地球系统科学中的岩浆岩岩石学研究进展
1.发展简史
世界上最早记述矿物岩石的书籍是中国的《山海经》，它是公元前约400年战国初期的著作，书中记载了多种矿物和岩石。
18世纪末期，是岩石学成为一门独立学科的起始期。初期，主要研究的是岩浆岩，到19世纪中叶才开始系统地研究变质岩，而沉积岩直到20世纪初才引起人们的注意，但它的研究发展十分迅速，到20世纪30年代就已发展成了一门独具风格、内容丰富的学科了。
18世纪末到19世纪初期，对岩石的研究途径主要是野外观察和肉眼鉴定。至1828年，由于偏光显微镜的出现和使用，对岩石学的深入发展起了极大的推动作用，使岩石学的研究进入了新阶段，并为后来岩石学的全面发展奠定了基础。直到目前利用偏光显微镜观察与鉴定岩石仍是岩石学研究中一种最基本的方法。
19世纪晚期，费德洛夫旋转台的发明和使用，随后X射线晶体衍射实验的成功，为研究岩石的矿物成分、晶体结构开辟了新天地。
20世纪中期到末期，由于多种近代测试分析方法的完善和应用，使矿物的研究向微量、微区，高速度、高精度的新阶段迅猛发展。矿物有序－无序的研究、矿物地质温压计的探讨、矿物稳定同位素的测定，都直接或间接地为地壳中和壳下物质存在的状态、岩浆的形成和演化提供了有力的证据。目前岩石学的研究，正沿着与矿物学、岩石化学、地球化学、区域岩石学、岩类学、岩理学、实验岩石学和工艺岩石学等多方面彼此联系、相互推进的方向发展。
对于岩石化学，早期和近期都进行了大量的分析，特别是20世纪50年代后，有了较大的发展，创立了各种岩石化学计算方法、岩石化学指数和岩石化学图解，提出了岩石的化学成分分类，从不同的方面揭示了岩石的特征、成因联系、成矿专属性和岩浆岩的共生组合规律。地球化学研究，也为不同火成岩系间主要元素和微量元素的分布和组合的差异、找矿勘探和岩石成因与矿产的形成等方面提供了线索。同位素和稀土元素地球化学的应用，在确定各类岩石的物质来源、生成年代与形成温度上也有了很大的突破。
近20年来，各种新的快速大型集成测试方法的使用、多种边缘学科的相互渗透、计算机的迅猛发展和应用，使海量的区域岩石学、岩类学、岩石地球化学资料的积累和综合整理成为现实，为日益深入研究岩石拓展了新方向，与此同时还产生了许多崭新的理论，因此岩石学正进入一个蓬勃发展的新时期。
2.研究进展
近年岩石学研究重要的进展主要表现在:
大陆岩石圈研究 地震学、地球化学、岩石学等的最新研究成果表明，岩石圈在热状态、化学成分和力学行为等方面具有高度非均匀性。不仅表现为岩石圈性质和结构随深度的变化，而且还反映在不同时代、大陆与海洋以及克拉通和造山带岩石圈结构特征的显著差异上。性质和结构的差异体现了岩石圈形成和长期演化过程的复杂性。不同岩石圈块体之间、岩石圈与深部对流地幔之间普遍存在着相互作用，是稳定克拉通岩石圈遭受改造甚至破坏的深部机制，同时还是地球深、浅部物质交换的重要方式，显著影响着地球深部的对流和地表的构造过程。值得注意的是，由于岩石圈本身定义的模糊性及其厚度的不确定性，地震活动与岩石圈强度之间的关系以及大陆岩石圈演化的规律性等问题仍有待于进一步的研究和探索。
花岗岩成因研究 花岗岩是大陆地壳的重要组成，当前花岗岩研究中的几个重要问题主要集中在:①花岗岩的成因分类;②花岗岩浆起源的温度与压力条件;③结晶分异作用与花岗岩成分变化;④花岗岩成因与壳幔演化;⑤花岗岩形成的构造环境等。总体认为，高分异花岗岩成因类型的确定是比较困难的，在有些情况下甚至不可能准确分类。花岗岩的锆饱和温度和锆石钛温度计可对花岗岩浆形成的温度提供重要信息，但对花岗岩浆起源的压力条件的确定相对困难。花岗岩主要形成于俯冲带或碰撞造山带后造山的拉张构造背景中，在这两种情况下，挥发分和热的加入可使地壳发生部分熔融而形成花岗岩岩浆。
岩浆碳酸岩的研究 通过岩石学，矿物学，岩石分类，C、O、Sr同位素，碳酸岩与矿化的关系，以及实验岩石学、流体包裹体、CO2－H2O－NaCl流体体系性质的研究，对(碱性)碳酸岩的特征、碳酸岩岩浆的来源及成因、岩浆－热液的演化进行了分析和探讨。认为碳酸岩形成至少经历了三个阶段，即岩浆阶段、岩浆期后阶段(气相碳酸岩/岩浆热液阶段)、交代碳酸岩阶段。而作为与碳酸岩在空间和成因上有密切联系的基性岩、超基性岩、碱性杂岩体，则经历了碳酸岩成岩阶段以前的岩浆不混熔作用、结晶分异作用、岩浆结晶作用以及碳酸岩形成之后的围岩蚀变(霓长岩化)作用。
