《岩浆岩石学》岩浆岩的化学应用

2、邱家骧的 、 硅-碱图 碱图 据SiO2可 划分岩石酸 度，由SiO2 及K2O+Na2O 含量， 含量，从图 上即可简便 地同时确定 火山岩的碱 系列， 度、系列， 岩石组合及 岩石名称。 岩石名称。
第二节 碱度的确定
1、皮科克法 、
皮科克用钙碱指数(又称皮科克指数 确定碱性程度 皮科克用钙碱指数 又称皮科克指数)确定碱性程度。以SiO2 又称皮科克指数 确定碱性程度。 作横座标、 重量％ 作纵座标。 作横座标、以CaO及K2O+Na2O(重量％)作纵座标。划出一个系 及 重量 作纵座标 列的火成岩成分的K 两个变异线， 列的火成岩成分的 2O+Na2O 与CaO两个变异线，两个变异线 两个变异线 的交点， 的交点，即K2O+Na2O =CaO处，此处相应的 处 此处相应的SiO2位，叫钙碱指 数(CA)。皮科克以钙碱指数大小，把岩浆岩碱度划分为四级。 。皮科克以钙碱指数大小，把岩浆岩碱度划分为四级。 CA<51 碱性岩 CA=51~56 碱钙性岩 CA=56 ~61 钙碱性岩 CA>61 钙性岩
第二节 系列的划分
火山岩一般分为碱性和亚碱性系列， 火山岩一般分为碱性和亚碱性系列，亚 碱性系列又可进一步分为拉斑玄武岩系 列及钙碱性系列。 列及钙碱性系列。 拉斑玄武岩系列，主要为拉斑玄武岩， 拉斑玄武岩系列，主要为拉斑玄武岩， 拉斑玄武安山岩(冰岛岩 冰岛岩)等 拉斑玄武安山岩 冰岛岩 等。 钙碱性系列，以安山岩、英安岩、 钙碱性系列，以安山岩、英安岩、流 纹岩及侵入的花岗闪长岩等为主。 纹岩及侵入的花岗闪长岩等为主。 碱性玄武岩系列． 碱性玄武岩系列．以碱性橄榄玄武岩 及碧玄岩等为主，并可能有粗面岩、 及碧玄岩等为主，并可能有粗面岩、粗 安岩、响岩、霞石岩等。 安岩、响岩、霞石岩等。
里特曼以K 重量％ 作直坐标图， 里特曼以 2O+Na2O与SiO2(重量％)作直坐标图，图中 值 与 重量 作直坐标图 图中σ值 多呈抛物线分布， 多呈抛物线分布，抛物线起点是SiO2=43，K2O+Na2O=0处。 ， 值投影， 此图只须用岩石的SiO2与K2O+Na2O值投影，即可读出大致 值大小， 的σ值大小，在图上还可看出某个火山岩系的演化趋势。 值大小 在图上还可看出某个火山岩系的演化趋势。 对比不同火岩系之差异，分析岩浆是否同源（同源的σ值 对比不同火岩系之差异，分析岩浆是否同源（同源的 值 是连续的)。 是连续的 。里特曼在该图上标绘出六个典型地区的火山 岩系，以虚线表示，便于对比。 岩系，以虚线表示，便于对比。
2）F1，F2，F3判别图 ）
玄武岩成份与板块构造环境关系密切。 玄武岩成份与板块构造环境关系密切。皮尔斯划分 五类构造环境不同的玄武岩：板块内部玄式岩(WPB)。 五类构造环境不同的玄武岩：板块内部玄式岩 。 大洋底部(或洋中脊 玄武岩（ 或洋中脊)玄武岩 ），低钾 大洋底部 或洋中脊 玄武岩（OFB），低钾（岛弧） ），低钾（岛弧） 拉斑玄武岩(LKT)、钙碱性玄武岩 拉斑玄武岩 、钙碱性玄武岩(CAB)、钾玄岩 、 (SHO）。用以下三式求出 1、F2，F3。 ）。用以下三式求出 ）。用以下三式求出F
