岩石学岩浆岩

1、岩石学研究生入学考试复习思考题 200712岩浆岩部分1. 岩浆的概念、岩浆的成分（主要成分，挥发份），挥发份存在的意义（降低岩浆粘度和矿物的熔点），不同成分岩浆的温度范围（基性、中性、酸性），影响岩浆粘度的因素（氧化物，挥发份，温度）岩浆：是由已存在的地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融形成的，它可以全部由液相的熔体组成，也可以含有部分固态物质和挥发份。岩浆的成分：SiO2、Al2O3、Cr2O3等含量高，也有CO2、H2O等挥发份。一般的，挥发份含量愈高粘度就愈小，矿物的结晶温度也下降。（但CO2例外）挥发份存在的意义：岩浆中挥发份的增加，可以降低岩浆的粘度，尤其是H2O，它可以夺去硅氧四面体中

2、的氧，使其形成OH¯，从而使硅氧四面体解聚，降低粘度；挥发份还影响岩浆结晶的温度，挥发份含量高则结晶温度下降，所以挥发份迅速从岩浆中逸出后，岩浆会快速结晶，其中的晶体数量也随之增多。温度范围：超基性岩浆（1450-1600）、基性岩浆（1000-1200）、中性岩浆（900-1000）、酸性岩浆（600-700）影响岩浆粘度的因素：a. 氧化物： SiO2、Al2O3等含量愈高，粘度愈大b. 挥发份： CO2除外，挥发份含量愈高粘度就愈小c. 温度： 不同水货度，火山口愈深，愈高温；不同含水性，含水多的温度低2. 岩浆岩中矿物按含量划分（主要矿物/决定大类划分、次要矿物/决定种属、副

3、矿物），按成分和颜色划分（硅铝/铁镁矿物或浅色/暗色矿物），色率的定义矿物按含量划分：主要矿物、次要矿物和副矿物主要矿物：是岩石中含量较多的矿物，一般都在10%以上，是划分岩石大类的依据，如花岗岩中的钾长石和石英，其含量很低或不含时就不能定名为花岗岩。次要矿物：是岩石中含量不多的矿物，一般都在10%以下，它们对划分岩石大类不起作用，但可作为确定岩石种属的依据，如石英闪长岩中的石英，黑云母花岗岩中的黑云母。副矿物：岩石中含量很少的矿物，通常不到1%，偶尔可达5%，如磷灰石，磁铁矿，榍石，锆石等。它们在岩石的分类和定名中一般不起作用，但偶尔可用作种属名称，如榍石花岗岩。按化学成分划分：硅铝矿物：矿

4、物中SiO2与Al2O3的含量较高，不含FeO和MgO，包含石英类、长石类和似长石类。铁镁矿物：矿物中FeO、MgO的含量较高，包括橄榄石类、辉石类、角闪石类、黑云母类。按颜色划分： 浅色矿物和暗色矿物。浅色矿物：颜色较浅的矿物，如白色、灰色和无色，与硅铝矿物相对应。暗色矿物：颜色较深的矿物，如黑色、绿色、褐色、蓝色等，与铁镁矿物相对应。有些富含Na2O的暗色矿物称之为碱性暗色矿物，如霓石、纳闪石、星叶石等。色率：暗色矿物在火成岩中的含量（体积分数），是火成岩鉴定和分类的重要标志之一。*注：色率主要针对镁铁矿物而言3. 二氧化硅饱和度分类及其对应的岩石和矿物组合。岩浆岩中根据岩石中SiO2数量

5、的多少，分为3种情形：(1) SiO2过饱和：指的是岩石中SiO2很多（过多），除形成硅酸盐矿物外，还有剩余的SiO2，结晶形成独立矿物石英，Q就是过饱和矿物，含有Q的岩石，就是SiO2过饱和岩石。(2) SiO2不饱和：若岩石中SiO2不足，会出现镁橄榄石、似长石类矿物（例如霞石、白榴石等），其中不会出现Q，这种岩石称为SiO2不饱和岩石。(3) SiO2饱和： 若岩石中SiO2含量充足（刚好），则形成辉石、角闪石、斜长石，钾长石，云母等，其中不含Q，也不含SiO2不饱和矿物。这种岩石称为SiO2饱和岩石。4. 岩浆岩中最主要的7种造岩矿物（橄，辉，角、黑，斜，钾，石英）橄榄石、辉石、角闪石

