地球科学概论第四章岩浆作用与火成岩
岩浆作用与火成岩
岩浆作用与火成岩第一节碰触作用与喷出岩一、岩浆的概念地下高温熔融物质—岩浆岩浆的粘性取决于它的化学成分和温度。
二、喷出作用与喷发产物岩浆喷出地表的作用称喷出作用/火山作用。
1.气体喷发物以水蒸气为主，其含量通常达60%以上。
此外还有CO2、硫化物、硫，以及少量CO、H2、HCl、NH3、NH4Cl、HF等。
2.固体喷发物3.液体喷发物三、岩浆的类型及其喷发特征1.超基性岩浆及其喷发特征2.基性岩浆及其喷发特征3.中性与酸性岩浆及其喷发特征四、火山喷发的间歇性凡在人类历史时期中有过活动的火山成为活火山，在人类历史中未曾喷发过的火山称为死火山。
第二节侵入作用与侵入岩一、侵入作用概述深部岩浆向上运移，侵入周围岩石而未到达地表，称为侵入作用。
岩浆在侵入过程中变冷、结晶而形成的岩石叫侵入岩。
它是被周围岩石封闭起来的三度空间的实体，又可称为侵入体。
包围侵入体的所有岩石称围岩。
1.同化作用与浑然作用岩浆溶解围岩，将围岩改变成岩浆的一部分，称为同化作用。
岩浆因同化围岩而改变自己原有的成分称为混染作用。
同化作用与混染作用是相伴而生的。
2.结晶分异作用一种成分的岩浆按矿物熔点的高低可依次结晶出不同成分的矿物，并依次形成不同种类的岩石，这种作用称为结晶分异作用。
二、侵入岩的产出状态侵入岩的产出状态即产状，指其形态、大小及其与围岩的关系。
1.岩墙2.岩床3.岩盆与岩盖4.岩株5.岩基第三节火成岩的结构与构造一、火成岩的结构火成岩中的矿物的结晶程度、晶粒大小、与形态及晶粒间的相互关系称为火成岩的结构。
二、火成岩的构造1.块状构造2.流动构造3.气孔构造4.层状构造第四节火成岩的主要类型根据火成岩的SiO2含量，可以将火成岩分为超基性岩、基性岩、中性岩及酸性岩。
火成岩
岩墙有时沿一系列裂隙侵入，形成大体平行的岩墙 群（图3-21）。有时火山口的周围形成环状或放射 状岩墙群。 有时多次侵入，形成穿插关系(图3-22）。
3.2.2 火山的构造
火山的构造：火山通道、火山锥、火山口。 火山通道——是岩浆由地下上升的通道。 火山锥——火山喷出物大部分在火山口周围 堆积下来，一般呈圆锥形的堆积体。 层状火山锥（图3-4） 盾状火山 火山口——火山锥顶部或旁侧的漏斗形喷口。 破火口 火口原 火口湖
五大莲池火山
火山锥示意图
侵入岩产状图
捕虏体
捕虏体的形成示意图
3.3.1.2 岩基 岩基的特点
面积和深度： 出露面积很大，一般大于100km2，甚 至可超过几万平方千米，向下延伸可达10—30km。 岩石种类： 多由花岗岩类岩石构成；其长轴方向常平 行于褶皱山脉，构成褶皱山脉的核心。 特征：岩体切穿围岩层理，呈不谐和关系；围岩常有 显著的变质现象；有捕虏体存在。 捕虏体——被挤碎的围岩碎块常常堕入岩体中，称为 捕虏体（图3-18中1）。 实例：我国各大山脉如天山、昆仑山、秦岭、祁连 山、大兴安岭以及江南丘陵等都有不同时代的花岗 岩岩基出露。
岩浆的化学分类
岩浆的化学分类（据 SiO 2 的百分含量） ： 岩浆种类 超基性岩浆 基性岩浆 中性岩浆 酸性岩浆 形成温度 ＞1200℃ 1000~1200℃ 900~1000℃ 700~900℃ 挥发组分 粘度 含量 多 小
火成岩总结.
