普通地质学32第三章火成岩1课件.ppt
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- 普通 地质学 32 第三 火成岩 课件
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1、普通地质学32第三章火成岩1课件 侵入岩的相 侵入岩岩相指侵入不同深度、不同构造部位的侵入岩的不同外貌特征,主要是构造构造的特征。侵入岩岩相一般分为:浅成相形成深度为0.5-3公里,中深成相 3-10公里和深成相10公里。浅成相:是岩浆侵入到离地表较浅处冷却形成的火成岩体,形成时岩浆温度下降快,结晶较细,常有细粒、隐晶质构造及斑状构造等特点。岩体多为小型侵入体,如岩墙、岩床、岩盖和小型岩株等。中深成相:其形成的深度介于浅成相与深成相之间,常形成中粒、中粗粒以及似斑状构造,岩体产状多为岩株和规模较小的岩基,也有部分为岩盆和岩墙等。深成相:是岩浆侵入在较深部后冷却形成的岩体,其温度下降慢,故晶体一
2、般较粗大,形成粗粒至巨粒构造,部分可出现伟晶构造,并常以宏大的岩基出现,岩体主要为花岗岩类,岩体与围岩界限往往不清楚。火成岩分类和命名 自然界的火成岩多种多样,现已经创立的名称就有1000多个。为了深化研究和理解各种岩石的特征,对火成岩必须进展合理的科学分类,而每一种岩石-岩石种就是分类的根本单位,也是命名的对象。火成岩分类原那么 火成岩的种类很多,不同学者从不同角度和标准提出许多分类方案。现有的火成岩分类多半以岩石本身具有的特征为根据,它们主要是:组成岩石矿物成分 不同的火成岩中浅色矿物和暗色矿物的种类和含量的变化是有规律的,根据色率把火成岩分为4类:浅色岩 色率0-35;中色岩 色率35-
3、65;深色岩 色率65-90;暗深色岩 色率90-100 岩石的化学成分 岩浆岩主要是由硅酸盐矿物组成,二氧化硅是最主要的组分,据其含量可将火成岩划分为:超基性岩 SiO2 45%;基性岩 SiO2 4552%中性岩 SiO2 5265%;酸性岩 SiO2 65%岩石的产出方式 根据其产出环境分为深成岩,浅成岩和喷出岩。深成岩常具全晶质构造,喷出岩多为玻璃质或隐晶质。火成岩分类原那么 定量矿物成分 由于火成岩的矿物与其化学成分亲密有关,同时又易于鉴定,因此它们的种类、组合及其成分常作为火成岩命名和分类的标准。国际上通用的是国际地科联IUGS火成岩分类学分委会推荐的深成岩和火山岩矿物含量分类。火
4、成岩命名原那么 火成岩的名称来源很复杂,很多来源于古代,如Basalt玄武岩和Porphyry斑岩可回溯到罗马时代。有很多岩石是采用首先发现这种岩石的国家中所通用或矿工惯用的名称,如Gabbro辉长岩来自意大利托卡斯尼的土语。还有不少岩石是以岩石的特征命名,如Trachyte粗面岩,原是粗糙的意思,因为岩石有粗糙的质感;有些岩石是以首先发现的地点来命名,如Andesite安山岩和Kimberlite金伯利岩分别以安第斯山和南非金伯利岩地区命名。在我国岩石名称大多数采用岩石中矿物组合的名称,如辉长岩、闪长岩等,有些采用外文意译,如粗面岩和响岩,少数还借用日文汉字命名,如玄武岩和花岗岩。详见下表。