6、、黑云母、斜长石、钾长石、石英5. 岩浆岩的结构和构造的概念岩浆岩的结构：组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物间的相互关系。岩浆岩的构造：指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他组成部分之间的排列、充填方式等。钙 碱 性碱 性岩 类超基性岩基性岩中性岩酸性岩碱性岩SiO2 （%）<4545-5353-66>6653-66石英无无或很少<5>20无长石种类一般无斜长石为主斜长石为主钾长石为主钾长石>斜长石钾长石为主含似长石暗色矿物种类与含量橄榄石辉石>90辉石为主，可有角闪石、黑云母和橄榄石<90角闪石为主黑云母和辉石次之15

7、-40黑云母为主角闪石次之10-15碱性辉石碱性角闪石<40深成岩橄榄岩辉岩辉长岩闪长岩正长岩花岗岩霞石正长岩浅成岩苦橄玢岩金伯利岩辉绿岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩霞石正长斑岩喷出岩苦橄岩科马提岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩响岩6. 岩浆岩超基性基性中性酸性的岩石类型变化中，SiO2的范围、硅铝矿物、铁镁矿物、颜色、色率、酸性程度和基性程度是如何变化的？（见表1）7. 岩浆岩的结构按结晶程度、矿物颗粒绝对大小、相对大小、矿物自形程度分别分成几种类型结晶程度：全晶质结构：全部由结晶矿物所组成的岩石结构，多见于深成岩中，如花岗岩。玻璃质结构：全部由玻璃物质所组成的岩石结构，多见于火山岩中，如黑曜岩

8、。半晶质结构：既有结晶矿无又有非晶质玻璃所组成的岩石结构，多见于火山岩，如流纹岩。矿物颗粒绝对大小：显晶质结构：矿物颗粒在肉眼或放大镜下可以分辨者。伟晶结构：颗粒直径>1cm 粗粒结构：颗粒直径>5mm；中粒结构：颗粒直径5-1mm 细粒结构：颗粒直径1-0.1mm微粒结构：颗粒直径<0.1mm隐晶质结构：指颗粒非常细小，肉眼或放大镜下都不可分辨，但在显微镜下可以分辨矿物晶粒者。这是浅成侵入岩和熔岩常见的一种结构，这种结构很致密，有时候和玻璃物质不易区分，但是它们的手标本一般无玻璃光泽和贝壳状断口，也不像玻璃那样脆，常有瓷状断口。按其在显微镜下的可见程度还可以进一步细划分为显

9、微显晶质结构和显微隐晶质结构。矿物颗粒相对大小：等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。不等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小不等，如果其粒度大小依次降低，构成变化序列，则称不等粒结构。斑状结构：若基质由微晶质或隐晶质和玻璃质组成则称斑状结构。常见于浅成侵入岩和火山岩中，其斑晶和基质形成于不同的物化条件和不同的世代。似斑状结构：若基质由显晶质组成则形成似斑状结构。主要分布于浅成侵入岩和部分中深成侵入岩中，基质一般都是显晶质的（如细粒、中粒，甚至粗粒），斑晶和基质形成在相同或几乎相同的物化条件和同一世代。因此斑晶和基质的矿物成分常常是一样的。矿物自行程度：是指矿物晶面发育的完善程度。自行结

10、构：矿物晶形发育完整，这种晶体多半是在空间有利或晶体生长能力较强的情况下形成的，如果岩石全部由这种自行晶粒组成，即构成全自行粒状结构。半自行结构：矿物晶形发育不完整，仅有部分由完整的晶面，部分则为不规则的轮廓。这是因为晶体生长有先有后，或多种矿物都在生长，条件不充分造成的。这是侵入岩中很多矿物常有的形状，如果岩它们组成，即构成了半自行粒状结构。他形结构：所有晶面都不发育，成为形状不规则的他行晶体，一般多填充于其他矿物颗粒之间，常常是特定条件下的形成物。如岩石全由这种他行晶粒组成，即构成他形粒状结构。8. 岩浆岩的构造的主要类型（块状、斑杂、带状、气孔和杏仁，流纹、枕状等）块状构造：是侵入岩的常

