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1、第七章第七章 巖漿作用與變質(zhì)作用巖漿作用與變質(zhì)作用 第一節(jié)第一節(jié) 巖漿作用巖漿作用 第二節(jié)第二節(jié) 變質(zhì)作用變質(zhì)作用 第三節(jié)第三節(jié) 地殼中三大類巖石的演變地殼中三大類巖石的演變第一節(jié)第一節(jié) 巖漿作用巖漿作用 一、噴出作用一、噴出作用 二、侵入作用二、侵入作用巖漿：巖漿：在地殼深處或上地幔形成的、在地殼深處或上地幔形成的、以硅酸鹽為主要成分的、熾熱、粘以硅酸鹽為主要成分的、熾熱、粘稠并富含揮發(fā)分的熔融體。稠并富含揮發(fā)分的熔融體。巖漿沿著構(gòu)造軟弱帶上升到地殼上部巖漿沿著構(gòu)造軟弱帶上升到地殼上部或噴溢出地表，由于物理化學(xué)條件的改變，或噴溢出地表，由于物理化學(xué)條件的改變，巖漿的成分又不斷發(fā)生變化，最后冷

2、凝成巖漿的成分又不斷發(fā)生變化，最后冷凝成為巖石，這一復(fù)雜過程稱為為巖石，這一復(fù)雜過程稱為巖漿作用巖漿作用，所所形成的巖石稱為形成的巖石稱為巖漿巖巖漿巖(火成巖）火成巖）。根據(jù)巖漿是侵入地殼之中或是噴出地根據(jù)巖漿是侵入地殼之中或是噴出地表，巖漿作用可分為表，巖漿作用可分為侵入作用侵入作用和和噴出作用噴出作用；相應(yīng)地，所形成的巖石分別稱為相應(yīng)地，所形成的巖石分別稱為侵入巖侵入巖和和噴出巖噴出巖（或（或火山巖火山巖）。）。巖漿作用巖漿作用 根據(jù)根據(jù)SiOSiO含量含量,巖漿可分為四種巖漿可分為四種基本類型基本類型,即：即：酸性巖漿酸性巖漿（SiOSiO6565）中性巖漿中性巖漿（52526565）基

3、性巖漿基性巖漿（45455252）超基性巖漿超基性巖漿（4545）隨著隨著SiOSiO2 2含量減少，巖漿中含量減少，巖漿中 MgO、FeO含量增多，巖漿的顏色含量增多，巖漿的顏色加深，相對密度增大，粘度變小。加深，相對密度增大，粘度變小。噴出作用噴出作用（火山作用火山作用volcanismvolcanism）。）。火山噴發(fā)過程極為復(fù)雜，在不同地區(qū)以火山噴發(fā)過程極為復(fù)雜，在不同地區(qū)以及不同的巖漿作用階段，所噴出的物質(zhì)和噴及不同的巖漿作用階段，所噴出的物質(zhì)和噴發(fā)類型各不相同。發(fā)類型各不相同。有的噴發(fā)很平靜，巖漿沿裂隙通道上升，有的噴發(fā)很平靜，巖漿沿裂隙通道上升，緩慢地流出地表，邊流動邊冷凝；緩慢

4、地流出地表，邊流動邊冷凝；有的非常強烈，巖漿噴出時具有猛烈的有的非常強烈，巖漿噴出時具有猛烈的爆炸現(xiàn)象，可將大量的氣體、巖漿團塊和固爆炸現(xiàn)象，可將大量的氣體、巖漿團塊和固體碎屑噴射到火山口以外。體碎屑噴射到火山口以外。一、噴出作用一、噴出作用日本富士山日本富士山 根據(jù)火山活動的時間，可將火山根據(jù)火山活動的時間，可將火山分為：分為：死火山死火山：即人類歷史以來不再活即人類歷史以來不再活動的火山；動的火山；休眠火山休眠火山：是在人類歷史上曾有是在人類歷史上曾有過活動而近百年來停止活動的火山；過活動而近百年來停止活動的火山；活火山活火山：是現(xiàn)在正在活動或近百：是現(xiàn)在正在活動或近百年來有過活動的火山。

