1-3_火成岩的物质成分
三大岩石类型及其成因
微量的稀有分散元素和放射性元素——富集成矿
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（二）矿物成分
主要造岩矿物（只有十几种）
按含量和分类命名中所起的作用：
主要矿物（岩石大类）如花岗岩——石英与钾长石
次要矿物（岩石种属）如角闪花岗岩——含角闪石
两种种类因岩石种类而异——辉长岩 橄榄岩
橄榄石
副矿物（色通率常：不铁到镁1%矿）物：在铬岩铁浆矿岩、中磁的铁百矿分、含钛量铁。矿、
锆石、榍石、磷灰橄石榄、岩褐的帘平石均、色石率榴：石9、0碳酸盐类矿物
玻璃质：玻璃光泽，贝壳状断口，性脆。 玻璃质是一种不稳定的物质，随着时间的推移，会逐渐转
化成结晶物质，叫脱玻化作用——较新的喷出岩中。
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（2）、矿物的颗粒大小（绝对大小与相对大小） 绝对大小： 显晶质结构（肉眼与放大镜可辨析） 粗粒（>5mm）、中粒(5-2mm)、细粒(2-0.2mm)、微粒(<0.2mm) 巨晶、伟晶:>10mm 隐晶质结构（肉眼放大镜无法辨析） 呈致密状，无玻璃光泽及贝壳状断口，脆性程度低，有韧性，瓷状 断口。 相对大小： 等粒（同种主要矿物颗粒大小大致相等）——侵入岩 不等粒——侵入岩的边部或浅层侵入岩中
液体喷发：又称熔岩，前端舌状-熔岩流；熔岩被
岩浆的导热性差—波状熔岩、绳状熔岩-粘性小；
块状熔岩-粘性大
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侵入作用—侵入岩：侵入过程中变冷、结晶-围岩 （同化混染、结晶分异） 地表以下5km;10—20km者——深成侵入体
11火成岩的物质成分概述
元素 重量百分比 1 离子半径 2 体积百分比 3
O
45.5
1.40
93.8
Si
26.8
0.42
0.9
Al
8.40
0.51
0.5
Fe
7.06
0.64
0.4
Ca
5.3
0.99
1.0
Mg
3.2
0.66
0.3
Na
2.3
0.97
1.3
K
0.90
1.33
1.8
岩浆中的固态物质
•岩浆中还常含有或多或少的岩石碎块及矿物晶体。
在俯冲带地幔和地壳的部分熔融与岩浆产生
§ 1、岩浆的概念
•1 岩浆的概念：
•目前一般认为，岩浆是①上地幔和地壳深处形
成的，②以硅酸盐为主要成分的③炽热、粘稠、 含有挥发份的④熔融体(熔体)。
•岩浆是由已存在的地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融
形成的，它可以全部由液相组成，也可以含有部分固 态物质和挥发份(气相)。
喷
地 表
出
岩
深成岩（>10Km） 陆相火山岩
海相火山岩
熔岩流、次火山岩、火山－沉 积岩等
§ 2、岩浆的性质
• 1 温度 • 2 粘度 • 3 密度 • 4 挥发份
1 岩浆的温度(temperature)
•获得岩浆温度的方法：
①直接测定现代火山岩浆的温度；
②通过岩石的熔融及结晶实验予以大致确定。
③通过加温“均一”岩浆岩中玻璃包体，使玻璃 质熔融，“气泡”消失，以确定岩浆的大致温度。
岩浆的温度
→
→
2 岩浆的粘度（η）(viscosity)
粘度是岩浆的物理性质之一。岩浆是一种流体，流体 都具有粘度，粘度反映流体流动的难易程度。粘性是 指当流体内微团之间发生相对滑动时，内部产生剪切 应力（切向阻力）的性质。剪切应力阻碍流体的运动。
岩石分类
试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征和基本类型造岩矿物按一定的结构集合而成的地质体成为岩石，依据其成因可分成岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
一、岩浆岩或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的65%。
岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体。
是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。
岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。
岩浆岩的主要特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。
当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。
如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。
岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起，岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。
如果岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体，称之为枕状构造。
可见，这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。
还有块状构造和斑状构造。
除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构，如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。
岩浆岩的主要类型：岩浆岩依据矿物组成的差别，可以分为以下四类1、超基性岩类二氧化硅含量小于45%，多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。
其次为角闪石和黑云母；不含石英，长石也很少。
这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。
2、基性岩类化学成分的特征是SiO2为45-53%，Al2O3可达15%，CaO可达10%；而铁镁含量约各占6%左右。
岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。
侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。
在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。
基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。
岩石学复习资料
岩⽯学复习资料第1讲绪论1. 岩⽯：天然产出的，由⼀种或多种矿物或⽕⼭玻璃、⽣物遗骸、胶体组成的固态集合体。
3.三⼤岩类：岩浆岩（⽕成岩）:它是由地壳深处或上地幔中形成的⾼温熔融的岩浆，在侵⼊地下或喷出地表冷凝⽽成的岩⽯。
4.沉积岩：它是由地壳风化产物、⽣物有关物质、⽕⼭碎屑物等，在外营⼒作⽤下搬运、沉积、固结⽽成的岩⽯。
变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作⽤转化⽽成的岩⽯。
岩浆岩和变质岩⼜可统称为结晶岩。
6. 岩浆岩及其研究意义：（1）岩⽯类型及其鉴别特征（2）岩⽯系列与组合（3）岩⽯成因（4）岩浆作⽤与构造环境（5）⽕成岩岩⽯探针与当代地球科学前缘7．岩浆：岩浆是上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体（熔体）。
岩浆的成份：主要成分为硅酸盐。
以氧化物形式表⽰SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O。
SiO2 = 40%～75%。
挥发份（＜6％）H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F。
成矿⾦属元素。
岩浆的温度：a.观察现代熔岩流的温度：通常：700℃～1200℃。
基性熔岩：1025℃～1225℃。
酸性熔岩：735℃～890℃。
挥发份可以使起熔温度和液相线温度明显下降。
8．影响粘度的因素：a.氧化物：SiO2,Al2O3,Cr2O3的存在使粘度增加，尤其 SiO2。
基性岩粘度⼩，以溢流为主；酸性岩粘度⼤，多以爆发形式为主。
b.挥发份：其存在将显著降低岩浆粘度。
挥发份增加，粘度降低。
c.温度：温度升⾼，粘度降低。
d.压⼒：对于不含⽔的⼲岩浆，压⼒升⾼，粘度增加；对于富⽔岩浆：I. 压⼒增加,挥发份溶解度增加,粘度降低; II. 压⼒达到⼀定值,挥发份饱和,粘度随压⼒升⾼⽽增加9．岩浆作⽤：地下深处的岩浆，在其挥发份和地质应⼒的作⽤下，沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表，岩浆上升运移过程中，由于物理化学条件的改变，⼜不断地改变⾃⼰的成分，最后凝固成岩浆岩的过程称为岩浆作⽤。
工程地质第1章-2
火山颈
岩盘
岩床
岩株
岩基
捕虏体
火山
1.3.3 岩浆岩物质成分
主要是硅酸盐矿物，还有一 部分金属硫化物、氧化物及挥 发性物质。 按sio2含量分为： 酸性岩浆（大于65％） 中性岩浆（52％～65％） 基性岩浆（45％～52％） 超基性岩浆（小于45％） 矿物成分分为：
浅色矿物：硅铝矿物 深色矿物：镁铁矿物。 主要矿物：含量较多，对鉴定 起重要作用。 次要矿物：含量相对较少。 副矿物：含量很少，不到1％。
多为肉红色，板条状、粒状，硬度6，2组解理，玻璃光泽 白色、灰白色，板条状、粒状，硬度6，2组解理，玻璃光泽 浅铜黄色，立方体、粒状，硬度6-6.5 ，无解理，金属光泽 无色、烟灰色，粒状、水晶六方柱状，硬度7，无解理，玻璃或油脂光泽
石英(水晶)
氧化物，如：
石英,SiO2， 刚玉,Al2O3；
水晶
其它性质：石墨导电，石棉绝缘，萤石发光
，毒砂有嗅觉，自然硫可燃烧。
主要造岩矿物肉眼鉴定特征
矿物名称 滑石 颜色，形态，硬度等鉴定特征 白、灰、淡黄、淡绿色，片状、致密块状，硬度1，腊状光泽，摸之有滑感
高岭石
绿泥石 黑云母
白、因含杂质可呈浅黄、浅褐色，土状，硬度1-1.5
浅绿至深绿色，片状，硬度2-2.5，珍珠或玻璃光泽 深褐、黑色，片状，硬度2.5-3，1组极完全解理，珍珠或玻璃光泽，薄片透 明，有弹性
黑曜岩 玻璃质结构
斑状结构：岩 石中部分矿物 晶体结晶较大， 肉眼可以辨认， 而另一部分却 结晶很差为隐 晶质或玻璃质， 呈现一种不均 匀的结晶特征。 这是部分浅成 岩和喷出岩常 见的结构。
显 微 镜 下 的 斑 状 结 构
斑状结构，正长岩
浅谈岩石的分类
浅谈岩石的分类岩石是支撑地球表面的骨架，由于探测手段的限制，人类对地下的了解远远低于太空，岩石作为构成地表的骨架，经过历代专业人员的研究，还是有一点了解的，现在对岩石的分类做一个大概的介绍。
岩石主要分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类。
沉积岩，又称为水成岩，是在地壳发展演化过程中，在地表或接近地表的常温常压条件下，任何先成岩遭受风化剥蚀作用的破坏产物，以及生物作用与火山作用的产物在原地或经过外力的搬运所形成的沉积层，又经成岩作用而成的岩石。
在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。
沉积岩主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。
沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。
沉积岩按成分成因分为碎屑岩和生物化学岩，碎屑岩又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩。
沉积碎屑岩又称陆源碎屑岩，顾名思义，成分主要来自陆地风化剥蚀而成。
火山碎屑岩主要是火山喷发的产物，经过堆积而成。
生物化学岩为岩石风化剥蚀产物的溶解物质和胶体物质通过化学方式或者生物化学方式沉积而成的沉积岩。
我们常见的石灰岩，就是沉积岩，简称灰岩，属于化学沉积岩，在海湖盆地水环境下沉积而成。
以方解石为主要成分的碳酸盐岩。
与稀盐酸有剧烈的化学反应。
按成因分类属于沉积岩。
岩浆岩，又称火成岩。
岩浆侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的岩石。
是组成地壳的主要岩石。
岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。
侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石，称为侵入岩。
侵入岩固结成岩需要的时间很长。
地质学家们曾做过估算，一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年；岩浆喷出或者溢流到地表，冷凝形成的岩石称为喷出岩。
喷出岩由于岩浆温度急剧降低，固结成岩时间相对较短。
1米厚的玄武岩全部结晶，需要12天，10米厚需要3年，700米厚需要9000年。
可见，侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。
岩浆岩岩石结构可从结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互间的关系来划分。
第二章 岩浆岩
二.岩浆岩的构造
指岩石中矿物集合体之间的排列 方式及充填方式所反映出来的特征。
1.块状构造：岩石在成分和结构 上呈均匀的状态。反映了较为稳定的 形成过程。是侵入岩中常见的构造， 也见于一些喷出岩。 2.流纹构造：由不同颜色、不同 成分的矿物、拉长的气孔显示出条纹 状。是岩浆流动过程所形成的现象。 常见于中酸性熔岩（流纹岩）。
FeO
MnO MgO
1.77
0.08 24
7.61
0.21 6.93
7.77
0.25 25.34
2.57
0.16 0.63
CaO
Na2O K2O H2O
1.93
3.77 3.99 0.65
5.77
3.57 2.36 0.85
8.27
3.30 1.72 1.47
8.79
0.90 0.41 2.84
2.流纹岩 为典型的酸性喷出岩，常与安山岩类共生。 颜色：灰红、灰白色、浅紫色等。 斑晶：石英、斜长石为主，少量黑云母、角闪石、 磁铁矿等。 结构：斑状结构、玻璃质结构。 构造：流纹构造、气孔构造等。
五）火山碎屑岩类 1.火山碎屑岩：火山爆发作用产生的火山碎屑物质， 于火山口附近就地堆积或搬运、降落、沉积后固结形成的 岩石。 2.火山碎屑的物质构成：可分为岩屑、晶屑和玻屑。 3.火山碎屑岩分类：其按火山碎屑的大小分为集块岩、 火山角砾岩和凝灰岩。 （1）集块岩：50％以上由粒径大于64mm的火山碎屑 物构成的岩石。位于火山口附近。 （2）火山角砾岩：50％以上由粒径2～64mm的火山碎 屑物构成的岩石。 （3）凝灰岩：50％以上由粒径小于2mm的火山碎屑物 构成的岩石。
流 纹 构 造
3.气孔构造：当岩浆喷溢到地面时，围压降低，所含 挥发份从岩浆中分离出来时，形成大量的气孔。是喷出岩 中常见的构造。 4.杏仁构造：气孔构造的气孔被岩浆期后矿物所充填 形成宛如杏仁状的充填物。是喷出岩中常见的构造。 5.绳状构造：熔岩表面呈绳索状扭曲。常见于基性熔 岩的表面。
岩石学教案(沉积岩)ecit
同生作用；
成岩作用；
后生作用；
表生作用。
3、常见成岩作用方式（类型）
1）压实作用：在静压力的作用下，沉积物排气、排水、体积缩小、孔隙度降低、密度增加的作用。
2）胶结作用：孔隙水过饱和沉淀出矿物质（胶结物cement）,将沉积物粘结成岩
3）压溶作用：压力下沉积物颗粒间或沉积岩内部发生溶解。
B.难溶矿物溶解和沉淀的控制因素（pH、Eh、温压）
2）胶体的搬运与沉积作用
3.化学沉积物和化学结构
结晶结构（非晶质、隐晶质、显晶质结构）
五、生物的搬运和沉积作用（一般了解）
1.生物沉积作用方式或途径
1）生物化学
2）改变环境的物化条件
3）机械捕集或粘结
2.生物沉积物
原地生物遗体、遗迹及其相关产物构成的沉积物。
2．机械沉积分异作用：碎屑颗粒在机械搬运过程中，随水流强度减弱，碎屑颗粒依次按可粒大小顺序沉积的现象。
3．化学沉积分异作用：溶解物质溶于水在搬运过程中按溶解度大小先后顺序沉积的现象。
八、沉积岩的成岩作用
1、概念：
是泛指沉积物形成之后，到沉积岩的风化作用和变质作用以前这一演化阶段的所有变化或作用，包括成岩作用和后生作用。
总结本次课的主要内容，强调重点，提出思考题。
约80分钟
第28页
任课教师
谢财富
职称
研究员
课程名称
岩石学
授课章节
第三篇第十二、十三章
授课题目
沉积岩形成过程（风化和风化带中矿物的稳定性、沉积作用和沉积物）
授课对象
070111-3
授课时间
2009.5.14日1~2节、2009.5.19日3~4节
上一节
岩浆岩的物质成分
第四节 火成岩的矿物成分
二、火成岩造岩矿物的分类
矿物成因的差异
➢原生矿物：直接从岩浆中结晶形成，并在岩石形成 过程中相对稳定的矿物。如角闪石、长石。
➢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。
➢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。
SiO2 >65 52-65 45-52 <45
第三节 火成岩的化学成分
一、火成岩的基本化学组成
4 .主要成分：硅酸盐
以氧化物形式表示：SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O
SiO2 = 40%～75%
挥发份 （＜6％） H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F
一般情况下它略高于天然岩浆开始结晶的温度，因为熔融 实验往往在干的条件下进行，而天然岩浆中挥发组分（主要是 水）将会降低岩浆的结晶温度。
第二节 岩浆的性质
一、岩浆的温度
c.肉眼观察熔岩流或熔岩丝的颜色
在晴朗的天气和良好透视的情况下，熔岩流的
颜色和相应温度的关系如下：
白色 1150℃ 亮的鲜红(樱桃红)色 700℃
第五节 火成岩化学成分和矿物成分的关系
火成岩的矿物组成取决于岩浆的化学成分和结晶环境， 通过矿物组成和结构的研究可以揭示岩浆的结晶条件。
酸
喷出地表
性
花
岗 侵位于地壳浅部
质 岩
（3—5km）
浆 侵位于地壳深处
（>5km）
火成岩的物质成分
第三节
岩浆岩的化学成分
四、岩浆岩中主要氧化物含量的变化规律
根据Al2O3、 CaO 和K2O＋Na2O分子数的量比，将岩浆岩划分为：
（1）铝过饱和岩石: Al2O3 ＞ CaO+K2O＋Na2O(分子数比).