火山射气岩浆喷发研究 射气岩浆喷发是一种特殊类型的火山活动，水在这类火山活动中起着至关重要的作用，其喷发产物———低平火山口和基浪堆积物在中国乃至全世界都很常见(孙谦等，2007)。我国南方北部湾周边第四纪火山区存在大量射气岩浆喷发成因的低平火山口和基浪堆积物。国际上对射气岩浆喷发的研究始于1921年，近几年的研究成果主要集中于基浪堆积物的地质特征、射气岩浆喷发形成的基本条件、喷发过程的动力学机制，以及基浪流的搬运过程等重要问题研究，有待解决的难点是火山区射气岩浆喷发的机制与喷发物搬运运动学。
沉积学研究 当代沉积学研究的最新进展与发展趋势(刘宝珺，王剑等，2002)主要包括:①碎屑岩、碳酸盐岩及混合沉积的环境变化及其演变;②沉积盆地分析与大地构造沉积学;③层序地层学;④冰川事件沉积学;⑤全球变化沉积学;⑥环境沉积学;⑦资源沉积学;⑧生物礁及白云岩成因;⑨碳酸盐岩成岩作用等。上述学科分支研究方向的发展表明，现代沉积学研究具多学科交叉渗透、多种高新技术引用和多领域应用的发展取向。未来沉积学研究将以人类的生存与发展所依托的环境、气候和资源为服务对象。
沉积学的概念发展大致经历了沉积岩岩石学、沉积学、沉积地质学三个阶段。目前，沉积学研究已延伸出层序地层学、事件沉积学、矿床沉积学、实验沉积学、大地构造沉积学、储层沉积学、全球旋回地层学等。将来，沉积学除在大陆动力学、全球变化方面进一步深入发展外，还将与资源和环境密切结合，形成新的学科领域，主要包括资源沉积学、环境沉积学、大陆动力沉积学、全球变化沉积学等，进而为人类生存与发展作出重大的贡献。
碳酸盐岩的分类学研究 Wright(1992)提出了一个更完整的灰岩成因－结构分类体系，把灰岩分为生物作用类、沉积作用类及成岩作用类三大类，即Folk和Dunham所描述的分类均属于沉积作用类。需特别指出的是，在从松散沉积物到已石化为坚硬岩石的成岩过程中，不但灰岩的组构会发生变化，而且组分也会发生变化，从而使灰岩的成因－结构分类变得更加复杂。这方面还存在许多有待进一步研究的问题。梅冥相(2001)提出在应用Wright的分类体系时，有必要在沉积作用类中增加“非正常沉积作用亚类灰岩”;针对许多非礁相地层中发育的由生物礁岩石构成的生物层及生物丘，有必要对生物作用类灰岩进行更进一步的分类。
火山岩中下地壳麻粒岩包体研究 是窥视深部地壳的一个窗口，已成为探索大陆下地壳物质组成和演化最直接的研究对象;下地壳岩石包体一般具有麻粒岩相矿物组合，主体由镁铁质麻粒岩组成，以出现紫苏辉石矿物为标志，下地壳包体的平衡温度为700～1040℃，平衡压力在0.8～1.4GPa之间。在绝大多数地区，基性下地壳包体占优势，其共同特征是低SiO2、高CaO和MgO，过渡族元素和不相容元素含量变化很大，不同构造背景和不同岩石类型的包体同位素成分也有差异，全球各大陆下地壳包体Nd、Pb同位素组成分布具有“块体效应”特征。利用出露于地表的下地壳麻粒岩包体可以探讨下地壳物质组成和成分，建立下地壳物性剖面和岩石圈模型，并可作为幔源岩浆底侵作用的重要判据之一。世界范围内下地壳麻粒岩包体研究也表明，在探讨下地壳的组成特点上，由火山岩中麻粒岩包体和出露的麻粒岩地体两类岩石样品所获得的下地壳组成特点存在比较大的差异，前者较后者反映的下地壳组成更偏基性。下地壳包体的类型与成因对揭示大陆地壳的增生、演化方式以及壳－幔交换作用具有重要的指示意义。
糜棱岩的研究 糜棱岩是一种具有丰富地质信息的载体，在理论和实践上都有着重要的研究意义。近20年来糜棱岩岩石学的研究，主要在显微超微构造、岩石固态流变、动力变质成矿、成岩模拟实验、构造地球化学、造山带运动学和同位素年代学等7个方面，并发现了层次糜棱岩，进行了人工糜棱岩的成岩实验和获得了一批同位素测年新数据。糜棱岩的微观研究，可进一步拓展到壳幔流变学、构造年代学和造山带比较学等新的学科研讨。
