1、岩石学教案（火成岩部分第一章 岩浆（magma）和岩浆作用（magmatism）1、岩浆的概念：利用火山喷发图象资料使学生建立感观认识，再介绍岩浆的概念和性质，加深学生对岩浆的理解。岩浆是天然形成于地壳深部和上地幔的、以硅酸盐为主要成分的、富含挥发份的、高温粘稠的熔融体。岩浆的概念指出了岩浆形成的天然属性、化学属性和物理属性。2、硅酸盐岩浆的化学成分：（1） 、常量元素：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K 、Mn、Ti、P、H、C 等，其中 O 最多。在岩浆结晶过程中这些元素相互结合，组成各种矿物。岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式来表示：如 SiO2 、Al2O3 、Fe2O3 、
2、FeO 、MgO、CaO、Na2O 、K2O 、MnO 、TiO2、P2O5、H2O 、CO2 等。但实际上在岩浆中这些元素并非以氧化物形式存在，而多是呈离子、原子或离子团的形式存在，如： Mg2、 Na +、SiO44-。硅酸盐岩浆化学成分以 SiO2 含量最多，举例说明岩浆中 SiO2 的含量与其它氧化物之间存在一定的消长关系。 根据 SiO2 含量将硅酸盐岩浆分成 4 种类型： 酸性岩浆 SiO2 63（wt% ） 中性岩浆 SiO2 5263（wt% ） 基性岩浆 SiO2 4552（wt% ） 超基性岩浆 SiO2 3 km)喷出岩(extrusive rocks)（1）火山岩的特点
3、：. 结晶程度差或呈玻璃; b. 含水矿物少或无（2）广义火山岩包括：a. 火山熔岩：由火山管道或裂隙溢流出地表的岩浆冷凝形成的岩石（狭义火山岩） 。b. 次火山岩 ：与火山活动有关的超浅成侵入岩。c. 火山碎屑岩：由火山爆发所产生的各种火山碎屑物堆积、胶结而成的岩石。学生课外学习引导 1、如何理解岩浆的含义。2、岩浆的粘度受哪些因素的控制。3、岩浆中的挥发分对火山作用具有怎样的影响。4、简述岩浆作用的主要类型及其产物。第二章 火成岩的基本特征与分类一、火成岩的物质成分火成岩物质成分研究的意义：(1) 火成岩物质成分是火成岩分类命名的基本依据；（2）为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依
4、据 ；（3）为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提高重要信息。（一）火成岩的化学成分1. 主要元素（Major elements） ： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C 等，其中氧的含量最高。常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O 和 CO2 等 13 种，每种氧化物含量一般0.1%，占火成岩平均化学成分的 98%左右。几种主要造岩氧化物（1）SiO2 ：是最重要的成分，含量高，是岩石酸性程度（基性程度）的标志。
5、随着 SiO2 含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。 超基性岩 SiO263%（2）Al2O3 ：在火成岩中含量仅次于 SiO2，SiO2 、Al2O3 与 CaO、Na2O、 K2O 一起组成长石和副长石类矿物；与 FeO*、MgO、CaO 等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。（3） Na2O 和 K2O ：是碱性长石的主要组成部分，当其含量较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。a. Al2O3 Na2O +K2O+CaO（分子数比）：铝过饱和岩石c. Na2O +K2O 90%浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩。其色率在 030 之间。暗色岩：色率在
