结晶分异作用和鲍文反应序列
普通地质学复习重点
第一章绪论地质学的研究对象：地球，研究地球的物质组成、结构构造、地球形成与演化历史以及地球表层各种作用、各种现象及其成因的学问。
内容：1.地球的物质组成2.地球的结构和构造3.地球的动力地质作用4.地球的形成和演化历史5.与社会经济发展相适应的工程技术方法；研究特点：时间漫长，空间广阔，现象复杂，无法再现。
研究方法：搜集资料，调查研究，归纳分析，实验模拟验证，总结推导提出假说，反复验证和修正假说，最终形成规律性和理论性的认识第二章地球1、球粒陨石：由1-2mm直径的玻璃质小球粒所组成。
放射性同位素方法获得其形成时代为45亿年。
重力异常：把地球作为一个均匀球体，以海平面为基准计算出来的各地重力值，称理论值，当实测重力值与理论计算的重力值不一致时，称重力异常。
地温梯度：单位深度里温度的变化量。
每深度增100m，增加的地温值，一般地区为3℃/100m。
磁偏角：地磁北极与地理北极之间的夹角。
磁倾角：磁针的空间位置与水平面之间夹角叫磁倾角。
磁场强度：使磁针偏和倾的磁力大小的绝对值叫磁异常：当实测磁场与正常磁场不一致时岩石圈：软流圈以上的部分，均为固态物质，具有较强的刚性2、陨石的概念及其分类：天外星体的残骸称陨石，即流星超高速冲入地球大气层后未被烧尽，到达地表的残骸。
可分石陨石、铁陨石、石-铁陨石等。
3、地磁场三要素：磁偏角、磁倾角、磁砀强度4、地球的外部圈层：大气圈、水圈、生物圈5、地球内部的圈层构造及其分界面：莫霍面以上的部分称为地壳，以下为地幔。
古登堡面是具有高密度的固体地幔与具有液体性质的外核之间的界面（核幔界面）。
康拉德面(此界面将地壳划分为上、下两个不同密度的层圈，上部为花岗质上地壳，下部为玄武质下地壳。
上下地幔界面此界面将地幔分为上下两部分，分别称为上地幔和下地幔。
上地壳——康拉德面——下地壳——莫霍面——地幔——岩石圈与软流圈界面——软流圈上地幔——上下地幔分界面——下地幔——古登堡面——地核外核——内外核过渡带——内核——6371km(地心)6、地球表面形态特征：陆地地形(山地，丘陵，平原，高原，盆地,，洼地)、海底地形（大陆边缘，大洋盆地，洋中脊）第三章地壳的物质组成1、克拉克值：元素在地壳中相对平均重量的百分含量。
夏邦栋版普通地质学要点整理很详细的
普 通 地 质 学 要 点 整 理书目：夏邦栋《普通地质学》，1995年，地质出版社整理依据：1 中国科学院研究生院普通地质学考试大纲2 中国科学院地球环境研究所普通地质学考试大纲目录第一章 绪论 (1)第二章 矿物 (1)第三章 岩浆作用与火成岩 (2)第四章 外力作用与沉积岩 (3)第五章 变质作用与变质岩 (4)第六章 地质年代 (5)第七章 地震及地球内部构造 (5)第八章 构造运动与地质构造 (6)第九章 海底扩张与板块构造 (7)第十章 风化作用 (8)第十一章 河流及其地质作用............9 第十二章 冰川及其地质作用............10 第十三张 地下水及其地质作用.........11 第十四章 海水的地质作用...............12 第十五章 湖泊及沼泽的地质作用......12 第十六章 风的地质作用..................13 第十七章 块体运动........................14 第十八章 行星地质概述..................14 第十九章 地球的演化.....................15 第二十章 人类社会与地质环境.........15 附 录 真题举例........................15 卷 后 语 (17)第一章 绪论（略）第二章 矿物第一节 元素1 元素的定义：由同种原子组成的物质统称元素。
2 半衰期：某一放射性元素蜕变到它原来数量的一半所需要的时间。
3 克拉克值：元素在地壳中的平均质量分数%，也即地壳元素的丰度。
4 八大元素：O ，Si ，Al ，Fe ，Ca ，Na ，K ，Mg第二节 矿物的概念 与 第三节 矿物的主要性质1 矿物：自然产出且内部质点排列有序的固体。
2 晶体：内部质点在三维空间周期性重复排列的固体。
