岩浆及岩浆作用
岩浆作用及岩浆岩
长庆培训中心 邵静
3．辉长岩 ． 为基性岩类深成 侵入岩。一般为灰 至灰黑色，主要组 成矿物为辉石和斜 长石组成，其次为 角闪石和橄榄石。 具有全晶质中—粗 粒等粒结构，块状 构造。辉长岩多以 岩盆、岩床、岩墙 产出，与超基性岩、 闪长岩共生或独立 存在。
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4．流纹岩 ． 流纹岩是成分与 花岗岩相当的酸性 喷出岩，一般为灰 色、灰红色、肉红 色。具斑状结构和 流纹构造，斑晶为 石英、透长石（透 明斜长石），基质 部分为玻璃质或隐 晶质，有时可见气 孔或块状构造。
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2．闪长岩 ． 为中性岩类的深成 侵入岩。灰或灰绿色。 主要由斜长石和角闪石 组成，此外还有辉石、 黑云母等，很少或没有 石英。具有全晶质—粗 粒等粒结构，块状构造。 由于次生变化，斜长石 变为绿帘石、角闪石变 成绿泥石至使岩石呈浅 绿色。闪长岩以岩株、 岩盖、岩墙出现，常与 花岗岩及辉长岩共生。
你能正确区分吗？ 你能正确区分吗？
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4．按岩石中矿物的自形程度及其结合方式划分 ．
• 自形结构 主要矿物全呈自形晶， 晶面完整，晶体规则，常见于深 成岩中。 • 半自形结构 主要矿物有的自形较 好，有的较差，有的呈他形晶， 这种结构常见于深成岩或浅成岩 中。 • 他形结构 主要矿物完全不具晶形 而呈他形，晶面不完整，晶体不 规则，常见于浅成岩中。
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二、岩浆岩的结构
1．按岩石中矿物的结晶程度划分 ． • 全晶质结构 岩石中全部由结晶矿物所组
成，矿物颗粒比较粗大，肉眼可直接辩别， 常见于深成侵入岩中。
• 半晶质结构
璃质矿物存在。
岩石中既有结晶矿物也有玻
• 玻璃质结构
由于岩浆温度快速下降，各 种组分来不及结晶即冷凝而形成。常具有贝 壳状的断口和玻璃光泽。
普通地质学第3章 岩浆作用与岩浆岩
日本九州岛的火山锥(刘焕杰摄，1992)
普通 地质学
火口和火口湖
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
火口
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
火口
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
日本九州岛阿苏活火山(刘焕杰摄，1992)
普通 地质学
火山锥
普通 地质学
喷出作用——火山喷发/火山喷气锥
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
喷出作用— —火山喷发 /火山喷气 锥
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
喷出作用——火山喷出物：火山灰
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
喷出作用——火山喷出物：火山弹
分和金属元素的熔融硅酸盐物质
岩浆温度：650~1400℃/800~1200℃
岩浆冷凝后形成的岩石称为岩浆岩/火成岩
2 岩浆作用
岩浆作用指岩浆形成、发育、运动及其固结成岩的 全部过程
喷出作用（火山作用）：岩浆喷出地表的作用，形成火山岩（喷出岩）
岩浆作用
侵入作用：深部岩浆向上运移而未达地表的作用，形成侵入岩
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
喷出作用—— 火山喷出物： 火山集块
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
喷出作用—— 火山喷出物： 火山渣
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
普通 地质学
喷出作用—— 火山喷出物： 熔岩绳
第三章 岩浆作用与岩浆岩 二 喷出作用与喷出岩
地质-岩浆和岩浆岩
熔岩流
枕状熔岩
