第01讲绪论岩浆性质与岩浆岩产状课件.ppt

1、岩石学岩石学/考核和考试考核和考试1、实验考核：岩浆岩、沉积岩和变质岩、实验考核：岩浆岩、沉积岩和变质岩各各1次，独立鉴定，以平时成绩计，占总次，独立鉴定，以平时成绩计，占总成绩的成绩的30%2、理论课考试：期末考、理论课考试：期末考1次，闭卷，占次，闭卷，占总成绩的总成绩的70%/学习材料学习材料1、路凤香、路凤香 桑隆康主编，岩石学，地质出桑隆康主编，岩石学，地质出版社，版社，20022、桑隆康等，岩石学实验指导书，中国、桑隆康等，岩石学实验指导书，中国地质大学出版社，地质大学出版社，20053、晶体光学技术与造岩矿物学、晶体光学技术与造岩矿物学4、国外教材、国外教材5、有关岩石学的期刊杂

2、志、有关岩石学的期刊杂志/本课程安排（讲课本课程安排（讲课2020学时，实习学时，实习2020）1 1、岩浆性质与岩浆岩产状（讲、岩浆性质与岩浆岩产状（讲2 2学时）学时）2 2、火成岩的成分和分类（讲、火成岩的成分和分类（讲2 2学时）学时）3 3、火成岩的结构构造（讲、火成岩的结构构造（讲2 2学时）学时）5 5、超镁铁质镁铁质侵入岩（讲、超镁铁质镁铁质侵入岩（讲2 2学时学时,实习实习4 4学时学时）6 6、玄武岩类（讲、玄武岩类（讲2 2学时学时,实习实习4 4学时学时）7 7、花岗岩类（讲、花岗岩类（讲2 2学时学时,实习实习4 4学时学时）8 8、中酸性熔岩及火山碎屑岩类（讲、中酸

3、性熔岩及火山碎屑岩类（讲2 2学时学时,实习实习4 4学时学时）9 9、金伯利岩及其它硅不饱和岩石金伯利岩及其它硅不饱和岩石（自学自学:4:4学时学时)1010、复习和独立鉴定（、复习和独立鉴定（4 4学时学时）1010、岩浆起源和演化（讲、岩浆起源和演化（讲2 2学时）学时）/第一篇：绪论第一篇：绪论 岩石和岩石学岩石和岩石学 岩石在地球中的分布岩石在地球中的分布 岩石学的学习目的岩石学的学习目的/是天然产出的，由一种或多种矿物颗粒、火山玻璃和生物遗骸等构成的固态集合体。判断：判断：石 油 方解石 水泥 陨石 花岗岩 rocks一、岩石与岩石学一、岩石与岩石学/三大岩石与岩石循环三大岩石与岩

4、石循环(the rock recycle)(the rock recycle)火成岩火成岩沉积岩沉积岩变质岩变质岩 岩石循环岩石循环the rock the rock recycle:recycle:三大类岩石三大类岩石的相互转换的相互转换/岩相学：岩相学：分布、产状、结构、构造、矿物成分、分布、产状、结构、构造、矿物成分、分类分类 岩理学：岩理学：成因、构造背景、地球动力学成因、构造背景、地球动力学 岩石成因：形成条件和机理（含实验岩石学）岩石成因：形成条件和机理（含实验岩石学）岩石大地构造和地球动力学：对构造背景、地岩石大地构造和地球动力学：对构造背景、地球深部组成和过程的指示意义球深部组

5、成和过程的指示意义资源环境效应：资源环境效应：金属非金属矿产、油气成藏、金属非金属矿产、油气成藏、农业生态、火山灾害等农业生态、火山灾害等岩石学岩石学 Petrologypetra+logos=study of rocksIgneous Petroloty;Sedimentary Petrology;Igneous Petroloty;Sedimentary Petrology;Metamorphic GeologyMetamorphic Geology/岩石构成了地球内部乃至其岩石构成了地球内部乃至其他天体的固体部分，它记录了过他天体的固体部分，它记录了过去发生的地质事件，提供了地球去发生的

6、地质事件，提供了地球和行星历史的资料。对岩石的性和行星历史的资料。对岩石的性质、成分、成因和历史的理解就质、成分、成因和历史的理解就成为认识地球历史的关键。成为认识地球历史的关键。二、岩石分布二、岩石分布/Major subdivisions of the Earth.Winter(2001)An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology.Prentice Hall./(二二)、地球内部的岩石成分、地球内部的岩石成分大洋壳大洋壳厚度厚度:10 km蛇绿岩套蛇绿岩套（ophiolite suite）:Sedimentspillow bas

