1、第八章 岩浆岩体的构造研究 岩浆岩是组成地壳的三大岩类之一。岩浆岩是组成地壳的三大岩类之一。研究岩浆岩体构造不仅可以阐明岩浆岩发研究岩浆岩体构造不仅可以阐明岩浆岩发育区的构造特征及其发展历史，从而有助育区的构造特征及其发展历史，从而有助于揭示地壳运动的性质于揭示地壳运动的性质; ;而且能够通过岩而且能够通过岩浆岩区构造发育规律的研究为寻找和勘探浆岩区构造发育规律的研究为寻找和勘探内生矿床指出方向，也可以为水文、工程内生矿床指出方向，也可以为水文、工程建筑提供可靠的地质依据。建筑提供可靠的地质依据。 2022年6月2 岩浆岩体构造包括岩浆岩体构造包括岩浆岩体形成过程岩浆岩体形成过程中所产生的各种
2、构造，以及岩体形成后的中所产生的各种构造，以及岩体形成后的各种构造，有时也包括在岩浆岩体形成过各种构造，有时也包括在岩浆岩体形成过程中对围岩作用所引起的构造。程中对围岩作用所引起的构造。岩浆岩体岩浆岩体构造的特点主要表现在以下三方面构造的特点主要表现在以下三方面: :1 1、岩浆活动是、岩浆活动是构造运动构造运动的一种表现形式，的一种表现形式，岩浆岩体的分布和产状不仅受早期构造的岩浆岩体的分布和产状不仅受早期构造的控制，而且还受构造运动的影响控制，而且还受构造运动的影响; ;2 2、侵人岩体和喷出岩体常具有侵人岩体和喷出岩体常具有独特的原生独特的原生流动构造和原生破裂构造流动构造和原生破裂构造
3、; ;3 3、岩浆岩体在变形过程中，还形成某些特、岩浆岩体在变形过程中，还形成某些特殊的褶皱构造和断裂构造。殊的褶皱构造和断裂构造。2022年6月3第一节、岩浆岩体的产状及其构造控制第一节、岩浆岩体的产状及其构造控制 岩浆岩体的岩浆岩体的产状产状主要是指岩浆岩体的主要是指岩浆岩体的形态、形态、大小大小及其及其与围岩的关系与围岩的关系。在地壳中，岩浆岩体。在地壳中，岩浆岩体的产状是多种多样的、复杂的。它主要取决于的产状是多种多样的、复杂的。它主要取决于两方面的因素两方面的因素: :一方面决定于岩浆本身的物理一方面决定于岩浆本身的物理化学性质，化学性质，诸如是酸性或是基性，挥发组分含诸如是酸性或是
4、基性，挥发组分含量的多少，温度的高低以及压力的大小等等量的多少，温度的高低以及压力的大小等等; ;另一方面决定于岩浆岩体形成前的区域构造环另一方面决定于岩浆岩体形成前的区域构造环境境、形成时的构造运动状况、形成的深度和围、形成时的构造运动状况、形成的深度和围岩的性质等等。下面分别论述侵入岩体和喷出岩的性质等等。下面分别论述侵入岩体和喷出岩体的主要产状类型。岩体的主要产状类型。2022年6月4一、侵入岩体的产状一、侵入岩体的产状 根据侵入岩体与围岩的接触关系，可根据侵入岩体与围岩的接触关系，可将侵入岩体的产状大致划分为将侵入岩体的产状大致划分为协调侵入岩体协调侵入岩体和和不协调侵入岩体不协调侵入
5、岩体两大类。两大类。( (一一) )协调侵入岩体协调侵入岩体 协调侵入岩体又称协调侵入岩体又称整合侵入整合侵入岩体，其特点岩体，其特点是侵入岩体的边界面是侵入岩体的边界面( (接触面接触面) )与围岩层理、片与围岩层理、片理平行或大致平行。它是岩浆受到机械力的作理平行或大致平行。它是岩浆受到机械力的作用，沿着层理面或片理面侵入而成的，依据侵用，沿着层理面或片理面侵入而成的，依据侵入岩体的规模和形态，协调侵入岩体大致可分入岩体的规模和形态，协调侵入岩体大致可分为为岩床、岩盘、岩盆岩床、岩盘、岩盆和和岩鞍岩鞍等四类。等四类。2022年6月5 1 1、岩床、岩床 岩床是一种层状侵入岩体，岩床是一种层
6、状侵入岩体，通常是岩浆顺层面、片理面或不整合面通常是岩浆顺层面、片理面或不整合面侵入形成的。岩体的界面与围岩层面、侵入形成的。岩体的界面与围岩层面、片理面、不整合面片理面、不整合面平行或大致平行平行或大致平行。岩。岩床的规模不等，厚度一般自数十厘米至床的规模不等，厚度一般自数十厘米至数十米，有的甚至可达数百米。岩床的数十米，有的甚至可达数百米。岩床的成分自酸性到中性、基性、超基性都有，成分自酸性到中性、基性、超基性都有，但以但以基性的岩浆岩最常见。基性的岩浆岩最常见。2022年6月62、岩盘、岩盘 岩盘又称岩盘又称岩盖岩盖，为上凸下平的，为上凸下平的似透镜状的侵入岩体。岩盘规模不大，似透镜状的
