火成岩的结构与构造

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1、第三章第三章 火成岩的基本特征与分类火成岩的基本特征与分类1.火成岩的结构火成岩的结构2.火成岩的构造火成岩的构造3.矿物结晶顺序的确定矿物结晶顺序的确定火成岩的结构与构造火成岩的结构与构造（一）火成岩的结构（一）火成岩的结构概念：概念：是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒 大小、晶体的形态、自形程度和矿物之大小、晶体的形态、自形程度和矿物之 间（包括玻璃）的相互关系。间（包括玻璃）的相互关系。结构分类的依据结构分类的依据 结晶程度结晶程度 矿物颗粒的大小矿物颗粒的大小 矿物的自形程度矿物的自形程度 矿物颗粒之间的相互关系矿物颗粒之间的相互关系 矿物的排列方式矿

2、物的排列方式Ta缓慢冷却缓慢冷却-晶体的快晶体的快 速生长与缓慢成核，速生长与缓慢成核，形成少量粗粒矿物形成少量粗粒矿物Tb快速冷却快速冷却-晶体的缓晶体的缓 慢增长与快速成核，慢增长与快速成核，形成很多细粒晶体形成很多细粒晶体Tc非常快速的冷却，形非常快速的冷却，形 成玻璃成玻璃晶体的成核和生长晶体的成核和生长与温度的关系与温度的关系（a）羽状普通辉石）羽状普通辉石 雏晶集合体雏晶集合体 （400X）（b）羽状普通）羽状普通辉石雏晶集合体辉石雏晶集合体的放大的放大 （约（约2000X）.1、岩石的结晶程度结晶程度 含义：含义：指岩石中结晶质部分和非晶质部分（玻璃指岩石中结晶质部分和非晶质部分

3、（玻璃 质）质）之间的比例。之间的比例。类型及特征：类型及特征：（1）全晶质结构全晶质结构：岩石全部由结晶矿物组成，侵入岩岩石全部由结晶矿物组成，侵入岩 （2）玻璃质结构：玻璃质结构：岩石全部由火山玻璃组成，火山岩岩石全部由火山玻璃组成，火山岩 脱玻化作用脱玻化作用玻璃质是一种过冷液体，是不稳定态，玻璃质是一种过冷液体，是不稳定态，它具有向稳定的结晶态转化的潜在趋势，因而在适当的温它具有向稳定的结晶态转化的潜在趋势，因而在适当的温压和挥发分的作用下，逐渐转换为结晶物质，这种转化过压和挥发分的作用下，逐渐转换为结晶物质，这种转化过程即为脱玻化。程即为脱玻化。例如：某些球粒、雏晶、霏细结构例如：某

4、些球粒、雏晶、霏细结构 （3）半晶质结构：半晶质结构：岩石中既有结晶矿物又有玻璃，浅成岩岩石中既有结晶矿物又有玻璃，浅成岩和火山岩和火山岩 (4)隐晶质结构：隐晶质结构：颗粒小于，肉眼不能辨认，包颗粒小于，肉眼不能辨认，包 括微晶结构、霏细结构和球粒结构等括微晶结构、霏细结构和球粒结构等.全晶质结构全晶质结构半晶质结构（玻基纯橄岩）半晶质结构（玻基纯橄岩）半晶质结构（玻基玄武岩）半晶质结构（玻基玄武岩）1、岩石的结晶程度结晶程度 雏晶结构：雏晶结构：玻璃质在脱玻化初期，形成一些颗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。如果岩石主要由粒极细的结晶物质，称为雏晶。如果岩石主要由雏

5、晶组成，则其结构称雏晶结构。雏晶组成，则其结构称雏晶结构。霏细结构：霏细结构：脱玻化达到一定程度时，可形成极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，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。但颗粒间界线模糊，形状不规则，称霏细结构。球粒结构：球粒结构：脱玻化可形成球粒，它是由中心向脱玻化可形成球粒，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。，也可呈扇状、束状等。某些由脱玻化作用所形成的结构某些由脱玻化作用所形成的结构（a）羽状普通辉石）羽状普通辉