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地质学 名词解释
名词解释1.地质学：地质学是以地球为研究对象的一门自然科学，当前地质学主要是研究固体地球的表层——岩石圈，研究其物质组成形成分布及演化规律研究地球内部结构地表形态及其发展变化规律。
2.地温梯度：深度每增加100米所升高的温度叫做地温梯度。
3.重力异常：实际上各地测量的重力值不等于理论值这种现象叫做重力异常。
实测值大于理论值叫做正异常，反之负异常。
4.克拉克值：某种元素在地壳中分布的重量百分比叫做克拉克值。
5.地质作用：把引起地壳的物质组成内部结构和表面形态不断运动变化和发展的各种自然作用称为地质作用。
6.岩石圈：地球圈层构造的表层由固体的岩石组成，又称为岩石圈（包括地壳及部分上地幔）。
7.软流圈：地震波波速突然降低的地带。
8.矿物：矿物是在各种地质作用下形成的自然元素的单质或化合物。
9.岩石：岩石是在各种地质作用下并在一定地质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素的单质或化合物。
10.风化作用：暴露于地表的岩石因长期受到o2 co2 水以及生物等影响而发生化学分解和机械破碎的作用或过程称为风化作用（物理分化化学分化生物化学分化）。
11.风化壳：残积物和经生物风化作用形成的土壤层等在陆地上形成的不连续薄壳称为风化壳。
12.条痕：将矿物在白色无釉瓷板（条痕板）上划擦后留下的矿物粉末和颜色称条痕。
13.解理：矿物晶体受力作用后沿一定方向裂开成一系列光滑平面的性质称解理。
14.岩层：岩层是指由两个平行或接近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石。
15.鲍文反应序列：岩浆在冷却时主要造岩矿物的结晶析出遵循一定的顺序可划分为斜长石的连续反应系列和暗色矿物的不连续反应序列，被称为鲍文反应序列。
16.地层：某一地质时代形成的岩层或岩石组合（包括沉积岩岩浆岩和变质岩）17.地质构造：地质构造是在各种内外动力地质作用下形成的岩石变形产物，具体表现为岩石的弯曲变形（塑性变形产物）和断裂变形（脆性变形产物）等。
18.沉积岩：沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一是在地壳表层条件下，由风化作用生物作用和火山作用的产物经过搬运作用沉积作用及沉积后作用而形成的一类岩石。
岩浆岩中矿物的结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系
岩浆岩中矿物的结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系孟宝航地球科学学院学号：200901010426摘要主要介绍了岩浆岩中主要造岩矿物的结晶顺序对岩石结构的影响。
内因与环境因素在矿物结晶过程中的物质成分的变化以及不同矿物结晶的先后次序的作用。
最后分析了矿物结晶顺序的主要控制因素。
关键词矿物结晶顺序鲍文反应序列岩石结构在鲍文反应序列中，矿物被分为连续序列和不连续序列两个分支。
然而现在越来越发现在不连续序列中存在着类质同像的连续序列，同样在连续序列中也存在着不连续的反应。
考虑到岩石结构中矿物之间的关系特点，在这里将矿物按照化学成分分为暗色的铁镁矿物和浅色的硅铝矿物，进而用来说明岩浆岩中矿物的结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系。
一暗色矿物结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系。
根据鲍文反应原理，矿物的大致结晶顺序为橄榄石，辉石，角闪石，黑云母。
1.矿物中化学成分的演化方向以橄榄石为例，由于铁逐渐代替镁的类质同像，化学成分由富镁到富铁演化。
Fo－Fa（镁橄榄石－铁橄榄石）系统相图在金伯利岩中表现为橄榄石的多世代结构。
例如在一岩石中，第一世代的橄榄石多呈浑圆形卵斑，成分为Fo90以上；二世代的主要为自形斑晶或显微斑晶，Fo82为贵橄榄石；第三世代的一般为自形微晶分布于基质中。
2堆晶结构由于岩浆分异作用中的分离结晶作用，在层状超基性岩，基性岩中橄榄石，辉石经常呈规律性的呈似层状产出。
