矿物岩石学第八章 岩浆岩总论

成分：SiO2含量越高，岩浆粘度越大； 温度：岩浆温度越高，岩浆粘度越小； 压力：岩浆静压力越大，岩浆粘度越大； 阳离子种类：K、Na、Ca、Al等阳离子含量多时， 粘度大；Fe、Mg、Mn等阳离子含量多时粘度小； 挥发性组分含量：挥发性组分含量多，岩浆粘度小。
第八章
第一节 岩浆及其结晶作用
4 岩浆中的挥发组分：
岩浆岩的化学成分分类
根据岩浆岩中SiO2含量分类： 超基性岩：SiO2含量小于45％； 基性岩：SiO2含量介于45－52％之间； 中性岩：SiO2含量介于52－65％之间； 酸性岩：SiO2含量大于65％； 岩浆岩中SiO2含量很少超过75％，因此，
有人将SiO2含量大于75％的叫做超酸性岩。
硅酸盐岩浆SiO2的含量（wt%)：
酸性岩浆（＞63％）；中性岩浆（63－52％）； 基性岩浆（52－45％）；超基性岩浆（＜45％）
第八章
第一节 岩浆及其结晶作用
2 岩浆的密度：与成分、压力有关。元素分子量
大，密度高；压力大，密度高；
3 岩浆的粘度：与成分、阳离子种类、压力、温
度、所含的挥发组分有关，其中最重要的是 SiO2的含量；
侵入岩构造
斑杂状构造：岩石的结构或矿物的分布呈明显不均匀状态 的构造类型。它可以是岩浆对捕虏的围岩同化不彻底形成， 也可以是岩浆生成和演化过程中，保留下来的难熔残留体， 或者是岩浆在深部的堆积相和冷凝相的碎块等，都可以形 成斑杂构造。
侵入岩构造
斑杂状构造
构造
岩钟 岩枝岩脉
隔膜 顶垂体
斑杂构造产生的部位
气孔状构造（4×）（－）
杏仁状构造（10×）（+）
构造
枕状构造玄武岩
流纹状构造：不同颜色或 不同粒度的条纹或条带、 斑晶、雏晶以及拉长的气 孔等定向排列
喷出岩构造
2） 喷出岩的构造类型
5）绳状构造：低粘度的基性岩浆在地表流动时，表 面冷凝成半凝固的表皮，表皮之下的炽热熔浆仍 在较快速的流动，使表皮皱起呈波状或者脊状或 者扭转形成绳状结构。
H 2O-99%；CO2、CH4、SO2（高温）、H2S （低温）等
5 岩浆的温度：
1)喷出熔岩温度的估计值(岩石熔融实验)：
玄武岩类： 1100-1300oC 左右
玄武安山岩类：1000 -1100oC 左右
流纹岩：
780-790 oC 左右
第八章
第一节 岩浆及其结晶作用
5 岩浆的温度：
2) 可以用矿物温度计推对算出岩浆的温度: 例如,一定压力下橄榄石结晶温度为1200℃, 岩浆的温度至少要高于此温度.
结构
•反条纹结构
钠长石主晶 钾长石客晶
•正条纹结构
钾长石主晶 钠长石客晶
结构
文象结构：
石英和碱性长石交 生（正交偏光）
文象结构：
单一晶体中石英和碱 性长石交生（单偏光）
文象结构（橄榄石置换尖晶石）（10×）（－）
结构
成因：
分解蠕虫—Mus- Q+Or 交代蠕虫—Pl 交代Or
蠕虫结构：
斜长石的边部蠕虫状 石英的形成
岩石又是地质体，是以岩体或岩层为单位彼此 交错重叠组成岩石圈，是岩石圈发展演化过程 中经不同地质作用生成的－地质属性。
绪论
2. 岩 石 学
岩石学是以天然岩石为研究对象的地球科学 的重要学科。
根据研究对象的不同，分为岩浆岩石学（火 成岩石学）、沉积岩石学和变质岩石学。
绪论
3. 岩浆岩石学的研究内容
侵入岩构造
条带状构造：不同成分或粒度矿物相间排列形成 的构造
侵入岩构造 流动构造
流动构造：是岩浆流动的迹象，主要见于岩 浆的边部。表现为流线构造和流面构造。
流线构造：是针柱状矿物或条状析离体或捕 虏体定向排列形成，它表示岩浆的流动方向。
流面构造：为片状或板状矿物和扁平状析离 体、捕虏体定向排列。它同围岩的接触面平行 。
第八章 岩浆岩总论
绪论：岩石；岩石学；岩石学研究内容
第一节 岩浆与岩浆岩
岩浆的概念与特征 岩浆岩及其基本分类
第二节 岩浆岩的物质组成
岩浆岩的化学组成 岩浆岩的矿物成分 矿物成分与化学成分之间的关系
绪1论. 岩 石
岩石是矿物集合体（有的岩石含火山玻璃或者 主要由火山玻璃组成），是按一定的结构构造 组成的固体物质－基本属性。
