3.火成岩成分和分类
火成岩分类
主要考虑石英、长石、似长石、暗色矿物的种属及含量。 暗色矿物在岩石中的总量一般称为色率。
超基性岩类 SiO2低，不含石英，不含或很少含长石，极
富暗色矿物，色率大于90％为特征。
酸性岩类
正好与超基性岩相反，SiO2高，富含石英 和长石，贫暗色矿物，色率＜15％为特征。
SiO2处于二者之间，但据色率及长石的 种类可以区分。基性岩色率30～50％，
一、火成岩分类基础
1、按化学成分分类
根据SiO2含量的多少，可将火成岩分为：
超基性岩 SiO2＜45％
基性岩
SiO2 45～52％
中性岩
SiO2 52～65％
酸性岩
SiO2＞65％
按K2O＋Na2O的含量可进一步分为：
钙碱性系列 K2O＋Na2O＜13.5％
碱性系列 K2O＋Na2O＞13.5％
2、按矿物成分分类
基性岩和中性岩 主要由暗色矿物和基性斜长石组成。中
性岩色率15～30％，主要由暗色矿物、 中性斜长石和碱性长石组成。
碱性岩
以似长石和碱性暗色矿物为主要组成。
3、按产状、结构构造分类 浅成岩
侵入岩 深成岩 熔岩
喷出岩 火山碎Βιβλιοθήκη 岩书中喷出岩指的是熔岩， 而火山碎屑岩单列一章
三、定量矿物成分分类
火成岩分类及基本特征表
6、脉岩类 7、火山碎屑岩类
几点说明：
（1）脉岩有特殊的成因和产状， 火山碎屑岩类成岩机 制有其特殊性， 因而单列一章。
（2）每一类侵入岩和火山岩在成分上类似， 但成因上 不一定有联系， 也不一定是同源岩浆产物。
火成岩的产状
火成岩是由地球深部的岩浆在地壳或地表喷发或侵入形成的岩石。
它们的产状通常可以根据以下因素来描述：
1.火成岩的形成过程：火成岩可以分为深成岩和浅成岩两类。
深成岩是在地壳深部形成的，如花岗岩、玄武岩等；浅成岩则是在地壳浅部形成的，如安山岩、流纹岩等。
2.火成岩的形成环境：火成岩可以形成在陆地或海洋中。
陆地上的火成岩通常形成在火山区域，而海洋中的火成岩则形成在海底火山口或裂谷中。
3.火成岩的形态特征：火成岩的形态特征可以分为火山岩和侵入岩两类。
火山岩通常是由火山喷发形成的，如火山灰、熔岩等；侵入岩则是由岩浆在地壳或地表冷却凝固形成的，如岩柱、岩盖等。
4.火成岩的化学成分：火成岩的化学成分可以分为酸性岩、中性岩和基性岩三类。
酸性岩的主要成分是硅酸盐矿物，如安山岩、流纹岩等；中性岩的主要成分是较多的铝和镁，如花岗岩、玄武岩等；基性岩的主要成分是镁铁质矿物，如橄榄岩、辉石岩等。
总之，火成岩的产状与形成过程、形成环境、形态特征和化学成分密切相关，对于研究火成岩的性质、演化和应用具有重要意义。
火成岩概述及基本性质和分类
全球各地都有火成岩分布，特别是环 太平洋火山带、地中海-喜马拉雅火山 带和东非大裂谷等地区。
火成岩的组成
01
02
03
主要矿物
火成岩主要由矿物组成， 常见的矿物包括橄榄石、 辉石、长石、角闪石等。
岩石结构
火成岩具有不同的岩石结 构，如斑状结构、块状结 构、流纹状结构等。
岩石类型
根据矿物组成和岩石结构 的不同，火成岩可以分为 多种类型，如花岗岩、玄 武岩、安山岩等。
按岩石化学成分分类
基性岩类
火成岩的化学成分以基性元素 （如铁、镁）为主，含量较高。
中性岩类
火成岩的化学成分以中性元素 （如硅、铝）为主，含量适中。
酸性岩类
火成岩的化学成分以酸性元素 （如硅、钠）为主，含量较高。
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块状构造是指岩石ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ矿物颗粒呈无定向排列，不显示任何特定方向；气孔状构造是指在岩石中存在许 多圆形或椭圆形的空洞，这些空洞可以是气孔、原生晶洞或次生洞穴；杏仁状构造是指岩石中存在许 多不规则的圆形或椭圆形空洞，这些空洞被矿物所充填，形成杏仁状外观。
物理性质
• 火成岩的物理性质主要包括硬度、比重、颜色、透明度等。这 些性质取决于其矿物组成和结构。例如，花岗岩由于主要由石 英和长石组成，比重较轻，硬度较高；而橄榄岩则由于含有大 量橄榄石和辉石，比重较大，硬度较高。
火成岩概述及基本性质和分类
目录
• 火成岩概述 • 火成岩的基本性质 • 火成岩的分类
01 火成岩概述
定义与形成
定义
火成岩是由岩浆冷却和结晶形成 的岩石，是构成地球的主要岩石 之一。
形成
火成岩的形成与地球内部的岩浆 活动密切相关，当岩浆冷却后， 其中的矿物结晶形成火成岩。
岩石学-火成岩成分及其分类
二、矿物成分 火成岩中的矿物成分受控于岩浆的化学成分及 结晶条件，因而了解岩石的化学成分和岩石的成因 都有重大的意义，也是火成岩分类和定名的依据。 1． 矿物的成分分类 ． 火成岩中常见的矿物不过二十多种。其中构成 岩石主体，在火成岩分类命名中起作用的是石英、 钾长石、斜长石、似长石（白榴石、霞石）、橄榄 石、辉石、角闪石、黑云母、白云母等。这些矿物 据化学成分可分为两类： 硅铝矿物：矿物中SiO2与Al2O3的含量较高，不含 硅铝矿物 FeO和MgO，包括石英类、长石类及似长石类。它们 基本不含色素原子，颜色较浅，又称为浅色矿物。