例如在金川铜镍硫化物矿床中金川岩体主要由含二辉橄榄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩和橄榄辉石岩组成, 岩相学观察表明主要造岩矿物的结晶顺序为: 橄榄石—斜方辉石—单斜辉石—斜长石。
同时对其进行MELTS 模拟计算表明金川岩体母岩浆的分离结晶经历了两个阶段, 在深度约为10. 9~ 12. 5km 的深部岩浆房经历了约5%的橄榄石以及约4%的斜方辉石分离结晶, 并伴随硫化物熔离。
在重力作用的影响下, 橄榄石、斜方辉石和硫化物向下沉降, 形成由下至上的分层: 橄榄石-斜方辉石- 硫化物- 硅酸盐熔浆层, 橄榄石- 斜方辉石- 硅酸盐熔浆层和硅酸盐熔浆层。
简述鲍文反应序列及共生组合规律
简述鲍文反应序列及共生组合规律
鲍文反应序列（Bowen Reaction Series）是描述岩浆或岩石冷却过程中矿物相变顺序的一种理论模型。
它是根据矿物的结晶温度排列而成的。
该序列分为两个分支：高温侵入岩矿物的结晶顺序和低温侵蚀岩矿物的结晶顺序。
在高温侵入岩矿物的结晶顺序中，首先结晶的是镁铁橄榄石（olivine），然后是脉石质辉石（pyroxene），再是斜长石（plagioclase）和正长石（orthoclase），最后是石英（quartz）。
此外，还有其他一些辅助矿物的结晶顺序。
而在低温侵蚀岩矿物的结晶顺序中，首先溶解的是石英，然后是斜长石，接着是脉石质辉石和镁铁橄榄石。
共生组合规律指的是在一定的地质条件下，不同矿物之间会以特定的组合形式共存。
这种共存关系是由于各种矿物对温度、压力、化学成分等条件的敏感性不同所导致的。
在岩浆结晶过程中，不同矿物的共生组合规律可以用来推断岩浆的成因和演化历史。
例如，当斜长石与石英共存时，可能表示该岩浆经历了一定的混合作用；当石英与高岭石共存时，可能表示岩浆的硅酸盐含量较高；而当斜长石与磁铁矿共存时，可能表示该岩浆富含铁元素等。
总之，鲍文反应序列和共生组合规律是地质学中重要的理论模型，用于解释岩石和矿物的形成与演化过程，为地质学研究提供了重要的参考依据。
岩浆岩复习题(答案2013)
岩浆岩复习题一、名词解释1.岩浆2.岩浆作用3.火成岩的相4.火山岩韵律5.镁铁质矿物6.长英质矿物7.里特曼指数8.铝饱各指数9.火成岩的结构10.辉长结构11.辉绿结构12.二长结构13.斑状结构14.似斑状结构15.包橄结构16.文象结构17.堆晶结构18.鬣刺结构19.粗玄结构20.拉斑玄武结构21.安山结构22.煌斑结构23.反应边结构24.火山角砾结构25.凝灰结构26.集块结构27.枕状构造28.气孔构造29.流纹构造30.球状构造31.带状构造32.块状构造33. 柱状节理构造34.超基性岩35.超镁铁岩36.地幔捕虏体37.蛇绿岩38. 埃达克岩39.细碧角斑岩系40.玢岩41.斑岩42.广义花岗岩43. 火山碎屑岩45.分异作用46. 分离结晶作用（结晶分异作用）47.平衡结晶作用48. 岩浆混合作用49. 岩浆同化作用50.火成杂岩体51. 硅铝矿物52. 镁铁矿物53. 喷出岩54.熔结凝灰岩55.火山角砾结构二、填空1.侵入体侵入深度为0-5km 时，称浅成相；侵入深度为5-15km 时，称中深成相；侵入深度大于>15km 时，称深成相。
2.根据火山岩产出方式可划分为喷出相、火山通道相、次火山相和火山沉积相。
喷出相又可分为溢流相、爆发相和侵出相三个相。
3.看下图，写出相应火山岩相的名称：（1）溢流相；（2）爆发相；（3）侵出相；（4）火山通道相；（5）次火山相；（6）火山沉积相。
4.火成岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体（颗粒）形态、自形程度和矿物间的相互关系。
5.划分火成岩结构类型的基本要素有矿物的结晶程度、矿物的大小、矿物的形态以及矿物之间的相互关系。
6.据火成岩中矿物颗粒的相对大小可分为等粒结构、不等粒结构、斑状结构和似斑状结构四种结构。
显晶质的岩石按矿物的粒度大小分为细粒结构、中粒结构、粗粒结构和伟晶结构。
7.按主要造岩矿物颗粒的大小划分岩石结构，粗粒结构、中粒结构、细粒结构的矿物粒径（以mm为单位）围依次分别是5-25mm（或>5mm）、2-5mm 和0.2-2mm 。