斜长石的环带结构及其 成分（An-钙长石分子） 变化
结构
结构
反应边结构：橄榄石外
侧形成斜方辉石
反应边结构：辉石
外侧形成角闪石
Pyx Hbl
结构
间粒结构：充填物为
粒状矿物
间隐结构：充填物为
隐晶质-玻璃质
填隙结构：
斜长石搭成格架， 辉石或其他矿物充 填斜长石粒间
第八章
（5).矿物的排列方式
结构
交织结构：
2. 岩浆岩及其分类
1）侵入岩和侵入作用 2）喷出岩和火山作用
第八章
火成岩的产状
第八章
侵入岩和火山岩的区分——产状
火山口
火山岩
岩床
岩颈
岩墙
第八章
第一节 岩浆及其结晶作用
1 岩浆成分：
硅酸盐岩浆占绝对优势，只有极少数是碳酸盐岩浆、 硫化物或者氧化物岩浆；
硅酸盐的化学成分：
O、Si、Al、Mg、Fe、Ca、Na、K、Ti、P 等 这些化学元素在岩浆中多呈离子、原子或者离 子团的形式出现。
镁 橄榄石 超基性岩类
硅
铁 辉石
矿
角闪石
物
系 黑云母
基性岩类 中性岩类 酸性岩类
基性斜长石 铝
矿
中性斜长石
物
酸性斜长石 系
列
钾长石
列
白云母
石英
第八章
岩浆岩的基本分类
侵入岩（Intrusive rock）：
岩浆侵入到地壳上部（并非地球表面）冷凝 而成的岩石；因其侵入深度不同可分为“深 成侵入岩”和“浅成侵入岩”
概念：是指组成岩石的矿物的形态特点.
影响因素：
矿物的结晶习性 岩浆结晶的物理化学条件 结晶的时间 结晶的空间等
结构类型：
自形粒状结构 他形粒状结构 半自形粒状结构
结构
结构
花岗岩的他形粒状结构( 4× ) (+)
结构
辉长岩的半自形粒状结构( 4× ) (+)
结构
辉长岩的自形粒状结构( 4× ) (+)
1 岩浆岩的结构：
是指岩石组成物的结晶程度、自形程度、颗粒大 小和组成物之间相互关系的特征；
结构分类的依据：(1）结晶程度；（2）矿物颗粒的
大小；（3）矿物的自形程度；（4）矿物颗粒之间的相 互关系；（5）矿物的排列方式；
岩浆岩的构造：
是指组成岩石之间的不同组分（矿物集合体或玻 璃质）之间相互排列和充填方式的特征。也有人将结构 和构造统称为组构。
第八章
三 岩浆岩矿物共生组合
碱性岩石系列
1）副长石正长岩：碱性长石＋副长石＋碱性 暗色矿物； 2）副长石闪长岩：斜长石＋副长石＋碱性暗 色矿物； 3）副长石辉长岩类：斜长石＋碱性长石＋霞 石＋单斜辉石； 4）副长石岩：霞石＋碱性镁铁质矿物；
主要岩浆岩类型与矿物成分变化分布简图
第八章 第三节 岩浆岩的结构和构造
二 岩浆岩的矿物成分
1 按照矿物在岩石中分类命名中的作用划分：
1）主要矿物：划分大类起决定作用； 2）次要矿物：划分大类意义不大但影响命名； 3）副矿物：含量少于1％的矿物；
2 按照矿物的颜色和化学成分划分：
1）暗色矿物：富含Mg、Fe 的硅酸盐矿物； 2）浅色矿物：富含Si、Al 的硅酸盐矿物；
结构
粗面结构：基质中的钾长石微晶定向排列
结构
粗面结构：基质中的钾长石微晶定向排列
2.岩浆岩的构造
概念：
是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体 与其他组成部分之间的排列、充填方式等。
影响因素 ：
岩浆结晶时的物化环境 岩浆的侵位机制 侵位时的应力状态 岩浆冷凝时是否仍在流动等
2.岩浆岩的构造
常见类型
喷出岩的基质中斜长石微晶呈交织状或半平行 排列，称为交织结构；
若其中玻璃质含量明显，称玻晶交织结构。因 其在安山岩中常见，又称安山结构。
粗面结构：
喷出岩的基质中钾长石微晶呈平行排列。
结构
交织结构
斜长石微晶
•角闪石斑晶的暗化边：由铁的氧化物和辉石构成. •成因—火山喷发过程中，因压力释放，含水矿物 快速氧化所致.
结构 （1）结晶程度
含义：指岩石中结晶质部分和非晶质部分（玻
璃）之间的比例。
类型及特征:
全晶质结构：岩石全部由结晶矿物组成 玻璃质结构：岩石全部由火山玻璃组成 半晶质结构：岩石中既有结晶矿物又有玻璃 隐晶质结构：颗粒小于0.02mm，肉眼不能辨认， 包括微晶结构、霏细结构和球粒结构等.
