4第四讲-分类-超基性-基性岩
4.超基性岩类
橄榄石的反应边 纯橄榄岩 粒状镶嵌结构 斜方辉石橄榄岩 反应边结构和包含结构
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2．结构、构造
海绵陨铁结构—先晶出的较自形的硅酸盐矿物（橄榄 石、辉石）之间为较多的他形金属矿物（磁铁矿、钛 铁矿及铜镍硫化物）所充填，使前者多被孤立开来。 陨石中常见此结构，故而得名。
透辉岩 磁铁矿充填于辉石空隙中12
2．结构、构造
网状结构：橄榄岩蛇纹石化后，蛇纹石构成网状， 网孔中保留有橄榄石残余；是一种次生结构。
蛇纹石化橄榄岩 蛇纹石化强烈，橄 榄石呈细小残余， 具网状结构并析出 磁铁矿。
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2．结构、构造
常见构造：
块状构造为主，也可见流动构 造、层状构造。
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3．种属划分及主要种属岩性特征
以不含或极少斜长石与玄武岩相区别。
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4．化学成分特征
由于矿物组合不同、后期蚀变程度和蚀变类型 的差异，造成化学成分有较大波动。但其总的特点 还是十分清楚，表现为：
SiO2、Al2O3、K2O、Na2O含量低，属硅酸 不饱和系列 。
FeO、Fe2O3、MgO含量高
另外，超基性岩的化学成分与岩体的含矿性关 系密切，可以作为找矿的判别标志之一，称为岩石 化学标志。其中一种判别方法就是镁铁比值(m/f)： m/f＝(Mg＋Ni)×100/(Fe2+＋Fe3+＋Mn)
富MgO、FeO，而贫Na2O、K2O，低Al2O3。
矿物成分：主要由橄榄石、辉石，以及它们的蚀变产
物，如蛇纹石、滑石、 绿泥石等组成。以铁镁矿物为 主(M＞90%)，故又为超镁铁质岩，以不含石英为特征。
色率：>78%，比重大，易蚀变，新鲜者少。
岩石学-岩石学4-超基性-基性岩
(1) 颜色：暗绿色，黑色
(2) 矿物成分： 与辉长岩相似，pl+py为主（比例约1:1）， 可呈斑晶。 可含有Ol，Or(正长石)，Q
(3) 结构：辉绿结构，斑状结构
辉绿结构：基性斜长石和辉石颗粒大小相近，但是 自形程度不同，自形程度好的斜长石呈板状，搭成三角形 孔隙，其中充填它形的辉石颗粒。可与辉长结构过渡，称 辉长辉绿结构。
地幔橄榄岩的概略相图
左边点线为地盾区的地热曲线，右边点线为大洋区的地热曲线 （Wyllie,1970）。Ga：石榴石；Sp：尖晶石；Pl：斜长石
喷出岩的主要类型
喷出岩又被称为火山岩
超基性岩类的喷出岩在自然界分布很少， 常见有： 苦橄岩，
玻基纯橄岩（麦美奇岩）， 金伯利岩 科马提岩，等。 。
橄榄岩——超基性深成岩 （peridotite）
斑晶由橄榄石和辉石组成，基质具间粒-间隐结构，在板条状 的斜长石微晶间充填了细粒的辉石和玻璃（正交偏光）
皮羌碱性橄榄玄武岩
间隐结构
普鲁橄榄玄武岩
间粒间隐结构（拉斑玄武结构）
（2）构造 气孔构造，杏仁构造普遍发育 枕状构造—— 海水冷却，有内部结构 柱状节理—— 4，5，6，7边形， 多为五方柱和六方柱 如江苏六合，福建牛头山
超基性岩体一般都次生变化
（8）次生变化：主要是蛇纹石化，碳酸盐化（滑石菱镁 岩）
次生变化的本质：由于H2O、CO2、SiO2等组分的加入，使得原来 新鲜的岩石发生化学反应，生成了新矿物。
例1：水化
2Mg2SiO4+3H2O = Mg3Si2O5(OH)4+ Mg(OH)2
橄榄石
蛇纹石
水镁石
例2：水化和硅化
科马提岩的鬣刺结构
基性—超基性岩(铁镁质岩)类
实验九基性—超基性岩（铁镁质岩）类（2学时）作者: 崔春龙来源: 环境与资源学院点击:3206 发表时间:2005-7-15 17:49:21 编辑:本站编辑实验目的：1．要求掌握主要岩石类型的肉眼鉴定特征及该大类的共同特征；2．学会岩浆岩类的观察描述方法和岩石定名方法；3．能在显微镜下确定岩浆岩的主要特征和岩类；4．了解该岩类的矿产属性。
实验内容：1．肉眼观察：纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩、斜长岩、角闪石岩、金伯利岩、碳酸盐、辉长岩、玄武岩、霓霞岩、煌斑岩、黄长石、霞石岩的主要特征——颜色、结构、构造、矿物组成；镜下观察：橄榄岩、辉长岩、玄武岩的结构、构造和矿物组成。
实验指导：1．岩浆岩的分类及命名方法。