5、科马提岩蛇绿岩套 橄榄岩橄榄岩Peridotite 橄榄石和辉石组成的超基性深成岩。橄榄石一般为橄榄石和辉石组成的超基性深成岩。橄榄石一般为镁橄榄石和贵橄榄石,辉石为斜方辉石和单斜辉石,少量石榴子石、镁橄榄石和贵橄榄石,辉石为斜方辉石和单斜辉石,少量石榴子石、云母、斜长石、铬尖晶石、钛铁矿等。新颖岩石为橄榄绿色。具粒状云母、斜长石、铬尖晶石、钛铁矿等。新颖岩石为橄榄绿色。具粒状构造、包含橄构造、海绵陨铁构造等。构造、包含橄构造、海绵陨铁构造等。根据橄榄岩中辉石的种类和相对含量又可分为斜方辉橄揽岩、单斜根据橄榄岩中辉石的种类和相对含量又可分为斜方辉橄揽岩、单斜辉橄榄岩和二辉橄榄岩。与橄榄岩有关的
6、矿产有铬铁矿、铜镍矿、钒辉橄榄岩和二辉橄榄岩。与橄榄岩有关的矿产有铬铁矿、铜镍矿、钒钛磁铁矿和铂矿等。钛磁铁矿和铂矿等。橄榄岩的蚀变作用有蛇纹石化、滑石碳酸盐化、绿泥石化、透闪石橄榄岩的蚀变作用有蛇纹石化、滑石碳酸盐化、绿泥石化、透闪石化等,其中以蛇纹石化最为常见。化等,其中以蛇纹石化最为常见。金伯利岩金伯利岩kimberlite 是一种非常稀少的碱性或偏碱性超基性岩,为具是一种非常稀少的碱性或偏碱性超基性岩,为具斑状构造和或角砾状构造的云母橄榄岩。斑状构造和或角砾状构造的云母橄榄岩。1887年发现于南非的金年发现于南非的金伯利伯利Kimberley,故名。,故名。金伯利岩是金刚石最主要的母岩
7、,它多呈黑色、暗绿色、绿色,主要金伯利岩是金刚石最主要的母岩,它多呈黑色、暗绿色、绿色,主要由橄榄石,金云母和铬透辉石组成,常具斑状构造和角砾状构造,斑由橄榄石,金云母和铬透辉石组成,常具斑状构造和角砾状构造,斑晶主要为橄榄石和金云母,橄榄石呈浑圆状并普遍受到强烈的蛇纹石晶主要为橄榄石和金云母,橄榄石呈浑圆状并普遍受到强烈的蛇纹石化和碳酸盐化蚀变,基质呈显微斑状构造,由橄榄石、金云母、磁铁化和碳酸盐化蚀变,基质呈显微斑状构造,由橄榄石、金云母、磁铁矿、铬铁矿等组成。矿、铬铁矿等组成。金伯利岩常呈岩筒、岩墙产出。有经济价值的原生金刚石矿床产于岩金伯利岩常呈岩筒、岩墙产出。有经济价值的原生金刚石矿
8、床产于岩筒中。岩筒的面积一般缺乏筒中。岩筒的面积一般缺乏1万平方米,常成群出现,著名的南非金万平方米,常成群出现,著名的南非金伯利岩就是由十多个著名的岩筒组成的岩筒群。其中以具斑状构造且伯利岩就是由十多个著名的岩筒组成的岩筒群。其中以具斑状构造且富含颗粒粗大橄榄石的金伯利岩含金刚石较富,而呈显微斑状构造,富含颗粒粗大橄榄石的金伯利岩含金刚石较富,而呈显微斑状构造,富含金云母的金伯利岩,含金刚石贫。富含金云母的金伯利岩,含金刚石贫。美国金伯利岩正交含有钻石的金伯利岩产于南非Du Toits Pan 麦美奇岩meimechite 一种超基性浅成岩或喷出岩。首次发现于俄罗斯西伯利亚地区迈麦恰河流域,
