《侵入巖及侵入作用》課件

侵入巖及侵入作用侵入巖是由巖漿在地殼內(nèi)部冷卻凝固而形成的巖石。侵入作用是巖漿在地殼內(nèi)部運(yùn)動和冷卻凝固的過程。什么是侵入巖巖漿在地殼內(nèi)部冷凝形成的巖石巖漿在地殼內(nèi)部緩慢冷卻，結(jié)晶形成的巖石稱為侵入巖。與巖漿在地表或接近地表噴發(fā)形成的噴出巖不同，侵入巖形成于地殼深處。侵入巖的形成過程1巖漿的形成地殼深處的巖石在高溫高壓下發(fā)生部分熔融，形成巖漿。2巖漿的上升巖漿密度小于周圍巖石，向上運(yùn)移至地殼淺層。3巖漿的冷凝巖漿冷卻，逐漸凝固，形成侵入巖。巖漿的成分巖漿的成分主要由二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀等組成。巖漿中二氧化硅的含量對巖漿的粘度和流動性具有重要影響，是決定巖漿類型的重要因素。70%SiO2二氧化硅含量最高，約占50%~75%。15%Al2O3氧化鋁含量次之，約占10%~15%。10%FeO氧化鐵含量約占5%~10%。5%CaO氧化鈣含量約占1%~5%。巖漿的溫度巖漿溫度影響巖漿的粘度、流動性以及結(jié)晶過程。類型溫度范圍基性巖漿1000-1200℃中性巖漿900-1100℃酸性巖漿700-900℃巖漿的流動性巖漿的流動性是指巖漿在一定壓力下流動和變形的能力，影響因素包括溫度、成分和氣體含量。溫度越高，巖漿的粘度越低，流動性越強(qiáng)。成分不同，巖漿的粘度和流動性也有差異。巖漿中氣體含量高，會降低巖漿的粘度，提高流動性。巖漿的凝固過程1冷卻降溫巖漿溫度下降，熱能散失2結(jié)晶過程巖漿中礦物開始結(jié)晶3固態(tài)巖石最終形成侵入巖侵入巖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)巖漿巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)侵入巖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括巖漿冷凝時(shí)形成的各種結(jié)構(gòu)，如斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、流動結(jié)構(gòu)等。花崗巖的結(jié)構(gòu)花崗巖是典型的侵入巖，常具有粒狀結(jié)構(gòu)，由不同大小的礦物顆粒組成。接觸帶結(jié)構(gòu)侵入巖與圍巖接觸部位形成的接觸帶，常具有交代結(jié)構(gòu)，如角巖結(jié)構(gòu)。巖體的形狀和大小巖體形狀巖體形狀多種多樣，受巖漿侵入方式、圍巖性質(zhì)、構(gòu)造應(yīng)力等影響。巖體大小巖體大小差異巨大，從幾平方公里到幾百平方公里不等。典型形狀常見形狀有巖床、巖脈、巖株、巖穹等。巖體的形成機(jī)理巖漿上升巖漿在壓力和浮力作用下，沿著地殼薄弱帶向上移動。巖漿侵入巖漿侵入地層，并與圍巖發(fā)生接觸和相互作用。巖漿冷凝巖漿在侵入過程中逐漸冷卻，并最終凝固成侵入巖體。地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動巖漿侵入后，地殼的構(gòu)造運(yùn)動會對巖體產(chǎn)生影響，使其變形和斷裂。侵入巖的分類1深成巖深成巖在巖漿在地殼深處緩慢冷卻形成，結(jié)構(gòu)致密，礦物結(jié)晶良好。2淺成巖淺成巖在巖漿在地表附近冷卻形成，冷卻速度較快，礦物結(jié)晶較小。3噴出巖噴出巖是巖漿噴出地表后快速冷卻形成，結(jié)構(gòu)疏松，礦物結(jié)晶細(xì)小或沒有結(jié)晶。侵入巖的結(jié)構(gòu)特征塊狀結(jié)構(gòu)侵入巖體內(nèi)部沒有明顯的結(jié)構(gòu)特征，礦物顆粒均勻分布，呈塊狀。片麻狀結(jié)構(gòu)巖體內(nèi)部礦物顆粒呈定向排列，形成片狀或帶狀結(jié)構(gòu)，常見于深成巖體。斑狀結(jié)構(gòu)巖體中包含較大的礦物晶體，稱為斑晶，周圍包裹著較小的礦物晶體。