岩石 火成岩的矿物成分和结构构造

1、Company LOGO 岩石学岩石学 第三章第三章 火成岩的矿物成分火成岩的矿物成分 和结构构造和结构构造 参参 赛赛 人：韩超人：韩超 董星董星 彭旭彭旭 刘高峰刘高峰 指导教师指导教师：付文钊付文钊 火成岩的结构火成岩的结构二二 火成岩的构造火成岩的构造三三 火成矿物和结构的成因火成矿物和结构的成因四四 v火成岩中的矿物成分受控于岩浆的化学成分和结火成岩中的矿物成分受控于岩浆的化学成分和结 晶条件，它不仅是岩浆分类命名的主要依据，而晶条件，它不仅是岩浆分类命名的主要依据，而 且是理解岩石的化学成分、岩石成因和成矿作用且是理解岩石的化学成分、岩石成因和成矿作用 的基础。的基础。 一一. 火

2、成岩矿物成分火成岩矿物成分 （一）火成岩矿物的类型（一）火成岩矿物的类型 1.根据矿物形成与岩浆作用的关系划分根据矿物形成与岩浆作用的关系划分 根据矿物形成与岩浆作用的关系可划分为原生矿物、岩浆根据矿物形成与岩浆作用的关系可划分为原生矿物、岩浆 期前矿物、岩浆期后矿物三类。期前矿物、岩浆期后矿物三类。 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 原生矿物（原生矿物（primary mineral）：）： 直接从岩浆中结晶而成 的矿物，如角闪石、长 石等。根据形成环境的 不同，原生矿物又可划 分为低温型（出现低温 石英）和高温型（出现 高温石英）。 岩浆期后矿物岩浆期后矿物( (post- magma

3、tic mineral)： 是岩浆岩完全结晶后形 成的矿物。岩浆期后矿 物可分为两大类，一是 充填于气孔和岩脉中的 热液矿物，例如气孔中 的沸石。二是由于氧化， 水化作用而取代原生矿 物的次生矿物。 缺少流体到富含流体缺少流体到富含流体 从高温到低温从高温到低温 从还原到氧化从还原到氧化 v 岩浆期前矿物岩浆期前矿物( (pre- magmatic mineral) )： v 也可称他生矿物，是来自也可称他生矿物，是来自 岩浆系统之外、在岩浆结岩浆系统之外、在岩浆结 晶前就已形成的矿物，例晶前就已形成的矿物，例 如，来自地下深处的捕虏如，来自地下深处的捕虏 晶，部分还可来能是岩浆晶，部分还可来

4、能是岩浆 与围岩捕虏体反应而成的与围岩捕虏体反应而成的 矿物。他生矿物的识别，矿物。他生矿物的识别， 对于认识岩浆与围岩的相对于认识岩浆与围岩的相 互作用和鉴别深部物质组互作用和鉴别深部物质组 成具有重要意义。成具有重要意义。 橄榄石捕虏晶橄榄石捕虏晶 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 v 2.根据原生矿物的相对含量划分根据原生矿物的相对含量划分 v 根据原生矿物的相对含量，可划分为根据原生矿物的相对含量，可划分为主要矿物主要矿物、次要矿物次要矿物 和和副矿物副矿物三大类。三大类。 主要矿物主要矿物(essential mineral) 指在岩浆岩中指在岩浆岩中含量大于含量大于10 的矿物

5、的矿物，是划分岩浆岩，是划分岩浆岩 大类的主要依据。例如，大类的主要依据。例如， 花岗岩中的主要矿物是石花岗岩中的主要矿物是石 英、钾长石和斜长石，如英、钾长石和斜长石，如 果缺少石英和斜长石，岩果缺少石英和斜长石，岩 石为正长岩类；缺少石英石为正长岩类；缺少石英 和钾长石则为闪长岩类。和钾长石则为闪长岩类。 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 副矿物 (accessory mineral) 含量很少，一般 小于1。如花岗 岩中的锆石，磷 灰石，绿帘石， 电气石等。 主要矿物、次要矿物和副矿物是构成岩石的主要成分，主要矿物、次要矿物和副矿物是构成岩石的主要成分， 称为造岩矿物。常见造岩矿物有