在花岗岩研究中，一般将Al2O3/ CaO+K2O＋Na2O 称为铝饱和指 数，简写为ASI或A/NKC。 ASI=1.0～1.1为弱过铝岩石； ASI ＞ 1.1为强过铝岩石 （2）钙碱性岩石： CaO+K2O＋Na2O ＞ Al2O3 ＞ K2O＋Na2O 其特征矿物为单鞋角闪石、单斜辉石，多数花岗闪长岩、闪长 岩属此类 （3）碱过饱和岩石: Al2O3 ＜ K2O＋Na2O ，在 SiO2 充足情 况下有霓石、钠闪石形成；在 SiO2 不足情况下，除出现霓石、 钠闪石外，还形成似长石累矿物，多数碱性岩属此类
第三节
岩浆岩的化学成分
二、岩浆岩的酸度、碱度及岩石大类划分 1.酸度及岩石大类划分 根据岩浆岩中SiO2是否饱和，将岩浆岩分为三类 （1）过饱和岩：含石英及其他饱和矿物（不与熔体中游离 SiO2起反应的矿物 ），如长石、黑云母、角闪石、辉石等。 （2）饱和岩：含不饱和矿物但不含石英和似长石 （3）不饱和岩：含不饱和矿物（可与熔体中游离SiO2 起反应 的矿物 ），如镁橄榄石、似长石，但不含石英
稀土及微量元素的岩石学成因意义重大。研究微量元 素组成特征，有助于探索岩浆的物质起源演化及成岩过程。 特定条件下还可以富集成矿。
第三节
岩浆岩的化学成分
一、岩浆岩的平均化学成分
3．同位素 质子数相同，中子数不同的元素称为同位素（原子 序数相同、质量数不同的元素）。 A-稳定同位素：常用的有硫、氧、碳、氢、氦等同位素：如 O18/O16、 S34/S32等。 B-放射性同位素常用的有K-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、 U-Pb、ThPb、Re-Os等同位素 Sr87/Sr86, Pb206/Pb204, Pb207/Pb204, O18/O16, S34/S32 等同 位 素 丰 度 及 其 比 值 对 于 探 讨 岩 浆 起 源 及 其 演 化 具 有 重 要 意 义.
火成岩
火成岩火成岩由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融（partial melting）的物质如岩浆冷却固结形成的。
岩浆可以是由全部为液相的熔融物质组成，称为熔体（melt）；也可以含有挥发分及部分固体物质，如晶体及岩石碎块。
火成岩的分类:岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成，此外，还常含微量磁铁矿等副矿物。
根据岩石SiO2含量，岩浆岩可分为四大类：超基性岩：SiO2＜45%；基性岩：SiO2=45～52%；中性、碱性岩：SiO2=52～65%；酸性岩：SiO2＞65%。
岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度，岩石的碱度与碱含量多少有一定关系。
通常把Na2O+K2O的重量百分比之和，称为全碱含量。
Na2O+K2O含量越高，岩石的碱度越大。
A.Rittmann 1957年考虑SiO2和Na2O+K2O之间的关系，提出了确定岩石碱度比较常用的组合指数（σ）。
σ值越大，岩石的碱性程度越强。
每一大类岩石都可以根据碱度大小划分出钙碱性、碱性和过碱性岩三种类型。
σ< 3.3时，为钙碱性岩；σ= 3.3-9.0时，为碱性岩；σ> 9时，为过碱性岩。
除了岩石化学成分之外，矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一。
在岩浆岩中常见的一些矿物，它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化。
如石英、长石呈白色或肉色，被称为浅色矿物；橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色，被称为暗色矿物。
通常，超基性岩中没有石英，长石也很少，主要由暗色矿物组成；而酸性岩中暗色矿物很少，主要由浅色矿物组成；基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间，浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例。
根据产状，也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表，岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。
侵入岩根据形成深度的不同，又细分为深成岩和浅成岩。
每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的，也就是说岩浆成分是相似的，但是由于形成环境不同，造成它们的结构和构造有明显的差别。
深成岩位于地下深处，岩浆冷凝速度慢，岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大，常常形成大的斑晶；浅成岩靠近地表，常具细粒结构和斑状结构；而喷出岩由于冷凝速度快，矿物来不及结晶，常形成隐晶质和玻璃质的岩石。
第2讲 火成岩成分及结构构造
副矿物：含量很少，通常不到1％的矿物，在分 类命名中不起作用。
例如：辉长岩中，辉石占45％，斜长石占45％， 黑云母占8％，磁铁矿，榍石各占1％，则：辉石、 斜长石为主要矿物，决定了岩石的大类，黑云母 为次要矿物，磁铁矿、榍石为副矿物。定名：黑 云母辉长岩。
