《普通岩石学》课件教案讲义

,普通岩石学讲义,张晓晨,原稿由中山大学地球科学系提供,目录第 一篇 岩石学导论第 一章 绪论第 二篇 火成岩第二章 岩浆与岩浆作用第 三章 火成岩的结构和构造第 四章 火成岩的成分及其分类第 五章 超镁铁岩和镁铁质侵入岩第 六章 玄武岩类及相关岩石第 七章 花岗质岩及相关岩类第 八章 中酸性熔岩及火山碎屑岩类第 九章 金伯利岩、煌斑岩、碳酸岩及其它硅不饱和的岩石第 十章 岩浆的演化第 三篇 沉积岩第 十一章 沉积岩的物质来源和一般特征第 十二章 风化带中矿物的稳定性第 十三章 陆源碎屑岩第 十四章 碳酸盐岩特征与成因第 十五章 沉积岩成岩作用第 四篇 变质岩第十六章 变质作用的基本概念1 / 41,35811131618212223252627293133,2 / 41,第 十七章 变质岩的成分和结构构造第 十八章 变质岩各论第 十九章 变质反应和反应带第 二十章 变质相和变质相系,35373940,3 / 41,第 一篇 岩石学导论,第 一章 绪论, 岩石的概念,岩 石： 由矿物或类似矿物的物质（如有机质、玻璃、非晶质等）组成的固体集合体。,岩 石概念的要点 ： （1）天然产出的；（2）矿物或类似矿物的物质组成；（3）地球物质的重要组成部分；（4）类地行星的组成部分。,注 意点： （1）岩石构成地壳及地幔的固态部分，石油、天然气不属于岩石；（2）陨石与月岩也是岩石；（3）人工合成的矿物集合体（如陶瓷）不是岩石；（4）构成地壳的岩石，是内力与外力地质作用下的产物，也是地球化学、物理化学及部分生物作用的产物。,注 ： 90 年代前主要研究的是地壳岩石，现在发展到地幔、行星的岩石。 岩石的分类,自然界的岩石可以划分为三大类：火成岩、沉积岩和变质岩。1. 火成岩,由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融形成岩浆侵入地下或喷出地表冷却固结的产物。,岩 浆的成分： 熔体（由全部为液相的熔融物质组成），或含晶体及岩石碎块（挥发分及部分固体物质）。岩浆从高温炽热的状态降温并伴有结晶作用的过程称为岩浆固结作用。是否具有聚片双晶是判断是否岩浆岩的重要特征。2. 沉积岩,主要形成于地表条件下，是由地表风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外力作用下搬运、沉积、固结而成。,沉 积岩的形成 ： （1）化学及生物化学溶液及胶体的沉淀作用；（2）先存的岩石经剥蚀及机械破碎形成岩石碎屑、矿物碎屑或生物碎屑再经过水、风或冰川的搬运作用，最后发生的机械沉积作用；（3）上述两种作用（总称沉积作用）综合形成的。,注 ： （1）沉积岩形成时可以有结晶作用发生，是结晶于地表或近地表的温度和压力下，而且是在水溶液或胶体溶液中结晶的，不同于火成岩的结晶作用；（2）多数沉积岩经历过胶结、压实和再结晶作用。3. 变质岩,是由火成岩和沉积岩经过变质作用形成的。,变质岩的矿物成分及结构构造都因为温度和压力的改变以及应力的作用而发生变化，但并未经过熔融过程，主要是在固体状态下发生的。,变质岩形成的温压条件介于地表的沉积作用和岩石的熔融作用之间。, 三大类岩石野外特征对比 （分别从外观特征、成分、分布三方面进行对比）1. 外观特征及成分,火成岩 ： 除火山碎屑岩外，岩石中无化石出现；不具备层理构造；有一些特有构造，如霞石、气孔、杏仁构造等。