结构
（1）结晶程度
流动构造可以帮助确定岩体与围岩接触面产 状，也有助于查明深成岩体的侵位特点。
构造
同构造侵 入体—与 围岩具有 同产状的 面理或线 理
岩体边部的流面和流线构造
2.岩浆岩的构造
2） 喷出岩的构造
1）气孔构造：岩浆中原始气体聚集冷凝空间。 2）杏仁构造：岩浆后期矿物充填气孔-方解石、沸石、 石英、绿泥石 3）流纹构造：不同颜色或不同粒度的条纹或条带、 斑晶、雏晶以及拉长的气孔等定向排列形成的构造类 型。一般是黏度较大的熔岩流在半固结状态下继续流 动造成。 4）枕状构造：岩浆遇水淬冷收缩形成的团块状、椭球 状构造。是海相火山岩的标志。
（4）矿物颗粒间的相互关系：
结构
包括矿物之间的相互关系和矿物与隐晶质之间的
关系
条纹结构：正条纹结构（钾长石主晶）/反条纹结构（钠
长石主晶），固溶体分离成因 /交代成因
文象结构：特点/成因-长石和石英共结形成 蠕虫结构：特点/成因-矿物分解或斜长石交代钾长石多余
SiO2析出所成
反应边结构：早结晶的矿物与岩浆反应所成 环带结构：特点/成因-固溶体矿物中常见（正/反环带） 包含结构（嵌晶结构）：判定岩浆结晶顺序 填隙（间）结构：浅成相或喷出相基质中的特点
3) 或者从火山口附近熔岩流中直接测得:
第八章
6 岩浆的结晶作用
岩浆的结晶作用：岩浆中各种离子和络阴离 子团围绕一些结晶中心，按照一定的规则进 行排列，并按照一定的结晶顺序结晶出矿物 晶体的过程。
影响因素：成分、粘度、冷却速度、挥发性 组分含量。
矿物结晶顺序：鲍文反映序列
鲍文反应系列（据N.L.Bowen, 1922)
1）岩类学： 2）岩石共生系列： 3）岩石地球化学： 4）实验岩石学： 5）理论岩石学： 6）成矿岩石学：
第八章 第一节 岩浆与岩浆岩
1.岩浆与岩浆岩的概念
岩浆：是天然形成与上地幔或地壳深部、含有 挥发分和固体组分、粘稠的、以硅酸盐为主要 成分的高温熔融体
岩浆岩：在一定条件下由岩浆作用形成的岩石 叫做岩浆岩，或者火成岩
喷出岩（Eruptive rock）：
又被称为火山岩，是由火山口喷出地表后冷 凝和堆积形成的岩石。包括火山熔岩、火山 碎屑岩和次火山岩。
第八章
第二节 岩浆岩的物质成分
一 岩浆岩的化学成分
1. 主要造岩元素：O、Si、Al、Fe、Mg、 Ca、K、Na、Ti等9种元素。
2. 微量元素 3. 稀土元素 4. 同位素 岩浆岩的化学成分通常用氧化物表示，即SiO2、 Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O、 TiO2等，约占总量的99％以上。
3 按照矿物成因：
1）原生矿物：岩浆中直接结晶的矿物； 2）次生矿物：岩石后期地质作用过程中形成的矿物。
第八章
三 岩浆岩矿物共生组合
钙碱性岩石
1）橄榄岩主要矿物组合：橄榄石（或者） 和辉石； 2）辉长岩－玄武岩中矿物组合：辉石＋基 性斜长石； 3）闪长岩－安山岩中矿物组合：中性斜长 石＋角闪石； 4）花岗岩主要矿物组合：石英＋碱性长石 ＋酸性斜长石＋黑云母；
1）侵入岩：
块状构造—静止、稳定的结晶作用； 条带状构造—结晶分异、堆晶作用； 斑杂构造—多次脉冲/同化混染； 面理和线理构造—岩浆流动/主动侵位挤压； 球状构造—矿物围绕某一中心呈同心层状或放射状生 长成球体状 。
侵入岩构造
块状构造：岩浆岩中最常见的构造，特点是组成岩石的所 用矿物均无定向性的均匀分布，它反映了岩浆结晶过程稳 定的成岩环境。
B. 隐晶质结构：肉眼不能够分辨矿物颗粒（d <0.02mm） C. 矿物颗粒的相对大小
等粒结构 不等粒结构 斑状结构 似斑状结构
结构
等粒结构 不等粒结构
结构
斑状结构：斑晶和基质 ◎ 为两个世代
（注：目前欧美国家将 二者视为同义词）
似斑状结构：斑晶和基 质为同一世代的产物
结构
似斑状结构花岗岩
（3）矿物的自形程度
霏细结构: 极细他形的长英质矿物颗粒集 合体构成，颗粒间的界线模糊（脱玻化作 用）
球粒结构：长英质矿物形成放射状的球形 集合体，正交偏光下呈十字消光（脱玻化 作用）
全晶质结构 结构
隐晶质结构 半晶质结构
2) 矿物颗粒的大小
结构
来自百度文库
矿物颗粒的绝对大小
A. 显晶质结构：肉眼能够分辨矿物颗粒
伟晶： d>3cm 巨晶： d=1~3cm 粗粒结构：d>5mm 中粒结构：d=2~5mm 细粒结构：d =0.2~2mm 微粒结构： d =0.02~0.2mm