岩浆岩的分类方法有多种：① 按SiO2的百分含量将岩浆岩划分为：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩几大类。
其中超基性岩又可分为：橄榄岩类、金伯利岩类、霓霞岩—霞石岩类、碳酸盐。
基性岩又可分为：辉长—玄武岩、碱性辉长—碱性玄武岩。
中性岩又可分为：闪长岩—安山岩、正长岩—粗面岩、霞石、正长岩—响岩。
酸性岩又可分为：花岗岩—流纹岩、脉岩类、火山碎屑岩类。
② 按暗色(铁镁)矿物的百分含量将岩浆岩划分为：超镁铁质岩类、基性岩类和碱性岩类。
岩浆岩综合分类简表见表一。
表四岩浆岩综合分类简表③ 岩浆岩的分类及命名方法侵入岩的QAPF分类见图1。
图 1 侵入岩的QAPF分类双三角图(IUGS 1972推荐，Le Maitre，1989)Q—石英；A—碱性长石；P—斜长石；F—似长石。
1一富石英花岗岩；2—碱性长石花岗岩；3—花岗岩；3a—正长花岗岩或普通花岗岩；3b—二长花岗岩；4—花岗闪长岩；5—英云闪长岩；6*—石英碱性长石正长岩；7*—石英正长岩；8*—石英二长岩；9*—石英二长闪长岩／石英二长辉长岩；10*—石英闪长岩／石英辉长岩；石英斜长岩；6—碱性长石正长岩；7一正长岩；8—二长岩；9—二长闪长岩／二长辉长岩；10—闪长岩／辉长岩／斜长岩；6′—含似长石碱性长石正长岩；7′—含似长石正长岩；8′—含似长石二长岩；9′—含似长石二长岩／二长辉长岩；10 —含似长石闪长岩／辉长岩；11一似长石正长岩；12 —似长二长正长岩；13一似长二长闪长岩；14—似长石闪长岩／似长石辉长岩；15—似长石岩深成侵入岩的矿物分类深成侵入岩全部由结晶的矿物组成，一般结晶粒度粗大，矿物含量容易在野外露头、手标本或薄片中测量，因此用矿物分类直观易行，已被普遍接受。
岩浆岩岩石学(4)
由于深成岩中石英 和似长石不共生，同 一岩石只能含上述4种 矿物中的3种，所以只 能用双三角图中的一 个三角形区域。投图 前需要将实测的3种矿 物含量总和重新换成 100%，然后按左图所 示的方法投点，根据 投点的位置确定岩石 的基本名称。
对于暗色矿物含量大于90% 超镁铁岩，需要根据左图确 定岩石的基本名称。
对于暗色矿物含量小于90%岩石，进一步统计岩石中石英 (Q)、斜长石(P，An>5)、碱性长石(A，包括An<5的斜长石)和 似长石(F) 含量，使用QAPF双三角图进行分类。
定量矿物成分分 类 由于火成岩的 矿物与其化学成分 密切有关，同时又 易于鉴定，因此它 们的种类、组合及 其成分常作为火成 岩命名和分类的标 准。国际上通用的 是国际地科联 （IUGS）火成岩分 类学分委会推荐的 深成岩和火山岩矿 物含量分类。
在南非、澳大利亚西部、芬兰、美国、加拿大的太古代绿 岩中常有科马提岩出露。与科马提岩有关的矿产有各铜、锑、 镍其中镍矿储量尤为丰富。(喷出相)
鬣 刺 结 构
★超基性侵入岩的成因类型
1、阿尔卑斯型：是一种地幔岩，产于造山带内，以纯橄榄岩 和方辉橄榄岩为主，常呈长条状、透镜状产出，多沿深大断 裂带断续分布，长度在数百至数千公里，是“冷”(构造)侵 位于地壳之故。(“热”侵位，岩浆侵位)
SiO2
大类
代表性
名称
岩石
<45%
超基 性岩
苦橄岩 橄榄岩
45-53% 基性岩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
玄武岩 辉长岩
53-66% 中性岩
安山岩 闪长岩
>66% 酸性岩
流纹岩 花岗岩
按暗色矿物(M)和石英(Q)体积分数划分
M和/或Q的含量 大类
4.超基性岩类
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5．次生蚀变
先期形成的岩石在后期岩浆作用或其他热液的作用 下，矿物成分及结构构造发生变化的过程。包括：
蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化、次闪石化、滑石 化、碳酸盐化、水镁石化和硅化等次生蚀变，其中以蛇 纹石化最为常见。
蛇纹石化超基性岩在地表或断层带内，经长期风化 淋滤作用常形成由玉髓、蛋白石、菱镁矿、褐铁矿、高 岭石等组成的风化壳。
透辉岩 磁铁矿充填于辉石空隙中12
2．结构、构造
网状结构：橄榄岩蛇纹石化后，蛇纹石构成网状， 网孔中保留有橄榄石残余；是一种次生结构。
蛇纹石化橄榄岩 蛇纹石化强烈，橄 榄石呈细小残余， 具网状结构并析出 磁铁矿。
13
2．结构、构造 常见构造：
块状构造为主，也可见流动构 造、层状构造。