11、见结构，其特点是岩石在成分和结构上是均匀的，往往反应了静止、稳定的结晶作用。斑杂构造：岩石不同部位的颜色、矿物成分或结构构造的差别，由于岩浆的多次脉冲侵入或同化混染围岩物质造成的。带状构造：由不同成分、颜色或不同结构的条带相间成带分布而成。常见于层状辉长岩，常常是由岩浆脉动侵入或重力结晶分异造成的。气孔构造：岩浆喷溢至地表冷凝时，其中挥发份逸散后留下的空洞，常分布与熔岩流顶部。杏仁构造：当气孔被岩浆后期的矿物（常见为方解石、沸石、石英、绿泥石）所填充。流纹构造：表现为不同颜色，不同成分的条纹、条带和球粒、雏晶以及拉长的气孔定向排列，一般由熔岩流的流动造成。枕状结构：为水下喷溢的基性熔岩形成的一

12、种构造，常呈枕状椭球体，互相堆叠而成。枕状构造多发育在熔岩层的顶面上，据此可识别熔岩层的顶面。9. 岩浆岩的产状概念，侵入岩的6种产状，喷出岩的3种产状（展开？）岩浆岩产状：岩浆岩体的大小、形状与围岩的接触关系，形成时所处的地质构造环境及距离当时地表的深度等。侵入岩：整合（岩床、岩盆、岩穹）、不整合（岩基、岩株、岩脉、岩墙）喷出岩：中心式喷发、裂隙式喷发、熔透式喷发10. 岩浆岩的相的概念，侵入岩在深度上和平面上的相划分，火山岩的相划分岩浆岩的相：是指岩体生成条件不同而产生的不同的岩石和岩体总的特征。包括深度、结构、构造、产状等侵入岩（深度上划分）：浅成相：形成深度0-3km，往往可与地表的火

13、山岩相伴。斜长石有明显的环带，钾长石为正长石，其中有条纹发育，接触变质作用弱，可有矽卡岩化带发育，同化混染现在弱等。中深成相：形成深度为310km，一般在构造岩浆旋回的最后阶段形成，多数为花岗岩类，富含析离体和捕虏体，同化混染作用强，钠长石化明显，接触变质作用课产生厚大的角岩带；还可有宽大的云英岩化带或矽卡岩化带。如北京周口店花岗闪长岩珠即为中深称相的产物。深成相：形成深度>10km，主要分布于古老变质岩系中，围岩常常是区域变质片岩和片麻岩，和围岩的界限不清或呈渐变过渡接触，可有混合岩化现在存在。如陕西蟒岭花岗岩基。侵入岩（平面上划分）：中央相、过渡相、边缘相火山岩的相划分：溢流相、喷发

14、相、侵出相、火山通道相、次火山岩相、火山沉积岩相11. 岩浆岩分类简表（见表1）表1 岩浆岩分类简表钙 碱 性碱 性岩 类超基性岩基性岩中性岩酸性岩碱性岩SiO2 （%）<4545-5353-66>6653-66石英无无或很少<5>20无长石种类一般无斜长石为主斜长石为主钾长石为主钾长石>斜长石钾长石为主含似长石暗色矿物种类与含量橄榄石辉石>90辉石为主，可有角闪石、黑云母和橄榄石<90角闪石为主黑云母和辉石次之15-40黑云母为主角闪石次之10-15碱性辉石碱性角闪石<40深成岩橄榄岩辉岩辉长岩闪长岩正长岩花岗岩霞石正长岩浅成岩苦橄玢岩金伯利岩

15、辉绿岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩霞石正长斑岩喷出岩苦橄岩科马提岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩响岩12. 斑状结构和似斑状结构的定义，区别（基质，时间，岩石类型）；玢岩定义，与斑岩的区别（斑晶，斑岩为碱性长石和石英，玢岩为斜长石和暗色矿物）斑状结构：岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群，大的为斑晶，小的和不结晶的玻璃质为基质。其间无中等大小的颗粒。基质由微晶质或隐晶质和玻璃质组成，常见于浅成侵入岩和火山岩，斑晶和基质形成于不同的物化条件和不同的世代。似斑状结构：若基质由显晶质组成则形成似斑状结构。主要分布于浅成侵入岩和部分中深成侵入岩中，基质一般都是显晶质的（如细粒、中粒，甚至粗粒），斑晶和基质形成在

16、相同或几乎相同的物化条件和同一世代。因此斑晶和基质的矿物成分常常是一样的。斑岩：浅成岩中斑晶以碱性长石、似长石、石英为主的岩石玢岩：浅成岩中斑晶以斜长石、暗色矿物为主的岩石13. 超基性岩的代表性岩石及其特殊特征（代表岩石见上边表格，金伯利岩是金刚石母岩，科马提岩具有典型的鬣刺结构）超基性岩的SiO2含量低（一般<45%），是硅酸不饱和的石岩，Al2O3低，Na2O和K2O含量极少，MgO和FeO则很高，矿物成分以铁镁矿物为主，一般无长石或含量很少（<10%）代表性岩石：橄榄岩：主要矿物为橄榄石和辉石，次要矿物为角闪石、黑云母，偶见斜长石；常见为粒状，粗-中粒结构；块状构造，带状构

