《巖漿與巖漿作用》課件

巖漿與巖漿作用探索巖漿的形成、特性和在地質(zhì)過程中的重要作用。了解巖漿如何塑造地球表面的地貌特征。巖漿的概念及成因1巖漿的定義巖漿是指在地球內(nèi)部高溫高壓條件下形成的熔融狀態(tài)的天然多相混合物質(zhì)。2巖漿的成因巖漿的主要成因包括地球內(nèi)部的熱能釋放、板塊運動引起的壓力和溫度變化、放射性元素的熱釋放等。3巖漿的組成巖漿由熔融的硅酸鹽礦物、熔融的金屬化合物以及各種氣體成分組成。4巖漿的溫度巖漿的溫度通常在700-1200℃之間,部分巖漿可達到1500℃以上。巖漿的類型與性質(zhì)巖漿類型巖漿根據(jù)其化學成分可分為酸性、中性和堿性三大類。不同類型的巖漿在地質(zhì)作用中扮演著不同的角色。巖漿性質(zhì)巖漿的溫度、粘度和氣體含量等性質(zhì)決定了其在地殼中的運移方式和形成的巖石類型。這些性質(zhì)受到巖漿成分的影響。巖漿分異在巖漿形成和上升過程中,會發(fā)生不同成分的礦物分離,形成不同類型的巖石。這個過程稱為巖漿分異。巖漿結晶隨著溫度降低,巖漿中的礦物逐步結晶,最終形成各種巖石類型。結晶過程中巖漿的組成也會發(fā)生變化。巖漿的形成條件溫度巖漿的形成需要足夠高的溫度,一般在800-1200攝氏度之間。地球內(nèi)部高溫的源泉主要來自于地球核心釋放的熱量和放射性元素的熱量釋放。壓力巖漿的形成和分異需要足夠的壓力,高壓有利于巖漿的融化和礦物的分異。地球內(nèi)部的壓力主要來自于重力壓力和地球內(nèi)部動力作用。成分巖漿的成分主要包括硅、鋁、鈣、鈉、鉀等主量元素,以及鐵、鎂、鈦等微量元素。不同成分的巖漿有不同的熔點和粘度。流體成分巖漿中含有大量的氣體成分,如水汽、二氧化碳、氯化物等,這些流體成分對巖漿的性質(zhì)和噴發(fā)行為有重要影響。巖漿的運移機制1對流傳輸巖漿在地球內(nèi)部對流運動,不斷向上運移。2壓力差驅動地球內(nèi)部存在的壓力差是巖漿運移的重要動力。3巖漿房膨脹巖漿房內(nèi)壓力升高,促進巖漿向周圍環(huán)境運移。4地殼破裂地殼斷裂破壞,為巖漿提供上升通道。巖漿從地球內(nèi)部向地表運移的過程是一個復雜的物理化學過程,受到多種因素的影響和驅動。對流、壓力差、巖漿房膨脹以及地殼破裂等機制共同作用,推動著巖漿不斷向上運移并最終噴發(fā)或侵入地表。巖漿的分異作用物理分異巖漿在上升和冷卻過程中會發(fā)生物理上的分異作用,如晶體和熔體的分離、密度和粘滯度的差異分離等,形成各種巖漿成分的分異?；瘜W分異巖漿在上升和冷卻過程中會發(fā)生化學上的分異作用,如元素在不同礦物中的差異富集、同位素組成的分異等,形成不同化學成分的巖漿。物理化學分異物理分異和化學分異往往協(xié)同進行,產(chǎn)生更復雜的分異作用,形成多種不同特征的巖漿類型。巖漿的固結作用巖漿的冷卻固結巖漿在從高溫液態(tài)到低溫固態(tài)的過程中,通過化學反應和物理變化逐步固結,最終形成各種不同性質(zhì)的固態(tài)巖石。形成多種巖石巖漿在固結過程中,可以形成花崗巖、安山巖、玄武巖等各種類型的巖石,這些巖石擁有不同的礦物組成和結構。巖漿的侵入與成礦巖漿在上升過程中,也可能會侵入并在地殼中凝結形成各種巖脈,其中還可能包含有價值的礦產(chǎn)資源。巖漿噴發(fā)的類型1爆發(fā)性噴發(fā)高粘度、富含氣體的巖漿噴發(fā)時,通常伴有強烈的爆炸性噴發(fā),如火山噴發(fā)。2流出性噴發(fā)低粘度、貧氣的巖漿噴發(fā)時,通常表現(xiàn)為平緩的噴發(fā),如玄武巖噴發(fā)。