世界各国在三大岩类区域地质调查研究情况介绍如下：
1.岩浆岩区的岩石学研究
由于板块构造理论的发展以及微量元素、稀土元素和同位素地球化学方法的应用，使岩浆岩岩石学的研究从岩石的宏观、微观描述阶段，岩石成因和岩石化学及成岩试验阶段，发展到把岩浆作用产物与地质构造环境相结合研究的新阶段。其新的研究方向有如下两个方面：其一对火山岩按结构环境进行分区；其二对花岗岩按板块构造观点进行分类等。如1974年澳大利亚A.J.R.怀特和B.W.卡佩尔首先提出了关于I型和S型花岗岩分类意见，1982年英国W.S.佩切尔提出按大地构造环境划分了五种类型花岗岩类；并将与板块俯冲带相关的岩浆“双带”和热力学、流变学成功地引进到岩石学研究中，深入探讨岩浆生成机制和岩浆作用与地壳演化的关系等。同时，在花岗岩区地质填图的原则及方法亦有了重要变化。如前苏联学者以岩浆建造学说为基础，提出了岩浆建造和岩浆省、火山－深成建造的理论和有关的填图方法原则。英国学者在秘鲁海岸岩基带建立了岩基段超单元－单元的填图方法，建立花岗岩的等级单位体制。这一方法得到了北美地层命名委员会（NACSN,1983）和国际地科联地层委员会国际地层划分分会（ISSC,1987）的肯定。他们运用应变分析方法对花岗岩体进行组构填图，研究岩体的变形构造，并结合区域构造环境和侵位成岩过程研究岩浆运动的性质和花岗岩定位机制。利用以上成果美国学者对内华达山脉岩基进行了侵入体－岩簇－岩套三级等级划分的填图方法研究。
2.变质岩区的变质、变形研究
特别是针对前寒武纪变质地质学的研究，已由过去偏重于岩石学研究的岩性描述阶段、同位素测年阶段，进入到前寒武纪地质构造及年代构造格架探讨地壳演化和地壳结构模式研究阶段。提出了编制相系、变质带的概念，把区域变质作用与大地构造环境和地壳演化阶段产生不同的变质作用类型以及用前寒武纪地质年代学、岩石化学、地球化学方法来研究大陆地壳生长、时代划分、构造演化和成矿作用等，同时认识到与大型构造带（如推覆构造、韧性剪切带等）活动有关的变形和变质作用，对于复杂的区域变质带形成及其展布格局产生重大影响。还开展了对地质事件的变质作用的p-T-t轨迹以及变质体演化过程的研究，进而建立区域地质事件的演化序列和分析地壳演化规律。同时，变质岩区的填图方法也从单一的岩性法填图，发展到岩石－地层法、构造－地层法和构造－岩石法填图，后者也就是在采用岩石－地层法的基础上，加强对构造变形、变质作用和原岩性质等方面的研究。在复杂褶皱区、岩性单一而厚度巨大的假单斜地区和滑断构造发育区，甚至需要采用从构造到地层的相反程序方法。这一转变西方国家早在20世纪40年代末50年代初即已完成，前苏联在20世纪60年代才意识到这个问题，随后也进行了这一转变。目前俄罗斯对中－深变质岩区的1:5万填图已采用对变质杂岩体进行建造填图的方法。
3.沉积岩区的地层学研究
从地层叠覆原理发展到沉积层侧向堆积原理的认识和从传统的统一地层划分概念发展到多重地层划分的概念，成为现代地层学的理论基础。因此而产生当前世界上两种中、大比例尺地质图，一种是以年代地层单位的系为制图单位测编的系图；一种是以岩石地层单位的组为制图单位测编的组图，而后者能更好地反映客观地质体，更具实用性。因而，世界上多数国家都填制组图。
1976年国际地层划分分会（ISSC）出版了《国际地层指南》，对多重地层划分原理、地层术语的定义、地层命名和地层程序规则、正式与非正式岩石地层单位的使用等作了全面、系统的论述，可以说是地层学发展的里程碑。现代沉积学的建立和发展，提出了沉积建造、沉积相、沉积体系以至相模式的概念，并且把沉积作用与大地构造环境联系起来，以板块构造理论为基础，对全球的沉积盆地进行分类和分析不同构造环境中沉积盆地的沉积作用特征，以恢复盆地的演化历史。这就大大地丰富了沉积岩区的研究内容，并对地质填图提出了新的要求。而20世纪80年代层序地层学的提出，为全面综合研究百万年级地层沉积旋回提供了理论格架，是岩石地层学与沉积学相结合的产物，反映了地层学和沉积学相结合发展的必然趋势，对沉积岩区地质填图方法的改进有着实际意义和重要作用。
