火山岩区填图的调查内容及工作方法.ppt

火山岩填图的野外火山岩填图的野外 调查内容与要求调查内容与要求岩浆岩据其形成的环境，可分为侵岩浆岩据其形成的环境，可分为侵入岩和火山岩，不同岩类具有不同入岩和火山岩，不同岩类具有不同的填图方法体系的填图方法体系 侵入岩与火山岩相互关系侵入岩与火山岩相互关系 岩浆岩岩浆岩火成岩地质学火成岩地质学 火山作用与侵入作用相比较，有其特殊火山作用与侵入作用相比较，有其特殊性，具体表现为：性，具体表现为：(1).形成的环境不同，这决定了它们具有不同的结构、构造及矿物组成；(2).火山作用的方式复杂，岩浆的成分和气体过饱和程度，决定了喷发形式的多样性；(3).火山物质的喷出、堆积和破坏的速度快，几万年内可形成高大的层火山，几年内可形成复杂的岩穹，几个小时或几天内可堆积相当厚的火山灰层；(4).火山物质搬运条件具有特殊性和复杂性 受到火山喷发方式、喷发能量、喷发物性质、大气和水的影响；(5).有外来物质的加入，包括陆源物质和深源物质、化学物质、有机物质；(6).冷却和固结的速度快，而且水热蚀变 广泛，例如在喷气活动区的岩钟附近，凝灰岩可全部形成膨润土。这些差异决定了火山岩填图的特殊性火山岩填图的野外调查内容与要求火山岩填图的野外调查内容与要求一、火山岩填图要了解岩浆的主要进展一、火山岩填图要了解岩浆的主要进展1 1、岩浆岩的发展趋势、岩浆岩的发展趋势第一，第一，“地球系统科学地球系统科学”的思想是现代地的思想是现代地球科学的核心。球科学的核心。既把地球当作一个统一的既把地球当作一个统一的大系统，不仅要研究不同圈层各自的性质大系统，不仅要研究不同圈层各自的性质与特征，更要研究各圈层之间的相互关系与特征，更要研究各圈层之间的相互关系和相互作用。岩浆岩石学的发展也离不开和相互作用。岩浆岩石学的发展也离不开这个总趋势。这个总趋势。岩浆作用在阐明地球内部性质及动力学过岩浆作用在阐明地球内部性质及动力学过程中具有极其重要的作用程中具有极其重要的作用2、岩浆岩的地球动力学意义、岩浆岩的地球动力学意义（1）、火山岩及其所携带的深源岩石包体被称作）、火山岩及其所携带的深源岩石包体被称作探探测地球深部的测地球深部的“探针探针”（lithoprobe）和）和“窗口窗口”(window)。反演壳幔的物质组成与结构，建立区域壳幔岩石反演壳幔的物质组成与结构，建立区域壳幔岩石学（柱状）剖面。学（柱状）剖面。反演壳幔的反演壳幔的热结构和热状态热结构和热状态。估算地壳厚度及岩石圈厚度，及其空间变化。估算地壳厚度及岩石圈厚度，及其空间变化。反演反演软流圈软流圈顶面埋深及起伏、软流圈的温度、压顶面埋深及起伏、软流圈的温度、压力、熔浆含量、物质状态等。力、熔浆含量、物质状态等。反演壳幔的反演壳幔的氧化氧化-还原状态还原状态。反演壳幔深部流体特征，研究反演壳幔深部流体特征，研究地幔交代作用地幔交代作用。记录壳、幔成分及上述各种性质随时间的变化，记录壳、幔成分及上述各种性质随时间的变化，反演壳幔深部反演壳幔深部过程过程。（2）火成岩也是）火成岩也是板块运动过程与大地构造板块运动过程与大地构造事件的记录事件的记录。通过火成岩的研究，可以。通过火成岩的研究，可以恢复古板块构造格局，追溯大地构造演恢复古板块构造格局，追溯大地构造演化历史。化历史。（3）确定传统大地构造环境同样离不开火）确定传统大地构造环境同样离不开火成岩的重要作用成岩的重要作用3 3、岩石构造组合及岩石构造分析、岩石构造组合及岩石构造分析岩石构造组合岩石构造组合(petrotectonicpetrotectonic assemblage)assemblage)是指表示构造环境（边界或是指表示构造环境（边界或内部）特征的岩石组合。内部）特征的岩石组合。岩石构造组合分析岩石构造组合分析是恢复古板块构造格局是恢复古板块构造格局和历史的基本手段。和历史的基本手段。火成岩岩石构造组合是指在一定构造环境火成岩岩石构造组合是指在一定构造环境下所产生的具有相似岩石化学、地球化学下所产生的具有相似岩石化学、地球化学特征的一种或几种特征的一种或几种火山岩火山岩组合或组合或(和和)侵入侵入岩组合的总称。岩组合的总称。