枕状熔岩是火山在水下喷发形成的，外形浑 圆形似堆叠在一起的枕头。当熔岩从水下流 出时，由于快速的冷却使熔岩流表面形成韧 性的固体外壳。随着熔岩流内部压力增大， 外壳破裂，就会象挤牙膏一样，挤出新的熔 岩，随后再次形成外壳。如此循环往复，便 产生的枕状熔岩。
渣块熔岩
渣块熔岩是因熔岩在流动过程中，表层熔岩不断 固结，固结的表层随着熔岩的流动不断发生脆性 破裂，形成“渣块”，“渣块”又有随同液体熔 岩翻滚、粘结，形成翻花状。因此渣块熔岩又称 为翻花熔岩。
一、 岩 浆 （一）岩浆的概念
在上地幔和地壳深处形成的、富含挥发 分、高温粘稠的、以硅酸盐为主要成分的熔 融物质。（也包括一定量的固体相） 岩浆作用: 自岩浆的产生、上升到岩浆冷凝固结成 岩的全过程叫岩浆活动或岩浆作用。 火山作用: 喷出地表的岩浆活动叫做火山活动或火 山作用。
（二）岩浆的特点
1、成分：主要是硅酸盐，还含有大量的挥发组分及 成矿金属。 挥发分以水蒸气（H2O）为主，约占挥 发分总量的60—90%。 2、温度：岩浆温度范围为700-1200℃之间。 3、粘度：指岩浆流动的难易程度，它反映了岩浆熔
2、岩浆岩中SiO2不足时
在岩浆岩中就可能出现镁橄榄石和霞石、白榴 石等，这些矿物被称为SiO2不饱和矿物，含有这些 矿物的岩石，一般不含石英，这类岩石称之为SiO2 不饱和岩石。 一般来说，在岩浆岩中石英是不能和镁橄榄石、 霞石、白榴石等共生的，因为岩浆中含有较多的 SiO2，则镁橄榄石等可与SiO2反应生成其他新矿物， 如镁橄榄石+石英→顽火辉石。
*岩浆岩与其他类岩石的区别
1、岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质 岩石； 2、岩浆岩中有特有的矿物和结构构造，如霞石、白 榴石等矿物以及气孔构造和杏仁构造等只有岩浆 岩才有； 3、岩浆岩与围岩间一般有明显的界线； 4、岩体中常有附近围岩的碎块（捕虏体）； 5、岩浆岩中没有生物遗迹 。
土木工程地质-第一章-岩浆岩
闪长岩
角闪石 斜长石
辉长岩
橄榄岩 辉岩
细粒 中粒 粗粒
辉 石 橄榄石 斜长石 辉 石
块状
粗粒花岗岩
中粒花岗岩
中粒花岗岩
细粒花岗岩
花岗斑岩
流纹岩
流纹岩
闪长岩
闪长岩
闪长玢岩
安山岩
安山岩
安山岩
闪长岩
辉绿岩
辉绿岩
致密块状玄武岩
致密块状玄武岩
拉斑状玄武岩
气孔状玄武岩
杏仁状玄武岩
超基性岩
辉石
基性斜长石 基性岩
角闪石
中性斜长石 中性岩
黑云母
酸性斜长石
正长石570º白云母 Nhomakorabea英酸性岩
第三节 岩浆岩
2. 结构：指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、 晶体形态、相互关系。
（1）结晶程度： 全晶质结构 半晶质结构 非晶质结构
全晶质结构
半晶质结构
非晶质结构（玻璃质结构）
非晶质结构（火山玻璃）
第三节 岩浆岩
（2）颗粒大小： 粗粒结构： >5mm 中粒结构： =1-5mm
绝对大小： 细粒结构： =0.1-1mm 微粒结构： <0.1mm 隐晶质结构: 肉眼不可见颗粒 等粒结构
相对大小： 斑状结构
似斑状结构
等粒结构 斑状结构
似斑状结构 不等粒结构
粗粒结构
粗粒结构
中粒结构
细粒结构
微粒结构
杏仁状玄武岩
气孔状玄武岩
浮岩
浮岩
珍珠岩（半晶质）
黑耀岩（非晶质火山玻璃）
黑耀岩（非晶质火山玻璃）
黑耀岩（非晶质火山玻璃）
橄榄岩
辉岩
隐晶质结构
《岩浆岩石学》岩浆作用及岩浆岩的基本特征
温度高于矿物结晶温度的岩浆，称为过热岩浆。 温度高于矿物结晶温度的岩浆，称为过热岩浆。 过热岩浆喷出时不含斑晶，而且粘度小，流动性大。 过热岩浆喷出时不含斑晶，而且粘度小，流动性大。 在骤冷情况下， 成全部为玻璃质的岩石。 在骤冷情况下，形成全部为玻璃质的岩石。在较慢的 冷却条件下结晶，可形成无斑隐晶结构。 冷却条件下结晶，可形成无斑隐晶结构。
600 酸性岩浆 中性岩浆 基性岩浆
400
频 数
200
0 0.1 0.5 F(%) 0.9
李福春,朱金初,金章东,2000 地质地球化学,28(2):8-13
2．岩浆的温度