5、死火山也有可年來有過活動的火山。死火山也有可能再度活動而變?yōu)榛罨鹕?。能再度活動而變?yōu)榛罨鹕?。按火山通道的形狀，可分為按火山通道的形狀，可分為裂隙裂隙式噴發(fā)式噴發(fā)和和中心式噴發(fā)中心式噴發(fā)。巖漿沿一個方向的大斷裂或斷裂群上升，巖漿沿一個方向的大斷裂或斷裂群上升，噴溢出地表，稱為噴溢出地表，稱為裂隙式噴發(fā)裂隙式噴發(fā)。其長達數(shù)十。其長達數(shù)十公里以上的斷裂帶，或者火山口沿斷裂帶成公里以上的斷裂帶，或者火山口沿斷裂帶成串珠狀排列，往下可連成墻狀通道。串珠狀排列，往下可連成墻狀通道。噴發(fā)以粘性小、流動性大的基性熔漿為噴發(fā)以粘性小、流動性大的基性熔漿為主，多表現(xiàn)為沿裂隙緩慢溢出，然后沿地面主，多表現(xiàn)為沿裂隙緩

6、慢溢出，然后沿地面向兩側(cè)流動而形成熔巖被，面積可達幾十萬向兩側(cè)流動而形成熔巖被，面積可達幾十萬平方公里，平方公里，厚達幾百米甚至超過千米。厚達幾百米甚至超過千米。1 1、裂隙式噴發(fā)、裂隙式噴發(fā)冰島拉基火冰島拉基火山裂隙式噴山裂隙式噴發(fā)示意圖發(fā)示意圖冰島拉基火山裂隙式噴發(fā)火山錐排列圖冰島拉基火山裂隙式噴發(fā)火山錐排列圖 噴發(fā)物沿火山喉管噴出地面，平噴發(fā)物沿火山喉管噴出地面，平面上成點狀噴發(fā)，稱為面上成點狀噴發(fā)，稱為中心式噴發(fā)中心式噴發(fā)。按照爆炸的強弱程度，可將中心式噴按照爆炸的強弱程度，可將中心式噴發(fā)分為猛烈式、寧靜式和遞變式發(fā)分為猛烈式、寧靜式和遞變式3 3種種:猛烈式猛烈式又稱培雷式，以猛烈爆

7、炸又稱培雷式，以猛烈爆炸的形式出現(xiàn)，具突然性特點，會給人的形式出現(xiàn)，具突然性特點，會給人類帶來巨大災(zāi)難。以類帶來巨大災(zāi)難。以酸性巖漿酸性巖漿為主。為主。2 2、中心式噴發(fā)、中心式噴發(fā) 寧靜式寧靜式又稱夏威夷式，以寧又稱夏威夷式，以寧靜地溢流出熾熱的靜地溢流出熾熱的基性熔漿基性熔漿為其為其特點，無爆炸現(xiàn)象。特點，無爆炸現(xiàn)象。遞變式遞變式是以猛烈式和寧靜式是以猛烈式和寧靜式有規(guī)律交替噴出為特點，多數(shù)火有規(guī)律交替噴出為特點，多數(shù)火山屬于這種類型。山屬于這種類型。圖圖71 美國美國西部圣海倫斯西部圣海倫斯火山火山1980年的年的猛烈式噴發(fā)猛烈式噴發(fā) 火山噴出物質(zhì)有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)火山噴出物質(zhì)有氣態(tài)、液

