岩浆岩的结构
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三、 岩浆岩的分类
岩浆岩按产状分为:深成岩、浅成岩和喷出岩。 岩浆岩按SiO2含量分为: : 酸性岩(>65):流纹岩/花岗斑岩/花岗岩 中性岩(52–65):安山岩粗面岩/闪长玢岩正 长斑岩/闪长岩正长岩 基性岩(45–52): 玄武岩 / 辉绿岩 / 辉长岩 超基性岩(<45%): 金伯利岩/苦橄玢岩 橄 榄岩
(3).安山岩
是中性喷出岩的代表岩石,分布之广仅次
于玄武岩,主要分布于环太平洋活动大陆 边缘及岛弧地带。安山岩一词来源于南美 洲西部的安 第斯山名。 呈斑状结构,斑晶以中性斜长石及普通角 闪石为主,或偶见黑云 母及辉石;基质多 为隐晶结构。有时斑晶定向排列,有明显 流线构造,或具 气孔、杏仁构造。新鲜岩 石多为灰、灰绿、紫红等色。 深色安山岩与玄武岩 不易肉眼区分,若斑 晶中多角闪石或见有黑云母,可定为安山 岩。安山岩常以块状熔岩流等产出。
2、晶粒大小 按照组成岩石的矿物颗粒大小可以分为:
(1).显晶质结构 用肉眼或放大镜即可看 出晶体颗粒。又分为: 粗粒结构——晶粒直径大于 5mm; 中粒结构——晶粒直径 1—5mm; 细粒结构——晶粒直径 0.1—1mm。
(2).隐晶质结构 晶粒小于 0.1mm,岩石呈致密状,矿物颗粒 用显微镜才能辨别。 晶粒大小也跟岩石形成 环境和岩浆成分有关。
( 3).似斑状结构 类似斑状结构,但斑晶更为粗大(可超 过 1cm),而基 质则多为中、粗粒显 晶质结构。斑晶可以是与基质在相同或 近似条件下,因 某种成分过剩而形成 的;也可以是在较晚时间经交代作用而 形成的。似斑状 结构常为某些深成岩 所具有,如似斑状花岗岩。
4、晶粒形状
按岩石中矿物晶体形状发育程度可分为: (1).自形晶 晶体发育成应有的形状。 (2).半形晶 晶体只发育成应有晶形的一部分。 (3).他形晶 晶体不能发育成应有的形状,而是决定 于相邻晶体所遗留的 空间形状,因此常 是不规则的。
岩浆在冷凝过程中,由于物理化学条
件不断改变,各种主要造岩矿物结 晶 析出有一定的顺序,而且先析出的矿 物与岩浆发生反应,使矿物成分发生 变化而产生新的矿物。
玄武岩岩浆造
岩矿物的结晶顺序以及 它们的共生组合关系,称为鲍温反应 系列。
二、
岩浆岩的结构和构造
岩浆在地表或地下不同深度冷凝 时,因温度、压力等条件不同,即使 是同样成分的岩浆所形成的岩石,也 具有不同的岩石形貌特征。这种差异 主要表现在两个方面,即岩石的结构 和构造。
本类岩石在大陆分布广泛,特别是属 于喷出岩的玄武岩,相当其他各喷 出岩 类总量的 5 倍以上;而在海洋底几乎全 部为玄武岩(上覆海洋沉积物)。 主要矿物为富钙斜长石和辉石,次要 矿物有橄榄石和角闪石等,有时含有一 定量的磁铁矿,一般具有较强的剩余磁 性。岩石颜色较深,比重较(2.94)。
1、辉长岩
深成岩在结晶过程中冷凝缓慢,结
晶时间充分,往往形成颗粒较粗的 岩石; 喷出岩在形成当时冷凝较 快,没有 充足时间结晶,往往形成隐晶质结 构甚至是玻璃质结构。 如果是在 同样条件下,基性岩的结 晶颗粒比酸性岩的要更粗一些。
3、晶粒相对大小
按岩石中矿物颗粒相对大小可以分为: (1).等粒结构 又称粒状结构。 是岩石中同种主要矿物的粒径大致相等的结 构。常见于深成岩中。 (2).斑状结构 岩石中矿物颗粒相差悬殊,较大的颗粒称为 斑晶,斑晶与斑晶之间的物质称为基质,基 质为隐晶质或玻璃质。一般是斑晶结晶较早, 晶形较好,而基质部分结晶较晚,多是熔浆 喷出地表或上升至浅处迅速冷凝 而成。斑状 结构常为喷出岩。
根据岩浆岩中 SiO2 的多少,如同对岩浆分 类一样, 分为:
超基性岩(SiO2<45%) 基性岩(45—52%) 中性岩(52—65%) 酸性岩(
SiO2 >65%)
超基性岩到酸性岩 随着 SiO2 含量增加,K、Na 成分越来越多, 而 Mg、Fe、Ca成分则越来越少;
晶粒的自形程度主要决定于结晶的