6、斜长石，碱性长石、称为造岩矿物。常见造岩矿物有斜长石，碱性长石、 白云石、黑云母、石英、角闪石、辉石和橄榄石。白云石、黑云母、石英、角闪石、辉石和橄榄石。 此外有些矿物对岩石划分具有标型意义，称为特征矿此外有些矿物对岩石划分具有标型意义，称为特征矿 物。物。 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 次要矿物(subordinate mineral)含量介于1到10 的矿物，参与命名。可 用它来进一步确定岩石的 种属。例如，闪长岩中若 存在次要矿物黑云母，可 称为黑云母闪长岩 v 3.根据研究手段的差异划分根据研究手段的差异划分 实际矿物实际矿物(modal mineral,mode):在薄片或手

7、表在薄片或手表 本上统计出的岩石中实际出现的矿物组成。本上统计出的岩石中实际出现的矿物组成。 标准矿物标准矿物(normative mineral,norm):根据岩石根据岩石 的化学成分计算出矿物组成。的化学成分计算出矿物组成。 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 4.根据实际矿物的种类划分根据实际矿物的种类划分 （1）长英质矿物 (felsic mineral):长 石、似长石、石英、 白云母等的总称。 也叫浅色矿物。 （2）镁铁质矿物 (mafic mineral):橄榄石、 辉石、角闪石黑云母 和不透明矿物等的总 称。又称暗色矿物。 色率色率:

8、:镁铁质矿物（暗色镁铁质矿物（暗色 矿物）在岩石中的占百矿物）在岩石中的占百 分比称为色率。分比称为色率。 色率色率9090 色率色率50-9050-90 色率色率15-5015-50 色率小于色率小于1515 超镁铁质岩超镁铁质岩 镁铁质岩镁铁质岩 中性岩中性岩 长英质岩长英质岩 v 5.根据标准矿物的化学成分划分根据标准矿物的化学成分划分 v 根据标准矿物的化学成分，分为根据标准矿物的化学成分，分为硅铝矿物硅铝矿物和和铁镁矿物铁镁矿物。 硅铝矿物(salic mineral):这 类标准矿物组分中的SiO2 和Al2O3含量高，FeO和 MgO等组分含量较低，包 括石英，长石，似长石。 由

9、一种或多种硅铝矿物作 为主要组分的岩石就叫做 硅铝质岩石。 铁镁矿物(femic mineral):这类矿物FeO 和MgO含量高，二氧 化硅含量低，包括橄 榄石、辉石等。由一 种或多种铁镁矿物作 为主要组分的岩石就 叫铁镁质岩石。 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 （二）（二） 火成岩的主要造岩矿物火成岩的主要造岩矿物 v火成岩的造岩矿物主要是火成岩的造岩矿物主要是MgMg、FeFe、CaCa、NaNa、K K的硅的硅 酸盐、铝硅酸盐，酸盐、铝硅酸盐，FeFe、TiTi氧化物，以及石英及其氧化物，以及石英及其 同质多像变体。同质多像变体。 v主要造岩

10、元素主要造岩元素: :O O、SiSi、AlAl、FeFe、CaCa、NaNa、K K、TiTi、 MnMn（总共占（总共占99%99%以上）以上） v造岩氧化物造岩氧化物: :岩浆岩的化学成分常用元素的氧化物岩浆岩的化学成分常用元素的氧化物 表示。表示。 一一. 火成岩矿物成分火成岩矿物成分 v岩浆中的岩浆中的K K2 2O+NaO+Na2 2O O的含量称为的含量称为碱质碱质。 v里特曼指数里特曼指数= =（K2O+Na2OK2O+Na2O）/ /（SiO2SiO24343） 3.399 钙碱性岩钙碱性岩 碱性岩碱性岩 过碱性岩（不出现石英）过碱性岩（不出现石英） 实际矿物的含量分析就 是

11、从岩石薄片或手标本 中直接统计出每种矿物 的体积分数，统计方法 有多种，包括面积法、 直线法、光电扫描自动 计积法和目估法等。面 积法、直线法和光电扫 描自动计积法虽然较为 精确，但比较费时费力， 有的需要依赖仪器设备。 通常采用目估法粗略估 计标本或薄片中矿物的 含量。 岩浆岩矿物特征鉴别表岩浆岩矿物特征鉴别表 （三）实际含量的矿物分析（三）实际含量的矿物分析 v火成岩的结构（火成岩的结构（texture)，就是指组成火成岩，就是指组成火成岩 的物质的结晶程度、颗粒大小、颗粒形态、颗的物质的结晶程度、颗粒大小、颗粒形态、颗 粒取向以及颗粒之间的相互关系。粒取向以及颗粒之间的相互关系。 二二.

