火成巖巖石學(xué)

前言

火成巖，又名巖漿巖，是構(gòu)成固體地球的主要巖類之一。近二十余年，隨著國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家對大洋中脊、板內(nèi)、島弧、陸緣活動帶、陸一陸碰撞帶、裂谷帶以及地幔柱地球動力學(xué)的研究，火成巖巖石學(xué)也相應(yīng)地取得了重要研究進(jìn)展。特別是由美國國家科學(xué)基金會、地質(zhì)調(diào)查局和能源部聯(lián)合提出，并實施的為期30年（1990～2020年）的“大陸動力學(xué)計劃”，以及由歐洲16國針對大陸成因與演化開展的“歐洲探測”計劃，凸顯了有關(guān)火成巖知識和研究的關(guān)鍵性。當(dāng)今的地球科學(xué)已發(fā)展為地球系統(tǒng)科學(xué)，人們更加關(guān)注全球變化與地球各圈層相互作用及其變化的研究，關(guān)注地球內(nèi)部深層過程與巖石圈動力學(xué)。巖漿是地球各圈層之間物質(zhì)和能量交換的“使者”。火成巖，特別是火成巖中的深源巖石包體是揭示巖石圈深部性狀的“窗口”，通過對其研究可以獲取殼幔結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、熱狀態(tài)等深部信息，反演殼幔深部過程。在火山活動中，地球內(nèi)部活動過程與水圈、大氣圈的外部流體有著十分顯著的相互作用，會產(chǎn)生氣候變化，并對生物圈產(chǎn)生巨大影響。由火成巖組成的巨大隕石體，在其撞擊地球過程中，更造成地球歷史上氣候與生物進(jìn)化的巨變。因此，地球科學(xué)中許多熱點和前沿問題，如巖漿活動與全球構(gòu)造、巖石圈減薄與大規(guī)模成礦、早期地幔的組成與演化等，都需要火成巖巖石學(xué)的知識。資源、環(huán)境與人類社會可持續(xù)發(fā)展是擺在地球科學(xué)工作者面前的重要使命，對火成巖巖石學(xué)的研究將是其中十分重要的環(huán)節(jié)。更深層次地研究巖漿形成和演化、巖漿作用和構(gòu)造環(huán)境的關(guān)系，甚至將地球上火成巖的特征、成因和分布與月球和其他行星上的火成巖進(jìn)行對比，將是長期的研究主題和方向。隨著分析測試高新技術(shù)的開發(fā)和運用，以及實驗巖石學(xué)的發(fā)展，相信火成巖巖石學(xué)的發(fā)展會更加迅猛?！盎鸪蓭r巖石學(xué)”是地質(zhì)學(xué)各專業(yè)本科教學(xué)的一門重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。長期以來，南京大學(xué)地球科學(xué)系巖礦教研室十分重視該課程的建設(shè)、教材編寫和教材內(nèi)容更新工作，有較好的基礎(chǔ)和教學(xué)、科研水平。由孫鼐、彭亞鳴主編的《火成巖石學(xué)》教材于1985年由地質(zhì)出版社出版，并在1987年獲國家優(yōu)秀教材獎。巖礦教研室前輩老師們在“火成巖石學(xué)”教學(xué)方面付出了大量的心血和汗水。

內(nèi)容概要

本書是為地質(zhì)學(xué)各專業(yè)本科生專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)而編寫的教材。書中系統(tǒng)介紹了火成巖巖石學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，并吸收了當(dāng)前國內(nèi)外火成巖巖石學(xué)研究的最新成果，將形成火成巖多樣性的各種巖漿作用過程、巖漿作用與構(gòu)造環(huán)境的關(guān)系、巖漿作用對成礦的制約等內(nèi)容融入其中，突出了巖類學(xué)與巖理學(xué)的結(jié)合，同時融入了編者在火成巖巖石學(xué)教學(xué)和科研方面的體會，希望幫助學(xué)生“感興趣、會鑒定、懂原理、欲探索”。本書內(nèi)容豐富，取材新穎，層次分明，結(jié)構(gòu)合理，既能幫助學(xué)生掌握火成巖的基本理論和基礎(chǔ)知識，還能幫助學(xué)生深入認(rèn)識巖漿作用過程等。    本書可作為全日制大學(xué)本科生的教材，也可供從事礦物學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)、大地構(gòu)造學(xué)、同位素地質(zhì)學(xué)、實驗巖石學(xué)等方面科研人員參考使用。

