岩浆岩基本特征与分类命名

1、主讲：郑常青,岩浆岩基本特征与分类,手机基本概念 岩浆岩（Magmatic rocks,Igneous rocks）: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。也可称之为火成岩。或简单地说，由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。,岩浆是由地壳深处或上地幔岩石部分熔融产生的，含有挥发份也可含少量固体物质、以硅酸盐为主要成分、高温粘稠的熔融体。 岩浆的温度高达1300C以上,压力可达数千个大气压,岩浆？,岩浆的形成活动直至冷凝的全过程,岩浆岩,结晶凝固,侵入作用-侵入岩,深成岩 （3km）,浅成岩 （0-3km）,喷出作用-喷出岩/火

2、山岩（喷出或溢流出地表）,岩 浆 作 用,岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的 主要判别标志 岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石。具 有玻璃质的岩石一般是岩浆岩，只有极少数情况下，在强 烈断裂带内才有玻化岩。 岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。霞石、白榴石、 气孔、杏仁构造。 岩浆岩体与围岩间一般都有明显的界线，呈各种各样的形 态存在在于地层中，有的平行，有的切穿围岩的层理和片理 岩体中常含有围岩碎块（捕虏体)，这些被捕虏的围岩碎 块和围岩常遭受热变质作用。 岩浆岩不显层理构造,但有时可见假层理。假层理通常由于 岩浆层流造成,深成岩则是由于成分不同(结晶分异)造成 岩浆岩中没有任何生物遗

3、迹。,1. 造 岩 元 素 O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti 等， 其 总 和 约 占 岩 浆 岩 总 重 量 的 99.25%。氧 的 含 量 最 高, 占 岩 浆 岩 重 量 的46.59%, 占 体 积 的 94.2% 常以氧化物的形式表示: SiO2, Al2O3, TiO2, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, K2O, Na2O和 H2O . 其中, SiO2 = 40%75%为最重要的成分，是 岩 石 酸 性 程 度（ 基 性 程 度） 的 标 志。,一、 岩 浆 岩 的 化 学 成 分,超 基 性 岩 SiO266（63）%,挥发份 （6

4、） H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F,2. 次 要 元 素 P, H, Mn, B 等,3. 微 量 元 素 岩 浆 中 存 在 大 量 微 量 元 素： Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Hf、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U 等 微 量 元 素 丰 度 及 其 比 值（ 如 K/Rb、K/Ba、Rb/Sr、Nb/Ta、Th/U 等， 对 探 讨 岩 石 成 因 和 岩 浆 演 化 有 重 要 意 义。,4. 岩 浆 岩 化 学 成 分 变 化 规 律,岩 浆 岩 的 矿 物 成 分, 对 于 了 解 岩 石 的

5、化 学 成 分、 生 成 条 件， 以 及 岩 石 成 因 都 有 重 大 意 义。 同 时， 它 也 是 岩 浆 岩 分 类 和 鉴 别 的 主 要 依 据 组 成 岩 浆 岩 的 矿 物， 常 见 的 不 过20 几 种， 这 些 构 成 岩 石 的 矿 物 统 称 为 造 岩 矿 物。,二 . 岩 浆 岩 的 矿 物 成 分,橄榄石 (Fe,Mg)2SiO4 SiO239% MgO 40% 斜方辉石 (Fe,Mg)2Si2O6 SiO254% 普通辉石 (CaNaK)Al(AlSi)2O6 SiO248% 角闪石 CaNaK(Al4O11)2(OH) SiO239% 黑云母 KAl(Al

6、SiO3O10)(OH) SiO239% K2O 10% 石 英 SiO2 SiO2100% 钾长石 KAlSi3O8 SiO271% K2O 8% 斜长石 NaAlSi3/CaAl2Si2O8 SiO268-50% 霞 石 NaAlSiO4 SiO240% Na2O 16%,例 钾长石 (K2O Al2O3 6SiO2)的SiO2% 计算 SiO2 = 60.16 / ( 44.2 + 102.4 + 60.1 6 ) = 71%,常见造岩矿 物 化 学成分,硅 铝 矿 物 ：SiO2 和Al2O3 含 量 较 高， 不 含 铁 镁。 如 石 英、 长 石 类 及 似 长 石 类。 这 些

7、矿 物 颜 色 均 较 浅， 所 以 又 叫 浅 色 矿 物。 铁 镁 矿 物：FeO 与MgO 含 量 较 高，SiO2 含 量 较 低。 如 橄榄石、辉石类、角闪石类和黑云母类。这 些 矿物 颜 色 一 般 较 深， 所 以 又 叫 暗 色 矿 物。 色 率 :岩 浆 岩 中 暗 色 矿 物 的体积 百 分 含 量 称 为 色 率。 色率是火成岩分类和鉴定的重要标志之一；色率90的火成岩为超镁铁质岩，基性岩的色率为4090，中性岩的色率为1540，酸性岩的色率15。,硅 铝 矿 物 和 铁 镁 矿 物,主 要 矿 物： 在 岩 石 中 含 量 众 多， 对 于 确 定 岩 石 名 称 是