综上所述，现代地质科学的进步，正在冲击和改变着传统的地质填图方法。但是，值得提出的是，把地质科学领域里的新理论、新观点、新技术和新方法运用到区域地质填图中，真正形成一套新填图方法的研究，在国外也只有少数国家在进行。有的国家虽然较早开展这种研究，但只在少数地区试验，有的还处于研究总结之中。如花岗岩基区的岩基段－超单元－单元的详细研究，于20世纪60年代末在秘鲁海岸岩基进行地质填图，通过10年的工作才进行总结，提出了花岗岩等级体制划分概念。而且，有关原则和方法都是建立在南美安第斯山脉和北美内华达山脉的Ⅰ型花岗岩研究基础上，在S型花岗岩中能否建立等级体制，尚未见到成功的案例。而把花岗岩体变形和定位机制的研究运用到区域地质填图中，国外也是处于起步阶段。变质岩区填图方法，虽然许多国家已从单一岩石类型划分转变到岩石－地层法和构造地层法。但是，由于变质作用十分复杂，地质构造背景多样，变质热事件研究方法的适用性如何？变质建造填图的意义如何？这些问题均有待于进一步研究。沉积岩区的地质填图，尽管新理论、新观点不断涌现，但如何运用到区域地质填图中，尚有许多问题需要研究，等等。
这一问题的解决，都需要我们当代地质大学生的矢志求索和承担。不久的将来，我国区域地质填图的各项指标都会位于世界前列，因为我国的地质构造环境是得天独厚的，有着造就引领世界级的地质学家的氛围。当然1:5万区域地质基础研究也在其中之列。
“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”。国家现代化建设、可持续发展的宏伟蓝图以及和谐社会的构建，都期待我们当代地质大学生们以“才以用而胜，思以引而不竭”作为座右铭，到大自然去见风采，去作为，去实干。
章节要点
1.1:5万区域地质调查是一项具有战略意义的综合性的基础地质工作。
2.区域地质调查的目的是通过填制1:5万地质图，查明区内地层、岩石、构造及各种地质体特征，研究其属性、形成环境和发展历史等基础地质问题，为国土规划、矿产普查、水工环调查、地质科研与教学等提供基础地质资料。
3.部署在成矿远景区带上的1:5万区调的主要任务是：从基础地质调查入手，研究区域成矿条件（规律），着重解决与成矿关系密切的地质问题，为进一步明确找矿方向和确定成矿有利地段提供依据。
4.1:5万区调工作涉及的工作范围虽较小，但调查研究程度更深、质量要求更高，具有多学科、多工种、综合性强、服务领域广的特点。
5.区域地质调查分为小比例尺（1:100万～1:50万）；中比例尺（1:25万～1:10万）；中、大比例尺（1:5万～1:2.5万）和大比例尺（1:1万～1:2000）等不同项目。
6.区域地质调查可分为立项论证、设计编审、地质填图、成果提交归档及出版准备五个程序。
7.区域地质调查（填图）的工作阶段分为：准备（踏勘）、剖面测制、地质调查（填图）、室内综合整理及野外验收、报告编写及验收和成果提交五个阶段。
思考复习题
注：标有“*”号为重点思考复习题（下同）1.简述区域地质调查的目的、任务与要求。
2.试述区域地质调查的特点。
3.试述区域地质调查分类有哪些。
注：标有“*”号为重点思考复习题（下同）4.简述区域地质调查的一般程序。
莫宣学
岩浆是在地下形成的含挥发分的高温黏稠的硅酸盐（少数为碳酸盐）熔融体，由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。岩浆岩岩石学是地球物质科学中以岩浆和岩浆岩为研究对象的分支，对于阐明地球动力学问题，满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求，有着重要的意义。
1 两个基本趋势
1.1 地球系统科学的思想是现代地球科学的核心
地球科学的学科体系，正在朝着地球系统科学的方向进行着深刻的改造。也就是说，要把地球的各圈层当作相互关联的不可分割的整体，把地球当作一个统一的大系统，地球科学不仅要研究不同圈层各自的性质与特征，更要研究各圈层之间的相互关系和相互作用。“地球整体性”的观点及“各层圈间相互作用”的观点，是地球系统科学两个最基本的观点。它正逐渐成为贯穿岩石学学科的红线。岩石学研究更加贴近地球动力学（特别是大陆动力学）及全球变化两大主题。近10年来，岩浆岩石学的许多前沿方向，都是在这一总趋势中产生的。也只有符合这个总趋势，岩浆岩岩石学才能得到更加迅速的发展。