3. 同位素 自然界已发现的同位素种类约1400种， 可分为稳定同位素和放射性同位素两类，这两类同 位素在火成岩的研究中均具重要意义。 稳定同位素(Stable 稳定同位素(Stable isotopes)稳定同位素主要有氧、 碳、硫、氢、氦等。如氧同位素由16O、17O和18O组 成，其中16O和和18O因质量差别显著，在地质过程 及岩浆过程中会发生分馏。地质过程中的16O和18O 的分馏造成岩石圈不同组成部分的16O、18O组成的 差异，这样不同源区的岩浆的氧同位素组成就有差 别，可用氧同位素组成来示踪。氧同位素组成以 δ18O(18O/16O)表示。以花岗岩为例，不同成因的花 岗岩δ18O值不同，由沉积岩或变质岩熔融形成的S 型花岗岩，富18O，δ18O>10‰，由幔源岩浆分异形 成的M型花岗岩18O低，δ18O<6‰。
放射性同位素( 放射性同位素(Radiogenic isotopes) 火成岩研究中具重要意 ) 义的放射性同位素主要有K-Ar、 Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb和Th-Pb以及 Re-Os等同位素。它们的主要用途 是确定火成岩的形成年龄和示踪 源区。 147Sm→143Nd+He
岩石学--4火成岩的成分及分类
常见的七种造岩矿物：
石英、钾长石、斜长石、
硅铝矿物 镁铁矿物
橄榄石、辉石、角闪石、黑云母
主要矿物、 次要矿物、 副矿物
主 要 矿 物： 在岩石中含量众 多， 是划分岩石大类的依据 。对于确定岩石名称 是不 可缺少的，在分类命名上起主要 作用。 如石英、钾长石是 花岗岩的主要矿 物。 次 要 矿 物： 在 岩 石 中 含 量 次 于 主 要 矿 物， 对 于 划 分 岩 石 大 类 不 起 主 要 作 用， 但 对 确 定 岩 石 种 属 起 一 定 作 用 的 那 些 矿 物。 如 闪 长 岩 中 的 石 英， 含 量 约2％， 没 有 石 英 也 叫 闪 长 岩； 当 石 英5％ 时， 则 叫 石 英 闪 长 岩。 副 矿 物： 含 量 很 少， 常 小 于1％， 个 别 情 况 可 达 5 ％， 在 一 般 的 分 类 命 名 中 均 不 起 作 用。 但 它 们 对 于 了 解 一 个 岩 体 的 形 成 条 件， 对 比 不 同 岩 体， 确 定 岩 体 时 代 以 及 研 究 稀 散 元 素 有 重 要 意 义。
其中,
① SiO2 = 34%～75%为最重要的成分，是 岩 石 酸 性 程 度（ 基 性 程 度） 的 标 志。 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2<45% SiO2=45～52% SiO2=52～63% SiO2>63%
② 根据岩石中全碱（Na2O+K2O)与SiO2含量的相对关系： 里特曼（RittMann） 指数
2. 碱 质 含 量 对 矿 物 共 生 组 合 的 影 响 碱质(Na2O+K2O)含量对岩浆岩的矿物共生组合也有重大 影响，它决定岩浆岩中长石的含量和种属。 如：从辉长岩→闪长岩→花岗岩，随SiO2含量的增加，全 碱含量逐渐增加，长石含量随之增高，斜长石基性程度降低， 碱性长石比例增大。 但在SiO2含量相同的条件下，K2O、Na2O含量过高时就 会出现富碱质组分的矿物组合（碱性长石、似长石及碱性暗色 矿物）形成偏碱性及过碱性的岩石。 岩石的碱度不同，矿物组合也会有所不同。如同属中性 岩的闪长岩→正长岩→霞石正长岩就是如此。
3第三章 火成岩的成分及其分类
微量元素 元素的质量 百万分数 (part per million of element mass) 举例 Zr, Hf, Y
单位 ( unit )
国内：WB% 国际：Wt %
单位 ( unit )
国内：μg/g 国际：ppm
4. 成分变异图（举例） （a）二维变异图
Alfred Harker (1859-1939)
2 micas granites
Tourmaline granite
Bt
Kfs
Ms Pl
Figure 3-20. a. Pyroxene largely replaced by hornblende. Some pyroxene remains as light areas (Pyx) in the hornblende core. Width 1 mm. b. Chlorite (green) replaces biotite (dark brown) at the rim and along cleavages. Tonalite. San Diego, CA. Width 0.3 mm. © John Winter and Prentice Hall.