8、不 可 缺 少 的， 在 分 类 命 名 上 起 主 要 作 用。 如 石 英、 钾 长 石 是 花 岗 岩 的 主 要 矿 物。 次 要 矿 物： 在 岩 石 中 含 量 次 于 主 要 矿 物， 对 于 划 分 岩 石 大 类 不 起 主 要 作 用， 但 对 确 定 岩 石 种 属 起 一 定 作 用 的 那 些 矿 物。 如 闪 长 岩 中 的 石 英， 含 量 约2， 没 有 石 英 也 叫 闪 长 岩； 当 石 英5 时， 则 叫 石 英 闪 长 岩。 副 矿 物： 含 量 很 少， 常 小 于1， 个 别 情 况 可 达 5， 在 一 般 的 分 类 命 名 中 均 不 起 作

9、用。 但 它 们 对 于 了 解 一 个 岩 体 的 形 成 条 件， 对 比 不 同 岩 体， 确 定 岩 体 时 代 以 及 研 究 稀 散 元 素 有 重 要 意 义。,主要矿物、 次要矿物、 副矿物,橄榄石+铬铁矿,辉石+斜长石,角闪石+斜长石,石英+碱性长石,1、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(橄榄石辉石等），不出现石英和长石。 2、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，不出现石英 3、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，

10、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21 4、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。 5、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。 6、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。,六 种 典 型 的 岩 浆 岩 矿 物 共 生 组 合,岩 浆 岩 的 结 构（texture）: 指 组 成 岩 石 的 矿 物 的 结 晶 程 度、 颗 粒 大 小、 晶

11、体 形 态、 自 形 程 度 和 矿 物 间（ 包 括 玻 璃） 相 互 关 系。 岩 浆 岩 的 构 造（structure）: 指 岩 石 中 不 同 矿 物 集 合 体 之 间 或 矿 物 集 合 体 与 其 它 组 成 部 分 之 间 的 排 列、 充 填 方 式 等,三、岩 浆 岩 的 结 构 构 造,岩 浆 岩 的 结 构 1、 岩 浆 岩 的 结 晶 程 度 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

12、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。,珍珠岩（基质玻璃质结构）,单偏光镜下,单偏光镜下,正交偏光镜下,正交偏光镜下,半晶质结构,单偏光镜下,单偏光镜下,正交偏光镜下,显 晶 质 结 构： 肉 眼 观 察 时 基 本 上 能 分 辨 矿 物 颗 粒。 （1） 粗 粒 结 构： 矿 物 直 径 5mm （2） 中 粒 结 构： 矿 物 直 径 25mm （3） 细 粒 结 构： 矿 物 直 径 20.2

13、mm （4） 微 粒 结 构： 矿 物 直 径 10km)：岩体规模较大；结晶粗大，多为块状规则；多为低温矿物。,（二）侵 入 岩 的 产 状 和 相 2、侵入岩的相,四、 火成岩分类命名,1、地质产状、岩石的结构和构造 深成岩 浅成岩 喷出岩,2、矿物成分 超基性岩：色率90 基性岩： 色率=4090 中性岩： 色率= 15 40 酸性岩： 色率66w.t% 流纹岩/ 花岗岩 中性岩： 53-66w.t% 安山岩/ 闪长岩 基性岩： 45- 53w.t% 玄武岩/ 辉长岩 超基性岩： 10的岩石。,主要根据地质产状、矿物组成将火成岩分为七大类：,5. 煌斑岩类：包括煌斑岩、钾镁煌斑岩和金伯利

14、岩。 6. 碳酸岩类：碳酸盐矿物含量50%的火成岩，包括深 成的和火山成因的。 7. 紫苏花岗岩类 ：以含紫苏辉石为特征，且常出现条 纹长石-反条纹长石的前寒武纪火成的和 火成外貌的岩石。,主要根据地质产状、矿物组成将火成岩分为七大类：,IUGS火成岩分委会推荐的分类方案,Q：石英,磷石英,方石英,A：碱性长石, 钠长石（An10%), An10%), An50 斜长岩(M50,10,35,65,95,60,60,90,90,20,5,石英碱长 正长岩,石英闪长岩 石英辉长岩 石英斜长岩,20,5,1、使用QAPF图解注意问题,(1) 岩石必须是火成的深成岩,(2) 岩石的暗色矿物总量 M90

15、%,(3) 必须重新计算Q（或F）、A、P的相对体积百分含量,Q + A + P = 100 % 或 F + A + P = 100% M90%的岩石中，镁铁矿物含量不参加计算,2、QAPF图解的不足或存在的问题,(1) 不同类型的岩石落在同一个分区内；,(2) 有时，岩石在QAP或FAP图解上投影在分区线上；,(3) 有些火成岩不能在QAPF图解中分类， 有一定的局 限性。,F,P,Q,含似长石的 粗面岩,似长石岩,10,60,60,35,65,10,20,20,60,60,A,流纹岩,英安岩,粗面岩,安粗岩,安山岩/玄武岩,响岩,碱玄岩（Ol10%）,火山岩的分类命名,含似长石的 安粗岩,含似长石的 安山岩/玄武岩,1、火山岩的QAPF分类 前提：能测定出实际矿物含量(M90%),火山岩的QAPF分类图,火山岩（Na2O+K2O）SiO2 （T