火成巖結(jié)構(gòu)分析

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1、第四章火成巖結(jié)構(gòu)成因分析一、巖石的粒度與過冷卻程度巖漿在冷卻到所含礦物的結(jié)晶溫度時并不結(jié)晶，而是在過冷卻的條件下，即是在低于其結(jié)晶溫度的條件下結(jié)晶的。過冷卻溫度：△T=TA-TBTA－液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟睦碚摐囟萒B－晶體析出時巖漿所處的實際溫度巖石粒度的粗細(xì)，主要與巖漿的過冷卻程度、晶體生長速率、成核速率及巖漿的成分、粘度有關(guān)。如果冷卻緩慢，過冷度小，有充分的時間結(jié)晶，則結(jié)晶好；反之，則結(jié)晶不好，或形成玻璃。一、巖石的粒度與過冷卻程度晶體的形成主要與其成核速率和生長速率有關(guān)，成核速率和生長速率曲線并不吻合（圖示）。分析：1、輕度冷卻時（△T＝10～4

2、0℃）:成核速率低、生長速率高，圍繞少數(shù)結(jié)晶中心生長出較大的晶體。代表地下深部巖漿冷卻緩慢的結(jié)晶的環(huán)境，形成中－粗粒結(jié)構(gòu)的巖石。一、巖石的粒度與過冷卻程度分析：2、過冷卻程度較大時(△T＝40～90℃)：成核速率大，出現(xiàn)大量結(jié)晶中心，但生長速率降低，生成較細(xì)粒－隱晶質(zhì)的晶體。代表地殼淺部、近地表或地殼深部在巖漿房邊緣與圍巖接觸，冷卻較快的環(huán)境下結(jié)晶的巖石。一、巖石的粒度與過冷卻程度分析：3、過冷卻程度較強（△T>90℃）時：成核速率很低，生長速率也很低，生成過冷卻的液體－－玻璃質(zhì)或半晶質(zhì)、隱晶質(zhì)，代表地表環(huán)境或很近地表環(huán)境下快速冷卻結(jié)晶的巖石。第三

3、章火成巖結(jié)構(gòu)成因分析二、相體系及其對火成巖結(jié)構(gòu)成因的解釋?熱動力學(xué)概述?相平衡和相律?一元系－SiO2體系?二元固溶體系?二元共結(jié)系1、熱動力學(xué)概述（1）體系與環(huán)境：用熱力學(xué)方法研究某一課題時，首先要確定研究的對象和范圍，為此，人為地將所研究的某一部分物體同周圍物質(zhì)分割開來，作為研究的對象，即稱為“體系”或“系統(tǒng)”；而體系以外周圍鄰近的有限部分物質(zhì)稱為環(huán)境。也就是說體系是以研究為目的而從整體中孤立出來的任何一部分，如巖漿房。體系可進一步分成封閉體系（體系與環(huán)境之間沒有物質(zhì)交換，可有能量傳遞）和開放體系（體系與環(huán)境之間既有物質(zhì)交換，又有能量傳遞）。（

4、2）平衡：就是以其最低能量狀態(tài)同外界條件相一致的體系，也就是說平衡是研究體系內(nèi)處于最小能量條件的狀態(tài)，它沒有自發(fā)地發(fā)生變化的趨勢。體系內(nèi)是否穩(wěn)定，或者說體系內(nèi)是否平衡，均與體系內(nèi)的能量（變化）有關(guān)。一個自然體系總是趨于能量最低狀態(tài)。能量狀態(tài)（EnergyStates）?不穩(wěn)定態(tài):落下或滾落不穩(wěn)定的?穩(wěn)定態(tài):在最低能量狀態(tài)下靜止亞穩(wěn)定的?亞穩(wěn)定態(tài):在低能量狀態(tài)可能的能量障礙物下停止穩(wěn)定的2、相平衡和相律（1）相：是體系中物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和組成都均勻的部分，并可用機械方法將其同其它部分分開的任何部分。如一個巖漿體系中的固相、液相和氣相。（2）相圖：是

5、相平衡圖解，是表達相律的幾何形式，即是以圖解的形式描述體系內(nèi)組分、相和自由度在不同條件下的共生關(guān)系和變化反應(yīng)的特點。通常采用P、T和濃度來描述體系的條件，有T-X圖、P-X圖、P-T圖，等等（3）相律：是表示物理化學(xué)系統(tǒng)中各相間平衡關(guān)系的基本規(guī)律，它表示了平衡體系中自由度（f）、相數(shù)（P）和獨立組分?jǐn)?shù)（C）之間的關(guān)系。f=C+2-p相律相律（（ThePhaseRuleThePhaseRule））f=C+f=C+22-p-pff=自由度是指體系中的可變因素，如溫度、壓力或濃度的數(shù)目，這些因素在一定范圍內(nèi)任意改變，不引起相的改變。例如：H2Opp?=相

6、數(shù)（phasesaremechanicallyseparableconstituents）C=獨立組分?jǐn)?shù)是指能足以構(gòu)成平衡體系中各相所需要的最少組分的數(shù)目。按照獨立組分?jǐn)?shù)目的多少將體系劃分成“一元系”、“二元系”、“三元系”等。2=指影響體系平衡的外界可變因素，如環(huán)境的溫度、壓力。（Usually=temperatureandpressureforusgeologists）巖漿房中的情況－封閉體系?相律：f=C+1f=C+1––pp（影響體系的外界因素只有溫度-1）?巖漿中的獨立組分?jǐn)?shù)（巖漿成分）：SiO2,Al2O3－構(gòu)成硅氧四面體FeO,MgO

7、,MnO－類質(zhì)同象Na2O,K2O－類質(zhì)同象CaO?結(jié)論：同一種巖漿結(jié)晶形成的火成巖中，除副礦物外，最終出現(xiàn)的平衡共生的礦物相數(shù)應(yīng)不多于5種。3、單組分體系斯石英1.ThesystemSiO2a－三相共生（p=3，c=1）柯石英f=c+2-p=0，此時，a點是無變度點。除非引起一個或兩個相的消失，否則a其P-T都不可能發(fā)生變化.液相b－兩相共生b（p=2，c=1）方英石f=c+2-p=1，此時，b點鱗石英是有一個變度的點。4、二元固溶體體系（An－Ab）Plagioclase(Ab-An,NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8)斜長石環(huán)帶結(jié)構(gòu)－－

8、成因解釋（1）相圖組成特點常壓下（P=105Pa），An熔熔體點＝1553℃，Ab熔點＝1118℃，二者以任意比例混合組成