17、造苦橄岩：主要矿物为橄榄石和辉石，不含或少含基性斜长石和普通角闪石，副矿物为磁铁矿，钛铁矿，磷灰石，还有玻璃质，均已脱玻化变为粘土类矿物；细粒、微粒结构或斑状结构；致密块状构造，可有气孔构造或杏仁构造，枕状构造也常见。特殊特征：金伯利岩（角砾云母橄榄岩）：因产于南非金伯利地区而得名，是含金刚石的一种超镁铁岩。普遍含有强烈的蛇纹石化和碳酸盐化。SiO2 一般33%左右，K2O>Na2O，H2O和CO2含量高。细粒结构，斑状结构；块状，角砾状，岩球构造。主要矿物成分为橄榄石，镁铝榴石，金云母，其他矿物（铬铁矿，钙钛矿，钛铁矿）；基质为隐晶质，也是上述矿物。科马提岩：是超基性岩浆岩中喷出岩的一

18、种，最早发现于南非，由高镁橄榄石（Fo=90-95）、辉石和少量金属矿物和基性玻璃组成。常见枕状构造，发育独特的鬣刺结构和化学成分。鬣刺结构：橄榄石和单斜辉石具针状骸晶，平行排列成簇而成。14. 基性岩类的代表性岩石及其特征（代表岩石见上边表格），特征包括化学成分，矿物成分，结构构造，掌握辉长结构、辉绿结构的定义基性岩SiO2含量45%52%，高于超基性岩，硅酸不饱和或饱和，富CaO、Al2O3、MgO 、FeO，贫碱（K2O+Na2O）=4%，属钙碱性系列。Al2O3和CaO较超基性岩明显增多，但MgO和FeO则明显减少，Na2O和K2O含量仍然很少。矿物成分：铁镁矿物与浅色矿物各占50%

19、，其主要矿物：辉石+基性斜长石 （1:1），次要矿物：橄榄石，角闪石，黑云母，不含或只含少量石英、钾长石。代表性岩石：辉长岩：主要矿物为基性斜长石和单斜辉石，次要矿物为斜方辉石、橄榄石、角闪石和黑云母；一般为辉长结构，常见块状构造、条带状构造。玄武岩：主要矿物为斜长石和辉石，其次为橄榄石，有时见角闪石、黑云母，偶见石英、正长石；斑状结构，无斑隐晶质结构，玻璃质结构；常具有块状构造、气孔构造、杏仁构造、柱状节理。水下喷出玄武岩可具有枕状构造。辉长结构：基性斜长石和辉石的自形程度相近，都呈近等轴行的半自行-他行粒状，二者在岩浆中近同时析出形成。是基性深成岩相的典型结构辉绿结构：是基性浅成侵入岩的典

20、型结构，指辉绿岩中基性斜长石和辉石颗粒大小相近，但是自形程度不同，自形程度好的斜长石呈板状，搭成三角形孔隙，其中充填它形的辉石颗粒。可与辉长结构过渡，称辉长辉绿结构。15. 中性岩类闪长岩安山岩类代表性岩石（代表岩石见表1）中性岩SiO2含量介于53%66%之间，属于硅酸饱和岩石。里特曼指数<3.3，属于钙碱性系列。K2O和Na2O都进一步增加，可以达到5-6 %， Al2O3可达16%-17%，而CaO, FeO和MgO进一步下降，TFeO (全铁) 6-8 %,，MgO5%。在矿物成分上和基性岩相比，铁镁矿物减少，一般为30%，主要是角闪石，其次为辉石和黑云母。铝硅酸盐矿物达70%，

21、主要为中长石，有时有少量钾长石和石英。中性岩的色率也比基性岩低。代表性岩石：闪长岩：由中性斜长石（65%75%）和普通角闪石（25%35%）组成，两者比例约2:1，不含碱性长石和石英；常见半中-细粒半自形结构；常见构造为似斑状，斑状结构块状构造，斑杂构造。安山岩：主要矿物为角闪石和斜长石，常见斑状结构，基质为交织结构，斑晶交织结构，玻璃质结构，块状构造，气孔、杏仁构造 。16. 中性岩类正长岩粗面岩类代表性岩石（代表岩石见表1）SiO2含量介于53%66%之间，为硅酸饱和的岩石。里特曼指数s = 3.3-9，属碱性岩石，(K2O+Na2O) 高，可达8-12 %，一般为9 %，而Fe2O3、F

