1、第七章 岩浆作用与变质作用第一节 岩浆作用第二节 变质作用第三节 地壳中三大类岩石的演变,第一节 岩浆作用一、喷出作用二、侵入作用,岩浆：在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔融体。,岩浆沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表，由于物理化学条件的改变，岩浆的成分又不断发生变化，最后冷凝成为岩石，这一复杂过程称为岩浆作用，所形成的岩石称为岩浆岩(火成岩）。根据岩浆是侵入地壳之中或是喷出地表，岩浆作用可分为侵入作用和喷出作用；相应地，所形成的岩石分别称为侵入岩和喷出岩（或火山岩）。,岩浆作用,根据SiO含量,岩浆可分为四种基本类型,即：酸性岩浆（SiO65）中
2、性岩浆（5265）基性岩浆（4552）超基性岩浆（45）随着SiO2含量减少，岩浆中 MgO、FeO含量增多，岩浆的颜色加深，相对密度增大，粘度变小。,喷出作用（火山作用 volcanism）。火山喷发过程极为复杂，在不同地区以及不同的岩浆作用阶段，所喷出的物质和喷发类型各不相同。有的喷发很平静，岩浆沿裂隙通道上升，缓慢地流出地表，边流动边冷凝；有的非常强烈，岩浆喷出时具有猛烈的爆炸现象，可将大量的气体、岩浆团块和固体碎屑喷射到火山口以外。,一、喷出作用,日本富士山,根据火山活动的时间，可将火山分为：死火山：即人类历史以来不再活动的火山；休眠火山：是在人类历史上曾有过活动而近百年来停止活动的火
3、山；活火山：是现在正在活动或近百年来有过活动的火山。死火山也有可能再度活动而变为活火山。按火山通道的形状，可分为裂隙式喷发和中心式喷发。,岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升，喷溢出地表，称为裂隙式喷发。其长达数十公里以上的断裂带，或者火山口沿断裂带成串珠状排列，往下可连成墙状通道。喷发以粘性小、流动性大的基性熔浆为主，多表现为沿裂隙缓慢溢出，然后沿地面向两侧流动而形成熔岩被，面积可达几十万平方公里，厚达几百米甚至超过千米。,1、裂隙式喷发,冰岛拉基火 山裂隙式喷 发示意图,冰岛拉基火山裂隙式喷发火山锥排列图,喷发物沿火山喉管喷出地面，平面上成点状喷发，称为中心式喷发。按照爆炸的强弱程度，可将中
4、心式喷发分为猛烈式、宁静式和递变式3种:猛烈式又称培雷式，以猛烈爆炸的形式出现，具突然性特点，会给人类带来巨大灾难。以酸性岩浆为主。,2、中心式喷发,宁静式又称夏威夷式，以宁静地溢流出炽热的基性熔浆为其特点，无爆炸现象。递变式是以猛烈式和宁静式有规律交替喷出为特点，多数火山属于这种类型。,图71 美国 西部圣海伦斯 火山1980年的 猛烈式喷发,火山喷出物质有气态、液态和固态3种。气态喷出物 火山从开始喷发至终止时都有气体喷发。气体中以水蒸气为主，含量常达70以上；此外有CO、SO、N、HS以及少量CO、H、HCl、NH3、NH4Cl、HF等。,火山喷出物,称为熔浆。熔浆与岩浆的差别在于熔浆挥
5、发分较少。熔浆冷凝后形成的岩石称为熔岩。,液态喷出物,基性熔浆SiO含量低，挥发组分较少，温度高，冷却慢，粘性小，流动快。冷却后形成颜色较深的岩石，称玄武岩。当基性熔浆表面冷凝成塑性薄壳，而下面熔浆仍继续流动时，就会拖曳上部薄壳使其产生波状起伏，形成波状熔岩；如果下面熔浆还继续流动，使上部薄壳被拖引成绳状构造，则形成绳状熔岩。,黑龙江五大连池波状熔岩,绳状熔岩,波状熔岩,枕状熔岩,为基性岩浆水下喷发的产物。,酸性熔浆富含SiO和挥发组分，温度低，冷却快，粘性大，流动慢。冷却后形成颜色较浅的岩石，称流纹岩。酸性熔浆表面迅速冷凝成薄壳并由于强烈收缩而破裂，下面熔浆继续流动，使表层薄壳再次破碎并翻滚
6、、粘结，形成块状熔岩。,中性熔浆SiO和挥发组分的含量以及其它性质介于酸性和基性熔岩之间，所形成的岩石称为安山岩。熔浆在冷凝固结过程中，如果成分均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩，可形成垂直于冷凝面的裂隙，把岩石分割成多边形柱状体，这种裂隙称为柱状节理。,玄武岩的柱状节理,由于气体的膨胀力及其所派生的冲击作用，使火山喉管及火山口附近的岩石被炸碎并抛射出来，未冷凝的岩浆呈团块、细滴喷射出来并在空中或落地后凝结为固体，它们均属于固态喷出物，统称为火山碎屑物，可分出火山弹、火山块、火山砾和火山灰四种基本类型。,固态喷出物,火山弹：喷离火山口时为炽热的熔浆团，而后在空中旋转运移时，发生不同程度的冷却或固结，