1.2 岩石学已经成为新兴的地球物质科学的组成部分
现代地球科学已经发展到了这样的高度和深度：提出了阐明地球内部性质及动力学（其中包括控制地壳和地表物质迁移和分布的基本过程）的重大任务。地球物质研究在这个使命中的重要性，正在日益凸现。人们越来越深刻地认识到地球物质的物理、化学性质控制了上述过程，地球物质的研究对于解决许多重大地球科学问题，进一步了解地球及其动力学至关重要。人们还认识到，在地球科学面临越来越繁重的任务的今天，任何一门分支学科都不可能单独地承担起认识地球、开发资源、改善环境、减轻灾害的巨大任务。只有实现各学科的交叉渗透和科技协作，才能解决重大地学问题。在这种形势下，于上世纪末到本世纪初产生了以阐明地球内部性质及动力学为目标的新型交叉学科——地球物质科学。现在，研究地球物质的各分支学科，矿物学、岩石学、矿床学、地球化学，正在地球物质科学的学科系统中进行着交叉、渗透、改造和创新，以提高自己参与解决地学重大问题的能力。当前，深部地球物质运动及其与浅表物质运动的互馈作用、不同层圈之间物质与能量的交换与调整、极端条件下岩石矿物的特点与成因以及成矿规律等的研究，受到了格外重视。许多我国特有的地学优势地域，成为地球物质科学的主要研究基地。尽管在不同的时期，会产生不同的具体前沿课题，但决不会离开上述两个基本趋势，这是必须牢牢把握的。
2 岩浆岩（火成岩）是探（窥）测地球深部的“探针”和“窗口”
岩浆主要来源于地壳或上地幔的部分熔融，但还有些岩浆类型与下地幔、甚至核-幔边界产生的地幔柱（Plume）有关。岩浆作用实质上是地球各层圈之间，特别是壳-幔之间、岩石圈-软流圈之间相互作用的结果。岩浆是地球各层圈之间物质和能量交换的重要载体。如果能够通过对火成岩及其所携带的深源岩石包体的正、反演研究，弄清岩浆源区的特点和岩浆起源演化过程中的各种物理化学条件，并把它们放到区域构造演化的时空格架中加以分析，那就可以获得许多重要的地球动力学参量，如地幔或地壳源区的物质组成、热状态、氧化还原状态、流体活动、流变学特点以及软流圈顶面的埋深（即岩石圈厚度）、温度和熔体数量等，从而为建立地壳-上地幔的岩石柱状剖面，划分地幔、地壳的地球化学省，恢复岩石圈演化历史提供重要的依据。因此，岩浆岩及其所携带的深源岩石包体被当之无愧地称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”（window）。它们提供的探测深度，比现今世界上任何深钻都要深得多。不仅如此，它们的时间坐标，为人们研究地球深部的演化过程提供了可能。“岩石探针”方法与地质、地球物理、高温高压实验的有机地结合，将会把我国深部地质与深部地球物理的研究推上新的高度。
3 岩浆岩（火成岩）不仅是探测地球深部的“探针”和“窗口”，而且是板块运动过程与大地构造事件的记录
通过火成岩的研究，可以恢复古板块构造格局，追溯大地构造演化历史。为了研究岩浆作用与板块运动和大地构造的关系，人们提出了岩石构造组合、构造岩浆类型等概念。按Dickinson（1971）的定义，岩石构造组合（petrotectonic assemblage）是指表示板块边界或特定的板块内部环境特征的岩石组合。岩石构造组合分析是恢复古板块构造格局和历史的基本手段。
不同学者提出了划分火成岩岩石构造组合的不同方案。Carmichael等（1974）将火成岩划分为大洋盆地玄武岩组合、大陆拉斑玄武岩省及大陆深源镁铁质岩浆组合。该分类虽然也联系了构造环境，但更强调火成岩的自然组合。Condie（1997）以构造环境为主线划分出五种岩石构造组合：大洋组合、消减带相关组合、克拉通裂谷组合、克拉通组合和碰撞相关组合。类似地，Hyndman（1985）提出了五种岩石构造组合：大洋扩张脊组合、大陆裂谷组合、洋-陆会聚边缘组合、陆-陆碰撞带组合和板内组合。最近，由于大陆动力学研究的深入和需求，对后碰撞（post-collisional）岩石构造组合的研究受到了特别的重视，并取得了前所未有的重要进展。在国内文献中出现的“构造-岩浆类型”，与火成岩岩石构造组合基本上是同义的，被定义为在一定构造环境下所产生的具有共同的岩石化学、地球化学特征的一种或几种火山岩组合或（和）侵入岩组合的总称。
