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岩浆岩岩石学

岩浆岩石学复习资料*1.岩石:是天然产出的,由一种或多种矿物、或类似矿物的物质(如有机质、玻璃、非晶质) 和生物遗骸等构成的固态集合体。

2.根据成因,岩石划分为岩浆岩,沉积岩,变质岩三大类。

岩浆岩:是由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融形成岩浆继而冷却固结的产物。

沉积岩:是由地表风化产物、火山碎屑物等,在外力作用下搬运、沉积、固结而成的。

沉积岩常形成层状。

沉积岩形成过程中也可以有结晶作用的发生,但不同于岩浆岩的结晶作用。

前者结晶于地表或近地表的温度、压力条件,而且是在水溶液或胶体溶液中结晶的。

变质岩:是由先已存在的岩石(岩浆岩及沉积岩)在温度、压力及应力条件发生变化的情况下,为适应新的环境而形成的岩石。

3.三大岩类特征与区别岩浆岩:(1)特征构造:1.火山及其相关的熔岩流 2.与围岩构造为切割关系 3.对相邻岩石的热效应,如重结晶、变色、反应分带等4.有细粒结构边缘5.没有化石和层理(火山碎屑岩除外)6.矿物颗粒相互镶嵌,定向构造不明显7.典型产状如岩株、岩床、岩基、岩脉等。

(2)结构:1.斑状结构 2.玻璃质3.多孔状结构4.杏仁状结构5.文象结构6.火成碎屑结构7.成镶嵌集合体(3)矿物组成:角闪石、大量的长石、白榴石、云母、霞石、橄榄石、辉石、石英、玻璃沉积岩:(1)特征构造:1.成层性及分选性 2.波痕、交错层理、泥裂等构造 3.经常长距离延伸和互层 4.像三角洲、堤坝、河流水系这样的沉积体形态 5. 岩石可以是不太固结的(2)结构:1.碎屑结构 2.化石结构3.鲕状,叶片状,纹层状结构(3)矿物组成:大量石英、碳酸盐(特别是方解石和白云石)、粘土、硬石膏、燧石(微晶质石英)、海绿石、石膏、食盐变质岩:(1)特征构造:1.变形砾石、化石、晶体 2.平行片状和大范围颗粒拉长 3.围绕侵入体呈带状分布4.典型的局限于前寒武纪和造山带5.岩石片理与区域构造有关6.大范围的矿物学前进变化7.也可以有些块状岩石(2)结构:角砾状、变粒结构、变晶结构、角岩结构(3)矿物组成:角闪石、红柱石、菁青石、绿帘石、长石、蓝闪石、石墨、蓝晶石、矽线石、十字石、透闪石-阳起石、硅灰石、云母、石英*4.岩石学:是专门研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石的分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因、演化等方面的科学。

4.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。

*6.岩浆:是天然形成于上地幔或地壳深部,含有部分挥发分和固态物质、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:具一定的化学组成、高温、具有流动性*岩浆作用:自岩浆的产生、上升到岩浆冷凝固结形成岩的全过程。

火山作用:喷出地表的岩浆活动。

*喷出岩:又称火山岩,是指岩浆及其他岩屑、晶屑等沿火山通道喷出地表形成的岩石*侵入岩:是指岩浆在地下不同深度冷凝固结形成的岩石。

深成岩形成深度大于3km;自然界中硅酸盐岩浆占绝大多数,极少量是金属硫化物岩浆和金属氧化物岩浆(矿浆)及碳酸岩浆。

*岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式来表示:如SiO2 、Al2O3 、Fe2O3 、FeO 、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5、H2O、CO2 等。

※根据SiO2含量将硅酸盐岩浆分成4种类型:1) 酸性岩浆SiO2 > 63%(wt%)2) 中性岩浆SiO2 52~63%(wt%)3) 基性岩浆SiO2 45~52%(wt%)4) 超基性岩浆SiO2 < 45%(wt%)*7.岩浆的性质(1)岩浆的温度:1. 喷出熔岩温度一般为700-1200℃;玄武岩1025-1225 ℃;安山岩900-1000℃;流纹岩700-900 ℃。

含水的岩浆比不含水的岩浆温度低。

在深处正在结晶的岩浆比喷出地表的岩浆温度低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. 岩浆岩的熔化法: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: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 °时水的粘度的1000 倍)。

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(3)岩浆的密度:影响因素:a、化学成分:基性岩浆密度大,酸性岩浆密度小;b、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/cm3c、熔体中含水时,岩浆密度降低。

*8.岩浆岩的矿物成分根据造岩矿物的含量及其在岩浆岩分类和命名中所起的作用,可以将它们分类为主要矿物、次要矿物和副矿物三类。

主要矿物:指在岩石中含量较多,一般在10%以上,并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。

如花岗岩(钾长石、石英)。

次要矿物:指在岩石中含量少于主要矿物的矿物,在10% 以下,对岩石划分岩石大类不起作用,但可以确定岩石种属的依据,如黑云母花岗岩(黑云母) 。

副矿物:指在岩石中含量很少,不到1%,偶达到5%。

如磷灰石、磁铁矿、榍石、锆石,在岩石分类和命中一般不起作用。

但偶尔可作定种属名称,如榍石花岗岩。

*正岩浆矿物:岩浆中直接结晶出的矿物*岩浆岩中的主要造岩氧化物含量变化是有规律从图1-1、表1-2中可以看出,从超基性岩至酸性岩,随SiO2增加,FeO、MgO逐渐减少;K2O 、Na2O渐显增加;CaO、Al2O3由超基性的纯橄榄岩至基性的辉长岩增加较大,随后向酸性的花岗岩则减少。