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3．种属划分及主要种属岩性特征
多呈深色－黑色、黄绿色、暗绿色， 粒状或致密块状，最常见矿物：橄榄石、 辉石。
1．矿物成分 橄榄石——多为富镁的镁橄榄石—贵
橄榄石，它们常呈自形粒状，或被熔 蚀为深圆状，或与岩浆反应形成辉石 的反应边。此外橄榄石很容易沿裂纹 部分或全部蚀变为蛇纹石、滑石及菱 镁矿等。
6
1．矿物成分
辉石
斜方辉石：常见为富镁的古铜辉石、顽 火辉石，少量紫苏辉石。
硫化物及自然铂等。较多时构成矿石。
8
2．结构、构造
常见的、较典型的结构有： 粒状结构 镶嵌结构 包含（橄）结构 网格结构 海绵陨铁结构
有时可出现变形、出溶和扭折结构等。
9
2．结构、构造
粒 状 镶 嵌 结 构 —— 多 由 自 形 粒状Ol镶嵌而成。
包含结构——粗大的辉石或角闪石晶体中 包含有许多浑圆状橄榄石晶体，有时包含 较自形的钛磁铁矿。
地质岩石各种图标
岩浆岩分类及基本特征表火成岩分类及基本特征表岩浆岩的分类根据SiO含量对岩浆岩大类的划分2SiO岩类备注2>66酸性岩类66－53中性岩类常见四大类岩石45－53基性岩类<45超基性岩类<20 碳酸岩类（很少）根据碱度对岩浆岩系列和岩石类型的划分按色率划分岩浆岩的分类1．橄榄岩—苦橄岩类 2．金伯利岩类色 率 岩 类 >66 深色岩 35－66 中色岩 <35 浅色岩3．霓霞岩－霞石岩类4．碳酸岩类5．辉长岩—玄武岩类6．碱性辉长岩－碱性玄武岩类7．闪长岩－安山岩类8．正长岩—粗面岩亚类9．霞石正长岩—响岩亚类10．花岗岩—流纹岩类Q 909060602010356590205P5A10105090106060F硅英岩（英石岩）富石英花岗岩类花岗岩花岗闪长岩英 云 闪长 岩 碱长 花 岗岩（正长花岗岩）（二长 花岗岩）石英闪长岩石英辉长岩石英斜长岩闪长岩辉长岩斜长岩二长闪长岩二长辉长岩含副长石闪长岩含副长石辉长岩含副长石斜长岩石英二长岩石英正长岩副 长 石 正 长 岩碱长正长岩含副长石碱长正长岩副长石岩含副长石二长闪长岩含副长石二长辉长岩副长石闪长岩副长石辉长岩深成岩根据实际矿物含量用QAPF图解分类和命名（基于Streckeisen, 1976图）Q=石英，A=碱性长石，P=斜长石，F=副长石侵入岩各大类的主要特征色率主要矿物结构构造产状超基性岩-橄榄岩>90%橄榄石、辉石等粒、碎斑块状构造条带状构造层状、蛇绿岩套基性岩-辉长岩10-90%辉石、斜长石（An >50）辉长结构-半自形-他形块状构造杂岩体中性岩-闪长岩10-40%角闪石斜长石（An＝30-50）半自形粒状块状构造杂岩体酸性岩-花岗岩<10%石英、碱性长石、酸性斜长石（An<30）花岗结构-半自形粒状块状构造斑杂构造片麻状构造岩基岩株岩浆岩化学成分变化规律Q 60602020103565905A 1010509010P 60609090F M 90＜M=90100—（＞Ol 10%)（＜Ol 10%)（＞Ol 10%)（＜Ol 10%)流纹岩英安岩碱长流纹岩石英 碱长粗面岩石英安粗岩玄武岩安山岩碱长粗面岩粗面岩安粗岩含副长石粗面岩含副长石碱长粗面岩碱玄质响岩响岩质碧玄岩响岩质 副长 石岩碱玄质副长石岩副长石岩超镁铁质岩火山熔岩QAPF图解分类和命名响岩。
超基性岩和基性岩
•（四）、 产 状、 分 布 及 有 关 矿 产
• 1、 产 状
• 透 镜 状、 似 层 状 产 出戒层 状 型 超 基 性－ 基 性 侵 入 杂 岩 体 以及玄武岩 中 的 角 砾 状 超 基 性 岩（ 橄 榄 岩〕包 体产出。
•2、 分 布 及 矿 产
•分 布： 我 国 已 发 现 该 类 岩 体 的 出 露 面 积 约 一 万 余 平 方 公 里， 其 中 西 藏 、内 蒙及康 滇 地 轴最为集中，呈带状分布。 此 外， 吉 林、 宁 夏、 青
海 诸 省（ 区 ）也 有 产 出。
• 矿 产： 主 要 有 铂 矿、 铬 铁 矿、 镍 钴 矿、 钒 钛 矿、 磷 灰 石 等。 另 外， 该 类 岩 石 蚀 变 后 可 形 成 石 棉、 滑 石、 蛇 纹 石、 金 云 母 、菱 镁 矿 等 非
金 属 矿 产。
分布较少，地位重要，因为:
（1）基本上都来自上地幔 （2）大部分超镁铁岩分布在板块缝合带 （3）是地幔热和物质参与地壳岩浆作用的线索
岩浆岩分类命名++超基性岩
深成侵入岩的分类 ----矿物
Method #1 for plotting a point with the components: 70% X, 20% Y, and 10% Z on triangular diagrams.
