《岩石学》第3章-基性、超基性岩类

• (4) 矿物成分： • • 主要矿物：斜长石+辉石 （1:1） • • 次要矿物：橄榄石，角闪石，黑云母 • 副矿物：磁铁矿，钛铁矿，铬铁矿等
超基性岩
超镁铁岩
一、基本特征
1、化学成分与矿物成分
• 超基性岩SiO2含量（＜45%），在化学成分上贫 SiO2及K2O、Na2O，富MgO、FeO。矿物成分上镁 铁质矿物（暗色矿物）含量较高，色率大于90%
• 主要矿物为橄榄石和辉石 • 次要矿物为褐色角闪石、黑云母、金云母，一般不
含或很少含长石 • 副矿物常见尖晶石、磷灰石、磁铁矿、铬铁矿、镁
角闪石包含橄榄石
祁漫塔格辉长岩
包含结构（斜长石包含橄榄ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）
۞填隙结构和海绵陨铁结构：在橄榄石、 辉石等早期结晶的矿物颗粒间，充填了 稍后形成的金属矿物或其他矿物，形成 类似沉积岩的基底胶结
• 当晚结晶的矿物较少时，形成填隙结构
• 当晚结晶的矿物较多时，形成海绵陨铁 结构
۞原生粒状结构
• 地幔岩中最常见的 是原生粗粒粒状结 构，主要矿物橄榄 石、辉石颗粒呈齿 状或曲线接触。局 部由于重结晶作用， 橄榄石可见多边形 轮廓，橄榄石常发 育肯克带。
掳体形式产出
层状侵入体— 岩浆房中岩浆 分异与矿物分 离结晶过程
环状超镁铁-镁铁质杂岩体 —Alaska-type环状杂岩体
产状 形态 成因 矿产
剖面：
产于造 圆柱 山带中，形 沿构造
线方向 成群分 平面：
布
圆形
深部 分异 和多 次侵 入
V-TiMt矿 床、Pt 矿床
环状
1.纯橄榄岩；2.二辉橄榄岩； 3.角闪辉石岩；4.辉长岩； 5.围岩－接触变质岩
• 中国的金刚石探明 储量和产量均居世界 第10名左右，年产量 在20万克拉。目前我 国钻石主要产地有三 个:辽宁瓦房店，山 东蒙阴—临沭，湖南 沅水流域。都是金伯 利岩型，但湖南尚未 找到原生矿，其中辽 宁的质量好，是目前 亚洲最大的金刚石矿 山。
三、超镁铁岩的成因和产状
1、成因 （1）岩浆成因
证据：大部分岩浆成因的超美铁质岩与镁铁质中性岩类共生，构成层状、环状杂岩体，说明 了岩浆结晶分异的产物 从侵入岩的资料看：没有有力证据 从喷出岩看：科马提岩和麦美奇岩的存在证实 了地幔可以熔出高镁的超镁铁质岩浆
（2）非岩浆成因 它们是直接来自于上地幔的岩石碎块或 碎片。 成因：
构造侵位形成的。形成的岩石类型以蚀 变的橄榄石（蛇纹石）为主，分布在汇聚 板块的边部，是造山带的重要组成部分， 也是识别板块边缘的重要标志。
铝榴石等。
2、结构构造
• 超基性岩的基本结构有自形-半自形粒状结 构、包含结构、海绵陨铁结构、网状结构、 反应边结构、堆晶结构。
• 地幔岩的特征结构包括原生粒状结构、残 碎斑结构、粒状镶嵌结构、交代结构。
۞包含结构
• 常见辉石、角闪石、斜长石甚至原生 碳酸盐矿物包裹浑圆状橄榄石构成包 橄结构，也有角闪石等大晶体包裹辉 石等包含结构。
2、火山岩
• 超基性火山岩以苦橄岩为代表，按化学成 分进一步划分为：
• 苦橄岩：MgO＞18%，Na2O+K2O＞1%； • 麦美奇岩：MgO＞18%，Na2O+K2O＜1%