12、 火成岩的结构火成岩的结构 结晶程度是指岩石中结晶程度是指岩石中 结晶质部分（矿结晶质部分（矿 物晶体）和非晶质部分（火山玻璃）之间物晶体）和非晶质部分（火山玻璃）之间 的比例。的比例。 1. 全晶质结构（全晶质结构（holocrystalline texture）。岩石完全由结晶的矿物组成，。岩石完全由结晶的矿物组成， 不含玻璃质。不含玻璃质。 2. 半晶质结构半晶质结构 （hypocrystalline/hemicrystalline texture）。岩石中既有结晶矿物又有玻璃岩石中既有结晶矿物又有玻璃 质。质。 3. 玻璃质结构（玻璃质结构（glassy texture,hyaline

13、 texture）。岩石几乎全。岩石几乎全 部由未结晶的火山玻璃组成。部由未结晶的火山玻璃组成。 （一）（一） 结晶程度结晶程度 (crystallinity) 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 v全晶质结构包括显晶质结构和隐晶质结构两种。全晶质结构包括显晶质结构和隐晶质结构两种。 在肉眼或者放大镜下可分辨矿物晶体者（矿物的在肉眼或者放大镜下可分辨矿物晶体者（矿物的 粒径一般在粒径一般在1mm以上），称为显晶质结构，它属于以上），称为显晶质结构，它属于 侵入岩的结构；而只有在显微镜下才能分辩出矿侵入岩的结构；而只有在显微镜下才能分辩出矿 物颗粒者（一般粒径小于物颗粒者（一般粒径小于0.2mm）

14、，称为隐晶质结），称为隐晶质结 构，一般为浅成岩和喷出盐所有。手标本上，隐构，一般为浅成岩和喷出盐所有。手标本上，隐 晶质结构和玻璃质结构有时不易区分，但隐晶质晶质结构和玻璃质结构有时不易区分，但隐晶质 结构没有玻璃质结构那样的玻璃光泽和贝壳状端结构没有玻璃质结构那样的玻璃光泽和贝壳状端 口，而常常是以瓷状断口为特征。口，而常常是以瓷状断口为特征。 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 （二）（二） 颗粒大小颗粒大小 (granularity or grain size) 颗粒大小颗粒大小指的是岩石指的是岩石 中主要造岩矿物颗粒的大中主要造岩矿物颗粒的大 小，这里的粒指的是颗粒小，这里的粒指的是颗

15、粒 在平面上的平均粒径。在平面上的平均粒径。 根据矿物颗粒的相对根据矿物颗粒的相对 大小，可分为大小，可分为等粒等粒和和不等不等 粒粒两类结构。然后再根据两类结构。然后再根据 颗粒的绝对大小作进一步颗粒的绝对大小作进一步 的划分的划分。 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 1.1.等粒结构等粒结构（equigranular texture)。全晶质岩石中主要全晶质岩石中主要 矿物颗粒的大小大致相等。根矿物颗粒的大小大致相等。根 据矿物颗粒的粒径，显晶质结据矿物颗粒的粒径，显晶质结 构还可进一步划分为：构还可进一步划分为： 2.2.不等粒结构不等粒结构 （inequigranular textur

16、e)岩岩 石中几种主要矿物颗粒的大石中几种主要矿物颗粒的大 小不等。如果不同粒度的颗小不等。如果不同粒度的颗 粒都有，形成一个连续的粒粒都有，形成一个连续的粒 度系列，称为连续不等粒结度系列，称为连续不等粒结 构构 细粒结构：细粒结构：d=0.2-2mmd=0.2-2mm 粗粒结构：粗粒结构：d=5-25mmd=5-25mm 中粒结构：中粒结构：d=2-5mmd=2-5mm 伟晶结构：伟晶结构：d25mmd25mm 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 3.3.斑状结构斑状结构 v 基质是由隐晶质和玻璃质基质是由隐晶质和玻璃质 组成的，就称为斑状结构组成的，就称为斑状结构 4.4.似斑状结构似斑状

