致，垂直分带为主(柿竹园) 5. 多次侵位通道前后不一，水平分带为主 (瑶岗仙)
❖ 空间结构：
火山-侵入岩体的垂向分带 ▪ 玢岩铁矿模式 ▪ 斑岩铜矿模式 ▪ 陆相火山岩中低温热液矿床(银山、浙西
5. 地幔流体是以CO2 ＋H2O为主的超临界流体， 常伴随幔源岩浆活动，多形成高中温热液矿床。 6. 地壳中流体大规模运移、不同构造环境流 体的演化、水岩相互作用
控矿条件
成 地层
矿 构造
地 质
岩浆岩
环 地化
境 流体
直接的 间接的
成矿要素
成矿物质
能量
成
矿
介质(含矿流体) 发
输运通道
生
储矿场所
耦合
谢谢！
大通子系统
C2
新桥子系统
303±33Ma
Re/Os
主要流体系统的流体性状特征
均一温度 d18O
dD
燕山期岩浆 流体系统
海西期喷流沉积 流体系统
石榴石 石英 方解石
石英 重晶石
>560 ℃ 150-417 ℃ 120-361 ℃
128-344 ℃ 97-224 ℃
7.0-10.1 （6） 10.6-15.1 （21） 12.8-17.4 （10）
大火成岩省简介及全球LIPs分布图
大火成岩省简介及全球LIPs分布图大火成岩省（large igneous provinces，LIPs）是个十分宽泛地的地学术语。
一般是指在相对集中的一段地质时期内（一般几个百万年）快速形成的一套巨大体积（>105 km3数量级）的岩浆岩省，分布面积在104 km2数量级，关于其成因学术界众说纷纭。
大火成岩省一般以富镁铁质喷出岩为主，有的具有丰富的长英质矿物组分（Campbell and Hill, 1988; Bryan et al., 2002）形成硅质大火成岩省，并伴有侵入岩，而且LIP分布区下常具有高波速（Vp>7 km/s）下地壳和厚的低速地壳体（LCBs）。
大火成岩省的分类主要根据岩石组分和构造环境。
LIP的产出构造环境多样，包括大陆、大洋和二者边缘，即产出于板块内或者边缘。
LIP 产出构造环境可以是大陆，或大洋，或大陆边缘环境。
它不同于其它正常海底扩张成因，其产出类型多样，包括大陆溢流玄武岩（CFB）及其伴生侵入岩、火山被动边缘、大洋高原、海岭、海山群和洋盆溢流玄武岩。
其中，溢流玄武岩省是在大陆打断过程中，多数沿火山被动边缘（volcanic passive margins）（如Eastern North America, Greenland, Norway, Brazil, Namibia, NW Australia）喷发形成的，也产出于大陆构造环境下（如太平洋西北的Columbia 高原，印度的Deccan，南非／南极洲的Karoo/Ferrar，巴西的Parana，亚洲的Siberian）。
我国幅员虽广，但长期以来国际学术界认为中国只有峨眉山大火成岩省；通过近年来西北地矿所夏林圻等人的工作，天山（中亚）大火成岩省已开始被学术界认可。
然而，国内有关大火成岩省的专著几乎还没有。
LIP成因复杂，现已提出各种LIP成因模型很多，包括地幔柱作用、弧后作用、浅部地幔楔对流、火流星冲击，等等。
普通地质学岩浆作用与火成岩
第三章岩浆作用与火成岩岩石按其地质成因划分为：火成岩、沉积岩、变质岩三大类.火成岩岩浆岩是三大类岩石的主体,占地壳岩石体积的64.7%.它由岩浆冷凝形成,是岩浆作用的最终产物.岩浆作用：指岩浆发育、运动、冷凝固结成为火成岩的作用,包括喷出作用、侵入作用.第一节喷出作用与喷出岩一、岩浆的概念岩浆：地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体.其成分主要为硅酸盐,富含挥发份.岩浆温度一般为800-1200℃.一般存在于地下数公里至数十公里.