9
国际地科联深成岩分类命名方案
10
Olivine
Dunite
90
Normalized multi-element diagrams /incompatible element diagrams / spider diagrams Primitive mantle-normalized incompatible trace element variation diagrams … Trace element concentrations normalized to chondrite of …… Spider diagram of ……
25
Ewart, 1982
Al2O3饱和度与矿物组合
过铝质岩石： Al2O3/（K2O+Na2O+CaO）>1,特征矿 物：白云母、矽线石、红柱石 偏铝质： K2O+Na2O<Al2O3<K2O+Na2O+CaO, 特征 矿物：黑云母、角闪石等 亚铝质： Al2O3≈(K2O+Na2O), 特征矿物：长石类、 似长石 过碱质： K2O+Na2O>Al2O3, 特征矿物：碱性镁铁质 矿物类：霓辉石、霓石、碱锰闪石等。
75－25%
适用于火山碎屑岩的分类
14
以碎屑组份为 基础的凝灰岩 和火山灰的命 名
15
以粒度大小为基础的火山碎屑岩和 分选良好的火山碎屑岩的分类命名
超基性岩
超基性岩百科名片超基性岩(ultrabasicrock)是火成岩的一个大类。
二氧化硫（SiO2）含量小于45％。
常与超基性岩并用的术语是超镁铁岩，指镁铁矿物含量超过75％的暗色岩石。
大多数超基性岩都是超镁铁岩。
超基性岩在地球上的分布有限，出露面积不超过火成岩总面积的0.5％，而且主要是深成岩。
超基性岩常沿深大断裂带分布，受其控制，形成岩带。
岩体的规模大小不一，常呈透镜状、脉状或不规则状。
与超基性岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属、金刚石、石棉等。
定义超基性岩[1] ultrabasic rock火成岩的一类。
二氧化硅含量低（小于45％），铁、镁质含量高，以不含石英为特征。
深灰黑色，比重超基性岩较大。
主要由橄榄石、辉石，以及它们的蚀变产物，如蛇纹石、滑石、绿泥石等组成。
代表性岩石有纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩和金伯利岩、苦橄岩等。
自然界以镁质超基性岩居多。
它们常与碱性岩、基性岩共生，形成杂岩体。
超基性岩常沿深大断裂带分布，受其控制，形成岩带。
岩体的规模大小不一，常呈透镜状、脉状或不规则状。
与超基性岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属、金刚石、石棉等。
超基性岩常见的、较典型的结构有粒状结构、镶嵌结构、包含（橄）结构、网格结构、海绵陨铁结构，有时可出现变形、出溶和扭折结构等。
组成结构超基性岩主要造岩矿物是橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和角闪石。
次要矿物为石榴子石、云母和斜长石等。
副矿物有铬铁矿、尖晶石、钛铁矿、金属硫化物、铂族矿物和磷灰石等。
蚀变矿物为各种蛇纹石、绿泥石、次生角闪石、滑石、水镁石、伊丁石、皂石、碳酸盐矿物、玉髓和次生石英等。
超基性岩常见的、较典型的结构有粒状结构、镶嵌结构、包含（橄）结构、网格结构、海绵陨铁结构，有时可出现变形、出溶和扭折结构等。
代表性岩类侵入岩：深成相橄榄岩、浅成相金伯利岩；喷出岩：麦美奇岩、科马提岩、蛇绿岩套。
类型超基性岩可分为深成岩和喷出岩，通常包括橄榄岩、苦橄岩、科马提岩、麦美奇岩、金伯利岩、玻基橄榄岩、玻基辉石岩等。
第四章 岩浆岩分类
60
响岩质 碱玄质 副长 副长 石岩 石岩
90 F 90
超镁铁质岩
M=90 —100
副长石岩
火山熔岩QAPF图解分类和命名
2、火山岩的化学成分分类——以全岩的主要化学为 定名依据，更加适合隐晶质的火山岩
15 13 11 9 7 5 3 1 37 49 53 45 41 超基性 基性 45 52 57 61 中性 63 69 65 酸性 73 77 Wt% 碱玄质 响岩 副长石岩 响岩质 碱玄岩 Na 2 O+K 2 Owt% 响岩 粗面岩 (Q＜20%) 粗面英安岩 (Q＞20%) 粗安岩
碱性辉长岩
闪长岩
正长岩
碱性正长岩
霞石 正长岩
花岗岩 花岗闪长岩
碱性 花岗岩 霓细 花岗岩 碱性流纹岩 碱流岩
碱性辉绿岩
闪长玢岩
正长斑岩
霞石 花岗斑岩 正长斑岩 花岗闪长斑岩 响 岩 流纹岩 英安岩
玄武岩
碱性玄武岩
安山岩
粗面岩
碱性粗面岩
*有关本教材分类的几点说明：
1．分类依据：化学成分、矿物组合、产状、结构。
斜方辉石 单斜辉石
M>90 1． 纯橄榄岩； 2．辉石橄榄岩; 3．辉石角闪橄榄岩; 4．角闪橄榄岩; 5．橄榄辉石岩; 6．橄榄角闪辉石岩; 7．橄榄辉石角闪石岩; 8．橄榄角闪石岩; 9、辉石岩; 10 10、角闪辉石岩 11、辉石角闪石岩 Py 12、角闪石岩 辉石
橄榄石
Ol 90 1 90 橄榄岩类 2 3 4 40 6 7 8 辉石岩和 角闪石岩类 10 12 Amp
火山岩可根据斑晶类型简易定名
60
60
似长石岩
F
Q
M＜90
60
《岩石学的》第3章-基性、超基性岩类
