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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、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。粘稠并富含揮發(fā)分的熔融體。 巖漿沿著構造軟弱帶上升到地殼上部巖漿沿著構造軟弱帶上升到地殼上部或噴溢出地表,由于物理化學條件的改變或噴溢出地表,由于物理化學條件的改變,巖漿的成分又不斷發(fā)生變化,最后冷凝
2、,巖漿的成分又不斷發(fā)生變化,最后冷凝成為巖石,這一復雜過程稱為成為巖石,這一復雜過程稱為巖漿作用巖漿作用,所形成的巖石稱為所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;相應地,所形成的巖石分別稱為;相應地,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, ,巖漿可分為四巖漿可分為四種基本類型種基本類型, ,即:即: 酸性巖漿酸性巖漿(SiOSiO6565) 中性巖漿中性巖漿
3、(52526565) 基性巖漿基性巖漿(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。 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)
4、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。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)榛罨鹕健?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
5、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
6、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難。以類帶來巨大災難。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,以又稱夏威夷式,以寧靜地溢流出熾熱的寧靜地溢流出熾熱的基性熔漿基性熔漿為為其特點,無爆炸現(xiàn)象。其特點,無爆炸現(xiàn)象。 遞變式遞變式是以猛烈式和寧靜是以猛烈式和寧靜式有規(guī)律交替噴出為特點,多數(shù)式有規(guī)律交替噴出為特點,多數(shù)火山屬于這種類型?;鹕綄儆谶@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
7、猛烈式噴發(fā)猛烈式噴發(fā) 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。 當基性熔漿表面冷凝成塑性薄殼,當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造,則形使上部薄殼被拖引成繩狀構造,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
8、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 中性熔漿中性熔漿SiOSiO和揮發(fā)組分的含量以和揮發(fā)組分的含量以及其它性質(zhì)介于酸性和基性熔巖之間,及其它性質(zhì)介于酸性和基性熔巖之間,所形成的巖石稱為所形成的巖石稱為安山巖安山巖。 熔漿在冷凝固結過程中,如果成分熔漿在冷凝固結過程中,如果成分均勻,地形平坦,而且緩慢冷縮,可形均勻,地形平坦,而且緩慢冷縮,可形成垂直于冷凝面的裂隙,把巖石分割成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 火山彈:火山彈:噴離火山口時為熾熱的熔漿團,噴離火山
9、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,落地時可呈現(xiàn)不同的形態(tài)?;鹕綇椘交蚬探Y,落地時可呈現(xiàn)不同的形態(tài)。火山彈平均直徑大于均直徑大于64 64 mmmm。 火山塊:火山塊:粒徑與火山彈相當,也是大于粒徑與火山彈相當,也是大于64 64 mmmm,但噴發(fā)時是固態(tài)的巖石碎塊,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
10、 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) 火山錐示意圖火山錐示意圖天池火山口湖 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)
11、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) 相應地,侵入體也分為相應地,侵入體也分為深成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: (1)巖漿在向上運移和冷卻過程中,由于重力作用或物理、化學條件的影響,使成分比較均一的巖漿分異為幾種成分不同的巖漿,并進而冷凝而成為各種不同的巖漿巖,這種過程就稱為巖漿分異作用巖漿分異作用。 巖漿中熔點較高的、富含鐵鎂的硅酸鹽礦物(如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等)優(yōu)先結晶,它們在巖體邊部的含量較高;而熔點較低的、鋁硅酸鹽礦物(如鉀長
12、石、斜長石、石英等)后結晶,則在巖體上部與中央部分相對集中些。 鮑溫反應系列鮑溫反應系列 (2 2)巖漿在向上運移過程中還)巖漿在向上運移過程中還可以利用較高的溫度局部熔化周圍巖可以利用較高的溫度局部熔化周圍巖石,或者以其較高的流體壓力沖破圍石,或者以其較高的流體壓力沖破圍巖的阻擋而向上侵位,巖的阻擋而向上侵位,使圍巖破碎并使圍巖破碎并落入巖漿體內(nèi),使其逐漸趨向于變成落入巖漿體內(nèi),使其逐漸趨向于變成巖漿體的一部分。這種作用可稱為巖漿體的一部分。這種作用可稱為同同化作用化作用。 由于巖漿不斷熔化各種圍巖的結果,巖漿本身的成分也發(fā)生了“混染”。這種作用就稱之為混染作用混染作用。 同化作用與混染作用
13、,是從兩個側(cè)面來描述同一個作用過程,圍巖被巖漿所同化,巖漿則被圍巖所混染。(3)由兩種或兩種以上巖漿以不同比例混合,產(chǎn)生一系列過渡類型巖漿的過程稱為巖漿混合巖漿混合作用作用。 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)中粗粒結構。巖體規(guī)石多為全晶質(zhì)中粗粒結構。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 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 巖墻山海關巖墻:一種截切圍巖層理、面理等,呈板狀或似板巖墻:一種截切圍巖層理、面理等,呈板狀或似板狀的侵
14、人巖體。狀的侵人巖體。巖床-與地層產(chǎn)狀一致巖床北京灰峪 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成分的變化,而且也是鑒定巖漿巖和進行分類的重要標志巖石的巖石的結構:結構: 是指造巖礦物的結晶程度、是指造巖礦物的結晶程度、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系等特征,即礦物組的相互關系等特征,即礦物組合的特征。合的特征。巖漿巖常見的結構巖漿巖常見的結構:全晶質(zhì)結構全晶質(zhì)結構(主要包括粒狀結構、(主要包括粒狀結構、 似斑狀結構等)似斑狀結構等)玻璃質(zhì)結構玻璃質(zhì)結構半晶質(zhì)結構半晶質(zhì)結構(包括斑狀結構等)(包括斑狀結構等)巖石的巖石的
15、構造:構造: 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。巖漿巖常見的構造巖漿巖常見的構造:塊狀構造塊狀構造斑雜構造斑雜構造帶狀構造帶狀構造流動構造流動構造流紋構造流紋構造氣孔構造氣孔構造杏仁構造杏仁構造 晶洞構造晶洞構造等。等。巖類巖類酸性巖酸性巖中性巖中性巖基性巖基性巖超基性巖超基性巖噴出巖噴出巖流紋巖流紋巖安山巖安山巖玄武巖玄武巖苦橄巖淺成巖淺成巖花崗斑巖閃長玢巖閃長玢巖輝綠巖苦橄玢巖深成巖深成巖花崗巖花崗巖閃長巖閃長巖輝長巖輝長巖橄欖巖橄欖巖