岩浆是具有较大黏性的流体.影响黏性的因素有：1.化学成分：一部分为Si和部分Al的氧化物,构成络阴离子,基本形式为SiO44-和AlSi3O8-；另一部分为Fe、Mg、Ca、Na、K等金属离子构成阳离子.阴阳离子呈互为消长关系,若阴离子含量高,则黏性大.2.温度：温度高,黏性小.3.气泡与呈溶解状态的挥发物的多少：气泡多,黏性大.溶解状态的挥发物数量越多,黏性小.岩浆黏性的大小和挥发物的含量,决定了火山喷发的猛烈程度.二、喷出作用与喷发产物喷出作用火山作用：岩浆喷出地表、冷凝固结的过程.火山：是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷出地表,而形成的具有特殊机构及形态的地质体.喷发物有气体、固体、液体三类.1.气体喷发物岩浆上升,挥发性成分在围压降低的条件下,会以气体形式分离出来.气体喷发物以水蒸气为主,其含量常达60%以上.此外有CO2,硫化物,以及少量CO、H2、HCl等.气体具有高度活动性,是火山喷发的前导,贯穿火山喷发的始终：①如果气体逸出量越来越多,气体中的硫质成分越来越浓,气体的温度就会越来越高,就是大规模火山喷发来临的预兆.②如果气体逸出量逐渐减少,气体中CO2成分逐渐增多而硫质成分逐渐减少,且气体温度逐渐降低,则意味着火山活动在减弱.2.固体喷发物火山碎屑物：火山的固态喷出物.来源多方面：1火山通道中原先凝固的熔岩；2火山通道周围的围岩；3岩浆喷至空中冷却凝固的产物.火山碎屑物按其性质和大小分类：火山灰——粒径<2mm火山尘——粒径<0.05mm火山砂——粒径0.05-2mm火山灰中含有大量SO2、CO2、氯化物、CH4等气体,具有危害性：①进入人或动物肺部,会导致窒息；②破坏臭氧层；③遮挡太阳光,使地球气温下降、变冷；④高温的SiO2化合物进入飞机发动机,导致发动机停转.2火山砾——粒径2-50mm3火山渣熔渣——粒径数cm-数十cm,多孔洞,似炉渣.4火山弹——粒径>50mm,常见纺锤状、球状、次圆状.5火山块——粒径>50mm,常为棱角状.火山碎屑岩:由火山碎屑物堆积并固结而成的岩石.火山灰→单独成岩→凝灰岩；火山砾+火山渣→火山灰胶结→火山角砾岩；火山块>50mm→火山灰胶结→火山集块岩；火山渣→快速冷凝的岩浆块→浮岩色浅、质轻、浮于水3.液体喷发物熔岩：液体喷发物.熔岩流：熔岩沿地面斜坡或山谷流动,其前端呈舌状.熔岩被：分布面积宽广的熔岩流.岩石导热性差,熔岩的外壳虽已冷凝或基本冷凝,但内部可保持熔融状态,继续流动.故在内部熔体流动的推挤力以及因外壳冷凝而产生的收缩力作用下,熔岩表面常常发生变形.波状绳状熔岩：表面较光滑,呈波状起伏,或扭曲似绳索状.为黏性较小、流动性较强的熔岩所常有.块状熔岩：熔岩表层破碎成大小不等的棱角状块体并杂乱堆积者.为黏性较大、流动性较弱的熔岩所常有.火山：较粗的固体喷发物及熔岩一般就地堆积,在地面构筑起一定规模的山体.火山锥：火山外形似锥体.火山口：锥顶常有圆形洼坑,是火山物质喷溢的出口.火山通道：火山口下有呈管状的通道与地下岩浆的源区-岩浆房相连.火山颈：充填于火山通道上部已冷凝的岩浆.4.火山喷发方式①中心式喷发：岩浆沿管状通道上涌,从火山口中喷出.其火山锥形态在平面上多为圆形或椭圆形.②裂隙式喷发：岩浆沿地壳中狭长裂缝断裂带喷出.喷出岩火山岩：由火山喷发物形成的岩石.包括火山碎屑岩、熔岩.三、喷出岩浆的类型及其喷发特征岩浆中Si02的含量对岩浆的性质及岩浆喷发特征起着决定性作用.Si02含量越高,粘性越大.一般根据Si02含量将岩浆分为4种：①超基性岩浆SiO2<45%富含铁、镁氧化物,缺少钠、钾氧化物；熔岩冷凝速度较快.代表性岩石：科马提岩.