岩浆岩的特征

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1、第七章岩浆作物及其产物关键问题：岩浆及岩浆作用岩浆的成因与演化岩浆岩体原生构诰第一节岩浆及岩浆作用、岩浆及岩浆作用的概念（一）岩浆的概念岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体。其基本特征如下：1 .岩浆的成分岩浆主要由硅酸盐和一些挥发分组成。根据SiO2的含量，将岩浆划分为超基性岩浆（SiO266%）。2. 岩浆的温度岩浆的温度一般在700-1300C之间，并随岩浆成分不同而有所差异，基性岩浆温度较高，为1000-1300C，中性岩浆次之，约为900-1000C；酸性岩浆最低，约700-900C。3. 岩浆的粘度与温度、压力、SiO2、A12O3

2、和挥发份的含量有关。温度越高，粘度越小；压力增大，粘度增大；SiO2含量越大，粘度越大；挥发份越多，粘度越小。由超基性-酸性，岩浆的粘度由小-大。（二）岩浆作用的概念一般认为，岩浆发源于上地幔软流圈或下地壳深处，从岩浆形成、运移、聚集至冷凝成岩的全部过程，岩 浆本身发生的变化以及对周围岩石影响的全部地质作用过程称为岩浆作用或岩浆活动。根据岩浆活动特点，有两种活动方式：侵入作用、喷出作用或火山作用（图1）。二、岩浆的喷出作用及其产物（一）火山活动火山是地下深处的高温岩浆及其有关的气体、碎屑从地壳中喷出而形成的。火山喷发是自然界最为壮观 的现象之一（图2）。根据火山活动状态，可将火山分为：活火山，

3、近百年来有喷发记录的火山，如日本的富士山；休眠火山， 人类历史有记载而近百年来未喷发的火山；死活山，人类历史无喷发记录的火山。（二）火山喷发的方式火山喷发主要有以下几种方式：1. 熔透式喷发 这种喷发主要发生在地壳发展的初期，地壳很薄，地下的岩浆热能很大，进行大面积熔透， 在地表形成熔透式火山（图3）。图3熔透式火山喷发方式示意图2. 裂隙式喷发这种喷发是指岩浆沿地壳裂隙溢出地表。喷发以基性的玄武岩为主，无爆炸现象，往往呈 大片流出，形成大片连续的玄武岩层。裂隙式喷发在现代大洋中脊的裂谷处正在进行（图4）。3. 中心式喷发中心式喷发又称筒状喷发，是岩浆通过管状通道到达地表的一种喷发方式（图5）

4、。按其 喷发的剧烈程度分为宁静式、爆烈式和递变式三种。图4裂隙式火山喷发方式图5中心式火山喷发方式宁静式又称夏威夷式，基性岩浆以宁静无爆炸方式溢出地表。爆烈式又称培雷式，酸性岩浆以猛烈爆炸的方式喷溢出地表。递变式 这类火山的特点介于前两者之间有时宁静，有时剧烈，喷发物以中基性岩为主，大多火山都属于 这种类型。（三）火山喷出的产物火山喷出的产物有气态、液态和固态三种。它们可形成各种矿产、岩石及火山地貌。1. 气态喷出物含量最大的是水蒸汽，约占气态喷发物的70-90%，其它气体包括氮、氧、氢、二氧化碳、一氧化碳、氟、硼酸、氨气、甲烷等（图6）。图6气态喷出物图7液态喷出物2. 液态喷出物主要是熔浆

5、，冷凝后即为熔岩（图7）。3. 固态喷出物 火山喷出的固态物质称火山碎屑（图8）。有些柔性块体在空中凝固，称火山弹（图9、10）。图8固态喷出物图9火山弹直径大于64mm的火山碎屑物称火山集块；直径在64-2mm者称火山角砾；直径在2-0.065mm者称 火山灰；直径小于0.065mm称火山尘。图10玄武岩火山弹（四）火山锥结构及类型火山喷发形成的锥状地形称火山锥（图11）。喷发的中心称火山口，与火山口相连的岩浆管道称火山喉管。主要由熔岩组成的火山锥称岩熔锥；主要由火山碎屑组成的火山锥称岩渣锥；若由熔岩和火山碎屑共同组 成的火山锥称混合锥，是由宁静式喷发和爆烈式喷发交替进行而堆积形成的，因而又