7、侵入岩体。岩盘规模不大，直径从数十米至数百米不等直径从数十米至数百米不等;以以酸性岩、酸性岩、碱性岩居多碱性岩居多。通常认为，当岩浆粘度较。通常认为，当岩浆粘度较大不易流动而展布不广时，则形成岩盘，大不易流动而展布不广时，则形成岩盘，反之则形成岩床。基性岩和超基性岩亦反之则形成岩床。基性岩和超基性岩亦可形成岩盘。可形成岩盘。2022年6月7 3、岩盆、岩盆 岩盆是与构造盆地有关的盆岩盆是与构造盆地有关的盆状侵入岩体，其顶底面均向中心倾斜，状侵入岩体，其顶底面均向中心倾斜，一般规模较大，直径从几十公里到上百一般规模较大，直径从几十公里到上百公里，厚几百米到数千米，公里，厚几百米到数千米，面积可达
8、数面积可达数万平方公里。岩盆常由基性岩、超基性万平方公里。岩盆常由基性岩、超基性岩或碱性岩构成。岩盆形成时，如果岩岩或碱性岩构成。岩盆形成时，如果岩浆发生分异作用，则比重大的矿物组分，浆发生分异作用，则比重大的矿物组分，如基性岩、超基性岩中含铬、镍成分的如基性岩、超基性岩中含铬、镍成分的矿物，常聚集在岩盆中心的底部形成有矿物，常聚集在岩盆中心的底部形成有价值的矿床。价值的矿床。2022年6月84、岩鞍、岩鞍 岩鞍是一种侵入于褶皱转折端岩鞍是一种侵入于褶皱转折端虚脱处的鞍状侵入岩体。岩鞍在平面上虚脱处的鞍状侵入岩体。岩鞍在平面上和剖面上都表现为新月形或马鞍形，故和剖面上都表现为新月形或马鞍形，故
9、称岩鞍。岩鞍是褶皱区有代表性的侵入称岩鞍。岩鞍是褶皱区有代表性的侵入岩体，其规模不大，厚度从几厘米至数岩体，其规模不大，厚度从几厘米至数十米。这类岩体大致是与褶皱构造同时十米。这类岩体大致是与褶皱构造同时或稍晚形成的。或稍晚形成的。2022年6月9(二二)不协调侵入岩体不协调侵入岩体 不协调侵入岩体的边界面不协调侵入岩体的边界面 (接触面接触面)与围岩层理、片理或不整合面截交与围岩层理、片理或不整合面截交。根。根据侵入岩体的规模、形态等，可将不协据侵入岩体的规模、形态等，可将不协调侵入岩体的产状划分为若干类型，这调侵入岩体的产状划分为若干类型，这里仅介绍里仅介绍岩基、岩株岩基、岩株和和岩墙岩墙
10、三类。三类。2022年6月101、岩基、岩基 岩基一般是指出露面积大于岩基一般是指出露面积大于100Km2的一种规模巨大的不协调侵入岩体。的一种规模巨大的不协调侵入岩体。 岩体出露面积与岩体的剥蚀深度有一定联岩体出露面积与岩体的剥蚀深度有一定联系。通常岩基的顶部与围岩的接触面倾角较小，系。通常岩基的顶部与围岩的接触面倾角较小，两侧与围岩接触面产状向围岩方向倾斜，但局两侧与围岩接触面产状向围岩方向倾斜，但局部也有向岩体方向倾斜的。部也有向岩体方向倾斜的。 岩基通常由花岗岩和花岗闪长岩类组成。岩基通常由花岗岩和花岗闪长岩类组成。岩基往往沿大褶皱或复背斜核部侵入，其延伸岩基往往沿大褶皱或复背斜核部侵
11、入，其延伸与总的区域构造线方向一致。由此可见，岩基与总的区域构造线方向一致。由此可见，岩基的侵入和分布与强烈的区域构造变形有密切关的侵入和分布与强烈的区域构造变形有密切关系。系。2022年6月11 2、岩株、岩株 岩株是一种不规则的近浑圆状或岩株是一种不规则的近浑圆状或圆柱状的中、小型不协调侵入岩体，如北京房圆柱状的中、小型不协调侵入岩体，如北京房山花岗闪长岩岩株就是一例山花岗闪长岩岩株就是一例 。岩株出露面积一。岩株出露面积一般小于般小于100Km2。岩株与围岩接触面一般较陡，岩株与围岩接触面一般较陡，有时呈复杂的形态，如云南个旧花岗岩岩株在有时呈复杂的形态，如云南个旧花岗岩岩株在剖面上呈一
12、复杂蘑菇状剖面上呈一复杂蘑菇状 (图图8一一7)。规模很小的规模很小的岩株称为岩枝岩株称为岩枝。岩株可以是岩基的一个分枝，岩株可以是岩基的一个分枝，也可以是一个单独的侵入岩体。组成岩株的岩也可以是一个单独的侵入岩体。组成岩株的岩浆岩有酸性岩、中酸性岩、基性岩和超基性岩。浆岩有酸性岩、中酸性岩、基性岩和超基性岩。岩株分布较普遍，尤其是在岩浆岩发育区更常岩株分布较普遍，尤其是在岩浆岩发育区更常见。这些岩株多沿大断裂侵沿两组断裂交汇处见。这些岩株多沿大断裂侵沿两组断裂交汇处贯入。贯入。2022年6月12 另一种不协调侵入岩体称另一种不协调侵入岩体称岩浆底辟岩浆底辟。在平。在平面上与岩株相似，在剖面上
