第十章 岩浆岩石学.ppt

1、岩浆岩岩石学 西北大学地质系 赖绍聪 2005年4月,第十章 中性碱性岩、碱 性岩、脉岩类 一、中 性 碱 性 侵 入 岩 类 以 正 长 岩 为 代 表， 本 类 岩 石 的SiO2 含 量 同 闪 长 岩 近 似， 但 稍 偏 高， 平 均 约60。 3.39。 与 闪 长 岩 的 主 要 区 别 是 Na2O 和K2O 含 量 高， 可 达10，Al2O3 含 量 也 高， 为1520，CaO 含 量 很 低。 因 而， 它 在 矿 物 成 分 上 的 突 出 特 点 是 出 现 大 量 碱 性 长 石， 斜 长 石 和 石 英 很 少。 暗 色 矿 物 也 不 多， 一 般 小 于20

2、， 有 时 可 出 现 碱 性 暗 色 矿 物。,（一） 常 见 岩 石 类 型 1. 正 长 岩 除 碱 性 长 石 外， 可 出 现 少 量 斜 长 石 和 石 英， 暗 色 矿 物 为 黑 云 母、 角 闪 石 和 辉 石， 按 石 英 含 量 分 为 两 种： 正 长 岩： 石 英 含 量05。 石 英 正 长 岩： 石 英 含 量520。 另 可 据 暗 色 矿 物 命 名， 如 黑 云 母 正 长 岩、 角 闪 正 长 岩 等。 2. 二 长 岩 碱 性 长 石 和 斜 长 石 含 量 相 近， 石 英 与 暗 色 矿 物 的 含 量 和 正 长 岩 大 致 相 同， 因 而 也

3、可 分 为 二 长 岩 和 石 英 二 长 岩。 3.碱 性 正 长 岩 长 石 全 部 为 碱 性 长 石， 不 含 斜 长 石， 其 特 点 是 出 现 碱 性 暗 色 矿 物， 如 霓 石、 霓 辉 石、 碱 性 角 闪 石 等。, 4. 其 它 变 种 正 长 斑 岩： 矿 物 成 分 与 正 长 岩 相 同， 仅 以 其 具 斑 状 结 构 区 别 之。 微 晶 正 长 岩： 矿 物 成 分 与 正 长 岩 相 同， 但 以其 具 细 粒 结 构 为 特 征。,（二） 次 生 变 化 正 长 岩 主 要 发 生 钠 长 石 化、 高 岭 石 化、 绢 云 母 化、 碳 酸 盐 化、

4、绿 泥 石 化 和 帘 石 化 等 次 生 蚀 变。 （ 三） 产 状、 分 布 和 矿 产 自 然 界 产 出 很 少， 占 岩 浆 岩 总 面 积 的 0.6%。 正 长 岩 极 少 单 独 产 出， 主 要 与 花 岗 岩 或 碱 性 岩 共 生。 同 花 岗 岩 共 生 时， 常 作 为 花 岗 岩 的 边 缘 相 存 在； 同 碱 性 岩 共 生 时， 它 们 之 间 构 成 复 杂 的 碱 性 岩 杂 岩 体。 与 正 长 岩 有 关 的 矿 产 不 多， 目 前 已 知 者 有 矽 卡 岩 型 铁 矿。 稀 有、 稀 土 和 放 射 性 矿 产 则 多 与 碱 性 正 长 岩 有

5、 关。 新 鲜 而 较 纯 的（ 暗 色 矿 物 极 少 或 无） 可 作 为 陶 瓷 原 料， 富 钾 者 可 作 为 钾 肥 原 料。,二、 碱 性 中 性 喷 出 岩 类 1。 粗 面 岩 成 分 与 正 长 岩 相 当。 均 为 浅 色， 一 般 浅 绿、 灰 或 铁 红 色， 多 具 斑 状 结 构、 块 状 构 造， 斑 晶 中 有 钾 长 石 也 有 斜 长 石， 钾 长 石 往 往 是 透 长 石 和 正 长 石。 基 质 是 隐 晶 质。 具 暗 色 矿 物 种 类 可 命 名 为 云 母 粗 面 岩、 角 闪 粗 面 岩 和 辉 石 粗 面 岩。 2。 碱 性 粗 面 岩

6、与 碱 性 正 长 岩 成 分 相 当。 同 粗 面 岩 的 主 要 区 别 是， 斑 晶 由 碱 性 长 石（ 钾 长 石 和 钠 长 石） 组 成， 含 碱 性 暗 色 矿 物， 如 霓 辉 石、 钠 闪 石 等。 3。 角 斑 岩 浅 绿、 灰 色， 致 密 的 角 质 状 岩 石。 斑 状 结 构， 斑 晶 主 要 为 钠 长 石 和 酸 性 斜 长 石， 原 生 暗 色 矿 物 几 乎 不 存 在， 多 已 被 绿 泥 石、 绿 帘 石、 方 解 石 所 交 代。 有 时 具 杏 仁 构 造。 是 与 细 碧 岩 成 因 相 似 的 富 钠 质 岩 石。 并 与 细 碧 岩、 石 英