岩浆的温度， 岩浆的温度，可以直接从现代火山喷出的熔 岩流测定出来，也可以用间接的方法求出。 岩流测定出来，也可以用间接的方法求出。 直接测量 喷出熔岩的温度范围一般在700-13000C之间。 喷出熔岩的温度范围一般在 之间。 之间 玄武岩一般为1000-13000C，安山岩一般为 玄武岩一般为 ， 900～10000C，流纹岩一般为 ～ ，流纹岩一般为700～9000C。组 ～ 。 分愈酸性，温度愈低。 分愈酸性，温度愈低。
花岗岩浆在侵入于压力大的深处，溶解大量挥发份，由于岩浆粘度小， 花岗岩浆在侵入于压力大的深处，溶解大量挥发份，由于岩浆粘度小 ， 冷却速度慢，矿物结晶条件好，因此粒度较大，含挥发份的矿物较常见， 冷却速度慢，矿物结晶条件好，因此粒度较大，含挥发份的矿物较常见， 岩浆期后的气成热液作用也较发育。喷出地表后，温度、压力降低， 岩浆期后的气成热液作用也较发育。喷出地表后，温度、压力降低，挥发 份大量逸出，岩浆粘度大增，因此，酸性熔岩结晶差，玻璃质多， 份大量逸出，岩浆粘度大增，因此，酸性熔岩结晶差，玻璃质多，气孔发 形成具多孔构造的岩石，或难于流动，形成具流纹构造的流纹岩， 育，形成具多孔构造的岩石，或难于流动，形成具流纹构造的流纹岩，或 气体急速膨胀，形成火山碎屑锥及火山碎屑流。 气体急速膨胀，形成火山碎屑锥及火山碎屑流。
岩浆作用和岩浆岩
第三章 岩浆作用及岩浆岩§1 概 念一、岩浆——上地幔或地壳深处，天然产出的成分以硅酸盐为主的高温溶融 物质。
化学成分： Ｓi Ｏ2为主 Al 2Ｏ３、Go 、FeO ……依Ｓi Ｏ2多少分：超基性<45%、基性45-52%、中性53-65% 酸性>65%富含挥发份：Ｈ2O 、ＣＯ２、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ物理性质：Ｔ高（６５０°－１４００℃）Ｐ大（几千大气压）粘稠流体 基性—— T 高、Ｐ小、稀酸性—— T 小、P 大、 稠二. 岩浆作用——岩浆形成、运移、冷凝的全部过程。
喷出作用侵入作用三、岩浆岩——熔融岩浆冷凝后形成的岩石§2 喷出作用与喷出岩一、岩浆活动与火山构造（一） 喷出活动（火山活动、火山爆发）——岩浆形成，向上运移并喷出地表， 在地表冷凝的全部过程。
火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现象，但由于喷发前征擦兆明显，有一定的地形标志，一般不会给人类生命带来大危害。
现代火山活动，内陆不多，常见一些岛国、沿海地区。
根据火山活动情况分：活火山active volcano ——现代仍在活动或周期性活动。
美（圣海伦斯）意（维苏威、埃特纳） 休眠火山dormant volcano ——人类史后喷发过，但长期以来静止。
（五大莲池）死火山extinct volcano —— 人类史前喷发过，史后从未喷发的火山。
（江宁方山）（二） 火山喷发类型裂隙式喷发——岩浆沉地表狭长的裂隙溢出。
地史早期多。
通常地球形成初期，地壳薄，此方式较多。
现代洋脊附近，冰岛是洋脊在陆地上延伸通过的地方，有较多 浅成侵入作用 深成侵入作用 喷出岩 侵入岩的裂隙式喷发。
中心式喷发——岩浆沿火山通道上移从火山口喷出。
1. 猛烈式：突然喷发（酸性粘度大易发生）喷发开始时，火山突然爆炸，大量的气体、围岩、岩浆一齐喷出，危害大。
１９０２年西印度群岛的培雷火山喷发，高４０００米，山角下圣佩尔城倾刻间被摧毁，死亡达４００００人。
(完整版)岩浆作用与岩浆岩
2.阿尔卑斯—喜马拉雅火山带
又称地中海火山带，横贯欧亚大陆南部（西起伊比利亚半岛经意 大利、希腊、土耳其、伊朗，东至喜马拉雅山脉，南折至孟加拉 湾，与太平洋火山带相汇合），已知有94座活火山分布于此带上， 占世界活火山总数的18%
3.大西洋海岭火山带
北起冰岛，经亚速尔群岛、佛得角群岛至圣保罗岛，有活火山 42个；另外9个分布于小安的列斯岛弧上，大西洋活火山占世界 活火山总数的10%。
四.火山地貌
常见的火山地貌有：火山锥、火山口、火山口湖、 火山喉管（也称火山颈）熔岩流和熔岩被。
中心式火山喷发形成的地形常呈锥状，称为火山锥。
与火山口相连的岩浆通道叫火山喉管（也称火山颈）。
火山喷发停止后，火山口积水就成为火山口湖。
基性火山喷发形成的地形为熔岩流和熔00米高的玄武岩流从火山 口
中喷出。熔浆在陡崖地形的地方急剧下流，冷却后形
黑龙江省五大连池老黑山北侧的熔岩瀑布， 落差4米，宽4米。
基性熔岩沿着山坡或沟谷流动，呈狭长带状，前端散 开或扩大，有如舌状，长可达数十公里，称为 熔岩流。