主量元素O、Si、Al、Ti、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、 H、P等，占整个火成岩总重量的 99.25%；一般含量 >0.1% 微量元素：含量（WB%）小于 0.1% （<1000 ppm)： Rb,Sr,Ba,Zr,Nb,Ta,Hf,La,Ce,Sm
2.0.00 11.00 2.80 1.10 3.10 0.48 3.10 0.68 1.90 0.32 1.50 0.25
17.00 45.00 24.00 4.40 1.50 4.00 0.58 3.80 0.82 2.30 0.00 2.30 0.41
第4章火成岩成分及分类
SiO2在主要元素中含量最高，变化于34-75%之间，少数可达80%，同时它对 岩浆及火成岩的物理化学性质及矿物组成的影响最大，因此是火成岩中 最重要的一种氧化物。被用来作为划分火成岩酸性程度和基性程度的参 数。SiO2>66%者，称为酸性岩；SiO2 =53-66%者，称为中性岩；SiO2 = 45-53%者，称为基性岩；SiO2 <45% 者，称为超基性岩。习惯上对SiO2 含 低量 者高 ，1者 谓5 称之之酸为度酸小性，程亦度 可高 称或 基性酸程度度大高，。也P叫h 基性程度低；反之，对含量
粗面岩
61.21 0.70 16.96 2.99 2.29 0.15 0.93 2.34 5.47 4.98
正长岩
58.58 0.84 16.64 3.04 3.13 0.13 1.87 3.53 5.24 4.98
响岩
56.19 0.62 19.04 2.79 2.03 0.17 1.07 2.72 7.79 5.24
玄武岩
49.20 1.84 15.74 3.79 7.13 0.20 6.73 9.47 2.91 1.10
辉长岩
50.14 1.12 15.48 3.01 7.62 0.12 7.59 9.58 2.39 0.93
粗面玄武岩 49.21 2.40 16.63 3.69 6.18 0.16 5.71 7.90 3.96 2.55
Na2O+K2O,wt%
13
11
F
U3
T
9
U2
S3
R
7
5
SiO2
3
1
U1
S2
S1
O3
B
O1
O2
Pc
37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77
火成岩分类
火成岩分类火成岩是地壳中最主要的岩石类型之一，它们形成于地球上的火山喷发和岩浆侵入活动。
根据火成岩形成的过程和成分的不同，可以将其分为不同的分类。
本文将介绍五种常见的火成岩分类：侵入岩、流纹岩、安山岩、火山岩和超深岩。
1. 侵入岩侵入岩是由岩浆在地壳深处冷却凝固而形成的岩石。
侵入岩的冷却时间长，晶体生长充分，因此具有细粒和块状结构。
常见的侵入岩有花岗岩、二长岩和辉长岩。
1.1 花岗岩花岗岩是一种具有粗粒结构的侵入岩，主要由石英、长石和云母组成。
它的颗粒较大，常常形成大块的岩体。
花岗岩广泛分布于地壳中，是建筑和雕刻的重要材料。
1.2 二长岩二长岩是一种由斜长石和钠长石组成的侵入岩。
它的颜色通常呈灰色或绿灰色，并具有条带状结构。
二长岩不仅是重要的建筑材料，还常用于制作平板岩、瓷砖和地板。
1.3 辉长岩辉长岩是由辉石和长石组成的侵入岩。
它的颜色通常呈暗绿色，具有粗粒结构。
辉长岩是一种重要的建筑和雕刻材料，也被广泛用于制作摩擦材料和化学材料。
流纹岩是一种火成岩，由岩浆在地壳上堆积并迅速冷却而形成。
它的特点是具有凝胶结构，晶体较小。
流纹岩常见于火山喷发后的地表，其主要成分为黑云母和角闪石。
3. 安山岩安山岩是一种富含铁镁质矿物的火成岩，由与流纹岩类似的方式形成。
它的颜色通常为深绿色或黑色，具有粗粒结构。
安山岩常用于建筑和装饰。
4. 火山岩火山岩是由于火山爆发而喷发出来的岩浆在地表迅速冷却形成的岩石。
火山岩的结构通常为玻璃体和微小的晶体。
常见的火山岩有玄武岩和安山岩。
4.1 玄武岩玄武岩是一种富含铁镁质矿物的火山岩，成分较为均匀。
它的颜色通常为黑色或暗绿色，质地坚硬。
玄武岩广泛分布于地球表面的火山活动区域。
4.2 安山岩安山岩在火山岩中也有一定比例的分布。
它的颜色通常为深绿色或黑色，与玄武岩相似。
安山岩的质地相对较软，常用于建筑和装饰。
超深岩是在地下深处形成的火成岩，常见于地幔和地核边界。
超深岩的成分和结构复杂多样，包括橄榄石、辉石、斜长石等矿物。
火成岩分类
火成岩分类火成岩是地球上最常见的岩石之一，由于其独特的形成过程和组成成分，被广泛应用于地质学和矿产资源研究领域。
火成岩主要由岩浆在地壳或地下形成并冷却而成。
根据其形成过程和矿物成分的差异，火成岩可以分为几种不同的类型。
1. 基性火成岩基性火成岩是一类富含镁铁矿物和较少硅酸盐的火成岩。
