岩浆作用和变质作用
固体地壳及地幔中产生岩浆的原因
局部地温的升高:对流;板块运动(动能-热能,摩擦热,
相变,热流体);大陆碰撞等
挥发分使源岩的起始熔融温度降低。
大断裂诱发的减压熔融
1. 岩浆喷出作用
也称火山作用,特指喷出地表的岩浆作用。喷发类型受火山通道
类型的控制,分为: 熔透式喷发:地质历史时期,地壳很薄而被地下岩浆大面积熔透, 以致造成岩浆在地表的大面积溢流。 裂隙式喷发:岩浆沿一条大裂隙或断裂带上升喷出地表。其喷出 岩浆多为基性、少或无猛烈爆炸现象。
辉绿岩中的辉绿结构
岩浆岩的构造
岩浆岩的构造:是指岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和充填
方式。主要类型有: 块状构造:矿物分布均匀,无一定排列方向。 斑杂构造:不同部位矿物组合或颜色有很大差异,杂乱无章。 条带构造:不同结构或矿物成分呈条带相间平行排列。
流纹构造:不同颜色的条纹和气孔等平行排列。
调接触,平面上呈椭圆形。常由花岗岩类组成。
岩株:出露面积小于100平方公里的深成侵入体。平面上多呈近
圆形或不规则状。岩株与围岩呈不协调接触,岩株可单独产出,
但下部常与岩基相连。
火山口 岩盖
岩基
辉绿岩脉
岩浆岩成分
岩浆岩化学成分特点:
岩浆岩中元素克拉克值顺序与地壳中克拉克值基本一致;
动力变质作用:在构造应力作用下,岩石发生变形、变位而形 成新的岩石的变质作用。多发生于大的断裂带或构造活动带 中,地壳深处常形成塑性变质岩(糜棱岩、构造片岩等), 近地表常形成脆性变质岩(构造角砾岩、碎裂岩等)。
区域变质作用:大面积分布的由多种因素综合起作用而使岩石 变质的作用。区域变质岩主要分布于构造活动带。区域变质岩 种类繁多,按变质程度的不同有板岩—千枚岩—片岩—片麻 岩—麻粒岩。
解石等在变质岩中也常见。 2.变质岩中出现特征变质矿物(能指示变质条件的矿物),如石榴 子石、红柱石、硅灰石、石墨等。 3.变质岩中矿物特点:片状、针状、柱状矿物较多,分子体积小、 比重大的多,变形现象发育。
5. 变质岩的结构
变余结构:变质岩中保留原岩结构特点的结构,如变余砾状结构。 变晶结构:在变质过程中由变质结晶和重结晶所形成的结构(与岩
变晶结构分类
鳞片变晶结构:主要由云母、绿泥石等片状矿物组成的变晶结构。 鳞片粒状变晶结构:由大量粒状和少量片状矿物组成的变晶结构。 纤维变晶结构:主要由纤维状矿物组成的变晶结构。
混合花岗岩中水滴状石英
6. 变质岩的构造
变余构造:岩石变质后保留的原岩构造,如变余杏仁构造。
变成构造:变质作用过程中新形成的构造。可分为:
变晶结构分类
等粒粒状变晶结构,可进一步分为粗粒(>3mm)、中粒(3-1mm)、细 粒(1-0.1mm)和显微(<0.1mm)粒状变晶结构。
角岩结构:泥质岩石经热接触变质形成的显微变晶结构。
斑状变晶结构:类似于岩浆岩中的斑状结构(由两组大小具明显差 异的颗粒组成),与斑状结构不同点在于,大的称变斑晶,小的称 基质,二者都为变质结晶矿物,变斑晶多为结晶能力较强的特征变 质矿物,如石榴子石和红柱石等,其形成与基质同时或稍晚,其在 基质中一般不出现。
热接触变质作用:发生在侵入岩体周围,由于岩浆扩散热能引起围
岩的重结晶作用,变质前后化学成分基本不变。。如灰岩→大理 岩、泥岩→角岩等。 气-液变质作用:具有化学活动性的气水溶液对岩石进行交代而使 岩石发生变质的作用。该作用形成的岩石称蚀变岩,主要有蛇纹
岩、矽卡岩等。发生在侵入岩体周围的称为接触交代变质作用。
气孔构造:当挥发分从熔浆中逸出时,形成气泡,当岩浆快速冷凝成
岩时,气泡保留下来,为不规则状空洞。
杏仁构造:气孔构造中气孔被后期物质充填而形成的构造。 枕状构造:常见于海底溢出的基性熔岩中,由大小不等的枕状体堆积 而成。
流动的熔岩
枕状构造和火山岩中的柱状节理
辉长岩中的带状构造
变质作用
变质作用:由于地壳的构造变动、岩浆活动、地热流等内力地质作
根据矿物颗粒相对大小分类:
等粒结构:岩石中同种矿物颗粒大致相等。
斑状结构:岩石中矿物颗粒大小悬殊,大的称为斑晶,小的称为
基质,基质为隐晶质或玻璃质,。斑晶往往结晶稍早,自形程度
高。 似斑状结构:与斑状结构相似,只是基质为显晶质。 连续不等粒结构:矿物颗粒连续变化,分不出基质与斑晶。
安山岩中的斑状结构
闪长岩 闪长玢岩 正长岩 花岗闪长岩 花岗闪长斑岩 花岗斑岩 花岗岩
全晶质中粗粒 细粒、斑状 块状 块状,气孔
∨ ∨ ∨
块状
气孔,流纹
影响原生岩浆成分及类型的主要因素
1. 源岩及源区(地幔,陆壳,俯冲洋壳)
2. 岩浆起源时的压力(深度)
3. 岩浆起源时的温度及熔融程度
4. 挥发分的种类(H2O/CO2比值)
板理