,4 / 41,沉 积岩： 层理构造（最重要特征）；岩层中含有化石，这是沉积岩的重要特征。,变 质岩 ： 含有仅在变质作用下才能形成的变质矿物；碎屑或晶体颗粒被拉长，岩石具定向构造（重要特征）。区 别定向构造与层理构造：,A. 定向构造 ： 变质岩，应力下形成，表现为矿物的定向分布（如白云母等），矿物颗粒杂乱不均一，会出现弯曲。,B. 层理构造： 沉积岩，层层沉积而成，不同层颗粒大小不同而反映出层理，一般是平直的。2. 分布或产出位置,火 成岩： 形成火山及各类熔岩流；形成岩脉、岩墙、岩株及岩基等形态并切割围岩。沉 积岩： 其地质体形态可能与河流、三角洲、沙洲沙坝的范围相近。,变 质岩： 多数分布于造山带、前寒武纪地盾中，岩石面理方向与构造线方向一致。 岩石学,岩石学是一门综合研究岩石起源、构成、演化、作用过程和应用的学科。基础岩石学包括岩相学和岩理学两部分。,岩相学是以研究岩石分类和描述岩石特征为主，立足于详细的野外及室内的观察与测试，如对岩石的颜色、结构构造、矿物成分和野外产状以及它们的化学成分作出研究，可以对各类岩石作出进一步的分类和命名。岩理学则是将岩相学的知识与实验研究和理论分析结合，并通过归纳和演绎对有关各类岩石的成因、形成演化及构造背景进行研究。岩 石学的研究方法：,1.野外工作：观察岩石的空间关系、分布特性、接触关系、形成先后，岩体中岩石矿物和结构的空间变化，岩石手标本的描述（包括矿物组成、结构构造、颜色等）。,2.光学技术：利用偏光显微镜观察和研究岩石的矿物成分、结构构造以及成因。用偏光显微镜不仅仅是鉴定矿物，还要讨论成因，即形成的先后及过程。（暗化边喷出岩）,3.实验和理论数据：使用仪器测定岩石的主量、微量元素含量或根据理论计算各种参数。主量元素（常量元素）：岩石中含量较高的元素，用氧化物的重量百分数（wt%）表示。微量元素：指岩石中含量低于 0.1%的元素，单位g/g 或 ppm。4.地球化学分析：把元素分析结果做成各种图表。,5.同位素分析：研究岩石成因、形成的构造环境、确定岩石形成的年龄、分析与成矿关系等。同位素有两种作用：一是定年，即确定岩石年龄。二是示踪，即研究物质来源。6.室内试验模拟：应用高温高压设备，对研究内容开展相关的实验模拟（如研究岩浆）。7.资料归纳分析，得出结果。岩 石学发展趋势,1.地球探针法：即研究由地幔和下地壳中形成的岩浆活动带到浅部的深部岩石样品及流体相样品，探究地幔的相互作用。（火成岩发展趋势）,地学发展的三大趋势是：（1）时间上，由古、中、新生代为主的研究转向太、元古代研究为主；（2）形状上，由肉眼或普通显微镜能观察到的颗粒向纳米颗粒的研究发展；（3）空间上，是由地壳研究为主，转向上、下地幔，壳幔相互作用，以及地表的研究。,2.从化学和物理统一的角度去研究岩石学，与无机化学、放射性化学联系。,3.大地构造与岩浆作用相互关系的研究已成为火成岩石学的一个重要方向。对不同构造环境的岩浆岩的板块动力学大地构造岩浆岩石学。,4.岩浆作用与环境、灾害关系的研究正在得到显著的加强。实例：皮纳图博火山、黄石公园,5.超高压变质作用研究（压力1.5Pa，温度800）。形成于地幔的变质岩，特征矿物为柯石英、金刚石。第 二篇 火成岩第 二章 岩浆与岩浆作用 学习火成岩应掌握的规律 ：火成岩的各种岩石类型是有一定的规律的，从超基性岩到酸性岩有以下演变规律：超基性岩基性岩中性岩酸性岩 SiO 2 含量由少到多。超基性岩以橄榄石为主，基性岩以辉石、基性斜长石为主，中性岩以角闪石、中性斜长石为主，酸性岩以石英、酸性斜长石、钾长石为主。