3熔噴式噴發(fā)巖漿在噴發(fā)時呈現(xiàn)出熔漿泉噴涌的狀態(tài),并形成熔噴巖。4噴氣式噴發(fā)主要伴隨大量的火山氣體噴發(fā),通常沒有熔漿流出。巖漿噴發(fā)的特征高溫噴發(fā)巖漿噴發(fā)時會釋放大量高溫流體和碎屑物質(zhì),溫度可達1000°C以上。劇烈爆發(fā)巖漿噴發(fā)通常伴有劇烈爆發(fā),會產(chǎn)生巨大的沖擊波和火山灰云。伴生氣體火山噴發(fā)時會大量釋放CO2、SO2、H2S等有毒氣體,嚴重危害周邊環(huán)境?；鹕交页练e火山噴發(fā)產(chǎn)生的大量火山灰會在周圍廣泛沉積,嚴重破壞當?shù)厣鷳B(tài)?；鹕絿姲l(fā)的危害與防治潛在危害火山噴發(fā)可能造成山體崩塌、泥石流、火山彈等直接危害。還可能導致灰塵、碎屑物質(zhì)飛散,影響航空交通和周邊環(huán)境。次生災害火山噴發(fā)后,可能引發(fā)地震、洪水、土壤污染等次生災害,危害更廣泛持久。這些后果需要長期的預防和恢復措施。防災減災加強火山監(jiān)測預報,及時發(fā)布預警信息。編制應急預案,準備必要的防護設備。對危險區(qū)域實施疏散轉移和管控。社區(qū)參與提高公眾對火山災害的認知和應對意識,動員社區(qū)共同參與防災減災工作,增強自救互救能力。巖漿侵入作用定義巖漿侵入作用是指熔融的巖漿在地殼內(nèi)部通過各種方式侵入已有的巖石并凝固成新的巖體的過程。特點巖漿侵入作用具有隆起地表、改變地貌、接觸變質(zhì)等特點,對地質(zhì)構造和礦產(chǎn)資源形成都有重要影響。類型巖漿侵入的主要類型包括巖脈、巖株、巖床等,根據(jù)其幾何形態(tài)和侵入方式不同。意義巖漿侵入作用是研究地殼演化、板塊構造、巖石成因等地質(zhì)過程的重要依據(jù)。巖漿侵入的類型巖漿噴發(fā)侵入巖漿從地下噴發(fā)到地表形成各種巖漿噴發(fā)型侵入巖體。如巖漿噴泉、巖漿柱、巖漿體等。巖漿洞穴侵入巖漿從地下沿斷裂等通道沿地表或地下巖層穿入形成各種巖漿洞穴侵入巖體。巖漿侵入巖體大量巖漿冷卻后在地下形成各種大型巖漿侵入巖體。如花崗巖質(zhì)巖漿侵入體。從巖漿侵入作用看地殼結構巖漿侵入作用對地殼結構有著重要影響。大型巖漿體的侵入會造成地殼隆起、斷裂和擠壓變形,形成復雜的地殼構造。侵入巖體的分布和形態(tài)也反映了地殼的內(nèi)部結構和變形特征。通過對比研究不同地區(qū)的巖漿侵入體,可以推斷地殼的整體構造格局。巖漿侵入作用的時間順序1巖漿侵入前地殼發(fā)生伸展或收縮，產(chǎn)生斷裂和破裂。2巖漿侵入中巖漿沿斷裂裂隙上升侵入地表或地表下。3巖漿侵入后巖漿冷卻固結形成侵入巖體。巖漿侵入作用按照時間順序可分為三個階段：巖漿侵入前的地殼破裂階段、巖漿侵入中的上升與注入階段、以及巖漿侵入后的冷卻固結階段。這一時間順序反映了整個巖漿侵入過程的演化規(guī)律。巖漿侵入作用的地球化學意義元素遷移與富集巖漿侵入作用推動了地殼內(nèi)部化學元素的遷移和富集,形成礦產(chǎn)資源。同位素特征巖漿侵入作用留下了穩(wěn)定同位素的記錄,可以揭示地質(zhì)歷史演化過程。巖漿分異巖漿侵入過程中的分異作用,決定了侵入巖的成分和性質(zhì)。地殼生長長期的巖漿侵入活動是地殼不斷增厚和穩(wěn)定的重要機制。巖漿侵入作用與礦床形成礦物富集巖漿侵入作用能夠引起礦物質(zhì)的富集和成礦,形成各種有價值的金屬和非金屬礦床。這些礦物資源為人類生產(chǎn)和生活提供了重要的原料來源。礦產(chǎn)開發(fā)眾多礦產(chǎn)資源都源自于巖漿侵入作用,如銅、鐵、金、銀等金屬礦產(chǎn),以及大理石、花崗巖等非金屬礦產(chǎn)。