火成岩-构造组合或构造-岩浆类型体现了构造环境与岩浆作用之间的内在联系。不同的构造环境具有不同的动力学条件、不同的岩浆源区特征和不同的热状态，影响着岩浆的起源和演化机制，因而对火成岩组合和化学特征具有制约作用，形成不同的火成岩-构造组合或构造-岩浆类型，进而又影响和制约着内生成矿作用，构成一个统一的构造-岩浆成矿动力学体系。因此，正确鉴别火成岩-构造组合或构造-岩浆类型是火成岩研究中的一个基本任务，对大地构造和区域成矿的研究有重要的意义。
然而值得注意的是，由于构造作用和岩浆作用的复杂性，火成岩的特点和构造环境之间的对应关系也会出现复杂的情况。在同一构造环境中产生多种火成岩组合的情况是常见的，而在不同构造环境中出现具类似特点的火成岩组合的情况也不乏其例。因此，必须把火成岩-构造组合（或构造-岩浆类型）与其他（沉积的、变质的）岩石构造组合结合起来，进行综合的、全面的岩石构造组合分析，才能得到比较正确的认识。
4 岩浆岩的成因
对岩浆岩成因，即岩浆起源及演化机制的研究，是揭示岩浆作用与构造运动、深部过程之间内在联系的关键环节。使人们不但知其然，而且知其所以然。因此，它始终是岩浆岩石学研究的主要前沿方向之一。自然界为什么会形成如此多样的岩浆岩？主要取决于两种基本作用过程：岩浆的起源、岩浆的演化。
4.1 岩浆的起源
岩浆的起源是指在一定的温、压条件下地壳或上地幔发生部分熔融，产生原生岩浆的作用过程。导致固体地幔或地壳发生部分熔融的原因有：由于软流圈上隆、地幔柱上升、或板块俯冲消减引起地温异常，超过源岩的固相线温度（即起始熔融温度）；由于挥发分的加入使源岩的固相线温度降低；由于地幔对流、岩石圈拆沉、去根作用等诱发的减压熔融。在某些特定条件下，增加压力也可引起部分熔融。影响原生岩浆类型和成分的主要因素有：源岩及源区的性质和组成、起源温度与熔融程度、起源压力与深度、挥发分的类型及含量等。可以通过热力学计算、相平衡实验及相分析、同位素示踪来获取这些与地球动力学有关的重要参数。在这些因素中，源岩及源区的性质是决定原生岩浆类型的第一重要因素，又与构造环境有密切的关系。有三大岩浆源区：地幔、陆壳及俯冲洋壳。从同位素地球化学的角度看，地幔中包含着DM、PREM、EM1、EM2、HIMU等地球化学端元（或称地球化学储源，reservoir）。幔源岩浆多数起源于岩石圈与软流圈的界限附近，可以通过计算岩浆起源深度，结合地球物理资料，来限定岩石圈的厚度，勾画岩石圈/软流圈界面的起伏。壳源岩浆可以发生在陆壳（包括正常厚度地壳、加厚地壳、减薄地壳）的各个层位。俯冲带岩浆可以起源于俯冲洋壳的部分熔融，也可源于地幔楔的部分熔融。不同的源区会产生不同的原生岩浆类型。除源区之外，起源温度与熔融程度、起源深度与压力、挥发分等因素，对原生岩浆的成分和数量也有重要影响，均应逐一加以研究。
4.2 岩浆的演化
岩浆的演化是指原生岩浆通过各种作用衍生为多种多样的进化岩浆及岩浆岩的过程。岩浆演化机制主要有岩浆分异作用、同化混染作用、岩浆混合作用。岩浆分异作用又可分为结晶分异作用（又称分离结晶作用）、扩散作用、液态不混溶作用、气运作用、压滤扩容作用等。在一个地区，由共同的母岩浆演化而成的子岩浆（派生岩浆）称为同源岩浆。同源岩浆可以在一个区域内形成具有亲缘关系的一套岩浆岩等级体系。然而，由于岩浆体系通常是开放体系，因此同化混染作用、岩浆混合作用也是常见的，它们是壳-幔之间或地壳内部不同层之间物质和能量交换的一种重要形式，不可忽视。可以应用岩浆岩及其中矿物的主元素、稀土元素、微量元素、同位素分析资料，通过热力学模型、质量平衡计算及相平衡分析，来恢复岩浆演化路线，获得不同矿物相晶出时的温度、压力、氧逸度及数量，计算混合岩浆或混染岩浆中不同端元的比例。
4.3 岩浆过程的物理作用