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
• (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
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。
• 科马提岩：是一种富镁（MgO＞18%） 的超基性熔岩。玻基斑状结构。常见枕 状构造、具冷凝的流动顶盖，通常显示 发育良好的鬣刺构造。
• 岩石中的橄榄石和辉石常呈细长的中空 骸晶，其边部呈锯齿状彼此交生，状似 丛生的鬣刺草——鬣刺构造
• 苦橄玄武岩是一种向基性过渡的超基性 熔岩。
科马提岩的鬣刺结构
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。
《基性-超基性岩矿物碳酸化封存二氧化碳研究》范文
《基性-超基性岩矿物碳酸化封存二氧化碳研究》篇一一、引言随着工业化进程的加快，人类对化石能源的依赖使得大气中二氧化碳浓度逐渐上升，全球气候变暖问题日益严峻。
寻找有效的二氧化碳封存技术已成为科研工作者的紧迫任务。
基性-超基性岩矿物因其丰富的自然资源和高度的反应活性，被视为极具潜力的二氧化碳封存材料。
本文将重点探讨基性-超基性岩矿物碳酸化封存二氧化碳的研究进展、方法及前景。
二、基性-超基性岩矿物的特性基性-超基性岩矿物主要包括橄榄岩、辉石岩等，主要由镁、铁、硅等元素组成。
这些矿物具有高比表面积、高活性及良好的化学稳定性等特点，使其在二氧化碳的封存过程中表现出较好的反应活性。
同时，基性-超基性岩矿物的丰富资源也使得其具有大规模应用的潜力。
三、碳酸化封存二氧化碳的研究方法碳酸化封存二氧化碳的原理是通过将二氧化碳与基性-超基性岩矿物进行反应，生成碳酸盐类物质，从而实现二氧化碳的固定和封存。
目前，针对这一过程的研究方法主要包括实验室模拟实验和现场试验两种。
1. 实验室模拟实验：在实验室条件下，通过控制温度、压力等条件，模拟矿物的碳酸化反应过程，观察反应过程中的各种参数变化，为实际应用的优化提供理论依据。
2. 现场试验：在自然条件下进行试验，以实际地质条件为基础，观察碳酸化反应的实际效果及影响因素，为后续的大规模应用提供实践经验。
四、研究进展近年来，针对基性-超基性岩矿物碳酸化封存二氧化碳的研究取得了显著的进展。
在实验室模拟实验方面，研究者们通过优化反应条件，提高了碳酸化反应的效率；在现场试验方面，也取得了一定的成果，证明了基性-超基性岩矿物碳酸化封存二氧化碳的可行性。
此外，相关研究还涉及到反应机理、动力学模型等方面，为实际应用提供了坚实的理论基础。
五、面临的挑战与前景尽管基性-超基性岩矿物碳酸化封存二氧化碳的研究取得了一定的成果，但仍面临诸多挑战。
首先，反应过程中仍需考虑温度、压力等条件的优化；其次，还需对反应机理进行更深入的研究，以实现碳酸化反应的高效、稳定进行；此外，如何将实验室成果转化为实际应用也是需要解决的重要问题。
超基性岩及基性岩类
一、基本特征
1．超基性岩（超镁铁质岩）(ultromafic rocks)
(2)种属：橄榄岩类据橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和角闪石 的相对含量划分为不同的种属：纯橄榄岩(dunite)、辉石橄榄 岩和角闪橄榄岩。当辉石含量>60%时称为橄榄辉石岩。当橄 榄石的含量<10%时，岩石主要由辉石组成，称辉石岩 (pyroxenolite) 。
Feபைடு நூலகம்O3 ，贫 碱，(K2O+Na2O）约4%± 矿物成分：
主要矿物：基性斜长、辉石，斜长石(拉长石或培长石) 次要矿物：橄榄石或少量的石英、或钾长石、角闪石、 黑云母
结构：
常见结构有辉长结构和辉绿结构。
辉长结构：基性斜长石和辉石的自形程 度相近，均呈现半自形-它形粒状
辉绿结构：自形晶斜长石之间形成近三 角形空隙，其中充填单个的它形辉石颗 粒
种属： 镁铁质侵入岩命名是依据岩石中斜长石、辉石、橄
榄石和角闪石的相对含量。常见种属有辉长岩 (gabbro) 、辉绿岩(diabase)
辉 长 岩
辉 绿 岩
（2）碱性辉长岩类 化学成分：
富碱，K2O+Na2O均>5%，一般Na2O>K2O， SiO2偏低，MgO也较低，TiO2高。
矿物成分：
种 属 划 分（ 岩 石 分 类）
（2）主要种属
纯橄榄岩：
由90％以上富Mg的 镁橄榄石、贵橄榄石组 成，少量顽火辉石或古 铜辉石，副矿物铬尖晶 石、铬铁矿、磁铁矿、 磁黄铁矿等。
（2）主要种属 橄榄岩：
橄榄石40－90％，仍为主要矿物，但有10－60%的 辉石或角闪石等。
辉石岩：
主要由辉石组成，辉石>90％，其次可含少量橄榄石、 角闪石、黑云母等。黑色，粒状结构
第三章 岩浆岩 第3节(超基性和基性岩)
是一种半晶质的纯橄榄岩。岩石具玻基斑状结构，斑晶为粗粒橄榄 石(唯一的)，基质为黑色玻璃质。
一、超基性岩类
2.超基性喷出岩类
本类岩石自然界罕见，其中金伯利岩最为重要。
金伯利岩
它以产原生金刚石而受到特别重视。岩石多呈黑、暗绿、绿、灰等颜色，而以绿 色常见。常见斑状结构和角砾状构造。在斑状结构中斑晶成分主要是橄榄石和金 云母，此外尚有斑晶镁铝榴石，但含量很少。基质是细粒至隐晶质结构，多由细 小的橄榄石、金云母、磁铁矿、磷灰石构成，也可有玻璃质基质。
