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1、巖漿巖巖石學(xué)主講教師:劉嶸聯(lián)系方式:QQ群415736379(gemma老師的巖石學(xué))課程安排(供預(yù)習(xí)參考用)1第1講:巖漿作用1講:巖漿作用2第2講:火成巖的礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造2講:火成巖的礦物成分和結(jié)22構(gòu)構(gòu)造3實(shí)習(xí)1:巖漿巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造1:巖漿巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造24第3講:火成巖的化學(xué)成分及其分類25第4講:熔體-晶體平衡和相圖4講:熔體-晶體平衡和相圖26第5講:超鎂鐵巖類5講:超鎂鐵巖類27第6講:鎂鐵質(zhì)巖類6講:鎂鐵質(zhì)巖類28實(shí)習(xí)2-3:超鎂鐵巖類與鎂鐵質(zhì)巖類2-3:超鎂鐵巖類與鎂鐵質(zhì)巖類49第7講:中性巖類7講:中性巖類210實(shí)習(xí)4:中性巖類4:中性巖類211第8講
2、:長(zhǎng)英質(zhì)巖類8講:長(zhǎng)英質(zhì)巖類212實(shí)習(xí)5-6:長(zhǎng)英質(zhì)巖類5-6:長(zhǎng)英質(zhì)巖類413第9講:火山碎屑巖類9講:火山碎屑巖類214實(shí)習(xí)7:火山碎屑巖類7:火山碎屑巖類215第十講:脈巖及其它2實(shí)習(xí)8:脈巖及其它8:脈巖及其它21617實(shí)習(xí)9:巖漿巖標(biāo)本復(fù)習(xí)9:巖漿巖標(biāo)本復(fù)習(xí)218實(shí)習(xí)10:巖漿巖標(biāo)本考試10:巖漿巖標(biāo)本考試2Reviewofyourpreviousrelatedknowledges:?巖石的定義?巖石的成因分類?巖石循環(huán)?不同成因類型的巖石在巖石圈不同層次的分布特點(diǎn)第二章巖漿作用與火成巖的野外觀察一、巖漿的概念及其性質(zhì)二、巖漿的形成與運(yùn)移三、火成巖的地質(zhì)產(chǎn)狀和相
3、四、火成巖的野外調(diào)查(自學(xué))1.巖漿(magma)及其組成在地幔或地殼深處形成的高溫、粘稠、含揮發(fā)分和晶體的硅酸鹽熔融體。熔體(melt):硅酸鹽成分為主,T=800~1300oC,P=103~10-1MPa粘度=102~1012Pa·s(5oC水的粘度為1.5188X10-3Pa·s)晶體(crystal)捕虜晶或者熔體早期結(jié)晶物質(zhì)大小10-7~10-1m,數(shù)量密度可達(dá)1017m-3,含量可達(dá)95%,單一般含量>25%的巖漿流動(dòng)性質(zhì)差。氣體/揮發(fā)份(volatile)以H2O和CO2、SO2為主,其次為H2、氯化物、甲烷、氨、氬等。巖漿溫度特點(diǎn)及其影響直接測(cè)定的現(xiàn)代火山
4、巖漿的溫度表明:基性玄武巖巖漿:1100-1250安山質(zhì)巖漿:900-1100流紋質(zhì)巖漿:700-900(1)從基性巖巖漿到酸性巖漿,溫度降低(2)不同的巖漿源區(qū),要求的部分熔融溫度有很大的差異(3)巖漿的溫度對(duì)巖漿的活動(dòng)性有很大的影響,如同為酸性巖漿,起源較淺的低溫者往往形成中深成花崗巖體,而來(lái)源較深的高溫(過(guò)熱)者則可噴出地表形成熔巖。巖漿粘度特點(diǎn)及其影響巖漿的粘度η是指剪切應(yīng)力σ與應(yīng)變速率de/dt的比值。它決定流體流動(dòng)的難易程度。巖漿的粘度會(huì)影響巖漿上升的速度以及火成巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀及一些巖漿作用發(fā)生的強(qiáng)度。巖漿粘度受化學(xué)組成、溫度、壓力以及揮發(fā)份含量、晶體含
5、量的制約。SiO2含量越低,粘度越低(why?);溫度越高,粘度越低。相同成分相同密度的酸性巖漿,有些可以噴出地表形成流紋巖,有些則呈花崗巖侵入體,其原因之一是前者溫度高,因而導(dǎo)致粘度降低,流動(dòng)性增大;揮發(fā)份H2O含量越多、粘度越低(why?)Active,ropypahoehoeonthesouth-southwestflankofAlaeinHawaii晶體含量越高,粘度越大VolcanoesNationalPark.CourtesyofUSGSHawaiianVolcanoObservatory巖漿揮發(fā)份及其影響氣體/揮發(fā)份(volatile)以H2O和CO2、SO
6、2為主,其次為硫化氫、氯化物、甲烷、氨、氬等。(1)揮發(fā)組分影響巖漿的噴出方式:在揮發(fā)分聚集時(shí)由于在近地表處的強(qiáng)烈膨脹會(huì)引起巖漿爆裂成火山灰,火山爆發(fā)也隨之強(qiáng)烈。例如金伯利巖桶。(2)揮發(fā)分影響巖漿結(jié)晶的溫度含量高則結(jié)晶溫度下降,所以當(dāng)揮發(fā)分迅速?gòu)膸r漿中逸出后,巖漿則會(huì)快速結(jié)晶,其中的晶體數(shù)量也隨之加多。地球物理資料可為我們提供巖漿形成的概略深度及部位?,F(xiàn)代地震波速測(cè)定表明,不少地區(qū)在上地幔100km左右的深度及中下地殼的深度存在有地震波速下降的低速帶(lowvelocityzone,簡(jiǎn)稱LVZ),被解釋為在固態(tài)的巖石中存在有液態(tài)的物質(zhì)(即軟流圈),表明有熔融作用的發(fā)生。
7、在現(xiàn)代火山活動(dòng)地區(qū),如著名的夏威夷火山群,在噴發(fā)的間隙階段,在上地幔的深度(約60km處)發(fā)生了深源地震,表明這一位置相當(dāng)于巖漿的源區(qū),當(dāng)巖漿上升運(yùn)移時(shí)可能在該區(qū)有地震的發(fā)生。部分熔融機(jī)制Melting–CrystallizationMelting–CrystallizationCurveCurvewithvolatiles地幔楔地球內(nèi)部的熱源有哪些?地幔柱/伸展構(gòu)造或其它加熱方式總之,溫度升高、壓力下降和揮發(fā)份的注入都能引發(fā)部分熔融而導(dǎo)致巖漿的形成全球大火成巖省的分布Coffin&Eldholm(1992)59.656.2C