6、60100，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩 、辉长岩等。（3） 、 据矿物在岩石中的含量 主要矿物： 在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定名起决定作用的矿物。 如石英、长石是花岗岩的主要矿物。 次要矿物： 在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩大类的划分和定名， 但对确定岩石种属的进一步划分可起作用矿物。 如闪长岩中的石英，含量约 2，没有石英也叫闪长岩；当石英 5时，则叫石英闪长岩。 副矿物： 含量很少，常小于 1，通常不参与岩石分类和命名。 但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍石、褐帘石等。(4)、据矿物的成因类型
7、原生矿物： 岩浆冷凝过程中形成的矿物。 高温矿物； 低温矿物次生矿物：在岩浆已基本上凝固成固体的岩石后，由于受残余挥发份和岩浆期后流体作用（蚀变、交代、充填）而生成的矿物，常交代原生矿物或充填在矿物的孔隙及晶洞中。其中原生矿物常发生以水化或碳酸盐化为主的蚀变作用，生成蚀变矿物 。它生矿物：它们是由于岩浆同化了围岩和捕虏体所引起的。这类矿物的形成反映了岩浆中外来组分的参与。 如有些富铝矿物红柱石、堇青石、矽线石就是岩浆同化了富铝围岩的产物。2、火成岩中的矿物共生组合规律- 6 种典型的岩浆岩矿物共生组合（1）橄榄石辉石组合: 相当于超基性岩，钙、铁、镁多而硅少，且贫碱，出现大量镁铁矿物（橄榄石辉
8、石等） ，不出现石英和长石。（2）基性斜长石辉石组合：相当于基性岩，铝和钙较多，铁、镁和硅均较充分，主要形成基性斜长石和辉石，二者近于 1:1，不出现石英。（3）中性斜长石角闪石组合：相当于中性岩，钠、钾略有增加，铝、硅、钙、铁、镁均较充分，主要形成中性斜长石、角闪石、黑云母，可能出现少量石英和钾长石。浅色矿物：暗色矿物2:1。（4）石英钾长石酸性斜长石黑云母组合：相当于酸性岩，钠、钾、硅含量高，铁、镁、钙低，石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物为主。（5）钾长石黑云母角闪石组合：其 SiO2 相当于中性岩，钠、钾高而铁、镁低 ， 大量出现钾长石。（6）霞石白榴石钾长石碱性暗色矿物组合： 其 S
9、iO2 接近于基性岩（平均 53.36） ，钠、钾含量很高，出现霞石、白榴石等矿物，因钠过多，故常出现碱性暗色矿物。（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系1. SiO2 饱和度对矿物共生组合的影响（1）岩浆中 SiO2 过饱和：石英游离的 SiO2 结晶产物，属硅酸过饱和矿物。（2）岩浆中 SiO2 不饱和：镁橄榄石、副长石类及黑榴石、黄长石和刚玉等，它们不能与石英平衡共生，属硅酸不饱和矿物Mg2SiO4（镁橄榄石 ）+ SiO2（液相） MgSiO3（顽火辉石）(1557 )NaAlSiO4（霞石）+2SiO2（液 相）NaAlSi3O8（钠长石）KAlSiO4（白榴石）+2SiO2（液相
10、） KAlSi3O8（正长石）（3）岩浆中 SiO2 饱和：除上述以外的一些矿物，如铁橄榄石、大多数辉石、角闪石类、云母类和长石类矿物都属于硅酸饱和矿物，都可以与石英平衡共生。2、Al2O3 和 K2O+Na2O 的含量对矿物成分的影响不同的碱和 Al2O3 含量火成岩，其矿物组合有很大差别。具体可简单总结如下：（1）过饱和岩石（过铝质岩石）： Al2O3 (CaO+ K2O+ Na2O) ，特征是常出现富铝的矿物，如白云母、黄玉、电气石、锰铝铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石，斜长石、钾长石和石英是常见矿物。（2） 钙碱性岩石（偏铝质岩石）: (K2O+Na2O)95%。 熔岩锥: 以溢流产物为
11、主，火山碎屑物质常 10km)：岩体规模较大；结晶粗大，多为块状规则；多为低温矿物。四、火成岩的分类火成岩的分类依据主要有地质产状（成因） 、化学成分、矿物成分、结构构造、特殊地名等，分类因素之多使得火成岩的分类原则尚不统一，因此经常出现错解的现象，对此，国际地科联岩石学委员会火成岩分委会提出了一个统一的分类方案，这是本章重点教授的内容。（一）常用的火成岩分类方案1、火成岩的成因分类：深成岩、浅成岩、火山（熔）岩、 火山碎屑岩。2、火成岩的矿物分类（1）火成岩中常见矿物：石英、钾长石、斜长石、似长石（白榴石、霞石） 、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母（2）有关矿物的常用术语：硅铝矿物（浅色