3、根据矿物成因分为：
①原生矿物：直接从岩浆中结晶形成，并在岩石形成过程中相 对稳定的矿物。如角闪石、长石。 ②成岩矿物：在岩浆完全结晶后，由于外界物理化学条件变化， 原生矿物发生转变而形成的新矿物。 如β-石英－α-石英， 碱性长石－出溶形成条纹长石 ③岩浆期后矿物：岩浆冷凝后，由于挥发分和岩浆期后溶液作 用(蚀变、交代、充填)而形成的矿物。 如气成矿物：电气石、萤石、黄玉；蚀变矿物：蛇纹石 ④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。 ⑤次生矿物：主要是地表风化形成的矿物(产状上限于风化带内) 如钾长石的高岭土化。
似斑状结构：也分为两群，基质为显晶质，多见于浅成岩 及中深成岩中，斑晶和基质基本上是同世代产物，局部物理 化学条件变化或 不均一形成。
3、自形程度：矿物结晶成完好晶体的程度 自形结构：岩石由自形矿物晶体组成。自形晶：晶体具有 完整的晶面，镜下由规则的多边形组成，多为直边接触。 它形结构：岩石由它形晶组成。晶体呈它形，不规则的曲 线所包围。 半自形结构：岩石由半自形晶组成。部分晶面发育良好， 其它晶面发育不好。 4、相互关系：包括矿物之间相互关系及其与火山玻璃及隐 晶质之间的关系。
①表示法及变化范围
通常主要元素用氧化物的重量百分数表示，最主要的 氧化物是(按价态排列) SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、 FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、CO2、 H2O十三项。它们占火成岩平均化学成分的98％±，一 般化学分析给出的结果也是这十三项。
火成岩总结
岩浆中SIO2含量愈高，粘度愈大。
挥发份含量愈高，粘度愈小。
温度愈高，粘度愈小。 压力增大，粘度愈大。
3、岩浆的密度 岩浆密度的大小取决于岩浆的化学成分、压力、温 度和挥发分，一般为2.2-3.1g/cm3 。
基性岩浆的密度大，酸性岩浆的密度小。
压力增大，分子间距缩小，体积变小，密度增大。
根据成因分类：
火成岩——又叫岩浆岩，由岩浆作用形成的岩石 ，是地壳或者上地幔中的岩浆喷出地表或者侵入 在地壳内形成的，例如花岗岩、玄武岩。
沉积岩——由沉积作用形成的，分布于地壳表层 ，占大陆面积的75％以及大部分的海底沉积，例 如砂岩、砾岩。 变质岩——由变质作用形成的，多在地壳深处， 与岩浆岩一起占地壳体积的95％。例如大理岩
多为岩基， 岩株较大 的侵入体
高温钨锡钼等 矿床，含稀有 元素的伟晶岩 矿床
二、火山岩
1.火山岩的喷发方式：根据火山通道或火山口的形态
中心式喷发 裂隙式喷发 熔透式喷发 2.火山岩的产状： 火山锥； 熔岩流； 岩钟和岩针； 火山颈。
3. 火山岩的相
相 组
溢流相 爆发相 侵出相 火山通道相 次火山岩相
色率-暗色矿物在火成岩中的体积百分含量。
2. 矿物的含量及作用分类
主要矿物：指在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称
上起主要作用的矿物。 次要矿物：指在岩石中含量少于主要矿物的矿物。
副矿物：指在岩石中含量很少，在一般岩石分类命名中
不起作用的矿物。
3、矿物的成因分类
（1）原生矿物：在岩浆结晶过程中所形成的矿物，如橄榄石、 辉石、角闪石、云母、长石、石英等。也包括部分岩浆作用晚
岩石分类及其物质成分
岩石分类及其物质成分地壳中的岩石，按其形成原因可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
火成岩和变质岩主要由硅酸盐岩石组成，而成积岩除了由硅酸盐岩石外，还有碳酸盐岩石等，下面简单介绍三大岩类的类型及矿物组分。
（一）火成岩是岩浆侵入地壳或喷出地表经冷却、固结而成的岩石，又称岩浆岩。
火成岩又分为下列几类：1、超基性岩：是火成岩的一个大类，指化学成分中SiO2含量小于45%，同时氧化镁、氧化亚铁等基性组分含量高的火成岩。
如：橄榄岩、辉石岩，有关的矿床为铬矿、铂矿、金刚石矿。
2、超镁铁质岩：指镁铁质矿物（以橄榄石、辉石为主）含量达90%以上的一类火成岩，因此大多数超镁铁质岩就是超基性岩，反之亦然。
但有例外，如辉石类单矿物岩，镁铁矿物含量在90%以上，但二氧化硅含量高于45%，所以它是超镁铁质岩，而不是超基性岩，又如，斜长岩是由钙的硅铝酸盐矿物组成，SiO2<45%，属超基性岩，但不是超镁铁质岩。
3、基性岩：是火成岩的一个大类，SiO2含量为45%—52%，主要矿物为辉石、苏长石、粗玄岩、斜长花岗岩、碱性岩、基性斜长石、与超基性岩的主要区别除SiO2含量外，在矿物成分上含有相当数量的斜长石，常见的基性岩为辉长岩、辉绿岩、玄武岩。
4、中性岩：SiO2的含量大约为52%—63%，主要矿物成分为角闪岩，中性斜长石、闪长石、石英闪长岩、闪长玢岩、石英闪长玢岩、安山岩、英安岩。
5、酸性岩：SiO2含量大于63%，色浅，主要矿物以钾长石、酸性斜长石、石英、黑云母、花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、流纹岩、英安岩。
6、超酸性岩：SiO2含量大于75%，主要以白岗岩、白云母花岗岩、碱性长石、石英。
