第八章 岩浆岩特征及主要岩石类型

全晶质结构 玻璃质结构
半晶质结构
2. 矿物颗粒的绝对大小
显晶质结构： 伟晶结构，矿物颗粒 >10mm 粗粒结构，矿物颗粒 10-5mm 中粒结构，矿物颗粒 5-2mm 细粒结构，矿物颗粒 2-0.2mm 微粒结构，矿物颗粒 <0.2mm 隐晶质结构：矿物颗粒很细，不能用肉眼或放大镜看出。 与玻璃质区别：具隐晶质结构的岩石没有玻璃光泽和 贝壳状断口，脆性程度低，常具有瓷状断口。
柱状节理
气孔构造 玄武岩，成分相当于辉长岩， 灰黑色，常具气孔状、杏仁 状和枕状构造(海底喷发)，斑 状结构。斑晶为橄榄石、辉 石、基性长石等；基质一般 为细粒或隐晶质。 枕状构造
Байду номын сангаас
三、 中性岩类
闪长岩－安山岩类: 低Na2O+K2O 正长岩－粗面岩类: 高Na2O+K2O
闪长岩－安山岩类
1. 深成侵入岩—闪长岩
纯橄岩 石榴橄榄岩
辉石橄榄岩
(P186)
辉石岩
辉石岩类
2. 浅成侵入岩
超基性浅成侵入岩在自然界较为少见，主要代表为金伯利 岩(南非)，又称角砾云母橄榄岩。灰绿-黑色，斑状及细 粒结构，斑晶多为橄榄石、辉石，块状、角砾状构造， 因含金刚石而受到人们的重视。
中国东部(山东、辽宁) 发现金伯利岩的意义
第八章 岩浆岩特征及 主要岩石类型
——地质学基础
岩浆岩的基本特征和分类
岩浆岩的物质成分 岩浆岩的结构 岩浆岩的构造 岩浆岩的分类
岩浆岩的岩石类型
一、 岩浆岩的物质成分
化学成分 矿物成分
1. 化学成分
Major elements, ~>99%.
Trace elements
REE
1. 化学成分
2. 岩浆的矿物成分
(3) 原生矿物、他生矿物、次生矿物 原生矿物，是指在岩浆结晶过程中形成的矿物； 他生矿物，是指由于岩浆同化围岩和捕虏体使其 成分发生变化而形成的矿物； 次生矿物，是指在岩浆形成后，由于风化作用或 岩浆期后热液蚀变形成的矿物。
2. 岩浆的矿物成分
(4) 典型的岩浆岩矿物共生组合： 橄榄石－辉石组合：相当于超基性岩，钙、铁、镁多而硅少，且贫碱，出现大 量镁铁矿物，一般不出现石英和长石。 基性斜长石－辉石组合：相当于基性岩，铝和钙较多，铁、镁和硅均较充分， 主要形成基性斜长石和辉石，二者近于1：1，一般不出现石英 中性斜长石－角闪石组合：相当于中性岩，钠、钾略有增加，铝、硅、钙、铁、 镁均较充分，主要形成中性斜长石、角闪石、黑云母，可能出现少量石英和钾 长石，浅色矿物：暗色矿物≈2：1 石英－钾长石－酸性斜长石组合：相当于酸性岩，钠、钾、硅含量高，铁、镁、 钙低，石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物为主。 钾长石－黑云母－角闪石组合：其SiO2相当于中性岩，钠、钾高而铁、镁低， 大量出现钾长石 霞石－钾长石组合：其SiO2接近于基性岩（平均53.36％〕，钠、钾含量很高， 出现霞石，因钠过多，故常出现碱性暗色矿物。
灰色或灰绿色，多半为半自 形粒状和块状构造。矿物成 分主要由中性斜长石和角闪 石组成，次要矿物为为辉石、 黑云母、石英(﹤20%)和钾长 石(﹤10%) 。典型的闪长岩 中浅色矿物含量65%～75%， 暗色矿物20%～30%。根据 石英含量和暗色矿物种类， 可分为闪长岩、石英闪长岩、 辉石闪长岩。
3. 喷出岩
分布很少，主要有苦橄岩和科马提岩
苦橄岩：化学成分与辉橄岩相同(与纯橄岩相当的称 为麦美奇岩)，矿物成分以橄榄石、辉石为主，多以 斑晶形式出现，不含或少含基性斜长石、角闪石等 矿物。其他组成物质以基质形式出现，具斑状结构， 或细粒结构等。
3. 喷出岩
科马提岩：主要由橄榄石、辉石的斑晶（或骸晶：岩浆 快速冷凝形成的只有外部轮廓，内部尚未结晶的晶体） 和少量铬尖晶石以及玻璃基质组成，具枕状构造、碎屑 构造，和典型的鬣刺结构（橄榄石呈细长的锯齿状斑 晶），是淬火结晶的产物。在化学成分上典型的科马提 岩以MgO>18％（无水）、CaO/Al2O3>1、高Ni、Cr、 Fe/Mg、低碱为特征。大多出现在太古宙绿岩带中，是 太古宙绿岩带的重要标志。
不等粒粒结构
等粒结构
斑状结构
似斑状结构
4. 矿物的自形程度