13、一般上部大，下部面上与岩株相似，在剖面上一般上部大，下部小，接触面向岩体内侧倾斜小，接触面向岩体内侧倾斜 (图图8一一8)。 一种特殊的花岗岩基或岩株，称一种特殊的花岗岩基或岩株，称花岗岩穹花岗岩穹窿窿。在平面上，花岗岩穹窿常呈近圆形或椭圆在平面上，花岗岩穹窿常呈近圆形或椭圆形，穹窿外围地层的形，穹窿外围地层的层理和片理围绕层理和片理围绕岩体成环岩体成环状分布，状分布，内接触带内接触带岩体的流面、流线与围岩产岩体的流面、流线与围岩产状一致，也呈环状分布。有时，在花岗岩穹窿状一致，也呈环状分布。有时，在花岗岩穹窿周围有环状节理和放射状节理。有人认为，花周围有环状节理和放射状节理。有人认为，花岗岩
14、穹窿是由于岩浆房的静压力不断增长，使岗岩穹窿是由于岩浆房的静压力不断增长，使岩浆占据的空间不断扩大，向上隆起而形成的。岩浆占据的空间不断扩大，向上隆起而形成的。岩体形成过程中常引起围岩的隆起。湖南关帝岩体形成过程中常引起围岩的隆起。湖南关帝庙花岗岩体就是一个较典型的花岗岩穹窿。庙花岗岩体就是一个较典型的花岗岩穹窿。2022年6月133 3、岩墙、岩墙 岩墙是一种截切围岩层理、片理等，岩墙是一种截切围岩层理、片理等，呈板状或似板状的侵入岩体呈板状或似板状的侵入岩体( (图图8 89 9) )其长度和其长度和深度都远远超过它的宽度。岩墙长度由数公里深度都远远超过它的宽度。岩墙长度由数公里至数十公里
15、，个别长达数百公里，宽度从数十至数十公里，个别长达数百公里，宽度从数十米至数百米，个别在数公里以上。岩体产状与米至数百米，个别在数公里以上。岩体产状与围岩产状垂直或斜交。耐风化的岩墙在地貌上围岩产状垂直或斜交。耐风化的岩墙在地貌上常表现为一堵长长的墙常表现为一堵长长的墙 ( (图图8 89)9)。多数岩墙是。多数岩墙是岩浆充填断裂构造形成的。组成岩墙群的成分岩浆充填断裂构造形成的。组成岩墙群的成分以以基性、超基性岩为主基性、超基性岩为主，如太行山、五台山、，如太行山、五台山、云中山、吕梁山等地的辉绿云中山、吕梁山等地的辉绿 这类岩浆粘度较小，这类岩浆粘度较小，而且由于自身的活动性大，所以，易沿
16、裂缝侵而且由于自身的活动性大，所以，易沿裂缝侵入形成岩墙。一些岩墙是由中酸性岩、碱性岩入形成岩墙。一些岩墙是由中酸性岩、碱性岩组成的。组成的。2022年6月14 岩墙可以呈单条产出，但往往是由岩墙可以呈单条产出，但往往是由若干条甚至上百条岩墙聚集成岩墙群。若干条甚至上百条岩墙聚集成岩墙群。例如，岩株侵入体附近和火山中心周围例如，岩株侵入体附近和火山中心周围的岩墙群，常构成放射状岩墙群的岩墙群，常构成放射状岩墙群 (图图810)，环状岩墙和锥状岩席，环状岩墙和锥状岩席 (图图811)。岩墙沿一个或几个中心呈放射状排列者岩墙沿一个或几个中心呈放射状排列者称放射状岩墙。放射状岩墙是岩浆垂直称放射状岩
17、墙。放射状岩墙是岩浆垂直上升时，围岩受力产生放射状张性断裂上升时，围岩受力产生放射状张性断裂所致。所致。环状岩墙和锥状岩席在平面上呈近似同环状岩墙和锥状岩席在平面上呈近似同心圆状分布，在剖面上前者向外倾斜，心圆状分布，在剖面上前者向外倾斜，后者向中心倾斜后者向中心倾斜 (图图811)。2022年6月152022年6月16 关于环状岩墙和锥状岩席的成因，安德森关于环状岩墙和锥状岩席的成因，安德森 (E.M.Andersn，1936)进行了详细的研究，他通进行了详细的研究，他通过计算，编制了反映环状岩墙和锥状岩席形成时过计算，编制了反映环状岩墙和锥状岩席形成时的应力轨迹图的应力轨迹图(图图812)
18、。当岩浆向上运动造成的。当岩浆向上运动造成的压力大于上覆围岩的静压力时，由于岩浆向四壁压力大于上覆围岩的静压力时，由于岩浆向四壁挤压，最大主应力迹线自岩浆房向外呈辐射状，挤压，最大主应力迹线自岩浆房向外呈辐射状，因此，形成垂直于最小主应力迹线而与最大主应因此，形成垂直于最小主应力迹线而与最大主应力迹线平行的张裂面，相当于图力迹线平行的张裂面，相当于图812中的细实中的细实线，它们在剖面上呈锥状，这种张裂面被岩浆充线，它们在剖面上呈锥状，这种张裂面被岩浆充填后，便构成了锥状岩席。当岩浆向下冷缩使得填后，便构成了锥状岩席。当岩浆向下冷缩使得岩浆向上的压力减低时，其应力状态也随之改变，岩浆向上的压力