12、矿物）-铁镁矿物（暗色矿物） 、主要矿物-次要矿物-副矿物、原生矿物-次生矿物（3）火成岩的矿物（色率 M）分类：超镁铁岩：M 90% 角闪石镁铁质岩：M = 1090%, 辉长岩中性岩： M = 1090%；Q 5%色率：暗色矿物在火成岩中的含量（体积分数） ， 花岗岩3、火成岩的化学成分分类：根据岩石中的 SiO2 含量分为酸性岩: 66w.t% 流纹岩/ 花岗岩 中性岩： 53-66w.t% 安山岩/ 闪长岩 基性岩： 45- 53w.t% 玄武岩/ 辉长岩超基性岩： 10%，碱性长石长石总量的 90，此外有碱性暗色矿物，如：霓石、霓辉石、钠铁闪石、铁黑云母等。B. 浅成岩(1)霞石正长
13、斑岩：斑状结构，矿物成分同霞石正长岩。C. 火山熔岩(1) 霞石响岩：斑状结构，斑晶为透长石和霞石，次要矿物为碱性暗色矿 物；基质为粗面结构获隐晶质结构。(2)白榴石响岩：斑状结构，斑晶主要为透长石和白榴石，次要矿物为碱性暗色矿物；基质为粗面结构获隐晶质结构。白榴石很不稳定，常转变成正长石和钾霞石的混合体而成假晶存在，称为假白榴石响岩。1、闪长岩、正长岩、二长岩和霞石正长岩的主要矿物组合及相互间的区别。2、安山岩、粗面岩和响岩的主要区别何在？3、分别对比闪长岩、闪长玢岩、安山岩及正长岩、正长斑岩、粗面岩之间的异同。4、何为暗化边结构，辉石可以发生暗化的说法正确吗?5、交织结构和粗面结构为何意？
14、实验三、基性岩类: 辉长岩玄武岩类一、辉长岩类 1、化学成分特征： 贫硅（SiO2=4552%） 、 贫碱，较富钙铁镁。2、矿物成分特征：出现大量基性斜长石（An 50）和辉石， 辉石有紫苏辉石和单斜辉石。暗色矿物除辉石外，还有橄榄石、角闪石、黑云母等，暗色矿物含量一般较高（4070%） 。有时出现少量的石英和碱性长石；常见的副矿物有磷灰石、磁铁矿等。3、 结构与构造特征：细粒粗粒半自形结构，辉绿结构，反应边结构，嵌晶含长结构。块状构造、条带状构造，还有流动构造。4、辉长岩的分类5、 辉长岩类主要岩石类型A. 深成侵入岩 辉 长 岩 基性斜长石+ 辉石+/- 橄榄石根据暗色矿物种类进一步可分为
15、：(1)橄长岩（基性斜长石+ 橄榄石）(2)辉长岩（基性斜长石 + 单斜辉石）(3)苏长岩（基性斜长石 + 斜方辉石）(4)斜长岩（基性斜长石90% ）B.浅成侵入岩 辉 绿 岩：矿物成分与辉长岩完全相同，但其具有特征的辉绿结构 ，多呈脉状产出。二、玄武岩类1、化学成分：硅酸饱和-弱饱和， SiO2=45-52%，铁镁钙含量高，碱含量低。2、 矿物成分：基性斜长石+单斜辉石+斜方辉石橄榄石;其次为碱性长石、石英、黑母、角闪石等。3、结构：斑状结构，基质为微粒结构、隐晶质结构、玻璃质结构，或间粒结构、间隐结构。4、构造：块状构造、气孔-杏仁构造、绳状构造、柱状节理构造5、主要岩石类型：橄榄玄武岩
16、； 辉石玄武岩； 气孔-杏仁玄武岩；6、蚀变： 辉石绿泥石化、绿帘石化；橄榄石伊丁石化,皂石化,蛇纹石化；斜长石绢云母化等。实验四、超镁铁质岩类、煌斑岩类一、 超镁铁质侵入岩类1、化学成分特征贫硅（SiO2 主要45%） 、贫碱， 富铁镁（FeO*=914%, MgO 一般 20%） 。2、矿物成分特征出现大量的暗色矿物，其含量90% ，主要有橄榄石、辉石和角闪石，其次为基性斜长石（小于 10%）和黑云母，辉石有斜方辉石和单斜辉石。常见的副矿物有铬铁矿、磁铁矿、尖晶石等。3、 结构与构造特征常见的构造为块状构造、条带状构造；常见的结构为细粒-粗粒自形- 半自形结构、包橄结构、海绵陨铁结构、网状
17、结构等。4、 主要岩石类型A. 橄榄岩类（橄榄石40%）（1）纯橄榄岩： 橄榄石90%（2）橄 榄 岩： 橄榄石=4090%B. 辉石岩类（1）辉石岩（辉石90%）（2）橄榄辉石岩（辉石6090%，橄榄石=10 40% ）（3）角闪辉石岩C. 角闪石岩类：(1) 角闪石岩（角闪石90%） (2) 橄榄角闪石岩（角闪石=6090% ，橄榄石=10 40% ） (3) 辉石角闪石岩二、煌斑岩类1. 化学成分：SiO2 含量低而变化大（2752%） ，铁镁钙含量较高FeO*=813%、MgO=10%、CaO=1015%） ，富碱和钛，挥发份含量高（CO2+H2O=36% ） 。2. 矿物成分：煌斑岩
18、中的铁镁矿物多，在 35%以上, 主要为角闪石和黑云母，其次为辉石，它们均呈自形晶。硅铝矿物以长石为主，偶尔出现少量副长石。 3. 结构： 岩石主要为煌斑结构特点是岩石为斑状结构，斑晶为自形的黑云母和角闪石等暗色矿物，基质为自形的暗色矿物和自形半自形的长石等组成。基质也可以是隐晶质。 有的煌斑岩不具有斑状结构，而是呈全自形等粒结构。4. 构造：以块状构造为主，还可为气孔、杏仁构造。5. 主要岩石类型：云斜煌岩；云煌岩；闪斜煌斑岩；闪正煌岩 1、超镁铁质岩类的主要岩石类型有哪些，其特点如何？2、煌斑岩的主要特征是什么，何为煌斑结构？3、综述橄榄岩和辉长岩的岩石学特征。实验五、火山碎屑岩类一、火山