如果基性熔岩沿地壳裂隙喷出，而地形又比较平缓， 常四处漫溢，覆盖较大的面积，称为熔岩被。
通常根据岩浆中SiO2含量将其分为四类： 1.超基性岩浆(SiO2＜45％)：富含铁、镁氧化物，温度
较高，一般为l000～l300℃,岩浆粘性小，易流动。代 表性的熔岩为南非的科马提岩。
岩浆作用
（二）中心式喷发 宁静式（夏威夷式）喷发型：盾状基性熔 岩。 斯特龙博利式喷发型：机遇介于宁静式和 爆裂式之间。常见火山渣和火山弹。 爆裂式（培雷式）喷发型：中酸性喷发为 主，爆炸力强，形成大量火山碎屑，特 别是火山灰。
宁 静 裂 式 式 喷 喷 发 发 爆
火山喷发与全球变化
火山喷发是十分壮观的地球内部能量火山喷发是十分壮观的地球内部能量 - 物质突然释放 事件，对全球变化的影响也是最为显著的。 事件，对全球变化的影响也是最为显著的。一次大规 模的火山喷发所释放的能量远远超过原子弹爆炸。如 模的火山喷发所释放的能量远远超过原子弹爆炸。 1980年 18日美国圣海伦斯火山爆发 日美国圣海伦斯火山爆发， 1980 年 5 月 18 日美国圣海伦斯火山爆发 ， 其释放能量 相当于1945年美国投向广岛的第一颗原子弹的 500倍 相当于 1945年美国投向广岛的第一颗原子弹的 500 倍 。 1945 年美国投向广岛的第一颗原子弹的500
喷 出 物
喷出作用
第四节 火成岩的成分 一，火成岩的化学成分
1）火成岩的化学成分以O、Si、Al、Fe、K、 Na、Ca、Mg、Ti等为主，占99%，这些元 素大多结合成硅酸盐矿物，并构成火成 岩。
2）根据火成岩中SiO2的含量，可分为超基 性 岩 （ SiO2﹤45%）、 基 性 岩 （ SiO24552%）、中性岩（SiO252-65%）和酸性岩 （SiO2﹥65%）；并随SiO2含量的增加，K、 Na越来越多，而Ca、Mg、Fe越来越少。 3）少数K、Na特别大，而Si、Al偏低的岩 石，称为碱性岩。
二，浅成侵入作用及其岩体产状
浅成侵入作用：在地壳浅处，岩浆在压力 的作用下沿断层、裂隙或层理贯入的方 式进行的侵入活动。所形成的浅成岩中 矿物结晶较细或呈斑状。
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岩石学Petrology
绪论
一、岩石及其成因分类
1、岩石的概念
岩石(rock)是由天然产出的矿物或类似矿物的物质（如有机质、玻璃、非晶质）组成的固体集合体。
2、岩石的成因分类与岩石的循环转化
按岩石的形成作用过程划分为：
a. 火成岩：占地壳体积的66％
b. 沉积岩：占地壳体积的8％
c. 变质岩：占地壳体积的20％
三大岩类之间的循环转换Magma
二、岩石学及其发展简史
1、岩石学的概念
基础岩石学包括岩相学(petrography)和岩理学(petrogenesis)两部分，岩相学是以研究岩石的颜色、野外产状、结构构造、矿物成分和化学成分及岩石分类命名为主；岩理学则是将岩相学的知识与实验研究和理论分析相结合，通过归纳和演绎对各类有关岩石的成因、形成演化和构造背景进行研究。
二、岩石学及其发展简史
2、岩石学的发展简史
大致可分为3个阶段：
（1）显微镜前时期
（2）显微镜时期－建立了岩类学
（3）显微镜后时期－建立了岩理学
三、岩石学研究的目的和意义
1、了解地球的形成与演化历史
2、寻找矿产资源：固体矿产、油气资源
3、为解决工程地质、地震、火山灾害、环境的变化等问题提供
重要依据。
四、岩石学的研究方法
1、野外调查取样：研究岩石地质体的产状、岩性、接触关系、构造特点、成矿作用、地质制图、测制地质剖面、照相素描、采集样品，等等；
2、室内测试分析：显微镜鉴定、地球化学样品测试、同位素测试、矿物学和矿物化学精细研究，等；
3、室内实验模拟：针对研究的内容开展相应的实验模拟；
4、资料归纳分析，得出结果。
火成岩岩石学的概念
主要是研究岩浆的起源、运移、演化和结晶成岩过程，以及火成岩的产状、结构构造、物
质成分、分类命名、岩石共生组合、成岩机理
及与构造、矿产和岩石圈演化等关系的一门独
立学科。
•目的与要求
1. 了解火成岩形成过程所涉及的基本作用与原理
2. 了解火成岩的分类及不同类型火成岩的特征与成因
3. 初步掌握如何运用物理-化学的一些基本原理来解决岩浆形成与演化方面的问题
4. 了解火成岩共生组合及其岩石大地构造学意义
参考书
•林景仟主编. 1995. 岩浆岩岩类学与岩理学.