19、减低时，其应力状态也随之改变，此时最大主应力迹线相当于图此时最大主应力迹线相当于图812的虚线，而的虚线，而细实线代表最小主应力迹线，粗实线代表与最大细实线代表最小主应力迹线，粗实线代表与最大主应力迹线相交约主应力迹线相交约30方位的剪应力迹线方向形方位的剪应力迹线方向形成的剪裂面，经岩浆充填后形成环状岩墙。成的剪裂面，经岩浆充填后形成环状岩墙。2022年6月172022年6月18 有些岩墙群的产状与区域构造应力场作用有有些岩墙群的产状与区域构造应力场作用有关。例如，东格陵兰海岸由第三纪玄武岩层构成关。例如，东格陵兰海岸由第三纪玄武岩层构成的挠褶带内发育的岩墙群，就是这类岩墙群的典的挠褶带内发
20、育的岩墙群，就是这类岩墙群的典型实例型实例(图图813)。该区岩墙群出现在玄武岩层向。该区岩墙群出现在玄武岩层向海洋方向以海洋方向以3060倾斜的地带内，岩墙向大倾斜的地带内，岩墙向大陆倾斜，沿海岸线平行延伸，长达数百公里。又陆倾斜，沿海岸线平行延伸，长达数百公里。又如安徽岳西岩墙群呈北东南西向平行延伸，向如安徽岳西岩墙群呈北东南西向平行延伸，向北西倾斜，倾角较陡。这类岩墙群不仅与挠褶的北西倾斜，倾角较陡。这类岩墙群不仅与挠褶的形成有关，而且主要是与地壳运动相伴的拉伸作形成有关，而且主要是与地壳运动相伴的拉伸作用有关。马杏垣等用有关。马杏垣等 (1982认为，区域镁铁岩墙群认为，区域镁铁岩墙群
21、与伸展构造环境有关，据此，研究镁铁质岩墙群与伸展构造环境有关，据此，研究镁铁质岩墙群将有助于恢复伸展构造环境和引张应力场。将有助于恢复伸展构造环境和引张应力场。 与岩墙相似的一种侵入岩体是与岩墙相似的一种侵入岩体是岩脉岩脉。岩脉的。岩脉的形态不如岩墙规则，有时甚至极不规则，其规模形态不如岩墙规则，有时甚至极不规则，其规模也较小，延伸不远。也较小，延伸不远。2022年6月19二、喷出岩体的产状二、喷出岩体的产状 喷出岩的岩体的产状因喷出方式、熔岩的喷出岩的岩体的产状因喷出方式、熔岩的性质和熔岩构造形态的不同，常分为熔岩被、性质和熔岩构造形态的不同，常分为熔岩被、熔岩流和火山锥三类。熔岩流和火山锥
22、三类。 1、熔岩被、熔岩被 熔岩被又称熔岩被又称熔岩盖熔岩盖，是一种喷，是一种喷发规模大、熔岩展布面积广、厚度大，但厚度发规模大、熔岩展布面积广、厚度大，但厚度比较稳定的扁平状喷出岩体比较稳定的扁平状喷出岩体 (图图814)。熔岩。熔岩被覆盖面积从数百平方公里至上万平方公里，被覆盖面积从数百平方公里至上万平方公里，厚度数百米至数千米。熔岩被多数由基性的玄厚度数百米至数千米。熔岩被多数由基性的玄武岩浆构成。以裂隙式喷发为主形成的熔岩被武岩浆构成。以裂隙式喷发为主形成的熔岩被规模较大规模较大;由中心式喷发形成的规模较小。由中心式喷发形成的规模较小。 2022年6月20 厚度很大，分布面积又很广的基
23、性厚度很大，分布面积又很广的基性熔岩可构成熔岩可构成高原玄武岩熔岩被高原玄武岩熔岩被。如印度。如印度德干高原、南美高原，都是这类熔岩被德干高原、南美高原，都是这类熔岩被的发育区。我国张家口北部汉诺坝一带，的发育区。我国张家口北部汉诺坝一带，在第三纪时，大量玄武岩浆沿东西向裂在第三纪时，大量玄武岩浆沿东西向裂隙及火山口溢出达二十余次，厚约隙及火山口溢出达二十余次，厚约300m左右，分布面积在左右，分布面积在1000Km2以上，构成以上，构成蒙古高原的一部分。四川、云南、贵州蒙古高原的一部分。四川、云南、贵州等省的二叠纪峨眉山玄武岩熔岩被，分等省的二叠纪峨眉山玄武岩熔岩被，分布面积更为广阔。布面积
24、更为广阔。2022年6月212022年6月22 2、熔岩流、熔岩流 熔岩流是一种成带状展布的熔岩体，熔岩流是一种成带状展布的熔岩体，常局限在一个宽阔的河谷或低洼地带常局限在一个宽阔的河谷或低洼地带 (图图814)。熔岩流一般是由中心式喷发形。熔岩流一般是由中心式喷发形成的，规模较小，通常呈舌状分布成的，规模较小，通常呈舌状分布;沿流沿流动方向的长度比宽度和厚度大得多动方向的长度比宽度和厚度大得多:底面底面随下伏基底地形变化起伏不平，而顶面随下伏基底地形变化起伏不平，而顶面则比较平整。则比较平整。2022年6月232022年6月243、火山锥、火山锥 火山喷发物围绕火山通道堆积成的火山喷发物围绕
25、火山通道堆积成的一种锥状体，称为火山锥。它是中心式一种锥状体，称为火山锥。它是中心式喷发的产物。火山锥的形态决定于火山喷发的产物。火山锥的形态决定于火山通道喷发的猛烈程度和熔岩的物理性质通道喷发的猛烈程度和熔岩的物理性质等。根据组成火山锥的火山喷发物成分等。根据组成火山锥的火山喷发物成分的不同，可将火山锥分为的不同，可将火山锥分为火山碎屑锥火山碎屑锥、熔岩锥熔岩锥和和复合锥复合锥三类。三类。2022年6月252022年6月26 各种产状的岩浆岩体可以单独出现，各种产状的岩浆岩体可以单独出现，也可以由岩基、岩株及其分枝产状也可以由岩基、岩株及其分枝产状 (如岩如岩盘、岩床、岩盆、岩鞍或岩墙等盘、