②基性岩浆玄武岩浆SiO2：45～52%岩浆温度为1000-1200℃,黏性小.以裂隙式喷发为主；代表性岩石：玄武岩.陆地上喷发：多具波状绳状,少见块状熔岩；海底中喷发：常形成枕状构造.玄武岩常呈黑色,致密,常有气孔,密度较大.由辉石、斜长石组成.与浮岩区别：浮岩颜色较浅、密度较小、浮于水.③中性岩浆安山岩浆SiO2：52～65%岩浆温度为900-1000℃.代表性岩石：安山岩；由中性斜长石与角闪石组成.④酸性岩浆花岗质岩浆SiO2：>65%岩浆温度650-800℃.代表性岩石：流纹岩.由石英、钾长石与钠长石组成.中性与酸性岩浆黏性较大,尤其以酸性岩浆为甚,故喷发常很猛烈.中性熔岩的颜色一般较玄武岩略浅,而酸性熔岩的颜色属于浅色.黏性由小到大：超基性、基性、中性、酸性；颜色由深到浅：超基性、基性、中性、酸性.四、火山喷发的间歇性间歇期长短不一,有的数年,数十年,有的数百年甚至更长.破火山口：比原有火山口大得多的洼地.火山口湖：洼地常积水成湖.根据火山活动的状况,火山可分为：活火山:仍在活动或周期性不断活动的火山；死火山:人类历史以来未曾活动的火山；休眠火山:人类历史上曾经活动过,但长期以来处于静止状态的火山有可能再度活动而变为活火山.五、世界火山的分布1、环太平洋火山带近300余座活火山占全球活火山数的60%以上.这一火山带的位置正好环绕太平洋,因而有火环之称.环太平洋火山带主要喷发中、酸性岩浆,尤其以喷发中性安山岩浆为特征.2、地中海-印度尼西亚火山带阿尔卑斯-喜马拉雅活火山70余座,喷发的岩浆性质从基性到酸性均有.3、大洋中脊火山带洋脊是绵延全球个大洋洋底的山脉,有活火山60余座,分布于大西洋、太平洋及印度洋的洋脊部分.有的火山在水下喷发,有的火山已露出水面,成为火山岛.4、红海沿岸和东非裂谷火山带22座我国活火山有限,主要见于台湾和东北.第二节侵入作用与侵入岩一、侵入作用概述侵入作用：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：侵入作用形成的岩石.侵入体：被周围岩石封闭起来的岩浆固结体.围岩：包围侵入体的原有岩石.根据岩浆侵入深度的不同可分为：深成侵入作用深度＞地下10km：深成侵入体.中深成侵入作用地下3km-地下10km：中深成侵入体.浅成侵入作用深度＜3km：浅成侵入体.二、侵入岩的产状侵入岩的产出状态产状：指其形状、大小、展布方向及其与围岩的关系.根据侵入体与围岩的接触关系分为整合侵入体和不整合侵入体.1、整合侵入体：指与围岩的层理或片理呈平行接触关系的侵入体.按其形态又可分：①岩床：岩浆顺围岩的层间空隙挤入、扩展后冷凝,固结成岩.侵入体呈层状或板状,其延伸方向与围岩层理平行.厚几米-几百米,以基性、超基性岩体为主；②岩盆：平面上呈圆形,顶底面下凹的盆状侵入体,规模一般较大,多由基性岩或碱性岩组成；③岩盖：底部平坦,顶部拱起的透镜状侵入体,规模一般不大,直径3-6km、厚1km±,形成深度一般较浅,以中酸性侵入体为主.2、不整合侵入体：切穿围岩层理或片理的侵入体.常见的有：岩基：规模较大的侵入岩体,一般出露面积>100km2,可达几千km2,平面上常呈长圆形,其上与岩株相连.岩株：规模较大的侵入岩体,但出露面积一般<100km2,平面上近圆形或不规则形,似树干,故又叫岩干；岩墙岩脉：与围岩层理或片理斜交的脉状或板状侵入体,厚一般几厘米-数十米、长数米-数千米；三、侵入岩的主要类型1、超基性岩SiO2<45%主要由橄榄石、辉石和少量的基性斜长石组成,不含石英.代表性岩石：橄榄岩,辉石橄榄岩等,黑色,多具粒状结构,岩石致密,密度大.2、基性岩SiO2：45～52%主要由辉石和基性斜长石组成,基本不含石英.