7、altsheeted dikesmore massive gabbroultramafic(mantle)大陆壳大陆壳厚度较大厚度较大:20-75 km 平均平均 35 km成分变化大：平均成分相当于花岗闪长岩成分变化大：平均成分相当于花岗闪长岩/花岗岩花岗岩10.4%闪长岩闪长岩花岗闪长岩花岗闪长岩 11.2%正长岩正长岩 0.4%玄武岩、辉长岩玄武岩、辉长岩角闪岩、榴辉岩角闪岩、榴辉岩42.5%橄榄岩橄榄岩 0.2%/三、学习目的三、学习目的 专业基础知识专业基础知识，是后续课程（矿床学、地是后续课程（矿床学、地球化学等）的基础球化学等）的基础！研究生、研究生、科学家（科学院院士）、工程师

8、科学家（科学院院士）、工程师（工程院院士）（工程院院士）？地球成因与演化地球成因与演化 资源勘探、开发利用资源勘探、开发利用 国民经济主战场国民经济主战场生态、灾害与生存环生态、灾害与生存环境境/地球历史地球历史 澳大利亚澳大利亚：44亿？亿？中国西藏中国西藏：41亿亿 华北和华北：华北和华北：3838亿亿 塔里木：塔里木：3636亿亿秦岭造山带组成、结构与演化秦岭造山带组成、结构与演化 张本仁（地质大学）、张国伟（西北大学）张本仁（地质大学）、张国伟（西北大学）大陆深俯冲大陆深俯冲 李曙光（中科技大）、金振民（地质大学）李曙光（中科技大）、金振民（地质大学）高山、郑永飞、杨经绥、翟明国、莫宣

9、学、潘桂堂高山、郑永飞、杨经绥、翟明国、莫宣学、潘桂堂/A.L.Wegener(1880-1930)的大陆漂移思想和后来的板块构造学说的大陆漂移思想和后来的板块构造学说可从火成岩上提供证据可从火成岩上提供证据影响深远地学学说创建影响深远地学学说创建科院院士？科院院士？/例如：白垩世，南美与非洲大陆分离，大例如：白垩世，南美与非洲大陆分离，大西洋开始打开的证据西洋开始打开的证据寻根：相似的化石寻根：相似的化石/巴西和纳米比亚海岸地层比较（两侧都可对比的巴西和纳米比亚海岸地层比较（两侧都可对比的135130Ma双双峰式火山岩峰式火山岩酸性火山岩和大陆溢流玄武岩是南大西洋最初开始裂酸性火山岩和大陆溢

10、流玄武岩是南大西洋最初开始裂解的标志）（解的标志）（Milner et al.,1995,Journal of Volcanology and Geothermal research,69:137-157)玄武岩玄武岩石英粗面岩石英粗面岩相似的火山岩组合相似的火山岩组合/维苏威（维苏威（Vesuvius）火山是欧洲大陆唯一的活火山，它最著）火山是欧洲大陆唯一的活火山，它最著名的一次喷发发生在公元名的一次喷发发生在公元79年年8月月24日，当时古罗马的赫库日，当时古罗马的赫库兰尼姆（兰尼姆（Herculaneum）和庞培（）和庞培（Pompeii）两镇被毁灭，仅）两镇被毁灭，仅庞培城，死亡就近庞

11、培城，死亡就近2万人万人.火山灾害火山灾害庞培废墟与维苏威火山/火山的全球分布火山的全球分布世界范围内大约有世界范围内大约有1500座火山，主要分布于环太平洋和洋中脊座火山，主要分布于环太平洋和洋中脊/我国的活动火山我国的活动火山 吉林长白山天池火山；吉林长白山天池火山；云南腾冲火山；云南腾冲火山；黑龙江五大连池火山等。黑龙江五大连池火山等。最近一次喷发发生在距今最近一次喷发发生在距今200-300200-300年前。目前具有潜在喷发危险。年前。目前具有潜在喷发危险。/（引自周新民）（引自周新民）/火成岩与油气的关系火成岩与油气的关系/松辽盆地渤海湾盆地鄂尔多斯盆地四川盆地二连盆地准噶尔盆地塔