26、岩床、岩盆、岩鞍或岩墙等)相互关相互关联组成复合岩体联组成复合岩体;如岩浆喷出地表还可形如岩浆喷出地表还可形成熔岩被、熔岩流和火山锥成熔岩被、熔岩流和火山锥 (图图814)。有时大型岩床或岩墙又可以分出若干枝有时大型岩床或岩墙又可以分出若干枝叉，形成各种更次一级的小型的、不同叉，形成各种更次一级的小型的、不同产状的岩体。因此，岩浆岩体产状类型产状的岩体。因此，岩浆岩体产状类型是复杂多样的，前述几种类型只是几种是复杂多样的，前述几种类型只是几种常见的产状而已。常见的产状而已。2022年6月27 必须指出，岩体与围岩层理和片理的关必须指出，岩体与围岩层理和片理的关系系 (协调的或不协调的接触关系协
27、调的或不协调的接触关系)仅仅是相对的。仅仅是相对的。往往因岩体的不同部位、不同深度以及不同的往往因岩体的不同部位、不同深度以及不同的围岩构造特点而有所变化。因而，可以出现同围岩构造特点而有所变化。因而，可以出现同一岩体在某一部分是协调的，而另一部分是不一岩体在某一部分是协调的，而另一部分是不协调的。总的协调中可以有局部的不协调协调的。总的协调中可以有局部的不协调;总总的不协调中也可以有局部的协调等等。的不协调中也可以有局部的协调等等。 岩浆岩体产状受多种因素的影响，诸如围岩浆岩体产状受多种因素的影响，诸如围岩的岩性和构造岩的岩性和构造;岩浆的化学成分、物理性质岩浆的化学成分、物理性质和活动方式
28、和活动方式;以及古地理环境等因素。其中，以及古地理环境等因素。其中，围岩的性质和构造特征，对岩体产状起着最重围岩的性质和构造特征，对岩体产状起着最重要的控制作用。要的控制作用。2022年6月28第二节第二节 岩浆岩体的原生构造岩浆岩体的原生构造 侵入岩体和喷出岩体的原生构造是指岩侵入岩体和喷出岩体的原生构造是指岩浆向上运移，侵入上覆围岩或喷溢地面并逐浆向上运移，侵入上覆围岩或喷溢地面并逐渐冷凝固结形成岩石的过程中所产生的构造。渐冷凝固结形成岩石的过程中所产生的构造。岩浆冷凝固结成为岩石一般经历两个阶段岩浆冷凝固结成为岩石一般经历两个阶段:一是粘稠的含晶体一是粘稠的含晶体 (液态过程中结晶出来的
29、液态过程中结晶出来的晶体晶体)的液态岩浆流动阶段的液态岩浆流动阶段，这时这时形成了原形成了原生流动构造生流动构造;二是岩浆冷凝固化阶段，这时二是岩浆冷凝固化阶段，这时形成了原生破裂构造。形成了原生破裂构造。据最近研究表明，在据最近研究表明，在这两个阶段之间，可划分出这两个阶段之间，可划分出“岩浆塑性阶岩浆塑性阶段段”，这时形成，这时形成 “原生塑变构造原生塑变构造”。2022年6月29一、侵入岩体的原生流动构造一、侵入岩体的原生流动构造 在岩浆流动过程中，由于岩浆内在岩浆流动过程中，由于岩浆内部某些先期结晶的矿物颗粒、析离体部某些先期结晶的矿物颗粒、析离体或落入岩浆内的围岩捕虏体等，受岩或落入
30、岩浆内的围岩捕虏体等，受岩浆流动的影响而发生定向排列，从而浆流动的影响而发生定向排列，从而形成原生流动构造。侵入岩体的原生形成原生流动构造。侵入岩体的原生流动构造可分为流动构造可分为线状流动构造和面状线状流动构造和面状流动构造流动构造两种。两种。2022年6月30(一一)线状流动构造线状流动构造 线状流动构造又称流线。它是柱状、线状流动构造又称流线。它是柱状、针状矿物，如角闪石、辉石，长石等的针状矿物，如角闪石、辉石，长石等的平行定向排列而形成的线状定向构造平行定向排列而形成的线状定向构造 (图图816)，也可以是由暗色矿物凝集而成，也可以是由暗色矿物凝集而成的纺锤状的纺锤状析离体析离体和和长
31、条状捕虏体长条状捕虏体等顺长等顺长轴定向平行排列而构成轴定向平行排列而构成 (图图817)。流线。流线构造多发育于侵入岩体的边缘和顶部。构造多发育于侵入岩体的边缘和顶部。2022年6月31(二二)面状流动构造面状流动构造 面状流动构造又称流面。它是由片状、板面状流动构造又称流面。它是由片状、板状、柱状等矿物，如云母、角闪石、长石等以状、柱状等矿物，如云母、角闪石、长石等以及扁平的析离体、捕虏体，在岩浆流动过程中及扁平的析离体、捕虏体，在岩浆流动过程中顺流动方向平行排列形成的面状构造顺流动方向平行排列形成的面状构造 (图图817)。属于面状流动构造的还有带状流动构造，。属于面状流动构造的还有带状