TiO2＞1%； • 科马提岩：MgO＞18%，Na2O+K2O＜1%
TiO2＜1%。
• 苦橄岩：成分相当于侵入岩中的辉橄岩， 呈黑绿-黑色，隐晶质结构、斑状结构、 玻基斑状结构，斑晶常见溶蚀或溶蚀麻
侵入岩与地幔岩的主要类型：
• 纯橄榄岩：黄绿、橄榄绿色。几乎全由 富镁橄榄石组成，含量＞90%；少量辉 石（＜10%）和斜长石。多为自形或半 自形的粒状结构，富铁者见海绵陨铁结 构，还可见地幔岩、堆晶岩的各种结构。 一般为块状构造。
• 橄榄岩：深绿或者浅绿色。由橄榄石、 辉石组成，橄榄石多富镁，含量一般为 40%-90%，有时含有少量褐色角闪石 （＜10%）、黑云母、斜长石等。具等 粒结构、包含（包橄）结构、网状结构、
玄武质岩浆和金伯利岩浆从上地幔直接 携带上来的。
蛇绿岩 大洋岩石圈向大陆消减时，洋壳下的上地幔
随洋壳物质一起俯冲、拼贴到大陆边缘的构造岩片，因此常 与岩壳物质相共生，总称为蛇绿岩或蛇绿岩套。
TROODOS
深海沉积 枕状熔岩
OCEANIC SEISMIC LAYERS
LAYER 1 LAYER 2
橄榄辉石岩：橄榄石的含量为橄榄石+辉石+角 闪石总量的10%-40%，是介于橄榄岩和辉石岩 之间的变种。
• 角闪岩：岩石为暗绿色、褐黑色。主要 由褐色、褐绿色普通角闪石组成，含量 ＞90%，含少量辉石、橄榄石和斜长石。 具中-粗粒半自形粒状结构，并常见铬铁 矿、磁铁矿等沿角闪石解理分布构成席 列结构。
橄榄石呈细长的锯齿状、针状晶体， 平行丛生分布，状如鬣刺草。
金伯利岩
• 是一种少见的不含长石的偏碱性的超基 性浅成-超浅成岩，多呈岩管或岩筒产出， 是金刚石的重要母岩
• 金伯利岩多呈黑、暗绿、灰绿、灰等色， 细粒结构、斑状结构及角粒状构造。并 不是单一岩浆结晶的产物，而是由岩浆、 地幔物质（捕虏晶、金刚石）和挥发份 组成，是在150-200km处由石榴石橄榄岩 在含H2O和CO2的条件下经低温部分熔融 形成的。
۞（残）碎斑结构
• 岩石由强变形的残碎 斑晶和碎基组成。残 碎斑主要是橄榄石和 斜方辉石，粒径较大， 橄榄石常见肯克带。 碎基常环绕于碎斑周 围并与碎斑的成分基 本相同，且二者的光 性方位基本保持一致， 表明碎基是由碎斑破 碎重结晶形成的。
۞粒状镶嵌结构
• 强塑性流动情况下， 残碎斑不复存在，完 全重结晶，便构成了 粒状镶嵌结构。
火成岩大类名称对比
按w（SiO2）划分
按暗色矿物（M）和石英（Q）的体积 分数划分
w（SiO2） 大类名称 代表性岩石 M和/或Q的含量 大类名称 代表性岩石
<45%
苦橄岩 超基性岩
橄榄岩
45－52% 基性岩
玄武岩 辉长岩
M >90% M=10 - 90%
超镁 铁质岩
镁铁质岩
橄榄岩
辉石岩 辉长岩 斜长岩
二辉橄榄岩：由橄榄石（40%-90%）单 斜辉石、斜方辉石组成，后两者每种辉 石含量都需≥5%，且近相等。
角闪橄榄岩：主要由橄榄石和褐色角闪 石组成，其中角闪石含量占辉石和角闪 石含量总和的95%以上。可见少量辉石、 金云母、黑云母等。常见包橄结构。
• 辉石岩：褐黑色或者是深褐色，辉石含 量90%-100%，可见少量橄榄石、褐色 角闪石、黑云母、斜长石以及铬铁矿、 磁铁矿、钛铁矿等。
