第2章_火成岩基本特征

1、第第 二二 章章 火成岩的基本特征与分类火成岩的基本特征与分类一、一、 火成岩的物质成分火成岩的物质成分l化学成分化学成分l矿物成分矿物成分l化学成分与化学成分与矿物共生组合的关系共生组合的关系l火成岩形成条件对火成岩形成条件对矿物共生组合的影响共生组合的影响黄山黄山1. 1. 主要元素主要元素（Major elementsMajor elements） ： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, CO, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C等，其等，其中氧的含量最高。中氧的含量最高。 常用氧化物的

2、形式表示火成岩的成分常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：，即：SiOSiO2 2、TiOTiO2 2 、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、MnOMnO、MgOMgO、CaOCaO、K K2 2OO、NaNa2 2OO、 P P2 2O O5 5 、H H2 2O O和和COCO2 2等等13 13 种，每种氧化物含量一般种，每种氧化物含量一般0.1%0.1%，占火成岩平均化学成分的，占火成岩平均化学成分的98%98%左右。左右。（一）火成岩的化学成分（一）火成岩的化学成分类型：类型：主要元素、痕量元素和同位素主要元素、痕量元素和同位素 火成岩主要造岩氧化物

3、含量的大致范围是：火成岩主要造岩氧化物含量的大致范围是： SiOSiO2 2 34 3475% 75% 少少 数数 可可 达达 80%80%AlAl2 2O O3 3 10 1020% 20% 在在 纯纯 橄橄 榄榄 岩岩 中中 较较 低低MgO 1MgO 125%25%CaO 0CaO 015% 15% 但但 某某 些些 辉辉 长长 岩岩 中中 达达23%23%FeFe2 2O O3 3+FeO 1+FeO 115% 15% 一一 般般FeOFe2O3FeOFe2O3NaNa2 2O 0O 015% 15% 霞霞 石石 岩岩 中中 可可 达达19.48%19.48%K K2 2O O 一一

4、般般10% 10% 白白 榴榴 石石 岩岩 中中 可可 达达17.94%17.94%HH2 2O O+ +( ( 结结 晶晶 水水) ) 和和H H2 2O O- - ( ( 吸吸 附附 水水) ) 一一 般般2% 2% ，个，个 别别 达达10% 10% TiOTiO2 2 0 02% 2% 很很 少少 超超 过过 5%5%P P2 2O O5 5 0 00.5% 0.5% 很很 少少 超超 过过 3% 3%MnO 0MnO 00.3% 0.3% 很很 少少 超超 过过 2% 2%1. 主要元素：主要元素： 几种主要造岩氧化物几种主要造岩氧化物（1 1）SiOSiO2 2 ：是最重要的成分，

5、含量高，是岩石酸性：是最重要的成分，含量高，是岩石酸性程度（基性程度）的标志。随着程度（基性程度）的标志。随着SiOSiO2 2含量的变化，其含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。它氧化物呈现规律性的增加或减少。 超基性岩超基性岩 SiOSiO2 2 45%63%63%（一）火成岩的化学成分（一）火成岩的化学成分火成岩化学成分变化规律火成岩化学成分变化规律 几种主要造岩氧化物几种主要造岩氧化物（2 2）AlAl2 2O O3 3 ：在火成岩中含量仅次于在火成岩中含量仅次于SiOSiO2 2，SiOSiO2 2 、AlAl2 2OO3 3 与与 CaOCaO、NaNa2 2O O、 K

6、K2 2O O一起组成长石和副长石类矿物；与一起组成长石和副长石类矿物；与FeOFeO* *、MgOMgO、CaOCaO等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。（3 3） NaNa2 2O O 和和K K2 2O O ：是碱性长石的主要组成部分，当其含量是碱性长石的主要组成部分，当其含量较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。a. Ala. Al2 2O O3 3 Na Na Na2 2O +KO +K2 2O+CaOO+CaO（分子数比）：铝过饱和岩石（分子数比）：铝过饱和岩石c. Nac. Na2 2O +KO +K2 2