7、落地时可呈现不同的形态。火山弹平均直径大于64 mm。火山块：粒径与火山弹相当，也是大于64 mm，但喷发时是固态的岩石碎块，多呈棱角状至次棱角状。火山块主要由火山通道及其附近先存的岩石破碎而成。火山砾：粒径为264 mm，火山灰：粒径小于2 mm，它们在喷发时可以是液态的，也可以是固态的。,黑龙江五大连池的火山弹 A麻花状火山弹（长34cm)；B火山渣（长14cm）,中心式火山喷发形成的地形常呈锥状，称为火山锥。由于火山喷发类型不同，因而火山锥也是多种多样的。主要由熔岩组成的，称为熔岩锥，坡角常仅有210，很少大于15。主要由火山碎屑岩组成的，称为火山碎屑岩锥，坡角约3040。由熔岩与火山碎
8、屑岩互层组成的称为复合锥，坡度常小于35。,火山锥的类型,火山锥示意图,天池火山口湖,在火山锥顶部常有低洼的部位，略呈圆形，边缘很陡，称为火山口。火山再次喷发时可以将原有的火山口炸掉一部分，使火山口顶部扩大，成为更大的洼地，叫破火山口。与火山口相连的岩浆通道叫火山喉管（也称火山颈）。裂隙式火山喷发溢出的熔浆沿山坡或河谷顺流而下，有的呈狭长的带状，有的呈宽阔平缓的舌状，冷却固结后称为熔岩流，当熔岩流遇到陡崖时可形成熔岩流瀑布。当喷发量很大时，熔浆可铺成一大片，被覆在地面上，而后冷凝，称为熔岩被。,美国西部 的火山颈,黑龙江五大连池熔岩流 瀑布,岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称为侵入作用，侵入的岩浆
9、冷凝后形成的各种各样岩浆岩体称为侵入体，侵入体周围的岩石叫围岩。根据岩浆侵入深度的不同可分为：深成侵入作用（深度3 km）浅成侵入作用（深度3 km）相应地，侵入体也分为深成侵入体和浅成侵入体。,二、侵入作用,岩浆演化： （1）岩浆在向上运移和冷却过程中，由于重力作用或物理、化学条件的影响，使成分比较均一的岩浆分异为几种成分不同的岩浆，并进而冷凝而成为各种不同的岩浆岩，这种过程就称为岩浆分异作用。,岩浆中熔点较高的、富含铁镁的硅酸盐矿物（如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等）优先结晶，它们在岩体边部的含量较高；而熔点较低的、铝硅酸盐矿物（如钾长石、斜长石、石英等）后结晶，则在岩体上部与中央部分相对
10、集中些。,鲍温反应系列,（2）岩浆在向上运移过程中还可以利用较高的温度局部熔化周围岩石，或者以其较高的流体压力冲破围岩的阻挡而向上侵位，使围岩破碎并落入岩浆体内，使其逐渐趋向于变成岩浆体的一部分。这种作用可称为同化作用。,由于岩浆不断熔化各种围岩的结果，岩浆本身的成分也发生了“混染”。这种作用就称之为混染作用。同化作用与混染作用，是从两个侧面来描述同一个作用过程，围岩被岩浆所同化，岩浆则被围岩所混染。,（3）由两种或两种以上岩浆以不同比例混合，产生一系列过渡类型岩浆的过程称为岩浆混合作用。,深成侵入体形成时的温度和压力均较高，因而岩浆冷凝缓慢，岩石多为全晶质中粗粒结构。岩体规模较大，常见有：岩
11、基岩株,深成侵入体的产状,岩基侵入体中规模最大的一类，面积大于100km2，最大可达数万平方公里。平面上一般呈长圆形，长数十公里，甚至几千公里，宽可达100km以上。岩基一般为中酸性岩浆冷凝而成。岩株平面上近圆形或不规则状，接触面较陡，规模较大，出露面积小于100km2。有的岩株独立产出；有的向下与岩基相连，为岩基的顶部突起部分。,喷出岩与侵入岩的产状综合示意图,浅成侵入体近地表，规模一般较小；类型从酸性到基性都有。常见类型有：岩床 （岩席）: 是厚度较小而面积较大的层间侵入体，与其顶、底板围岩平行。岩墙 ：厚度比较稳定且近于直立的板状侵入体，长度为厚度的几十倍甚至几千倍。岩墙又可称岩脉，也有
12、人把规模小、形状不规则或贯入在岩体之中的脉状岩体称为岩脉。,岩盆：中央部分厚度大，边缘厚度小，中间微向下凹的盆状侵入体。岩盖：又称岩盘，是上凸下平的穹窿状侵入体。由岩盖中部到边部，其厚度迅速变小而尖灭。,岩墙山海关,岩墙：一种截切围岩层理、面理等，呈板状或似板状的侵人岩体。,岩床-与地层产状一致,岩床北京灰峪,通常把岩浆岩中暗色矿物的百分含量称为色率。色率，不但反映了岩石中矿物成分与化学成分的变化，而且也是鉴定岩浆岩和进行分类的重要标志,岩石的结构：是指造岩矿物的结晶程度、颗粒大小、形态以及它们之间的相互关系等特征，即矿物组合的特征。,岩浆岩常见的结构： 全晶质结构（主要包括粒状结构、 似斑状结构等） 玻璃质结构 半晶质结构（包括斑状结构等）,岩石的构造：是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它部分之间的排列、充填或组合方式，即矿物集合体的组合特征。,岩浆岩常见的构造： 块状构造 斑杂构造 带状构造 流动构造 流纹构造 气孔构造 杏仁构造晶洞构造等。,三、岩浆岩的类型,