6、石雏晶集合体（雏晶集合体（400X）（b）羽状普通辉石）羽状普通辉石雏晶集合体的放大雏晶集合体的放大（约（约2000X）熔浆直接结晶的雏晶熔浆直接结晶的雏晶霏细结结构霏细结结构2、矿物颗粒的大小、矿物颗粒的大小（1）矿物颗粒的绝对大小矿物颗粒的绝对大小 A.显晶质结构：肉眼能够分辨矿物颗粒显晶质结构：肉眼能够分辨矿物颗粒 粗粒结构：粗粒结构：d5mm 中粒结构：中粒结构：d=25mm 细粒结构：（）细粒结构：（）2mm 微粒结构：微粒结构：（）（）0.2（）（）mm d=13cm的矿物称为巨晶：的矿物称为巨晶：d3cm的矿物称为伟晶的矿物称为伟晶 B.隐晶质结构：隐晶质结构：肉眼不能够分辨矿物

7、颗粒肉眼不能够分辨矿物颗粒(d mm)（2）矿物颗粒的相对大小）矿物颗粒的相对大小 等粒结构等粒结构 不等粒结构不等粒结构 斑状结构斑状结构 似斑状结构似斑状结构隐晶质结构隐晶质结构等粒结构等粒结构不等粒结构不等粒结构斑状结构：斑晶和基质斑状结构：斑晶和基质 为两个世代为两个世代似斑状结构：斑晶和基似斑状结构：斑晶和基质为同一世代的产物质为同一世代的产物（注：目前欧美国家将（注：目前欧美国家将 二者视为同义词）二者视为同义词）似斑状结构似斑状结构3、矿物的自形程度、矿物的自形程度 概念：概念：是指组成岩石的矿物的形态特点是指组成岩石的矿物的形态特点.影响因素：影响因素：矿物的结晶习性矿物的结晶

8、习性 岩浆结晶的物理化学条件岩浆结晶的物理化学条件 结晶的时间结晶的时间 结晶的空间等结晶的空间等 结构类型：结构类型：自形粒状结构自形粒状结构 他形粒状结构他形粒状结构 半自形粒状结构半自形粒状结构4、矿物颗粒间的相互关系、矿物颗粒间的相互关系 包括矿物颗粒之间的相互关系和矿物与玻璃质之间的关系包括矿物颗粒之间的相互关系和矿物与玻璃质之间的关系 条纹结构：条纹结构：正条纹结构（钾长石主晶）正条纹结构（钾长石主晶）/反条纹结构反条纹结构 （钠长石主晶）（钠长石主晶）固溶体分解成因固溶体分解成因/交代成因交代成因 文象结构：文象结构：特点特点/成因长石和石英共结形成成因长石和石英共结形成 蠕虫结

9、构：蠕虫结构：特点特点/成因矿物分解或斜长石交代钾长成因矿物分解或斜长石交代钾长石，多余石，多余SiO2析出所成。析出所成。火成堆积结构：火成堆积结构：先晶出的矿物因密度大而下沉到底先晶出的矿物因密度大而下沉到底 部，并被剩余熔浆胶结所成的结构。部，并被剩余熔浆胶结所成的结构。正条纹结构正条纹结构 钾长石主晶钾长石主晶 钠长石客晶钠长石客晶反条纹结构反条纹结构 钠长石主晶钠长石主晶 钾长石客晶钾长石客晶文象结构：文象结构：石英和碱石英和碱性长石交生（正交偏性长石交生（正交偏光）光）文象结构：文象结构：单一晶体中单一晶体中石英和碱性长石交生石英和碱性长石交生（单偏光）（单偏光）蠕虫结构：蠕虫结构

