岩浆岩总论(1-4章)

第一章岩浆、岩浆的结晶作用与岩浆岩

一、岩浆的概念

岩浆是一种由上地幔或地壳部分熔融形成的，以硅酸盐为主要成分，并含一定挥发组分和少量固体物质的，高温粘稠的熔融体。

直接由地壳源区和地幔源区生成的，成分未发生变化的，最初的岩浆称原生岩浆。

原生岩浆在运移过程中通过各种作用（分异、同化、混合）演化派生出来的，成分发生了变化的岩浆称次（派）生岩浆。

经过分异作用产生的派生岩浆又可称为进化岩浆。

二、岩浆的性质

1.岩浆的成分

岩浆的主要成分是：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na、Ti、Mn、P、H等元素，其中以氧的含量最高，所以岩浆的成分一般以氧化物表示，氧化物以SiO

2

含量最高，可达40—75％，其它氧化物常

随SiO

2的增减发生变化。因此，SiO

2

的含量就成为岩浆岩化学成分变化和岩浆岩化学成分分类的主

导因素。

挥发组分：挥发组分在岩浆岩中的平均含量一般>6％，主要为水蒸气H

2O,其次为：CO

2

、CO、N

2

、

SO

2、SO

3

、H

2

S、HCl、H

2

、HF等。据对现代火山的调查，水蒸气可占火山喷气成分的75～90％。挥发组分对岩浆的粘度、岩浆的结晶作用以及对岩浆期后矿物的形成起重要作用。

2.岩浆的密度

岩浆的密度可通过实验测定或利用实验结果拟合的公式进行计算。

岩浆的密度不仅与其成分有关，也随温度、压力的变化改变。

岩浆的分异作用和喷发能力与岩浆的密度有关。

3.岩浆的粘度

岩浆的粘度与岩浆的成分、温度、压力及挥发分含量等因素有关，

在岩浆的化学成分中，SiO

2

含量的多少，对岩浆粘度的影响最大，

岩浆的温度升高可以使岩浆的粘度降低

压力增大，水在岩浆中的溶解度也增大，岩浆的粘度随之很快降低。

当岩浆中富含挥发分时，粘度可以降低。

4.岩浆的温度

岩浆的温度可以通过火山喷发直接和间接（通过遥测装置）测量熔岩流的温度，也可利用地质温度计推测地下岩浆的温度。

据测试地表熔岩流的温度一般为700—1200℃，其中基性1000—1200℃，中性900—1000℃。

酸性700—800℃。

三、岩浆的结晶作用

岩浆的结晶作用是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晶出各种矿物晶体的作用，

岩浆结晶作用的过程，就是高温的液态熔浆转化为固态岩浆岩的过程。

岩浆的结晶作用与岩浆的成分、粘度、冷却速度等因素有密切关系。

岩浆的粘度影响岩浆中质点的运动能力，因此，粘度小的结晶能力强，粘度大的则结晶能力弱。

挥发组分可以降低岩浆的粘度，增强质点的活动能力，同时起着降低结晶温度的作用。

岩浆的冷却速度影响岩浆结晶的充分程度，在深成条件下，冷却速度慢，岩浆有充分的结晶时间，因而结晶程度高，可以形成粗大的晶体；相反，在喷出条件下，岩浆冷却速度快，岩浆来不及结晶就凝固了，因此结晶程度就低，形成的晶体颗粒细小，甚至形成玻璃质。

四、岩浆岩

岩浆冷凝固结形成的岩石－岩浆岩

第二章岩浆岩的物质成分

一、岩浆岩的化学成分

1.岩浆岩的平均化学成分

2.岩浆岩化学成分分类

3.岩浆岩化学成分的变化规律

一、岩浆岩的化学成分

1.岩浆岩的平均化学成分

岩浆岩中几乎包括了地壳中的所有元素，但其含量相差悬殊，O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na、Ti、Mn、P、H等十二种元素占岩浆岩总量的99％以上，称为主要造岩元素，其中氧占46.59％，硅占27.59％。其它元素的总量不超过1％，称之为微量元素。它们的丰度虽然低，但在适宜的条件下，可以局部富集成为有工业意义的矿床。