二、基性岩类
1. 基性喷出类
玄武岩
橄榄玄武岩 浮岩
二、基性岩类
1. 基性喷出类
玄武岩
间粒结构
间粒结构
玄武岩枕状构造形貌与成因
现代海底玄武岩枕状体 从深海潜艇所摄
海底玄武岩枕状体形成过程 模式图
二、基性岩类
1. 基性喷出类
细碧岩
是一种特殊类型的基性喷出岩，其特征是富含钠质，Na2O一般达4% 以上，矿物成分复杂，含钠长石、绿帘石、绿泥石、方解石等。为 水下火山喷发产物，故常具枕状构造。对其形成过程有两种看法， 一种认为它是海底火山喷出的岩浆直接从海水中吸取钠质以后凝结 而成；另一种看法是海底喷发的岩浆熔化富钠沉积岩(岩屑砂岩)后再 凝结为细碧岩。
一、超基性岩类
1.超基性侵入岩
产状
a.阿尔卑斯型超基性侵入岩体:产于褶皱带，岩体呈透镜状、似层状 产出，许多岩体呈串珠状沿区域性构造线方向分布，延伸数公里乃 至数百公里，因在阿尔卑斯山首先研究之，故称阿尔卑斯型。 b.层状型超基性—基性侵入杂岩体 c.玄武岩中的角砾状超基性岩(橄榄岩)包体:张家口所产包裹体中的晶 体完美、粗大的橄榄石可作宝石材料。
基性、超基性岩类
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 等包含结构。
۞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(状似双晶)。
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。
自形-半自形细粒结构
• 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
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%
一种简单的基性-超基性岩岩石化学研究方法
一种简单的基性-超基性岩岩石化学研究方法的报告，600字
基性-超基性岩石的化学研究是地球科学研究的重要内容，也
是探究地壳演化及其历史地质意义的关键。
本文介绍了一种基性-超基性岩石的化学研究方法，它基于对岩石中的元素含量
和比例进行分析，以获得有关岩石成因和演化历史的信息。
该方法包括两个主要步骤，即样品前处理和数据分析。
首先，通过样品前处理技术除去岩石中的有机物和氧化物，以确定岩石中的元素含量和比例；接着，根据不同类型岩石的特征，采用统计学和化学分析方法，以确定岩石的成因类型和演化历史。
例如，采用火焰原子吸收分光光度计（FAAS）和气相色谱（GC）分析的方法，可以测定岩石样品中的主要元素，如Mg、Si、Fe、Ca、Na、K等；而采用熔融盐分析（MSA）可
以测定岩石中的微量元素，如Ti、Th、Pb、V等。
基性-超基性岩石的化学研究可帮助科学家们更深入地理解地
球演化，它也可以用于洞察显生地质学中不同时代地层特征之间的差别。
因此，基性-超基性岩石的化学研究对研究地质科
学有重要意义。
综上所述，基性-超基性岩石的化学研究方法可以从岩石的元
素含量和比例中获得有关其成因和演化历史的信息，为科学家们深入研究显生地球演化提供了一种有效的手段。
超基性(超镁铁质)岩和基性岩类的基本特性及其成因
۞（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。
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。
自形-半自形细粒结构
• 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、包含结构、网状结构、填隙结 构、海绵陨铁结构和反应边结构等。
• 超基性火山岩： 结构——斑状结构、玻基斑状结构、半 自形细粒—隐晶质结构和玻璃质结构等。 构造——块状、气孔、杏仁、枕状构造 等。
二、主要岩石类型
• 1、侵入岩与地幔岩 • IUGS分类中超镁铁质侵入岩是指暗色矿
物含量M＞90%的侵入岩 • 图2-35，根据橄榄石（Ol）、斜方辉石
（Opx）、单斜辉石（Cpx）、或橄榄石 （Ol）、角闪石（Hb）的相对含量在两 个图中找出不同的类型：
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。
2.结构构造 实例 ۞包含结构
《岩石学》基性超基性岩类
基性超基性岩类可以作为环境治理 的工程材料，例如用于土壤改良和 地下水净化等。
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矿物组合反映了基 性超基性岩类的形 成环境和地质演化 历史
不同地区的基性超 基性岩类具有不同 的矿物组合特征
矿物组合对于研究 地球科学和地质工 程等领域具有重要 意义
05
基性超基性岩类的产状 和分布
产状类型
基性超基性岩类产状类型包括层状、块状和脉状 层状产状主要分布在稳定地区，块状产状主要分布在造山带或盆地边缘， 脉状产状主要分布在断裂带或接触带 产状类型与基性超基性岩类形成环境和地质构造有关
在冷却过程中，岩浆中的矿物成分逐渐结晶，形成基性超基性岩类的矿物 组成。 基性超基性岩类可以形成于不同的地质环境和时期，例如洋中脊、岛弧和 大陆板块的碰撞带等。
基性超基性岩类的形成过程通常需要数百万年到数千万年的时间。
演化阶段