8、態(tài)和固態(tài)3 3種。種。氣態(tài)噴出物氣態(tài)噴出物 火山從開始噴發(fā)至終火山從開始噴發(fā)至終止時都有氣體噴發(fā)。氣體中以水蒸氣為止時都有氣體噴發(fā)。氣體中以水蒸氣為主，含量常達主，含量常達7070以上；此外有以上；此外有COCO、SOSO、N N、H HS S以及少量以及少量COCO、H H、HClHCl、NHNH3 3、NHNH4 4ClCl、HFHF等等?；鹕絿姵鑫锘鹕絿姵鑫?稱為稱為熔漿熔漿。熔漿與巖漿的差別。熔漿與巖漿的差別在于熔漿揮發(fā)分較少。熔漿冷凝后在于熔漿揮發(fā)分較少。熔漿冷凝后形成的巖石稱為熔巖形成的巖石稱為熔巖。液態(tài)噴出物液態(tài)噴出物 基性熔漿基性熔漿SiOSiO含量低，揮發(fā)組分含量低，揮發(fā)組分

9、較少，溫度高，冷卻慢，較少，溫度高，冷卻慢，粘性小，流粘性小，流動快動快。冷卻后形成顏色較深的巖石，。冷卻后形成顏色較深的巖石，稱稱玄武巖玄武巖。當(dāng)基性熔漿表面冷凝成塑性薄殼，當(dāng)基性熔漿表面冷凝成塑性薄殼，而下面熔漿仍繼續(xù)流動時，就會拖曳而下面熔漿仍繼續(xù)流動時，就會拖曳上部薄殼使其產(chǎn)生波狀起伏，形成上部薄殼使其產(chǎn)生波狀起伏，形成波波狀熔巖狀熔巖；如果下面熔漿還繼續(xù)流動，；如果下面熔漿還繼續(xù)流動，使上部薄殼被拖引成繩狀構(gòu)造，則形使上部薄殼被拖引成繩狀構(gòu)造，則形成成繩狀熔巖繩狀熔巖。黑龍江五大連池波狀熔巖黑龍江五大連池波狀熔巖繩狀熔巖繩狀熔巖波狀熔巖波狀熔巖 枕狀熔巖枕狀熔巖為基性巖漿水下噴發(fā)的產(chǎn)

10、物。為基性巖漿水下噴發(fā)的產(chǎn)物。酸性熔漿富含酸性熔漿富含SiOSiO和揮發(fā)組分，溫和揮發(fā)組分，溫度低，度低，冷卻快，粘性大，流動慢冷卻快，粘性大，流動慢。冷卻。冷卻后形成顏色較淺的巖石，稱后形成顏色較淺的巖石，稱流紋巖流紋巖。酸性熔漿表面迅速冷凝成薄殼并由酸性熔漿表面迅速冷凝成薄殼并由于強烈收縮而破裂，下面熔漿繼續(xù)流動，于強烈收縮而破裂，下面熔漿繼續(xù)流動，使表層薄殼再次破碎并翻滾、粘結(jié)，形使表層薄殼再次破碎并翻滾、粘結(jié)，形成成塊狀熔巖塊狀熔巖。中性熔漿中性熔漿SiOSiO和揮發(fā)組分的含量和揮發(fā)組分的含量以及其它性質(zhì)介于酸性和基性熔巖之以及其它性質(zhì)介于酸性和基性熔巖之間，所形成的巖石稱為間，所形成

11、的巖石稱為安山巖安山巖。熔漿在冷凝固結(jié)過程中，如果成熔漿在冷凝固結(jié)過程中，如果成分均勻，地形平坦，而且緩慢冷縮，分均勻，地形平坦，而且緩慢冷縮，可形成垂直于冷凝面的裂隙，把巖石可形成垂直于冷凝面的裂隙，把巖石分割成多邊形柱狀體，這種裂隙稱為分割成多邊形柱狀體，這種裂隙稱為柱狀節(jié)理柱狀節(jié)理。玄武巖的柱狀節(jié)理玄武巖的柱狀節(jié)理 由于氣體的膨脹力及其所派生的由于氣體的膨脹力及其所派生的沖擊作用，使火山喉管及火山口附近沖擊作用，使火山喉管及火山口附近的巖石被炸碎并拋射出來，未冷凝的的巖石被炸碎并拋射出來，未冷凝的巖漿呈團塊、細滴噴射出來并在空中巖漿呈團塊、細滴噴射出來并在空中或落地后凝結(jié)為固體，它們均屬