7、 角 斑 岩 共 同 构 成 细 碧 角 斑 岩 系。,三、 碱 性 侵 入 岩 类 碱 性 岩 类K2O、Na2O 含 量 高，9， 含 较 多 富 长 石 和 碱 性 暗 色 矿 物， 不 含 石 英。 按SiO2 含 量 可 分 为： 中 性 碱 性 侵 入 岩： 霞 石 正 长 岩 基 性 碱 性 侵 入 岩： 霞 斜 岩 超 基 性 碱 性 侵 入 岩： 霓 霞 岩 本 类 岩 石 属 稀 少 岩 类， 自 然 界 少 见。 本 课 程 只 介 绍 霞 石 正 长 岩 类。 霞 石 正 长 岩: 按SiO2 含 量 属 中 性 岩。 SiO2 平 均 为55.17；FeO、MgO、C

8、aO 含 量 低；K2O、Na2O 含 量 很 高，一 般 大 于10， 可 高 达16。 大 量 出 现 副 长 石（ 主 要 是 霞 石）， 含 量 常 大 于10， 可 达20。 碱 性 长 石 含 量 在60 左 右。 碱 性 暗 色 矿 物 含 量 通 常 是1520。 岩 石 色 浅， 多 呈 浅 灰、 肉 红 色， 比 重 小， 一 般 是半自形 粒 状 结 构， 有 时 矿 物 成 定 向 排 列 而 成 流 状 构 造。,（一） 主 要 岩 石 类 型 及 产 地 1. 流 霞 正 长 岩 主 要 矿 物 呈 定 向（ 流 状） 排 列。 是 本 类 岩 石 中 的 常 见

9、类 型。 辽 宁 凤 城、 云 南 个 旧 均 有 产 出。 2. 云 霞 正 长 岩 暗 色 矿 物 以 黑 云 母 为 主。 云 南 永 平 有 产 出。 3. 霓 辉 霞 石 正 长 岩 暗 色 矿 物 为 霓 辉 石。 辽 宁 凤 城、 山 西 临 县 有 产 出。 4. 霞 石 正 长 斑 岩 具 斑 状 结 构， 斑 晶 为 钾 长 石。 基 质 由 霞 石、 钾 长 石 和 碱 性 暗 色 矿 物 组 成。山 西 临 县 有 产 出。,（二） 次 生 变 化 霞 石 不 很 稳 定， 多 为 沸 石 和 钙 霞 石 所 替 代。 也 可 变 成 长 石 和 绢 云 母 的 集 合

10、 体。 霞 石 次 生 变 化 后 常 呈 肉 红 色， 使 岩 石 具 有 一 种“红 疹 状“斑 点； 或 者 它 被 熔 蚀 后 使 岩 石 表 面 呈 现 出 一 个 个 凹 洞， 颇 具 特 色。 （ 三） 产 状、 分 布 和 矿 产 多 呈 岩 床、 岩 盆、 岩 株 及 韵 律 层 状 侵 入 体， 单 独 产 出 者 少 见， 大 多 构 成 碱 性 杂 岩 体。 自 然 界 少 见， 我 国 辽 宁、 云 南、 山 西、 河 南、 河 北， 以 及 前 苏 联 科 拉 半 岛、 瑞 典 阿 尔 诺 岛、 挪 威 奥 斯 陆、 加 拿 大 蒙 特 利 尔、 南 非 谢 库 库

11、 兰 等 地 有 产 出。 主 要 与 稀 有、 稀 土 及 放 射 性 矿 产 有 关， 还 有 磷 灰 石 矿， 长 石、 霞 石 是 提 练 铝 的 原 料。,（四） 碱 性 喷 出 岩 类 响 岩 是 代 表 性 岩 石， 成 分 与 霞 石 正 长 岩 相 当。 灰、 浅 灰 或 灰 绿 色， 斑 状 或 隐 晶 质 结 构， 在 斑 状 结 构 的 岩 石 中， 斑 晶 主 要 是 霞 石 和 碱 性 长 石， 暗 色 矿 物 斑 晶 较 少。,五、 碳 酸 盐 类 成 分 以CaO 和CO2 为 主，CaO 平 均41.96%, CO2 平 均37.87%, 而SiO2 极 低,

12、 平 均3.86%。 矿 物 成 分 以 方 解 石 为 主， 可 有 白 云 石。 有 少 量 硅 酸 盐 矿 物（ 霞 石、 霓 石 等）。 副 矿 物 有 磷 灰 石、 磁 铁 矿、 锆 石、 独 居 石 及 其 它 稀 有、 稀 土 元 素 矿 物。 岩 石 呈 粒 状 结 构、 块 状 构 造， 有 时 呈 条 带 构 造。 侵 入 岩 常 呈 岩 株、 岩 脉、 岩 墙， 多 数 与 碱 性 岩 构 成 杂 岩 体。 喷 出 岩 则 呈 火 山 颈、 熔 岩 流 等。 极 少 见， 我 国 四 川 南 江、 湖 北 竹 山、 山 西 临 县 有 产 出。 挪 威、 瑞 典、 德 国