22、eO、MgO则各约2.5%，CaO约3.5%。浅色硅铝质矿物占优势，暗色矿物少，颜色比闪长岩浅。代表性岩石：正长岩：主要矿物为碱性长石和中性斜长石，次要矿物为暗色矿物、石英、似长石；中粗粒结构，似斑状，碱性长石构成斑晶；块状、斑杂状构造。粗面岩：矿物成分与侵入岩相似，区别是长石为高温透长石，也可以有正长石，斜长石，斑状结构，表面粗糙，基质为隐晶质；块状构造，气孔构造。粗面结构：长条状的碱性长石斑晶和微晶近平行的流状分布，状如水中流动的木排。17. 酸性岩类代表性岩石（代表岩石见表1）酸性岩SiO2含量介于53%66%之间，为硅酸饱和的岩石。FeO、Fe3O4、MgO、CaO是各类岩浆岩之最少、

23、 一般 (FeO、Fe3O4、MgO) < 2 %,CaO < 3 %， (K2O+Na2O) 平均6-8 %，甚至 10 %。主要矿物为石英，碱性长石和酸性斜长石。暗色矿物在各类岩浆岩中最少，< 10 % ；浅色矿物在各类岩浆岩中最多，> 90 % 。最大特点是石英大量出现。半自行粒状结构，以块状构造为主。花岗岩：主要矿物是石英、钾长石和酸性斜长石，次要矿物为黑云母、角闪石和辉石。石英含量一般大于25%，暗色矿物常小于5%，碱性长石占长石总量的2/3以上，斜长石为钠-更长石，碱性长石含量（平均约为40%）大于斜长石含量（平均25%）。花岗岩可按暗色矿物种类命名，如黑云

24、母花岗岩。几乎不含暗色矿物（<1%）的碱性长石花岗岩，则称白岗岩。常见的结构是花岗结构，块状构造为主，有时出现斑杂构造、条带构造，在岩体边部还可以有似片麻状构造。流纹岩：大部分流纹岩的SiO2含量大于69%，MgO、TFeO含量很低，MgO<0.3，结晶程度差，除少数斑晶，基质都是隐晶质或玻璃质结构，常见斑状结构， 玻基斑状结构，玻璃质结构；流纹构造，气孔、杏仁构造。流纹岩的主要鉴别标志是含石英斑晶。18. 花岗岩的一般特征及其有关矿产(化学成分，矿物成分，结构, 构造, 有关矿产)，花岗岩：主要矿物是石英、钾长石和酸性斜长石，次要矿物为黑云母、角闪石和辉石。石英含量一般大于25%

25、，暗色矿物常小于5%，碱性长石占长石总量的2/3以上，斜长石为钠-更长石，碱性长石含量（平均约为40%）大于斜长石含量（平均25%）。花岗岩可按暗色矿物种类命名，如黑云母花岗岩。几乎不含暗色矿物（<1%）的碱性长石花岗岩，则称白岗岩。常见的结构是花岗结构，块状构造为主，有时出现斑杂构造、条带构造，在岩体边部还可以有似片麻状构造。花岗岩是世界上分布最广的一类侵入岩，占大陆地前岩浆岩一半以上，主要分布在褶皱带和古老地台的结晶基底上。花岗结构：半自形粒状结构。其特征是：暗色矿物自形程度较好，长石次之，石英呈他形充填在不规则的空隙中19. 碱性岩类的代表性岩石SiO2含量一般小于60%，是硅酸不饱和过碱性的中性岩，碱质含量特别的高，Na2O可达5%11%，K2O可达4%12%。>9，属过碱性系列岩石。矿物成分特点是硅铝矿物主要是碱性长石和似长石，无石英。铁镁矿物都为碱性辉石、碱性角闪石与富铁黑云母，含量一般为15%-20%，色率比花岗岩的高。含有丰富的稀土元素，放射性元素。代表性岩石：霞石正长岩：主要特征是似长石含量<5%，主要矿物为碱性长石和似长石，次要矿物为碱性暗色矿物（碱性辉石、碱性角闪石和碱性的黑云母），不含石英；中-粗粒结构，等粒或不等粒结构，也有斑状、似斑状结构；常见的有块状构造、斑杂构造、片麻状构造及条带状构