32、流动构造，它表现为不同成分的岩石相互成层，或由于矿它表现为不同成分的岩石相互成层，或由于矿物分层集中形成的淡色与暗色岩石条带的互层，物分层集中形成的淡色与暗色岩石条带的互层，犹如沉积岩中的层理，所以，也有入称这种构犹如沉积岩中的层理，所以，也有入称这种构造为造为“假层理假层理”。这种。这种“假层理假层理”常见于基性、常见于基性、超基性侵入岩中。超基性侵入岩中。2022年6月32 流面的形成流面的形成无疑与岩浆的层流有关，常发无疑与岩浆的层流有关，常发育在侵入岩体的边缘和顶部，而在岩浆流动紊育在侵入岩体的边缘和顶部，而在岩浆流动紊乱的侵入岩体中心则不利于流面的发育。乱的侵入岩体中心则不利于流面的
33、发育。在侵入体边缘，由于流动的岩浆与固体的围岩在侵入体边缘，由于流动的岩浆与固体的围岩之间的摩擦作用，岩浆的差异运动特别显著，之间的摩擦作用，岩浆的差异运动特别显著，致使岩浆流动面大致平行于接触面致使岩浆流动面大致平行于接触面 (图图818A)。在岩浆向上流动的过程中，还有向周围在岩浆向上流动的过程中，还有向周围扩张的趋势。从而产生向四壁围岩的侧向挤压，扩张的趋势。从而产生向四壁围岩的侧向挤压，而且愈接近接触带，挤压作用愈强烈。在这种而且愈接近接触带，挤压作用愈强烈。在这种挤压作用下，片状或板状的矿物、析离体、捕挤压作用下，片状或板状的矿物、析离体、捕虏体等常常转至垂直挤压力方向虏体等常常转至
34、垂直挤压力方向(即平行于接即平行于接触面触面)排列，以达到最稳定的状态。排列，以达到最稳定的状态。2022年6月33 在侵入岩体的顶部，岩浆自下而上在侵入岩体的顶部，岩浆自下而上运动形成的挤压力，也会迫使片状或板运动形成的挤压力，也会迫使片状或板状矿物、析离体、捕虏体等转动至与挤状矿物、析离体、捕虏体等转动至与挤压力垂直的方位压力垂直的方位 (平行于顶部接触面平行于顶部接触面)呈呈定向排列，形成岩体顶部的流面构造定向排列，形成岩体顶部的流面构造 (图图816B)。由于流面常常平行于接触面，由于流面常常平行于接触面，因此，可以根据流面的产状来恢复接触因此，可以根据流面的产状来恢复接触面的形态。这
35、一特征对于寻找和勘探接面的形态。这一特征对于寻找和勘探接触带内及其两侧的矿床而言，流面的统触带内及其两侧的矿床而言，流面的统计测量和研究具有重要的意义。计测量和研究具有重要的意义。2022年6月34 侵入岩体内的流动构造是否明显，主要取决侵入岩体内的流动构造是否明显，主要取决于岩浆流动的速度、粘度、接触面形态和结晶分于岩浆流动的速度、粘度、接触面形态和结晶分异情况，以及构造作用的强度等因素。在岩浆结异情况，以及构造作用的强度等因素。在岩浆结晶分异过程中，岩浆流动性愈强流动构造愈明显晶分异过程中，岩浆流动性愈强流动构造愈明显;岩浆活动性愈弱流动构造愈不明显。同一侵入岩岩浆活动性愈弱流动构造愈不明
36、显。同一侵入岩体，边缘部分的流动构造比中心部分的流动构造体，边缘部分的流动构造比中心部分的流动构造明显些。明显些。 原生流动构造产状除受围岩构造和岩浆流动原生流动构造产状除受围岩构造和岩浆流动方向控制外，还与区域应力场和局部应力场有关。方向控制外，还与区域应力场和局部应力场有关。通常通常挤压力与流面和流线垂直挤压力与流面和流线垂直。如果受到不均匀。如果受到不均匀挤压，流线和流面局部方位就随之改变。因此，挤压，流线和流面局部方位就随之改变。因此，研究侵入岩体原生流动构造的分布与方位，不仅研究侵入岩体原生流动构造的分布与方位，不仅有助于恢复接触面的产状，推断岩浆的相对流动有助于恢复接触面的产状，推
37、断岩浆的相对流动方向，而且也有助于分析侵入岩体侵入时的应力方向，而且也有助于分析侵入岩体侵入时的应力状态和其它地质构造问题。状态和其它地质构造问题。2022年6月35二、侵入岩体原生破裂构造二、侵入岩体原生破裂构造 侵入岩体在岩浆冷凝晚期所形成的破裂称侵入岩体在岩浆冷凝晚期所形成的破裂称原生破裂构造。克鲁斯原生破裂构造。克鲁斯 (H.Cloos，1922)在研究在研究花岗岩体破裂构造时，根据破裂构造与流动构花岗岩体破裂构造时，根据破裂构造与流动构造的相互关系，将原生破裂构造作如下划分。造的相互关系，将原生破裂构造作如下划分。 1.横节理横节理 横节理又称横节理又称Q节理。节理面垂节理。节理面垂