17、结构 v 基质是显晶质，则称为似基质是显晶质，则称为似 斑状结构斑状结构 岩石中的矿物颗粒明显分为大小明显不同的两群， 大的叫斑晶，细小的部分称为基质。因此，此类 结构实际上是一种双峰式不等粒结构。 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 v 矿物颗粒的形态是由晶体习性、生长环境、结晶后的溶蚀矿物颗粒的形态是由晶体习性、生长环境、结晶后的溶蚀 和变形等因素所决定的。和变形等因素所决定的。 （三）（三） 颗粒形态颗粒形态 (grain shape) 自形晶自形晶 半自形晶半自形晶 它形晶它形晶 具有完整的晶面和和规则的形态，一具有完整的晶面和和规则的形态，一 般是岩浆结晶早期阶段的产物般是岩浆结晶早期

18、阶段的产物 只有部分晶面发育完整，部分晶面发只有部分晶面发育完整，部分晶面发 育不完整育不完整 形态不规则，找不到完整的晶面，往形态不规则，找不到完整的晶面，往 往是岩浆结晶晚期阶段利用早结晶矿往是岩浆结晶晚期阶段利用早结晶矿 物之间的空隙而生长出来的，也可以物之间的空隙而生长出来的，也可以 是早结晶的相对自形的晶体受到熔蚀是早结晶的相对自形的晶体受到熔蚀 或改造的产物或改造的产物 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 半自形晶 自形晶 它形晶 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 v颗粒的取向是指组成岩石的矿物颗粒的定向性颗粒的取向是指组成岩石的矿物颗粒的定向性 的强弱的强弱。 v1.粗面结构粗面结

19、构（trachytic texture）长石微晶近平行长石微晶近平行 的定向排列，就称为粗面结构。的定向排列，就称为粗面结构。 v2.似粗面结构似粗面结构（trachytoid texture) 喷出岩中长石喷出岩中长石 以外的晶体或侵入岩中任意矿物近平行排列的结以外的晶体或侵入岩中任意矿物近平行排列的结 构构 v3.交织结构交织结构（pilotaxitic texture) 微晶杂乱分布、微晶杂乱分布、 无明显定向性或只有弱的定向性的结构。无明显定向性或只有弱的定向性的结构。 （四）颗粒取向（四）颗粒取向（grain orientation） 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 粗面结构 似粗

20、面 结构 交织结构 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 （五）相互关系（五）相互关系（mutual relation） v指的是矿物间的相互关系和矿物颗粒与玻璃质和指的是矿物间的相互关系和矿物颗粒与玻璃质和 隐晶质组分之间的相互关系。隐晶质组分之间的相互关系。 v1.交生结构（交生结构（intergrowth texture）两种矿物互相两种矿物互相 穿插，有规律地交生在一起。穿插，有规律地交生在一起。 条纹结构条纹结构: :钾长石和钠长石有规律的交生。钾长石和钠长石有规律的交生。 蠕虫结构蠕虫结构：许多细小的形似蠕虫状的石英，穿插交生在：许多细小的形似蠕虫状的石英，穿插交生在 长石中。长石中。

21、 文象结构文象结构：石英呈一定的外形，有规律的镶嵌在钾长石：石英呈一定的外形，有规律的镶嵌在钾长石 中。中。 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 v2.套幔结构套幔结构（mantling texture）在较大的矿物核部在较大的矿物核部 外围，成幔状包裹有另一种矿物的现象。外围，成幔状包裹有另一种矿物的现象。 v 反应边结构反应边结构：早生成的矿物或捕虏晶，与熔浆发生反应，：早生成的矿物或捕虏晶，与熔浆发生反应， 当反应不彻底时，在早生成的矿物外围，形成另外一种成当反应不彻底时，在早生成的矿物外围，形成另外一种成 分完全不同的新矿物，新矿物完全或局部包围着早结晶

22、的分完全不同的新矿物，新矿物完全或局部包围着早结晶的 矿物，这种结构称为反应边结构。矿物，这种结构称为反应边结构。 v 3.环带结构（环带结构（zoned texture）发育于一些固溶体系列的矿发育于一些固溶体系列的矿 物中，从晶体颗粒中心向边缘呈环带状分布，但显示不同物中，从晶体颗粒中心向边缘呈环带状分布，但显示不同 的消光位。的消光位。 v4.包含结构（包含结构（poikilitic texture）在较大的矿物颗粒在较大的矿物颗粒 中包嵌有许多较小的矿物颗粒。此类结构一般反应被包矿中包嵌有许多较小的矿物颗粒。此类结构一般反应被包矿 物早于包含它的矿物结晶。物早于包含它的矿物结晶。 v5