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SiO2是最重要的氧化物,据此可划分为酸性岩、中性岩、基性岩和超
基性岩。 K2O和Na2O是重要指标,(K2O和Na2O)2/(SiO2-43)= (里特曼指数) <3.3为钙碱性岩,3.3-9为碱性岩,>9为过碱性岩。
岩浆岩矿物成分特点:
主要矿物:在岩石中含量较多,是确定岩石名称不可缺少的矿物,如
落下后形成各种碎屑物。它们固结后形成火山碎屑岩。按大小可分 为:火山集块岩(>64mm), 火山角砾岩(2—64mm)。凝灰岩(< 2mm)。
火山喷发与板块运动
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-物质突然释放事件,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。
浆岩结晶结构相比,不同在于:同一世代变晶矿物没有明显先后顺
序,矿物的自形程度取决于结晶能力,而不是先结晶的好)。
压碎结构:由于岩石和矿物变形变位形成的结构,可分为角砾状、碎 裂和糜棱结构。 交代结构:交代作用形成的一种结构。特点是新矿物的产生伴随着 旧矿物被交代溶解,矿物颗粒边界不规则或呈港湾状。
三类岩浆岩的SiO2含量差异
岩浆岩分类表
产状 SiO2 含量
深成岩 橄榄岩 辉 岩 辉长岩
浅成岩 苦橄玢岩 辉绿岩 细 伟 煌 晶 晶 斑 岩 岩 岩
喷出岩 金伯利岩 苦橄岩 玄武岩 安山岩 粗面岩 英安岩 流纹岩
玻璃质 隐晶质 斑状
超基性岩 <45 基性岩 45-53 中性岩 53-66 酸性岩 >66 结构 构造
中心式喷发:岩浆沿管状通道喷出,是现代火山的主要形式。喷 出物若以基性熔浆为主,则无爆炸过程(宁静式)。反之,酸性 往往伴随猛烈的爆炸(暴烈式)。宁静式与暴烈式交替出现则称 递变式。 火山构造:火山喷发形成的地形。一般由火山锥、火山口及火山 颈等组成。
火山口 火山颈 火山锥
破火山口
破火山口
火山(口)湖
重结晶作用:原岩中同种矿物溶解、迁移和再沉淀结晶,而不形成
新矿物的作用。 变质结晶作用:原岩在固态条件下,各种矿物组分重新组合形成新 的 岩 石 的 作 用 。 如 CaCO3( 方 解 石 )+Si02( 石 英 )==CaSiO3( 硅 灰 石)+CO2(气)
交代作用:在变质过程中,由于外来物质的带入和带出,使原岩中
用,引起岩石所处的物理化学条件发生了改变,从而使原岩(包括沉 积岩、岩浆岩和早已形成的变质岩)在基本保持固态的情况下,发生 成分、结构、构造的改变而形成新的岩石的地质过程。 变质岩:由变质作用而形成的岩石。由沉积岩变质而形成的称为副
变质岩,由岩浆岩变质而形成的称为正变质岩。
1. 引起变质作用的因素
岩浆岩结构
岩浆岩的结构:是指其组成物质的结晶程度、颗粒大小、自形程 度及其相互关系。
根据结晶程度分类:全晶质结构;半晶质结构;玻璃质结构
根据矿物颗粒绝对大小分类:
显晶质结构(伟晶结构,颗粒直径>10mm;粗粒结构,10-5mm;中粒结
构,5-2mm;细粒结构,2-0.1mm) 隐晶质结构:矿物颗粒细小,放大镜分辨不出矿物。
岩浆作用与变质作用
黄定华 中国地质大学(武汉)• 地球生物学系
岩浆、岩浆作用与岩浆岩
岩浆是上地幔和地壳深处形成的、炽热而富含挥发分的具有粘性
的硅酸盐熔融体。 岩浆作用是指岩浆从形成至运移到地下浅处或喷出地表,再冷凝 成岩的过程。 根据岩浆是否喷出地表可分为侵入作用和火山作用。
由岩浆作用形成的岩石称岩浆岩。
矿物被另一种化学成分不同的矿物所置换的作用。
变质分异作用:成分均匀的原岩在岩石总体化学成分不变的前
提下,经变质作用后造成矿物组分不均匀的一种变质作用。常 形成条带状、片状和片麻状等典型变质岩构造。 变形和碎裂作用:岩石在应力作用下,当应力超过弹性极限时,所 出现的塑性变形或碎裂作用。
3. 变质作用的类型
一次大规模的火山爆发对生态环境和全球变化的影响,是所 有突发性自然事件中最为显著和有效的。1991年6月15日菲律 宾的皮纳图博火山喷发(为近百年来最强烈的一次火山爆发 事件),大约有超过2千万吨的SO2随普里宁柱进入平流层中
18-30km的高度。全球的大气环流和降压水场、风场也都随
之发生了显著的变化。仅这一次火山爆发事件的影响,就足 以抵消近百年来人类活动所造成的升温效应。
岩浆活动与地热
2. 岩浆侵入作用
岩浆侵入作用:岩浆运移到地下不同深度冷凝成岩石的过程。
形成的岩石称侵入岩。根据侵入深度不同分为浅成侵入岩(深 度<3km)和深成侵入岩(深度>3km)。 浅成侵入体的类型: 1.岩床。2.岩墙。3.岩盆。4.岩盖。5.岩脉。
深成侵入岩的类型:
岩基:出露面积大于100平方公里的深成侵入岩,与围岩呈不协