岩浆岩岩浆岩-构造组合类型构造组合类型洋中脊岩浆岩组合（洋中脊岩浆岩组合（早期火山岩组合早期火山岩组合）洋岛岩浆岩组合洋岛岩浆岩组合俯冲带岩浆岩组合俯冲带岩浆岩组合碰撞带岩浆岩组合碰撞带岩浆岩组合碰撞后陆内岩浆岩组合碰撞后陆内岩浆岩组合大陆裂谷岩浆岩组合大陆裂谷岩浆岩组合克拉通岩浆岩组合克拉通岩浆岩组合岩浆岩岩浆岩-构造组合与板块构造的时空关系构造组合与板块构造的时空关系洋中脊岩浆岩组合的主要特征洋中脊岩浆岩组合的主要特征主要岩石类型:N（亏或标准）-MORB(mid-ocean ridge basalts),T-MORB很低K2O、TiO2亏损特征明显:很低87Sr/86Sr初始值(0.7035)(La/Yb)Nb比低,REE为平坦型 亏损不相容元素（Nb、Zr、Y）来源于亏损型地幔洋岛岩浆岩组合的主要特征洋岛岩浆岩组合的主要特征为富集型的海洋岩浆岩组合。岩石类型为碱性玄武岩与富集型拉斑玄武岩及相应的侵入岩。富不相容元素，（La/Yb)N比可达10，87Sr/86Sr初始值较高,可达0.707。玄武岩之上常为灰岩覆盖。来源于富集型地幔，与地幔柱或超级地幔柱活动有关。地幔柱岛弧岩浆岩组合岛弧岩浆岩组合俯冲带岩浆岩组合俯冲带岩浆岩组合大陆边缘岩浆弧大陆边缘岩浆弧俯冲带岩浆岩组合的主要特征俯冲带岩浆岩组合的主要特征岩石类型为钙碱性系列及岛弧拉斑系列火山岩石类型为钙碱性系列及岛弧拉斑系列火山岩组合（岩组合（B-BA-A-D-RB-BA-A-D-R）及钙碱性系列花岗岩及钙碱性系列花岗岩类岩石组合。岩浆混合作用发育。类岩石组合。岩浆混合作用发育。岩石中较高岩石中较高AlAl2 2O O3 3,低低TiOTiO2 2（在玄武岩中（在玄武岩中1%1%左左右），亏损高场强元素（右），亏损高场强元素（Nb,Ta,Zr,HfNb,Ta,Zr,Hf)。横跨岩浆弧方向显示成分极性。横跨岩浆弧方向显示成分极性。岩浆弧类型的多样性：岛弧岩浆弧类型的多样性：岛弧-陆缘弧；大洋岛陆缘弧；大洋岛弧弧-大陆岛弧；成熟岛弧大陆岛弧；成熟岛弧-不成熟岛弧；压型不成熟岛弧；压型岛弧岛弧-张性岛弧；滞后弧岩浆岩。张性岛弧；滞后弧岩浆岩。俯冲带中常见岩浆混合花岗岩俯冲带中常见岩浆混合花岗岩碰撞造山带及有关岩浆活动碰撞造山带及有关岩浆活动碰撞带岩浆岩组合碰撞带岩浆岩组合陆壳陆壳碰撞带岩浆岩组合的主要特征碰撞带岩浆岩组合的主要特征特征岩石：特征岩石：高高AlAl2 2O O3 3、高高SiOSiO2 2、高高K K2 2O O酸酸性火山岩。性火山岩。高铝花岗岩，尤其是含白云高铝花岗岩，尤其是含白云母花岗岩；高母花岗岩；高8787Sr/Sr/8686SrSr初始值，初始值，低低 NdNd值，值，表明陆壳组分的显著贡献。表明陆壳组分的显著贡献。常与磨拉石建造相伴。常与磨拉石建造相伴。碰撞后陆内岩浆岩组合的特征碰撞后陆内岩浆岩组合的特征特征岩石：高钾火山岩（特征岩石：高钾火山岩（H-CAH-CA到到SHOSHONITE SHOSHONITE 系列）；大面积浮岩流堆积系列）；大面积浮岩流堆积（熔结凝灰岩）；碰撞后（滞后型）弧火（熔结凝灰岩）；碰撞后（滞后型）弧火山岩等。山岩等。同位素、微量元素地球化学显示出陆壳组同位素、微量元素地球化学显示出陆壳组分对岩浆的明显贡献。分对岩浆的明显贡献。区域地质的综合分析表明为碰撞后陆内环区域地质的综合分析表明为碰撞后陆内环境境(构造变形的磨拉石建造构造变形的磨拉石建造)。大陆裂谷岩浆岩组合大陆裂谷岩浆岩组合的主要特征大陆裂谷岩浆岩组合的主要特征早期岩浆岩富碱、富不相容元素，随着裂早期岩浆岩富碱、富不相容元素，随着裂谷的发展，碱度及富集程度逐渐降低，最谷的发展，碱度及富集程度逐渐降低，最后可达后可达MORBMORB（洋脊）。（洋脊）。常出现双峰式岩浆岩组合。常出现双峰式岩浆岩组合。岩石呈对称分布：两侧老、富碱；中央新、岩石呈对称分布：两侧老、富碱；中央新、贫碱。贫碱。4 4、岩浆岩与金属、非金属矿产的关系、岩浆岩与金属、非金属矿产的关系许多金属与非金属矿产与岩浆岩的密切关系，有许多金属与非金属矿产与岩浆岩的密切关系，有些矿产直接赋存在特定岩浆岩中，如铬铁矿床、些矿产直接赋存在特定岩浆岩中，如铬铁矿床、铜铜-镍矿床、铂族元素矿床、金刚石等。绝大多镍矿床、铂族元素矿床、金刚石等。绝大多数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。因为因为岩浆活动是壳岩浆活动是壳-幔间物质和能量交换的重要幔间物质和能量交换的重要形式，岩浆活动参与成矿流体的形成，驱动流体形式，岩浆活动参与成矿流体的形成，驱动流体的循环，促进各圈层物质与能量的再分配，从而的循环，促进各圈层物质与能量的再分配，从而有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集。