第六章+岩浆岩的基本特征

第六章岩浆岩的基本特征

第一节岩浆和岩浆岩的概念

一．岩浆

岩浆——产生于地球深处，含挥发分的高温粘稠的主要成分为硅酸盐的熔融物质。

岩浆活动或岩浆作用——自岩浆的产生，上升到岩浆冷凝固结成岩的全过程。

火山活动或火山作用——喷出地表的岩浆活动。

1．岩浆的成分

2．岩浆的温度

根据对火山熔岩流的直接测定和对熔岩液化与凝固温度的观察，岩浆的温度一般在700—1200℃之间。

玄武岩浆1025—1225℃

安山岩浆900—1000℃

酸性岩浆735—890℃

通常成分愈酸性，温度愈低。

3．岩浆的粘度

基性熔岩粘度小，流动性强，流速快，常呈熔岩被，熔岩高原（台地），分布面积很大，结晶较好。如印度德干高原，50万平方公里，最大厚度2000米。

酸性熔岩粘度大，流动性弱，流速慢，常形成短而厚的岩流，或常堆积于火山通道之上，成岩钟，岩针等；结晶程度差，以爆发式为主。

二．岩浆岩

岩浆岩——由岩浆冷凝固化后形成的岩石。

通常将岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。

侵入岩——岩浆在地下不同深度冷凝固结形成的岩石。

根据其形成深度的不同，进一步分为：深成岩（>3km）和浅成岩(<3km)。

喷出岩（火山岩）——岩浆及其它岩石经火山喷出地表后冷凝和堆积而成的岩石。又进一步分为：

熔岩——岩浆沿火山通道喷溢地表冷凝固结而成的岩石。

火山碎屑岩——火山强烈爆发出来的各种碎屑物堆积而成的岩石。

此外，与火山作用有关的充填于火山通道中或侵入其周围邻近的浅成-超浅成侵入岩，专称为次火山岩。

第二节岩浆岩的物质成分

一．岩浆岩的矿物成分

岩石是由矿物所组成。矿物成分既反映岩石的化学成分，也反映岩石的特征和成因。如岩石中石英的出现及含量；透长石与微斜长石出现在不同岩石。

组成岩石的矿物一般统称为造岩矿物。

1. 按矿物的化学成分特点分：

（1）硅铝矿物：SiO2和Al2O3的含量较高，不含FeO，MgO。包括石

英类，长石类及似长石类。又称浅色矿物。

（2）铁镁矿物：FeO和MgO的含量较高，SiO2含量较低。其中包括橄榄

石类，辉石类，角闪石类及黑云母类。又称暗色矿物。

岩浆岩中暗色矿物的含量（体积百分数）称为色率，又称颜色指数。

2．按在岩石中的含量分：

（1）主要矿物：是岩石中含量比较多的矿物，一般都在10%以上。它是划分岩石大类的依据。如花岗岩中的钾长石和石英都是主要矿物，没有它们不能定名为花岗岩。

（2）次要矿物：是岩石中含量不多的矿物，一般都在15%以下。它对划分岩石大类不起作用，但可作为确定岩石种属的依据。如闪长岩类中石英>5%时称为石英闪长岩；无或<5%时称为闪长岩；但均属闪长岩类。

（3）副矿物：是岩石中含量很少的矿物，通常不到1%。如磷灰石，磁铁矿等。

4．按矿物的成因分：

（1）原生矿物（岩浆矿物）：是在岩浆冷凝过程中形成的矿物。

又可分为正常矿物，残余矿物和反应矿物。

镁橄榄石+SiO2=顽火辉石

（2）成岩矿物：在岩浆完全结晶后，由于外界物理化学条件的改变（主要是温度和压力的降低），使原生矿物转变而新形成的矿物。

如高温β-石英→低温α-石英

透长石→正长石

钾钠长石→条纹长石

（3）岩浆期后矿物：在岩浆基本上凝固成固体的岩石后，由于受残余挥发份和岩浆期后溶液的作用而生成的矿物。如气成矿物电气石，萤石，黄玉等：也包括一些自变质矿物，如橄榄石变成的蛇纹石。

