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3.内力地质作用的一般特征(10')

(1)内力地质作用的概念及主要类型。

地质作用:地质作用就是形成和改变地球的物质组成,外部形态特征与内部构造的各种自然作用。

内力地质作用以地球内能为能源并主要发生在固体地球内部,包括岩浆作用、构造作用、地震作用、变质作用、地球各层圈相互作用。

(2)岩浆作用、变质作用、构造运动的一般概念及基本类型、特征。

岩石分类:由一种以上矿物组合形成的固体,按形成方式分,岩石分为三大类:岩浆岩、变质岩、沉积岩。岩浆岩占地壳岩石体积的64.7%,沉积岩占7.9%,变质岩占27.4%(火>变>沉)。

① 岩浆作用

一般概念

岩浆作用是指岩浆发育、运动、冷凝固结成为火成岩的作用。它包括喷出作用侵入作用

喷出作用

  • 喷出作用:岩浆喷出地表,冷凝固结的过程,称为喷出作用,又称火山作用。它伴随着地下大量物质在很短时间内上涌,向外喷发释放。
  • 火山喷发方式:一种是岩浆沿管状通道上升,从火口中喷发,称为中心式喷发;另一种是岩浆沿地壳中裂缝喷出,称为裂隙式喷发。

侵入作用

  • 侵入作用: 深部岩浆向上运移,侵入周围岩石,在地下冷凝、结晶、固结成岩的过程,称为侵入作用。其形成的岩石,称为侵入岩。
  • 侵入岩的产状
    1. 岩墙: 也称岩脉,呈狭长形的侵入体.它是岩浆沿围岩的裂缝挤入后冷凝形成的。
    2. 岩床: 围岩为成层的岩石,岩浆顺围岩的层间空隙挤入,扩展后、冷凝,固结成岩,其厚度常为数米到数百米。
    3. 岩盆与岩盖: 围岩为近于水平延伸的成层的岩石,侵入体的展布与围岩的成层方向大致吻合,侵入体的中间部分略向下凹,似盆状,称为盆;如果侵入体底平而顶凸,延伸方向与围岩的成岩方向大致平行,似蘑菇状者,称为岩盖。
    4. 岩株: 横截面积为数十平方千米以内的侵入体,其形态不规则,与围岩的接触面不平直。边缘常有规模较小,形状规则或不规则的分支侵入体贯入围岩之中。
    5. 岩基: 规模极大的侵入体。其形态不规则,通常沿一个方向延伸,边界弯曲,其边缘常以规模较小的岩株或岩脉形式穿插到围岩中。岩基主要由英岗岩组成。
    6. 捕虏体: 岩浆在侵入作用过程中所捕获的围岩碎块,其形状和大小不一,由于在围岩崩落时发生移动,其构造方向与围岩整体的构造方向常不一致。

岩浆、喷出岩和侵入岩的分类

一般根据SiO₂含量对岩浆进行分类。岩浆中SiO₂含量越高,黏性越大

岩浆类型 超基性岩浆 基性岩浆 中性岩浆 酸性岩浆
SiO₂含量范围 < 45% 45%-52% 52%-65% > 65%

代表性岩石:

  • 喷出岩:
    • 超基性喷出岩:科马提岩
    • 喷出岩基性喷出岩:玄武岩
    • 中性喷出岩:安山岩
    • 酸性喷出岩:流纹岩
  • 侵入岩:
    • 超基性侵入岩:橄榄岩
    • 基性侵入岩:辉长岩
    • 侵入岩中性侵入岩:闪长岩
    • 酸性侵入岩:花岗岩

世界火山的分布

  1. 环太平洋火山带;
  2. 地中海-印度尼西亚火山带;
  3. 洋脊火山带;
  4. 红海沿岸与东非火山带。

火成岩(即岩浆岩)

  • 火成岩的主要矿物: 橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。

  • 火成岩的结构及主要类型

    • 火成岩的结构是指火成岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、形态及晶粒间的相互关系。它能反映岩浆结晶的冷凝速度、温度和深度。
    • 按照矿物晶粒的大小,将火成岩的结构分为粗粒(粒径>5mm)、中粒(粒径1-5mm)、细粒(粒径<1mm)。这些结构用肉眼均可识别,统称为显晶质结构。
    • 按照矿物颗粒之间的相对大小,分为等粒结构及不等粒结构。
    • 在不等粒结构中,其中粗大者称为斑晶,其晶形完整。细小者称为基质,其晶形多不规则。如果基质为显基质,且基质的成分与斑晶的成分相同者,称为似斑状结构。如果基质为隐晶质或非晶质者,则称为斑状结构。
  • 火成岩多样化的原因