一一个大的岩浆旋回的晚期，往往是极有利于成矿的个大的岩浆旋回的晚期，往往是极有利于成矿的时期。时期。（1）岩浆作用与成矿关系）岩浆作用与成矿关系岩浆作用具备了成矿作用的基本要素：岩浆作用具备了成矿作用的基本要素：成矿金属物质来源成矿金属物质来源成矿流体（热液）来源成矿流体（热液）来源驱动成矿流体循环的热源（热机）驱动成矿流体循环的热源（热机）造成金属沉淀富集的物理化学条件造成金属沉淀富集的物理化学条件控矿构造及容矿岩石控矿构造及容矿岩石研究岩浆作用与成矿关系，就是要运用各研究岩浆作用与成矿关系，就是要运用各种方法，揭示与阐明岩浆作用在上述成矿种方法，揭示与阐明岩浆作用在上述成矿要素中的作用要素中的作用。“三江三江”十几条主要岩十几条主要岩浆构造带浆构造带及其对铜金及其对铜金多金属成矿的控制多金属成矿的控制。华北地台北缘多金属华北地台北缘多金属 长江中下游长江中下游 秦祁昆等秦祁昆等（2 2）.岩浆岩研究与油、气资源的关系岩浆岩研究与油、气资源的关系岩浆岩的研究有助于岩浆岩的研究有助于阐明油气盆地的地球阐明油气盆地的地球动力学背景动力学背景，估算盆地的拉张系数。，估算盆地的拉张系数。岩浆活动对油气田岩浆活动对油气田成熟度成熟度有重要影响。有重要影响。岩浆岩、尤其火山岩，本身也是一种岩浆岩、尤其火山岩，本身也是一种重要重要的储层的储层类型。类型。白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨量火山喷发（量火山喷发（“大火成省事件大火成省事件”），造成），造成全球性黑色页岩缺氧事件，成为重要的油全球性黑色页岩缺氧事件，成为重要的油气形成时期。气形成时期。地球的放气作用与天然气的形成地球的放气作用与天然气的形成 二、火山学与火山地质学 是研究深部岩浆经过火山管道喷出地表或侵位于近地表过程中所发生的一系列作用和变化的科学。岩浆的形成与演化；岩浆从岩浆房经过火山管道到达地表的火山喷发方式与过程；喷出物在不同环境下搬运、堆积定位方式和岩浆近地表侵位形式；与火山活动有关的构造；喷出物定位后经过冷却、熔结、固结、逸气等作用形成各类火山岩；伴随火山活动的资源（矿产、地热、热泉和地貌景观等）；火山环境与灾害1、火山作用研究现状、火山作用研究现状 深深部部岩岩浆浆依依照照一一定定的的方方式式经经过过火火山山管管道道喷喷出出地地表表或或侵侵位位于于近地表，从而形成各类火山产物的过程，称为火山作用。近地表，从而形成各类火山产物的过程，称为火山作用。火山作用与岩石圈结构火山作用与岩石圈结构火山作用过程与喷发机制的研究火山作用过程与喷发机制的研究岩浆物理和火山喷发柱演化的动力学过程研究岩浆物理和火山喷发柱演化的动力学过程研究火山喷发物体积、能量与大气圈、水圈相互关系火山喷发物体积、能量与大气圈、水圈相互关系,水污染，对臭氧层的破坏，气候的影响等水污染，对臭氧层的破坏，气候的影响等（火山火山作用是一个系统，可影响地球的多个圈层。是地作用是一个系统，可影响地球的多个圈层。是地球内部能量释放的一种重要形式，也是地球内部球内部能量释放的一种重要形式，也是地球内部物质与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互作用物质与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互作用的典型实例）的典型实例）火山机构多维框架及高分辨率时火山机构多维框架及高分辨率时间记录间记录火山岩浆的物质组成和形成演化火山岩浆的物质组成和形成演化的深部过程研究（反演源区组成、的深部过程研究（反演源区组成、部分熔融、混合作用、高位岩浆部分熔融、混合作用、高位岩浆房的滞留和分异）房的滞留和分异）2、火山资源、环境与灾害研究近年来资源、环境、灾害与可持续发展问题近年来资源、环境、灾害与可持续发展问题引起了社会的广泛重视，火山作用与资源、引起了社会的广泛重视，火山作用与资源、环境及灾害的关系是其中的重要方面，是火环境及灾害的关系是其中的重要方面，是火山地质学研究的一个热点，许多学者从宏观山地质学研究的一个热点，许多学者从宏观上研究了火山、岩浆作用与资源环境的关系，上研究了火山、岩浆作用与资源环境的关系，火山活动与天文周期的关系。注意到了火山火山活动与天文周期的关系。注意到了火山活动的短期降温效应，同时也探讨了长周期活动的短期降温效应，同时也探讨了长周期火山活动与温暖期相对应的情况。