19、碎屑岩的含义火山碎屑岩是由火山作用产生的各种火山碎屑物，经堆积固结而成的岩石。它是火山熔岩与正常沉积岩之间的过渡岩石类型。火山碎屑岩在物质组成、结构构造和成岩方式等方面都具有双重性。二、火山碎屑岩的物质组成火山碎屑岩由各种火山碎屑组成。按粒度和物质组成分为不同的类型：1.按粒度火山碎屑可分为：（1）火山集块： 64 mm（2）火山角砾： 2 - 64mm（3）火山灰： 1/16 - 2mm（4）火山尘： 外生碎屑。2、常见构造假流纹构造： 是岩石中的塑性玻屑和塑性岩屑经压扁拉长 而定向排列，类似于流纹构造。但它不是岩浆流动所致，而是塑性火山碎屑变形所致。韵律层理构造：火山碎屑物的组成和粒度，在
20、纵向上按一定顺序有规律地相互交替、递变的一种构造。四、火山碎屑岩的分类1.火山碎屑岩的定量粒级分类：1-凝灰岩；2- 角砾凝灰岩；3-集块凝灰岩；4- 火山角砾岩；5- 集块角砾岩；6-角砾集块岩；7-集块岩2.基于火山物质类型的火山凝灰岩分类：（1） 、玻屑凝灰岩（2） 、岩屑凝灰岩（3） 、晶屑凝灰岩3火山碎屑岩的综合分类：普通火山碎屑岩亚类：熔结火山碎屑岩亚类：1、火山碎屑物有哪些类型？2、列表说明火山碎屑岩的分类及主要岩石类型。3、火山碎屑岩和火山熔岩如何区分？实验六、未知火成岩综合鉴定一 、手标本描述和命名1）.岩石的颜色（新鲜面和风化面）2）.结构、构造3）.主要矿物成分及含量4）
21、矿物的特征（颜色、晶形、粒度（以 mm 记） 、解理、光泽、硬度等）5） 定名：侵入岩： 颜色+粒度+ 次要矿物种类（少前多后）+ 岩石基本名称火山岩： 颜色+斑晶矿物+ 岩石基本名称 / 构造+岩石基本名称二、岩石薄片描述和命名1）主要矿物成分及其含量、次要矿物成分及其含量、副矿物成分及含量2）每一个造岩矿物的基本特征包括：矿物的颜色、形状、大小（以 mm 计） 、自形程度、 解理及解理夹角、突起；消光类型及消光角、多色性、干涉色；轴性及光性；矿物的蚀变特征3）岩石的结构和构造4）岩石定名：侵入岩： 粒度+次要矿物种类（少前多后）+ 岩石基本名称火山岩： 斑晶矿物+岩石基本名称/ 构造+岩石
22、基本名称 2 学时第三章 岩石化学 授课学时一、CIPW 标准矿物计算法这种方法是将岩石的氧化物质量百分数换算为氧化物分子数，然后按照一定的顺序再将其分子数依据一定的规律组合成若干种理想成分的标准矿物分子，即“标准矿物” ，最后将标准矿物分子数换算为标准矿物质量百分数。 二、火成岩类型的划分TAS 图解；SiO2 K2O 图解； ACNKANK 图解三、火成岩碱度的确定及岩石系列的划分Na2O 、K2O：总含量也称全碱。一般随 SiO2 含量增加而增加，但在 SiO2 含量相同时，含量的差别会对矿物组合产生影响。（1）组合指数（里特曼指数）：d=（Na2OK2O ）2/ （SiO2 -43）d
23、d3.3 为碱性火成岩，出现似长石、黑榴石及碱性暗色矿物；d9 过碱性火成岩。（2）赖特（Wright，1969）法 （碱度率指数法）ARwAl2O3+CaO+(K2O+Na2O)/ wAl2O3+CaO- (K2O+Na2O)（3）碱性和亚碱性系列的划分（3 个主要系列：碱性系列、钙碱性系列和拉斑玄武岩系列）SiO2（Na2O+K2O）变异图：适用于侵入岩和火山岩，其中的亚碱性系列进一步用 AFM 图解划分钙碱性和拉斑玄武岩系列，需要注意两个图解使用的先后顺序。四、岩石成因方面的应用（1）岩浆的演化 双变图解（哈克图解）（2）火成岩岩浆来源深度的确定花岗岩岩浆来源深度；玄武岩岩浆来源深度（3
24、）火成岩形成构造环境的判别玄武岩构造环境判别方法；花岗岩构造环境判别方法1、CIPW 标准矿物是岩石中实际出现的矿物吗？2、化学分析结果在火成岩研究中有哪些一、岩石的粒度与过冷却程度 岩浆在冷却到所含矿物的结晶温度时并不结晶，而是在过冷却的条件下，即是在低于其结晶温度的条件下结晶的。过冷却温度：T =TA - TB TA 液相转变为固相的理论温度；TB晶体析出时岩浆所处的实际温度。岩石粒度的粗细，主要与岩浆的过冷却程度、晶体生长速率、成核速率及岩浆的成分、粘度有关。如果冷却缓慢，过冷度小，有充分的时间结晶，则结晶好；反之，则结晶不好，或形成玻璃。 二、相体系及其对火成岩结构成因的解释1、热动力