10、：斜长石的边部斜长石的边部蠕虫状石英的形成蠕虫状石英的形成成因：成因：分解蠕虫分解蠕虫 Mus-Q+Or 交代蠕虫交代蠕虫 Pl交代交代Or超镁铁质岩中常见的堆积结构超镁铁质岩中常见的堆积结构熔体中堆积的矿物熔体中堆积的矿物堆积结构堆积结构4、矿物颗粒间的相互关系、矿物颗粒间的相互关系 包括矿物颗粒之间的相互关系和矿物与玻璃质之间的关系包括矿物颗粒之间的相互关系和矿物与玻璃质之间的关系l 暗化边结构：暗化边结构：含挥发份的斑晶在上升过程中常发生分含挥发份的斑晶在上升过程中常发生分解，在晶体边缘形成铁质分解氧化形成的磁铁矿等不解，在晶体边缘形成铁质分解氧化形成的磁铁矿等不透明矿物细粒集合体。透明

11、矿物细粒集合体。l 反应边结构：反应边结构：早结晶的矿物与岩浆反应所成早结晶的矿物与岩浆反应所成l 环带结构：环带结构：特点特点/成因成因 固溶体矿物中常见（正固溶体矿物中常见（正/反环带）反环带）l 包含结构（嵌晶结构）：包含结构（嵌晶结构）：判定岩浆结晶顺序判定岩浆结晶顺序l 填隙（间）结构：填隙（间）结构：浅成相或喷出相基质中的特点，浅成相或喷出相基质中的特点，如间粒结构、间隐结构如间粒结构、间隐结构角闪石斑晶的暗化边结构：由铁的氧化物和辉石构成角闪石斑晶的暗化边结构：由铁的氧化物和辉石构成.成因成因火山喷发过程中，因压力释放，含水矿物快速氧化所致火山喷发过程中，因压力释放，含水矿物快速

12、氧化所致.斑状结构斑状结构交织结构交织结构暗化边结构暗化边结构斜长石微晶斜长石微晶斜长石的环带结构及其成斜长石的环带结构及其成分（分（An-钙长石分子）变钙长石分子）变化化反应边结构反应边结构反应边结构：反应边结构：橄榄石外侧形橄榄石外侧形成斜方辉石成斜方辉石辉石外侧形成角闪石辉石外侧形成角闪石磁铁矿具黑云母反应边磁铁矿具黑云母反应边填隙结构：填隙结构：斜长石搭成格架，辉斜长石搭成格架，辉 石或其他矿物充填斜石或其他矿物充填斜 长石粒间长石粒间间粒结构：间粒结构：充填物为充填物为粒状矿物粒状矿物间隐结构：间隐结构：充填物为充填物为隐晶质隐晶质-玻璃质玻璃质包含结构（嵌晶结构）：包含结构（嵌晶结

13、构）：可以此判定岩浆结晶顺序可以此判定岩浆结晶顺序 斜长石斜长石早；早；单斜辉石单斜辉石晚晚 5、矿物的排列方式、矿物的排列方式l交织结构：交织结构：喷出岩的基质中斜长石微晶呈交喷出岩的基质中斜长石微晶呈交 织状或半平行排列，称为交织结构；若其织状或半平行排列，称为交织结构；若其 中玻璃质含量明显，称玻晶交织结构。因中玻璃质含量明显，称玻晶交织结构。因 其在安山岩中常见，又称其在安山岩中常见，又称安山结构。安山结构。l粗面结构：粗面结构：喷出岩的基质中钾长石微晶呈平喷出岩的基质中钾长石微晶呈平 行排列。行排列。角闪石斑晶的暗化边结构：由铁的氧化物和辉石构成角闪石斑晶的暗化边结构：由铁的氧化物和

14、辉石构成.成因成因火山喷发过程中，因压力释放，含水矿物快速氧化所致火山喷发过程中，因压力释放，含水矿物快速氧化所致.斑状结构斑状结构交织结构交织结构暗化边结构暗化边结构斜长石微晶斜长石微晶粗面结构：粗面结构：基质中的钾长石微晶定向排列基质中的钾长石微晶定向排列（二）火成岩的构造（二）火成岩的构造l概念：概念：是指岩石中不同矿物集合体之间或矿是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。方式等。l影响因素影响因素：岩浆结晶的环境、岩浆演化机制岩浆结晶的环境、岩浆演化机制 岩浆的侵位机制岩浆的侵位机制 侵位时的应力状态侵位时的应