超基性岩一般不会出现石英、酸性斜长石、钾长石，酸性岩一般不会出现橄榄石。但超基性岩中可出现辉石。也即矿物成分如此递变：橄榄石辉石、基性斜长石角闪石、中性斜长石（、黑云母）石英、酸性斜长石、钾长石要点：橄榄石和石英绝不共生；鉴定时，认出一种矿物，就联想到相邻岩性的矿物进行鉴定，如橄榄石辉石。深成岩、浅成岩、喷出岩的矿物成分基本相同，只是结构不同，见表。,深 成岩浅 成岩喷 出岩,超 基性橄榄岩苦橄岩,基 性辉长岩辉绿岩玄武岩,中 性闪长岩闪长斑岩安山岩,酸 性花岗闪长岩、花岗岩花岗闪长斑岩、花岗斑岩流纹岩,结构规律：花岗岩是半自形粒状结构；花岗斑岩和流纹岩都是斑状结构。中性岩、酸性岩的深成岩是半自形粒状结构；超基性岩、基性岩的深成岩是自形或半自形粒状结构。浅成岩都是斑状结构；喷出岩大多数是斑状结构。此外，中性岩可以进一步分为闪长岩、二长岩和正长岩。其矿物成分特点是：闪长岩（斜长石）二长岩（斜长石、正长石）正长岩（正长石）。三种岩石都含有一种或多种暗色矿物（黑云母、角闪石等）。 岩浆的概念岩 浆 是上地幔或地壳部分熔融的产物，绝大多数岩浆成分以硅酸盐为主，含有挥发分，也可以含有少量固体物质，是高温粘稠的熔融体。岩 浆概念要点 ： 天然形成于地幔或地壳深部；以硅酸盐为主要成分；高温熔融体（分别从产出部位、成分和性状三方面指出了岩浆的特点，其基本特点可以概括为：具有一定的化学组成、高温、具有流动性）1. 原始岩浆 ： 由原始的地幔岩石经熔融或部分熔融作用发生的岩浆。（可用于研究地球内部最原始的地幔成分）原始地幔岩石指在岩石形成之后到熔融作用发生之前，没有遭受过熔融和其他的作用，所以它的成分没有发生过演变；原始岩浆在形成以后也没有发生过成分的变异。2. 原生岩浆 ： 由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的成分未发生过变异的岩浆。相比较于原始岩浆，不必满足条件，只要满足条件即可。（可用于研究原岩）5 / 41,6 / 41,3. 母岩浆与派生岩浆 ： 能通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产生派生岩浆的独立的液态岩浆称为母岩浆。母岩浆与派生岩浆具有成因联系，是母体与子体的关系，在成分上可形成相互联系的系列。原始岩浆和原声岩浆都可以成为母岩浆。,4. 亏损地幔 ： 地幔部分熔融时，相当部分易进入液相的元素不断移出地幔源区，进入岩浆，相应的地幔则亏损了上述组分变成亏损地幔。一般在地幔的最上部，代表了大陆地壳从地幔分异后的残留物（如 Si，Al，Ca，Na，K 等）。,5. 富集地幔 ： 通过地幔交代作用或地壳物质重新返回地幔的再循环作用实现的。俯冲作用产生的流体的交代作用是其中的一种方式。,富集地幔的形成假说：地壳俯冲，其中矿物脱水作用形成流体，进行交代；大洋底的沉积物进入亏损地幔与之交代。 岩浆的形成,上地幔或地壳岩石的部分熔融可产生岩浆，部分熔融是最重要途径。,岩浆形成的条件：热的作用：由于地热梯度的原因，在下地壳和上地幔的温度已经接近岩石的熔融点，任何增加的热将导致岩浆的产生（这里的热可来自于热的物质流或放射性元素的衰变）；压力的作用：降压升温；挥发分（主要是水）的作用：其存在导致低温条件下的熔融产生岩浆，此点在大洋板块向大陆板块下俯冲时显得很重要（流体的作用）。,源区岩石：岩浆产生之前就已经存在于地幔或地壳的岩石，是熔融岩浆的母岩。