火成岩石学复习
岩浆在上升的过程中，与围岩接触，捕虏围岩，可以对花岗岩体的成分变化产生影响。同样，多期次、不同来源的 岩浆混合也可以对花岗岩体的成分变化产生影响。 8.玄武岩的分类及成因 对于玄武岩，可以用 TAS 图解分类，也可以用微量元素分类。其中典型的如苦橄岩其 Mg 大于 12% 科马提岩 Mg 大于 18%。也可以根据 Na2O+K2O 分为碱性和亚碱性： 其中碱性岩和钾质岩/超钾质岩的特点见 1.拉斑玄武质岩石见 2. • 成因：地幔的部分熔融形成玄武岩。当然地幔的热状态不 允许全部熔融 • 部分熔融有两种产物： 熔体（易熔组分）+残余（难溶组 分） 地幔橄榄岩部分熔融 玄武岩 玄武岩部分熔融 安山岩，花岗岩 地幔岩=1 份拉斑玄武岩+ 3 份橄榄岩残余 玄武岩不等于原始岩浆。 9.岩浆的种类： 原生岩浆(primary magmas)：直接由地幔熔融产生的岩浆。从地幔 源区产生后，没有经过成分的改变，而直接上升到地表，即在上升过程中，既无分异，也无混合或同化混染。 。 演化岩浆（evolved magmas)：由原生岩浆演化而形成的岩浆 母岩浆（ parental magmas ） ：能够通过各种作用(分异、同化、混染)产生派生岩浆的独立的液态岩浆。它既可以是 原生岩浆，也可以是演化岩浆。 派生岩浆(derivative magmas)：由母岩浆派生出来的岩浆。 10.水的作用：见 3 11.玄武岩的成分多样性: (1)不同的岩浆源区：地幔：玄武岩浆、碧玄岩浆、霞石岩浆、苦橄岩浆、科马提岩浆、金伯利岩浆、碳酸岩岩浆； 地壳：花岗岩类；俯冲带（地幔、洋壳、陆壳） ： a.俯冲洋壳：由于脱水，产生含 Si 高的流体，以产生“ 安山 岩浆 ”, 埃达克岩(adakite)。b.地幔楔性区：从靠近大洋的岛弧拉斑玄武岩(TH)，向大陆 K 增高，变成碱性玄武岩 浆。 如果源区富 Al，岩浆先结晶钙长石（An） ，后结晶透辉石（Di） ，总体 An > Di； 源区富 Mg，岩浆先结晶透辉石（Di） ，后结晶钙长石（An） ，总体 Di > An。 （2）分离结晶作用：层状岩体和岩浆底侵作用。 （3）岩浆混合：镁铁质岩浆多来自地幔，而长英质岩浆的源区则是地壳 （4）同化混染 12.拉斑玄武岩和碱性玄武岩的区别和鉴定 1、没有斑晶很难辨认 拉斑玄武岩(TH) 碱性玄武岩(AB) 橄榄石 无或少并有 Opx 反应边 少或多 并无 Opx 反应边 斑晶 普通辉石 低 Ca 贫 T i 高 Ca Ti Al 可具砂钟构造 斜方辉石 Br 或 Hyp 不含 斜长石 An50-An80 An40-An60 斜长石 (同斑晶) An20-60 基质 单斜辉石 Aug+Pig Aug/Ti-Aug 橄揽石 无 可有 2、拉斑不可能通过结晶分异变成碱性 3、斜方辉石包裹橄榄石，反应边结构 4、鲍文反应序列与环带和反应边结构：一种矿物在另一种矿物上形成反应边，或单个矿物内部不同成分的环带， 说明岩浆与早形成的矿物之间是不平衡的。例如，玄武岩中可见橄榄石有紫苏辉石的反应边；安山岩中常见环带状 斜长石。 13.底侵作用： 地质地球化学标志： （1）地壳加厚：意大利 Ivrea 地区地壳加厚 7km ,澳大利亚昆士兰地区加厚 8km； （2）地壳
鲍文
●鲍文反应序列美国岩石学家鲍文（Bowen）通过实验证明岩浆结晶分异的过程。
实验表明，富含橄榄石成分的玄武岩浆，通过结晶分异作用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-----辉长石。
（与其成分相当的喷出岩是玄武岩），随后形成由角闪石与中长石组成的中性盐————闪长岩（与其成分相当的喷出岩是安山岩），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（与其成分相当的喷出岩是流纹岩）。
从玄武岩浆中约能结晶出5%——10%的花岗岩。
在岩浆结晶分异过程中，矿物是按两个系列结晶出来的。
一是连续反应系列；另外一个是不连续反应系列。