代表性岩石：辉长岩,因辉石呈黑色,斜长石呈白色,故常呈黑白斑杂颜色,粗晶状或似斑状结构,密度较大.3、中性岩SiO2：52～65%主要由角闪石和中性斜长石组成,可含少量辉石或黑云母或石英.代表性岩石：闪长岩,呈黑绿色,粗晶状或似斑状结构,岩石致密,呈块状.4、酸性岩SiO2>65%由更长石、钠长石、钾长石、石英、黑云母或白云母组成,可含少量角闪石.代表性岩石：花岗岩,颜色浅,等状粒、似斑状结构普遍.斑岩：斑晶由钾长石、钠长石和石英组成者；玢岩：斑晶由斜长石钠长石、钙长石组成者.第三节岩浆岩的结构和构造一、岩浆岩的结构岩浆岩结构：指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、形态及晶粒间的关系.可以反映岩浆结晶的冷凝速度、温度和深度.1.冷凝慢,晶粒粗大,晶形完好；冷凝快,晶粒细小,晶形不规则；冷凝极快,形成非晶质.2.结晶早,晶粒较粗,晶形较好；结晶晚,受空间限制,晶粒细小,晶形不规则.1、按矿物结晶程度分：①显晶质结构：由矿物晶粒组成,可用肉眼识别.粗粒结构>5mm中粒结构5～1mm细粒结构1～0.1mm②隐晶质结构：晶粒细小,肉眼看不清楚.③玻璃质结构：未结晶,显微镜下也不能看清.2.按矿物颗粒大小分：等粒结构：矿物颗粒基本相等.不等粒结构：矿物颗粒大小相差显着.大的称为斑晶,小的或未结晶的称为基质.斑晶：晶形较完整,是在高温、深部环境慢慢结晶形成；基质：晶形多不规则,形成于冷凝较快的浅部环境.似斑状结构：基质为显晶质且成份与斑晶相同的不等粒结构.斑状结构：基质为隐晶质或玻璃质的不等粒结构.二、岩浆岩的构造岩浆岩构造：指岩浆岩中矿物集合体的形态、大小及相互关系.1.块状构造：岩石呈均匀的块体.属岩浆岩中最常见的构造；2.流动构造：岩石中柱状或片状矿物或捕虏体彼此平行呈定向排列.表明岩浆边冷凝边流动.流纹构造：火山熔岩中不同成分和颜色的条带,以及拉长的气孔相互平行排列.常见于酸性或中性熔岩,以流纹岩最典型；3.气孔构造、杏仁构造气孔构造：在熔岩中或浅成脉体边缘呈圆球形、椭球形的空洞.杏仁构造：气孔被矿物质填充.4.枕状构造：多见于水下喷发形成的玄武岩、安山岩.5.球状构造：多发育在辉长岩和闪长岩中.6.晶洞构造：常见于碱性花岗岩中.7.层状构造：火山碎屑岩中.第四节岩浆岩的分类一、岩浆岩火成岩化学成分特征岩浆岩中化学元素主要为：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等；总量达99%以上.按氧化物计：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O等.二、矿物成分特征岩浆岩的主要矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等,占99%以上.颜色较浅的称浅色矿物,以SiO2和K、Na、Al硅酸盐类为主,故又称硅铝长英质矿物；如石英、长石等.颜色较深的称暗色矿物,以Fe、Mg硅酸盐类为主,故又称铁镁矿物,如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等.三、岩浆岩的野外识别1.从岩石的产状和宏观特点、岩石结构与构造特征入手：①色率：暗色矿物在岩石中的体积百分含量.超基性岩色率>75,基性35-75,中性20-35,酸性<20.从超基性侵入岩到酸性侵入岩,铁镁质矿物橄榄石、辉石含量逐渐减少,长英质矿物长石、石英含量逐渐增多；颜色由深变浅,密度由大变小.②如果岩石与围岩呈侵入关系且边缘有围岩的捕虏体存在,可以判断是侵入岩.③如果岩石为层状,有气孔构造及流动构造,则是喷出岩.④如果含有火山碎屑岩的夹层,则属喷出岩.