1、2.2 2.2 岩浆岩岩浆岩华东交通大学土木建筑学院华东交通大学土木建筑学院2本章的主要内容本章的主要内容1 1岩浆岩的形成与产状岩浆岩的形成与产状2 2 岩浆岩的结构与构造岩浆岩的结构与构造3 3岩浆岩的递变规律岩浆岩的递变规律3本章重难点:本章重难点: 本章重点:本章重点: 本章难点:本章难点:岩浆岩的递变规律岩浆岩的递变规律岩浆岩的产状岩浆岩的产状岩浆岩的结构与构造岩浆岩的结构与构造主要的岩浆岩识别主要的岩浆岩识别岩浆岩的结构与构造岩浆岩的结构与构造4岩石用通俗的话来讲,就是石头。它是在地壳中按一定规律,由一种或几种矿物共生组合在一起所形成的天然集合体。例如:石灰岩是由方解石组成的集合体
2、;花岗岩是由石英、长石、云母等多种矿物组成的集合体;砾岩是由岩石碎屑所组成的集合体。石灰岩石灰岩花岗岩花岗岩砾岩砾岩2.2.12.2.1岩石岩石5根据岩石的成因类型,岩石可以分为三类:岩浆岩岩浆岩炽热的岩浆液体,自地下深处上升,炽热的岩浆液体,自地下深处上升,由于温度降低,结晶而成的固体。由于温度降低,结晶而成的固体。沉积岩沉积岩由堆积和压密作用而形成的岩石由堆积和压密作用而形成的岩石。变质岩变质岩当温度上升或压力增大,或二者兼有当温度上升或压力增大,或二者兼有时,可由任何类型的原岩形成。时,可由任何类型的原岩形成。6 岩浆岩是由高温熔融状态的岩浆喷出地表或侵入地岩浆岩是由高温熔融状态的岩浆喷
3、出地表或侵入地壳的上部逐渐冷却、凝固而形成的。壳的上部逐渐冷却、凝固而形成的。岩浆岩矿物和岩石一、一、 岩浆作用及岩浆岩的形成岩浆作用及岩浆岩的形成72.2.12.2.1岩浆岩岩浆岩花岗岩(花岗岩(侵入岩)侵入岩)闪长岩(侵入岩)闪长岩(侵入岩)流纹岩(喷出岩)流纹岩(喷出岩)玄武岩(喷出岩)玄武岩(喷出岩)常见岩浆岩常见岩浆岩8一、岩浆岩的形成过程二、岩浆岩的地质特性三、岩浆岩分类及常见岩浆岩的鉴定特征 2.2.12.2.1岩浆岩岩浆岩9壮壮观观的的火火山山喷喷发发10壮观的火山喷发壮观的火山喷发1111 火山作用熔浆流动的痕迹火山作用熔浆流动的痕迹 绳状构造绳状构造11 1212 埃特纳火
4、山位于意大利西西里岛,为欧洲最高、最活埃特纳火山位于意大利西西里岛,为欧洲最高、最活跃的活火山,不几年便会喷发一次。它上一次大规模喷发跃的活火山,不几年便会喷发一次。它上一次大规模喷发在在19981998年年7 7月月2323日,当时火山口的浓烟柱高达万米。日,当时火山口的浓烟柱高达万米。 埃特纳火山在埃特纳火山在“沉睡沉睡”了数年了数年后,后,20022002年当地年当地时间时间1010月月3131日又日又突然喷发。突然喷发。12 1313 喷出的熔岩高达数十米13 14世界活火山的分布世界活火山的分布 1环太平洋带 有322座活火山,近半数在西岸岛弧上。 2地中海-喜马拉雅带 近百座活火山
5、,处于非洲板块、印度板块与欧亚板块的碰撞带上。 3洋脊带 约 60座活火山,其中45座在大西洋洋脊上。 4. 大陆断裂地震带,若干活火山分布14 1515 16一、岩浆岩的形成过程一、岩浆岩的形成过程岩浆岩浆地壳下面存在着的处于高温高压下的,地壳下面存在着的处于高温高压下的,以硅酸盐为主的熔融状态的物质。以硅酸盐为主的熔融状态的物质。 岩浆岩岩浆岩 岩浆沿着地壳薄弱带侵入地表或喷出地岩浆沿着地壳薄弱带侵入地表或喷出地表,随着温度降低,最终冷凝而成的岩石。表,随着温度降低,最终冷凝而成的岩石。基本概念基本概念17岩浆的物质组成岩浆的物质组成岩浆喷出时有液岩浆喷出时有液体、固体、气体体、固体、气体