7、碱性岩：含SiO2较低，而碱质较高，主要矿物为微斜长石，正长石、钠长石、霞石、方钠石、钙霞石、霓石、霓辉石、钠铁闪石、钠闪石、霞石正长岩、霞石正长斑岩、响岩。
8、镁铁矿物：指火成岩中含铁镁成分较多的硅酸盐矿物总称。
常见主要矿物有：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。
水利工程地质参考答案
水利工程地质参考答案花岗岩：属酸性深成岩，多呈肉红色、浅灰色。
其主要矿物成分为钾长石、酸性斜长石、石英，次要矿物为黑云母、角闪石等。
全晶质等粒状就够，块状构造。
产状多为岩基、岩株，可作为良好的建筑物地基及天然建筑石料。
辉长岩：属基性深成岩，呈黑色或黑灰色，矿物成分以斜长石和辉石为主，也有少量的角闪石、橄榄石等。
呈辉长结构或中、粗粒结构，块状构造。
常呈小侵入体或岩盘、岩床、岩墙产出。
流纹岩：属酸性喷出岩，呈岩流状产出，大都灰、灰白和灰红等较浅颜色。
斑状结构，细小的斑晶为正长石和石英等矿物，基质为隐晶或玻璃质，常见流纹构造。
玄武岩：属基性喷出岩，呈黑、灰绿及暗褐等色。
其主要矿物成分与辉长岩相同，多呈斑状结构、细粒结构或无斑隐晶质结构。
气孔状构造及杏仁状构造较普遍。
闪长岩：属中性深成岩，浅灰至灰绿、肉红色，其主要矿物成分分为斜长石、角闪石，其次为黑云母、辉石及石英等。
呈等粒状结构，块状构造，分布广泛，多为小型侵入体产出。
安山石：属中性喷出岩，呈灰、红褐或浅褐色。
斑状结构，斑晶为斜长石、角闪石和辉石等，基质为隐晶或玻璃质。
常为块状或气孔状、杏仁状构造。
有不规则板状或柱状原生节理，常呈岩流产出。
闪长玢岩：属中性浅层岩，其主要矿物成分分为斜长石、角闪石，其次为黑云母、辉石及石英等。
呈斑状或似斑状结构，斑晶以斜长石和角闪石为主。
常为灰色，如有次生变化，则多为灰绿色，块状构造。
常呈岩脉活在闪长岩体边产部产出。
正长斑岩：矿物成分同正长岩，多为浅灰或肉红色。
斑状结构，斑晶多为正长石，有时为斜长石，基质为微晶或微晶结构。
块状构造。
第一章用肉眼鉴定常见造岩矿物时，主要依据哪些特征？主要依据矿物颜色、晶形、硬度、透明度、光泽、解理，断口、条痕，有时也利用比重、双晶形态等特征2.写出下列各组造岩矿物的鉴定特征及主要区别：1石英-长石-方解石2角闪石-辉石-黑云母3方解石-白云石-石膏。
1-3简述深成岩，浅成岩，喷出岩的结构及构造特征。
岩石与矿物笔记
概述1.地球的层圈构造：（1）外部层圈：大气圈、水圈、生物圈。
（2）固定地球2.地球的内部层圈：地壳、地幔、地核3.地壳：即0~33km处。
平均厚度为17km，占地球总体积的1.5%，占总质量的0.8%。
大陆地壳比较厚，高山区可达70多公里（珠峰8844.43m），海洋地壳比较薄，平均只有7~8公里，最薄处仅2km左右（马里亚纳海沟-11033m）。
组成地壳的化学元素有100多种，其中含量最多的是：O、Si 、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H九种元素，占地壳总质量的98%以上。
其中O（49%）、Si （26%）就占到71%。
4.地球表面形态按高程和起伏划分：还有冲沟、河谷、溶洞、沙丘等。
地表外貌各种形态的总称，称为地形或地貌，建筑地区的地形地貌特征，是影响工程稳定与安全的重要条件之一。
5.矿物：是指在各种地质作用中所形成的天然单质元素或化合物。
造岩矿物：组成岩石的主要矿物。
石英（SiO2）、正长石（KAlSi3O3）、方解石（CaCO3）等。
6.矿物的物理性质：形态、光学性质和力学性质。
矿物形态晶体习性：在相同条件下生长的同种晶粒，总是趋向于某种特定晶形的特征。
矿物集合体形态：（1）矿物集合体中各单体无规则排列时，一般任用描述晶体习性的词来描述其集合体。
如粒状集合体、鳞片状集合体、针状集合体、板状集合体等。
（2）当矿物集合体中各单体以某种特殊方式组成，常用专业术语来描述。
主要有：晶簇、放射状集合体、纤维状集合体、树枝状集合体、钟乳状集合体、结核状集合体、晶腺状集合体。
例如：A.放射状集合体：柱状、针状等单体以一点为中心向四周呈放射状排列。
B.纤维状集合体：细长柱状、纤维状等单体密集平行排列。
C.树枝状集合体：晶体由一个晶芽开始生长，在棱角处不断分支，形成树枝状。
D.钟乳状集合体：在地下水渗出或滴落处析出，逐渐聚集成圆锥、圆柱、圆丘等形状集合体。
E.结核状集合体：胶体物质围绕一个核心聚集而成。
岩浆的化学成分和矿物成分
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。
火成岩中SiO2含量与矿物组成的关系：
从超基性岩到酸性岩随SiO2的渐增，具镁铁矿物由多到少，浅 色矿物渐增，石英由无到有，含量渐增的变化趋势。
在超基性岩中，SiO2<45%, 富FeO、MgO而贫K2O、 Na2O，因此在矿物成分上 镁铁矿物占主要地位（色率 >90），主要由橄榄石和辉 石组成。
酸性岩：SiO2>66% 中性岩：SiO2 =53-66% 基性岩：SiO2 = 45-53% 超基性岩：SiO2 <45% 习惯上对SiO2含量高者称之为酸性程度高或酸度大，也叫基性程度低；反之，对含 量低者，谓之酸度小，亦可称基性程度高。
（2）Na2O+K2O （Alk ---全碱含量）
在岩浆中的含量称为全碱（Alk）含量。因为Na2O、K2O在地幔和地壳中的含量差 别显箸，是主要元素中最容易熔融的组分，因而对源区的组成、部分熔融程度的变化以 及岩浆的演化过程反应敏感，在火成岩的研究中意义重大。