⑤如果岩石为全晶质,颗粒粗大,则为侵入岩而且是深成岩；如果岩石是隐晶质或非晶质,则很可能为喷出岩或浅成侵入岩.2.从鉴定岩石中的主要矿物入手：暗色矿物是橄榄石、辉石、角闪石、黑云母,浅色矿物是石英、斜长石、钾长石.①暗色矿物中,橄榄石常呈翠绿色等粒状集合体出现,而辉石或角闪石常呈黑色柱状.橄榄石与石英通常不共生.②辉石与角闪石都是暗色柱状矿物.如果某岩石色率高,以斜长石为主,几乎无石英,则该种柱状矿物多为辉石,否则,为角闪石.③黑云母常为片状,棕黑色.④斜长石与钾长石：白色者常为斜长石,肉红色者为钾长石.第五节岩浆岩的成因一、地球的内热地球是庞大的热库.通过火山喷发、温泉涌出、岩石导热等方式向外散热.大地热流热流：地球内热通过岩石向外传导.它是内热散发的主要方式.常温层：地下某深度以上,温度常年不变.地热增温率地温梯度：深度每增加100m地温增加的度数.一般认为：地下100km深处的温度为1300℃,幔核界面地下2900km温度为3700℃,地心地核中心温度为4500℃.地热在垂直方向上发生变化,同时在水平方向也发生变化.在板块聚集区,热流值高.二、地热的成因1.重力分异说：地球由冷的星际物质相互吸引聚集而成.在地球形成的早期有大量星际物质向地球坠落,撞击释放出的动能转化为热能；同时,地球内部物质按密度进行分异,重者下沉,轻者上浮,位能转化为热能.2.放射热说：地球内热由放射性元素衰变而产生.放射出来的α、β粒子与γ射线被周围的物质吸收转变为热,从而提高物质的温度.三、岩浆的形成岩浆冷凝可形成岩石,岩石融化可形成岩浆.1.温度是关系岩石熔化的基本因素温度从低到高,岩石熔化出的熔融物成分从酸性到基性.2.压力与水分的含量对岩石熔融有控制意义压力阻碍岩石熔化.压力大,会提高岩石熔点,压力小,降低熔点.熔化时有足够水分参加,能降低熔点.分熔部分熔融：同一种岩石在不同温度下可熔出不同成分的熔融体.其中,易熔成分先熔化；温度升高达相当程度后,岩石完全熔化,且熔融物质成分从酸性向基性逐渐发展.呈现出分级熔化的现象.岩浆的三种物质来源：幔源、壳源、壳幔混源.四、岩浆岩多样化的原因原始岩浆仅有少数几种,但岩浆岩的种类众多,是因为新生成的岩浆在其向上升起并逐渐冷凝的过程中要发生多种方式的变化：1.同化作用：岩浆熔解围岩,使围岩改变为岩浆的一部分.岩浆若温度高、规模大,且围岩熔点较低、规模小,同化作用易于发生.捕虏体：混入岩浆中未熔化的岩石碎块.混染作用：岩浆因同化围岩而改变自己原有成份的作用.同化作用和混染作用相伴而生.2.分离结晶作用一种成分的岩浆,在结晶过程中按矿物熔点、比重大小依次结晶出不同成分的矿物,进而依次形成不同种类岩浆岩的作用.美国岩石学家鲍温根据硅酸盐熔浆的物理化学实验等,表明富含橄榄石成分的玄武岩浆,在其温度逐渐降低的过程中,首先形成由橄榄石组成的超基性岩,继而形成由辉石与基性斜长石组成的基性岩-辉长岩,再形成由角闪石与中长石组成的中性岩-闪长岩,最后形成由石英、黑云母、白云母、钾长石与酸性斜长石组成的酸性岩-花岗岩.在分离结晶过程中,矿物是按两个系列结晶出来的.其中一个为连续反应系列,一个为不连续反应系列.连续反应系列：部分先结晶出来的矿物同剩余岩浆之间发生作用,形成在化学成分上连续变化、其内部结构无根本改变的一系列矿物,即钙长石、培长石、中长石、奥长石及钠长石系列；不连续反应系列：形成一系列即有化学成分差异,又有内部结构显着改变的矿物,即橄榄石、辉石、角闪石及黑云母系列.最后,两个系列联合形成一个不连续的反应系列,依次结晶出钾长石、白云母和石英.上述反应过程总称为鲍温反应系列.伟晶岩：残余岩浆聚集在岩浆体的上部或贯入于围岩中,慢慢冷凝结晶,形成矿物晶体特别粗大而且晶形较完好的岩石.常见的伟晶岩由长石、石英以及白云母组成,成分与花岗岩相当,故又称花岗伟晶岩.如果岩石中粗大的钾长石或钠长石晶体包裹着许多较细小的石英,石英的形态呈棱角形或楔形且定向排列,外形似古代的象形文字,称文象结构,其岩石称文象伟晶岩.3.岩浆混合作用指基性岩浆与酸性岩浆之间的混合作用.实质是源自深部软流圈的玄武质岩浆向上注入到位于地壳内的花岗质岩浆之中,从而形成具有壳幔混源性的花岗岩.这种作用是导致花岗质岩石的成分具有多样性的重要原因.。