這些礦產(chǎn)資源為人類工業(yè)和建筑提供了寶貴的原料。地質(zhì)勘探通過對巖漿侵入作用的研究,地質(zhì)學家能夠預測和識別潛在的礦床分布,為礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。巖漿侵入作用與地貌形成高聳山脈巖漿侵入可以形成堅硬的花崗巖山脈,挺拔聳立于大地之上。峽谷斷層巖漿侵入后的快速冷卻,也可能造成地殼的斷裂和崩塌,形成壯麗的峽谷地貌?；鹕降孛踩廴诘膸r漿噴發(fā)而形成的火山地貌,如火山口、火山口湖等,也是巖漿侵入作用的結果。巖漿作用與構造運動1塑造地球表面巖漿侵入和噴發(fā)等巖漿作用塑造了地球表面的地貌和地質(zhì)結構。2影響板塊運動熱量從地球內(nèi)部向外傳導,驅動板塊的運動,導致構造變形。3形成構造山脈板塊碰撞、擠壓、拉張等過程中,巖漿侵入和巖石變質(zhì)形成山脈。4促進地殼更新巖漿作用不斷更新地殼,促進地球內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)和地殼演化。巖漿作用與大陸形成地殼再循環(huán)巖漿作用是地殼物質(zhì)垂直循環(huán)的重要方式,通過巖漿侵入、分離作用,地殼物質(zhì)得以再循環(huán)。這種地殼再循環(huán)過程推動了大陸的持續(xù)生長。物質(zhì)分異巖漿作用引發(fā)的物質(zhì)分異過程,為地殼提供了不同組分的建造材料。這些物質(zhì)在地表、淺表的沉淀和聚集,逐步形成了大陸地殼。構造推動巖漿活動伴隨著地殼的構造變動,如板塊運動、地幔柱上涌等。這些構造變動為大陸的形成和拓展提供了必要的動力和載體。巖漿作用與板塊構造板塊運動驅動力巖漿作用是板塊構造理論的重要依據(jù)之一,板塊的運動和碰撞過程會導致巖漿的形成和噴發(fā)。構造型環(huán)境不同的板塊構造環(huán)境,如俯沖帶、裂谷等,會形成特征不同的巖漿活動和巖石類型?；鹕交顒踊鹕絿姲l(fā)和巖漿侵入是板塊構造活動的表現(xiàn),影響著地球表面的地貌、礦產(chǎn)資源形成。地球演化板塊構造理論解釋了地球歷史上持續(xù)的巖漿活動,是理解地球內(nèi)部過程和地殼演化的關鍵。巖漿作用與地球演化地球形成與演化巖漿活動是地球形成和演化的關鍵過程,塑造了地球的地殼、地幔和地核。板塊構造巖漿作用驅動著板塊構造的持續(xù)運動,造就了多樣的地貌和構造特征?；鹕交顒踊鹕絿姲l(fā)是巖漿上升和地殼破裂的結果,為地球表面帶來持續(xù)的變化。礦物資源巖漿作用造就了各種有價值的礦產(chǎn)資源,為人類文明發(fā)展提供了基礎。巖漿對環(huán)境的影響環(huán)境破壞火山噴發(fā)可以釋放大量灰塵、有毒氣體和熔融物質(zhì),嚴重破壞當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,危害人類健康。氣候變化噴發(fā)產(chǎn)生的灰塵和氣體可以影響全球氣候,如造成短期降溫、酸雨等,對生物圈產(chǎn)生廣泛影響。地質(zhì)災害巖漿侵入可能導致地殼變形、地震和山體滑坡等地質(zhì)災害,威脅人類居住環(huán)境和基礎設施安全。巖漿儲層及其形成條件1巖漿儲層類型巖漿儲層主要包括火山巖儲層、巖漿巖體儲層和巖漿熱液儲層等。2形成條件這些儲層需要在特定的地質(zhì)構造環(huán)境下,經(jīng)歷巖漿侵入、分異等過程才能形成。3地質(zhì)要素形成巖漿儲層需要合適的巖性、孔隙度、構造破碎程度等地質(zhì)要素。