在有足够化学分 析资料的基础上， 析资料的基础上， 可采用等值线法进 行同化作用的研究。 行同化作用的研究。 化学分析点在平面 图上应分布较匀。 图上应分布较匀。 分析项目根据同化 类型确定，可单项， 类型确定，可单项， 也可少量几项。 也可少量几项。如 同化碳酸盐用CaO、 同化碳酸盐用 、 MgO同化铝硅酸盐 同化铝硅酸盐 用SiO2，Al2O3，同 化铁镁用MgO、 化铁镁用 、 FeO等。再用插入法 等 绘出其等值线， 绘出其等值线，即 可看出某种成分变 化与围岩的关系。 化与围岩的关系。
பைடு நூலகம்
2．里特曼法 ．
里特曼用组合指数σ（里特曼指数，岩系指数） 里特曼用组合指数 （里特曼指数，岩系指数） 确定碱性程度， 确定碱性程度，组合指数 σ=(K2O+Na2O)2/(SiO2-43) 组合指数只需用SiO2、K2O，Na2O三个氧化物 组合指数只需用 ， 三个氧化物 (重量％)，方法简便。尤其对基 中性岩较为适用。 重量％ 中性岩较为适用。 重量 ，方法简便。尤其对基-中性岩较为适用 σ值愈大，碱性程度愈强； σ<4者称钙碱性岩， 值愈大， 者称钙碱性岩， 值愈大 碱性程度愈强； 者称钙碱性岩 σ>4者叫碱性岩，他并用岩石中 值及 2O与Na2O 者叫碱性岩， 值及K 与 者叫碱性岩 他并用岩石中σ值及 相对含量，进一步划分类型。钙碱性岩又称太平 相对含量，进一步划分类型。 洋型，钠质碱性岩又称大西洋型， 洋型，钠质碱性岩又称大西洋型，钾质碱性岩又 称地中海型。 称地中海型。
1、划分碱性与亚碱性系列 、
图中， 为橄榄石 为橄榄石， 为紫苏辉石 为紫苏辉石， 为霞石 为霞石， 图中，Ol为橄榄石，Hy为紫苏辉石，Ne为霞石， Ab为钠长石，Q为石英 为钠长石， 为石英 为钠长石
2、划分亚碱性系列 、 中拉斑玄武岩系列与 钙碱性系列 对于一系列的基-中 对于一系列的基 中 -酸性 尤其中酸性 岩， 酸性(尤其中酸性 酸性 尤其中酸性)岩 图较好， 以F-A-N图较好，计 图较好 算方法为： 算方法为： F=FeO+Fe2O3 A=K2O+Na2O M=MgO。 。
该指数用于玄武岩浆分异的岩石，确定其分异程度。 该指数用于玄武岩浆分异的岩石，确定其分异程度。日本不同 酸度的岩石SI不同 玄武岩SI 不同： 酸度的岩石 不同：玄武岩 =40～30，玄武安山岩 =30~20， ～ ，玄武安山岩SI ， 安山岩SI=20～10，英安岩 =10 ～ 0。岩石愈酸性，SI愈小。 愈小。 安山岩 ～ ，英安岩SI 。岩石愈酸性， 愈小 大多数原始玄武岩浆的SI为 ±或更大一些。 大多数原始玄武岩浆的 为40±或更大一些。当发生结晶分 异时，残余熔浆的固结指数迅速降低。由于在岩浆结晶分异时， 异时，残余熔浆的固结指数迅速降低。由于在岩浆结晶分异时， 一般由富镁向贫镁方向演化(不一定硅降低 不一定硅降低)。 一般由富镁向贫镁方向演化 不一定硅降低 。 因此，在玄武岩浆分异的岩石中， 愈低 愈低， 因此，在玄武岩浆分异的岩石中，SI愈低，则一般反映其分离 结晶的程度愈高，分异愈好。 结晶的程度愈高，分异愈好。
碱度率(AR)的计算公式是 的计算公式是: 碱度率 的计算公式是
其中氧化物均为Wt％。当岩浆岩中SiO2>50%。而且 其中氧化物均为 ％。当岩浆岩中 ％。当岩浆岩中 。 2.5>K2O/N2O>1时，式中 2O+Na2O)用(2×Na2O)代替。 代替。 时 式中(K 用 × 代替 莱特以AR作横坐标， 莱特以 作横坐标，以 作横坐标 SiO2作纵坐标，制成碱 作纵坐标， 度分区图， 度分区图，划分岩浆岩 为钙碱性、碱性， 为钙碱性、碱性，过碱 性三级。 性三级。莱特的钙碱性 岩，包括皮科克的钙性 岩及钙碱性岩， 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。 科克的碱性岩相当。