这不仅是火山活动与温暖期相对应的情况。这不仅是因为温暖期的诸多因素是火山活动增强的原因为温暖期的诸多因素是火山活动增强的原因，而且火山活动本身对全球增温也有重大因，而且火山活动本身对全球增温也有重大贡献。贡献。火山资源包括矿产资源、火山地热火山资源包括矿产资源、火山地热资源和火山景观资源和火山景观-旅游资源等。旅游资源等。火山是地球上的一种自然景观，一火山是地球上的一种自然景观，一旦喷发，火山灰云、熔岩流、碎屑旦喷发，火山灰云、熔岩流、碎屑流、火山地震等的出现，不仅造成流、火山地震等的出现，不仅造成了巨大灾害，也极大地改变了周围了巨大灾害，也极大地改变了周围的环境，既重塑了自然景观，也给的环境，既重塑了自然景观，也给环境带来了巨大的破坏环境带来了巨大的破坏我国现状我国现状：我国自二十世纪我国自二十世纪90年代以来对全新世火山的年代以来对全新世火山的研究取得了一系列成果，地震局系统做出研究取得了一系列成果，地震局系统做出了极其重要的贡献。了极其重要的贡献。吸取新理论、新技术成果和积累经验阶段 第四纪以前火山第四纪以前火山 火山岩组合的性质、特点与构造属性 中生代火山作用的深部过程 火山热液体系与成矿作用研究 火山成矿体系与成矿环境研究3、火山活动方式、火山活动方式爆发爆发（explosions）岩浆型爆发；岩浆型爆发；岩浆本身挥发份的持续出溶和膨胀岩浆本身挥发份的持续出溶和膨胀所躯动所躯动岩浆岩浆射汽爆发射汽爆发；足够的地下水或地表水的补给，；足够的地下水或地表水的补给，并与岩浆高度混合并与岩浆高度混合射汽爆发射汽爆发；循环地下水在岩浆作用所产生的热的；循环地下水在岩浆作用所产生的热的作用下，水被加热气化，而产生的爆发作用下，水被加热气化，而产生的爆发溢流溢流（effusions）侵出侵出（extrusions）侵入侵入（trusions）（潜火山岩（）（潜火山岩（subvolcanical rock和火山侵入岩）和火山侵入岩）三、火山作用的特点三、火山作用的特点时间和空间上的不连续性时间和空间上的不连续性火山作用具多样性火山作用具多样性火山活动的不均一性和变异性火山活动的不均一性和变异性火山作用具突发性火山作用具突发性 四、四、火山岩区基本地质特征火山岩区基本地质特征复杂的地质结构、构造复杂的地质结构、构造 堆积物空间分布的局限性堆积物空间分布的局限性 物质成分复杂而多样物质成分复杂而多样 火山岩产状的局部性和不稳定性火山岩产状的局部性和不稳定性 喷发堆积物的间断面及产状不协调普喷发堆积物的间断面及产状不协调普遍存在遍存在 层状与非层状岩石紧密共生层状与非层状岩石紧密共生火山岩区基本地质规律火山岩区基本地质规律火山岩岩石，岩相，火山矿产的空间分布都受火山机构控制。在机构内受火口控制五、火山岩区填图思路五、火山岩区填图思路以现代火山学和火山地质学理论为指以现代火山学和火山地质学理论为指导，从导，从火山物理学火山物理学角度（化学、遥角度（化学、遥感）研究岩浆自形成、聚集后，在感）研究岩浆自形成、聚集后，在上升途中的各种变化及喷出地表、上升途中的各种变化及喷出地表、进入大气中的搬运、沉降和堆积作进入大气中的搬运、沉降和堆积作用（以岩浆温度、压力、粘度、密用（以岩浆温度、压力、粘度、密度、挥发份含量等物理参数及时间度、挥发份含量等物理参数及时间为变量），阐述火山地质特征。为变量），阐述火山地质特征。具体思路：具体思路：从调查火山岩岩性从调查火山岩岩性岩相开始，分析岩相开始，分析岩相空间配置关系岩相空间配置关系恢复火山机构恢复火山机构建立火山喷发序列，恢复火山喷发过建立火山喷发序列，恢复火山喷发过程程分析火山成矿作用分析火山成矿作用即以火口为参照进行高分辨率火山制即以火口为参照进行高分辨率火山制图，开展岩性、岩相分析，建立火山图，开展岩性、岩相分析，建立火山喷发序列；为其他火山学研究提供可喷发序列；为其他火山学研究提供可靠的基础靠的基础工作方法上，据我国地质实际，首先区分为前中生代和工作方法上，据我国地质实际，首先区分为前中生代和中生代以来两个断代火山岩；野外与室内结合：中生代以来两个断代火山岩；野外与室内结合：前中生代火山岩主要在槽区（造山带），主要调查火山前中生代火山岩主要在槽区（造山带），主要调查火山岩岩石类型、岩石组合及构造属性、空间分布及含矿岩岩石类型、岩石组合及构造属性、空间分布及含矿性等，火山机构的恢复十分困难性等，火山机构的恢复十分困难中生代以来火山岩：从研究岩性、岩相及相序入手，系中生代以来火山岩：从研究岩性、