15、力状态 岩浆冷凝时是否仍在流动等岩浆冷凝时是否仍在流动等（二）火成岩的构造（二）火成岩的构造1 1、侵入岩的构造、侵入岩的构造l块状构造块状构造静止、稳定的结晶作用静止、稳定的结晶作用l条带状构造条带状构造结晶分异、堆晶作用结晶分异、堆晶作用l斑杂构造斑杂构造多次脉动侵位多次脉动侵位/同化混染围岩物质同化混染围岩物质l球状构造球状构造矿物围绕某一中心呈同心环状或放射矿物围绕某一中心呈同心环状或放射状生长成球体状状生长成球体状l晶洞、晶簇构造晶洞、晶簇构造岩浆挥发分聚集岩浆挥发分聚集/晶洞壁生长晶洞壁生长矿物矿物 块状构造（张广才岭）块状构造（张广才岭）球状构造 在某些深成岩中，特别是花岩岩和闪

16、长岩中，偶有球状分结物产生。这些球状体是由不同矿物成分的同心圆壳构成，有时其中每一层圆壳的各个矿物晶体经常呈放射状分布。球状构造是由于岩浆熔体中某些组分脉动式过饱和而形成；也有由岩浆与捕虏体发生反应而生成。晶晶 腺腺 与与 晶晶 洞洞 构构 造造斑杂构造产生的部位斑杂构造产生的部位（二）火成岩的构造（二）火成岩的构造1 1、侵入岩的构造、侵入岩的构造l片麻状构造片麻状构造主动侵位挤压主动侵位挤压/遭受变形所形成遭受变形所形成岩石中的片柱状暗色矿物岩石中的片柱状暗色矿物、长石斑晶或拉长的、长石斑晶或拉长的粒状矿物等呈断续的定向排列。粒状矿物等呈断续的定向排列。l流面和流线构造流面和流线构造是岩浆

17、流动的标志，主要见于是岩浆流动的标志，主要见于岩体的边部。岩体的边部。片麻状构造（张广才岭）片麻状构造（张广才岭）日本领家变质带中片麻状花岗岩日本领家变质带中片麻状花岗岩 流线和流面构造：流线和流面构造：岩浆岩中的片柱状矿物、板状矿物和岩浆岩中的片柱状矿物、板状矿物和扁平捕虏体、析离体的平行排列，是岩浆流动形成的。流面与扁平捕虏体、析离体的平行排列，是岩浆流动形成的。流面与围岩接触面平行，流线与岩浆流动方向一致，往往发育在岩体围岩接触面平行，流线与岩浆流动方向一致，往往发育在岩体边部。边部。岩体边部的流面和流线构造岩体边部的流面和流线构造同构造侵同构造侵入体入体与与围岩具有围岩具有同产状的同产

18、状的面理或线面理或线理理2、喷出岩的构造：、喷出岩的构造：在快速减压在快速减压-挥发分析出挥发分析出-上升汇集、膨胀条件下形成。上升汇集、膨胀条件下形成。（1）气孔构造：）气孔构造：挥发分所致挥发分所致 （2）杏仁构造：）杏仁构造：岩浆后期矿物充填气孔岩浆后期矿物充填气孔-方解石、沸方解石、沸石、石英、绿泥石石、石英、绿泥石 （3）流动构造：流动构造：粘度较大的熔浆在半固结状态下继粘度较大的熔浆在半固结状态下继续流动所致。续流动所致。流纹构造流纹构造由不同颜色或不同粒度的条纹或条带、由不同颜色或不同粒度的条纹或条带、斑晶或雏晶以及拉长的气孔等定向排列而成的一种流动斑晶或雏晶以及拉长的气孔等定向