25、学基本术语1）体系：指研究的空间的那一部分。为了研究目的而从整体中孤立出来的任何一部分如岩浆房。体系可进一步分成封闭体系和开放体系。2）相：体系内在物理上或化学上与其他部分不同并可机械地同其他部分分离的任何部分。如一个岩浆体系中的固相、液相和气相属于不同的相，不同的固体矿物也都是一个独立的相。3）平衡：是体系与外部条件相一致的最低能量状态。它没有自发地发生变化的趋势。一个自然体系总是趋于能量最低状态。2、相律：相律是表示物理化学系统中各相之间平衡关系的基本定律，它指出了平衡体系中自由度（f） 、相数（P ）和独立组分数（c ）之间的关系。 f = C + 2 - p f：指体系中的可变因素，如
26、温度、压力或浓度的数目，这些因素在一定范围内任意改变，不引起相的改变 p：包括液相和固相（矿物）的总相数 C：指能足以构成平衡体系中各相所需要的最少组分的数目。“2”：指影响体系平衡的外界因素，通常为环境的温度和压力，但在岩浆房中，因压力近似恒定，因此自由度数为“1” 。3、相图及其制作：相图是通过试验资料来确定的。它是表示在一定的外部条件下，体系中各相之间关系的一种图形表示法。通常采用 P、T 和组成来描述体系的条件。4、相图阅读及对岩石结构的成因解释：相图中的点称为三项不变点，相图中的线称为单变平衡线，单变平衡线所围成的区域（除三项不变点外）称为双变区。下面结合不同体系的相图对相图中的点、
27、线、区域做进一步的解释。1) 一元系（以 SiO2 体系为例）：C 1，相律可表达为：f = 1 + 2 - p 不变点情况：f = 0，故 p 3 ，三相共存。单变线情况：f = 1，故 p 2 ，二相共存。双变区情况：f = 2，故 p 1 ，只有一相。2）二元固溶体系（以斜长石钠长石系为例）C2，在岩浆房中，相律通式中的 “2”变为“1” ，相律可表达为：f = 2 + 1 - p不变点情况：f = 0，故 p 3 ，三相共存。单变线情况：f = 1，故 p 2 ，二相共存。双变区情况：f = 2，故 p 1 ，只有一相。注意，点、线、区的相数的变化！学会阅读相图后，可以利用该相图，可以
28、解释斜长石环带结构。 下面以某种成分的岩浆结晶为例，说明岩浆平衡结晶过程和分离结晶过程，分离结晶过程是形成斜长石正环带结构的必要条件。3）二元共结系（以透辉石钙长石系为例）三相不变点是一个共结点，同理，可以解释辉长结构和辉绿结构的成因。注意介绍压力的影响。4）二元近结系（以镁橄榄石石英体系为例）三相不变点不是共结点，而是一个反应点，同理可以解释橄榄石周围辉石反应边结构的形成过程。三、斑晶熔蚀结构和暗化边结构的成因1、斑晶熔蚀结构的形成斑状结构岩石中的斑晶常受到熔蚀，如石英斑岩和流纹岩中的透长石和石英斑晶。原因是：这些矿物的熔点随静压力降低而降低，地下深处岩浆携带高温的石英、透长石上升至浅部或喷
29、出地表时，它们就不稳定，被熔化成液相或部分被熔化形成港湾状和浑圆状。2、黑云母、角闪石暗化结构的成因（1）黑云母+O2透长石+ 磁铁矿+H2O（2）黑云母透长石+磁铁矿+H2（3）角闪石+O2透辉石+ 磁铁矿+ 石英+H2O（4）黑云母透辉石+磁铁矿+石英+H21、以过冷却条件下岩浆中晶体的成核和生长过程，说明不同深度火成岩的结构变化。2、请用 DiAn 二元系相图阐明辉长结构、辉绿结构、间粒结构和嵌晶含长结构的形成。3、请用相关二元系相图说明斜长石正环带、反环带和韵律环带的形成。4、在花岗斑岩中常见到石英斑晶的熔蚀现象，试用相图加以解释。第五章 岩浆演化的起源与演化研究意义1、岩石成因研究的
30、两个方面1）岩石形成过程及形成机理的研究2）岩石形成过程的构造背景研究2、岩石形成过程的两个阶段1）岩浆的形成-原生岩浆的问题2）岩浆的演化-派生岩浆的问题3、岩浆演化的主要方式：自身成分的分离、围岩物质的加入及两种岩浆的混合。4、岩浆演化过程的复杂性1）热力学：岩浆体系是一个复杂的物理化学体系，岩浆的结晶和演化受物理化学规律（相律、鲍文反应系列）制约2）流体动力学：岩浆是一种粘性流体，许多岩浆作用过程也是一种流体动力学过程5、研究意义：岩浆起源、演化机理、地质现象解释等一、岩浆的产生： 1、源区岩石 2、温度升高 3、压力降低 4、挥发性组分加入5、部分熔融作用的概念及部分熔融作用过程 6、