氣孔結(jié)構(gòu)巖體中存在氣孔，由巖漿冷卻過程中氣體逸出形成，常見于淺成巖體。侵入巖的礦物組成主要礦物侵入巖主要由石英、長石、云母等礦物組成。石英是二氧化硅的晶體，硬度高，有玻璃光澤。長石是硅酸鹽礦物，顏色多樣，有解理面。云母是硅酸鹽礦物，具有片狀結(jié)構(gòu)，易于剝離。次要礦物除了主要礦物，侵入巖還含有一些次要礦物，如輝石、角閃石、橄欖石等。這些礦物通常含量較低，但對巖石的性質(zhì)和特征也有一定影響。比如輝石和角閃石是暗色礦物，賦予巖石深色。火成巖的成因類型噴出巖巖漿噴出地表后冷凝形成的巖石，通常具有氣孔、杏仁狀結(jié)構(gòu)，如玄武巖、流紋巖。侵入巖巖漿在地殼深處冷凝形成的巖石，通常具有塊狀結(jié)構(gòu)，如花崗巖、閃長巖。侵入巖的侵入方式巖漿的侵入方式侵入巖的形成方式主要有兩種，一種是巖漿沿著地層裂縫或斷裂帶侵入，形成巖脈或巖墻；另一種是巖漿沿著地層層面侵入，形成巖床或巖蓋。巖漿的流動性巖漿的流動性取決于巖漿的成分、溫度和壓力等因素，巖漿的流動性越高，侵入的距離越遠(yuǎn)，侵入的方式也越復(fù)雜。巖漿的冷卻速度巖漿的冷卻速度會影響侵入巖的結(jié)構(gòu)和礦物組成，冷卻速度越快，晶體越小，結(jié)構(gòu)也越細(xì)粒。侵入巖的侵入時(shí)間絕對年齡放射性同位素測年巖漿冷凝時(shí)間相對年齡地層層序侵入順序侵入巖的侵入時(shí)間是研究地質(zhì)演化過程的重要指標(biāo)。侵入巖的侵位深度侵入巖的侵位深度是指巖漿侵入地殼的深度，直接影響著巖漿的冷卻速度和結(jié)晶程度，進(jìn)而影響著侵入巖的礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。一般來說，侵位深度越深，巖漿冷卻速度越慢，結(jié)晶程度越高，形成的侵入巖巖性更粗粒，結(jié)構(gòu)更完整，構(gòu)造更復(fù)雜。反之，侵位深度越淺，巖漿冷卻速度越快，結(jié)晶程度越低，形成的侵入巖巖性更細(xì)粒，結(jié)構(gòu)更簡單，構(gòu)造更簡單。侵位深度的劃分可以分為三種類型：淺成巖、中深成巖和深成巖。淺成巖是指侵位深度小于5公里，中深成巖是指侵位深度在5公里至10公里之間，深成巖是指侵位深度大于10公里。不同的侵位深度會形成不同的侵入巖類型，例如花崗巖通常是深成巖，而輝長巖則是淺成巖。侵入巖的侵入規(guī)模侵入巖的侵入規(guī)模是指巖體侵入地殼的范圍和體積。侵入規(guī)模的大小直接影響到巖體對周圍巖石的影響程度，以及礦產(chǎn)資源的富集程度。侵入規(guī)模一般用巖體的面積和體積來表示。小規(guī)模中規(guī)模大規(guī)模侵入規(guī)模的大小直接影響到巖體對周圍巖石的影響程度，以及礦產(chǎn)資源的富集程度。侵入巖的侵入順序1先侵入巖巖漿首先侵入地殼，形成最早的侵入巖。2后侵入巖巖漿后來侵入地殼，形成較晚的侵入巖。3多期侵入巖漿多次侵入，形成多個(gè)侵入巖體。侵入巖的侵入順序是指巖漿侵入地殼的先后順序。不同的巖漿侵入時(shí)間不同，形成的侵入巖體也不同。先侵入巖的巖漿先侵入地殼，后侵入巖的巖漿后侵入地殼。多期侵入是指巖漿多次侵入地殼，形成多個(gè)侵入巖體。侵入巖的接觸作用熱接觸變質(zhì)侵入巖與圍巖接觸，高溫巖漿使圍巖發(fā)生變質(zhì)，形成接觸變質(zhì)帶。交代作用巖漿中的揮發(fā)份與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變圍巖的礦物成分?；旌献饔脦r漿與圍巖發(fā)生混合，形成新的巖石類型。侵入巖的熱液作用11.礦物沉淀熱液溶液中的金屬元素冷卻后，以礦物形式沉淀，形成礦脈，可形成金銀銅等礦產(chǎn)資源。22.蝕變作用熱液溶液與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變圍巖的礦物成分，形成新的礦物組合。33.礦體形成熱液溶液在巖石裂隙中沉淀，形成礦體，如金礦、銅礦、鉛鋅礦等。