12、于固或落地后凝結(jié)為固體，它們均屬于固態(tài)噴出物，統(tǒng)稱為態(tài)噴出物，統(tǒng)稱為火山碎屑物火山碎屑物，可分，可分出出火山彈火山彈、火山塊火山塊、火山礫火山礫和和火山灰火山灰四種基本類型。四種基本類型。固態(tài)噴出物固態(tài)噴出物 火山彈：火山彈：噴離火山口時為熾熱的熔漿團，噴離火山口時為熾熱的熔漿團，而后在空中旋轉(zhuǎn)運移時，發(fā)生不同程度的冷卻而后在空中旋轉(zhuǎn)運移時，發(fā)生不同程度的冷卻或固結(jié)，落地時可呈現(xiàn)不同的形態(tài)。火山彈平或固結(jié)，落地時可呈現(xiàn)不同的形態(tài)?；鹕綇椘骄睆酱笥诰睆酱笥?4 64 mmmm。火山塊：火山塊：粒徑與火山彈相當(dāng)，也是大于粒徑與火山彈相當(dāng)，也是大于64 64 mmmm，但噴發(fā)時是固態(tài)的巖石碎塊，

13、多呈棱角狀但噴發(fā)時是固態(tài)的巖石碎塊，多呈棱角狀至次棱角狀?；鹕綁K主要由火山通道及其附近至次棱角狀?；鹕綁K主要由火山通道及其附近先存的巖石破碎而成。先存的巖石破碎而成。火山礫：火山礫：粒徑為粒徑為2 264 64 mmmm，火山灰：火山灰：粒徑小于粒徑小于2 2 mmmm，它們在噴發(fā)時可它們在噴發(fā)時可以是液態(tài)的，也可以是固態(tài)的。以是液態(tài)的，也可以是固態(tài)的。黑龍江五大連池的火山彈黑龍江五大連池的火山彈A麻花狀火山彈（長麻花狀火山彈（長34cm)；B火山渣（長火山渣（長14cm）中心式火山噴發(fā)形成的地形常呈中心式火山噴發(fā)形成的地形常呈錐狀，稱為錐狀，稱為火山錐火山錐。由于火山噴發(fā)類型不同，因而火由于

14、火山噴發(fā)類型不同，因而火山錐也是多種多樣的。主要由熔巖組山錐也是多種多樣的。主要由熔巖組成的，稱為成的，稱為熔巖錐熔巖錐，坡角常僅有，坡角常僅有2 21010，很少大于很少大于1515。主要由火山碎屑巖組成的，稱為主要由火山碎屑巖組成的，稱為火山碎屑巖錐火山碎屑巖錐，坡角約，坡角約30304040。由熔巖與火山碎屑巖互層組成的由熔巖與火山碎屑巖互層組成的稱為稱為復(fù)合錐復(fù)合錐，坡度常小于，坡度常小于3535?；鹕藉F的類型火山錐的類型火山錐示意圖火山錐示意圖 在火山錐頂部常有低洼的部位，略呈圓在火山錐頂部常有低洼的部位，略呈圓形，邊緣很陡，稱為形，邊緣很陡，稱為火山口火山口?；鹕皆俅螄姲l(fā)時可以將原