❖色率-暗色矿物在火成岩中的体积百分含量。
2. 矿物的含量及作用分类 ❖主要矿物：指在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称 上起主要作用的矿物。 ❖次要矿物：指在岩石中含量少于主要矿物的矿物。 ❖副矿物：指在岩石中含量很少，在一般岩石分类命名中 不起作用的矿物。
3、矿物的成因分类 （1）原生矿物：在岩浆结晶过程中所形成的矿物，如橄榄石、 辉石、角闪石、云母、长石、石英等。也包括部分岩浆作用晚 期析出的富含挥发份的矿物，如电气石、萤石等。 （2）他生矿物：一般在正常的岩浆岩中不出现，多半是由于 岩浆同化了围岩和捕虏体使其成分发生变化而形成的。如钙铁 榴石、硅灰石等。堇青石、红柱石等富铝矿物。
绪论
一、岩石及岩石学
1.岩石 概念：岩石是天然产出的由一种或多种矿物（包括火山玻 璃、生物遗骸、胶体〕组成的、具有一定结构构造的矿物 集合体。 它是组成地壳及地幔的固态部分，是地质作用的 产物。
岩石概念强调： (1) 必须是天然产出的、固态的，例如固结的水 泥、陶瓷、石油等不是岩石。 (2) 有稳定的外形，须具有一定的结构和构造， 例如土壤，不是岩石。 (3) 是矿物的集合体，说明岩石的组成单位是一 种或者多种矿物。 (4) 少数的岩石，由火山岩中的火山玻璃、沉积 岩中的胶体、生物遗骸，也是岩石。
（二）微量元素 总量<1%,或称痕量元素
岩浆作用和火成岩
2.岩墙和岩脉--与围岩岩层斜交的脉体。
3.岩基--规模较大的侵入岩体。 4.岩株--规模比岩基小的深成侵入岩体。
熔岩被
火山锥 熔岩流
岩基
岩株
岩盖，规模小，多为酸性和碱性
5.岩盆--平面上呈圆形,顶底面下凹。 6.岩盘<岩盖>--上凸下凹。
岩浆岩产状类型立体示意图
第三节 火成岩的结构与构造
溢出基性熔岩,呈熔岩被产出。
深大断裂
裂隙式喷发
中心式喷发：岩浆从近于圆筒形的
火山通道喷出地表。
中国新生代火山岩分布图
三、岩浆的类型及其喷发特征 超基性岩浆
根据SiO2含量
基性岩浆 中性与酸性岩浆
SiO2 % ---------45-----------52-----------65---------超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩
● 岩浆演化的基本过程是通过分异作用和 同化作用，由少数几种岩浆形成多种多样的 岩浆岩。 ●在适宜的条件下形成一定的矿 床。
原生岩浆来源于地壳和上地幔的一定深 度的、温度很高、炽热的、粘稠的、天
然的、以硅酸盐为主，含有少量固体和
气体的熔融体。 因此，不同成分的 岩浆形成所要求的 温度、压力、水分 以及岩浆的成分和 原始岩石成分之间 的关系不同。
第三章 岩浆作用与岩浆岩
第一节 喷出作用和喷出岩
第二节 侵入作用和侵入岩 第三节 火成岩的结构和构造
第四节 火成岩的主要类型 第五节 岩浆的形成与地球的内热
第一节 喷出作用与喷出岩
一、岩浆和岩浆作用的概念
1、岩浆：是地下深处形成的高温高压
熔融体,其成分主要为硅酸盐,富含挥发 份。
岩浆温度： 700--1300℃。
火成岩
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（五）近代火山分布规律
全世界大约有2000座死火山，516座活火山 全世界大约有2000座死火山，516座活火山 2000座死火山 F.M.巴拉德），大体呈带状分布 巴拉德），大体呈带状分布： （据F.M.巴拉德），大体呈带状分布： 自板块构造理论建立以来， 自板块构造理论建立以来，很多学者根据板块 理论建立了全球火山模式： 理论建立了全球火山模式：
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二、 喷出作用（火山作用） 喷出作用（火山作用）
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（一）火山活动 火山活动情况一般分为： 火山活动情况一般分为： 活火山——现在尚在活动或周期性不断活动 活火山——现在尚在活动或周期性不断活动 的火山； 的火山； 休眠火山——有史以来曾经活动 有史以来曾经活动， 休眠火山——有史以来曾经活动，但长期以 来处于静止状态的火山； 来处于静止状态的火山； 死火山——史前曾经喷发 史前曾经喷发， 死火山——史前曾经喷发，但有史以来未活 动的火山。 动的火山。 火山活动都是地壳运动的一种形式 。
花岗岩
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四、主要岩浆岩 超基性岩类； 超基性岩类； 基性岩类； 基性岩类； 中性岩类； 中性岩类； 酸性岩类； 酸性岩类； 碱性岩类； 碱性岩类； 火山玻璃岩类。 火山玻璃岩类。
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（一）超基性岩类（橄榄岩—金伯利岩类） 超基性岩类（橄榄岩—金伯利岩类）
橄榄岩
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等粒结构 不等粒结构 似斑状结构 斑状结构
自形结构 半自形结构 他形结构
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二、岩浆岩的结构和构造
常见结构 块状结构 条带状结构 流纹结构 气孔结构 杏仁结构 枕状结构 常见于岩石 各类侵入岩 酸性喷出岩（流纹岩） 酸性喷出岩（流纹岩） 基性喷出岩（玄武岩） 基性喷出岩（玄武岩） 海底基性喷出岩（ 海底基性喷出岩（玄 武岩） 武岩）