其主要成分为辉石和斜长石，少量含有矿物质如黑云母、辉石和角闪石等。
基性火成岩常常呈现为黑色或暗绿色，具有密度高、结构紧密和硬度高的特点。
常见的基性岩石有玄武岩、辉长岩等。
玄武岩是最常见的一种基性岩石，主要由辉石和斜长石组成。
它具有细粒、致密、块状构造和高密度等特点，通常呈暗灰色或黑色。
玄武岩广泛分布于地球上，尤其是大洋中脊和火山活跃地区。
辉长岩是另一种典型的基性岩石，主要成分为辉石和斜长石。
与玄武岩相比，辉长岩富含铝和钙，具有较浅色的外观。
辉长岩常出现在地壳较浅的地区，如洋壳和陆壳的边缘带。
2. 酸性火成岩酸性火成岩是一类富含硅酸盐的火成岩，其成分相对而言较为丰富。
酸性火成岩具有低密度、多孔性和颗粒间的质块相对较大等特点。
酸性火成岩通常呈现为浅色，如浅灰色或浅粉色。
花岗岩是酸性火成岩中最常见的类型之一，主要由石英、长石和黑云母组成。
花岗岩具有均质的颗粒结构和大块状的结构特征，其颗粒细腻且晶体发育良好。
花岗岩可分为斑状花岗岩和块状花岗岩两种类型，前者结构较粗大，后者则由许多小块状结构组成。
一些较为特殊的酸性火成岩包括英安岩和花岗闪长岩。
英安岩的主要矿物组成为斜长石和角闪石，与花岗岩相似，但斜长石的含量较高。
花岗闪长岩则富含钠长石和角闪石，其颜色较为深黑而具有金属光泽。
3. 中性火成岩中性火成岩是介于基性火成岩和酸性火成岩之间的一类岩石。
其岩石成分介于两者之间，具有较高的硅酸盐含量和较低的镁铁含量。
中性火成岩在颜色上通常为灰色，呈现出明显的颗粒状结构。
安山岩是一种典型的中性火成岩，成分主要由斜长石、辉石和少量黑云母等矿物组成。
火成岩的成分、分类
3．矿物成分与化学成分的关系
（1）SiO2含量对岩浆岩中矿物共生组合的影响 SiO2饱和矿物：可与石英共生，如辉石、长石、角闪石、云 母类矿物
SiO2不饱和矿物：不如镁橄榄石Fo）或似 长石（如霞石，Ne）与熔体中的SiO2反应分别生成顽 火辉石或钠长石 Mg2SiO4+SiO2 === 2MgSiO3 Fo L En NaAlSiO4+2SiO2===NaAlSi3O8 Ne L Ab 当岩浆中SiO2过剩（过饱和）时，岩石中会出现 SiO2饱和矿物与石英共生，而SiO2不足（不饱和）时 会出现SiO2不饱和矿物，而不出现石英。SiO2含量适 当（饱和）时，则仅出现SiO2饱和矿物。
CIPW计算结果用于火成岩的分类命名及成分对比， 也用于实验相图投点，以分析岩浆形成过程或结晶的温压 条件。
2.微量元素(Trace elements)
什么是微量元素? 微量元素:是指在体系中不作为任何物相的主要组分 存在的非化学计量的分散元素，由于含量很低，它们 在岩浆中的物理化学形为可以近似地用稀溶液定律来 描述。 微量元素的存在方式： （1）呈类质同象占据矿物晶格内晶体化学性质相 近的其它元素的位置，例如Cr、Ni可占据橄榄石和辉 石中Mg、Fe的位置，Li、Rb、Cs可占据钾长石和云 母中K的位置等； （2）保存在火山玻璃和气-液包体中； (3)第三是吸附在矿物表面或以杂质的形式存在于 矿物晶体缺陷的间隙内。
3．同位素 由于岩石圈不同圈层中的不相容元素的分 异，87Rb的丰度差别较大，势必导致由87Rb衰 变成因的87Sr丰度的差别，所以由不同源区部 分熔融形成的岩浆应具有不同的ISr值，这就是 用Sr同位素组成示踪岩浆来源的原理。 如:
由幔源火成岩为源区熔融形成的I型花岗岩， ISr值 小于0.708，
火成岩鉴定手册
火成岩鉴定手册1. 引言火成岩是地球上最常见的一类岩石，是由岩浆在地壳深部凝固结晶而成的。
火成岩的鉴定是地质学和岩石学研究中的重要内容之一，对于了解地质构造、构造演化和矿床的形成具有重要意义。
本手册将介绍火成岩的基本特征、分类和鉴定方法。
2. 火成岩的特征火成岩具有以下几个基本特征：•具有结晶结构：火成岩是由岩浆在地壳中冷却结晶而成的，因此具有明显的结晶结构。
•壳聚结构：火成岩的矿物颗粒有不同的大小和形状，通常存在着壳聚结构。
•孔隙度低：由于岩浆在凝固过程中的压力和挤压作用，火成岩的孔隙度比较低。
•富含硅酸盐矿物：火成岩中大部分矿物都是硅酸盐矿物，如石英、长石等。
3. 火成岩的分类火成岩主要根据岩石的成分和结构来进行分类。
根据岩石的成分，可以将火成岩分为酸性岩、中性岩和基性岩。
酸性岩主要由含有高量的硅酸盐矿物的岩石组成，中性岩含有适中含量的硅酸盐矿物，而基性岩则富含镁、铁等元素。
根据岩石的结构，火成岩可以分为块状岩、针状岩、柱状岩、片麻岩等。
4. 火成岩的鉴定方法4.1 可视鉴定火成岩可以通过肉眼观察进行初步鉴定。
根据岩石的颜色、晶粒大小、构造以及包体等特征可以初步判断岩石的成因和分类。
4.2 显微鉴定通过显微镜的观察，可以更加准确地鉴定火成岩。
根据不同矿物的形态、光学性质和化学成分等特征，可以确定岩石的具体成分和结构。