23、.填隙结构（填隙结构（interstitial texture）浅成相或喷出相火浅成相或喷出相火 成岩基质中，辉石等暗色矿物以及隐晶质、玻璃质充填于成岩基质中，辉石等暗色矿物以及隐晶质、玻璃质充填于 微晶斜长石粒间空隙中形成的结构。充填物均为粒状矿物微晶斜长石粒间空隙中形成的结构。充填物均为粒状矿物 时称间粒结构，充填物为隐晶质时称间粒结构，充填物为隐晶质- -玻璃质称间隐结构玻璃质称间隐结构 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 填隙结构 文象结构 蠕虫结构 环带结构 二二. 火成岩的结构火成岩的结构 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 概念：是指岩石中不同矿物集合体之间或概念：是指岩石中不同矿物

24、集合体之间或 矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充 填方式填方式所表现出来的特点所表现出来的特点。 （一）侵入岩的常见原生构造（一）侵入岩的常见原生构造 1 . 块 状 构 造 ( m a s s i v e structure)组成岩 石的矿物在整块 岩石中分布均匀， 岩石各部分成分 和结构均一。 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 2. 斑 杂 构 造 (taxitic structure) 岩石的不同部位， 颜色、矿物成分 或结构差别很大， 显示出不均一性， 杂乱无章。 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 v3.面状线状构造（planer and li

25、near structures）以往以往 把岩浆岩中的片状矿物、板状矿物及扁平状包体的平行排把岩浆岩中的片状矿物、板状矿物及扁平状包体的平行排 列的现象称为流面构造，或简称为面理；而把柱状矿物和列的现象称为流面构造，或简称为面理；而把柱状矿物和 长条状析离体、捕虏体定向排列的现象称为流线构造，或长条状析离体、捕虏体定向排列的现象称为流线构造，或 简称为线理简称为线理 面面 状状 构构 造造 线线 状状 构构 造造 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 4.带状构造 （banded structure） 或火成层理构造 （igneous layering） 指由于颜色或粒度 不同的矿物在含量 上的变

26、化引起的带 状相间排列的现象。 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 5.球状构造 （orbicular structure) 岩石中的球状或椭球 状矿物几何体是由长 英质和镁铁质层围绕 核呈同心带状排列而 成的，内部的核既可 以是岩石中的斑晶矿 物，也可以是外来物 质的碎块。 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 v6.晶洞构造晶洞构造 （miarolitic structure） 在侵入岩中形成近圆形空在侵入岩中形成近圆形空 心空洞，称为晶洞。心空洞，称为晶洞。 v晶簇构造晶簇构造( (drusy structure) )如果在晶洞壁如果在晶洞壁 上生长着排列很好

27、的自形上生长着排列很好的自形 晶，称晶簇构造。晶，称晶簇构造。 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 v7.7.原生节理构造原生节理构造 是在上覆围压作用下经岩浆冷凝收缩是在上覆围压作用下经岩浆冷凝收缩 以及岩浆侵位力共同作用下形成的。以及岩浆侵位力共同作用下形成的。 v 横节理横节理(Q(Q节理节理) ) v 纵节理纵节理(S (S节理节理) ) v 层节理层节理(L (L节理节理) ) v 斜节理斜节理(D(D节理节理) ) 垂直流线的陡倾斜节理垂直流线的陡倾斜节理, ,节理面粗糙节理面粗糙, , 裂开宽度大裂开宽度大, ,延伸较短延伸较短. .常被充填常被充填 平行于流线而垂直于流面构造平行

28、于流线而垂直于流面构造, ,节理节理 多细密多细密, ,节理面平滑节理面平滑, ,一般无充填一般无充填, , 节理面平行流线或流面节理面平行流线或流面, ,倾角不大倾角不大, , 较平整较平整, ,有时可见充填有时可见充填 与流线流面斜交与流线流面斜交, ,常成两组出常成两组出 现现, ,具有剪切节理特点具有剪切节理特点, ,常有错常有错 动动, ,切割岩脉切割岩脉 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 岩浆岩体中的原岩浆岩体中的原 生节理生节理 （二）喷出岩的常见原生构造（二）喷出岩的常见原生构造 1.气孔和杏仁构造气孔和杏仁构造 （vesicular and amygdaloidal）气孔气孔