    • 同化作用: 同化作用指岩浆熔化围岩,将围岩改变成为岩浆的一部分,即巨量高温熔融体熔化周围规模较小的先存低温物体。同化作用的规模和程度受岩浆的成分、温度、规模以及围岩的规模和性质控制。
    • 混染作用: 岩浆规模不够大,不足以吞噬围岩,导致围岩对岩浆的明显化学反应,从而改变岩浆的成分。
    • 同化混染作用: 岩浆熔化围岩,将围岩改变成为岩浆的一部分。同时,因岩浆体积不够大,不足以完全吞噬围岩,导致围岩对岩浆的明显化学反应,从而改变岩浆的成分。这一现象称为同化混染作用。
    • 结晶分异作用: 岩浆在冷凝过程中,按一定规律依次结晶出不同矿物的过程。熔点高比重大的矿物先结晶,导致岩浆成分不断变化。
    • 岩浆结晶出的岩石顺序: 超镁铁岩(橄榄岩)--> 镁铁岩(辉长岩)--> 中性岩(闪长岩)--> 酸性岩(花岗岩)--> 伟晶岩。
    • 鲍温反应系列: 简称反应系列。岩浆在结晶作用过程中,由于物理化学条件的改变,先析出的矿物与岩浆发生反应,鲍温反应系列使矿物成分发生变化,产生新的矿物。

鲍温反应系列

② 变质作用

一般概念

变质作用,岩石基本处于固态状态下,受到温度、压力和化学活动性流体的作用,发生矿物成分、化学成分、岩石结构构造的变化,形成新的结构、构造或新的岩石与矿物的地质作用,称为变质作用。经历变质作用后形成的岩石称变质岩。变质岩形成后还可经历新的变质作用过程,有的变质岩是多次变质作用的产物。

基本类型

  1. 接触变质作用由岩浆活动引起的,发生在火成岩与围岩接触带范围的变质作用,称为接触变质作用。按照变质过程中有无交代作用,可分为接触热变质作用和接触交代变质作用。
  2. 区域变质作用: 是指在广大范围内由温度、压力以及化学活动性流体等多种因素引起的变质作用。区域变质作用中,温度和压力总是联合作用的。
  3. 混合岩化作用: 当区域变质作用进一步发展,特别是在温度很高时,岩石受热而发生部分熔融并形成酸性成分的熔体,同时由地下深部也能分泌出富含钾、钠、硅的热液。这些熔体和热液沿着已形成的区域变质岩的裂隙或片理进行渗透、扩散、贯入甚至和变质岩发生化学反应,以形成新的岩石,这种作用即为混合岩化作用。
  4. 动力变质作用: 是由于地壳运动的影响,岩石在强烈定向压力下发生变化的一种变质作用。多分布在大型断裂带附近。

变质岩

  1. 变质岩的类型

    1. 接触变质作用
      • 接触热变质作用:角岩、斑点角岩、大理岩、石英岩
      • 接触交代变质作用:矽卡岩
    2. 区域变质作用:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩

    3. 混合岩化作用:混合花岗岩

  2. 变质岩的结构及主要类型: 火成岩和沉积岩的结构通过变质作用可以全部或部分消失,形成变质岩特有的结构,主要有变晶结构、变余结构、碎裂结构、交代结构。

    • 变晶结构: 指岩石在固体状态下,过重结晶或变质结晶而形成的结构。它表现为矿物形成、长大而且晶粒相互紧密嵌合。变晶结构的出现标志着火成岩及沉积岩中特有的非晶质结构、碎屑结构及生物骨架结构趋于消失,并伴随着物质成分的迁移和新矿物的形成。
    • 变余结构: 指变质程度不深时残留的原岩结构。如变余斑状结构;变余砾状、砂状结构。

③ 构造运动

一般概念

由地球内动力引起岩石圈地质体变形、变位的机械运动。

基本类型

  1. 水平运动(造山运动)

    水平运动是地壳或岩石圈块体沿水平方向的移动。有三种基本方式:①相邻块体背向分离;②相邻块体相向汇聚;③相邻块体剪切错开。剪切、错开的相邻块体既不分离,也不汇聚。同一地区,有时挤压,有时拉伸,有时走滑。水平运动往往会导致岩层的弯曲和断裂

  2. 垂直运动(升降运动)

    垂直运动是相邻块体或同一块体的不同部分做差异性上升或下降,使某些地区上升成为高地或山岭,另一些地区下降为盆地或平原。“沧海桑田”是古人对地壳垂直运动的一种表述。实际上,垂直运动不仅能使沧海变为桑田而且能使大海变为高山。垂直运动也能导致岩层的弯曲和断裂