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FeO和MgO ，包括石英类、长石类及似长石类。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。又称为暗色矿物。
✓色率：
暗色矿物在火成岩中的含量（体积百分数）称色率。 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=15-40，酸性岩色率<15。
2.微量元素(Trace elements)
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#火山岩（喷出岩）系列及类型的划分
火山岩结晶粒度细小、或存在玻璃质，无法鉴定物质组 分和含量时，可以根据化学成分进行岩石划分。分为 碱性系列、拉斑玄武岩系列和钙碱性系列三部分。 1-首先，据SiO2-(K2O＋Na2O)图解划分为碱性系列、 亚碱性系列 碱性系列
亚碱性系列
SiO2-(K2O＋Na2O)图解
第一章
火成岩的物质成分
第三节
岩浆岩的化学成分
一、岩浆岩的平均化学成分 1．常量元素 地壳中存在的元素几乎岩浆岩中都有 分布，但其含量却很不相同。主要是O、 Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn、 P、H、C等，这些元素称为常量元素或造 岩元素，其总和约占岩浆岩总重量 99%以 上。
岩浆岩的主要成分
第三节
岩浆岩的化学成分
二、岩浆岩的酸度、碱度及岩石大类划分
1.酸度及岩石大类划分 岩浆岩是由硅酸盐岩浆冷凝而成的（极少数的碳酸 岩例外 ）， SiO2 是岩浆岩的基本化学成分，含量最普 遍且较多。 SiO2也是岩浆岩中最重要的一种氧化物，其它主 要氧化物含量与SiO2含量之间存在着密切的消长关系。 SiO2含量多少一般决定着岩浆岩基本岩性特征和基本 矿物组成。因此，根据SiO2含量（ wt%）将岩浆岩划 分为下列四大类：
第三节
岩 类
岩浆岩的化学成分
基性程度
岩浆岩大类划分 SiO2 酸性程度
(wt%)
超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩
<45% 45－52% 52－65% >65%
低
高
高
低
通常所说岩石的酸性程度及基性程度都是指岩浆岩的SiO2 含量。SiO2含量高者，称之为酸性程度高、基性程度低；SiO2含 量低者谓之酸性程度低、基性程度高。
钙碱指数CA与组合指数σ，大致有以下对应关 系，同样可把岩浆岩碱度分为4级： 碱性岩 CA~51 σ>9。 碱钙性岩 CA=51~56 σ=9～3.3． 钙碱性岩 CA=56~61 σ=3.3～1.8。 钙性岩 CA>61 σ<1.8 组合指数法较简便，但对于SiO2<45的岩石， σ的可分性差，不宜使用，对SiO2>70％的岩石， 碱度确定不准，也最好不用。这时可用莱特碱 度率-SiO2图解法划分。
稀土及微量元素的岩石学成因意义重大。研究微量元 素组成特征，有助于探索岩浆的物质起源演化及成岩过程。 特定条件下还可以富集成矿。
第三节
岩浆岩的化学成分
一、岩浆岩的平均化学成分
#3 ．同位素 质子数相同，中子数不同的元素称为同位素（原 子序数相同、质量数不同的元素）。 A-稳定同位素：常用的有硫、氧、碳、氢、氦等同位素：如 O18/O16、 S34/S32等。 B-放射性同位素常用的有K-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、 U-Pb、ThPb、Re-Os等同位素 Sr87/Sr86, Pb206/Pb204, Pb207/Pb204, O18/O16, S34/S32 等同 位 素 丰 度 及 其 比 值 对 于 探 讨 岩 浆 起 源 及 其 演 化 具 有 重 要 意 义.
第三节
岩浆岩的化学成分
碱性程度(碱度)是指岩石中碱的饱和程度。确定岩浆岩碱 性程度的方法很多，最常用的:
(1)里特曼(A.Rittmann，1957) 指 数， 也 称 组 合 指 数， 是 用 以 反映 岩 浆 岩 组 合 及 岩 浆 岩 岩 石 碱 性 特 征 的 参 数。 其 中 K2O 、 Na2O 、 SiO2 均 为 氧 化 物 重 量 百 分 数。
#成因系列判别
K2O-SiO2图解
花岗岩SiO2-AR图解
花岗岩A/NK-A/KNC判别图
第三节
岩浆岩的化学成分
三、岩浆岩中主要氧化物含量的变化规律
尽管岩浆岩中氧化物种 类多，但彼此之间关系密切， 呈有规律变化。以钙碱性系 列岩浆岩为例： 图Ⅳ－1是岩浆岩中 SiO2含量变化范围及各氧化 物含量的变化曲线。可以看 出，首先SiO2含量有一个变 化范围，自超基性岩→酸性 岩，SiO2从40－75%，少数 达80%。
（3）莱特碱度率（A.R.） 碱度率(AR)的计算公式是:
其中氧化物均为Wt％。当岩浆岩中SiO2>50%。而且 2.5>K2O/N2O>1时，式中(K2O+Na2O)用(2×Na2O)代替。 莱特以AR作横坐标，以 SiO2作纵坐标，制成碱 度分区图，划分岩浆岩 为钙碱性、碱性，过碱 性三级。莱特的钙碱性 岩，包括皮科克的钙性 岩及钙碱性岩，其碱性 岩相当皮科克的碱钙性 岩，而其过碱性岩与皮 科克的碱性岩相当。