此问题过去是岩浆岩石学研究的薄弱环节，近年来取得了许多重要进展。其主要内容，是研究岩浆从源区到地表的运动规律，包括熔体与源区分离并聚集成岩浆团的机制、岩浆的上升与传输、岩浆房内作用、岩浆侵位、岩浆喷发等。对岩浆过程的物理作用的研究，直接涉及岩浆的运动学与动力学，进而涉及一些地球动力学问题，因而有重要意义。流体力学是研究岩浆运动的理论基础。
5 岩浆作用与岩浆岩对人类生活的影响
生产力发展和社会进步的需求是推动学科发展的基本动力。研究地球的过去、现在和将来的地球科学，归根到底，是为了服务于人类社会对于利用资源、改善环境、减轻灾害的需求。岩浆岩岩石学毫无疑问也是如此。
5.1 金属与非金属矿产与岩浆岩关系密切
许多矿产直接产在特定的岩浆岩母岩中，如铬铁矿床、铜-镍矿床、铂族元素矿床、金刚石及其他一些宝玉石矿床等。很多岩浆岩或其蚀变产物本身就是重要的非金属材料。绝大多数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。因为岩浆活动推动壳-幔间物质和能量的交换，参与成矿流体的形成，驱动流体的循环，促进各圈层物质与能量的再分配，从而有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集。一个大的岩浆旋回的晚期，往往是极有利于成矿的时期。这已为大量事实所证明。
5.2 岩浆岩研究对石油、天然气的寻找也有重要作用
岩浆岩的研究有助于阐明油气盆地的地球动力学背景，估算盆地的扩张系数。岩浆活动对油气田成熟度有重要影响。岩浆岩尤其火山岩，本身也是一种重要的储层类型。白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨量火山喷发（“大火成省事件”），造成全球性黑色页岩缺氧事件，成为重要的油气形成时期。
5.3 岩浆岩与水资源、土壤资源也有密切关系（略）
5.4 岩浆活动带来的环境与灾害问题
火山喷发向大气和海洋放出大量有害气体、烟尘、各种不同粒级的碎屑物及热量，对大气圈、水圈造成污染，影响海平面升降及海水温度，影响气候和生态。特别是巨大规模的、喷发柱达到平流层的火山爆发，对气候和生态的影响更是难以估量。巨大规模的火山喷发事件，被认为是生物群集绝灭的一个重要原因。在活火山集中的国家和地区，火山灾害对人类安全造成巨大威胁。对活火山及休眠火山进行监测，研究火山活动的规律，包括研究古火山对古环境的影响及古火山灾害发生的规律，对人类改善环境、减轻灾害非常重要。
6 岩石学（含岩浆岩石学）的学科特点与发展现状
岩石学是一门研究地球物质组成的学科，它是以观察和实验为基础的。这里讲的“观察”，包括仔细的野外地质观察和室内通过显微镜及各种分析测试手段对岩石及其组成矿物的物理和化学性质的细致研究。任何时候，都不要忽视获得尽可能准确、全面的野外与室内第一手资料。它是一切理论的基础。另一方面，理论的概括与飞跃，在岩石学研究中也非常重要。感性认识只能感知事物的外部联系（现象），理性认识才能揭示事物的内部联系（本质）。这是形成正确认识的两个相互联系、不可分割又不能相互代替的阶段。具有百年以上历史的岩石学，作为一门学科来说，早已越过了过去的单纯描述阶段，正在通过理论与实践的结合，逐步实现向理性认识阶段的飞跃。在此过程中，除了现代技术（现代分析测试技术、实验技术、空间技术）的推动外，不断发展中的化学、物理、数学、力学等基础学科理论向岩石学的渗透及由此产生的许多边缘学科与横断学科，起着极其重要的作用。
参考文献
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肖庆辉等.2002.花岗岩研究思维与方法.北京：地质出版社
赵海玲.1995.岩浆物理性质及流体动力学.武汉：中国地质大学出版社
岩石学及其研究意义
答：岩石学作为研究岩石的学科,在地球科学中占据着重要的地位。它主要研究岩石的产出方式、组成特征、分类命名、岩石成因、形成环境和资源背景,包括岩相学(petrography)和岩理学(petrogenesis)两个方面。传统上,岩相学主要是在野外地质调查的基础上,通过显微镜对岩石进行系统描述和分类命名,属于描述岩石学范畴。随着科学技术的进...