38、直于流线，也垂直于流面，裂面粗糙，属张节直于流线，也垂直于流面，裂面粗糙，属张节理性质理性质 (图图8-24Q)。横节理为较早期发生的节横节理为较早期发生的节理，常被残余岩浆或后期热液物质，如细晶岩、理，常被残余岩浆或后期热液物质，如细晶岩、伟晶岩、煌斑岩、基性岩和石英岩脉所充填。伟晶岩、煌斑岩、基性岩和石英岩脉所充填。横节理的产状随流动构造的方位呈有规律的变横节理的产状随流动构造的方位呈有规律的变化。横节理可能是由于岩浆流动导致拉伸作用化。横节理可能是由于岩浆流动导致拉伸作用所形成的。所形成的。2022年6月36 2.纵节理纵节理 纵节理又称纵节理又称S节理。节理节理。节理面垂直于流面，平行
39、于流线面垂直于流面，平行于流线，倾斜较陡，倾斜较陡，裂面粗糙，亦可能属张节理性质裂面粗糙，亦可能属张节理性质 (图图8-24S)。纵节理常发育在侵入体顶部流线纵节理常发育在侵入体顶部流线平缓的部位。它们一般不如横节理发育平缓的部位。它们一般不如横节理发育得那样完善。马尔端得那样完善。马尔端 (J.Marre，1982)认认为纵节理比横节理晚形成。在岩浆固结为纵节理比横节理晚形成。在岩浆固结晚期，由于体积缩小，岩体内任意点都晚期，由于体积缩小，岩体内任意点都存在张力作用，而纵节理可能是相当于存在张力作用，而纵节理可能是相当于在流面上垂直于流线方向的拉伸应力作在流面上垂直于流线方向的拉伸应力作用的
40、产物。用的产物。2022年6月37 3.层节理层节理 层节理又称层节理又称L节理。节理节理。节理面平行于流面，也平行于流线，面平行于流面，也平行于流线，一般发一般发育在侵入岩体顶部，多数产状平缓，往育在侵入岩体顶部，多数产状平缓，往往与侵入岩体顶部的接触面平行，故能往与侵入岩体顶部的接触面平行，故能概略地指示侵入岩体顶部接触面的产状概略地指示侵入岩体顶部接触面的产状 (图图824L)。层节理的形成方式与垂直层节理的形成方式与垂直于接触面方向上的冷缩作用有关，因而于接触面方向上的冷缩作用有关，因而亦属于张节理性质。一些脉岩，如伟晶亦属于张节理性质。一些脉岩，如伟晶岩、细晶岩等常充填在该节理中。岩
41、、细晶岩等常充填在该节理中。2022年6月38 4.斜节理斜节理 斜节理又称斜节理又称D节理。它是节理。它是与流线、流面都斜交的两组共轭剪节理与流线、流面都斜交的两组共轭剪节理 (图图824STR)，该类节理面较光滑，常该类节理面较光滑，常有擦痕。许多斜节理被热液矿脉、岩脉有擦痕。许多斜节理被热液矿脉、岩脉所充填。并切割较早期的横节理、纵节所充填。并切割较早期的横节理、纵节理，以及层节理，因此，斜节理形成时理，以及层节理，因此，斜节理形成时期最晚。期最晚。 斜节理往往发育在侵入体顶部，它斜节理往往发育在侵入体顶部，它们被认为是沿铅直挤压作用所产生的一们被认为是沿铅直挤压作用所产生的一对共轭剪裂
42、面发展而成的。斜节理的进对共轭剪裂面发展而成的。斜节理的进一步发展，可演化为正断层。一步发展，可演化为正断层。2022年6月39 5.边缘张节理边缘张节理 边缘张节理发育于侵入岩边缘张节理发育于侵入岩体陡立的边缘接触带，并常延伸到围岩中。节体陡立的边缘接触带，并常延伸到围岩中。节理面向侵入岩体中心倾斜，常呈雁行状排列。理面向侵入岩体中心倾斜，常呈雁行状排列。边缘张节理是由于向上涌动的岩浆同已经冷凝边缘张节理是由于向上涌动的岩浆同已经冷凝的岩体边缘之间出现的差异剪切运动所诱发的的岩体边缘之间出现的差异剪切运动所诱发的张应力的作用而形成的。克鲁斯等利用放在塑张应力的作用而形成的。克鲁斯等利用放在塑
43、性粘土层下面的活塞缓缓上升的实验，成功地性粘土层下面的活塞缓缓上升的实验，成功地重现了边缘张节理的形成。活塞的上升相当于重现了边缘张节理的形成。活塞的上升相当于岩浆向上流动，两侧相对下降造成上、下剪切岩浆向上流动，两侧相对下降造成上、下剪切作用。作用。边缘张节理的形成就是由于向上流动的边缘张节理的形成就是由于向上流动的岩浆同已经冷凝的边缘之间形成差异运动的上、岩浆同已经冷凝的边缘之间形成差异运动的上、下剪切作用，并诱导出张应力作用的结果下剪切作用，并诱导出张应力作用的结果 (图图825)。边缘张节理常成带出现，并可能有矿。边缘张节理常成带出现，并可能有矿脉充填。脉充填。2022年6月40 6.
