岩浆作用与岩浆岩.ppt
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1、岩浆作用与岩浆岩第三章第三章 岩浆作用与岩浆岩岩浆作用与岩浆岩 岩石是在各种地质作用下,按一定方式结合而岩石是在各种地质作用下,按一定方式结合而成的矿物集合体,它是构成地壳及地幔的主要物质。成的矿物集合体,它是构成地壳及地幔的主要物质。根据成因,岩石可以分为三大类:根据成因,岩石可以分为三大类:岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩(火成岩):占地壳岩石体积的岩浆岩(火成岩):占地壳岩石体积的64.7%64.7%;沉积岩:占地壳岩石体积的沉积岩:占地壳岩石体积的7.9%7.9%,占地球表面,占地球表面 的的75%75%;变质岩:占地壳总体积的变质岩:占地壳总体积的27.4%27
2、.4%。第一节第一节 喷出作用与火山岩喷出作用与火山岩一一.岩浆的基本概念岩浆的基本概念 岩浆是地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分岩浆是地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体。的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体。1.1.岩浆的化学成分岩浆的化学成分 以以SiOSiO2 2 为主为主 含大量含大量 AlAl2 2O O3 3、MgOMgO、FeOFeO 富含挥发组分:富含挥发组分:H H2 2O O、COCO2 2、H H2 2S S 2.2.岩浆的物理性质岩浆的物理性质 温度高(温度高(65065014001400)压力大(可达数千个大气压)压力大(可达数千个大气压)
3、粘稠流体(粘稠流体(其粘度主要取决于其粘度主要取决于SiOSiO2 2的含量和温度。的含量和温度。SiOSiO2 2含量越高,粘度也越大,不易流动含量越高,粘度也越大,不易流动 ;岩浆的温度;岩浆的温度越高,则粘度越小,越易流动越高,则粘度越小,越易流动)二二.喷出作用与喷发产物喷出作用与喷发产物 岩浆喷出地表的作用称喷出作用,又称火山作用。喷岩浆喷出地表的作用称喷出作用,又称火山作用。喷出作用形成的岩石,称为喷出岩或火山岩出作用形成的岩石,称为喷出岩或火山岩 火山喷发物:火山喷发物:1.1.气体喷发物(火山气体)气体喷发物(火山气体)水汽最多,一般占水汽最多,一般占606090%90%,此外
4、,还有,此外,还有H H2 2S S、SOSO2 2、COCO2 2、HFHF、HClHCl、NHNH4 4ClCl等。等。2.2.固体喷发物(火山碎屑物质)固体喷发物(火山碎屑物质)1.1.火山灰:火山喷发时粒径火山灰:火山喷发时粒径 2mm2mm的碎屑物。的碎屑物。2.2.火山砾:粒径火山砾:粒径2 250mm50mm的碎屑。的碎屑。3.3.火山渣:被抛到空中的熔浆凝固形成的熔渣。火山渣:被抛到空中的熔浆凝固形成的熔渣。4.4.火山弹:熔浆以高速喷向空中火山弹:熔浆以高速喷向空中 发生旋转、扭曲形发生旋转、扭曲形成具有一定形状的块体,粒径成具有一定形状的块体,粒径50mm50mm,。5.5
5、.火山块:粒径火山块:粒径50mm50mm的碎屑,常为棱角状。的碎屑,常为棱角状。3.3.液体喷发物(熔浆)液体喷发物(熔浆)喷出地表的岩浆,其中挥发成分大量逸出,称喷出地表的岩浆,其中挥发成分大量逸出,称为熔浆。熔浆冷凝后称为熔岩。熔浆在流动过程为熔浆。熔浆冷凝后称为熔岩。熔浆在流动过程中,温度逐渐降低,粘性加大,流速越来越小,中,温度逐渐降低,粘性加大,流速越来越小,最后凝固成为火山岩(喷出岩)。最后凝固成为火山岩(喷出岩)。熔浆冷却速度与熔浆的成分有关。熔浆冷却速度与熔浆的成分有关。熔浆流动过程中,在地形变陡的地方急剧向下流动,熔浆流动过程中,在地形变陡的地方急剧向下流动,冷却后形成熔岩