岩浆形成阶段：基性超基性岩浆的形成过程 结晶分异阶段：岩浆结晶分异的过程 岩浆上升和冷凝阶段：岩浆上升到地表并冷凝成岩的过程 岩石变质阶段：岩石在高温高压环境下发生变质作用的过程
基性超基性岩类对于研究地球的构造、板块运动以及矿产资源的形成具有重要的意义。
特征
岩石颜色：通 常为深色，如 黑色、深灰色
或暗褐色
矿物成分：主 要由超基性岩 和基性岩组成， 常见的矿物包 括橄榄石、辉 石、角闪石等
结构构造：通 常具有紧密的 结构和复杂的 构造，有时会 有明显的片状 构造或流纹构
造
化学成分：富 含铁、镁等元 素，硅酸盐矿
在资源开发中的应用
基性超基性岩类中富含铁、钴、镍等金属矿物，可用于采矿和冶炼。
基性超基性岩类中的某些岩石具有较高的硬度和耐磨性，可用于建筑材 料、铺路石等。
我国基性超基性岩体的分布及成矿类型
我国基性超基性岩体的分布及成矿类型
基性岩体是指由碱性火成岩所组成的岩石，是一类多种岩石的总称，包括花岗岩、安山岩、辉长岩、斑岩、角闪岩、玄武岩等。
我国基性岩体分布较广，主要分布在东部沿海及南方，包括华南、华中、西南等地区，其中，华南地区基性岩体分布最多。
我国基性岩体主要有两类，即基性超基性岩体。
基性超基性岩体主要分布在华南、华中、西南等地区，其中，华南占主要分布区，以贵州、广西、广东、海南等省份为主。
基性超基性岩体是我国重要的成矿岩体，主要以金、铜、铅锌、镍钴、钨矿等多金属矿物为主。
基性超基性岩体的成矿类型主要有热液成矿、岩浆成矿和含矿物质沉积成矿。
热液成矿是指矿物从岩浆中析出而形成，其中金铜矿床是最典型的热液成矿类型，如粤西、贵州、广西等地的金矿床、四川、云南、贵州等地的铜矿床。
岩浆成矿是指矿物从岩浆中析出而形成，其中铅锌矿床是最典型的岩浆成矿类型，如四川、湖南、江西等地的铅锌矿床。
含矿物质沉积成矿是指矿物从岩浆中析出而形成，其中镍钴矿床是最典型的含矿物质沉积成矿类型，如湖南、江西、安徽等地的镍钴矿床。
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5 10 20 60
Quartzolite
90 90
Quartz-rich Granitoid
60
Granite
Granodiorite
20
Quartz Syenite Syenite (Foid)-bearing Syenite
35
Quartz Monzonite Monzonite (Foid)-bearing Monzonite
ol (橄榄石)
90
纯橄榄岩
方辉橄榄岩 二辉橄榄岩
单辉橄榄岩
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
主要岩类 (1) 橄榄岩类 (2) 辉石岩类
方辉橄榄岩
ol (橄榄石)
90
纯橄榄岩
单辉橄榄岩 二辉橄榄岩
次要岩类 (3) 角闪石岩类 (4) 黑云母岩类
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
自然界多为上述4种的过渡类型
典型岩石: 橄榄岩—超基性侵入岩
（1）外貌：较深的色调－暗灰－暗绿等 （2）主要矿物: Ol+Py （橄榄石+ 辉石） (橄榄岩) (辉橄岩) （3）次要矿物: Hb ,Pl (基性斜长石)，Bi (4）副矿物: 磁铁矿， 钛铁矿， 尖晶石，铬 铁矿， 磷灰石
第五讲 火成岩的成分及分类
• 一、 火成岩的化学成分
地壳中的所有元素在火成岩中均有发现。 根据其含量及在岩浆作用过程中的行为不同。 组成火成岩的元素分为主要元素、微量元素和 同位素三类。这些元素在火成岩的研究中具有 重要意义，其中主要元素用于火成岩分类。 主要元素 • 主要元素的分析结果一般以氧化物质量百 分数的形式给出，它们是SiO2、TiO2、Al2O3、 Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、 P2O5、和H2O，据不同的需要，还可加测Cr2O3、 ZrO2、CO2等，这些氧化物的含量一般大于 0.1%，总和占火成岩平均化学成分的98%。也是 地核、地幔及地壳的主要组成。
硅铝矿物：矿物中SiO2与Al2O3的含量较高， 不含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。 镁铁矿物：矿物中FeO、MgO的含量较高， 包括橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云 母类。这些矿物的颜色一般较深 ，又称为 暗色矿物。暗色矿物在火成岩中的含量 （体积百分数）通常称为色率，是火成岩 鉴定和分类重要标志之一，如色率随岩石 酸度的变化情况大致为：超基性岩色率 >90，基性岩色率=40-90、中性岩色率=15-
（5）结构: 粒状，粗-中粒半自形粒状结构
（6）构造： 块状 带状 （7）产状： 超基性岩体，碱性玄武岩中包体， 如汉诺坝
（8）次生变化：
由于 H2O、CO2、SiO2 的加入，形成新的更稳定矿物
蛇纹石化、碳酸盐化 （滑石菱镁岩）
例1：水化 2Mg2SiO4+3H2O = Mg3Si2O5(OH)4+ Mg(OH)2 Ol(橄榄石) Serpent(蛇纹石) 水镁石