12、里木盆地 ；/第二篇：火成岩第二篇：火成岩/第一节第一节 岩浆性质岩浆性质在俯冲带地幔和地壳的部分熔融与岩浆产生在俯冲带地幔和地壳的部分熔融与岩浆产生（一）（一）岩浆的产生岩浆的产生/（二）岩浆性质（二）岩浆性质l 熔体熔体:是岩浆的绝对组成，它以硅酸盐成分为主，是岩浆的绝对组成，它以硅酸盐成分为主，并以并以OO、SiSi、AlAl、FeFe、MgMg、MnMn、CaCa、NaNa、K K为主要元素成份。按组成元素的差别，有镁铁为主要元素成份。按组成元素的差别，有镁铁质（或玄武岩质）熔浆、硅铝质（安山岩质、质（或玄武岩质）熔浆、硅铝质（安山岩质、英安岩质和流纹岩质）熔浆之分。英安岩质和流纹岩质

13、）熔浆之分。l 晶体晶体:大小大小 1010-7-7-10-10-1-1 mm，数量密度可达数量密度可达 10101717 m m-3-3，含量可达含量可达 95%95%l 挥发份挥发份:HH2 2O=60-95V%O=60-95V%，COCO2 2=0-35V=0-35V%，质量，质量分数分数 0.1-7%.0.1-7%.1 1。岩浆组成。岩浆组成:熔体熔体 +晶体晶体 +挥发份挥发份/2。常见火山岩的喷发常见火山岩的喷发温度温度（岩浆温度）（岩浆温度）岩浆类型岩浆类型温温 度度 （C C）流纹岩质700700900900英安岩质80080011001100安山岩质9509501200120

14、0玄武岩质1000100012501250/密度与成分和温度关系3。岩浆的。岩浆的密度密度密度与压力关系？/典型粘度值典型粘度值(Pa.s)水水 1-3 甘油甘油 1 玄武岩熔体玄武岩熔体 102安山岩熔体安山岩熔体 104湿流纹岩熔体湿流纹岩熔体(5%H2O)105干流纹岩熔体干流纹岩熔体(800oC)1011地幔软流圈物质地幔软流圈物质 10184。岩浆的。岩浆的粘度粘度岩浆的岩浆的粘度（粘度（）:流体内微团之间相对滑移时流体内微团之间相对滑移时内部产生的剪切应力（切向阻力）的性质，它内部产生的剪切应力（切向阻力）的性质，它阻碍流体的运动，因而反映流体流动的难易程阻碍流体的运动，因而反映流

15、体流动的难易程度，单位为度，单位为Pa.s/粘度的影响因素粘度的影响因素（1）熔浆成分熔浆成分（2）温度）温度（3）含水量）含水量（4）晶体含量）晶体含量/粘度粘度水含量的关系水含量的关系composition and temperature Water in rhyolite Arrhenius law =o oexp E/RT E =activation energy(Joules mole 1)R =gas content(Joules K 1 mole 1)T =temperature(K)o o=pre-exponential constant(Pa s)粘度粘度成分和温度的关系成分

16、和温度的关系/Silicate melt viscositySi-O四面体多，Si多，粘度高成网阳离子（Al）高，粘度高变网阳离子高(Ca Mg Fe K Na)，粘度低粘度粘度熔浆成分关系熔浆成分关系粘度的影响因素粘度的影响因素熔浆成分、温度、水、晶体含量熔浆成分、温度、水、晶体含量/水：硅酸盐熔体的解聚作用水：硅酸盐熔体的解聚作用Depolymerization of Silicate MeltsDepolymerization of Silicate Melts /粘度粘度晶体含量关系晶体含量关系Einstein-Roscoe EquationEinstein-Roscoe Equati

17、on =l l(1-cX)(1-cX)-2.5-2.5 l l=melt viscosity=melt viscosity c =coefficient(1.67 for magmas)c =coefficient(1.67 for magmas)X=volume fraction of crystals X=volume fraction of crystals /问题与总结：问题与总结：岩浆组成？岩浆组成？岩浆的物理性质及其影响因素岩浆的物理性质及其影响因素（会看图，用图解说明之）？（会看图，用图解说明之）？/（0-3km）第二节第二节 岩浆岩的产状岩浆岩的产状/1 1侵入岩侵入岩(int