6、称复火山锥。图11火山锥结构示意图三、岩浆的侵入作用及侵入体形态岩浆在地壳不同层次中冷凝后，则形成各种形态的岩浆岩体，称侵入岩体。侵入岩、围岩、接触带（图12）。侵入体围岩图7-3岩浆的侵入作用示意图（一）浅成侵入体和深成侵入体1. 浅成侵入体岩浆侵入到地表之下0-3km的地壳浅层形成的侵入体称为浅成侵入体。2. 中成侵入体岩体侵入深度在3-10km的深处称为中深成侵入体。3. 深成侵入体 岩体侵入深度在10km以下深处称为深成侵入体。（二）整合侵入体和不整合侵入体1. 整合侵入体 侵入体的接触面基本上平行于围岩的层理或片理，岩体与围岩呈整合侵入接触关系，故称 整合侵入体。根据其形态的不同，又

7、分为以下几种：岩盆、岩盖、岩床、岩鞍（图13）。2. 不整合侵入体侵入体接触面与围岩的层理或片理斜交，岩体与围岩呈不整合接触，故称为不整合侵入 体。根据其形态的不同，又分为以下几种：岩基、岩株、岩墙、岩枝、岩脉（图13）。图13侵入体的形态分类综合示意图四、岩浆活动的规律（一）火山活动的空间分布纵观全球，火山主要集中在几个狭长地带:1 .环太平洋带；2.地中海一喜马拉雅一印尼带；3.大洋中脊带；4.其它火山（图14）图14世界地震与火山分布示意图5.中国的火山分布情况 我国的现代活火山较少，主要分布在台湾、西藏、新疆Q951年5月于田县克里雅河附近喷发）。主要集中在三个带（图15）：（1）环蒙

8、古高原带，主要沿蒙古高原边界分布；(2) 环西藏高原带，实属地中海一印尼带的一部分;(3) 东南沿海带，实属环太平洋带一部分。图15中国地震与火山分布示意图(二)侵入活动的空间分布从现代大陆上发现的一些巨大型侵入岩体的分布来看，侵入活动主要分布在两个带：其一是大陆内部巨大型褶皱造山带的中部；其二是大陆边缘以及太平洋的岛弧山脉。上述两个地带也正是地震和地壳活动的地带。TOP第二节岩浆的成因与演化一、原生岩浆问题20世纪30年代以来，岩石学家对原生岩浆的种类提出不同看法，概括起来可分为一元论、二元论和多元 论。近年来，通过全球构造学、岩理学、高温高压实验、地球化学及地球物理的研究，在有关岩浆成因方

9、 面积累了大量的资料，多元论的观点已逐渐被人们所接受。1928年，鲍文提出自然界中仅有一种玄武岩浆，其它的所有岩浆都是由玄武岩浆通过结晶分异而派生的， 这就是所谓的一元论观点。鲍文根据玄武岩熔融冷却实验提出鲍文反应序列（图16）。图16鲍文反应序列二、岩浆的演化原生岩浆在侵入冷凝成岩过程中经历了复杂的演化，主要表现为分异作用和同化混染作用。1. 岩浆的分异作用分异作用是指原来成分均一的岩浆，在没有外来物质的加入情况下依靠本身的演化， 最终产生不同组分的岩浆的全部过程。分异作用主要有熔离分异、结晶分异和气态分异作用三种。（1）熔离分异作用（2）结晶分异作用（3）气态分异作用2. 岩浆的同化混染作

10、用 当岩浆熔化了围岩及围岩捕掳体时或与其发生反应使岩浆的成分发生改变称同化 作用。不完全的同化作用称混染作用，由此而改变了成分的岩浆称混染岩浆。同化混染作用有下述几种情 况：（1）岩浆可以熔化低熔点的岩石或矿物，从而改变本身的成分；（2）岩浆不能熔化比自身熔点高的围岩，但可与它们发生化学反应，使围岩的成分与岩浆的成分达到平衡；（3）围岩成分与岩浆成分一致时，不发生明显的同化作用。岩浆的温度越高，岩浆量越大，同化混染作用 越强。TOP第三节岩浆岩体原生构造岩浆在冷凝过程中，由岩浆本身的流动经冷凝而形成的构造称原生构造。岩浆固结又遭受后期变形而形成 的构造称次生构造。一、侵入岩体原生构造（一）原生