29、 构造是在富含气体的岩构造是在富含气体的岩 浆喷溢到地面时，由于浆喷溢到地面时，由于 压力降低，气体发生膨压力降低，气体发生膨 胀和逃逸，当岩浆凝固胀和逃逸，当岩浆凝固 后而在熔岩中保留下来后而在熔岩中保留下来 的一些空洞。当气孔被的一些空洞。当气孔被 岩浆期后矿物充填，即岩浆期后矿物充填，即 形成杏仁构造。形成杏仁构造。 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 2.枕状构造枕状构造 （pillow structure）当热当热 的熔岩自海底溢出的熔岩自海底溢出 或进入到水体中厚，或进入到水体中厚， 遇水淬冷，形态转遇水淬冷，形态转 变为椭球状、袋状、变为椭球状、袋状、 面包状或枕状，固面包状或枕状

30、，固 结后成为枕状体。结后成为枕状体。 独立的枕状体被沉独立的枕状体被沉 积物、火山物质及积物、火山物质及 玻璃质胶结，形成玻璃质胶结，形成 枕状构造。枕状构造。 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 v3.流纹构造流纹构造（rhyolitic structure）它是由不同颜色、它是由不同颜色、 不同成分的条纹、条带和球粒、雏晶的定向排列，以及拉不同成分的条纹、条带和球粒、雏晶的定向排列，以及拉 长的气孔等变现出来的一种流动构造，是在熔浆流动过程长的气孔等变现出来的一种流动构造，是在熔浆流动过程 中形成的。中形成的。 流纹岩-广泛 发育流纹构造 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 4.柱状节理构造

31、柱状节理构造 （columnar joint） 由于冷凝作用，刚固结由于冷凝作用，刚固结 的岩石中产生的垂直收的岩石中产生的垂直收 缩方向的张性裂隙，形缩方向的张性裂隙，形 成垂直于接触面的张节成垂直于接触面的张节 理，彼此夹角近乎理，彼此夹角近乎 120，结果产生横切，结果产生横切 面呈六边形的柱状节理。面呈六边形的柱状节理。 韩国济州岛新生代玄武岩的柱状节理韩国济州岛新生代玄武岩的柱状节理 三三. 火成岩的构造火成岩的构造 v5.石泡构造石泡构造（lithophysae structure）由于酸性熔岩由于酸性熔岩 凝固时气体多次溢出，并且在冷凝过程中冷凝体积收缩，凝固时气体多次溢出，并且

32、在冷凝过程中冷凝体积收缩， 产生的具有空腔的多层同心球状体，称为石泡。产生的具有空腔的多层同心球状体，称为石泡。 石泡流纹岩石泡流纹岩 四四. 火成矿物和结构的成因火成矿物和结构的成因 v在冷凝速率和降压速率较高的条件下，岩石结构、在冷凝速率和降压速率较高的条件下，岩石结构、 矿物的结晶顺序和化学成分。都会受到结晶动力矿物的结晶顺序和化学成分。都会受到结晶动力 学效应的深刻影响。学效应的深刻影响。 （一）（一） 成核作用和晶体生长成核作用和晶体生长 1.1.成核作用成核作用( (nucleation) ) 液相线温度（液相线温度（TA）和实际结晶温度（）和实际结晶温度（TB）之间的差值称）之间

33、的差值称 为过冷度（为过冷度（T） 即即T=TA-TB 产生过冷度的主要原因：产生过冷度的主要原因： （1 1）矿物结晶时，离子之间进行调整、迁移、组合，由于岩）矿物结晶时，离子之间进行调整、迁移、组合，由于岩 浆粘度较大，离子之间扩散于组合收到阻力，不能再正常结浆粘度较大，离子之间扩散于组合收到阻力，不能再正常结 晶温度下顺利析出，而产生过冷状态。晶温度下顺利析出，而产生过冷状态。 （2 2）结晶开始后，放出结晶潜热，使刚晶出的晶体重新熔化。）结晶开始后，放出结晶潜热，使刚晶出的晶体重新熔化。 晶体要析出，就需要下降到更低的温度。晶体要析出，就需要下降到更低的温度。 四四. 火成矿物和结构的