44、边缘逆断层边缘逆断层 边缘逆断层与边缘张节理相边缘逆断层与边缘张节理相似，发育在侵入岩体陡立的边缘接触带。它向似，发育在侵入岩体陡立的边缘接触带。它向侵入岩体中心倾斜，呈斜列式排列侵入岩体中心倾斜，呈斜列式排列 (图图826)。其成因可能是由于岩浆侵入时，岩体边缘引起其成因可能是由于岩浆侵入时，岩体边缘引起的剪切作用形成的一组破裂面转化而成的。的剪切作用形成的一组破裂面转化而成的。 原生破裂构造并不是所有侵入岩体或同一原生破裂构造并不是所有侵入岩体或同一侵入岩体任何部位都普遍发育的，一般来说，侵入岩体任何部位都普遍发育的，一般来说，它在岩体边部较中心部位发育。原生破裂构造它在岩体边部较中心部位
45、发育。原生破裂构造发育的空间方位，除受岩体形态和原生流动构发育的空间方位，除受岩体形态和原生流动构造产状控制外，亦受当时的区域构造应力场的造产状控制外，亦受当时的区域构造应力场的影响，形成之后还可能因后期构造的影响，而影响，形成之后还可能因后期构造的影响，而改变其性质和产状。改变其性质和产状。2022年6月41四、喷出岩体的原生构造四、喷出岩体的原生构造(一一)喷出岩体的流动构造喷出岩体的流动构造 1.流纹构造流纹构造 流纹构造是由不同颜色的矿物流纹构造是由不同颜色的矿物或火山玻璃组成的层状色带。流纹构造常见于流或火山玻璃组成的层状色带。流纹构造常见于流纹岩或其它粘度较大的酸性、碱性熔岩中。流
46、纹纹岩或其它粘度较大的酸性、碱性熔岩中。流纹构造的形成除与上、下层熔岩差异流动导致顺熔构造的形成除与上、下层熔岩差异流动导致顺熔岩流动方向的剪切作用有关外，希尔斯岩流动方向的剪切作用有关外，希尔斯 (E.S.Hills，1972)认为还同上面的熔岩对其下流动的熔岩产生认为还同上面的熔岩对其下流动的熔岩产生的垂直于流纹面的压力有关。他还发现当流纹遇的垂直于流纹面的压力有关。他还发现当流纹遇到先期结晶的斑晶或外来包体时，往往在其上、到先期结晶的斑晶或外来包体时，往往在其上、下以平滑曲线绕过并在两端出现纺锤状上、下反下以平滑曲线绕过并在两端出现纺锤状上、下反向弯曲的现象向弯曲的现象 (图图827)。
47、流纹构造指示了熔岩。流纹构造指示了熔岩流动面的位置，但不能指示熔岩流动方向。流动面的位置，但不能指示熔岩流动方向。2022年6月42 2.流面和流线流面和流线 熔岩的流面往往是由板状、熔岩的流面往往是由板状、片状矿物斑晶及火山灰流晶屑的定向排列组成片状矿物斑晶及火山灰流晶屑的定向排列组成的。通常在具流纹构造的熔岩中出现，有时也的。通常在具流纹构造的熔岩中出现，有时也出现在不具流纹构造的熔岩或熔结凝灰岩中。出现在不具流纹构造的熔岩或熔结凝灰岩中。流面的产状大致反映出熔岩流动面的产状，但流面的产状大致反映出熔岩流动面的产状，但不能指示流动方向。不能指示流动方向。 熔岩的流线系由针状、柱状矿物以及火
48、山熔岩的流线系由针状、柱状矿物以及火山灰流的晶屑或岩屑的平行定向排列而成的。熔灰流的晶屑或岩屑的平行定向排列而成的。熔岩流线的形成方式与侵入岩体流线的形成方式岩流线的形成方式与侵入岩体流线的形成方式完全相同，流线能指示熔岩相对流动的方向。完全相同，流线能指示熔岩相对流动的方向。在末经剧烈构造变动的熔岩中，通常在末经剧烈构造变动的熔岩中，通常流线的倾流线的倾伏方向可代表熔岩流动的真正方向，伏方向可代表熔岩流动的真正方向，这一点对这一点对恢复古火山构造很有意义。恢复古火山构造很有意义。2022年6月43 3.绳状构造绳状构造 熔岩表面呈绳索状扭曲的构熔岩表面呈绳索状扭曲的构造称为绳状构造，它常见于
49、玄武岩流层面上。造称为绳状构造，它常见于玄武岩流层面上。绳状构造是处于炽热塑性状态熔岩的上部表面绳状构造是处于炽热塑性状态熔岩的上部表面薄壳受到下部熔浆流动的影响而发生拖拉和卷薄壳受到下部熔浆流动的影响而发生拖拉和卷扭的结果。因此，绳状构造所在的表面就代表扭的结果。因此，绳状构造所在的表面就代表一次喷出的熔岩的顶面。熔岩绳状构造一般呈一次喷出的熔岩的顶面。熔岩绳状构造一般呈弧形，弧形，弧顶指向流动方向弧顶指向流动方向，即从弧内向弧外流，即从弧内向弧外流动。由于绳状构造的发育常受一些局部因素的动。由于绳状构造的发育常受一些局部因素的影响，因此，利用它判断熔浆流动方向时，应影响，因此，利用它判断熔
50、浆流动方向时，应持慎重态度。黑龙江五大莲池熔岩中就广泛发持慎重态度。黑龙江五大莲池熔岩中就广泛发育典型的绳状构造育典型的绳状构造 (图图828)。2022年6月442022年6月45 4.气孔构造和杏仁构造气孔构造和杏仁构造 气孔构造也是喷气孔构造也是喷出岩体常见的构造。当熔浆自火山通道向外流出岩体常见的构造。当熔浆自火山通道向外流出时，由于压力和温度降低，其中所含气体便出时，由于压力和温度降低，其中所含气体便向外逃逸，冷却后就在岩石中留下许多孔洞，向外逃逸，冷却后就在岩石中留下许多孔洞，这些孔洞称气孔构造。气孔常呈圆形、椭圆形这些孔洞称气孔构造。气孔常呈圆形、椭圆形 (图图829)、蝌蚪状、