6、瀑布。酸性熔浆流不甚远,常形成短厚冷却后形成熔岩瀑布。酸性熔浆流不甚远,常形成短厚的熔岩锥(或叫熔岩穹)。的熔岩锥(或叫熔岩穹)。19691969年年1212月夏威夷火山月夏威夷火山300300米高的玄武岩流从火山口米高的玄武岩流从火山口中喷出。熔浆在陡崖地形的地方急剧下流,冷却后形中喷出。熔浆在陡崖地形的地方急剧下流,冷却后形成熔岩瀑布。成熔岩瀑布。黑龙江省五大连池老黑山北侧的熔岩瀑布,黑龙江省五大连池老黑山北侧的熔岩瀑布,落差落差4 4米,宽米,宽4 4米。米。基性熔岩沿着山坡或沟谷流动,呈狭长带状,前端散基性熔岩沿着山坡或沟谷流动,呈狭长带状,前端散 开或扩大,有如舌状,长可达数十公里,
7、称为开或扩大,有如舌状,长可达数十公里,称为 熔岩流。熔岩流。如果基性熔岩沿地壳裂隙喷出,而地形又比较平缓,如果基性熔岩沿地壳裂隙喷出,而地形又比较平缓,常四处漫溢,覆盖较大的面积,称为熔岩被。常四处漫溢,覆盖较大的面积,称为熔岩被。中国五大莲池。形成于熔岩流部分的粗绳状构中国五大莲池。形成于熔岩流部分的粗绳状构造,造,“绳束绳束”直径达直径达30-60cm,“单绳单绳”直径达直径达5-5-8cm 8cm。熔岩被熔岩被 熔岩在冷凝过程中,其表面常形成许多冷凝收缩中心,熔岩在冷凝过程中,其表面常形成许多冷凝收缩中心,在围绕中心的收缩中形成六边形的裂缝将熔岩层切割成在围绕中心的收缩中形成六边形的裂
8、缝将熔岩层切割成六方柱,这种裂缝称为柱状节理。六方柱,这种裂缝称为柱状节理。岩石学野外实习岩石学野外实习(玄武岩柱状节理产状测量)(玄武岩柱状节理产状测量)三三.火山喷发类型火山喷发类型 1.1.裂隙式喷发裂隙式喷发 岩浆通过地壳中狭长线状深断裂岩浆通过地壳中狭长线状深断裂 溢出地表,一般没有爆炸现象,流溢出地表,一般没有爆炸现象,流 出的主要为基性玄武岩浆,冷凝后出的主要为基性玄武岩浆,冷凝后 形成厚度稳定、覆盖面积大的熔岩形成厚度稳定、覆盖面积大的熔岩 被,火山碎屑物较少。被,火山碎屑物较少。2.2.中心式喷发中心式喷发 岩浆沿着一定的管形通道喷出地岩浆沿着一定的管形通道喷出地 表,熔岩覆
9、盖面积较小。表,熔岩覆盖面积较小。中心式喷发又可分为以下三种类型:中心式喷发又可分为以下三种类型:沿着冰岛沿着冰岛Laki 裂缝分布的火山裂缝分布的火山锥,锥,1783年喷发,是人类历史年喷发,是人类历史上已知最大的熔岩流喷发。上已知最大的熔岩流喷发。(1)宁静式喷发型宁静式喷发型 以基性熔浆(玄武岩)喷发为主,熔浆温度较以基性熔浆(玄武岩)喷发为主,熔浆温度较高,气体较少,不爆炸,因此少有固体喷发物,高,气体较少,不爆炸,因此少有固体喷发物,常常形成底座很大、坡度平缓的盾形火山锥,以常常形成底座很大、坡度平缓的盾形火山锥,以夏威夷诸火山为代表,故又称夏威夷式喷发类型。夏威夷诸火山为代表,故又
10、称夏威夷式喷发类型。宁静式喷发宁静式喷发夏维夷正在流动的玄武岩流。夏维夷正在流动的玄武岩流。由于热的熔岩流正在继续流动,其表面由于热的熔岩流正在继续流动,其表面因快速冷却形成了褶皱的外壳。因快速冷却形成了褶皱的外壳。(2 2)斯特龙博利式喷发型斯特龙博利式喷发型 属于宁静式与爆烈式之间的喷发型,以中、基性熔浆喷发为主,属于宁静式与爆烈式之间的喷发型,以中、基性熔浆喷发为主,并有一定的爆炸力。爆炸力小,一般没有火山灰。这种喷发以斯并有一定的爆炸力。爆炸力小,一般没有火山灰。这种喷发以斯特龙博利火山为代表。特龙博利火山为代表。(3 3)爆烈式喷发型爆烈式喷发型 大都以中酸性熔浆喷发为主,含气体多,
11、爆炸力强,经常形成大都以中酸性熔浆喷发为主,含气体多,爆炸力强,经常形成大量的火山碎屑特别是火山灰。大量的火山碎屑特别是火山灰。下图为下图为1883 年年印尼喀拉喀托火山的爆烈式喷发印尼喀拉喀托火山的爆烈式喷发 四四.火山地貌火山地貌 常见的火山地貌有:火山锥、火山口、火山口湖、常见的火山地貌有:火山锥、火山口、火山口湖、火山喉管(也称火山颈)熔岩流和熔岩被。火山喉管(也称火山颈)熔岩流和熔岩被。中心式火山喷发形成的地形常呈锥状,称为火山锥。中心式火山喷发形成的地形常呈锥状,称为火山锥。与火山口相连的岩浆通道叫火山喉管(也称火山颈)。与火山口相连的岩浆通道叫火山喉管(也称火山颈)。火山喷发停止