11、流动构造侵入岩原生流动构造是岩浆流动过程中，早先结晶的矿物、包体等，受岩浆流动的影响发生定向排列。原 生流体构造包括流线（图17a）和流面构造（图17b）。图16流线和流面发育的三种情况a -流线发育；b-流面发育；c-流线流面均发育；e-包体；h-角闪石；m-云母流面、流线可以帮助分析确定侵入体空间形态、剥蚀深度和侵入中心，如图18b所示，流面流线产状平缓 外倾，反映岩体剥蚀深度较浅，C点为侵位中心，岩体有向下增大趋势。如图18c所示，流面陡倾，流线 不发育，反映剥蚀深度中等。如图18d所示，流动构造内倾，反映岩体侵蚀很深，岩体向下有变小趋势。图18流动构造所反映的岩体剥蚀深度b-剥蚀浅；c

12、-剥蚀中等；d-剥蚀深（二）侵入岩体原生破裂构造侵入岩体在岩浆冷凝阶段发生脆性变形而形成的破裂称原生破裂构造，在形成时间上晚于流动构造。根据节理与流动构造关系分出以下几类（图19）：1. L节理；2. S节理；3. Q节理；4. D节理；5.边缘张节理；6.边缘逆断层图19深成岩体顶部破裂构造示意图Q横节理；S纵节理；L层节理；D斜节理；A细晶岩脉；F流线（据 H.Cloos, 1923）二、喷出岩体形态与原生构造1.喷出岩体形态根据喷出岩的形态可将喷出岩产状分为熔岩被（图20）、熔岩流（图21）和火山锥（图22）。地表产出的各种产状的喷出岩体可以单独出现，而更多的是成群产出，并且具有空间上的

13、联系，各种喷出 岩体向地下深处可与岩基、岩株、岩墙、岩盆等深成侵入体相连。图20熔岩被图21熔岩流图22火山锥2. 原生层状构造大部分喷出岩均具有层状构造。这种层状构造可由单层喷出岩的结构、颜色及岩性不同显示出来，也可由 流纹构造，流面、流线构造，气孔、杏仁构造，绳状构造，枕状构造等构造显示出来。严格地说，有些层 状构造并不是层”，但却有指示层的意义。流纹构造（图23）由不同颜色的矿物、隐晶质和玻璃质组成的层状色带，常见于流纹岩和其它酸性喷出 岩中，其形成与上层和下层熔岩差异流动引起的顺流动方向剪切有关。图23流纹构造图24流面与流线构造流面与流线（图24）由板状、片状、针状和柱状矿物斑晶和岩

14、屑的定向排列而形成，与侵入岩流面流线 没有本质上的差别。气孔与杏仁（图25、26）喷出岩中由于气体外逸而留下的孔洞称气孔构造，气孔被次生矿物（如方解 石、冰洲石、玉髓等）充填，则称为杏仁构造。气孔与杏仁一般平行于熔岩层，底部少而小，顶部大而多， 气孔与杏仁的定向排列常能指示岩浆流动方向。图25南京方山杏仁状玄武岩图26气孔与杏仁构造绳状构造（图27、28）熔岩表面呈绳状扭曲而得名，常见于玄武岩中。它的形成是，当熔岩表壳已凝 结成塑性薄壳时，下部仍在流动的熔岩对表层的拖拉和卷扭使其变形。熔岩流动使绳状构造向流动方向外 凸，据此可判断熔岩流的流动方向。图27黑龙江、五大莲池熔岩中绳状玄武岩图28气孔与杏仁构造枕状构造（图29、30）海底熔岩形成的一种似枕头状的构造。图29黑龙江“五大莲池熔岩中绳状玄武岩图30气孔与杏仁构造3. 原生破裂构造由于快速冷凝，喷出岩中常发育原生破裂构造，如放射状节理、环状节理、柱状节理等。柱状节理（图31、 32）多发育在玄武岩中，常见为六边形柱状体。图31火山岩柱状节理图32火山岩柱状节理