,研究源区岩石的途径：寻找岩浆中的深源捕虏体，它们当中一部分可能代表了岩浆源区的岩石；通过这些火成岩的化学特征来反演源区状态；通过高温高压实验研究，将不同类型的岩石作为源岩，在不同的压力下（代表不同的深度）、不同温度和不同的挥发分（含 H 2 O 或 CO 2 ）条件下进行熔融实验。 岩浆的分凝,岩浆分凝是指熔融的岩浆液滴从源区岩石的间粒分离集中的作用。其控制因素有：熔体分数、源区岩石的渗透性、熔体的密度与残留固体的密度差产生的压力、残留固相与熔体的流变性质和源区岩石的范围等。岩浆房：指储集岩浆的场所。部分熔融的熔体由于粘度降低和外界的挤压产生压滤作用和拉伸作用会使固相中分散的熔体流到低应力区。当熔融量增大，熔体可以就地或移动上升一段距离在不同深度聚集成岩浆房。存在不均性，具有成分分带，形状有囊状、层状等。 岩浆的上升和侵位,岩浆分凝后，岩浆的密度低于源区的岩石，产生重力不稳定性和浮力，导致岩浆上升。当岩浆上升至与其密度相当的围岩中时，岩浆体停止移动形成侵入岩。这一位置可称为平衡浮力高度。形成于高压条件下的岩浆，在减压时也可以上升至高于这一位置，直至喷出地表。岩浆上升侵位的机制有以下几类：,1.底辟作用：岩浆加热顶部围岩，使其粘度降低，自身则因浮力上升，迫使围岩向下流动，并占据其腾出的空间。一般可分早期穹窿阶段、中期底辟上升阶段和晚期侧向挤断 3 个阶段。岩浆发生底辟上升后，常常以气球膨胀的方式连续侵位，这是花岗岩常见的一种侵位方式。底辟作用的特征：岩体边缘发育高温剪切带，剪切方向为岩体向上，围岩向下；岩体周围发育周缘向斜（拖拉作用的结果）；岩体平面近圆形，剖面上为水滴状、蘑菇状。,2.顶蚀作用：热的岩浆上升，引起顶部围岩被挖蚀、炸裂，在顶部围岩炸裂块体下沉的同时，岩浆侵入到裂隙中，如此反复，岩浆体可实现向上迁移、侵位。顶蚀作用的特点：靠顶蚀作用侵位的岩体与围岩层理面的产状相切，形成不整合侵入体；岩体边缘带可见不规则状、棱角状的围岩捕掳体。不可能使岩浆产生较大的上升距离。,7 / 41,3.岩墙扩展作用：岩浆在压力的驱使下注入围岩裂隙，并通过挤压围岩使其扩展成狭窄的岩浆通道（岩脉），并沿该通道上升。主要发生在张性断裂带，如洋壳中的辉绿岩岩墙群和玄武岩。,4.火口沉陷作用：在近地表地区，如果已就位的岩浆房因岩浆喷发作用而变得空虚，上部的岩层就会断裂成块体发生沉陷，围岩中形成环状裂隙，岩浆则趁虚而入形成环状杂岩体。如滇黔蜀下面的地幔柱。以上侵位机制又可据侵位时的动力学特点分为主动侵位和被动侵位两大类。底辟（包括气球膨胀）属主动侵位，多形成具等轴形态的整合侵入体，且主动侵入的岩体往往是同构造运动期的岩体；顶蚀、火口沉陷、岩墙扩展属被动侵位，岩体一般为不整合侵入体。,所有的侵位机制中，岩浆的密度大小始终是控制岩浆上升的最重要的因素。 岩浆的性质,1.密度。影响因素：化学成分：基性岩浆密度大，酸性岩浆密度小； 压力增加，岩浆密度增大；熔体中含水时，岩浆密度降低。密度最大的岩石是榴辉岩,2.粘度。影响因素：SiO2、Al2O3、Cr2O3 的存在使粘度增加，尤其是 SiO2（因此基性岩浆粘度小，以溢流为主；酸性岩浆粘度大，多以喷发形式为主。）；挥发分的存在将降低岩浆的粘度；温度增加可降低粘度；岩浆中固体物质含量越多，粘度越大；对于不含水的干岩浆，压力升高，粘度增加。3.温度。一般范围为 6001200（基性岩浆 10001200，中性岩浆 9001000，酸性岩浆 600700）。