9、故名。岩石由斑晶和基质两部分组成。斑晶为蛇纹石化橄榄石,粒度可达2-15cmm。按不同结晶程度,基质可分为玻璃、微晶和粒状三种,基质矿物为钛普通辉石、金属矿物以及杏仁碳酸盐和蛇纹石充填物。麦美奇岩常于苦橄岩、橄榄岩伴生。麦美奇岩常见于浅成岩体中,岩体上部和边部岩石多具有脱玻和斑状构造,中部玻璃基质减少,下部变为斑状构造并逐渐过度为橄榄岩。科马提岩科马提岩komatite 为超基性喷出岩。为超基性喷出岩。1969年首次发现于南非巴伯顿山年首次发现于南非巴伯顿山地的科马提地的科马提 Komati河流域,故名。原意只限于太古代绿岩中枕状河流域,故名。原意只限于太古代绿岩中枕状岩流顶部的、具鬣刺构造的
10、超镁铁质熔岩。岩流顶部的、具鬣刺构造的超镁铁质熔岩。岩石主要由橄榄石、辉石的斑晶或骸晶和少量铬尖晶石以及玻岩石主要由橄榄石、辉石的斑晶或骸晶和少量铬尖晶石以及玻璃基质组成,具枕状构造、碎屑构造,和典型的鬣刺鱼骨状或羽状璃基质组成,具枕状构造、碎屑构造,和典型的鬣刺鱼骨状或羽状构造,其特点是橄榄石呈细长的锯齿状斑晶,是淬火结晶的产物。在构造,其特点是橄榄石呈细长的锯齿状斑晶,是淬火结晶的产物。在化学成分上典型的科马提岩以化学成分上典型的科马提岩以MgO18无水、无水、CaO:Al2O31、高高Ni、Cr、Fe/Mg、低碱为特征。、低碱为特征。在岩石学研究的早期,曾认为超基性岩是一种无喷出相的岩石
11、。科在岩石学研究的早期,曾认为超基性岩是一种无喷出相的岩石。科马提岩的发现对证实超基性岩的岩浆成因具有重要意义。它是地幔高马提岩的发现对证实超基性岩的岩浆成因具有重要意义。它是地幔高度部分熔融的产物,是地球早期富镁原始岩浆的代表。现科马提岩一度部分熔融的产物,是地球早期富镁原始岩浆的代表。现科马提岩一词已被扩大使用,广义的科马提岩中还包括与之有成因联络和具科马词已被扩大使用,广义的科马提岩中还包括与之有成因联络和具科马提岩某些特征的玄武岩。提岩某些特征的玄武岩。在南非、澳大利亚西部、芬兰、美国、加拿大的太古代绿岩中常有在南非、澳大利亚西部、芬兰、美国、加拿大的太古代绿岩中常有科马提岩出露。与科
12、马提岩有关的矿产有各铜、锑、镍其中镍矿储量科马提岩出露。与科马提岩有关的矿产有各铜、锑、镍其中镍矿储量尤为丰富。尤为丰富。蛇绿岩蛇绿岩ophiolite 一组由蛇纹石化超镁铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套。又称蛇绿岩套。ophiolite一词,由法国AT布龙尼亚于1827年提出,它的希腊文含义是蛇纹状岩石。蛇绿岩一般包括三个组成部分,自下而上是:橄榄岩、辉长岩、席状基性岩墙和基性熔岩以及海相沉积物,其中橄榄岩和辉长岩在层序上可以重复屡次。常见的橄榄岩是斜方辉橄榄岩,其次是纯橄岩,它们呈他形粒状变晶构造和变质组构,因此又称它们为变质橄榄岩,可能是熔出玄武岩浆后的上地幔残块。辉