15、有的火山口炸火山再次噴發(fā)時可以將原有的火山口炸掉一部分，使火山口頂部擴大，成為更大的掉一部分，使火山口頂部擴大，成為更大的洼地，叫洼地，叫破火山口破火山口。與火山口相連的巖漿通道叫與火山口相連的巖漿通道叫火山喉管火山喉管（也稱（也稱火山頸火山頸）。）。裂隙式火山噴發(fā)裂隙式火山噴發(fā)溢出的熔漿沿山坡或河谷順流而下，有溢出的熔漿沿山坡或河谷順流而下，有的呈狹長的帶狀，有的呈寬闊平緩的舌的呈狹長的帶狀，有的呈寬闊平緩的舌狀，冷卻固結(jié)后稱為狀，冷卻固結(jié)后稱為熔巖流熔巖流，當(dāng)熔巖流，當(dāng)熔巖流遇到陡崖時可形成遇到陡崖時可形成熔巖流瀑布熔巖流瀑布。當(dāng)噴發(fā)。當(dāng)噴發(fā)量很大時，熔漿可鋪成一大片，被覆在量很大時，熔漿

16、可鋪成一大片，被覆在地面上，而后冷凝，稱為地面上，而后冷凝，稱為熔巖被熔巖被。美國西部美國西部的火山頸的火山頸黑龍江五大黑龍江五大連池熔巖流連池熔巖流瀑布瀑布 巖漿侵入地殼中但未噴出地表時稱巖漿侵入地殼中但未噴出地表時稱為為侵入作用侵入作用，侵入的巖漿冷凝后形成的，侵入的巖漿冷凝后形成的各種各樣巖漿巖體稱為各種各樣巖漿巖體稱為侵入體侵入體，侵入體侵入體周圍的巖石叫周圍的巖石叫圍巖圍巖。根據(jù)巖漿侵入深度的不同根據(jù)巖漿侵入深度的不同可分為：可分為：深成侵入作用深成侵入作用（深度（深度3 3 kmkm）淺成侵入作用淺成侵入作用（深度（深度3 3 kmkm）相應(yīng)地，侵入體也分為相應(yīng)地，侵入體也分為深成

17、侵入體深成侵入體和和淺成侵入體淺成侵入體。二、侵入作用二、侵入作用 鮑溫反應(yīng)系列鮑溫反應(yīng)系列 深成侵入體形成時的溫度和壓深成侵入體形成時的溫度和壓力均較高，因而巖漿冷凝緩慢，巖力均較高，因而巖漿冷凝緩慢，巖石多為全晶質(zhì)中粗粒結(jié)構(gòu)。巖體規(guī)石多為全晶質(zhì)中粗粒結(jié)構(gòu)。巖體規(guī)模較大，常見有：模較大，常見有：巖基巖基 巖株巖株深成侵入體的產(chǎn)狀深成侵入體的產(chǎn)狀 巖基巖基 侵入體中規(guī)模最大的一類，面積大侵入體中規(guī)模最大的一類，面積大于于100100kmkm2 2，最大可達數(shù)萬平方公里。平面最大可達數(shù)萬平方公里。平面上一般呈長圓形，長數(shù)十公里，甚至幾上一般呈長圓形，長數(shù)十公里，甚至幾千公里，寬可達千公里，寬可達

18、100100kmkm以上。巖基一般為以上。巖基一般為中酸性巖漿冷凝而成。中酸性巖漿冷凝而成。巖株巖株 平面上近圓形或不規(guī)則狀，接觸面平面上近圓形或不規(guī)則狀，接觸面較陡，規(guī)模較大，出露面積小于較陡，規(guī)模較大，出露面積小于 100 100kmkm2 2。有的巖株獨立產(chǎn)出；有的向下與巖基有的巖株獨立產(chǎn)出；有的向下與巖基相連，為巖基的頂部突起部分。相連，為巖基的頂部突起部分。噴出巖與侵入巖的產(chǎn)狀綜合示意圖噴出巖與侵入巖的產(chǎn)狀綜合示意圖 淺成侵入體近地表，規(guī)模一般較??；淺成侵入體近地表，規(guī)模一般較??；類型從酸性到基性都有。常見類型有：類型從酸性到基性都有。常見類型有：巖床巖床 （巖席）；是厚度較小而面積