13、、 南 非、 肯 尼 亚、 前 苏 联、 美 国、 巴 西 和 法 国 等 国 家 有 少 量 产 出。 含 矿 性 与 碱 性 岩 相 似。 碳 酸 盐 经 一 定 处 理 后 是 良 好 的 水 泥 原 料。,六、 脉 岩 类 脉 岩 类 是 一 种 浅 成 侵 入 岩， 因 其 呈 岩 脉、 岩 墙 产 出 并 常 具 有 特 殊 的 矿 物 成 分 和 结 构， 因 而 将 它 们 单 独 归 为 一 类。 脉 岩 在 物 质 成 分 上 和 空 间 分 布 上 常 与 一 定 的 侵 入 岩 有 关。 根 据 物 质 成 分 和 结 构 特 征， 脉 岩 可 分 为 三 类： 伟 晶

14、 岩 细 晶 岩 煌 斑 岩,（一） 伟 晶 岩 类 构 成 这 类 岩 石 的 晶 体 都 很 粗 大， 个 别 的 甚 至 以 米 或 吨 来 计 算。 辉 长 岩、 闪 长 岩、 花 岗 岩、 正 长 岩 等 均 有 其 对 应 的 伟 晶 岩， 但 最 常 见 的 是 花 岗 伟 晶 岩。 花 岗 伟 晶 岩 是 由 粗 大 的 钾 长 石、 石 英、 斜 长 石 构 成。 常 具 文 象 结 构。 其 附 属 矿 物 可 达300 多 种， 化 学 成 分 复 杂， 特 别 富 含 稀 有、 稀 土 及 放 射 性 元 素。 伟 晶 岩 常 与 岩 基 或 岩 株 状 侵 入 体 相

15、 联 系， 可 产 于 其 内 部， 也 可 分 布 于 邻 近 的 围 岩 中。 伟 晶 岩 常 成 群 出 现， 构 成 一 个 大 伟 晶 岩 区。 伟 晶 岩 成 因 争 议 较 大， 一 种 认 为 是 富 含 挥 发 组 份 的 岩 浆 在 封 闭 条 件 下 结 晶 的 产 物； 另 一 种 认 为 是 来 自 深 部 的 气 化 热 液 或 岩 浆 结 晶 后 的 残 余 热 液 沿 围 岩 裂 隙 进 行 交 代 的 结 果。 交 代 过 程 中 小 晶 粒 长 成 大 晶 体， 并 有 稀 有、 稀 土 元 素 沉 淀。,（二） 细 晶 岩 类 因 岩 石 具 细 粒 它

16、形 结 构 而 得 名。 颜 色 较 浅， 不 含 或 很 少 含 暗 色 矿 物。 前 述 各 大 类 岩 石 常 有 与 其 成 分 相 当 的 细 晶 岩， 如 辉 长 细 晶 岩、 闪 长 细 晶 岩、 花 岗 细 晶 岩 等。 其 中 以 花 岗 细 晶 岩 最 常 见， 主 要 由 细 粒 石 英 和 长 石 组 成， 又 称 长 英 岩。 细 晶 岩 含 矿 的 可 能 性 很 小， 我 国 仅 在 华 南 某 地 发 现 具 工 业 价 值 的 含 钽 细 晶 岩 脉。 关 于 细 晶 岩 的 成 因， 多 数 人 认 为 它 是 岩 浆 结 晶 冷 凝 后 所 残 余 的 岩

17、 浆 结 晶 而 成。 因 含 挥 发 份 很 少， 这 种 残 余 岩 浆 中 组 份 不 易 扩 散， 不 利 于 晶 体 生 长， 故 呈 细 粒 它 形 结 构。,（三） 煌 斑 岩 类 富 含 暗 色 矿 物， 且 以 黑 云 母 和 角 闪 石 最 常 见。 多 具 斑 状 结 构， 斑 晶 为 自 形 的 角 闪 石 和 黑 云 母， 硅 铝 矿 物（ 长 石） 少， 且 分 布 于 基 质 中。 有 的 也 可 为 细 粒 结 构。 不 论 基 质 或 斑 晶 中 的 暗 色 矿 物 均 成 较 完 美 的 自 形 晶， 此 为 煌 斑 岩 所 特 有。 常 见 类 型 如 下

18、： 1. 云 煌 岩： 主 要 由 黑 云 母、 正 长 石 组 成， 黑 色， 斑 状 结 构， 斑 晶 为 自 形 的 黑 云 母。 新 鲜 的 黑 云 母 斑 晶 辉 煌 发 亮。 正 长 石 分 布 于 基 质 中。 2. 斜 云 煌 岩： 与 云 煌 岩 的 区 别 仅 在 于 含 斜 长 石， 但 二 者 肉 眼 不 易 区 别， 常 统 称 云 母 煌 斑 岩。 3. 斜 闪 煌 斑 岩： 由 角 闪 石、 斜 长 石 组 成， 斑 状 结 构， 角 闪 石 为 斑 晶。,煌 斑 岩 呈 脉 状 或 岩 墙 产 出， 规 模 不 大， 但 分 布 很 广， 以 酸 性 岩 侵 入 体 中 分 布 最 多， 有 时