岩相及相序入手，系统研究火山产物成因类型，并统研究火山产物成因类型，并充分应用物、化、遥等充分应用物、化、遥等综合手段（资料），综合手段（资料），恢复火山机构恢复火山机构,建立火山机构堆积建立火山机构堆积序列序列;对不同成因类型堆积物平、剖面结构特征研究对不同成因类型堆积物平、剖面结构特征研究,获取有关几何参数和形成过程中动力学参数变化范围，获取有关几何参数和形成过程中动力学参数变化范围，反演火山喷发过程反演火山喷发过程;研究不同火山机构之间的相互关系及组合形式，对比同研究不同火山机构之间的相互关系及组合形式，对比同期不同火山机构之间的喷发序列，进而建立火山盆地期不同火山机构之间的喷发序列，进而建立火山盆地（火山群）喷发过程，研究区域火山活动规律。（火山群）喷发过程，研究区域火山活动规律。六、火山岩岩石调查内容六、火山岩岩石调查内容准确火山岩岩石命名准确火山岩岩石命名关于火山岩的分类命名问题关于火山岩的分类命名问题遵循的原则遵循的原则:A 统一语言统一语言,便于交流便于交流B 要尽量符合客观实际要尽量符合客观实际(消除人为因素消除人为因素)C 要有统一的标准要有统一的标准(成分、结构构造等成分、结构构造等)D 要简明扼要，使用方便，具有实用性要简明扼要，使用方便，具有实用性 但火山产物复杂，分类命名的方案多但火山产物复杂，分类命名的方案多火山喷发物火山喷发物 volcanic products复杂多样复杂多样Effusive:熔岩 lava (aa、pahoehoe、blocklava、pillow basalt、pumice)火山碎屑物 pyroclastic material,rocks 火山弹 volcanic bomb；火山岩块 blocks；岩浆碎屑magma 火山渣 scoria(scoriae),cinder 火山砾 lapilli(2-64mm)火山角砾volcanic breccia,debris,conglomerate 火山玻璃 volcanic glass（lava and Pyroclastic）火山灰 volcanic ash,dust,tephra 火山泥流 lahar 火山云 volcanic clound 火山气体 volcanic gases 矿物 mineralRock Types andesite basalt dacite rhyolite分类的主要依据岩石成分（矿物成分和化学成分）岩石成分（矿物成分和化学成分）岩石产状（包括结构、构造）岩石产状（包括结构、构造）成因（岩石组合）成因（岩石组合）比较完善的方案应包括以上三个方面，但实际分类则側比较完善的方案应包括以上三个方面，但实际分类则側重某一方面。重某一方面。据研究的目的不同，其側重点也不一样，如岩据研究的目的不同，其側重点也不一样，如岩矿鉴定，主要考虑矿物成分、结构构造。研究火矿鉴定，主要考虑矿物成分、结构构造。研究火山岩构造属性（系列、组合、演化等）主要考虑山岩构造属性（系列、组合、演化等）主要考虑化学成分。化学成分。至今为止，火山岩的分类仍是狭义的，主要是对熔至今为止，火山岩的分类仍是狭义的，主要是对熔岩的分类（岩的分类（国际地科联（1989）推荐的划分方案），对，对火山碎屑岩、潜火山岩和变质火山岩考虑的很少。火山碎屑岩、潜火山岩和变质火山岩考虑的很少。要求：查明火山岩岩石类型及时、间分布特征调查火山岩岩相类型及其空间配置关系建立火山构造格架，尤其圈定火山机构建立火山地层系统，恢复火山喷发过程及其演化历史研究火山作用与成矿关系确定火山岩构造岩石组合，探讨火山岩的构造属性及构造演化过程1、成分上的定量和定性分类成分上的定量和定性分类 包括矿物成分和化学成分，这也是最主要的分类（考虑包括矿物成分和化学成分，这也是最主要的分类（考虑的是形成结果）的是形成结果）有以矿物成分为主要依据和以化学成分为主要依据之争有以矿物成分为主要依据和以化学成分为主要依据之争以矿物成分为主要依据理由有以矿物成分为主要依据理由有：以造岩矿物为主可以与相应侵入岩对应；以造岩矿物为主可以与相应侵入岩对应；相应火山岩与相应侵入岩具有相同的化学成分；相应火山岩与相应侵入岩具有相同的化学成分；矿物成分和结构构造是最直观的；矿物成分和结构构造是最直观的；化学成分命名反映不了矿物类质同象的差别如高温透长化学成分命名反映不了矿物类质同象的差别如高温透长石和低温正长石；石和低温正长石；以化学成分为主要依据以化学成分为主要依据：火山岩唯一共同之处是化学成分；火山岩唯一共同之处是化学成分；结晶很细的矿物很难测出结晶很细的矿物很难测出2、成因分类成因分类（主要考虑的是形成过程）（主要考虑的是形成过程）国际地科联推荐方案国际地科联推荐方案熔岩分类熔岩分类统一用国际地科联推荐方案统一用国际地科联推荐方案应注意的问题：应注意的问题：1、对结晶程度好的岩石用矿物定量分类、对结晶程度好的岩石用矿物定量分类2、一般采用化学分类、一般采用化学分类(TAS图解图解)a、岩石必须新鲜（、岩石必须新鲜（H2O2%,CO20.5%）b、用干系统、用干系统 