19、（巖席）；是厚度較小而面積較大的層間侵入體，與其頂、底板圍巖平較大的層間侵入體，與其頂、底板圍巖平行。行。巖墻巖墻 ：厚度比較穩(wěn)定且近于直立的：厚度比較穩(wěn)定且近于直立的板狀侵入體，長度為厚度的幾十倍甚至幾板狀侵入體，長度為厚度的幾十倍甚至幾千倍。巖墻又可稱千倍。巖墻又可稱巖脈巖脈，也有人把規(guī)模小、，也有人把規(guī)模小、形狀不規(guī)則或貫入在巖體之中的脈狀巖體形狀不規(guī)則或貫入在巖體之中的脈狀巖體稱為稱為巖脈巖脈。巖盆巖盆：中央部分厚度大，邊緣：中央部分厚度大，邊緣厚度小，中間微向下凹的盆狀侵入厚度小，中間微向下凹的盆狀侵入體。體。巖蓋：巖蓋：又稱又稱巖盤巖盤，是上凸下平，是上凸下平的穹窿狀侵入體。由巖蓋

20、中部到邊的穹窿狀侵入體。由巖蓋中部到邊部，其厚度迅速變小而尖滅。部，其厚度迅速變小而尖滅。巖墻山海關(guān)巖床-與地層產(chǎn)狀一致三三 巖漿巖的主要特征巖漿巖的主要特征 （1）造巖礦物 巖漿巖是由常見的幾十種礦物所組成的。其中最主要有橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、斜長石、鉀長石和石英等種礦物。暗色礦物暗色礦物為富含鎂鐵的硅酸鹽礦物，簡稱鐵鎂礦物，包括橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等，這些礦物熔點較高，常先結(jié)晶，在巖體邊部相對富集。淺色礦物淺色礦物為富含鉀、鈉、鈣的鋁硅酸鹽，簡稱長英質(zhì)礦物，包括斜長石、鉀長石與石英等。通常把巖漿巖中暗色礦物的百分含量稱為色率色率。色率，不但反映了巖石中礦物成分與化學(xué)成分的變

21、化，而且也是鑒定巖漿巖和進行分類的重要標(biāo)志（2 2）巖石的）巖石的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：是指造巖礦物的結(jié)晶程度、是指造巖礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、形態(tài)以及它們之間顆粒大小、形態(tài)以及它們之間的相互關(guān)系等特征，即礦物組的相互關(guān)系等特征，即礦物組合的特征。合的特征。巖漿巖常見的結(jié)構(gòu)巖漿巖常見的結(jié)構(gòu)：全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（主要包括粒狀結(jié)構(gòu)、（主要包括粒狀結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)等）似斑狀結(jié)構(gòu)等）玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（包括斑狀結(jié)構(gòu)等）（包括斑狀結(jié)構(gòu)等）（3 3）巖石的）巖石的構(gòu)造：構(gòu)造：是指巖石中不同礦物集合是指巖石中不同礦物集合體之間或礦物集合體與其它部體之間或礦物集合體與其它部分之間的排列、充填或組合方分之間的排列、充填或組合方式，即礦物集合體的組合特征。式，即礦物集合體的組合特征。巖漿巖常見的構(gòu)造巖漿巖常見的構(gòu)造：塊狀構(gòu)造塊狀構(gòu)造斑雜構(gòu)造斑雜構(gòu)造帶狀構(gòu)造帶狀構(gòu)造流動構(gòu)造流動構(gòu)造流紋構(gòu)造流紋構(gòu)造氣孔構(gòu)造氣孔構(gòu)造杏仁構(gòu)造杏仁構(gòu)造 晶洞構(gòu)造晶洞構(gòu)造等。等。斑狀結(jié)構(gòu)四、巖漿巖的類型四、巖漿巖的類型