13、长岩成层状,席状岩墙和熔岩的成分与辉长岩相仿。熔岩的成分一般为海相玄武岩。蛇绿岩是贴附于大陆边缘或岛弧上的洋壳碎片,可以形成于洋中脊、弧后盆地、弧前盆地、岛弧或活动大陆边缘等构造环境。如今大陆上发现的蛇绿岩,多数是大陆裂解或弧间扩张的产物,而不是洋中脊蛇绿岩。与蛇绿岩深成岩浆作用有关的矿产是铬、铂、金、镍。辉长岩辉长岩gabbro 暗色的深成基性岩。暗色的深成基性岩。gabbro一词是一词是1768年年由由 T托泽蒂用来称呼异剥石质蛇纹石,如今用来命名辉长托泽蒂用来称呼异剥石质蛇纹石,如今用来命名辉长岩。辉长岩主要矿物成分为单斜辉石和富钙斜长石,两者含岩。辉长岩主要矿物成分为单斜辉石和富钙斜长
14、石,两者含量近于相等。次要矿物为橄榄石、角闪石、黑云母、石英、量近于相等。次要矿物为橄榄石、角闪石、黑云母、石英、正长石和铁的氧化物等。按浅色矿物斜长石和深色矿物辉石、正长石和铁的氧化物等。按浅色矿物斜长石和深色矿物辉石、橄榄石三者的相对百分含量,分为浅色辉长岩色率橄榄石三者的相对百分含量,分为浅色辉长岩色率10-35、辉长岩色率、辉长岩色率35-60 和深色辉长岩色率和深色辉长岩色率65-90。辉长岩具辉长构造、次辉绿构造、反响边构造和出溶构造,辉长岩具辉长构造、次辉绿构造、反响边构造和出溶构造,它为块状构造。辉长岩产于各种构造环境,常构成大小不等它为块状构造。辉长岩产于各种构造环境,常构成
15、大小不等的岩盆、岩盖、岩床状侵入体,与成分相近的浅成辉绿岩岩的岩盆、岩盖、岩床状侵入体,与成分相近的浅成辉绿岩岩墙、岩床严密伴生。与辉长岩有关的主要矿产有铜、镍、钒、墙、岩床严密伴生。与辉长岩有关的主要矿产有铜、镍、钒、钛、铁等。辉长岩是良好的建筑材料。钛、铁等。辉长岩是良好的建筑材料。斜长岩斜长岩anorthosite 主要由斜长石组成,含量大于主要由斜长石组成,含量大于90%,斜,斜长石一般为拉长石或中长石,暗色矿物为斜方辉石、单斜辉长石一般为拉长石或中长石,暗色矿物为斜方辉石、单斜辉石、角闪石等,总和缺乏石、角闪石等,总和缺乏10%。斜长岩具有半自形或它形粗。斜长岩具有半自形或它形粗粒构
16、造。粒构造。按斜长岩的产状和构造,地球上有按斜长岩的产状和构造,地球上有3种主要类型:种主要类型:层状侵入体型斜长岩:几米厚多层斜长岩与辉石岩或橄榄岩层状侵入体型斜长岩:几米厚多层斜长岩与辉石岩或橄榄岩互层,斜长石大多为培长石互层,斜长石大多为培长石An65-85,在其间隙中有辉,在其间隙中有辉石、橄榄石和少量磁铁矿分布。成层构造形成的原因是比重石、橄榄石和少量磁铁矿分布。成层构造形成的原因是比重较大的辉石或橄榄石晶体在岩浆中沉积较快。如格陵兰斯凯较大的辉石或橄榄石晶体在岩浆中沉积较快。如格陵兰斯凯尔戛德侵入岩体、美国斯蒂尔沃特杂岩体和南非布什维尔德尔戛德侵入岩体、美国斯蒂尔沃特杂岩体和南非布
17、什维尔德层状岩体;层状岩体;地块型斜长岩:通常为穹隆状,可分两种亚型:一是不规那地块型斜长岩:通常为穹隆状,可分两种亚型:一是不规那么的斜长岩地块,其拉长石么的斜长岩地块,其拉长石An45-63为大晶体,深色矿为大晶体,深色矿物常为橄榄石、各种辉石、钛磁铁矿。某些岩体的矿物和构物常为橄榄石、各种辉石、钛磁铁矿。某些岩体的矿物和构造特征表现为普遍重结晶和强变形现象,以加拿大圣约翰湖造特征表现为普遍重结晶和强变形现象,以加拿大圣约翰湖和米契卡莫拉长石型斜长岩为代表;另一种是穹形斜长岩地和米契卡莫拉长石型斜长岩为代表;另一种是穹形斜长岩地块,以纽约州阿迪隆达克和挪威埃格松中长石型斜长岩为实块,以纽约