获得岩浆温度的方法：直接测定现代火山岩浆的温度；通过岩石的熔融及结晶实验予以大致确定；加温“均一”岩浆岩中玻璃包体，使玻璃质熔融，“气泡”消失，以确定岩浆的大致温度；地质温度计计算法，通过平衡共生矿物的共有成分分配的计算或读图来测定矿物的大致结晶温度。,4.挥发分。其中以 H2O 为主，占 6090。挥发分的岩石学意义：不仅影响结晶温度，还影响喷出方式；在地下深处压力大的条件下溶解于岩浆中，可降低粘度使之易于流动；降低矿物熔点，延长岩浆的结晶时间，并结晶出含挥发分的矿物；在地壳浅处因压力降低而大量析出，在较低温度下可形成热水溶液，在一定条件下可携带金属和其他有用元素，在适当的地段形成矿床。 岩浆的分异、混合和同化作用,在少数情况下，原生岩浆可以快速上升、侵位和固结，形成具有原生岩浆化学组成的火成岩。由原生岩浆直接固结形成的火成岩，因保存了大量有关源区的地球化学和岩石物理方面的信息，所以常被用来反演源区的地球化学特征和温压条件，具有重要意义。,大多数情况下，原生岩浆可在其活动的不同阶段发生成分的变化，形成进化岩浆，最终形成成分上既有差异，又互为关联的一套火成岩。1. 分异作用：,原来成分均匀的岩浆，在没有外来物质加入的情况下，依靠本身的演化，最终产生不同组分的火成岩的作用。,（1）分离结晶作用：发生于岩浆结晶作用阶段，早结晶的高熔点矿物与熔体分离，并使残余岩浆的成分发生连续的变化。包括：重力分异作用，即早结晶的矿物，可因其与岩浆的密度差下沉到岩浆房底部，或上浮到岩浆房顶部；流动分异作用：悬浮于岩浆中的矿物质点移向高流速带，如向岩浆通道的中央聚集，从而导致先晶出的矿物与熔体分离。分离结晶作用总的趋势为：愈到晚期，岩浆愈向富硅、富碱和铁代替镁的方向演化。,（2）扩散作用：由扩散产生的分异主要出现在岩浆体内温度不同的时候，高熔点组分会由高温区向低温区扩散，最后形成低温区高熔点组分集中的现象。如某些岩体边部高熔点物质（暗色矿物）集中，岩石成分较岩体中心偏基性。,（3）熔离作用：原来混熔的熔体因物理或化学的原因分离为不混熔或混熔程度低的两种熔体的过程。物理因素可以是温度、压力的变化，化学因素则与第三种成分的加入有关。（4）气体搬运作用：岩浆在上升过程中的压力降低或结晶度的增加，都会使挥发组分过饱和出溶，形成包括气相和热水溶液相的流体。流体可携带部分易溶物质和密度小的组分向上迁移，在岩浆体顶部富集，并最终在此沉淀出所携带的组分而导致岩浆的成分分异。2 同化混染作用：岩浆在上升或停留于岩浆房期间，熔化围岩和捕虏体，或与其发生反应，从而使岩浆的成分发生变化，这一过程被称为同化混染作用。热的岩浆同化冷的围岩需要消耗大量的热能，使岩浆的温度快速下降，导致结晶作用，同时结晶作用又会释放出结晶潜热，为同化作用补充热能，一般认为，岩浆房中的岩浆演化，是同化混染作用和分离结晶作用同时进行的，这就是所谓的 AFC 模式。3 岩浆混合作用：由两种不同成分的岩浆以不同的比例混合，产生一系列过渡类型岩浆的作用，包括岩浆混合和混和，对应岩浆的化学混合与机械混和，是岩浆作用历史上一个重要的岩石学过程。因混合过程常伴随着二者共同作用，使用广义的“混合”一词。岩浆混合作用形成的岩石称为岩浆混合岩。第三章 火成岩的结构和构造 火成岩的结构1. 按结晶程度全晶质结构：反映岩石形成温度缓慢变化的条件。半晶质结构：多见于浅成岩或部分喷出岩中，如流纹岩、安山岩、玄武岩。玻璃质结构：反映岩浆温度快速下降，来不及结晶而冷凝，常见于喷出岩，如黒曜岩。