6、三种物质三种物质。18气体物质:气体物质: 主要是水蒸气,占6090 其次是CO2 2、 CO、 NH4 4、HCl、 HF、 H2 2S、 C12 2 、S、N等。岩浆的物质组成:岩浆的物质组成:19固体物质固体物质:在空中冷却凝固的岩浆和火山周围岩石的碎屑物质。岩浆的物质组成:岩浆的物质组成:20液态物质液态物质: 熔岩流,是失去了熔岩流,是失去了大部分气体的岩浆。大部分气体的岩浆。二氧化硅二氧化硅(SiO(SiO2 2) ) :岩浆的主要成分。岩浆的主要成分。含量占含量占35358080。岩浆的物质组成:岩浆的物质组成:21液态物质:液态物质: 各种金属氧化物各种金属氧化物 主要是铝、铁
7、、锰、主要是铝、铁、锰、钙、钠、钾、钛等钙、钠、钾、钛等的氧化物。的氧化物。 含量在岩浆中占含量在岩浆中占20206060。少量的金属元素少量的金属元素和稀有元素。和稀有元素。岩浆的物质组成:岩浆的物质组成:22 受地壳运动的影响,岩受地壳运动的影响,岩浆沿着地壳中薄弱、开裂的浆沿着地壳中薄弱、开裂的地带向地表方向运动的作用。地带向地表方向运动的作用。侵入作用侵入作用岩浆上升未达地表,在地壳中岩浆上升未达地表,在地壳中逐渐冷凝的作用逐渐冷凝的作用喷出作用喷出作用岩浆上升,冲出地表而冷凝的岩浆上升,冲出地表而冷凝的作用作用岩浆作用岩浆作用23岩浆岩的基本类型岩浆岩的基本类型侵入作用侵入作用侵入岩
8、侵入岩喷出岩喷出岩深成岩(深成岩(3km)一般具有粗粒结构一般具有粗粒结构浅成岩(浅成岩(3km)一般具有中粒结构一般具有中粒结构一般为细粒结构、微晶一般为细粒结构、微晶结构或隐晶结构结构或隐晶结构喷出作用喷出作用24岩浆岩的产状岩浆岩的产状是指岩浆岩的是指岩浆岩的形态形态、大小及其与、大小及其与围岩的相围岩的相互关系互关系。25侵入岩的产状侵入岩的产状26侵入岩的产状侵入岩的产状27 岩浆沿裂隙侵入岩浆沿裂隙侵入岩层之间,撑开岩层之间,撑开岩层面而形成岩层面而形成 岩盘的顶、底与岩盘的顶、底与围岩的层面平行,围岩的层面平行,形状呈透镜状或形状呈透镜状或覆碗状。覆碗状。侵入岩的产状侵入岩的产状
9、28 岩浆挤入岩层层面而形成。 侵入体与周围的岩层相平行。 岩床的厚度较均匀。侵入岩的产状侵入岩的产状29侵入岩的产状侵入岩的产状30侵入岩的产状侵入岩的产状31熔岩高原熔岩高原熔岩台地熔岩台地熔岩流熔岩流熔岩脊熔岩脊熔岩被熔岩被熔岩瀑布熔岩瀑布等等喷出岩的产状喷出岩的产状32火山颈火山颈火山喷发时,岩浆火山喷发时,岩浆在火山口通道里冷凝形在火山口通道里冷凝形成的岩体。成的岩体。喷出岩的产状喷出岩的产状33海南岛琼北火山海南岛琼北火山喷出岩的产状喷出岩的产状34长白山天池长白山天池火山口湖火山口湖喷出岩的产状喷出岩的产状35岩钟(火山锥)岩钟(火山锥)大同火山喷出岩的产状喷出岩的产状3636
10、火山口残迹火山口残迹老火山口老火山口较完整的火山口较完整的火山口36 37五大莲池火山群五大莲池火山群熔岩熔岩台地台地 比较宁静地溢出的喷发岩浆填充地表38岩流岩流(岩被)(岩被)基性火山喷发形成的地形为基性火山喷发形成的地形为熔岩流熔岩流和和熔岩被熔岩被。39熔岩流熔岩流40岩石的结构岩石的结构指岩石中指岩石中矿物的结晶程度矿物的结晶程度、晶(颗)粒晶(颗)粒大小大小、晶(颗)、晶(颗)粒粒形态形态及晶(颗)粒及晶(颗)粒之间的之间的相互关系相互关系。岩石的构造岩石的构造指岩石中矿物在指岩石中矿物在空间的排列空间的排列与与充填方式充填方式所反映出来的岩所反映出来的岩石石外貌特征外貌特征。矿物