4.3 化学鉴定通过对岩石进行化学分析，可以确定岩石的化学成分和成因。
常用的化学鉴定方法包括X射线荧光光谱法、电子探针微区分析法等。
4.4实验室鉴定在实验室中，可以通过对岩石的物理性质（如密度、硬度等）进行测试，以及进行岩石的熔融实验、磁性实验等，来进一步鉴定火成岩。
5. 火成岩的应用火成岩是地球上最常见的一类岩石，具有广泛的应用价值。
火成岩中富含的矿物资源，如金、铁、铜等，对于矿产资源的勘探和开发具有重要意义。
此外，火成岩也经常用于建筑材料、路基填料等方面。
6. 结论火成岩的鉴定是地质学和岩石学研究的重要内容之一。
岩石学--4火成岩的成分及分类
常见的七种造岩矿物：
石英、钾长石、斜长石、 橄榄石、辉石、角闪石、黑云母
硅铝矿物 镁铁矿物
主要矿物、 次要矿物、 副矿物
主 要 矿 物： 在岩石中含量众 多， 是划分岩石大类的依据 。对于确定岩石名称 是不 可缺少的，在分类命名上起主要 作用。 如石英、钾长石是 花岗岩的主要矿 物。 次 要 矿 物： 在 岩 石 中 含 量 次 于 主 要 矿 物， 对 于 划 分 岩 石 大 类 不 起 主 要 作 用， 但 对 确 定 岩 石 种 属 起 一 定 作 用 的 那 些 矿 物。 如 闪 长 岩 中 的 石 英， 含 量 约2％， 没 有 石 英 也 叫 闪 长 岩； 当 石 英5％ 时， 则 叫 石 英 闪 长 岩。 副 矿 物： 含 量 很 少， 常 小 于1％， 个 别 情 况 可 达 5 ％， 在 一 般 的 分 类 命 名 中 均 不 起 作 用。 但 它 们 对 于 了 解 一 个 岩 体 的 形 成 条 件， 对 比 不 同 岩 体， 确 定 岩 体 时 代 以 及 研 究 稀 散 元 素 有 重 要 意 义。
少 数 可 达 80% 在纯橄榄岩中较低
CaO
0～15% 但 某 些 辉 长 岩 中 达23%
Fe2O3+FeO 0.5～15% 一 般FeO>Fe2O3
Na2O
0～15% 霞 石 岩 中 可 达19.48%
K2O
一 般<10% 白 榴 石 岩 中 可 达17.94%
H2O+( 结 晶 水) 和H2O- ( 吸 附 水) 一 般<2% 个 别 达10%
Mg2SiO4 + SiO2
镁橄榄石 液相
MgSiO3(1557℃)
火成岩鉴定手册
火成岩鉴定手册
火成岩是指在地壳深部或地下岩浆喷发过程中形成的岩石，其主要成分为硅酸盐矿物及少量的非硅酸盐矿物。
火成岩
鉴定手册主要包括以下内容：
1. 岩石分类：根据岩石的组成、结构和成因特征，将火成
岩分为火山岩和侵入岩两大类。
火山岩主要分为玄武岩、
安山岩、流纹岩、火山碎屑岩等；侵入岩主要分为花岗岩、二长岩、变异岩、超基性岩等。
2. 岩石成分：通过对岩石中矿物组成的鉴定，确定岩石的
主要成分。
火成岩的主要矿物有石英、长石、斜长石、黑
云母、角闪石等。
3. 岩石结构：包括岩石的晶粒大小、晶粒排列方式和岩石
的结构特征。
火成岩的结构主要有等粒结构、透镜状结构、流动构造等。
4. 岩石颜色：火成岩的颜色一般与其中的矿物成分有关，可以通过颜色来初步判断岩石的类型。
5. 岩石纹理：岩石的纹理是指岩石中矿物的排列方式和岩石的结晶程度。
例如玻璃质纹理、斑状纹理、片麻岩纹理等。
6. 岩石产状：通过对岩石的产地、地质环境和岩石的形态特征等进行分析，进一步确定岩石的成因和地质背景。
7. 辅助鉴定方法：还可以利用显微镜观察岩石的薄片进行矿物鉴定，通过岩石的硬度、比重、磁性、酸碱反应等物理性质进行鉴定。
需要注意的是，火成岩的鉴定需要一定的专业知识和经验，初学者在进行鉴定时建议参考专业的火成岩鉴定手册，并
结合实际情况进行分析判断。
火成岩的主要化学成分和矿物成分
火成岩的主要化学成分和矿物成分火成岩是地球表面岩石中最常见的一类，它们是在火山喷发和岩浆侵入地壳过程中形成的。
火成岩的起源非常复杂，其化学成分和矿物成分也各不相同。
本文将介绍火成岩的主要化学成分和矿物成分。
火成岩的化学成分火成岩的化学成分由主成分元素和次成分元素组成。
以下是火成岩的主要化学成分：1. 矽酸盐 SiO2矽酸盐是火成岩中最常见的化学成分，它是构成地球壳和岩石的主要元素之一。
在火山喷发和地壳侵入过程中，矽酸盐的含量不同，导致形成了不同化学成分的火成岩。
常见的火成岩中，硅酸盐含量从40%至70%不等，且随着矽酸盐含量的增加，岩石的颜色也变浅，质地也变得更细。
2. 铝氧化物 Al2O3铝氧化物是火成岩中第二常见的化学成分，它是在地球化学演化过程中重要的元素。
在很多地质条件下，铝氧化物和矽酸盐会一起形成矽铝酸盐、长石和亚长石等矿物。
3. 氧化镁 MgO氧化镁是火成岩和地幔岩石中常见的一种元素，在岩浆侵入时，由于与镁元素有关的矿物已经熔融，因此其含量会逐渐增加。
高含量的氧化镁可以导致火成岩的颜色变淡。