19、排列而成的一种流动构造。构造。（二）火成岩的构造（二）火成岩的构造2、喷出岩的构造：、喷出岩的构造：形成于快速减压形成于快速减压-挥发分析出挥发分析出-上升汇集、膨胀条件下。上升汇集、膨胀条件下。（4）柱状节理构造：）柱状节理构造：熔岩在均匀缓慢冷缩的条件下熔岩在均匀缓慢冷缩的条件下形成的，以六边形为主。形成的，以六边形为主。（5）枕状构造：）枕状构造：遇水淬冷，海相火山岩的标志遇水淬冷，海相火山岩的标志（6）绳状构造：）绳状构造：低粘度的岩浆在地表流动时，在地低粘度的岩浆在地表流动时，在地面冷却成半凝固的表皮之下的炽热熔浆仍在较快流面冷却成半凝固的表皮之下的炽热熔浆仍在较快流动的结果。动的结

20、果。喷出岩的原生节理主要是在没有上覆岩石压力下、冷凝收缩而成。由于冷却作用的缘故，在刚刚固结的岩石中产生垂直收缩方向的裂隙，这样就形成两个或三个垂直于接触面的裂隙，彼此夹角近于120，结果产生六边形的、有时为五边形或四边形的柱状节理玄武岩的绳状构造玄武岩的绳状构造流纹岩流纹构造流纹岩流纹构造伊通新生代玄武岩的柱状节理伊通新生代玄武岩的柱状节理韩国济州岛新生代玄武岩的柱状节理韩国济州岛新生代玄武岩的柱状节理气气 孔孔 构构 造造(浮浮 岩岩)枕状构造 是水下熔岩的特征标志，在海底喷发的熔岩中尤为发育。当熔岩自海底溢出时，被分割为一些彼此隔离的球状、椭圆状堆积体，状似枕头，称枕状体。然后又被碎屑状

21、火山玻璃及熔岩物质、沉积物质或其它物质胶结起来，形成枕状构造。枕状体一般为椭球形，顶面上凸，底面一般较平或上拱，或下突成楔状，边部具玻璃质冷凝边，内部结晶程度较好。枕状体中也有气孔，含量由外向内逐渐减少，孔径则由小变大，气孔在枕状体中往往呈同心圆状分布。枕状体外部常具放射状裂纹，枕状体的横断面一般为数十厘米到12米。深海枕状熔岩深海枕状熔岩 1.矿物颗粒的相对自形程度矿物颗粒的相对自形程度 自形程度高的自形程度高的一般析出较早，自形程度低的析出较晚。但矿物一般析出较早，自形程度低的析出较晚。但矿物本身的结晶能力必须充分注意。本身的结晶能力必须充分注意。2.矿物间的相互包裹关系矿物间的相互包裹关

22、系 通常认为被包裹通常认为被包裹的矿物一般早于包裹它的矿物。但需谨慎，如分的矿物一般早于包裹它的矿物。但需谨慎，如分解条纹长石、文象结构中的石英。解条纹长石、文象结构中的石英。3.矿物晶体大小矿物晶体大小 在常见的斑状结构中，大在常见的斑状结构中，大晶体一般先结晶，而小晶体常常后结晶。但对某晶体一般先结晶，而小晶体常常后结晶。但对某些交代斑晶则相反。些交代斑晶则相反。（三）（三）矿物结晶顺序的确定矿物结晶顺序的确定 4.总以它形充填状出现的矿物是最晚开始结晶和总以它形充填状出现的矿物是最晚开始结晶和最晚结晶结束的。最晚结晶结束的。如：某些辉长岩中的石英如：某些辉长岩中的石英 5.岩石中总呈它形出现的两种矿物表明它们的结岩石中总呈它形出现的两种矿物表明它们的结晶能力弱，又是同时结晶，晶体互相干扰生长。晶能力弱，又是同时结晶，晶体互相干扰生长。如：花岗细晶岩中的长石和石英如：花岗细晶岩中的长石和石英 6.反应边结构中，作为反应边的矿物生成晚。反应边结构中，作为反应边的矿物生成晚。7.具环带结构的矿物，环带本身就具有顺序性。具环带结构的矿物，环带本身就具有顺序性。（三）（三）矿物结晶顺序的确定矿物结晶顺序的确定 我们应该掌握什么？岩石的结构岩石的结构概念与分类概念与分类 岩石的构造岩石的构造概念概念 矿物结晶顺序的确定矿物结晶顺序的确定