11、成分矿物成分二、岩浆岩的地质特性二、岩浆岩的地质特性41岩浆岩的结构岩浆岩的结构岩浆岩的结构特征与岩浆的化学成岩浆岩的结构特征与岩浆的化学成分及其凝结过程中的物理化学状态,分及其凝结过程中的物理化学状态,如岩浆的温度、压力、粘度及冷却速如岩浆的温度、压力、粘度及冷却速度等因素有关。度等因素有关。42冷却速度对岩浆岩的结构的影响很显著。冷却速度对岩浆岩的结构的影响很显著。 缓慢冷:能形成自形程度高、晶形较好,颗粒粗大的矿物。 冷却快:短时间内出现过多的矿物晶芽,互相干扰,形成晶体颗粒细小、晶形不规则、自形程度低的矿物。岩浆岩的结构岩浆岩的结构431.1.按结晶程度按结晶程度可分为:可分为:全晶质
12、结构全晶质结构玻璃质结构玻璃质结构半晶质结构半晶质结构全晶质结构全晶质结构 岩石全部由结晶的矿物组岩石全部由结晶的矿物组成。成。 常见于深成侵入岩。常见于深成侵入岩。2.2.半晶质结构半晶质结构 岩石中同时存在结晶质和玻岩石中同时存在结晶质和玻璃质。璃质。常见于喷出岩及部分浅成岩常见于喷出岩及部分浅成岩的岩体边缘部分。的岩体边缘部分。3.3.玻璃质结构玻璃质结构岩石全部由玻璃岩石全部由玻璃质组成,是岩浆质组成,是岩浆在温度骤然下降在温度骤然下降到岩浆的平衡结到岩浆的平衡结晶温度以下时形晶温度以下时形成的。成的。是喷出岩特有的是喷出岩特有的结构。结构。具有玻璃光泽,具有玻璃光泽,贝壳状断口。贝壳
13、状断口。是一种稳定性较是一种稳定性较差的物质差的物质岩浆岩的结构岩浆岩的结构442.2.按矿物颗粒绝对大小按矿物颗粒绝对大小,可分为:,可分为:伟晶伟晶结构,粒径结构,粒径10mm10mm粗粒粗粒结构,粒径结构,粒径5mm5mm;中粒中粒结构,粒径结构,粒径2 25mm5mm;细粒细粒结构,粒径结构,粒径0.20.22mm2mm;微粒微粒结构,粒径结构,粒径0.2mm0.2mm。显晶质结构显晶质结构 隐晶质结构隐晶质结构岩浆岩的结构岩浆岩的结构45中粒结构中粒结构(花岗岩花岗岩)粒径粒径2 25mm5mm粗粒结构(辉长岩)粗粒结构(辉长岩)粒径粒径5mm5mm细粒结构(闪长岩)细粒结构(闪长岩
14、)粒径粒径0.20.22mm2mm显显 晶晶 质质 结结 构构伟晶结构伟晶结构(伟晶岩伟晶岩)粒径粒径10mm10mm46 颗粒非常细小,肉眼下不颗粒非常细小,肉眼下不可分辨,可以在可分辨,可以在显微镜显微镜下下看到矿物晶粒,常有看到矿物晶粒,常有瓷状断瓷状断面面。隐晶质结构隐晶质结构隐晶质结构(玄武岩)隐晶质结构(玄武岩)岩石全部由极细(岩石全部由极细(063%)(2)中性岩类(SiO2含量:52%-63%)(3)基性岩类 (SiO2含量:45%-52%)(4)超基性岩类 (SiO2含量45%)57最常见的是最常见的是石英石英、正长石正长石、斜长石斜长石、黑云母黑云母、角闪石角闪石、辉石辉石