31、岩浆的分凝聚集二、岩浆的演化机制（一） 岩浆的分异作用 1、基本概念：强调没有外来物质加入和依靠本身的演化。2、主要类型：结晶分异作用（发生相分离） 、扩散作用、熔离作用、气体搬运作用（发生相分离）3、不同类型分异作用的概念、作用机理、作用特点、可以解释的地质现象等。其中结晶分异作用做较为详细的讲解。（二） 岩浆的混合作用 1、概念：两种不同成分的岩浆以不同比例混合，产生一系列过渡类型岩浆的作用2、识别标志：选择 3-4 条学生可以理解的重要标志介绍。（三）岩浆的同化混染作用 1、概念：岩浆和围岩或捕虏体之间的热和物质成分交换，岩浆成分发生变化的过程。2、影响因素：岩浆及围岩的热状态和组成3、
32、同化混染的可能的方式：与岩浆的成分和温度有关。4、识别标志：选择 3-4 条学生可以理解的重要标志介绍。三、岩浆的运移与侵位1、底辟作用： A.底辟上升和侵位是连续的过程 B.底辟侵位的主要驱动力岩浆的浮力和热动力C. 演化阶段：早期穹隆阶段、中期底辟上升阶段、晚期侧向挤断（气球膨胀）阶段D. 特征：岩体的内部组构及产状与围岩的片理产状一致，岩体没根，整合岩体2、顶蚀作用：过程：热的岩浆上升，引起顶部围岩被挖蚀、炸裂，在顶部围岩炸裂块体下沉的同时，岩浆侵入到裂隙中，如此反复，岩浆可实现向上迁移、侵位。特征：岩体与围岩层理面产状相切，形成不整合侵入体，岩体边缘有棱角状、不规则状围岩捕虏体等。3、
33、岩墙扩展作用：含义：是岩浆在压力的驱驶下，注入围岩裂隙，并通过挤压围岩使其扩展成狭窄的岩浆通道（岩墙） ，并沿该通道上升。4、火口沉陷作用环形杂岩体特征的一种侵位机制1、如何理解部分熔融作用？2、原生岩浆可以通过哪些方式演化为进化岩浆？3、岩浆房中的结晶分异作用有哪几种方式，其特点如何？4、鲍文（Bowen ）反应系列可以解释哪些岩石学现象？5、岩浆混合作用受控于哪些因素？6、如何识别同化混染作用？7、岩浆侵位机制主要有哪些，各有什么特点？第六章 火成岩共生组合与成因一、镁铁质超镁铁质岩的共生组合与成因在野外分布上，镁铁质-超镁铁质岩经常共生或伴生，两者之间的密切关系指示两者在成因上具有某些内
34、在的联系。（一） 、超镁铁质岩1、超镁铁质岩的基本特征：化学成分、矿物组合、岩石类型。2、研究意义1）地幔物质组成的最直接证据 深源包体2）确定古板块边界位置的重要依据 蛇绿岩的分布3、产状及共生组合特征1）呈层状或环状杂岩体产于镁铁质杂岩体中2）呈捕虏体产于碱性玄武岩和金伯利岩中的超镁铁质岩3）产于蛇绿岩组合中的超镁铁质4、成因类型：1）岩浆成因：直接来源于岩浆的结晶，是岩浆早期结晶分异的产物，因此该类成因的超镁铁质岩往往与美铁质岩侵入岩共生，野外它们多呈互层状分布，在岩石化学上具有同原岩浆的特点。2）非岩浆成因：地幔深部的岩石由于构造作用或者为玄武质岩浆捕获携带到地表。具有地幔岩的岩相学和
35、地球化学特征。3）两类超镁铁质岩的岩相学（重点） 、矿物学、地球化学方面的区别。（二） 、镁铁质岩1、镁铁质岩的基本特征：化学成分、矿物组合、岩石类型。2、玄武岩的研究意义：玄武质岩在全球分布十分广泛，可产于多种构造环境中，因为玄武质岩浆直接来源于上地幔，所以研究玄武岩对于反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学过程均具有重大意义。3、玄武岩系列划分（常见具体类型在实验课中学习）根据 SiO2-Alk（Na2O+K2O ）或碱度，分为1）碱性系列玄武岩： 碱度大于 3.32）亚碱性系列玄武岩：碱度小于 3 .3亚碱性系列玄武岩可以根据 AFM 图或（FeO ）/（MgO ） -SiO2
36、 图解进一步分为拉斑玄武岩系列和钙碱性系列。4、玄武质岩浆的形成-地幔橄榄岩部分熔融1）证据：高温高压实验；地幔捕虏体、地幔橄榄岩中的囊状熔体、 某些亏损地幔岩的化学成分与寄主岩之间存在互补关系等2）导致地幔橄榄岩部分熔融的因素：温度的升高、压力的降低、挥发组分的加入3）不同构造部位诱发源岩熔融因素的差异（1）洋中脊和大陆裂谷减压熔融（2）消减带下插板块升温，引起熔融（3）俯冲带下插板块脱水，引起上部地幔楔部分熔融挥发组分5、玄武岩成分多样性的原因：源区物质成分不同；部分熔融程度不同；源区流体成分不同；部分熔融的压力不同；6、玄武岩形成的典型构造环境：洋中脊、大陆裂谷、岛弧和活动大陆边缘二、
37、安山岩的成因1、安山岩成因的复杂性1）构造背景：除俯冲带环境外，还产于大洋中脊和板内裂谷等非造山环境；2）化学成分：具较大的变化范围。如低 MgO 和高 MgO 安山岩；AFM 图上表现为拉斑系列和钙碱性系列；SiO2-K2O 变异图上具有低钾、中钾、高钾类型。目前一般将其与岛弧发展的不同阶段相联3）同位素组成：有较大的变化范围，表明安山岩的源区物质来源有幔源、壳源或壳幔混合源之分2、成因研究中必须考虑的因素：构造环境和熔融实验研究结果。3、安山岩成因的主要观点1）高 MgO 安山岩是由幔源原生岩浆形成的2）拉斑系列的安山岩是由幔源拉斑玄武质原生岩浆经分离结晶作用形成的3）岛弧钙碱性安山岩的形