4. 还原氧化物 FeOT和MnO还原氧化物是指铁和锰在还原状态下的氧化物，它们在火成岩中的含量与否会影响矿物的稳定性和颜色。
较高的还原氧化物含量往往会导致黑色、灰色或绿色的矿物生成。
火成岩的矿物成分火成岩的矿物成分也是多种多样的，具体包括以下几种：1. 石英石英是火成岩中最常见的矿物之一，它是由硅酸盐组成的。
石英是一种透明或白色晶体，有很高的硬度，常被用作建筑材料。
2. 长石长石是一种含铝的矿物，其化学式为KAlSi3O8或NaAlSi3O8。
长石结晶的温度非常高，一般需要在地下深处才能形成。
它的颜色通常为白色或浅灰色。
3. 橄榄石橄榄石是一种富含镁和铁的矿物，它的化学式为(Mg,Fe)2SiO4。
橄榄石常见于较深部的火成岩中，其颜色深浅不一，可以是暗绿色、棕色或黑色。
4. 辉石辉石是一种硅酸盐矿物，其化学式为Ca2(Mg,Fe)3[SiO4]3。
火成岩的物质成分
1、火成岩中矿物的分类
（1）据矿物的化学成分划分
a. 硅铝矿物：SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、 长石类及似长石类。
b. 铁镁矿物：FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低。如橄 榄石、辉石类、角闪石类和黑云母类。
（2）据矿物的颜色划分
a. 浅色矿物：颜色较浅的矿物，如白色、灰色和无色，与 硅铝矿物相对应。
痕量元素的分类： A. 依据：元素的相容性(compatibility)
相容元素：优先进入矿物相的元素 不相容元素（亲岩浆元素）：优先进入熔体
相的元素
B.依据：不相容元素的进一步划分依据是电荷/半径 比值也称场强，相当于离子势）
高场强元素（HFSEs）：半径小和电价高阳离子的 元素，离子势大于2.0. 包括：REE，Sc、Y、 Th、U、Pb、Zr、Hf、Ti、Nb、Ta
钠闪石、钠铁闪石和富铁云母等，还有黄长石、碱性火山玻 璃，以碱性长石为主，副长石常见。而斜长石无或很少，石 英只在高硅岩石中出现，其它岩石中无或很少。
（四）火成岩形成条件对矿物组合的影响
1、深成岩：岩浆在地下深处，温度下降缓慢，压力较高， 结晶时间充足——低温矿物组合。
出现：α-石英、正长石、微斜长石、低温斜长石、普通辉石 、透辉石，角闪石和黑云母无暗化，无玻璃质。
（一）火成岩的化学成分
类型：主要元素、痕量元素和同位素
1. 主要元素（Major elements） ：
O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C等，其中氧的 含量最高。
常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O和CO2等13 种，每种氧化物含量一般>0.1%，占 火成岩平均化学成分的98%左右。
岩石主要成分
岩石主要成分概述岩石是地球上最基本的构成物质之一，由不同的矿物质组成。
不同类型的岩石有不同的成分，这些成分直接影响着岩石的性质和特征。
本文将介绍岩石的主要成分及其特点。
岩石分类岩石可以根据其成因分为三类：火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩火成岩是由地下或地面的岩浆或熔岩冷却凝固形成的岩石。
根据岩浆的特性和成分的差异，火成岩分为酸性火成岩、中性火成岩和基性火成岩。
1.酸性火成岩–主要成分：二氧化硅含量高，常含石英、长石、片麻岩等。
–特点：酸性火成岩质地坚硬，颜色多为浅色，具有较高的熔融温度，常见于大陆岩。
2.中性火成岩–主要成分：二氧化硅含量中等，常含安山岩、辉长岩等。
–特点：中性火成岩质地较硬，颜色多为灰色，熔融温度适中，常见于板块边界。
3.基性火成岩–主要成分：二氧化硅含量较低，常含辉石、黑云母、橄榄石等。
–特点：基性火成岩质地相对柔软，颜色多为黑色或暗绿色，熔融温度较低，常见于海底火山活动区。
沉积岩沉积岩是由岩屑、有机物和溶解物经过风化、侵蚀、搬运、沉积等过程形成的岩石。
根据沉积物的来源和成分的差异，沉积岩分为碎屑岩、化学岩和生物岩。
1.碎屑岩–主要成分：由岩屑经过风化和搬运而来，常含砂岩、泥岩等。
–特点：颗粒间结合力较弱，颜色多样，粒度大小不一。
2.化学岩–主要成分：由溶解的矿物质经过结晶沉积而来，常含石盐岩、石灰岩等。
–特点：颜色呈白色或灰色，具有很高的溶解性。
3.生物岩–主要成分：由生物遗体或有机物质沉积而来，常含煤和珊瑚岩等。
–特点：颜色多样，有种属独特的结构体。
变质岩变质岩是由原始岩石在高温高压和化学反应的作用下发生变质而形成的岩石。
根据变质程度和成分的差异，变质岩分为页岩、片麻岩和云母片岩等。
1.页岩–主要成分：由黏土矿物质改变而来，常含粘土矿物和方解石。
–特点：呈层状结构，韧性好，不易分解。
2.片麻岩–主要成分：由长石和石英等矿物质改变而来，常含云母和石英。