15、、橄榄石橄榄石等几种矿物。等几种矿物。 主要造岩矿物:在岩石中含量较多,是确定岩石名称所不可缺少的矿物。 次要造岩矿物:在岩石中含量较少,对划分大类不起作用,但可作为确定岩石种属名称的矿物。 副矿物:在岩浆岩中含量一般低于1%,对分类命名不起作用。5858 当当SiOSiO2 2含量很多时,含量很多时,SiOSiO2 2除形成各种硅酸盐矿物外,除形成各种硅酸盐矿物外,剩余剩余SiOSiO2 2结晶形成石英,石英是结晶形成石英,石英是SiOSiO2 2过饱和产物,它不过饱和产物,它不与橄榄石,基性斜长石等与橄榄石,基性斜长石等SiOSiO2 2不饱和矿物共生。不饱和矿物共生。58 59岩浆岩分类
16、表岩浆岩分类表颜色颜色浅浅( ( 稠,轻)深(稀,重)稠,轻)深(稀,重)岩浆类型岩浆类型酸性酸性中性中性基性基性超基性超基性SiOSiO2 2 含含 量()量()65%65%656552%52%525245%45%45%45%石英含量()石英含量()20%20%5%5%5%5%无或很少无或很少无无长石种类及含量长石种类及含量钾长石斜长石钾长石斜长石钾长石为主钾长石为主斜长石为主斜长石为主斜长石为主斜长石为主一般无长石一般无长石以黑云母为主,角以黑云母为主,角闪石次之闪石次之101015%15%以角闪石为以角闪石为主,黑云母、主,黑云母、辉石次之辉石次之151540%40%以角闪石为以角闪石为
17、主,黑云母、主,黑云母、辉石次之辉石次之151540%40%主要为辉石,主要为辉石,可有角闪石、可有角闪石、黑云母、橄黑云母、橄榄石等榄石等 90%90%橄榄石橄榄石辉石辉石90%90%喷出岩喷出岩岩钟岩钟岩流岩流杏仁杏仁气孔气孔流纹流纹块状块状非晶质非晶质(隐晶质)(隐晶质)火山玻璃:黑曜岩、浮岩等火山玻璃:黑曜岩、浮岩等科马提岩科马提岩隐晶质隐晶质斑状斑状流纹岩流纹岩粗面岩粗面岩安山岩安山岩玄武岩玄武岩苦橄岩苦橄岩侵入岩侵入岩浅成浅成岩床岩床岩墙岩墙块状块状斑状斑状全晶细粒全晶细粒花岗斑岩花岗斑岩正长斑岩正长斑岩闪长玢岩闪长玢岩辉绿岩辉绿岩金伯利岩金伯利岩深成深成岩株岩株岩基岩基结晶斑状结
18、晶斑状全晶中、全晶中、粗粒粗粒花岗岩花岗岩正长岩正长岩闪长岩闪长岩辉长岩辉长岩橄榄岩橄榄岩辉岩辉岩暗色矿物暗色矿物 种类及种类及 含量含量结结构构构构造造产产状状成成因因类类型型60(二)常见岩浆岩的鉴定特征(二)常见岩浆岩的鉴定特征类类型型岩石岩石名称名称颜色颜色结构结构构造构造主要主要矿物成份矿物成份图片图片 酸酸性性岩岩花岗岩花岗岩灰白肉灰白肉红色红色全晶粒状全晶粒状块状块状石英、正长石、斜石英、正长石、斜长石,长石,偶含黑云母、角闪偶含黑云母、角闪石石花岗斑岩花岗斑岩灰红浅灰红浅红色红色似斑状似斑状块状块状石英、正长石、斜石英、正长石、斜长石,长石,偶含黑云母、角闪偶含黑云母、角闪石石
19、流纹岩流纹岩浅红浅浅红浅灰或灰灰或灰紫色紫色隐晶质隐晶质流纹状流纹状长石、石英长石、石英61类类型型岩石名岩石名称称颜色颜色结构结构构造构造主要主要矿物成份矿物成份图片图片 中中性性岩岩正长岩正长岩浅灰或浅灰或肉红色肉红色全晶粒全晶粒状状块状块状正长石、正长石、斜长石斜长石正长斑岩正长斑岩浅灰或浅灰或肉红色肉红色斑状斑状块状块状正长石、正长石、斜长石斜长石粗面岩粗面岩灰色或灰色或浅红色浅红色斑状或斑状或隐晶质隐晶质块状块状透长石、透长石、正长石、正长石、斜长石斜长石62类类型型岩石岩石名称名称颜色颜色结构结构构造构造主要主要矿物成份矿物成份图片图片 中中性性岩岩闪长岩闪长岩灰色或灰色或灰绿色灰