在连续反应系列中，通过反应，即部分先结晶出来的矿物同剩余岩浆之间发生作用，形成在化学成分上存在连续变化，而其内部结构无根本改变的一系列矿物，这就是钙长石、培长石、拉长石、中长石、更长石以钠长石系列。
在不连续反应系列中，通过反应形成既有化学成分差异，也有内部结构显著改变的一系列矿物，这就是橄榄石、辉石、角闪石及黑云母系列。
最后，上述两系列有联合起来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。
它们总称为鲍文反应系列。
●1927年春，他在美国普林斯顿大学为地质系高班学生讲课，讲课内容是他在岩矿学领域长期研究的结晶，他写成专著《火成岩的演化》。
此巨著主要依据他对安大略火成岩的研究和熔岩结晶的室内实验，在此巨著中生动地表述了对岩石学研究产生深远影响的调查和综合方法。
他正式提出了“反应原理”，后来科学界称之为“鲍文反应序列”。
就是随着岩浆温度由高到低慢慢冷凝，铁镁硅酸盐结晶序列是橄榄石→辉石→角闪石→黑云母→石英→沸石，而钙钠硅酸盐结晶序列是：钙长石→培长石→拉长石→中长石→奥长石→钠长石。
各温度阶段产生的岩石序列则是：橄榄岩→辉长岩→玄武岩系→闪长岩→安山岩系→花岗闪长岩－流纹英岩系→花岗岩－流纹岩系。
[1]●鲍文反应序列的应用●（1）确定矿物的结晶顺序。
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结晶分异作用和鲍文反应序列
1、结晶分异作用
①结晶分异作用的概念
结晶分异作用是指由于岩浆中结晶的固相物质的分离而使残余岩浆成分发生变化的作用。
通俗地讲，结晶分异作用就是一种成分的岩浆按照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。
当岩浆缓慢冷却时，熔点高、比重大的矿物首先晶出。
其中一部分晶体因为比重大而沉入岩浆底部，或因其它原因从岩浆中分离出来，聚焦成为熔点较高的岩石。
另一部分未能沉入底部或从岩浆中分离出来，则同剩余岩浆发生反应，岩浆的成分因而发生部分变化。
当岩浆继续冷却到适当温度时，又有相应熔点的矿物结晶并分离出来，形成熔点较低的岩石，类似的作用多次发生，从而完成结晶分异作用。
②结晶分异作用的方式：流动分异、重力分异、扩散分异、气体搬运分异
③结晶分异作用的原理：鲍文反应序列
注意：陨石中的矿物结晶时同样遵循鲍文反应序列！！！
2、鲍文反应序列
①简介：
美国岩石学家鲍文（Bowen）通过实验得出了这样的反映序列：富汗橄榄石成分的玄武岩浆，通过结晶分异作用，首先形成由橄榄石组成的超基性岩的超基性岩，继而形成由辉石和斜长石组成的基性岩——辉长岩（与此成分相当的喷出岩是玄武岩），随后形成由角闪石和中性斜长石组成的中性岩——闪长岩（与此成分相当的喷出岩是安山岩），最后形成由石英、黑云母、白云母、钾长石和酸性斜长石组成的酸性岩——花岗岩（与此成分相当的喷出岩是流纹岩）。
从玄武质岩浆中可以晶出5~10%的花岗岩。
在岩浆结晶分异过程中，矿物是按照两个结晶序列进行的。
一个是连续序列，一个是不连续序列。
在连续序列中，通过反应，部分先结晶出来的矿物同剩余岩浆之间发生作用，形成化学成分上的连续变化，而其内部结构没有发生根本改变的一系列矿物，这就是斜长石系列，按照温度降低的方向以及结晶出来的先后顺序为钙、培、拉、中、更、钠长石。
钙长石是基性斜长石，慢慢过度到钠长石（酸性）。
在不连续序列中，通过反应形成既有化学成分差异并且内部结构也不同的一系列矿物，这就是橄榄石、辉石、角闪石及黑云母序列。
两个序列中结晶温度相当的矿物可以共生。
最后上述两个序列又联合起来形成一个不连续的反应序列，依次结晶出钾长石、白云母和石英。
总称起来就是鲍文反应序列。
在不连续序列中，橄榄石、辉石、角闪石以及黑云母晶出的时候并不是严格地一个接一个，不要理解成这样：“橄榄石结晶结束，辉石接着开始结晶”，这样是错误的，一般在结晶序列中相邻的两个矿物的结晶时间和温度会有所重叠，例如有可能橄榄石未结晶结束，辉石就已经开始结晶了，即有一部分橄榄石和辉石是同时形成的。
②鲍文反应序列的岩石学意义：
ⅰ、可解释岩浆中矿物的结晶顺序和共生规律
ⅱ、两个序列结晶温度相当的矿物可以共生
ⅲ、解释了暗色矿物间反应边结构和正环带结构
ⅳ、玄武质岩浆经过分离结晶可以逐渐形成较酸性的岩浆。