7、O AlO Al2 2O O3 3 Na 90% M90% 浅色岩：浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩。其色率在岩石称为浅色岩。其色率在0 03030之间。之间。 暗色岩：暗色岩：色率在色率在6060100100，以暗色矿物占优势的岩石称，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩为暗色岩。如橄榄岩 、辉长岩等。、辉长岩等。1 1、火成岩中矿物的划分、火成岩中矿物的划分（3 3）据矿物在岩石中的含量）据矿物在岩石中的含量 a. a. 主要矿物：主要矿物： 在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定在岩石中含量多，对火成岩大类的划分

8、和定名起决定作用的矿物。名起决定作用的矿物。 如石英、长石是花岗岩的主要矿物。如石英、长石是花岗岩的主要矿物。 b. b. 次要矿物：次要矿物： 在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩大类的划分和定名，大类的划分和定名， 但对确定岩石种属的进一步划分可起作用但对确定岩石种属的进一步划分可起作用矿物。矿物。 如闪长岩中的石英，含量约如闪长岩中的石英，含量约2 2，没有石英也叫闪长岩，没有石英也叫闪长岩；当石英；当石英5 5时，则叫石英闪长岩。时，则叫石英闪长岩。 c. c. 副矿物：副矿物： 含量很少，常小于含量很少，常小于1 1，通常不参与岩石分类，通常不

9、参与岩石分类和命名。和命名。 但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍石有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍石、褐帘石等。、褐帘石等。1 1、火成岩中矿物的划分、火成岩中矿物的划分6 6 种典型的岩浆岩矿物共生组合种典型的岩浆岩矿物共生组合 （1 1）橄榄石辉石组合）橄榄石辉石组合: : 相当于超基性岩，钙、铁、镁多而硅相当于超基性岩，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。石英和长石

10、。 （2 2）基性斜长石辉石组合：）基性斜长石辉石组合：相当于基性岩，铝和钙较多，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1:11:1，不出现石英。，不出现石英。（3 3）中性斜长石角闪石组合：）中性斜长石角闪石组合：相当于中性岩，钠、钾略有相当于中性岩，钠、钾略有增加，铝、硅、钙、铁、镁均较充分，主要形成中性斜长石、增加，铝、硅、钙、铁、镁均较充分，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：暗色矿物色矿物2:12:1

11、。2 2、火成岩中的矿物共生组合规律、火成岩中的矿物共生组合规律6 6 种典型的岩浆岩矿物共生组合种典型的岩浆岩矿物共生组合 （4 4）石英钾长石酸性斜长石黑云母组合：）石英钾长石酸性斜长石黑云母组合：相当于酸性相当于酸性岩，钠、钾、硅含量高，铁、镁、钙低，石英、钾长石、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。斜长石等浅色矿物为主。（5 5）钾长石黑云母角闪石组合：）钾长石黑云母角闪石组合：其其SiOSiO2 2 相当于中性岩，相当于中性岩，钠、钾高而铁、镁低钠、钾高而铁、镁低， 大量出现钾长石。大量出现钾长石。（6 6）霞石白榴石钾长石碱性暗色矿物组合

12、：）霞石白榴石钾长石碱性暗色矿物组合： 其其SiOSiO2 2 接接近于基性岩（平均近于基性岩（平均53.3653.36），钠、钾含量很高，出现霞石、），钠、钾含量很高，出现霞石、白榴石等矿物，因钠过多，故常出现碱性暗色矿物。白榴石等矿物，因钠过多，故常出现碱性暗色矿物。2 2、火成岩中的矿物共生组合规律、火成岩中的矿物共生组合规律1. SiO1. SiO2 2 饱和度对矿物共生组合的影响饱和度对矿物共生组合的影响 （1 1）岩浆中）岩浆中SiOSiO2 2 过饱和：过饱和：石英石英游离的游离的SiOSiO2 2 结晶产物，结晶产物， 属硅酸过饱和矿物。属硅酸过饱和矿物。 （2 2）岩浆中）岩

13、浆中SiOSiO2 2不饱和：不饱和：镁橄榄石、副长石类及黑榴石、镁橄榄石、副长石类及黑榴石、 黄长石和刚玉等，它们不能与石英平衡共生，属硅酸黄长石和刚玉等，它们不能与石英平衡共生，属硅酸 不饱和矿物不饱和矿物 MgMg2 2SiOSiO4 4 + SiO + SiO2 2 MgSiO MgSiO3 3(1557)(1557) 镁橄榄石镁橄榄石 液相液相 顽火辉石顽火辉石 NaAlSiONaAlSiO4 4 + 2SiO + 2SiO2 2 NaAlSi NaAlSi3 3OO8 8 霞霞 石石 液液 相相 钠钠 长长 石石 KAlSiOKAlSiO4 4 + 2SiO + 2SiO2 2 K