38、成则不能用简单的源区物质的部分熔融或简单的分离结晶模式来解释，而应与岛弧环境的特殊地质背景有关三、花岗岩类岩浆的成因及其类型1、花岗岩类的两种不同成因观点1）岩浆成因的花岗岩类：由岩浆侵位冷凝形成，经历了从岩浆源区分凝、上升迁移到异地就位的过程异地花岗岩。问题：大型花岗岩基的空间问题？2）交代成因的花岗岩：是指先存在的岩石基本上在固态的情况下由交代作用转变而成原地花岗岩；形成机制更接近变质作用，也称花岗岩化作用- - -流体扩散和固体条件下的扩散问题：流体扩散和固体扩散的范围与程度3）主要区别: 产状、矿物组合、结构构造、变质变形等2、岩浆型花岗岩的形成作用岩浆的来源1）结晶分异作用：特点是规
39、模小。层状和环状岩体晚期分异物2）混合化作用（Daly，1914，1933）：只能形成偏中性的花岗岩岩浆，而不可能形成以花岗岩为主的大型岩基3）深熔作用或部分熔融作用： 认为花岗质岩浆主要是由中、下地壳的岩石部分熔融形成的。证据有：（1）分布：大陆区和消减带大陆一侧（2）高级变质区：花岗质脉体的形成（3）Q-Ab-Or 体系实验：（4）元素特征：如同位素组成主要来自于地壳，而不是上地幔。3、花岗岩成因的复杂性1）物质来源的多样性：地壳内部的不同结构层、消减带的消减洋壳和地幔楔形区等。按物源可以分为：（1）M 型：地幔与地壳混合型；（2）I 型- CI：地壳中未经风化的火成岩；（3）S 型- C
40、S：地壳中经过风化的沉积岩（4）A 型：简要介绍 A 型花岗岩的原始含义、现代对A 型花岗岩的理解，划分方案及构造意义2）花岗岩产出构造背景的多样性：岛弧造山带、活动大陆边缘、大陆碰撞带、陆内造山带、大陆裂谷带 、大洋中脊。按构造背景可以分为造山花岗岩过渡型花岗岩和非造山花岗岩四、板块构造与火成岩组合1. 大洋中脊的火成岩组合火成岩组合与蛇绿岩套（1）洋中脊玄武岩（2）席状岩墙群（3）具火成堆积结构的镁铁-超镁铁质岩（4）具变质变形结构的地幔橄榄岩2. 会聚板块边界的火成岩组合：（1）岛弧； （2）大陆边缘弧3. 陆-陆碰撞带的火成岩组合4. 板块内部的火成岩组合1、总结一下安山岩的成因。2、
41、花岗岩的成因类型主要有哪些，其鉴别标志是什么？3、总结不同构造背景下花岗质岩石的组合特征。4、不同构造背景的玄武岩成分和成因有哪些不同？5、超镁铁质镁铁质岩的研究意义何在？6、何为蛇绿岩，其有何研究意义？7、如何区分不同成因的超镁铁质岩？实验七、综合实验-汉诺坝玄武岩的成因一、汉诺坝玄武岩的基本特征1. 汉诺坝玄武岩的时空分布2. 汉诺坝玄武岩的类型和特点3. 汉诺坝玄武岩中的包体-地幔橄榄岩。地幔岩：1）常见类型：纯橄岩、方辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、斜方辉石岩、二辉石岩2）典型结构：变质变形结构、火成结构及部分熔融结构4、汉诺坝玄武岩的岩石化学3、汉诺坝玄武岩的微量元素地球化学特征二、实验
42、内容系统鉴定两种玄武岩和橄榄岩包体的基本结构、构造和矿物组成、含量，定出准确岩石名称。三、编写综合实验报告的要求1、简要介绍汉诺坝玄武岩的分布特征；2、岩石鉴定结果：玄武岩和地幔橄榄岩3、地幔捕虏晶与斑晶的区别；4、地壳岩石及捕虏晶的种类及特征；5、玄武岩的化学定名和岩石系列归属。6、汉诺坝玄武岩的成因，包括岩浆来源、岩浆形成的构造环境。第三篇 第十一章沉积岩的形成过程和一般特征一 、概述一）沉积岩的研究意义1、沉积岩记录了地球演化历史2、沉积岩（物）蕴藏着 80%的世界矿产资源3、与大型水利工程、港口、国防军事等建设密切相关4、与人类生存环境、灾害预警的关系二）沉积岩的基本概念沉积岩是组成岩
43、石圈的三大类岩石之一。它是在地壳表层地表不太深的地方，在常温常压条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及成岩作用所形成的一类岩石三）沉积岩的研究方法1、野外研究方法2、室内研究方法 提问：你认为研究沉积岩有什么意义？四）沉积岩的形成过程1.原始物质的生成阶段2.原始物质向沉积物的转变阶段3.沉积物的固结与持续演化阶段五）沉积岩形成过程的背景控制1. 气候背景 2. 构造背景 二 、沉积岩的一般特征1、沉积岩的矿物成分特点1）在岩浆岩中大量存在的矿物，如：橄榄石、辉石、角闪石等铁镁矿物，在沉积岩中很细少。2）在岩浆岩中数量甚多的矿物，如：钾长石、酸性斜长