普通地质学 第三讲 岩浆作用与火成岩2
地球究竟由冷-热，还是由热- 冷，尚是探索的课 题
谢谢！再见!
枕状构造
熔岩遇水淬冷， 可形成形似枕 状的熔岩体，
4.4.火成岩的主要类型
4.4.1.根据Si02含量分类: 超基性岩(ultrabasic rock)、 基性岩(mafic rock)、 中性岩(intermediate rock) 酸性岩(felsic rock)。
4.4.2.岩浆的冷凝环境: 将火成岩分为侵入岩和喷出岩， 再将侵入岩分为深成侵入岩与浅成侵入岩
辉绿岩
闪长岩（Diorite）
花岗岩 GRANITE
花岗斑岩
§ 5 岩浆的形成与地球内热
5.1岩浆的形成
物质来源：地壳岩石和地幔顶部物质. 物理因素：温度、压力、水分 岩浆的成因：
超镁铁与镁铁: 岩浆分异 中酸性: a.岩浆分异
b. 地壳部分熔融.
5.2 地热
地热：来自地下的热流 表现方式：深部对流；浅部通过岩石传导. 称“大地热
流” 单位:微卡/cm2·秒 分布:
洋底：>1.47 地面平均：1. 47 常温层:地表下10多米； 增温层:平均3°C/百米，又叫地温梯度； 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）
5.3. 地热成因
1.) 余热：炽热的星云物质聚集-收缩（地球由热-冷 放热）
2.)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）
鲍温反应系列：美国岩石学家鲍温根据
结晶分异原理，用富含橄榄石的玄武岩实验 得出的结晶规律
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
加拿大地质学会议及阿巴拉契亚造山带野外考察系列报告之五“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”有关主题简介
薛怀民
该年会安排了278个会议报告、167个展板，其中安排在“与大火成岩省(LIPs)有关的岩浆和成矿”主题下的报告28个、展板19，另外有3个报告和1个展板安排在“太古代克拉通和它们的裂谷边缘”主题下，合计与大火成岩省有关的报告和展板共51个，约占了整个年会报告和展板的11.5%，在这次地质年会中占有重要地位。
参加“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”主题学术活动的以加拿大学者为主，另外还有来自美国、俄罗斯、英国、澳大利亚以及中国等国家的学者。
与会的绝大多数学者坚持认为，大火成岩省的含义包括：体积大（>0.1Mkm3）、分布面积广（>0.1Mkm2）、持续的时间短（一般≤5Ma）、形成于板内环境，岩性以溢流玄武岩为主，及相应成分的侵入岩（主要包括镁铁质岩墙群、席状杂岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入体），可能与地幔柱有关。
但部分研究太平洋中几大群岛（主要为夏威夷群岛，另外还有Kerguelen和Tristan）的学者（主要来自加拿大不列颠哥伦比亚大学地球、海洋和大气科学系）认为太平洋上这些热点链代表移动的地幔柱，并据此认为存在长寿命的地幔柱（80~120 Ma）。