先后,在岩浆中早期结晶矿物常为 自形晶,晚期结晶矿物常为他形晶。 如在花岗岩中,黑云母和角闪石结 晶较早 自形程度较好;其次为斜长 石和钾长石,多为半自形;而石英 颗粒为他形, 不具任何晶面,结晶 最晚。
(二)、岩浆岩的构造
所谓构造是指组成岩石的矿物集合 体的形状、大小、排列和空间分布等 所 反映出来的岩石构成的特征而言。
(一)、岩浆岩的结构
所谓结构是指岩石中矿物颗粒本身的特 点(结晶程度、晶粒大小、晶粒 形状等)及 颗粒之间的相互关系所反映出来的岩石构成 的特征而言。
1、结晶程度
(1).全晶质结构 组成岩石的矿物全部结 晶,如花岗岩。 (2).半晶质结构 组成岩石的矿物部分结 晶,部分为玻璃质,如流纹岩。 (3).玻璃质(非晶质)结构 组成岩石的成 分全未结晶,即全部为玻璃 质,如黑曜岩。
2、正长岩—粗面岩类 本类岩石分布较少。SiO2
含量为 55—65%, 浅色矿物主要为钾长石(60—65%)、富 钠斜长石(10—15%);暗色矿物主要为 普通角闪石及黑云母(共占 20%以下), 基本不含石英。比重 2.7 左右。 这类岩石是介于酸性和 中性之间的过渡类 型,也是中性到碱性之间的过渡类型,故 又称为半碱性岩类。
2、苦橄玢岩
以辉石和橄榄石为主,或含少量富 钙斜长石,细粒或斑状结构。
3、金伯利岩
斑状结构,斑晶为橄榄石、金云母、 石榴子石等,蛇纹石化显著,偶见 辉石; 基质为细粒及隐晶质;常以岩筒(岩 颈)、岩脉等形式产出。 金刚石 常存在于此岩中。我国已在辽宁、 山东等省发现多处金伯利岩。
(二)、基性岩类(辉长岩—玄武岩)
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硅铝矿物和铁镁矿物在岩浆岩中的含量和比 例,不仅影响岩石的颜色,而且影响岩石的 比重。一般说,
岩石从超基性到酸性,铁镁矿物逐渐减少, 而硅铝矿物则逐渐增多,故岩石颜色越来越 浅,比重越来越小;
岩石从酸性 到超基性,铁镁矿物逐渐增多, 而硅铝矿物则逐渐减少,故岩石颜色越来越 深,比重越来越大。
3、玄武岩
是典型的喷出岩,分布最广,是地球 洋壳和月球月海的最主要组成物质,也是 地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。玄 武岩一词,引自日文。多 呈黑、黑灰等 色,风化面黄褐或灰绿色。细粒或隐晶结 构,或呈斑状结构,并常有气孔、杏仁等 构造。矿物成分同辉长岩。
(三)、中性岩类
本类岩石与基性岩相比,浅色矿物逐 渐增多,根据其中长石成分等特点 可再分 为闪长岩—安山岩类以及正长岩—粗面岩 类。 1、闪长岩—安山岩类 本类岩石分布也较广,与基性岩有一 个共同的特点,即喷出岩总量远超 过与其 成分相当的深成岩。SiO2 含量中等,矿物 成分以中性斜长石和角闪石为主,次要矿 物有辉石、黑云母等,有时可见少量石英。 暗色矿物含量为 30%左右,岩石颜色较基 性岩稍浅,比重约为 2.8。
本类岩石分布很少。岩石中
SiO2 含量低, 几乎全部由铁镁矿物组成,如 橄榄石和辉 石,基本无长石,石英更不可能出现。岩 石颜色较深,比重较大(3.2—3.3)。多为 小型侵入体或岩筒(柱状岩体)。
1、橄榄岩
主要由橄榄石和辉石组成,多为中、粗
粒状结构,部分辉石呈较大斑晶出现。 新鲜岩石近于黑绿色或黑色,但在地表 条件下橄榄石极易风化变成蛇 纹石, 使颜色变浅。 如果岩石以橄榄石为主,称纯橄榄 岩,呈黄绿色。如果岩石以辉石为主, 称辉岩,呈黑色。
结晶程度主要决定于岩石的形成环境和
岩浆成分。 深成岩是岩浆在地下深处相对封闭的条 件下冷凝而成的岩石,因围岩导热性不 好,压力大,挥发 成分不易逸散,岩浆 冷凝缓慢,往往形成全晶质岩石。 喷出岩形成于地表,冷却迅速,往 往形 成结晶程度较差的岩石。如果在相同冷 凝条件下,基性岩浆温度高、粘 性小、 冷却相对较慢,其结晶程度往往比酸性 岩浆要好一些。
随着 SiO2 含量减少,K、Na 成分越来越少, 而 Mg、Fe、Ca 成分则越来越多。 有少数岩石 K、Na 含量特别大即 K2O+Na2O 含量偏高,而 Al2O3 和 SiO2 (或二者之一)的含量偏低、这类岩石称为 碱性岩。