自形结构：矿物晶体具有完整的晶形； 半自形结构：组成岩石的单个矿物晶体上，部 分晶面完整，部分不完整，而构成的一种结 构； 它形结构：矿物颗粒无完整晶形的一种结构。
半自形结构 自形粒状结构
它形粒状结构
5. 矿物颗粒间相互关系
交生结构：两种矿物互相穿插有规律地生长在 一起，如文象结构、蠕虫结构及条纹结构等。
伟晶结构 (钾长伟晶岩)
粗粒结构 (粗粒钾长花岗岩)
中(粗)粒结构
细粒结构
微粒粒结构
隐晶质结构(黑耀岩)
3. 矿物颗粒的相对大小
等粒结构：岩石中不同种主要矿物颗粒大小大致相 等； 不等粒结构：岩石中不同种主要矿物颗粒大小不等； 斑状及似斑状结构：岩石中所有矿物颗粒可分为大 小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的称为基 质，其中没有中等大小的颗粒。如果基质为隐晶 质或玻璃质，则称斑状结构；如果基质为显晶质， 则称似斑状结构。
流纹构造：酸性熔岩具有的构造，是由不同 颜色的矿物（多为斑晶）、隐晶质和玻璃质 组成的色带构成。
形成“枕状”熔岩
枕状构造：海底熔 岩形成的一种似枕 头状的构造。
四、 岩浆岩的分类
依据： 化学成分 矿物成分 产状、结构和构造
四、 岩浆岩的分类
Xu HJ, et al., Chemical Geology, 2007
超基性岩类 基性岩类 中性岩类 酸性岩类 脉岩类
一、 超基性岩类(硅酸盐类)
基本特征：由于属硅酸盐不饱和岩，因此矿物成分以橄 榄石、辉石、角闪石等暗色矿物为主，基本不含斜长 石(<10%)，不含石英。颜色较暗，以黑色、灰黑色、 深灰色为主，比重较大等。
1. 深成侵入岩
主要矿物为暗色矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。 橄榄岩类：主要矿物橄榄石和辉石组成(橄榄石含量4090%)；次要矿物角闪石、黑云母，偶含斜长石；副矿 物为磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿等。中-粗粒、自形-半自 形结构，常见块状构造等。 辉石岩类：主要由辉石(90-100%)组成，含少量橄榄石、 角闪石、黑云母等.多为半自形 粒状结构，块状构造。 角闪石岩类：矿物主要由角闪石组成（少见）。 黑云母岩类：矿物主要由黑云母组成（少见）。
斑杂构造：在岩石的不同部分，其矿物成分或结构构 造差别很大，因此整个岩石看起来是不均一的，斑斑 块块，杂乱无章
带状构造：不同成分的岩石彼此逐层交替，或者是成分 相同但结构、颜色及造岩矿物成分或数量不同的岩石彼 此逐层交替呈带状、条带状彼此平行或近于平行。
气孔与杏仁构造：熔 岩中的挥发分形成气 泡，冷凝后成为空洞 称为气孔构造。气孔 被其它物质充填称为 杏仁构造。
文象结构：许多石英往往呈一定的外形有规律地镶 嵌在钾长石中； 条纹结构：钾长石和斜长石有规律的交生； 蠕虫结构：许多细小的形似蠕虫状的石英穿插生长 在长石中。
文象结构
5. 矿物颗粒间 相互关系
反应边结构：早生成的矿物与熔浆发生反应， 当这种反应不彻底时，在早生成的矿物外 圈，形成另一种成分完全不同的新矿物， 完全或局部包围早结晶的矿物，这种结构 称反应边结构。如橄榄石的辉石反应边， 单斜辉石的角闪石反应边。
2. 岩浆岩的矿物成分
(1) 硅铝矿物和铁镁矿物 长石类、石英类为硅铝矿物由于颜色浅， 又称浅色矿物； 铁镁矿物主要包括橄榄石类、辉石类、 角闪石类、黑云母类，由于颜色较深， 又称暗色矿物。
2. 岩浆岩的矿物成分
(2) 主要矿物、次要矿物、副矿物 主要矿物，是岩石中含量较多，并在确定岩 石大类名称上起主导作用的矿物； 次要矿物，是指在岩石中含量少于主要矿物 的矿物。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，含量一般小于10 －5%； 副矿物，是指在岩石中含量很少的矿物，一 般<1%，在岩石分类命名中不起作用。
包含结构
填隙(间)结构
三、 岩浆岩的构造
岩浆岩的构造：是指岩石中不同矿物集合体之间 或与岩石其它组成部分(如玻璃质)之间的排列方 式及充填方式所表现出来的特点。主要有：
块状构造 斑杂构造 带状构造 气孔/杏仁构造 流纹构造 枕状构造
块状构造(均一构造)：组成岩石的矿物在整块岩石中 分布是均匀的，岩石各部分在成分上或结构上都是一 样的。