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。
岩浆作用与火成岩
4. 红海沿岸与东非火山带
安山岩线：太平洋周围以安山岩分布来划分中酸性和 基性两系列岩石的岩相地理界线。
第二节 侵入作用与侵入岩
一、侵入作用 (intrusion)
1. 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。
2. 侵入岩：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：
地下热水出露地表就形成温泉。地下热水通常分为低温热水 (20-40℃)，中温热水 (40-60℃)、高温热水 (60-100℃) 和过热
岩浆的形成与地球的内热
第一节 一、岩浆及其成分
喷出作用与喷出岩
1. 岩浆 (magma)概念：
是在地下深处形成的具有高温、高压、熔融状态的物质； 富含挥发组分且具有粘性
形成深度：地表以下50-200km 温度：650-1400℃ 压力：n×105Pa 成分：主要是SiO2 挥发分：水蒸汽，SO2、H2S
6. 火山喷发方式及其地貌形态
裂隙式喷发：岩浆沿断裂溢出，固体喷发物较少。形成熔岩 流、熔岩被、熔岩高原
中心式喷发：岩浆沿管状通道上涌，从火山口中溢出。形成火 山锥 (坡度2-4度，小于15度)，火山口湖—天池、地池。
夏威夷火山景观
正在海岛上喷发的中心式火山
火山：较粗的火山喷发物及熔岩就地堆积，形成山体
似斑状钾长花岗岩（广东南岭）
4. 按矿物颗粒之间的关系划分结构
辉绿结构：自形晶较好的斜长石之间形成三角 辉长结构：辉石和斜长石晶形发育程度相似，或 空隙，其中充填单个的他形辉石颗粒 均为半自形晶粒，或均为他形晶粒
二、火成岩的构造
指岩石中矿物集合体的形态、大小及相互关系
1. 侵入岩的构造
块状构造
火成岩与岩浆运动
内动力地质作用内部地质作用是指主要由地球内部能量引起的地质作用。
它一般起源和发生于地球内部，但常常可以影响到地球的表层，如可以表现为：构造运动，地震作用，岩浆作用，变质作用等。
岩浆作用简介地壳深部（至上地幔顶部）高温熔融岩浆的发生、发展、演化直至冷凝固结成岩的整个地质作用过程。
内动力地质作用的一种。
地壳深处的岩浆具有很高的温度和压力，当地壳因构造运动出现断裂时，可引起地壳局部压力降低，岩浆向压力降低的方向运移，并占有一定的空间，或喷出地表。
岩浆在上升，运移过程中发生重力分异作用、扩散作用，同围岩发生同化作用、混染作用；随着温度的降低，发生结晶作用。
在结晶过程中，由于物理化学条件的改变，先析出的矿物与岩浆又发生反应产生新的矿物；温度继续降低，反应继续进行，形成有规律的一系列矿物，称为鲍温反应系列。
岩浆在运移过程中，由于分异、同化混染等作用，不断地改变本身的物质成分。
岩浆在地壳内部活动、演化直至冷凝成岩的过程称为侵入作用，喷出地表后冷凝成岩的过程称为岩浆喷出作用。
岩浆作用的结果形成各种火成岩及其有关的矿产。
浆形成、运移、演化和固结的过程。
岩浆形成于地下深处，在温度和压力变化时，开始向压力较小的方向运\移。
在运移过程中不断演化，改变其成分和物理化学状态。
当上升到地壳的中、上部或地表时凝固，形成火成岩。
岩浆作用包括侵入作用和喷出作用。
侵入作用是岩浆由深处上升到浅\处的过程；喷出作用是岩浆喷出或溢出地表的过程。
在岩浆作用中，原来岩石成分常发生变化(演化)，最重要、最普遍的演化机理是岩浆分异作用和岩浆同化(混染)作用。
岩浆分异作用原来成分均一的母岩浆，受温度、压力、氧逸度等物理化学条件的影响，形成不同成分的派生岩浆及岩浆岩的作用。
岩浆分异作用的主要方式如下。
结晶分异作用指岩浆在冷却过程中不断结晶出矿物和矿物与残馀熔体分离的过程。
又称分离结晶作用。
分离的原因主岩浆作用要是：重力作用。
早结晶出的矿物下沉于熔体的底部，晚结晶出的矿物堆积于其上，形成有不同矿物组合的具垂直分带现象的层状侵入体，又称火成堆积岩，其下部为超镁铁岩(橄榄岩、辉石岩等)，向上依次变为辉长岩、长岩、闪长岩，甚至花斑岩等，具层理构造及堆积结构，剖面上常见成斜分重复出现的韵律层理，偶尔见交错层理。
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（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
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
层状构造
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
第四节 岩浆岩的主要类型
物理性质：高温 （650－1400℃） 、高 压（可达几千大气 压）、粘稠
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
岩浆作用：岩浆的形成、运移、聚集、变化以 及冷凝的全部过程。
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
二.喷出作用与喷发产物
墨西哥科利马 火山喷发，2002
富尔奈斯火山位于西南 印度洋的留尼汪岛上， 自2006年8月30日起开始 喷发 地球科学概论第四章岩浆作用与火
浅成岩 伟晶、细晶 块状 等
各种脉岩类（伟晶岩、细晶岩、煌斑岩）
深成岩
隐晶、斑状、 细粒
中粒、粗粒、 似斑状
块状 苦橄玢岩 辉绿岩 闪长玢岩
地球科学概论第四章岩浆作用与火
块状 橄榄岩 成岩辉长岩 闪长岩
正长斑岩 正长岩
花岗斑岩 花岗岩
黑曜岩：是一种酸性火山玻璃岩，黑色或 红黑色，有光滑而标准的贝壳状断口
第三节 岩浆岩的结构和构造
一、岩浆岩的结构：
岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小与形态及晶粒间 的相互关系
粗粒 中粒 细粒
>5mm 1-5mm 0.1-1mm
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
显晶质结构
隐晶质结构
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
斑晶与基质
斑状结构与似斑状结构
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
熔岩流
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
熔岩被
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
熔岩瀑布
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
三.火山喷发的类型
裂隙式火山喷发
Kilauea volcano, Hawaii in 1992
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
中心式火山喷发
Augustine volcano in Alaska on March 27, 1986
第三章 岩浆作用与火成岩
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
第一节 喷出作用与喷出岩
一.基本概念
岩浆：岩浆是在地壳深处或上地幔形成的、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 。
化学成分：硅氧化 物、铝氧化物、金属 阳离子，挥发组分 （H2O,CO2,H2S等）
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
浮岩：是一种多气孔的玻璃质岩石，状似 炉渣，颜色多为白色、灰白色，质轻，多产 于酸性熔岩上部或火山碎屑中
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
金伯利岩：斑状结构，斑晶为橄榄石、金云母、石 榴子石等。基质为细粒及隐晶质，常以岩筒、岩脉形 式出现，是金刚石的主要母岩。
四.岩浆的类型及其喷发特征
中性（SiO252％~ 65％ ） 及酸性岩浆（SiO2>65
％ ） ：岩浆粘性大，喷发 猛烈
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
五.世界火山分布
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
第二节 侵入作用与侵入岩
一、概念： 侵入作用： 岩浆由地下深处向上运移，未达 到地表而在地下占据一定空间并冷凝的过程 侵入岩（侵入体）：侵入过程中冷凝结晶成的岩石 围岩：包围侵入体的原有岩石 同化作用： 岩浆熔解围岩，将围岩变成岩浆的一部分 混染作用：岩浆因熔解围岩而改变自身成分的过程
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
四.岩浆的类型及其喷发特征
超基性岩浆（SiO2<45％）：
富含Fe、Mg氧化物，缺少K、Na氧 化物。科马提岩
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
四.岩浆的类型及其喷发特征
基性岩浆（SiO245％~
52％ ）：裂隙式喷发多见， 中心式则形成盾状火山锥
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
Mayon Volcano, Philippines, 15 September 1984
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
（2）固体喷发物
火山灰
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
（2）固体喷发物
火山砾
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
（2）固体喷发物
火山渣 （浮岩）
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
苦橄玢岩：以辉石和 橄榄石为主，或含少量 富钙斜长石，细粒或斑 状结构。
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
橄榄岩：主要由辉石和橄榄石组成，多为中粗粒结构。
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
辉长岩：主要矿物是富钙斜长石和辉石，还有少量橄榄 石和角闪石，颜色为黑色或灰黑色，中、粗粒结构，块状 构造。
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
结晶分异作用：一种成分的岩浆按照矿物熔点高低依 次结晶出不同成分的矿物，并依次形成不同岩石的过程
地球科学概论第四章岩浆作用与火 成岩
二、侵入岩的产状： 侵入岩的产出状态，指其形态、大小及与围岩的 接触关系等。
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侵入岩的产状
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