14、AlSi KAlSi3 3OO8 8 白白 榴榴 石石 液液 相相 正正 长长 石石 （三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系1. SiO1. SiO2 2 饱和度对矿物共生组合的影响饱和度对矿物共生组合的影响 （3 3）岩浆中）岩浆中SiOSiO2 2 饱和：饱和： 除上述以外的一些矿物，如铁橄榄石、大多数除上述以外的一些矿物，如铁橄榄石、大多数辉石、角闪石类、云母类和长石类矿物都属于硅酸辉石、角闪石类、云母类和长石类矿物都属于硅酸饱和矿物，都可以与石英平衡共生。饱和矿物，都可以与石英平衡共生。 提提 示：示： 过饱和岩石过饱和岩石 饱饱 和和 岩岩

15、石石 不饱和岩石不饱和岩石 （三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系2 2、AlAl2 2OO3 3和和K K2 2O+NaO+Na2 2OO的含量对矿物成分的影响的含量对矿物成分的影响 不同的碱和不同的碱和AlAl2 2OO3 3含量火成岩，其矿物组合有很大差含量火成岩，其矿物组合有很大差别。具体可简单总结如下：别。具体可简单总结如下：（1 1） 铝过饱和岩石铝过饱和岩石（过铝质岩石）（过铝质岩石）: : AlAl2 2O O3 3(CaO+K(CaO+K2 2O+NaO+Na2 2O)O) 特征是常出现富铝的矿物，如白云母、黄玉、电气石、特征是常出现

16、富铝的矿物，如白云母、黄玉、电气石、锰铝铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石，斜长石、钾长锰铝铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石，斜长石、钾长石和石英是常见矿物。石和石英是常见矿物。 （三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系2 2、AlAl2 2OO3 3和和K K2 2O+NaO+Na2 2OO的含量对矿物成分的影响的含量对矿物成分的影响（2 2） 钙碱性岩石钙碱性岩石（偏铝质岩石）（偏铝质岩石）: : (K(K2 2O+NaO+Na2 2O)AlO)Al2 2O O3 3(CaO+K(CaO+K2 2O+NaO+Na2 2O)O) 出现的矿物是黑云母、普通角闪

17、石、普通辉石、透辉出现的矿物是黑云母、普通角闪石、普通辉石、透辉石、斜长石、碱性长石和石英。不见碱度高的暗色矿物。石、斜长石、碱性长石和石英。不见碱度高的暗色矿物。（3 3） 碱过饱和岩石碱过饱和岩石（过碱质岩石）（过碱质岩石）: : Al Al2 2OO3 3 (K (K2 2O+NaO+Na2 2O) O) 以出现碱性铁镁矿物为特征，如霓辉石、霓石、黑榴石以出现碱性铁镁矿物为特征，如霓辉石、霓石、黑榴石、钠闪石、钠铁闪石和富铁云母等，还有黄长石、碱性火山、钠闪石、钠铁闪石和富铁云母等，还有黄长石、碱性火山玻璃，以碱性长石为主，副长石常见。而斜长石无或很少，玻璃，以碱性长石为主，副长石常见。

18、而斜长石无或很少，石英只在高硅岩石中出现，其它岩石中无或很少。石英只在高硅岩石中出现，其它岩石中无或很少。 （三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系（四）火成岩形成条件对矿物组合的影响（四）火成岩形成条件对矿物组合的影响1 1、深成岩：、深成岩：岩浆在地下深处，温度下降缓慢，压力较高，结岩浆在地下深处，温度下降缓慢，压力较高，结晶时间充足晶时间充足低温矿物组合。低温矿物组合。 出现：出现：-石英、正长石、微斜长石、低温斜长石、普通辉石、石英、正长石、微斜长石、低温斜长石、普通辉石、透辉石，角闪石和黑云母无暗化，无玻璃质。透辉石，角闪石和黑云母无暗化，无玻璃质。2 2、火山岩：、火