三叠纪岩浆岩特征及成因
答：（一）地质和岩石学特征 1. 昌台-乡城岛弧岩浆岩带：该岛弧岩浆岩带在三江特提斯地区发展至三叠纪时，主体金沙江-哀牢山洋和澜沧江洋已经闭合，进入碰撞造山阶段。甘孜-理塘洋则处于俯冲消减至闭合阶段。这些聚合板块边界上的岩浆作用产物既有共性也有个性。共性表现为形成了具有类似地球化学特征的弧火山...
岩浆岩中二氧化硅含量的岩石学意义
答：岩浆黏度会明显增大。岩浆岩中二氧化硅含量的岩石学意义是岩浆黏度会明显增大，酸性岩中二氧化硅，氧化铝的含量很高，黏度也最大，溶解在岩浆中的挥发份可以降低岩浆的黏度、降低矿物的熔点，使岩浆容易流动，结晶时间延长，岩浆的温度高，黏度相应变小，岩浆承受的压力加大，岩浆的黏度也增大。
岩石的形成过程
答：岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等。它属地质科学中的重要的基础学科。岩浆岩：岩浆岩是由熔岩或岩浆冷却后凝固而成的岩石。岩浆岩按成因分为两类：一类是岩浆出露地表凝却而形成的火山岩（喷出岩）；另一类是岩浆侵入地壳内部...
岩浆岩的物质成分
答：对岩浆岩物质成分的研究不仅有助于了解各类岩浆岩的内在联系、成因及次生变化，而且还可作为岩浆岩分类的主要依据。因此，研究岩浆岩物质成分及其变化规律，是岩浆岩岩石学的重要任务之一。一、岩浆岩的化学成分 根据已有地球化学研究资料，差不多地壳中所有的元素在岩浆岩中均已被发现，但其含量却很不相同...
岩浆岩形成构造环境探讨
答：综合分析主量元素、微量和稀土元素地球化学特征，认为大田黑么岩体属于过铝质A型花岗岩。A型花岗岩是判断伸展构造背景的重要岩石学标志地壳浅部发生高温部分熔融，暗示深部异常热存在，而这大多会发生在拉张环境（李献华，2007）。图4.10 大田地区岩浆岩Sr/Y-Y图解 第1组为花岗片麻岩；第二组为石英闪长岩...
有关岩石的资料
答：岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等。它属地质科学中的重要的基础学科。 十八世纪末岩石学从矿物学中脱胎出来而发展成一门独立的学科。在岩石学发展的初期,主要研究的是火成岩,到了十九世纪中叶才开始系统地研究变质岩,而沉积岩直到二十世纪...
岩石的主要特征包括
答：岩浆在水下喷发时熔岩与水的作用会形成很多椭球体，称之为枕状构造。侵入岩往往因成分结构较均一易形成块状构造。虽然已知组成岩浆岩的矿物有1000多种，但比较常见的矿物仅10余种，岩石学中把这些矿物称为造岩矿物。下表为科学家估算的造岩矿物在地球岩浆岩中的平均含量。岩石与矿物 矿物含量是岩石命名...
沉积岩,岩浆岩,变质岩的区别和联系
答：岩浆岩由地球内力作用形成，为原生矿物，成分复杂，常见的有石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石、黑云母等矿物成分，以粒状结晶、斑状结构为其特征，具有流纹、气孔、杏仁、块状构造，多以侵入体出现，少数为喷发岩，呈不规则状，以花岗岩、玄武岩分布最广 。沉积岩由外力作用形成，除石英、长石、白云母等...
变质岩沉积岩岩浆岩三者之间的关系
答：7. 岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等，是地质科学中的重要基础学科。8. 岩石学在十八世纪末从矿物学中分离出来，发展成为一门独立的学科。在岩石学的早期发展阶段，主要研究的是火成岩。9. 到了十九世纪中叶，才开始系统地...