另外，也有个别学者将大火成岩省的概念扩大到中酸性岩浆岩分布区。
本次年会“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”主题关注的重点是北美克拉通上前寒武纪的镁铁质岩墙群，尤其是加拿大Wyoming、Superior、Karelia-Kola，以及Hearne克拉通上的太古代和古元古代岩墙群，这是可以理解的，毕竟是加拿大地质学会的年会，而且这些基性岩墙群也是北美大陆上最醒目且最具全球意义的地质现象之一。
其次为以夏威夷群岛晚主，包括太平洋中部的其他与热点有关的洋岛玄武岩。
另外报告的还有格陵兰东部古新世（~56 Ma）的溢流玄武岩、俄罗斯西伯利亚克拉通东南缘中元古代(1020-975 Ma)的镁铁质大火成岩省、北美西部（劳伦西部和北西部，从南边美国的蒙大纳、怀俄明州和爱达荷州扩展到加拿大北西部的新元古代（~780 Ma）Gunbarrel大火成岩省(由空间上分离的岩脉、岩墙及较少的火山岩构成)等。
大规模的放射状岩墙群作为大火成岩省通道体系的关键组成部分在年会上获得了充分认可，且大多数与会学者认为其成因常与地幔柱和大陆裂解相联系。
普遍接受岩浆运动过程首先是在地幔柱的中心区域垂直向上流动，达到浅部后向外侧流动，从岩墙群焦点相外距离最长可达2500 km。
这些放射状岩墙群在其整个长度范围内，可为岩脉、层状侵入体和溢流玄武岩的形成输送岩浆。
另外，也有学者强调大规模的环状岩墙群对于确定地幔柱的中心位置同样具有重要意义，但以前未受到重视，提出这些环状岩墙群的几何形状近圆形或近椭圆形，长轴通常600到1800 km，有些情况下，它们可与大致同时代的放射状岩墙群共同限定焦点；另外一些情况下，没有伴随的放射状岩墙群。
除了根据大规模的放射状岩墙群的会焦点、大规模的环状岩墙群的中心推断地幔柱的中心外，应用地球物理资料帮助辨认和模拟与LIP有关地幔柱中心是会议讨论的内容之一，并且认为是有效的辅助手段之一。
大火成岩省形成镁铁质-超镁铁质岩的过程中能够形成重要的，即使不是世界规模的岩浆硫化物矿床。
一般认为镁铁质-超镁铁质大火成岩省，对应主要的岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿化的是可能的热点。
来自内华大拉斯维加斯大学的Jowitt S.M.教授对全球镁铁-超镁铁质大火成岩省的Ni-Cu-PGE成矿远景进行了分析，提出了岩石地球化学在矿床勘察中的应用，但将我国胶东玲珑金矿的成矿归为与大火成岩省有关则算是对我国地质的一个误读。
令人印象深刻的是加拿大Carleton大学地球科学系的Ernst R.E等人对全球大火成岩省GIS数据库的建立，并利用其帮助确定有关矿产的勘察目标。
早期的大火成岩省数据库集中在大陆溢流玄武岩和海洋高原/海洋盆地溢流玄武岩和相关热点岩浆活动，年龄追溯到260 Ma。
目前计划江GIS数据集拓展到前中生代，年龄追溯到元古代。
这些溢流玄武岩已普遍被侵蚀，露出下伏的岩墙、岩脉和层状侵入体的通道系统。
下一步计划再进一步追溯到太古代，那里有一些大火成岩省已被确定，地球物理数据可以揭示深层结构。
新的GIS数据库还包含相关的硅酸岩浆作用、碳酸盐，金伯利岩和矿床以及解释出的地幔柱中心，相关结构（如裂缝），相关的沉积盆地（与大火成岩省有关的地形）等。
这意味着它是一个基于全球大火成岩省的GIS数据集并及时更新的系统，在寻找与大火成岩省有关岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿化的靶向具潜在用途。