研究分异作用，还可以用氧化物变异图。
2、同化作用
花岗岩类同化围岩能力较强。 花岗岩类同化围岩能力较强。常见铁镁同化作 铝硅酸盐同化作用、碳酸盐同化作用等。 用，铝硅酸盐同化作用、碳酸盐同化作用等。 碳酸盐同化作用最明显，也最易发生， 碳酸盐同化作用最明显，也最易发生，同化结 果是岩浆中钙、 镁增加， 而硅， 果是岩浆中钙、铁，镁增加， 而硅，钾，钠减 致使岩体的酸度变低，而且， 低，致使岩体的酸度变低，而且，不少的矽卡岩 型铁矿与之有关。 型铁矿与之有关。 铁镁同化作用多由酸性侵入岩浆与基性的火山 岩或侵入岩接触产生，它使岩浆岩铁镁成分增加。 岩或侵入岩接触产生，它使岩浆岩铁镁成分增加。 铝硅酸盐同化作用， 铝硅酸盐同化作用，多为酸性岩浆侵入于粘土 岩中或基性岩浆侵入于酸性岩中的作用， 岩中或基性岩浆侵入于酸性岩中的作用，其共同 特点是，铝增高，而酸度变化不一。 特点是，铝增高，而酸度变化不一。
第五节 板块构造分析
1)logσ—logτ图 图 里特曼将世界上1300个活火山熔岩，投影在logσ—logτ座标图 个活火山熔岩，投影在 里特曼将世界上 个活火山熔岩 座标图 根据实际的地质构造环境，把岩石成份划分为三个区： 上，根据实际的地质构造环境，把岩石成份划分为三个区： A区为非构造带 板块内 区为非构造带(板块内 区为非构造带 部稳定构造区)火山岩 火山岩： 部稳定构造区 火山岩： B区为造山带 岛弧及活 区为造山带(岛弧及活 区为造山带 动大陆边缘区)火山岩 火山岩； 动大陆边缘区 火山岩； C区为 、D区火山岩派 区为A、 区火山岩派 区为 生的碱性岩。图中σ值 生的碱性岩。图中 值 为里特曼的组合指数， 为里特曼的组合指数， τ为戈蒂里指数， τ= 为戈蒂里指数， 为戈蒂里指数 （Al2O3-Na2O）/TiO2。 ）
第十五章 岩石化学的应用
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 火山岩名称的确定 碱度的确定 系列的划分 分异及同化作用的研究 板块构造的分析 岩浆岩的成因分析 地质温度计 与矿产的关系
第一节 火山岩名称的确定
1、米德莫斯特的 、 硅-碱图 碱图
1）构图方式 以 ） SiO2百分含量划分 大类， 大类，对SiO238～ ～ 65％的，再以 ％ Na2O+K2O百分含量 百分含量 划分碱度不同的岩 石。按SiO2含量可 分七大类
钙碱指数CA与组合指数 ， 钙碱指数 与组合指数σ，大致有以下对应关 与组合指数 同样可把岩浆岩碱度分为4级 系，同样可把岩浆岩碱度分为 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=1.3～1.8。 ～ 。 钙性岩 CA>61 σ<1.8 组合指数法较简便，但对于SiO2<45的岩石， 的岩石， 组合指数法较简便，但对于 的岩石 σ的可分性差，不宜使用，对SiO2>70％的岩石， 的可分性差， 的可分性差 不宜使用， ％的岩石， 碱度确定不准，也最好不用。这时可用碱度率碱度确定不准，也最好不用。这时可用碱度率 SiO2图解法划分。 图解法划分。