(二)、岩浆岩的矿物成分 组成岩浆岩的矿物以硅酸盐矿物为主,
1、块状构造
岩石中矿物排列无一定方向,不具任何 特殊形象的均匀块体,是火成岩(如花 岗岩)中最常见的一种构造。
2、流纹构造
因熔浆流动由不同颜色不同成分的 隐晶质或玻璃质或拉长气孔等定向排列 所形成的流状构造,常见于中酸性喷出 岩(如流纹岩)中。流纹表示熔岩当时 的流动方向。
熔浆喷出地表,压力骤减,大量气 体从中迅速逸出而形成的圆形、椭圆 形 或管状孔洞,称气孔构造。这种构造往 往为喷出岩所具有。
(1).闪长岩
是中性深成岩。主要矿物为中性斜长石
和普通角闪石,多为 中粒结构、块状构 造。基本上无石英;若石英数量为 6— 10%时,称石英闪 长岩。一般为灰色、 灰绿色。闪长岩呈独立岩体者多呈岩株、 岩床或岩墙产 出,但大部分是和花岗岩 或辉长岩呈过渡关系。
(2).闪长玢岩
是中性浅成岩。具明显斑状结 构,基质为细粒或隐晶结 构,斑晶 为中性斜长石及普通角闪石,偶见 黑云母。颜色多为灰及灰绿色。常 以岩床、岩墙产出或为闪长岩的边 缘相。
其中最多的是长石、石英、黑云 母、 角闪石、辉石、橄榄石等 (以上石英属于氧化物)、占岩浆岩矿 物总含 量的 99%,所以称之为岩浆岩 的重要造岩矿物。
颜色较浅的,称浅色矿物,因以
二氧化硅和钾、钠的铝硅酸盐类 为主,又称硅铝矿物,如石英、 长石等;
颜色较深的,称暗色矿物,因以
含铁、镁的硅酸盐类为主,又称 铁镁矿物,如黑云母、角闪石、 辉石、橄榄石等 。
3、气孔构造
4、流动构造
岩浆在流动过程中所形成的构造,包 括流线构造和流面构造。岩石中长条状、 柱状矿物(如角闪石)呈长轴定向排列, 叫流线构造,它一般平行于 岩浆流动方 向;岩石中片状矿物、板状矿物(如云 母、长石)呈层状及带状 排列,叫流面 构造,它一般平行于岩体的接触面。因 此利用流线和流面可以 测定岩浆的流动 方向和岩体接触面的产状。
超基性岩 基性岩
(<45%) (45-52)
中性岩 (52–65)
酸性岩
(>65)
喷出 金伯利岩 玄武岩 安山岩 粗面岩 流纹岩 岩 浅成 苦橄玢岩 辉绿岩 闪长玢 正长斑 花岗斑 岩 岩 岩 岩
深成 岩
橄榄岩
辉长岩 闪长岩 正长岩 花岗岩
四 最主要的岩浆岩
(一)、超基性岩(橄榄岩—金伯利岩)
5、杏仁构造
岩石中的气孔被以后的矿物质(方解石、
石英、玛瑙、玉髓等)所填充,形似杏仁, 称杏仁构造。 气孔构造和杏仁构造多分 布于熔岩表层。在大规模熔岩流(如玄武 岩)中常可见到多层气孔或杏仁构造,据 此可以统计熔岩喷发次数。
上述岩石的结构和构造,不仅可以用 来判断岩石形成的环境和条件,而 且也 是火成岩分类和命名的一种重要依据。
为基性深成岩,主要矿物是富钙斜长 石(灰白或暗灰色,板状、粒状) 和辉石, 还有少量橄榄石和角闪石。岩石颜色为黑 色或黑灰色,中、粗等粒 结构,块状构造, 常以小规模深成岩体产出。
2、辉绿岩
为基性浅成岩,近于黑色,或黑灰、灰绿 色,一般为细粒到中粒结构,有时有较大 的斜长石斑晶,呈柱状或板状。矿物成分 与辉长岩的相当。多呈 岩床、岩墙产出。
岩石中含量较多、
作为区分岩类依据的矿 物,称为主要矿物。如花岗岩类中的石英 和钾长石。 岩石中含量较少、对区分岩类不起主要作 用,但可作为进一步区分岩石种属 的依据 的矿物,称为次要矿物。例如,石英在花 岗岩类中为主要矿物,而在闪长岩类中则 为次要矿物,其有无并不影响闪长岩的命 名问题。 岩石中含量很少(一般不超过 1%)、对 岩石分类不起作用的矿物,称为副矿物。 如磁铁矿、磷灰石等。
§2 岩浆岩的特征和分类
一、岩浆岩的化学成分
(一)、岩浆岩的化学成分
O、Si、Al、Fe、Ca、Na、 K、Mg、Ti
等元素的含量最多,占组成火成岩元素总量的 99%以上。 若以氧 化物计,则以 SiO2、Al2O3、FeO、 Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、H2O、 TiO2 等为主,同样也占总量的 99%以上,