–特点：晶粒间有层状结构，韧性较差，常见于板块交界。
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一、化学成分 二、矿物成分 三、化学成分与矿物成分的联系 四、分类命名
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一、 火成岩的化学成分
1. 一般特点
• 化学成分是影响岩石矿物成分、结构构造的主要因素， 是岩石一切变化的内因；
• 元素含量有高有低， 主量元素（major elements) ＋ 微量元素(trace elements)；
7.1
1.4
1.7
K
2.3
0.33
0.08
0.11
Na
2.2
1.6
0.15
0.84
Mg
1.9
7.6
24.7
18.8
Ti
0.4
1.1
0.12
0.08
C
0.3
H
0.2
Mn
0.07
0.15
0.07
0.33
Ni
Cr
0.51
特点
以硅酸盐为主，富集Si、O
Core
Outer
Inner
10--15
80--85
80
5
20
铁镍核心
2、化学成分控制因素 a. 地球的层圈和成分
氧化物比例 wB%
成分
(氧化物)
地幔 大洋壳 大陆壳 岩浆岩
(Ringwood, 1975)
(Rudnick and (Ronov, 1976)
Gao, 2003)
(Clarke, 1992)
花岗岩
(Le Maitre, 1976)
SiO2 TiO2
Th 120 5600
U
47 1400
Pb 300 12500
1,200 200 4,300
6100 1600 15000
10700 2,800 20,000
85
17
20
7
138
35
Page 14
5、化学成分的测试方法
(1) X射线荧光光谱 法 (主量元素)
(2) X-ray fluorescence (XRF)
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2、化学成分控制因素 a. 地球的层圈和成分
元素比例 wB%
Crust
Mantle
Continental Oceanic
Upper
Lower
O
41.2
43.7
44.7
43.7
Si
28
22
21.1
22.5
Al
14.3
7.5
1.9
1.6
Fe
4.7
8.5
5.6
9.8
Ca
3.9
• 主量元素O、Si、Al、Ti、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、 K、H、P等，占整个火成岩总重量的 99.25%；一般 含量>0.1%
• 微量元素：含量（Wb%）小于 0.1% （<1000 ppm part per million, 10-6 )：Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、 Hf、La、Ce、Sm
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典型火成岩的化学成分
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO
MgO
CaO Na2O K2O H2O+
橄榄岩 42.26 0.63 4.23 3.61 6.58 0.41 31.24 5.05 0.49 0.34 3.91
玄武岩 49.20 1.84 15.74 3.79 7.13 0.20 6.73 9.47 2.91 1.10 0.95
262.0 12.0
347.0 69.0 5.4 0.6 1.9 16.0 31.0
215.0 88.0 38.0 26.0 78.0
402.0 62.0
281.0 125.0
8.0 0.6 4.0 22.0 22.0 83.0 33.0 25.0 20.0 70.0
550.0 7.0 2.7
112.0 0.6
0.1
350.0 21.0 16.6
190.0 11.2 8.2
14.0 0.6
0.3
1.0 0.0 0.0
5.8 0.3 0.2
22.0 4.5 4.4
11.0 17.1 16.9
35.0 2520.0 2869.0
20.0 1860.0 2028.0
10.0 102.0 111.0
25.0 25.0 0.0
B. 次生矿物：主要是地表风化和岩浆期后蚀变而形成的矿 物(产状上限于风化带内)。如钾长石的高岭土化，橄榄石 的蛇纹石化。
C. 它生矿物：岩浆与围岩或捕虏体反应所形成的矿物。如： 硅灰石、红柱石，不是火成岩中出现的矿物，而是由于同 化、混染所致。
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1、基本矿物类型 b — 根据矿物的相对含量(体积分数)