書籍目錄

前言緒論  第一節(jié)  巖石、巖石學(xué)、火成巖巖石學(xué)的基本概念    一、巖石    二、巖石學(xué)    三、火成巖巖石學(xué)    四、三大類巖石的地質(zhì)特征和演變  第二節(jié)  地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  第三節(jié)  地球上火成巖的分布  第四節(jié)  火成巖研究簡史、意義和方法第一章  火成巖的物質(zhì)成分  第一節(jié)  巖漿的基本概念  第二節(jié)  巖漿的性質(zhì)    一、巖漿的溫度    二、巖漿的黏度    三、巖漿的密度  第三節(jié)  火成巖的化學(xué)成分    一、火成巖的基本化學(xué)組成    二、火成巖化學(xué)類型和巖石系列的劃分  第四節(jié)  火成巖的礦物成分    一、火成巖的基本礦物組成    二、火成巖造巖礦物的分類  第五節(jié)  火成巖化學(xué)成分和礦物成分的關(guān)系  第六節(jié)  常見的火成巖礦物及其成巖意義    一、橄欖石族    二、輝石族    三、角閃石族    四、云母族    五、長石族    六、似長石和沸石    七、石英……第二章  火成巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造第三章  火成巖的產(chǎn)狀與巖相第四章  火成巖微量元素和同位素地球化學(xué)第五章  火成巖相平衡和相圖第六章  火成巖的分類和命名第七章  超基性（超鎂鐵質(zhì)）巖類第八章  基性巖類第九章  中性巖類第十章  酸性巖第十一章  堿性巖及其相關(guān)巖石第十二章  火山碎屑巖第十三章  影響火成巖多樣性的因素第十四章  不同構(gòu)造背景的火成巖組合參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

插圖：第四節(jié)  火成巖研究簡史、意義和方法我國戰(zhàn)國時期的《山海經(jīng)》是世界上最早含有礦物和巖石記述的著作。意大利人在16、17世紀(jì)就對火山進(jìn)行了記述。18世紀(jì)，人們對冰島、亞速爾群島、加那利群島、墨西哥、安第斯等地的火山作用有了更多的認(rèn)識。巖石學(xué)作為一門獨立學(xué)科出現(xiàn)始于18世紀(jì)末。此后，經(jīng)歷了幾個發(fā)展時期。在18世紀(jì)末到19世紀(jì)初，對巖石的研究主要是野外觀察和肉眼鑒定，這期間積累了大量關(guān)于巖石的初步知識。這個時期在巖石學(xué)發(fā)展史上稱為顯微鏡前時期。Young（2003）將這一時期細(xì)分為“奠基期”（foundational era，主要是火山記述）和“原始期”（primitive era，涉及花崗巖、玄武巖水成論和火成論的爭辯以及火成巖的分類）。1828年偏光顯微鏡出現(xiàn)后，英國的索爾貝（H.C. otby）將巖石制成薄片用偏光顯微鏡進(jìn)行觀察；隨后有很多學(xué)者也用這種方法進(jìn)行研究，并相繼出版了一些巖石薄片研究方法的專門著作，如德國齊克爾在1866年《描述巖石學(xué)教科書》的問世，齊克爾1873年出版的《礦物和巖石在顯微鏡下特征》和羅森布施的《巖相學(xué)主要礦物在顯微.鏡下結(jié)構(gòu)》等，于是開始了利用顯微鏡研究巖石的新時期。偏光顯微鏡的應(yīng)用給巖石學(xué)的研究打開了新局面，為以后巖石學(xué)的全面發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，這一時期持續(xù)了近70年，在巖石學(xué)史上稱為顯微鏡時期（microscope era）。這個時期在巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類以及成因理論等方面的研究都有了進(jìn)一步的發(fā)展。從19世紀(jì)末、20世紀(jì)初開始，由于自然科學(xué)的迅速發(fā)展，巖石學(xué)已結(jié)合礦物學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)、物理化學(xué)、地球物理學(xué)及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等開展研究并取得重大進(jìn)展，如克拉克與華盛頓等合作研究從地表至10（1mi≈1.609km）深處物質(zhì)的平均成分，發(fā)表了《火成巖平均成分》、《地殼成分》等重要著作，創(chuàng)造了CIPW巖石化學(xué)計算法；挪威巖石學(xué)家福格特用礦渣作材料進(jìn)行高溫熔融實驗，說明硅酸鹽中的共熔關(guān)系，確定礦物的結(jié)晶順序并把它運用于天然巖石中；美國巖石學(xué)家鮑溫在1928年發(fā)表《火成巖的演化》，提出鈣堿性巖漿中礦物析出的反應(yīng)系列及其原理，即“鮑溫反應(yīng)原理”，奠定了巖漿分異作用理論基礎(chǔ)。這一時期常被稱為顯微鏡后時期?！痀oung（2003）將這一時期細(xì)分為“實驗期”（experoimental era）和“地球化學(xué)期”（geochemical era）。

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《火成巖巖石學(xué)》是由科學(xué)出版社出版的。

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