2. 岩浆的矿物成分
二、 岩浆岩的结构
岩浆岩的结构：指岩浆组成物质（晶体矿物和 玻璃质）的结晶程度、颗粒大小、自形程度 以及相互关系。
1. 结晶程度
结晶程度，是指岩石中结晶质与非晶质的含量、比例， 分为： 全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成，多见于深 成侵入岩中，结晶条件好，缓慢结晶的产物； 玻璃质结构：岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组 成，多见于火山岩中，是快速冷凝结晶的产物； 半晶质结构：岩石由部分晶体和部分玻璃质组成，多 见于浅成岩和火山岩中。
1. 化学成分
(3) Al2O3含量，根据Al2O3与CaO、K2O、Na2O分子数 的相对值，及在矿物成分上的反映，可将岩浆岩划分为 四种类型：
过铝质岩石： Al2O3>(CaO+K2O+Na2O)， 特征矿物是白云母、黄玉、电 气石、锰铝－铁铝榴石、刚玉、 红柱石和矽线石 准铝质岩石：（K2O+Na2O) < Al2O3 < (CaO+K2O+Na2O)， 黑云母、角闪石和黄长石 亚铝质岩石： Al2O3≈(CaO+K2O+Na2O)， 主要含铝矿物是长石和似长石 过碱质岩石： Al2O3<(K2O+Na2O)
2. 浅成侵入岩—辉绿岩
深灰、灰黑色，呈细至中粒、 具辉绿结构(自形的斜长石和 它形粒状的辉石所组成的结 构)。主要由辉石和基性长石 （与辉长岩成分相当）组成， 含少量橄榄石、黑云母、石 英、磷灰石、磁铁矿、钛铁 矿等。
3. 喷出岩—玄武岩
按所含矿物斑晶分类： 橄榄玄武岩 辉石玄武岩 斜长玄武岩 按化学成分分类： 拉斑玄武岩，拉张环境，如洋中脊、大陆裂谷 高铝玄武岩，挤压环境，如造山带，活动大陆边缘 碱性玄武岩，陆内为主
四、 岩浆岩的分类
脉岩类关于“玢岩”与“斑岩”的用法： 玢岩，是指浅成岩中具有斑状结构，且斑晶以斜长 石、暗色矿物为主的岩石。例如，苦橄玢岩、闪 长玢岩等； 斑岩，是指浅成岩中具有斑状结构，且斑晶以钾长 石、石英为主的岩石。例如，正长斑岩、花岗斑 岩等。
玢岩
斑岩
岩浆岩的基本特征和类型 岩浆岩的岩石类型
5. 矿物颗粒间相互关系
环带结构：与反应边结构类似，不同的是 反应生成矿物和与被反应矿物同属一种 矿物，仅端元成分及光性方位有差异， 因而呈现为环带特征。
5. 矿物颗粒间相互关系
包含结构：较大的矿物颗粒中包含有许多较 小的矿物颗粒，称为包含嵌晶结构。如果 大的辉石或橄榄石中包含许多自形柱状的 斜长石晶体，称嵌晶含长结构。 填隙(间)结构：斜长石微晶组成的间隙内， 充填有辉石等暗色矿物，以及隐晶质、玻 璃质等。
SiO2称作酸性组分，Mg、Fe和Ca称作基性 组分，Na和K称作碱性组分。 (1) SiO2的含量，分为： 超基性岩浆(<45%) 基性岩浆(45-53%) 中性岩浆(53-66%) 酸性岩浆(>66%)
1. 化学成分
(2) 里特曼指数，也称组合指数，是用以反应岩浆岩组 合及岩浆岩岩石碱性特征的参数，由里特曼1957年提出。 其表达式为σ=(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)，其中K2O、 Na2O、SiO2均为氧化物重量百分数。 在岩浆岩中，碱质含量一般随SiO2含量的增加而增加， 但在SiO2含量相同的岩石中，有些岩石K2O+Na2O含 量偏高，就会形成富含碱质的岩石。根据里特曼指数， 可将岩石划分为： 钙碱性系列：σ<3.3 碱性系列：σ=3.3～9 过碱性系列：σ>9
科马提岩
鬣刺结构 (反射光)
骸晶
鬣刺结构 (透射光)
二、 基性岩类
1. 深成侵入岩
暗色辉长岩，铁镁暗色矿物含量65－90％
辉长岩(代表性岩石)，铁镁暗色矿物含量35－65％
浅色辉长岩，铁镁暗色矿物含量10－35％ 斜长岩，铁镁暗色矿物含量<10％
辉长岩，灰黑色，具中至粗粒结 构，典型辉长岩具辉长结构(较自 形的Pl和Gabrro所组成的半自形粒 状结构)。主要由单斜辉石和基性 斜长石组成，两种矿物含量近于 相等；其次含少量角闪石、橄榄 石、黑云母等。随着碱性长石含 量的增多可过渡为二长岩。