20、绿色全晶粒状全晶粒状块状块状角闪石、角闪石、斜长石斜长石闪长玢岩闪长玢岩灰绿、灰绿、灰褐色灰褐色斑状斑状块状块状角闪石、角闪石、斜长石斜长石安山岩安山岩灰、棕、灰、棕、绿等绿等隐晶质隐晶质块状块状角闪石、角闪石、斜长石斜长石63类类型型岩石岩石名称名称颜色颜色结构结构构造构造主要矿物主要矿物成份成份图片图片 基基性性岩岩辉长岩辉长岩深灰、黑深灰、黑绿至黑色绿至黑色全晶全晶粒状粒状块状块状辉石、辉石、斜长石斜长石辉绿岩辉绿岩多灰绿至多灰绿至黑绿色黑绿色隐晶质隐晶质块状块状辉石、辉石、斜长石斜长石玄武岩玄武岩灰黑、黑灰黑、黑绿至黑色绿至黑色隐晶质隐晶质块状、块状、杏仁状杏仁状气孔状气孔状辉石、辉石
21、、斜长石斜长石64类类型型岩石岩石名称名称颜色颜色结构结构构造构造主要主要矿物成份矿物成份图片图片 超超基基性性岩岩橄榄岩橄榄岩橄榄绿橄榄绿或黄绿或黄绿色色全晶粒状全晶粒状块状块状橄榄石和少量橄榄石和少量辉石辉石辉岩辉岩灰黑、灰黑、黑绿至黑绿至黑色黑色全晶粒状全晶粒状块状块状辉石和少量橄辉石和少量橄榄石榄石65类类型型岩石岩石名称名称颜色颜色结构结构构造构造矿物成份矿物成份鉴定特征鉴定特征图片图片 火火山山玻玻璃璃黑曜岩黑曜岩浅红、浅红、灰褐及灰褐及黑色黑色玻璃质玻璃质块状或块状或流纹状流纹状相当于流相当于流纹岩纹岩具贝壳状断具贝壳状断口,比重较口,比重较轻轻浮岩浮岩灰白、灰白、灰黄色灰黄色非
22、晶质非晶质气孔状气孔状岩浆中的岩浆中的泡沫物质泡沫物质质轻,多孔质轻,多孔状状66岩浆岩的命名岩浆岩的命名 主要造岩矿物:在岩石中含量较多,是确定岩石名称所不可缺少的矿物。 次要造岩矿物:在岩石中含量较少,对划分大类不起作用,但可作为确定岩石种属名称的矿物。 副矿物:在岩浆岩中含量一般低于1%,对分类命名不起作用。6767 最常见的火成岩(C.C.Plummer et al., 2001)A.花岗岩;B.闪长岩;C.辉长岩;D.流纹岩;E.安山岩;F.玄武岩 67 68第三节 岩 浆 岩 的 主 要 类 型一、橄榄岩一、橄榄岩苦橄岩类(超基性岩类)苦橄岩类(超基性岩类) 1 1一般特征一般特征
23、:SiO245%SiO265% 主要矿物:钾长石,酸性斜长石,石英 次要矿物:黑云母,角闪石 副 矿 物:磁铁矿,锆石等 色率一般小于1079四、花岗岩流纹岩类(酸性岩类四、花岗岩流纹岩类(酸性岩类) )79 2深成岩:花岗岩呈浅肉红色,浅灰色等,粗细粒结构或似斑状结构,块状构造。主要矿物钾长石,酸性斜长石和石英,次要矿物黑云母,角闪石。 浅成岩:花岗斑岩全晶质斑状结构,块状构造,斑晶为钾长石和石英。 喷出岩:流纹岩呈浅灰色,灰红色,斑状结构或隐晶结构,斑晶为透长石和石英。流纹构造和气孔、杏仁构造。 3分布产状:可形成大岩基,常见岩株,岩盖和岩枝。流纹岩多形成岩钟,岩锥。8080 80 8181 81 8282 82 8383 83 8484 8585 五、碱性岩类(霞石正长岩-响岩类)六、脉岩 1煌斑岩 暗色矿物为主 2细晶岩 浅色矿物为主 3伟晶岩 具有特别粗大的矿物晶粒8686 86 8787 87 8888 88 8989 89 90思考题:思考题:1. 1. 岩浆岩常见的矿物成分、结构、构造是岩浆岩常见的矿物成分、结构、构造是哪些?哪些?2. 2. 了解岩浆岩分类原则、熟悉常见岩浆岩了解岩浆岩分类原则、熟悉常见岩浆岩的特点。的特点。