地质出版社.
•邱家骧主编，1985. 岩浆岩岩石学. 地质出版社.
•路凤香，桑隆康主编. 2002. 岩石学. 地质出版社.
•Winter, J. D., 2001. An introduction to igneous and metamorphic petrology. Prentice Hall.
第一章岩浆及岩浆作用
1、岩浆的概念
2、硅酸盐岩浆的化学成分
3、岩浆的物理性质
4、岩浆作用及火成岩
岩浆（Magma）：是天然形成于上地幔或地壳深部，含有少量挥发分和固体物质、粘稠的、以硅酸盐为主
要成分的高温熔融体。
※提示：
（1）该定义厘定了岩浆产生的部位、成分和性状；（2）岩浆的基本特点是：具一定的化学组成、高温、具有流动性。
地球内部结构
1、岩浆的温度：
（1）喷出熔岩的温度：
通常：700℃～1250℃
基性熔岩：1025℃～1225℃
酸性熔岩：735℃～890℃
（2）岩浆温度的获得方法：
a. 直接测量法：测量正在喷发的熔岩流的温度
b. 火成岩的熔化法：
c.玻璃包裹体熔融均一法测温法
d. 矿物温度计计算法
2、岩浆的粘度：
（1）粘度：是液体或半流体流动的难易程度。
单位：Pa.S（帕斯卡秒，相当于20 度时水的粘度的1000 倍）。
（2）影响粘度的因素
a.氧化物：SiO2, Al2O3, Cr2O3的存在使粘度增加，尤其SiO2。
因此，基性岩粘度小，以溢流为主；酸性岩粘度大，多以爆发形式为主。
b. 挥发份：其存在将显降低岩浆粘度。
挥发份增加，粘度降低。
c. 温度：温度升高，粘度降低。
d.固体物质含量：其数量越多，岩浆粘度就越大。
e.压力：对于不含水的干岩浆，压力升高，粘度增加。
对于富水岩浆，较为复杂：
三、岩浆的物理性质
3、岩浆的密度
影响因素：
（1）化学成分：基性岩浆密度大，酸性岩浆密度小；
（2）压力增加，岩浆密度增大。
例如：玄武质岩浆 p=1×105pa时，ρ＝2.63g/cm3
p=17×108pa时，ρ＝2.90g/cm3（3）熔体中含水时，岩浆密度降低。
1、岩浆作用（Magmatism）
当岩浆产生后，在通过地幔和/或地壳上升到地表或近地表的途中，直至最终固结成岩，发生各种复杂的变化过程，这一过程就称为岩浆作用。
（1）侵入地壳之中－侵入作用－侵入岩(intrusive rocks)
（2）喷出地表－火山作用－喷出岩(extrusive rocks)
2、侵入岩（深成岩）(intrusive rocks)
（1）深成岩的特点：
a. 矿物颗粒较粗
b. 有含水矿物
（2）侵入体：某一成分岩浆一次侵入活动形成的具有独立形态的单一地质体。
（3）杂岩体：是多次侵入形成的单成分或复成分的岩体。
（4）侵入岩根据其形成深度，可将其划分为：
a. 浅成岩（0～3 km）
b. 深成岩（>3 km)
3、火山岩（喷出岩）(extrusive rocks)
（1）火山岩的特点：
a. 结晶程度差或呈玻璃
b. 含水矿物少或无
（2）广义火山岩包括：
a. 火山熔岩：由火山管道或裂隙溢流出地表的岩浆冷凝形成的岩石（狭义火山岩）。
b. 次火山岩：与火山活动有关的超浅成侵入岩。
c. 火山碎屑岩：由火山爆发所产生的各种火山碎屑物堆积、胶结而成的岩石。
火山喷发
广义火山岩。