18、rusive rocks)(intrusive rocks)的野外关系（产状）的野外关系（产状）（1 1）整合侵入体与不整合侵入体）整合侵入体与不整合侵入体(2(2）据岩体的形态大小分为：）据岩体的形态大小分为：岩基岩基(Batholith)(Batholith)：面积大于面积大于100km100km2 2，可达数万，可达数万kmkm2 2，大岩基多，大岩基多为花岗质岩体为花岗质岩体岩株岩株(stock)(stock)：面积小于面积小于100km100km2 2 的侵入体，岩株边缘常有一些不的侵入体，岩株边缘常有一些不规则的树枝状岩体冲入围岩中，被称为岩枝规则的树枝状岩体冲入围岩中，被称为岩枝

19、岩床岩床(sill)(sill)：岩墙岩墙(dike)(dike)：岩盆岩盆(lopolith)(lopolith)：岩盖岩盖(laccolith)(laccolith)：/火成岩产状示意图3_17岩株岩株/2.2.喷出岩喷出岩(extrusive rock)(extrusive rock)的野外产状的野外产状 A A火山锥火山锥(volcanic cone)(volcanic cone)：由熔岩和由熔岩和/或火山碎屑岩组成，或火山碎屑岩组成，中心为中心为火山口火山口(volcanic vent)(volcanic vent)或破火山口或破火山口(caldera(caldera)以爆发为主，堆

20、积物以火山碎屑以爆发为主，堆积物以火山碎屑岩为主，这类喷发作用以粘度高、挥发组分含量高的酸性岩浆岩为主，这类喷发作用以粘度高、挥发组分含量高的酸性岩浆常见常见主要由粘度较高的熔岩组成，火山碎屑主要由粘度较高的熔岩组成，火山碎屑10%10%，原始坡度，原始坡度2 21010，呈盾形，又称，呈盾形，又称以爆发与宁静式相间喷发时，火山碎以爆发与宁静式相间喷发时，火山碎屑物质约占屑物质约占30503050，熔岩与碎屑在火口处混合堆积，熔岩与碎屑在火口处混合堆积/岩浆以较平静的溢流方式喷出地表岩浆以较平静的溢流方式喷出地表，喷发物多为粘度较低的超基性到中性的岩浆，酸性者少见，喷发物多为粘度较低的超基性到

21、中性的岩浆，酸性者少见。溢流出的岩浆可形成面状的。溢流出的岩浆可形成面状的熔岩被熔岩被、熔岩台地熔岩台地、线状的熔线状的熔岩流岩流多以侵出的方式多以侵出的方式喷出。粘度较高、缺少挥发组分、失去流动性的喷出。粘度较高、缺少挥发组分、失去流动性的中酸性和碱中酸性和碱性熔岩火山活动的晚期性熔岩火山活动的晚期形成这类产状形成这类产状是火山锥被剥蚀后，出露的火是火山锥被剥蚀后，出露的火山管道中的充填物。火山颈在浅部一般直径较大，向深处缩山管道中的充填物。火山颈在浅部一般直径较大，向深处缩小，上部喇叭状，中部筒状，下部墙状。充填物多为火山碎小，上部喇叭状，中部筒状，下部墙状。充填物多为火山碎屑岩、熔岩，碎

22、屑熔岩、熔结火山碎屑岩等。屑岩、熔岩，碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩等。/Fig 3.12,3.13岩浆喷出地表或从火山口涌出岩浆喷出地表或从火山口涌出火山岩（喷出岩）（火山岩（喷出岩）（包括熔岩和火包括熔岩和火山碎屑岩）山碎屑岩）岩浆在地表以下深处冷凝结晶岩浆在地表以下深处冷凝结晶侵入岩侵入岩（深成岩、浅成岩）（深成岩、浅成岩）两类岩石的差别，核心是由岩浆两类岩石的差别，核心是由岩浆冷凝快慢冷凝快慢的差别形成的的差别形成的快速冷却快速冷却缓慢冷却缓慢冷却课后作业：课后作业：总结火山岩和侵入岩在野外关系、结构构造和总结火山岩和侵入岩在野外关系、结构构造和矿物成分等方面的差别矿物成分等方面的差别/问题：问题：画画1张立体图，表达侵入岩的典型产张立体图，表达侵入岩的典型产状，注意它们之间的区别状，注意它们之间的区别/