c、检查、检查MgO含量含量(70%有有误判判,如如钠闪碱流碱流岩）因此岩）因此Wringt(1969)引入碱度率概念引入碱度率概念碱度率图与系列（碱度率图与系列（Wringt(1969)说明碱度、系列划分的要注意）说明碱度、系列划分的要注意）SiO2AR钙碱岩弱碱性碱性AR=AI2O3+CaO+（K2O+Na2O）/AI2O3+CaO-（K2O+Na2O）注意:当SiO250%、2.5w(K2O)/w(Na2O)1,有2w(Na2O)代替全碱,否则钙碱性正长岩将进如碱性岩区（氧化物为wt%）钙碱+拉斑无付长石和碱性暗色矿物强碱（Ne、Lc）过碱（碱性暗色矿物）在实际工作中在实际工作中,对对SiO268%的岩石的岩石,最好用最好用AR,而不是而不是划分岩套划分岩套火山岩石系列火山岩石系列碱性橄榄玄武岩系列钾玄岩系列拉斑钙碱最常用的最常用的TAS图解图解（实际是非碱性，习惯上称亚碱性）火山岩石系列火山岩石系列（据Ringwood，1975）T拉斑玄武岩分异趋势；CA钙碱性趋势。Alk=w(Na2O)+w(K2O)；FeO*=w(FeO)+0.8998*w(Fe2O3)需一组数据酸性端员都集中在A端难以区分适用中酸性岩Miyashiro（1974）提出w（SiO2）w（FeO）/（MgO）和w（FeO）w（FeO）/（MgO）图解任何图解都有局限性，应综合判断（）矿物组合尤为重要主要适用酸性性岩是对AFM图解（酸性端元）的补充(Mg,Fe)O(Mg,Fe)O(Mg,Fe)O是火成岩中重要的组分，经常控制暗色矿物的比是火成岩中重要的组分，经常控制暗色矿物的比是火成岩中重要的组分，经常控制暗色矿物的比是火成岩中重要的组分，经常控制暗色矿物的比例，同时，由于例，同时，由于例，同时，由于例，同时，由于FeFe是变价元素，对体系的氧化还原条件是变价元素，对体系的氧化还原条件是变价元素，对体系的氧化还原条件是变价元素，对体系的氧化还原条件很敏感，经常作为岩石形成环境的指示器。很敏感，经常作为岩石形成环境的指示器。很敏感，经常作为岩石形成环境的指示器。很敏感，经常作为岩石形成环境的指示器。适用酸性性岩简化简化火山岩石系列（亚碱性岩）火山岩石系列（亚碱性岩）适用于造山带关于钾质、过钾质和高钾钾质钾质 K2O/Na2O1(富钾富钾)Na2O-2K2O钠质钠质超钾质超钾质 K2O/Na2O2过钾质过钾质K2O/Al2031高钾高钾Sio2-K2O之间关系之间关系,Sio2-K2O图是说明图是说明系列的系列的,不是某种岩石不是某种岩石,仅适用与造山带仅适用与造山带,裂谷裂谷不适用不适用过碱质过碱质(K2O+Na2O)/Al2031AI2O3饱和度（与SiO2 无关）过铝质岩石（过铝质岩石（AI2O3 分子比大于分子比大于CaO+K2O+Na2O）（标准）（标准C、特征矿物白云母、刚玉、电气石等）、特征矿物白云母、刚玉、电气石等）偏铝质岩石（偏铝质岩石（AI2O3 小于小于CaO+K2O+Na2O），），但但AI2O3 大于（大于（K2O+Na2O）标准以）标准以an为主为主亚铝质岩石（亚铝质岩石（AI2O3（K2O+Na2O）标准以标准以an少，长少，长石石 和似长石和似长石过碱质岩石（过碱质岩石（AI2O3 小于（小于（K2O+Na2O）标准出现锥辉标准出现锥辉石，特石，特 征矿物碱性暗色矿物征矿物碱性暗色矿物偏铝质岩石和亚铝质岩石的区别今天已很偏铝质岩石和亚铝质岩石的区别今天已很少用少用玄武岩玄武岩(basalt)基性喷出岩，分布极基性喷出岩，分布极广广一、基本特征和常见的岩石种类一、基本特征和常见的岩石种类（1）颜色：黑色，绿）颜色：黑色，绿-灰绿色，暗紫色，灰绿色，暗紫色，黑灰色，氧化强为紫红色黑灰色，氧化强为紫红色“玄玄”黑黑（2）矿物成分）矿物成分 主要矿物主要矿物Pl+Py 次要矿物次要矿物Ol,Am,Bi 