18、州阿迪隆达克和挪威埃格松中长石型斜长岩为实例。这些斜长岩经常与麻粒岩和紫苏花岗岩类共生,中长石例。这些斜长岩经常与麻粒岩和紫苏花岗岩类共生,中长石An23-48晶形不规那么,并具反条纹长石构造。深色矿晶形不规那么,并具反条纹长石构造。深色矿物以单斜辉石和钛铁矿为主;物以单斜辉石和钛铁矿为主;现代洋壳型斜长岩:见于印度洋中脊层状火成杂岩,主要是现代洋壳型斜长岩:见于印度洋中脊层状火成杂岩,主要是富钛、铁辉长岩,仅含约富钛、铁辉长岩,仅含约5%贫钙拉长斜长岩。贫钙拉长斜长岩。辉绿岩辉绿岩diabase 成分相当于辉长岩的基性浅成岩。显晶质,成分相当于辉长岩的基性浅成岩。显晶质,细细-中粒,暗灰中粒
19、,暗灰-灰黑色,常具辉绿构造或次辉绿构造。一般灰黑色,常具辉绿构造或次辉绿构造。一般认为辉绿构造和次辉绿构造是由于浅成条件下矿物结晶顺序认为辉绿构造和次辉绿构造是由于浅成条件下矿物结晶顺序的早晚所形成。斜方辉石一般结晶较早,形成斑晶,斜长石的早晚所形成。斜方辉石一般结晶较早,形成斑晶,斜长石较自形,一般为近高温型,含量大于较自形,一般为近高温型,含量大于55%。辉绿岩常呈岩床、岩墙、岩脉和岩席也呈岩颈或岩株充填辉绿岩常呈岩床、岩墙、岩脉和岩席也呈岩颈或岩株充填于玄武岩火山口中,辉绿岩的上述产状,是区别于辉长岩和于玄武岩火山口中,辉绿岩的上述产状,是区别于辉长岩和玄武岩的主要标志。大规模的辉绿岩
20、侵入体,如辉绿岩岩床玄武岩的主要标志。大规模的辉绿岩侵入体,如辉绿岩岩床或辉绿岩板状地质体,是由于岩浆易于顺层或沿裂隙贯入而或辉绿岩板状地质体,是由于岩浆易于顺层或沿裂隙贯入而形成。辉绿岩是上等建筑石料和铸石原料。形成。辉绿岩是上等建筑石料和铸石原料。玄武岩玄武岩basalt 玄武岩是基性火山岩的代表,是地球洋壳和玄武岩是基性火山岩的代表,是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质。月球月海的最主要组成物质。1546年,年,G阿格里科拉首次阿格里科拉首次在地质文献中,用在地质文献中,用basalt这个词描绘德国萨克森的黑色岩石。这个词描绘德国萨克森的黑色岩石。汉语玄武岩一词,引自日文。日本在兵库县玄
21、武洞发现黑色汉语玄武岩一词,引自日文。日本在兵库县玄武洞发现黑色橄榄玄武岩,故得名。橄榄玄武岩,故得名。玄武岩呈钢灰色或灰黑色,主要矿物为富钙单斜辉石和基玄武岩呈钢灰色或灰黑色,主要矿物为富钙单斜辉石和基性斜长石,次要矿物有橄榄石、斜方辉石、易变辉石、铁钛性斜长石,次要矿物有橄榄石、斜方辉石、易变辉石、铁钛氧化物等。按氧化物等。按SiO2饱和程度和碱性强弱,玄武岩被分为两大饱和程度和碱性强弱,玄武岩被分为两大类:拉斑玄武岩:是类:拉斑玄武岩:是SiO2过饱和或饱和的岩石。不含橄榄石过饱和或饱和的岩石。不含橄榄石和霞石,以含斜方辉石、易变辉石为特征;碱性玄武岩:和霞石,以含斜方辉石、易变辉石为特