44、石和石英等，在沉积岩中也广泛存在；3）在沉积过程中有新矿物生成自生矿物（如海绿石） 。2、沉积岩的化学成分特点与火成岩的平均化学成分相比较：1）两者铁的总量大体相等，但 Fe2O3 FeO；2）沉积岩中碱金属的含量远低于火成岩，且 K2ONa2O；3）沉积岩中富含 CO2 和 H2O。3、沉积岩的颜色1）颜色的成因类型 2）几种典型自生色及其成因意义4、沉积岩的结构类型：1）机械作用形成的结构：陆源碎屑结构；粒屑结构；泥状结构 2）化学结构：结晶结构3）生物结构：珊瑚礁结构、藻礁结构4）次生结构：交代结构、重结晶结构5、沉积岩的构造特征物理成因构造：层理、冲刷构造、泥裂、雨痕和雹痕生物成因构造
45、：生物扰动构造、叠层构造化学成因构造：晶痕和假晶、鸟眼构造、结核、三、沉积岩的分类1沉积岩分类的现状2. 本教材使用的分类 在介绍沉积基本特征时注意与火成岩相比较。第三篇 第十二、十三章沉积岩形成过程（风化和风化带中矿物的稳定性、沉积作用和沉积物）作业及要求 1、与火成岩相比，沉积岩在形成条件方面有什么不同？2、能否根据其形成过程判断沉积岩与火成岩在组构方面存在哪些区别？一、风化：风化作用概念 1.物理变化 2.化学变化二、风化带中矿物的稳定性： 1.不稳定矿物 2.次稳定矿物 3.稳定矿物注意：矿物的稳定性与风化条件有关 对上次课内容简单回顾。三、物理沉积作用和碎屑沉积物物理沉积作用概念1.
46、 牵引流的沉积作用牵引流的概念：佛劳德数 Fr 及水流的三种流动状态（低、高和临界流态）1）牵引流搬运方式的主控因素牵引流的搬运方式：滚动、悬浮、跳跃搬运。主控因素：流速（流态） 、被搬运颗粒的大小、密度和形态的控制。2）颗粒在搬运过程中的磨蚀和细粒化作用3）牵引流的分选作用4）牵引流沉积物一般构筑方式和垂向序列三种方式2. 其它流体的沉积作用（选讲）1）风暴流沉积作用2）浊流沉积作用3）风和冰川沉积作用3、碎屑沉积物和碎屑结构1）碎屑沉积物的结构、粒度、分选度、圆度、支撑类型、孔隙2）碎屑结构的分类命名：通常按主要粒级分为砾状、砂状、粉砂状、泥状结构4.碎屑沉积物的成熟度1）成分成熟度概念影
47、响因素：气候背景、构造背景2）结构成熟度和结构退变四、化学沉积作用和化学沉积物1搬运、沉积的对象：溶解物质2搬运和沉积的形式: 1）真溶液的搬运与沉积作用A.易溶矿物溶解和沉淀的控制因素（强烈蒸发）B.难溶矿物溶解和沉淀的控制因素（pH、Eh、温压）2）胶体的搬运与沉积作用3. 化学沉积物和化学结构结晶结构（非晶质、隐晶质、显晶质结构）五、生物的搬运和沉积作用（一般了解）1.生物沉积作用方式或途径1）生物化学 2）改变环境的物化条件 3）机械捕集或粘结2.生物沉积物：原地生物遗体、遗迹及其相关产物构成的沉积物。与复合沉积作用及化学沉积作用的区别和联系六、复合沉积作用及其沉积物1.自生颗粒：1）
48、生物碎屑 2）内碎屑（砾屑、砂屑、粉屑）3）鲕粒4）团粒 5）凝块石 6）核形石2.复合沉积作用形成的沉积物的结构泥晶结构自生颗粒结构（生物碎屑结构、内碎屑结构、鲕粒结构等） 。七、沉积分异作用1概念：沉积物在搬运沉积过程中按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来，这种现象称为沉积分异作用。2机械沉积分异作用：碎屑颗粒在机械搬运过程中，随水流强度减弱，碎屑颗粒依次按可粒大小顺序沉积的现象。 3化学沉积分异作用：溶解物质溶于水在搬运过程中按溶解度大小先后顺序沉积的现象。八、沉积岩的成岩作用1、概念：是泛指沉积物形成之后，到沉积岩的风化作用和变质作用以前这一演化阶段的所有变化或
49、作用，包括成岩作用和后生作用。2、成岩作用的阶段划分：同生作用；成岩作用；后生作用；表生作用。3、常见成岩作用方式（类型） 1）压实作用：在静压力的作用下，沉积物排气、排水、体积缩小、孔隙度降低、密度增加的作用。2）胶结作用：孔隙水过饱和沉淀出矿物质（胶结物 cement）,将沉积物粘结成岩3）压溶作用：压力下沉积物颗粒间或沉积岩内部发生溶解。4）重结晶作用：注意与变质重结晶作用的区别。5）交代作用：一种化学成分的置换作用。（二）侵入岩的产状和相1、侵入岩的产状是指侵入体产出的形态、大小、与围岩的关系以及侵入时的构造环境，等等。（1） 整合侵入体：侵入体的接触面基本上平行于围岩层理或片理，是岩浆以其机械力沿层理或片理等空隙贯如形成。包括以下主要类型：a. 岩盆（lopoli