次生矿物次生矿物绿泥、绿帘、黝帘石、绿泥、绿帘、黝帘石、蛇纹石、碳酸岩等蛇纹石、碳酸岩等总体成分与辉长岩相似总体成分与辉长岩相似野外调查主要内容：熔岩类：岩石颜色、结构、野外调查主要内容：熔岩类：岩石颜色、结构、构造、矿物成分（主要、次要、副矿物），矿物构造、矿物成分（主要、次要、副矿物），矿物含量含量；次生矿物及蚀变矿化，具体岩类的变化特；次生矿物及蚀变矿化，具体岩类的变化特征、与周围岩石的关系，产状、初步成因分析征、与周围岩石的关系，产状、初步成因分析结构：结构：岩石的结构：岩石的结构：斑状结构，无斑隐晶质结构，玻璃质结构斑状结构，无斑隐晶质结构，玻璃质结构，斑晶斑晶Pl，Py，Ol （Ol常变为红色伊丁常变为红色伊丁 石）石）基质的结构：基质的结构：粗玄粗玄(间粒间粒)结构结构长板状长板状Pl 的三角形孔隙中，的三角形孔隙中，充填充填Py和磁铁矿小颗粒和磁铁矿小颗粒 间隐结构间隐结构密集的密集的Pl 中充填玻璃中充填玻璃 间粒间粒-间隐结构（拉斑玄武结构）间隐结构（拉斑玄武结构）过渡类型，过渡类型，Pl 三角形孔隙充填三角形孔隙充填 Py,磁铁矿和玻璃磁铁矿和玻璃玻璃质结构玻璃质结构全是玻璃全是玻璃玄武岩的斑状结构玄武岩的斑状结构-2斑晶由橄榄石和辉石组成，基质具斑晶由橄榄石和辉石组成，基质具间粒间粒-间隐结构间隐结构，在板条状，在板条状的斜长石微晶间充填了细粒的的斜长石微晶间充填了细粒的辉石和玻璃辉石和玻璃（正交偏光）（正交偏光）托云碱性橄榄玄武岩托云碱性橄榄玄武岩粗玄结构（间粒结构）粗玄结构（间粒结构）皮羌碱性橄榄玄武岩皮羌碱性橄榄玄武岩间隐结构间隐结构（2）构造构造气孔构造，杏仁构造普遍发育气孔构造，杏仁构造普遍发育枕状构造枕状构造 海水冷却，有内部结构海水冷却，有内部结构柱状节理柱状节理 4，5，6，7边形，边形，多为五方柱和六方柱多为五方柱和六方柱如江苏六合，福建牛头山如江苏六合，福建牛头山（a）按斑晶成分划分按斑晶成分划分 橄榄玄武岩橄榄玄武岩斑晶为斑晶为Ol，若伊丁石化若伊丁石化伊丁石玄武岩伊丁石玄武岩 辉石玄武岩辉石玄武岩斑晶为斑晶为Py 斜长玄武岩斜长玄武岩斑晶为斑晶为Pl（b）按结构构造划分：玻基斑状玄武岩，玻璃质玄武岩，按结构构造划分：玻基斑状玄武岩，玻璃质玄武岩，气孔玄武岩，杏仁玄武岩气孔玄武岩，杏仁玄武岩（c）按岩石化学成分划分按岩石化学成分划分:拉斑玄武岩：拉斑玄武岩：钙碱性玄武岩钙碱性玄武岩 碱性玄武岩：碱性玄武岩：钾玄岩钾玄岩（3 3）玄武岩类型划分）玄武岩类型划分亚碱性亚碱性碱性碱性常见岩石种类常见岩石种类:亚碱性系列：亚碱性系列：拉斑玄武岩拉斑玄武岩矿物成分上主要由基性斜长石和贫钙辉石（易变辉石和紫苏辉石）矿物成分上主要由基性斜长石和贫钙辉石（易变辉石和紫苏辉石）及富钙辉石（普通辉石和透辉石）组成。及富钙辉石（普通辉石和透辉石）组成。广广泛分布，产于岛屿，洋中脊，深海泛分布，产于岛屿，洋中脊，深海盆地和大陆。如：峨嵋山玄武岩盆地和大陆。如：峨嵋山玄武岩高铝玄武岩高铝玄武岩Al2O3高（高（16%），），SiO2比拉斑玄武岩少，比拉斑玄武岩少，矿物成分同上相似，但斜长石含量增多，矿物成分同上相似，但斜长石含量增多，且牌号偏高，是钙碱性火山岩基且牌号偏高，是钙碱性火山岩基性端元的典型岩类性端元的典型岩类分布于岛弧，活动大陆边缘，造山带分布于岛弧，活动大陆边缘，造山带粗玄岩：粗玄岩：结晶程度较好，为全晶质，基质具粗玄结构，具喷出产状。结晶程度较好，为全晶质，基质具粗玄结构，具喷出产状。玻基玄武岩：玻基玄武岩：由具特殊的玻基斑状结构得名，基质主要为褐色的玄武质玻璃，由具特殊的玻基斑状结构得名，基质主要为褐色的玄武质玻璃，其中分布有少量的斜长石微晶。斑晶为辉石、基性斜长石和橄榄石。其中分布有少量的斜长石微晶。斑晶为辉石、基性斜长石和橄榄石。细碧岩：细碧岩：是基性喷出岩的一种特殊类型，以钠长石和绿泥石矿物组合及较高是基性喷出岩的一种特殊类型，以钠长石和绿泥石矿物组合及较高 的的NaNa2 2O O含量为特征，有的可见基性斜长石、辉石等交代残余。含量为特征，有的可见基性斜长石、辉石等交代残余。碱性系列碱性系列：碱性橄榄玄武岩：碱性橄榄玄武岩：Ne=0Ne=05%5%，无，无HyHy或极少，橄榄石常见，斑晶、基质中均有。或极少，橄榄石常见，斑晶、基质中均有。辉石多为含钛较高的普通辉石，透辉石次之。斜长石与碱性长石共存，其中辉石多为含钛较高的普通辉石，透辉石次之。斜长石与碱性长石共存，其中斜长石较自形，碱性长石（歪长石、透长石）自形较差。