根据矿物的颜色将矿物分为浅色矿物和暗色矿物两类。

浅色矿物化学成分中含sio2、Al2O3较高,不含铁镁成分,故又称硅铝矿物暗色矿物化学成分中富含镁、铁成分,又称铁镁矿物色率:暗色矿物在岩石中的百分含量岩浆岩的矿物共生组合规律以及化学成分关系(1)自然界的岩浆岩不是任意组合的,而是有规律的共生,(2)这种规律称为共生组合。

反映在矿物成分的共生规律称为矿物共生组合。

影响矿物共生组合的因素:除了温度、压力外,主要决定于岩浆岩的化学成分,特别是SiO2的含量。

①当SiO2含量过饱和时,除了形成硅酸盐矿物之外,可以形成石英(硅酸过饱和产物)石英和铁镁橄榄石或似长石一般不会平衡共生②当SiO2含量不足时,可能出现橄榄石、霞石、白榴石等矿物,这些矿物称为SiO2不饱和的矿物。

③当SiO2含量饱和时,可能出现辉石、角闪石、斜长石、钾长石等,这些矿物称为SiO2饱和的矿物。

※6种典型的岩浆岩矿物共生组合(1) 橄榄石+辉石组合:相当于超基性岩,钙、铁、镁多而硅少,且贫碱,出现大量镁铁矿物(橄榄石-辉石等),不出现石英和长石。

(2) 基性斜长石+辉石组合:相当于基性岩,铝和钙较多,铁、镁和硅均较充分,主要形成基性斜长石和辉石,二者近于1:1,不出现石英。

(3) 中性斜长石+角闪石组合:相当于中性岩,钠、钾略有增加,铝、硅、钙、铁、镁均较充分,主要形成中长石、角闪石、黑云母,可能出现少量石英和钾长石。

浅色矿物:暗色矿物≈2:1。

(4) 石英+钾长石+酸性斜长石+黑云母组合:相当于酸性岩,钠、钾、硅含量高,铁、镁、钙低,石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物为主。

(5) 钾长石+黑云母+角闪石组合:其SiO2 相当于中性岩,钠、钾高而铁、镁低,大量出现钾长石。

(6)霞石+白榴石+钾长石+碱性暗色矿物组合:其SiO2 接近于基性岩(平均53.36%),钠、钾含量很高,出现霞石、白榴石等矿物,因钠过多,故常出现碱性暗色矿物。

*9.岩浆岩的结构:是指组成岩石物质的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度及其相间的关系。

结构分类的依据结晶程度矿物颗粒的大小矿物的自形程度矿物颗粒之间的相互关系矿物的排列方式(1)结晶程度:是指岩石中结晶物质和非结晶玻璃物质的含量比例。

全晶质结构:岩石全部由已结晶的矿物组成半晶质结构:岩石中既有结晶矿物又有玻璃玻璃质结构:全部由未结晶的火玻璃组成玻璃质脱玻化作用可生成以下结构:雏晶结构:玻璃质在脱玻化初期,形成一些颗粒极细的结晶物质,称为雏晶。

如果岩石主要由雏晶组成,则其结构称雏晶结构。

霏细结构:脱玻化达到一定程度时,可形成极细的、它形的长英质矿物颗粒的隐晶质集合体,但颗粒间界线模糊,形状不规则,称霏细结构。

球粒结构:脱玻化可形成球粒,它是由中心向外呈放射状生长的长英质纤维构成的球状生成物,也可呈扇状、束状等。

*(2)岩石中矿物颗粒的大小1. 根据绝对大小分为:隐晶质结构和显晶质结构隐晶质结构:颗粒一般小于0.02 mm显微晶质结构:借助显微镜能够辨认显微隐晶质结构:借助显微镜仍不能够辨认显晶质结构: 肉眼能分辨出矿物颗粒者。

据粒径大小分为:粗粒结构:d>5mm中粒结构:d=2-5mm细粒结构:d=0.2-2mm微粒结构:d <0.2mm另外: d > 1cm的矿物,可称为巨晶,大于3 cm称伟晶2.据矿物颗粒的相对大小,可分为以下四种结构等粒结构: 岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。

不等粒结构: 岩石中同种主要矿物颗粒大小不等斑状结构:岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群,大的称为斑晶,小的及不结晶的玻璃质称为基质。

若基质有微晶质或隐晶质和玻璃质组成则称为斑状结构。

其间没有中等大小的颗粒,可与不等粒结构相区别似斑状结构:岩石也是由两群大小不同的矿物颗粒组成,但基质为显晶质,与斑晶为同一世代的产物斑状结构是浅成岩和喷出岩的重要结构类型,其中的斑晶一般是在深处(岩浆房)或上升过程中晶出的,在地表条件下不稳定,常形成:熔蚀结构:因压力降低使一斑晶矿物的熔点降低,或因岩浆在地表氧化,温度一度升高等,造成早已结晶的斑晶熔蚀形成的结构暗化边结构:含挥发分的斑晶(角闪石、黑云母等),常因低压、高温氧化、脱水等原因,在斑晶的边部出现不透明的边缘(磁铁矿及高温无水的透长石、白榴石、橄榄石、辉石等集合体组成的)(3)岩石中矿物的自形程度自形程度是指组成岩石的矿物的形态特点。

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