土木工程地质教案 - 图文

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§1.2 岩浆岩(又名火成岩)

岩石:用通俗的话来讲,就是石头。它是在地壳中按一定规律,由一种或几种矿物共生组合在一起所形成的天然集合体。

根据岩石的成因类型,地质学家对岩石进行了分类,包括以下几种: 1.岩浆岩(火成岩)

被称为岩浆的炽热液体,自地下深处上升,由于温度降低,结晶而成的固体状态。

2.沉积岩

由堆积和压密作用的结果而成。 物质来源:

(1) 由于侵蚀作用,原岩被分解成的碎屑; (2) 生物碎屑,如贝壳;

(3) 被地表水或地下水溶解的物质,后期在过饱和条件下沉淀。 3.变质岩

当温度上升或压力增大,或二者兼有时,由任何类型的原岩形成。 一、 岩浆岩的形成过程 (一) 岩浆和岩浆作用

1. 岩浆

地壳下面存在着的处于高温高压下的,熔融状态的硅酸盐物质被称为岩浆。 2. 岩浆岩

岩浆沿着地壳薄弱带侵入地表或喷出地表,随着温度降低,最终冷凝而成的岩石。

3. 岩浆作用

包括岩浆活动和冷凝的全部过程。

(1) 如果岩浆上升,但没有到达地表,而在地壳中逐渐冷凝,这个过程称

为岩浆的侵入作用;

(2) 如果岩浆上升,沿构造裂隙溢出地表或通过火山口喷出地表而冷凝,这个过程称为岩浆的喷出作用,也称火山作用。 (二) 岩浆及其产状

1. 岩浆岩的类型 (1) 侵入岩

由岩浆的侵入作用形成的岩石。

根据凝结部位距地表的深浅,侵入岩又可分为: ① 深成岩(>3km)

由深处岩浆冷凝而成,其成岩深度可能会向下延伸至许多公里,冷凝之后在侵蚀作用下经过一定地质时期后,深成岩可能会出露于地表。源于如此大的物体热能的消散是非常缓慢的,因此结晶作用也将是缓慢进行的,而冷凝的岩石一般具有粗粒结构。

② 浅成岩(<3km)

一般由被称为岩脉和岩床构成。前者被称为不整合,是因为它们超越了母岩地层;后者被称为整合或假整合,是因为它们沿着层位侵入。尽管浅成岩的冷凝过程比深成岩迅速,但它们的矿物晶体仍较大,一般具有中粒结构。

(2) 喷出岩

由岩浆的喷出作用形成的岩石。 根据喷出的表现形式也可分为: ① 喷出岩(火山岩)

由火山喷发的熔岩流冷凝而成。喷出岩的冷凝比侵入岩更迅速。一般为细粒结构、微晶结构或隐晶结构。

② 火山碎屑岩

由火山喷发的碎屑,后经熔岩粘合而成。 2. 岩浆岩的产状

岩浆岩的产状是指岩浆冷凝后岩体的形态、岩体所占据的空间量以及它与围岩的相互关系。

尽管自然界中火山喷发是猛烈而壮观的事件之一,但据深入研究后不难发现,大部分岩浆仅仅上升到地下某一深度就冷凝了。作为地一深处的岩浆岩物质所表现出的构造形式,我们称之为侵入体。由于侵入体一般位于地下,我们是无法直接看到的,只能当侵入体隆起或遭受侵蚀后,我们才能看到并研究它们,要看到建造这些构造的全过程则需要回到几百万年甚至几亿年以前。切记,这些不同的作用或结果可同时产生,并且可包含基本相同的地球物质。

岩浆岩体产状示意图

参见教材P11 图1-7 (1) 侵入岩的产状

① 岩基,是规模最大的侵入体。如海南岛琼中花岗岩体为一巨大岩基,

出露面积达5000km2;

② 岩株,北京周口店花岗闪长岩体的产状为岩株,平面近圆形,出露面

积约56 km2;

③ 岩盘,如山东济南辉长岩体,底部平坦,顶部拱起,中间厚度大边缘

薄;

④ 岩床,板状侵入体,以厚度稳定为特征。 ⑤ 岩墙和岩脉。 (2) 喷出岩的产状 ① 火山颈;

② 岩钟(火山锥),黑龙江五大莲池的火山群,山西大同的火山群; ③ 岩流(岩被)。

二、 岩浆岩的地质特性

包括岩石的结构、构造及矿物成分,它们都是由岩石形成过程所决定的,又是鉴定岩石的特征。

岩石的结构——指岩石中矿物的结晶程度、晶(颗)粒大小、晶(颗)粒形态及晶(颗)粒之间的相互关系。

岩石的构造——指岩石中矿物在空间的排列与充填方式所反映出来的岩石外貌特征。

(一) 岩浆岩的结构

岩浆岩的结构是划分类型和鉴定岩浆岩的主要依据之一。

影响岩浆岩结构的因素主要有化学成分,凝结过程中的物理化学状态等。 1. 按结晶程度可将岩浆岩结构分为:

(1) 全晶质结构:岩石全部由结晶质矿物组成。

(2) 玻璃质结构:岩石全部由非晶质或玻璃质矿物组成。 (3) 半晶质结构:结晶质、非晶质矿物各半组成的岩石。 2. 按矿物颗粒绝对大小,可分为:

(1) 显晶质结构:矿物颗粒在肉眼下可以分辨。 ① 粗粒结构,粒径>5mm; ② 中粒结构,粒径2~5mm; ③ 细粒结构,粒径0.2~2mm; ④ 微粒结构,粒径<0.2mm。 若粒径>10mm,又称为伟晶结构。

(2) 颗粒非常细小,肉眼下不可分辨,可以在显微镜下看到矿物晶粒,常有瓷状断面。

3. 按矿物颗粒的相对大小,可分为: (1) 等粒结构 (2) 不等粒结构 (3) 斑状及似斑状结构

若岩石中两类矿物晶粒大小悬殊,则大的晶粒矿物称这斑晶,小的称为基质。

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