侵入巖的變質(zhì)作用熱力變質(zhì)侵入巖的熱量使周圍巖石發(fā)生變質(zhì)，形成接觸變質(zhì)帶。壓力變質(zhì)侵入巖的壓力使周圍巖石發(fā)生變形，形成動力變質(zhì)帶?；瘜W(xué)變質(zhì)侵入巖的化學(xué)成分與周圍巖石發(fā)生反應(yīng)，形成交代變質(zhì)帶。侵入巖與構(gòu)造的關(guān)系侵入巖的形成與地殼構(gòu)造運(yùn)動密切相關(guān)。地殼運(yùn)動導(dǎo)致地層褶皺、斷裂，為巖漿提供了上升通道。巖漿沿著斷裂帶侵入，形成沿?cái)嗔褞Х植嫉膸r體，如巖墻、巖脈等。侵入巖的分布反映了地殼的構(gòu)造格局，例如，巖漿活動頻繁的地區(qū)往往是地殼活動強(qiáng)烈的區(qū)域。侵入巖的侵入可以改變地殼的應(yīng)力狀態(tài)，從而影響地殼的構(gòu)造運(yùn)動。侵入巖與成礦的關(guān)系礦床類型侵入巖體與各種類型的礦床密切相關(guān)，比如，巖漿熱液礦床、變質(zhì)熱液礦床，以及與侵入巖有關(guān)的沉積礦床。礦床形成侵入巖體形成過程中的熱液活動，可將金屬元素帶到圍巖中，形成礦床。侵入巖體的冷卻過程可形成具有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦物。侵入巖的分布特點(diǎn)侵入巖在地殼中的分布范圍很廣，從大陸內(nèi)部到海洋邊緣，從高山到平原，都有侵入巖的分布。侵入巖的分布與地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)，通常與造山運(yùn)動有關(guān)。在全球范圍內(nèi)，侵入巖主要分布在以下地區(qū):1.環(huán)太平洋火山地震帶：該地區(qū)是全球最大的火山地震帶，也是侵入巖分布最密集的地區(qū)之一。2.地中海-喜馬拉雅火山地震帶：該地區(qū)也是一個(gè)重要的侵入巖分布區(qū)，特別是阿爾卑斯山脈、喜馬拉雅山脈等地。3.大西洋中脊：該地區(qū)是全球最大的洋中脊，也是侵入巖分布的重要區(qū)域。侵入巖的工程地質(zhì)特征高強(qiáng)度和耐久性侵入巖通常具有高強(qiáng)度和耐久性，使其成為建筑材料的理想選擇。節(jié)理和裂隙侵入巖可能存在節(jié)理和裂隙，這些結(jié)構(gòu)可能會影響巖石的穩(wěn)定性和承載能力。地下工程侵入巖的堅(jiān)固性使其成為隧道、地下室和礦井的理想巖體。潛在的工程風(fēng)險(xiǎn)侵入巖的節(jié)理、裂隙和風(fēng)化程度可能會導(dǎo)致工程風(fēng)險(xiǎn)，例如滑坡或崩塌。侵入巖的勘探方法1地質(zhì)調(diào)查通過野外地質(zhì)調(diào)查，收集巖體特征數(shù)據(jù)。2地球物理勘探利用地震波、電磁波等物理方法探測地下巖體。3地球化學(xué)勘探分析巖體中化學(xué)元素的含量和分布規(guī)律。4鉆探取樣獲取巖芯樣品，進(jìn)行巖性、結(jié)構(gòu)、礦物等分析。侵入巖的開采利用11.建筑材料侵入巖堅(jiān)固耐用，是建筑材料的重要來源，包括房屋、橋梁和道路等。22.裝飾石材花崗巖、大理石等侵入巖，具有獨(dú)特的紋理和顏色，是理想的裝飾材料。33.工業(yè)原料侵入巖富含多種礦物，是冶金、化工等行業(yè)的寶貴資源。侵入巖的環(huán)境地質(zhì)問題礦山開采侵入巖礦山開采會對周圍環(huán)境造成一定的影響，例如，破壞地表植被、污染水體等。因此，在進(jìn)行侵入巖礦山開采時(shí)，必須做好環(huán)境保護(hù)工作。水庫建設(shè)侵入巖中往往存在一些裂隙和節(jié)理，這些裂隙和節(jié)理可能會導(dǎo)致水庫滲漏，造成水資源的浪費(fèi)，甚至引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。侵入巖研究的意義地質(zhì)研究侵入巖提供關(guān)于地球內(nèi)部過程的信息，有