SiO2 40% MgO 49 % SiO2 54% SiO2 52% SiO2 48% SiO2 39% K2O 10 % SiO2 100% SiO2 65% K2O 17 % SiO2 69-43% SiO2 42% Na2O 22 %
含量计算实例： 钾长石SiO2含量(%)＝（100×6×SiO2/(6×SiO2+K2O+Al2O3)） =(100×6×60.1/((6×60.1+94.2+102))=65%
主要基性侵入岩
(1) 辉长岩
(a) 颜色: 黑色，深灰，灰
(b) 结构：中粗粒半自形粒状结构—
辉长结构(Gabbro texture）： 指基性斜 长石和辉石自形程度相同，都呈半自形或他形 颗粒，是从岩浆同时析出的结果。是基性深成 岩相的典型结构
辉长结构
Py Mt Py Pl
Mt Py
Mt
Py
Pl
(Foid)-bearing Alkali Fs. Syenite
(Foid) Monzosyenite
(Foid) Monzodiorite
60
60
(Foid)olites
F
似长石
3. 国际地科联推荐的定名方案
b 适用于基性岩 适用于 基性岩 : b,
斜长石 Plagioclase
Anorthosite Anorthosite
(5) 产状：
（a）呈层状产于镁铁质杂岩体中，如南非最大的 Bushveld 侵入体; （b）分布在环状超镁铁质-镁铁质杂岩体中心，如阿 拉斯加环状杂岩体，
（c）构成基性碱性杂岩的一部分;
（d）蛇绿岩套: 西藏,秦岭 和 Alps 造山带;
（e）在玄武岩和金伯利岩中呈捕虏体，中国东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：
Qtz, K-fs, 浮岩
Ol
黑曜岩 集块岩 火山角砾岩 凝灰岩
产状 色率 代表矿物 侵入岩
结构
成分（SiO2含量） 酸性 淡色 中性 中色 K-fs, Amp 正长岩 粗面岩 K-fs, Amp Pl, K-fs 二长岩 粗安岩 Pl, K-fs 中性
Qtz, K-fs, Na-Pl
显晶 质 半晶 质 斑晶 花岗闪长岩 英安岩 Qtz, K-fs, Na-Pl
根据矿物在岩浆岩中的含量及在岩浆岩分 类中的作用，可分为三类： 1. 主要矿物：指在岩石中含量多，并在确定岩石 大类名称上起重要作用的矿物。例如，一般花 岗岩的主要矿物是石英和长石。 2. 次要矿物：在岩石中含量一般不超过15%，对于 划分岩石大类不起作用，但对确定岩石种属起 一定作用。例如，在闪长岩类中，石英为次要 矿物。 3. 副矿物：在岩石中含量很少，通常不到1%，在 一般岩石分类命名中不起作用。例如，磁铁矿、 榍石、磷灰石等都是副矿物。
三、火成岩的分类命名
2. 以SiO2为指标的简单分类
酸性
>66%
中性
53-66
基性
45-53
超基性
<45%
正长石 石英 斜长石 辉石 橄榄石 黑云母 角闪石
石英 Q
3. 国际地科联推荐的定名方案
a 适用于 中酸性岩 色率 < 90 (石英＋长石＋似长石 > 10%)
Alkali Fs. Quartz Syenite
例 2：水化和硅化
3Mg2SiO4+SiO2+4H2O = 2Mg3Si2O5(OH)4 Ol(橄榄石) Ser(蛇纹石)
例3：碳酸盐化
2Mg2SiO4+ 2H2O + CO2 = Mg3Si2O5(OH)4+ MgCO3 Ol (橄榄石) Ser (蛇纹石) (菱镁矿)
2Mg3Si2O5(OH)4+ 3CO2 Ol (橄榄石) = Mg3Si4O10(OH)2+ 3MgCO3 + 3H2O
(e) 次生变化
辉石 斜长石 阳起石，透闪石 钠长石, 绿帘石
(f) 辉长岩的亚类
（a）色率： 类型 铁镁矿物 暗色辉长岩 >65% 辉长岩 35-65 硅铝矿物 <35% 65-35 90-65 >90 Note 向超基性岩过渡 典型辉长岩: Py:Pl=58:42
单辉橄榄岩
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
铁镁矿物含量与岩石类型
铁镁矿物 % （色率） <40 40-70 70-90 >90 长英质岩 中性岩 岩石名称 Felsic
Intermediate
（K-Fs)
35
（Pl,K-Fs)
Latite (foid)-bearing Latite
65
（Pl+Am/Py/Ol)
Andesite/Basalt (foid)-bearing Andesite/Basalt
20
A A
10 碱性10
(foid)-bearing Trachyte
P P
10
斜长石
长石
(c) 构造：块状构造、条带状构造（Pl/Py）
(d) 矿物组成
主要：pl+py (斜长石+辉石 ) （1:1） Pl —An>50的拉长石（50-70号）、 培长石（70-90号），多呈厚板状， 有清晰的双晶纹； Py —多呈半自形-他形晶粒. 次要 ：Ol, Hb, Bi 副矿物 : 磁铁矿，钛铁矿，铬铁矿等
（Fe,Mg）2 SiO4 （Fe,Mg）SiO3 (CaNa)(MgFeAl)(AlSi)2O6 CaNaK(Mg,Fe)4(Al,Fe)((SiAl)4O11)2(OH)2 K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 SiO2 KAlSi3O8 NaAlSiO3O8/CaAl2Si2O8 NaAlSiO4