岩浆岩的化学成分常用元素的氧化物质量来表示，称为造岩氧化物。

其中SiO

2ƽ¾ù含量约为59.14％，Al

2

O

3

ƽ¾ù含量约为15.34。

岩浆岩的化学成分接近于地壳的平均化学成分。

2.岩浆岩化学成分分类

SiO

2居岩浆岩化学成分的首位，各类岩浆岩化学成分的不同也突出地表现在SiO

2

含量的变化。

因此，常按照SiO

2

含量，对岩浆岩进行化学成分分类：

SiO

2

<45％超基性岩

SiO

2

45—53％基性岩

SiO

2

53—66％中性岩

SiO2 >66％酸性岩

岩浆岩中SiO

2

的量比称为岩浆岩的酸度。

SiO

2

含量高者称为酸度高；

SiO

2

含量低者称为酸度低；

岩浆岩中是否有足够的SiO2与金属氧化物结合，称为SiO2的饱和程度或硅酸的饱和程度。它直接影响岩浆岩中矿物的共生组合。

岩浆岩中K

2O+Na

2

O的含量称为碱质。

常用碱质含量与SiO

2

含量的关系对岩浆岩进行碱度的划分：

1）里特曼指数： δ=(K 2O+Na 2O)2/(SiO 2-43) δ< 3.3 钙碱性岩 δ= 3.3～9 碱性岩 δ> 9 过碱性岩 2）SiO 2-(K 2O+Na 2O)图解: 3．岩浆岩化学成分的变化规律

二、岩浆岩的矿物成分

（一）岩浆岩矿物成分分类

（二）岩浆岩中矿物的分布及共生组合 （三）岩浆岩矿物共生组合与化学成分的关系 （四）鲍文反应系列原理

岩浆岩的矿物成分及矿物组合是岩浆岩分类和鉴别的主要依据 。

岩浆岩中矿物很多，但主要矿物不超过1、20种，其中碱性长石、斜长石、石英、辉石、黒云母、橄榄石、角闪石、白云母等八种矿物占岩浆岩平均矿物总量的93％，称之为主要造岩矿物。其它矿物的平均含量都很少，单矿物的平均含量都不超过1％。 1. 按照常见造岩矿物的化学成分特点可分为：

硅铝矿物：这类矿物SiO 2和Al 2O 3的含量较高，不含铁镁，主要包括石英、长石类和似长石类矿

物。这矿物颜色一般较浅，所以又称浅色矿物；

铁镁矿物：这类矿物FeO 和MgO 含量较高，SiO 2含量低。主要包括橄榄石、辉石、角闪石和黑云

母等，因其颜色较深，所以，又称暗（深）色矿物。

2. 按照造岩矿物在岩浆岩中的含量及分类命名中所起的作用可以分为：

主要矿物：在岩浆岩中含量较多（一般大于10％），是划分岩浆岩大类的依据。

次要矿物：含量不多，一般小于10％，对划分大类不起作用，是确定岩浆岩种属的依据。 副矿物：含量很少，一般小于1％，在岩石分类命名中一般不起作用，偶尔可用作种属名称。 3. 按照岩浆岩中矿物的成因，可以划分为：

1）岩浆矿物（原生矿物）：在岩浆冷凝过程中结晶形成的矿物。 岩浆矿物又可划分为：

由岩浆直接结晶出来的矿物叫做正岩浆矿物；

由先成的正岩浆矿物与残余岩浆发生反应形成的矿物叫做反应矿物。 反应后残留下来的正岩浆矿物叫做残余矿物。

2）岩浆期后矿物： 岩浆基本凝固后，受残余流体影响形成的矿物。

3）成岩矿物：在岩浆完全凝固后，因物理化学条件的变化，由原生矿物发生转变形成的矿物。 4）他生矿物： 由岩浆同化围岩或俘虏体后形成的，在正常岩浆中不能析出的矿物。 5）次生矿物：岩浆基本凝固后，受残余挥发组分和岩浆期后流体作用形成的矿物。 （二）岩浆岩中矿物的分布及共生组合