点结构，基质为微晶结构。主要矿物为 贵橄榄石（50-75%）、辉石、有时见少 量的褐色角闪石和基性斜长石。
• 玻基辉橄岩：灰黑-黑色富玻璃质岩石， 玻基斑状结构，块状构造、杏仁状构造。 斑晶为普通辉石和橄榄石，辉石斑晶呈 自形，多具环带结构。
• 麦美奇岩：化学成分相当于纯橄榄岩的 熔岩。玻基斑状结构，斑晶为橄榄石， 偶见含钛的普通辉石；基质主要为黑色 火山玻璃，其中含少量微晶状橄榄石、 单斜辉石和磁铁矿等。气孔杏仁构造。
次要矿物：橄榄石，角闪石，黑云母 不含或只含少量石英、钾长石
• 2、结构构造
• （1）侵入岩（辉长岩）
• 常见的结构主要有辉长结构、灰绿-辉长 结构、灰绿结构、嵌晶含长结构，也常 见反应边结构、包含结构、二长结构和 矿物间交生结构等。
• （2）喷出岩（玄武岩类）
• 常见有斑状结构、显微斑状结构、聚 斑结构和玻基斑状结构；此外，球粒结 构和水下喷发的熔岩常见中空骸晶结构 等。
堆晶结构
（粗大的、相互连结的自形-半自形晶体粒间充填 其他矿物的一种结构.正堆晶、中堆晶、增生堆晶。 据晶体与熔体间相互关系）
• 中空骸晶结构：在海相（或湖湘）的中基性熔岩中，在显微镜下常见一些细长 条状斜长石骸晶的中间为空心（多已被 绿泥石或玻璃质充填），其边部往往为 锯齿状，从而构成中空骸晶结构。
特点1：矿物颗粒细小并相近 2：矿物之间直线状接触
۞地幔交代结构：主要表现为金云母、角 闪石、斜方辉石或单斜辉石沿早结晶的
橄榄石、辉石等颗粒之间充填交代或呈 脉状穿插交代。
纯橄岩中的等 粒结构—亏损 地幔岩
金云母沿橄榄石颗 粒之间充填 交代
• 超基性侵入岩和地幔岩最常见的构造是 块状构造、有时见流动构造、带状构造 页理构造等等。
第三章 超基性（超镁铁质）岩 和基性岩类及其成因
第一节 超基性（超美铁质） 岩类
一、基本特征 二、主要岩石类型 三、超基性岩成因和产状 四、有关矿产
在地球上分布很少，却具有重要意义
超基性岩
研究意义 •来自于上地幔，是上地幔通过构造运动直接 到达地表形成的，也可以是由幔源区部分熔 融形成的，是研究地幔物质组成的最直接证 据——来源及包体 •大部分超基性岩分布在板块缝合带，是确定 古板块边界位置的重要依据之一
中
橄榄岩/蛇纹岩 下 脊
意义
古板 块缝 合线 的标
志
四、有关矿产
• 超镁铁质岩多数发生蚀变，蚀变较强时 可形成一些非金属矿床，如菱镁矿、石 棉、滑石等。
• 铬铁矿、镍、钴、铂、稀土等 • 橄榄石可作为宝石，翡翠——硬玉（一
种气成热液蚀变的超基性岩）
第二节、基性岩类
• 一、基本特征 • 1、化学成分与矿物成分 • 基 （K性2岩O+的NSaiO2O2含＜量5%为）45富-5钙2、%铝，、贫镁碱、铁 • 色率：色率40-90 • 矿物组成：铁镁矿物与浅色矿物各占50% • 主要矿物：辉石+基性斜长石 （约1:1）
超基性岩与超镁铁岩的定义
超基性岩：SiO2含量小于45％的岩石，是一个常用 的化学名称，其矿物组成以橄榄石为主。
超镁铁岩：暗色矿物含量（色率）大于90％的岩石， SiO2含量可以大于45％，主要矿物为橄榄石和辉 石，其次有角闪石、黑云母和斜长石，副矿物有 尖晶石、铬铁矿、石榴石、钛铁矿、磁铁矿和磷 灰石。