（4）它生矿物：它们是由岩浆同化了围岩或捕虏体所生成的矿物。在

正常岩浆岩中一般不会析出这类矿物。

如花岗岩与富铝泥质岩石接触出现的富铝矿物：堇青石，红柱石，硅线石等；

又如花岗岩与碳酸盐类岩石接触时，出现富钙矿物：硅灰石，钙铁榴石，钙铝榴石，透辉石等。

（5）外生矿物（表生矿物，次生矿物）：岩石受到各种外界营力，主要在地表风化而形成的矿物。

如长石风化成高岭石。

二．岩浆岩的化学成分

SiO2是岩浆岩中最重要的一种氧化物，含量最多。岩浆岩中SiO2含量是岩石分类的一个主要参数。通常所指的酸性程度及基性程度是指SiO2含量。

SiO2>66% 酸性岩

SiO2=53—66% 中性岩

SiO2=45—53% 基性岩

SiO2<45% 超基性岩

岩浆岩中的主要造岩氧化物含量变化是有规律的。

三．岩浆岩的矿物成分和化学成分的关系

化学成分不同的岩浆所形成的矿物成分也不同。其中SiO2、Alk和Al2O3对矿物共生组合的控制最明显。

（一）SiO2含量对岩浆岩中矿物共生组合的影响

SiO2与其它氧化物结合，可形成各种硅酸盐矿物，从而决定岩浆岩中矿物共生组合。硅酸盐矿物可分为两组，一组称SiO2饱和矿物，可与石英共生，如辉石、长石、角闪石、云母类矿物；另一类称SiO2不饱和矿物，不能与石英共生，如富镁橄榄石、似长石等。因此，根据岩石中出现的矿物可分为三类：1．岩浆岩中石英的出现，表示岩浆中SiO2含量过剩（过饱和）。所以石英是SiO2含量过饱和的指示矿物。

2．镁橄榄石，似长石（白榴石，霞石，方钠石等）出现，标示岩浆中SiO2不饱和。它们是SiO2含量不饱和的指示矿物。

Mg2SiO4 + SiO2 = 2MgSiO3

镁橄榄石熔体顽火辉石

NaAlSiO4 + 2SiO2 = NaAlSi3O8

霞石熔体钠长石

KAlSi2O6 + SiO2 = KalSi3O8

白榴石熔体钾长石

因此，不饱和矿物镁橄榄石，似长石在平衡条件下，不能与过饱和矿物石英共生。

3．岩石中既没有石英，又没有镁橄榄石，似长石，则表示岩浆中SiO2含量适当（饱和），这时出现的仅是辉石，长石等饱和矿物。

饱和矿物可与不饱和矿物共生，也可与过饱和矿物共生，但后二者不能共生。

由于岩浆岩中SiO2与其它氧化物存在协变关系，所以从超基性岩至酸性岩，随着岩石中SiO2的渐增，岩石中镁铁矿物由多至少，浅色矿物渐增，石英由无至有。

1．橄榄岩和辉石岩类（超基性岩类）

SiO2<45%，富MgO和FeO，贫Na2O和K2O。因此，反映在矿物成分上，以铁镁矿物为主，一般含量多>90%，长石含量很少或无。

2．辉长岩类（基性岩类）

SiO2=45—53%，和上一类岩石相比，SiO2增多，MgO和FeO有明显地减少，Al2O3和CaO的含量则剧增。因此，出现了铁镁矿物和近等量的基性斜长石的共生现象。

3．闪长岩类（中性岩类）

SiO2=53—66%，岩石中SiO2又有所增多，同时相应的Na2O和K2O也有增多，MgO，FeO和CaO则减少了。因而出现了普通角闪石和中性斜长石的共生；铁镁矿物则降低到30%左右；另外还有一类Na2O和K2O含量很高的中性岩（正长岩类），则碱性长石和铁镁矿物共生。

4．花岗岩类（酸性岩类）