Quartz
0.0
Feldspar
13.2
Clinopyroxene 6.7
Orthopyroxene 18.3
Olivine
59.9
Oxides
1.8
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0.0 57.3 25.7
4.1 9.9 3.0
13.0 64.3
5.9 14.7 0.0 2.0
主量元素
Page 7
2、化学成分控制因素控制因素 b.地质过程
A.主要矿物：含量高，是划分岩石大类的依据。 例如 花岗岩中的石英、长石
B.次要矿物：含量小于主要矿物，对确定岩石种属起作 用的矿物。例如 花岗岩中的黑云母
C.副矿物：分布广泛，但含量很少(< 1％)，一般不参与 岩石命名。 例如 锆石、磷灰石、榍石
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1、基本矿物类型 c — 根据矿物的化学成分
Cations normalized to 100 cations
Si
38.5
46.1 56.4
Ti
0.5
1.0
0.7
Al
3.6
16.9 17.2
Mg
47.6
10.6
5.4
Fe
6.0
7.9
5.6
Ca
2.8
12.5
5.8
Na
0.9
4.7
5.8
K
0.1
0.5
3.0
O
140.2 153.0 161.3
Mineralogy (oxygen units, XFe3+ = 0.10)
安山岩 57.94 0.87 17.02 3.27 4.04 0.14 3.33 6.79 3.48 1.62 0.83
流纹岩 72.82 0.28 13.27 1.48 1.11 0.06 0.39 1.14 3.55 4.30 1.10
Total
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98.75
99.06
99.33
99.50
(3)(2) 中子活化法 （微量元素）
(4) Neutron activation analysis (INAA and RNAA)
(5)(3) 电感耦合等离子体发射光谱法 （微量元素）
(6) Inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP)
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4、化学成分变异图 — (a)二维变异图
( Jung et al, 1998, Lithos )
Alfred Harker
(1859-1939)
作用
英国岩石学家
✓ 两种元素之间变化的关联
✓ 岩石系列划分
方法
✓ 岩石系列样品的两个指 标在直角坐标系上的投点
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6.4
5.08
1.85
Na2O K2O P2O5
0.57
2.6
0.13
0.3
-
0.2
3.1
3.84
3.71
1.8
3.14
4.10
0.13
0.299
0.12
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玄武岩
(Le Maitre, 1976)
49.97 1.87
15.99 10.70
0.20 6.84 9.62 2.96 1.12 0.35
(weight percentage of oxide) 如： SiO2, Al2O3
单位 ( unit )
国内：WB% 国际：Wt %
✓ 元素的质量 百万分数 (part per million of element mass) 如： Zr, Hf, Y
单位 ( unit )
国内：μg/g 国际：ppm
71.0 53.3 0.0
Rare Earth Elements in ppm
La 2.50 18.00 Ce 7.50 42.00 Nd 7.30 20.00 Sm 2.63 3.90 Eu 1.02 1.18 Gd 3.68 3.60 Tb 0.00 0.56 Dy 4.57 3.50 Ho 0.00 0.76 Er 3.00 2.20 Tm 0.00 0.32 Yb 3.00 2.00 Lu 0.46 0.33
8.60 20.00 11.00 2.80
1.10 3.10 0.48 3.10 0.68 1.90 0.32 1.50 0.25
17.00 45.00 24.00 4.40 1.50 4.00 0.58 3.80 0.82 2.30
0.00 2.30 0.41
30.00 64.00 26.00 4.50 0.88 3.80 0.64 3.50 0.80 2.30