34、成因火成矿物和结构的成因 2.2.晶体生长（晶体生长（crystal growth） 在岩浆固结过程中，系统中两相共存，一个是固相（晶在岩浆固结过程中，系统中两相共存，一个是固相（晶 体），另一个是熔体和气相，后者称为环境相和流体相。体），另一个是熔体和气相，后者称为环境相和流体相。 因此，因此， 晶体生长就是环境相转变为晶体相的相变过程。晶体生长就是环境相转变为晶体相的相变过程。 扩散速率是晶体生扩散速率是晶体生 长的一个控制因素长的一个控制因素 温度越高，扩散速率越大；温度越高，扩散速率越大； 压力越大，扩散速率越小；压力越大，扩散速率越小； 水逸度越大，扩散速率越水逸度越大，扩散速率越

35、大；大； 液相中比固相中快；液相中比固相中快； 氧逸度、扩散介质以及元氧逸度、扩散介质以及元 素性质对扩散速率有影响素性质对扩散速率有影响。 成分复杂的熔体中，随成分复杂的熔体中，随 着结晶作用的进行，一着结晶作用的进行，一 些化学成分会逐渐减少，些化学成分会逐渐减少， 在晶在晶- -液界面和周围流体液界面和周围流体 间会形成成分梯度。间会形成成分梯度。 四四. 火成矿物和结构的成因火成矿物和结构的成因 v3.3.过冷度与结晶程度及矿物颗粒大小的关系过冷度与结晶程度及矿物颗粒大小的关系 如图为理想的成核速率及晶体如图为理想的成核速率及晶体 的生长速率曲线图。的生长速率曲线图。当过冷度当过冷度

36、很低时，成核速率（很低时，成核速率（N N）低，生）低，生 长速率（长速率（G G）高）高, ,形成数量少个形成数量少个 体大的自形晶；若过冷度中等，体大的自形晶；若过冷度中等， 成核密度和生长速率都较大，成核密度和生长速率都较大， 往往形成数量较多个体较小的往往形成数量较多个体较小的 自形晶；过冷度进一步增大，自形晶；过冷度进一步增大， 则形成一些骸晶或枝晶到球粒；则形成一些骸晶或枝晶到球粒； 过冷度到达极限时，成核作用过冷度到达极限时，成核作用 停止，形成大量玻璃。停止，形成大量玻璃。 少量晶核少量晶核 大的自形晶大的自形晶 大量晶核大量晶核 小的自形晶小的自形晶 骸晶壮或树枝状晶体骸晶壮

37、或树枝状晶体 球粒结构球粒结构 玻璃玻璃 成长速率（成长速率（N N） 生长速率（生长速率（G G） G N 温度（温度（T） 过冷度（过冷度（ T） 液相线温度（液相线温度（T） 四四. 火成矿物和结构的成因火成矿物和结构的成因 （二）（二） 鲍文反应序列鲍文反应序列 2.2.连续系列连续系列 反映岩浆结晶反映岩浆结晶 过程中斜长石过程中斜长石 系列的生成顺系列的生成顺 序。该系列的序。该系列的 矿物在结晶过矿物在结晶过 程中成分上有程中成分上有 连续渐变关系。连续渐变关系。 从高温到低温从高温到低温 依次为依次为有钙质有钙质 斜长石斜长石向向钠质钠质 斜长石斜长石转化，转化， 但矿物的结晶

38、但矿物的结晶 格架不发生大格架不发生大 的改变。的改变。 1.1.不连续系列不连续系列 表示镁铁质矿物表示镁铁质矿物 从岩浆中晶出的从岩浆中晶出的 先后顺序。相邻先后顺序。相邻 矿物之间结晶格矿物之间结晶格 架发生显著的变架发生显著的变 化，在上下两类化，在上下两类 矿物间不存在类矿物间不存在类 质同象替代关系。质同象替代关系。 随着岩浆的随着岩浆的 冷却，就同时从冷却，就同时从 岩浆中析出一种岩浆中析出一种 斜长石和一种镁斜长石和一种镁 铁矿物，两者互铁矿物，两者互 相独立地进行。相独立地进行。 橄榄石橄榄石 镁质辉石镁质辉石 钙镁质辉石钙镁质辉石 钙质角闪石钙质角闪石 黑云母黑云母 ( (铬尖晶石）铬尖晶石） 磁铁矿磁铁矿 钾长石钾长石 白云母白云母 石英石英 钙长石钙长石 钙钠长石钙钠长石 钠钙长石钠钙长石 钠长石钠长石 四四. 火成矿物和结构的成因火成