2. 按矿物颗粒大小矿物颗粒大小包括绝对大小和相对大小。（1）按绝对大小：根据肉眼能否分辨分为显晶质结构和隐晶质结构。,*,伟晶结构,*,巨晶结构,3cm,13cm,粗粒结构5mm,中粒结构25mm,细 粒结 构0.22mm,微粒结构0.2mm,隐 晶质 n(CaO+K 2 O+Na 2 O)，可形成黄玉、电气石等富铝矿物；,偏铝质岩石：n(K 2 O+Na 2 O) n(Al 2 O 3 ) n(CaO+K 2 O+Na 2 O)，出现的铝硅酸盐矿物是黑云母、角闪石和黄长石；,亚铝质岩石：n(Al 2 O 3 )n(K 2 O+Na 2 O)，主要含铝矿物是长石和似长石；过碱质岩石：n(Al 2 O 3 ) 4mm），颗粒之间呈曲线接触，橄榄石中有少量的扭折带。岩石中局部地方发生了重结晶作用，大的颗粒发生了多角化，小的颗粒重结晶具接近相同的方位，在受到重结晶的这部分矿物集合体，矿物颗粒具直线边缘，具镶嵌结构。,碎斑结构：:岩石由碎斑和碎基组成，碎斑颗粒较大，可达 1cm，主要为橄榄石和顽火辉石，因应力造成的晶格错位而具强烈的扭折。碎基由粒度较小的新生变晶组成，有橄榄石、顽火辉石、透辉石、尖晶石等，可呈定向排列。,粒状镶嵌结构：矿物颗呈近等轴的粒状，彼此以直线镶嵌接触。理想的情况是，在三矿物接触处界线平直，三个交角均为 120。,部分熔融结构：是橄榄岩在源区经历过部分熔融的证据，表现为单斜辉石中出现无光性的深色物质麻点或周边出现海绵边。海绵边是由细小的辉石、橄榄石和空腔组成的，是熔融时发生的破裂所致。 铁镁质侵入岩,1. 矿物成分特征：,主要矿物：基性斜长石、斜方辉石、单斜辉石；次要矿物：橄榄石、角闪石、黑云母；副矿物：榍石、钛铁矿、磷灰石、磁铁矿等。2. 结构： 辉长结构和辉绿结构。3. 主要种属：,1 ）辉长岩类（钙碱系列）,15 / 41,（1）辉长岩：由辉石和基性斜长石组成，可含少量橄榄石。一般灰黑色，通常为辉长结构，常见块状构造。,含辉石较少而呈浅灰色者叫浅色辉长岩；含辉石较多而岩石呈灰黑色者叫暗色辉长岩；含少量橄榄石者叫橄榄辉长岩。,*特征：辉长岩中的基性斜长石双晶纹较宽。,（2）苏长岩：主要由紫苏辉石和基性斜长石组成，二者近于 1：1，不含或含很少量橄榄石。是月球的主要三种岩石类型之一。,（3）斜长岩：几乎全部由基性斜长石组成，含量大于 90%，暗色矿物很少，含量小于 10%。具半自形或他形粗粒结构。一般为白色、灰色。块状构造。在层状侵入体中常构成“浅色层”。,（4）辉绿岩：成分相当于辉长岩的浅成岩 ，由辉石和斜长石组成，呈辉绿结构。辉绿岩是一种分布很广的基性侵入岩，常呈岩墙、岩脉、岩床或岩盘产出，它既可以单独产出，也可以同辉长岩、基性喷出岩共生。,2 ）碱性辉长岩类,与辉长岩相比，碱性辉长岩在化学成分上富碱，在矿物成分上以含大量碱性长石、碱性暗色矿物、富钛辉石、富铁云母等为特征，如果岩石碱性较强时，还会出现似长石。（注：此为碱性岩均具有的共同特征！）碱性辉长岩除有与辉长岩类似的辉长结构、辉绿结构外，还可出现二长结构。,*二长结构：表现为斜长石和碱性长石数量接近相等，斜长石自形程度好，为自形半自形，他形的钾长石充填在斜长石间隙中。（相当于把辉绿结构中的辉石换成钾长石）,（1）碱性辉长岩：由基性斜长石或中长石、碱性辉石和正长石组成，可含霓石、棕闪石、黑云母、橄榄石。斜长石多于碱性长石，霞石含量可多可少。当霞石很少、正长石增加，则过渡为正长辉长岩。