12、后,火山口积水就成为火山口湖。火山喷发停止后,火山口积水就成为火山口湖。基性火山喷发形成的地形为熔岩流和熔岩被基性火山喷发形成的地形为熔岩流和熔岩被。五五.岩浆的类型岩浆的类型 通常根据岩浆中通常根据岩浆中SiOSiO2 2含量将其分为四类:含量将其分为四类:1.1.超基性岩浆超基性岩浆(SiO(SiO2 24545):富含铁、镁氧化物,温度:富含铁、镁氧化物,温度较高,一般为较高,一般为l000l000l300,l300,岩浆粘性小,岩浆粘性小,易流动。代易流动。代表性的熔岩为南非的科马提岩。表性的熔岩为南非的科马提岩。2.2.基性岩浆基性岩浆(SiO(SiO2 2 45 455252):铁
13、、镁氧化物含量稍低于:铁、镁氧化物含量稍低于前者,温度一般为前者,温度一般为l000l000l200,l200,岩浆粘性较小,气体岩浆粘性较小,气体容易逸出,代表性的熔岩为玄武岩。容易逸出,代表性的熔岩为玄武岩。3.3.中性岩浆中性岩浆(SiO(SiO2 2 52 526565):铁、镁氧化物进一步降:铁、镁氧化物进一步降低,温度一般为低,温度一般为900900l000l000 4.4.酸性岩浆酸性岩浆(SiO(SiO2 26565):铁、镁氧化物含量更低,温:铁、镁氧化物含量更低,温度一般为度一般为650650800800,岩浆粘性大,喷发猛烈。,岩浆粘性大,喷发猛烈。六六.近代火山分布规律
14、近代火山分布规律世界火山分布世界火山分布白圈白圈活火山;黑点活火山;黑点死火山,据死火山,据W.RamsayW.Ramsay 1.1.环太平洋火山带环太平洋火山带 现在已知有现在已知有319319座活火山分布于环太平洋带,占世界活火山总座活火山分布于环太平洋带,占世界活火山总数的数的62%62%,其中西带(从阿拉斯加起,以阿留申群岛、勘察加半,其中西带(从阿拉斯加起,以阿留申群岛、勘察加半岛、千岛群岛、日本群岛、我国台湾、菲律宾群岛、印度尼西亚岛、千岛群岛、日本群岛、我国台湾、菲律宾群岛、印度尼西亚诸岛,直到新西兰岛占诸岛,直到新西兰岛占45%45%,构成西太平洋火山岛弧。其中东带,构成西太平
15、洋火山岛弧。其中东带(从南美西岸的安第斯山起,经中美、北美西部的科迪勒拉山脉(从南美西岸的安第斯山起,经中美、北美西部的科迪勒拉山脉至阿拉斯加)占至阿拉斯加)占17%17%。构成所谓。构成所谓“环太平洋火山圈环太平洋火山圈”。2.2.阿尔卑斯阿尔卑斯喜马拉雅火山带喜马拉雅火山带 又称地中海火山带,横贯欧亚大陆南部(西起伊比利亚半岛经又称地中海火山带,横贯欧亚大陆南部(西起伊比利亚半岛经意大利、希腊、土耳其、伊朗,东至喜马拉雅山脉,南折至孟加意大利、希腊、土耳其、伊朗,东至喜马拉雅山脉,南折至孟加拉湾,与太平洋火山带相汇合),已知有拉湾,与太平洋火山带相汇合),已知有9494座活火山分布于此带座
16、活火山分布于此带上,占世界活火山总数的上,占世界活火山总数的18%18%3.3.大西洋海岭火山带大西洋海岭火山带 北起冰岛,经亚速尔群岛、佛得角群岛至圣保罗岛,有活火山北起冰岛,经亚速尔群岛、佛得角群岛至圣保罗岛,有活火山4242个;另外个;另外9 9个分布于小安的列斯岛弧上,大西洋活火山占世界个分布于小安的列斯岛弧上,大西洋活火山占世界活火山总数的活火山总数的10%10%。七七.火山的危害火山的危害 1.1.对气候的影响对气候的影响 火山尘埃、烟雾、水蒸汽火山尘埃、烟雾、水蒸汽火山尘埃、烟雾、水蒸汽火山尘埃、烟雾、水蒸汽遮天避日影响气候遮天避日影响气候遮天避日影响气候遮天避日影响气候 2.2
17、.对生命、财产的危害对生命、财产的危害 四溢的熔岩流吞噬了人类的家园 3.3.对人类生存环境的破坏对人类生存环境的破坏 公元79年8月24日意大利维苏威火山爆发,掩埋了两座城市,造成了巨大的悲剧。这是被火山灰吞没的人们。火山淹没城市、村庄,毁坏森林 八八.火山喷发的益处火山喷发的益处 农业生产:火山爆发对自然景观的影响十分深远。土农业生产:火山爆发对自然景观的影响十分深远。土地是世界最宝贵的资源,因为它能孕育出各种植物来供地是世界最宝贵的资源,因为它能孕育出各种植物来供养万物。如果火山爆发能给农田盖上不到养万物。如果火山爆发能给农田盖上不到2020厘米厚的火厘米厚的火山灰,对农民来说可真是喜从
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