岩石及其成因

四、 岩浆作用及火成岩
1、 岩浆作用（Magmatism） 、 岩浆作用（ ）
当岩浆产生后，在通过地幔和 或地壳上升到地表或近地 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， 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。 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) ）侵入地壳之中－侵入作用－侵入岩( （2）喷出地表－火山作用－ 喷出岩(extrusive rocks) ）喷出地表－火山作用－
二、 硅酸盐岩浆的化学成分
1、常量元素： 、常量元素： 硅酸盐岩浆化学成分以SiO2 含量最多 ， 在岩浆中 含量最多， 在岩浆中SiO2 硅酸盐岩浆化学成分以 的含量与其它氧化物之间存在一定的消长关系（举例） 的含量与其它氧化物之间存在一定的消长关系（举例）。
根据SiO2含量将硅酸盐岩浆分成 种类型： 含量将硅酸盐岩浆分成4种类型 种类型： ※ 根据 （1）酸性岩浆 ） （2）中性岩浆 ） （3）基性岩浆 ） SiO2 > 63％（wt%） ％ ） SiO2 52～63％（wt%） ～ ％ ） SiO2 45～52％（wt%） ～ ％ ）
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、 、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、 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； 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 、室内测试分析：显微镜鉴定、地球化学样品测试、 矿物学和矿物化学精细研究， 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； 、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。 、资料归纳分析，得出结果。
※ 火山爆发和岩浆热液矿产与挥发分有关
三、 岩浆的物理性质
1、岩浆的温度： 、岩浆的温度： （1） 喷出熔岩的温度： ） 喷出熔岩的温度： 通常： ℃ 通常：700℃～1250℃ ℃ 基性熔岩： 基性熔岩：1025℃～1225℃ ℃ ℃ 酸性熔岩： ℃ 酸性熔岩：735℃～890℃ ℃ （2）岩浆温度的获得方法： ）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 直接测量法： b. 火成岩的熔化法： 火成岩的熔化法： c.玻璃包裹体熔融均一法测温法 玻璃包裹体熔融均一法测温法 玻璃包裹体熔融均一法测温 d. 矿物温度计计算法
• 林景仟主编 1995. 岩浆岩岩类学与岩理学 林景仟主编. 岩浆岩岩类学与岩理学. 地质出版社. 地质出版社 • 邱家骧主编，1985. 岩浆岩岩石学 地质出 邱家骧主编， 岩浆岩岩石学. 版社. 版社 • 路凤香，桑隆康主编 2002. 岩石学 地质 路凤香，桑隆康主编. 岩石学. 出版社. 出版社 • Winter, J. D., 2001. An introduction to igneous and metamorphic petrology. Prentice Hall.
二、 硅酸盐岩浆的化学成分
1、 常量元素：O、Si、 Al、 Fe、 Mg、 Ca、Na、 K、Mn、Ti、 、 常量元素： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 P、H、C等，其中 最多。在岩浆结晶过程中这些元素相互结 最多。 、 、 等 其中O最多 组成各种矿物。 合，组成各种矿物。 岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式来表示：如 SiO2 、 岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式来表示 ： Al2O3 、Fe2O3 、 FeO 、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、 、 、 、 、 、 TiO2、P2O5、H2O、CO2 等。但实际上在岩浆中这些元素并非 、 以氧化物形式存在，而多是呈离子、原子或离子团的形式存在， 以氧化物形式存在，而多是呈离子、原子或离子团的形式存在， ＋ 如： Mg2＋、 Na +、[SiO4]4-。
• 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 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
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： 大致可分为 个阶段： 个阶段 （1）显微镜前时期 ） （2）显微镜时期－建立了岩类学 ）显微镜时期－ （3）显微镜后时期－建立了岩理学 ）显微镜后时期－
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 、寻找矿产资源：固体矿产、 3、为解决工程地质、地震、火山灾害、环境的变化等问题提供 、为解决工程地质、地震、火山灾害、 重要依据。 重要依据。
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 和岩 基础岩石学包括岩相学 理学(petrogenesis)两部分 ， 岩相学是以研究岩 理学 两部分， 两部分 石的颜色、野外产状、结构构造、 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； 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， 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、 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。 演化和构造背景进行研究。
（4）超基性岩浆 SiO2 < 45％（wt%） ） ％ ）
二、 硅酸盐岩浆的化学成分
2、微量元素和稀土元素 、 微量元素：Li、 V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、 Th、U、Zn、 微量元素： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 稀土元素： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、 Er、Tm、Yb、Lu、Y 、 、 、 、 这些元素在岩浆中含量虽然很少， 这些元素在岩浆中含量虽然很少 ， 但在一定条件下可以富 集形成许多重要金属矿产。 集形成许多重要金属矿产。
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 是由天然产出的矿物或类似矿物的 岩石 物质（如有机质、玻璃、非晶质） 物质（如有机质、玻璃、非晶质）组成的固体 集合体。 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： 按岩石的形成作用过程划分为： a. 火成岩：占地壳体积的 ％ 火成岩：占地壳体积的66％ b. 沉积岩：占地壳体积的 ％ 沉积岩：占地壳体积的8％ c. 变质岩：占地壳体积的 ％ 变质岩：占地壳体积的20％
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 、
一、 岩浆的概念
一、 岩浆的概念
岩浆（Magma）：是天然形成于上地幔或地壳深 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 含有少量挥发分和固体物质、粘稠的、 为主要成分的高温熔融体。 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； ）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、 ）岩浆的基本特点是：具一定的化学组成、高温、 流动性。 具有 流动性。
三、 岩浆的物理性质
2、岩浆的粘度： 、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 ）粘度：是液体或半流体流动的难易程度。单位： （ 斯卡秒，相当于20 度时水的粘度的1000 倍）。 斯卡秒，相当于 度时水的粘度的 （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 氧化物： 的存在使粘度增加，尤其SiO2。因此， 因此， 氧化物 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。 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。 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。 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。 固体物质含量： 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 压力： 压力 对于不含水的干岩浆，压力升高，粘度增加。 较为复杂： 浆，较为复杂：
二、 硅酸盐岩浆的化学成分
3、挥发分：主要是H2O和CO2 ，其次是 SO2、 SO3 、 CO 、 、挥发分：主要是 和 N2、HCl、Cl2、F、H2S 、CH4 ，其总量一般 其总量一般<10％。挥发分通 、 、 ％ 常溶解在岩浆中，溶解度随压力增加而增大， 常溶解在岩浆中，溶解度随压力增加而增大，随温度的增加而 降低。 降低。 例如： 例如： 流纹质岩浆：900℃、5×108Pa 时 流纹质岩浆： ℃ × 900℃、1×105Pa 时 ℃ × 含10%±的H2O ± 含0.5%±的H2O ±
四、 岩浆作用及火成岩
2、 侵入岩（深成岩） (intrusive rocks) 、 侵入岩（深成岩）
（1）深成岩的特点： ）深成岩的特点：
a. 矿物颗粒较粗 b. 有含水矿物