（2）正长辉长岩：是辉长岩与正长岩的过渡种属，除暗色矿物及斜长石外，还含与斜长石近等量的碱性长石。碱性长石为正长石、透长石、条纹长石或歪长石，暗色矿物以单斜辉石为主，可含橄榄石及黑云母，色率 40%，岩石具二长结构。 常见的共生组合及其成因,1. 镁铁质 超镁铁质层状侵入体的主要特点：（1）多呈岩盆、岩床、岩席和岩墙产出。,（2）岩体成层明显，具清楚的垂直分带（隐层理或化学层理）。,大多数辉长岩层状侵入体的特点是，从底部至顶部存在矿物及化学成分的渐变。比如，一般底部为超镁铁质岩石；中部为镁铁质的辉长岩类；上部为浅色辉长岩、斜长岩、闪长岩及花岗岩等。这种渐变被称为隐层理或化学层理。,（3）常见各种堆晶结构。,堆晶结构是在粗大的、相互连结的自形到半自形晶体粒间充填其它矿物的一种结构。由堆晶及堆积后的晶体组成：,堆晶：其中较粗大的晶体，主要是岩浆中早晶出的晶体由于重力分异作用沉淀到岩浆房底部形成的，自形程度较好。铬铁矿、橄榄石、辉石和斜长石可分别形成为堆晶矿物。堆积后的晶体：堆晶间隙中充填的矿物，是堆晶间隙中的熔体结晶的。据堆晶间隙含量的多少及堆晶与粒间熔体相互作用程度可将堆晶结构分为三类：正堆晶结构：先结晶的堆晶矿物被后结晶的其它矿物包围；,中堆晶结构：堆晶中含较多的与外界隔绝的熔体，堆积后结晶的晶体含量介于 10-40之间；,16 / 41,增生堆晶结构：堆晶形成时具大量的粒间熔体以上，由于粒间熔体与主岩浆之间连通性好，组成交换充分，堆晶可继续生长，使粒间熔体不断减少，最终粒间堆积后晶体含量10%。（4）侵入体与围岩之间有接触变质带。,2. 环状超镁铁 铁- 镁铁质杂岩体（阿拉斯加型环状杂岩体）的主要特点：（1）产于造山带，沿构造方向成群分布；,（2）岩体近圆柱形，平面上为近圆形、椭圆形或不规则的环状，各岩类围绕岩体中心呈环带状分布；（3）由中心向边缘依次为纯橄榄岩、二辉橄榄岩、角闪辉石岩和各种辉长岩（即由超基性到基性递变）；（4）岩体围岩具热接触变质带，一般认为是基性岩浆深部分异，多次侵入的结果。3. 碱性玄武岩及金伯利岩中的超基性岩包体：即由寄主岩浆从地幔源区带上来的地幔捕虏体。,（1）捕虏体可呈棱角状或浑圆状，一般为数 cm 到几十 cm，产于熔岩流和角砾岩筒等；（2）捕虏体的岩石类型主要为二辉橄榄岩，以尖晶石二辉橄榄岩常见；,（3）幔源捕虏体的来源来可是玄武岩岩浆源区的地幔岩，也可是岩浆在上升过程中从源区上部的地幔岩中捕虏的地幔岩碎块。,*包体的鉴定特征：包体中的裂缝必充填有岩浆快速冷凝结晶形成的矿物，如火山玻璃。（或进行同位素定年，包体年龄较围岩老。但同位素法易受后期改造作用的影响）4. 蛇绿岩岩中的岩石组合,（1）典型的蛇绿岩的剖面由下向上是：变质橄榄岩蛇纹岩：包括二辉橄榄岩、纯橄岩等；辉长岩杂岩：由层状辉长岩组成，可含分异的斜长花岗岩等分异岩；席状岩墙群：厚层玄武岩-辉绿岩岩墙；枕状玄武岩层；深海沉积物。,（2）蛇绿岩代表了洋中脊处的洋壳+地幔剖面，是古老洋壳和下伏地幔岩的代表，可将蛇绿岩的出现作为古板块缝合线位置的标志。 超镁铁岩的成因1. 岩浆成因,（1）玄武岩浆派生的产物：,具明显岩浆成因的超基性岩，为层状或环状杂岩体的组成部分，它们与共生的岩石在化学成分上表现出有规律的变化，可以认为它们是镁铁质基性原生岩浆分异派生的产物。（2）原生的超镁铁质岩浆结晶形成：,橄榄岩质的火山岩（熔岩）科马提岩及麦美奇岩的存在，证实有过直接由地幔岩部分熔融形成的原生的超镁铁质岩浆。2. 非岩浆