斜长石偏酸性，多斜长石较自形，碱性长石（歪长石、透长石）自形较差。斜长石偏酸性，多为拉长石为拉长石中长石甚至更长石。霞石较少或无，但有标准矿物霞石（中长石甚至更长石。霞石较少或无，但有标准矿物霞石（5%5%,Ol5%,Ol5%,Ol5%,Ne5%,Ol5%,也是也是SiOSiO2 2明显不饱和及碱较高的富含似长石的碱性玄明显不饱和及碱较高的富含似长石的碱性玄武岩。主要矿物是基性斜长石、橄榄石、单斜辉石和似长石。与碱玄岩不同武岩。主要矿物是基性斜长石、橄榄石、单斜辉石和似长石。与碱玄岩不同的是富橄榄石（的是富橄榄石（5%5%），可达），可达25%25%。斑晶为橄榄石和辉石，似长石主要存在于。斑晶为橄榄石和辉石，似长石主要存在于基质中。根据似长石种类不同，分为霞石碧玄岩及白榴碧玄岩等。基质中。根据似长石种类不同，分为霞石碧玄岩及白榴碧玄岩等。石龙岩：石龙岩：与其它碱性玄武岩类岩石的重要区别是不含斜长石，但含碱性长石。与其它碱性玄武岩类岩石的重要区别是不含斜长石，但含碱性长石。岩石除主要矿物橄榄石、透辉石和透长石外，有时可出现白榴石。岩石除主要矿物橄榄石、透辉石和透长石外，有时可出现白榴石。钾玄岩与钾玄岩系列：钾玄岩与钾玄岩系列：钾玄岩：钾玄岩：（Shoshonite）：化学成分上）：化学成分上SiO2K2O/Na2O0.5，Fe2O3/FeO比值较高，而比值较高，而TiO2较较低，可以出现低，可以出现Ne标准矿物分子。斑晶矿物有橄榄标准矿物分子。斑晶矿物有橄榄石、单斜辉石和斜长石，其中单斜辉石富石、单斜辉石和斜长石，其中单斜辉石富Ca而贫而贫Ti和和Fe，常具环带结构，斜长石为拉长石，常具有，常具环带结构，斜长石为拉长石，常具有透长石边缘。基质主要由透长石、斜长石和单斜辉透长石边缘。基质主要由透长石、斜长石和单斜辉石组成，常含玻璃质。石组成，常含玻璃质。细碧岩：细碧岩：是基性喷出岩的一种特殊类型，以钠长石和绿泥是基性喷出岩的一种特殊类型，以钠长石和绿泥石矿物组合及较高的石矿物组合及较高的NaNa2 2O O含量为特征，有的可见基性斜长含量为特征，有的可见基性斜长石、辉石等交代残余。石、辉石等交代残余。碱性玄武岩与亚碱性玄武岩的主要区别碱性玄武岩与亚碱性玄武岩的主要区别碱性玄武岩碱性玄武岩深灰黑色，结晶程深灰黑色，结晶程度较差度较差比重相对大，地幔比重相对大，地幔包体常见包体常见巨晶常见，碱性长巨晶常见，碱性长石，富石，富Tio2（2%以上），高碱以上），高碱（K2o+Na2O在在5%以上），以上），SiO2较低较低亚碱性玄武岩亚碱性玄武岩深灰色、褐色，结晶程深灰色、褐色，结晶程度较好度较好比重相对小，地幔包体比重相对小，地幔包体少见少见巨晶很少巨晶很少,无碱性长石无碱性长石玄武质岩浆是由玄武质岩浆是由地幔橄榄岩部分地幔橄榄岩部分熔融形成的，这熔融形成的，这方面的证据既有方面的证据既有大量高温高压实大量高温高压实验成果，也有地验成果，也有地质、岩相及岩石质、岩相及岩石化学资料。化学资料。玄武质岩浆的形成玄武质岩浆的形成地幔橄榄岩的概略相图地幔橄榄岩的概略相图地幔橄榄岩的概略相图地幔橄榄岩的概略相图左边点线为地盾区的地热曲线，右边点左边点线为地盾区的地热曲线，右边点线为大洋区的地热曲线（线为大洋区的地热曲线（Wyllie,1970Wyllie,1970）。）。Ga：石榴石；：石榴石；Sp：尖晶石；：尖晶石；Pl：斜长石：斜长石中、酸性熔岩中、酸性熔岩 与花岗岩类侵入岩对应的火山岩与花岗岩类侵入岩对应的火山岩 酸度酸度 碱度碱度 侵入岩侵入岩 火山岩（熔火山岩（熔 岩）岩）中性、钙碱性中性、钙碱性中性、钙碱性中性、钙碱性 闪长岩闪长岩闪长岩闪长岩 （角闪）安山岩（角闪）安山岩（角闪）安山岩（角闪）安山岩 辉石闪长岩辉石闪长岩辉石闪长岩辉石闪长岩 辉石安山岩辉石安山岩辉石安山岩辉石安山岩 石英闪长岩石英闪长岩石英闪长岩石英闪长岩 石英安山岩石英安山岩石英安山岩石英安山岩 中性、钙碱中性、钙碱中性、钙碱中性、钙碱 正长岩正长岩正长岩正长岩 粗面岩粗面岩粗面岩粗面岩 性性性性-碱性碱性碱性碱性 碱性正长岩碱性正长岩碱性正长岩碱性正长岩碱性粗面岩碱性粗面岩碱性粗面岩碱性粗面岩 二长岩二长岩二长岩二长岩 粗安岩粗安岩粗安岩粗安岩 角斑岩（海相火山岩）角斑岩（海相火山岩）角斑岩（海相火山岩）角斑岩（海相火山岩）酸性、钙碱性酸性、钙碱性酸性、钙碱性酸性、钙碱性 花岗岩花岗岩花岗岩花岗岩 流纹岩流纹岩流纹岩流纹岩 黑曜岩黑曜岩黑曜岩黑曜岩 松脂岩松脂岩松脂岩