4地質(zhì)時期不同時期的巖漿活動會形成不同類型和年代的巖漿儲層。巖漿儲層的勘探技術地震勘探利用地震波傳播特性分析地下構造,可識別潛在的巖漿儲層。優(yōu)點是成本較低、覆蓋范圍廣。電磁勘探測量地下電磁場,可探測高電導率的巖漿儲層。適合于研究火山區(qū)和熱液活動區(qū)。遙感勘探利用衛(wèi)星或飛機遙感數(shù)據(jù),可識別地表地質(zhì)構造和熱異常,為巖漿儲層勘探提供線索。鉆探技術直接鉆探地下,是最有效的巖漿儲層勘探方法,但成本較高。需結合地質(zhì)、地球物理等多學科數(shù)據(jù)綜合分析。巖漿儲層的開發(fā)利用資源勘探利用先進的地質(zhì)勘探技術,如地球物理探測、遙感技術等,精確定位巖漿儲層資源的分布位置和儲量。環(huán)境保護在開采巖漿儲層時,需注重生態(tài)環(huán)境保護,減少對周圍環(huán)境造成的不利影響。能源應用從巖漿儲層中提取的熱能可用于發(fā)電、供暖等,是清潔可再生的地熱能源。礦產(chǎn)利用巖漿儲層中蘊含豐富的金屬和非金屬礦產(chǎn)資源,可廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)。巖漿作用與地熱資源地熱發(fā)電廠巖漿作用在地下產(chǎn)生大量高溫熱量,這些熱量可以被開發(fā)利用,用于地熱發(fā)電,是一種清潔可再生的能源。溫泉資源巖漿作用引起地殼內(nèi)部高溫,當熱水接觸到較冷的地表,便形成溫泉,這些溫泉資源可用于供暖、旅游等用途。地熱資源開發(fā)通過鉆探和提取地下高溫熱水或蒸汽,可以直接利用地熱資源發(fā)電或供暖制冷,是一種清潔高效的可再生能源。巖漿作用與礦產(chǎn)資源1成礦作用巖漿作用可以導致各類有價值礦物的富集和沉淀,形成多種類型的礦床。2成礦條件巖漿的成分、溫度、壓力等因素決定了其潛在的成礦能力和礦床的類型。3礦床分類根據(jù)巖漿作用類型,常見有巖漿成礦、接觸成礦和熱液成礦等多種礦床類型。4資源勘探對巖漿過程的深入研究對礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)具有重要意義。巖漿作用與能源資源石油與天然氣巖漿侵入作用可形成構造陷落盆地,為石油天然氣的重要儲層提供了優(yōu)越條件。煤炭資源巖漿侵入作用在煤層中形成的熱量與燃燒作用,是煤炭形成的重要動力源。地熱能資源巖漿活動為地球內(nèi)部熱量提供了來源,是地熱能勘探開發(fā)的基礎條件。鈾礦資源由于巖漿分異作用,可形成鈾礦床,為核能發(fā)電提供重要燃料來源。巖漿作用與人類生活能源供給巖漿作用形成的油氣藏和地熱資源為人類提供了寶貴的能源供給。通過巖漿儲層的勘探開發(fā),能源資源得到大規(guī)模利用,推動了社會的進步。礦產(chǎn)資源巖漿作用形成了豐富多樣的礦產(chǎn)資源,如金屬礦、非金屬礦等,為工業(yè)生產(chǎn)和日常生活提供了重要的原料來源。構筑環(huán)境巖漿作用塑造了山川、河流、丘陵等地形地貌,為人類生活提供了良好的居住和活動環(huán)境。同時,火山噴發(fā)也可能導致重大自然災害。文化發(fā)展巖漿作用形成的獨特地質(zhì)景觀孕育了人類多樣的文化傳統(tǒng),豐富了人類的審美體驗。相關地質(zhì)遺產(chǎn)也成為人類文明發(fā)展的重要見證。巖漿作用的地質(zhì)意義深入理解地球內(nèi)部構造巖漿作用過程中產(chǎn)生的各種巖體和礦物反映了地球內(nèi)部的溫度、壓力和元素分布狀況,為認識地球內(nèi)部結構和演化提供了寶貴信息。解析地球構造發(fā)