22、征;碱性玄武岩:SiO2不饱和,富碱。含橄榄石和霞石、沸石等,后两种矿物不饱和,富碱。含橄榄石和霞石、沸石等,后两种矿物呈填隙物产于基质中,不含斜方辉石、易变辉石,仅含富钙呈填隙物产于基质中,不含斜方辉石、易变辉石,仅含富钙的单斜辉石,即普通辉石。的单斜辉石,即普通辉石。玄武岩通常呈细粒隐晶质至玻璃质,常含橄榄石、辉石和玄武岩通常呈细粒隐晶质至玻璃质,常含橄榄石、辉石和斜长石斑晶,构成斑状构造。斑晶在流动的岩浆中可以聚集,斜长石斑晶,构成斑状构造。斑晶在流动的岩浆中可以聚集,称聚斑构造。基质典型的构造为间粒构造、填间构造、间隐称聚斑构造。基质典型的构造为间粒构造、填间构造、间隐构造。玄武岩中普
23、遍发育气孔构造和杏仁构造。陆上形成的构造。玄武岩中普遍发育气孔构造和杏仁构造。陆上形成的玄武岩,常呈绳状构造、块状构造和柱状节理;水下形成的玄武岩,常呈绳状构造、块状构造和柱状节理;水下形成的玄武岩,常具枕状构造。玄武岩,常具枕状构造。玄武岩分布广泛,普及各大洋和各大洲。主要呈岩被、岩玄武岩分布广泛,普及各大洋和各大洲。主要呈岩被、岩流产出,并经常伴生一些玄武质火山碎屑岩。玄武岩的产状流产出,并经常伴生一些玄武质火山碎屑岩。玄武岩的产状表现为裂隙式喷发和中心式喷发两种喷发方式。按产出的构表现为裂隙式喷发和中心式喷发两种喷发方式。按产出的构造环境,玄武岩分造环境,玄武岩分4种:发育于深海洋脊的玄
24、武岩。发种:发育于深海洋脊的玄武岩。发育于洋盆内群岛和海山的玄武岩。发育于岛弧和活动大陆育于洋盆内群岛和海山的玄武岩。发育于岛弧和活动大陆边缘的玄武岩。发育于大陆内部的玄武岩。边缘的玄武岩。发育于大陆内部的玄武岩。细碧岩细碧岩Spilite 细碧岩一词由细碧岩一词由A布龙尼亚于布龙尼亚于1827年提出,用年提出,用以描绘无斑或少斑、高钠富次生矿物的喷出岩。以描绘无斑或少斑、高钠富次生矿物的喷出岩。细碧岩是一种以钠质斜长石为主要浅色矿物的基性火山岩。细碧岩是一种以钠质斜长石为主要浅色矿物的基性火山岩。主要矿物组分为钠长石或更长石,绿泥石和铁钛氧化物,有主要矿物组分为钠长石或更长石,绿泥石和铁钛氧
25、化物,有时含绿帘石、阳起石、方解石和少量石英。偶尔含辉石和橄时含绿帘石、阳起石、方解石和少量石英。偶尔含辉石和橄榄石。常具填间构造、间粒构造等构造。细碧岩的榄石。常具填间构造、间粒构造等构造。细碧岩的SiO2 含含量与玄武岩的相仿,但变化范围较大,约量与玄武岩的相仿,但变化范围较大,约 44-55%,富碱,富碱,并常以并常以 Na2O含量一般为含量一般为4-6.5%显著高于显著高于 K2O为特征。为特征。细碧岩是地槽早期海相火山作用最初喷发的火山岩,常以海细碧岩是地槽早期海相火山作用最初喷发的火山岩,常以海底熔岩流的形式产出。由于是水下喷发,可具枕状构造。由底熔岩流的形式产出。由于是水下喷发,
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