第三节 #
岩浆岩的化学成分
一、岩浆岩的平均化学成分 2．岩浆岩中的稀土及微量元素
稀土元素REE——镧系15种元素La、Ce、Pr、Nd、 Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu(通常 还包括Y)。
第三节
岩浆岩的化学成分
一、岩浆岩的平均化学成分 #2．岩浆岩中的稀土及微量元素 稀土元素也属于广义的微量元素，但由于它们在 元素周期表中位置较为特殊，原子结构、离子半径相 近，具有相似的地球化学性质；同时，又因各稀土元 素之间原子序数的规律性变化而存在一定的差异。所 以，它们在岩浆作用过程中既紧密共生，又会产生一 定的分馏。
第三节
岩浆岩的化学成分
二、岩浆岩的酸度、碱度及岩石大类划分 2.碱度及岩石大类划分 除SiO2 含量和岩石酸性程度外，岩浆岩研究中还 涉及全碱含量和碱性程度的概念：通常把 Na2O+K2O 的 重量百分数称为全碱含量或全碱 (ALK表示)，它在岩 浆岩分类及研究中也有着重要意义，与之有关的是岩 石的碱性程度。 碱性程度与碱的含量虽有联系，但属涵义不同的 两个概念。
第三节
岩浆岩的化学成分
四、岩浆岩中主要氧化物含量的变化规律
其余各种氧化物随 SiO2 含 量的增减作有规律的变化： 随着SiO2含量的增加，K2O、 Na2O 增 加 ， FeO 、 MgO 减 少； 而 Al2O3 及 CaO 则由少增多， 在辉石岩类及基性岩中达到 最大值，然后又逐渐降低。 因此超基性岩石中 FeO 、 MgO 含量最高，K2O、Na2O含量最 低，Al2O3、CaO也较低。
2-然后，利用SiO2-FeO*/MgO图解及 A-F-M图解将亚碱性系列划分拉斑玄武岩系列和钙碱性系列
FeO*=F=FeO+0.9Fe2O3; A=K2O+Na2O; M=MgO。
SiO2-FeO*/MgO图解
• 更适用于基性岩
A-F-M图解
• 更适用于中-酸性岩 • 虚线为拉斑玄武岩系列； • 实线为钙碱性系列
第四节
岩浆岩的矿物成分
一、常见造岩矿物 岩石是由矿物组成的，矿物成分既可反映岩石化 学成分，又可反映岩石的特征及成因，是岩浆岩分类 的基础之一。 组成岩石的矿物通称为造岩矿物，岩浆岩中的造 岩矿物大约有二十多种，但最常见的岩浆岩矿物有八、 九种。主要是长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄 榄石和似长石等硅酸盐矿物，另外含少量的磁铁矿、 钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等副矿物。而具体到某 一种岩石则由少数几种矿物组成。
第三节
岩浆岩的化学成分
四、岩浆岩中主要氧化物含量的变化规律
根据Al2O3、 CaO 和K2O＋Na2O分子数的量比，将岩浆岩划分为：
（1）铝过饱和岩石: Al2O3 ＞ CaO+K2O＋Na2O(分子数比).
在花岗岩研究中，一般将 Al2O3/ CaO+K2O＋ Na2O 称为铝饱和指 数，简写为 ASI 或 A/NKC 。 ASI=1.0 ～ 1.1 为弱过铝岩石； ASI ＞ 1.1为强过铝岩石 （2）钙碱性岩石： CaO+K2O＋Na2O ＞ Al2O3 ＞ K2O＋Na2O 其特征矿物为普通角闪石、单斜辉石，多数花岗闪长岩、闪长 岩属此类 （ 3 ）碱 过饱和岩石 : Al2O3 ＜ K2O ＋ Na2O ，在 SiO2 充足情 况下有霓石、钠闪石形成；在 SiO2 不足情况下，除出现霓石、 钠闪石外，还形成似长石类矿物，多数碱性岩属此类
不同的岩浆岩中各氧化物的含量变化较大，但 其平均成分相当于闪长岩及地壳的化学成分 ( 如下表 ) 。
岩浆岩的主要化学成分
氧化物 SiO2 TiO2 含量wt% 34－78 0.05－4 中国岩浆岩平均 60.6 1.00 世界岩浆岩平均 59.121 1.05 地壳平均成分 59.3 0.9
Al2O3
第一节
岩浆岩的化学成分
一、岩浆岩的平均化学成分 前面八种氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、 CaO、Na2O、K2O为主要氧化物，其总重量占平均化 学成分的95%以上 H2O+ 、 TiO2 、 MnO 、 P2O5 、 CO2 等为次要氧化物。 由于以上化学成分在岩浆岩中十分常见，故又 称为造岩氧化物。
第三节
岩浆岩的化学成分
二、岩浆岩的酸度、碱度及岩石大类划分 1.酸度及岩石大类划分 根据岩浆岩中SiO2是否饱和，将岩浆岩分为三类 （ 1 ）过饱和岩：含石英及其他饱和矿物（不与熔体中游离 SiO2起反应的矿物 ），如长石、黑云母、角闪石、辉石等。 （2）饱和岩：含饱和矿物但不含石英和似长石 （3）不饱和岩：含不饱和矿物（可与熔体中游离 SiO2起反应 的矿物 ），如镁橄榄石、似长石，但不含石英
第三节
岩浆岩的化学成分
一、岩浆岩的平均化学成分
#3．同位素 岩浆岩中某些元素的同位素丰度值及比值很有规律， 并能解决一些岩浆起源、演化及岩浆岩形成时代问题。 常用的有硫、铅、锶、氧等同位素：如S34/S32、O18/O16、 Pb206/Pb204及Sr87/Sr86等。 Ⅰ型花岗岩：Sr87/Sr86<0.708 S型花岗岩：Sr87/Sr86>0.708 现在已形成了独立的同位素地质年代学及稳定同 位素地球化学。