第九章花岗岩

1、一、概述一、概述化学成化学成分本类岩石的特点是分本类岩石的特点是: :SiOSiO2 2含量高含量高( (6666) )，一般一般66667878，属酸性属酸性过饱和岩石过饱和岩石。碱质碱质(K(K2 2O+NaO+Na2 2O)O)含量较高，含量较高，约为约为7 78 8。MgOMgO、FeOFeO、CaOCaO含量低含量低。第九章第九章 酸酸 性性 岩岩 类类矿物成分矿物成分特点是大量出现石英特点是大量出现石英(20)，钾长石钾长石和酸性斜长石也多和酸性斜长石也多，约占约占60左右左右，暗色矿物一暗色矿物一般小于般小于10。主要为黑云母及角闪石。主要为黑云母及角闪石。颜色浅颜色浅,色率低，

2、比重小。多具中粗粒它形粒状结色率低，比重小。多具中粗粒它形粒状结构；也常见斑状、似斑状结构。构；也常见斑状、似斑状结构。斜长石斜长石：为钠更长石或更中长石，：为钠更长石或更中长石， An一一般在般在1035之间，斜长石聚片双晶发育，之间，斜长石聚片双晶发育，且双晶且双晶纹细而密纹细而密，在花岗闪长岩中的斜长石可见环带更，在花岗闪长岩中的斜长石可见环带更发育；自形程度比钾长石和石英要好。发育；自形程度比钾长石和石英要好。副矿物副矿物较多，有锆石、榍石、独居石、磷灰石较多，有锆石、榍石、独居石、磷灰石、磁铁矿等。、磁铁矿等。花岗岩中的半自形粒状花岗岩中的半自形粒状结构，暗色矿物黑云母结构，暗色矿物

3、黑云母自形程度较高，长石次自形程度较高，长石次之，石英为它形粒状充之，石英为它形粒状充填于其它矿物颗粒之间填于其它矿物颗粒之间。花岗岩中的石英呈蠕虫花岗岩中的石英呈蠕虫状存在于钾长石中，同状存在于钾长石中，同一钾长石中的石英具有一钾长石中的石英具有相同的光性方位，同时相同的光性方位，同时消光。消光。 花岗岩的成因是个长期争论的问题花岗岩的成因是个长期争论的问题： 重熔型花岗岩重熔型花岗岩指硅铝层指硅铝层(或地壳深处或上地幔或地壳深处或上地幔)的某的某些部位因温度升高部分熔融，产生花岗岩浆，而后些部位因温度升高部分熔融，产生花岗岩浆，而后结晶形成的花岗岩。结晶形成的花岗岩。 交代型花岗岩是指岩石

4、基本在固态下经过交代型花岗岩是指岩石基本在固态下经过“岩岩汁汁”(来源于硅铝层或地壳深部或上地幔来源于硅铝层或地壳深部或上地幔)交代而成。交代而成。 南京大学地质系则把花岗岩划分为改造型、同熔型南京大学地质系则把花岗岩划分为改造型、同熔型和幔源型和幔源型(1973，1979)三类三类。 改造型改造型是指地糟沉积物质经花岗岩化改造而成的；是指地糟沉积物质经花岗岩化改造而成的； 同熔型同熔型是指上地幔衍生物或下地壳岩石部分熔融，是指上地幔衍生物或下地壳岩石部分熔融，而且又遭受到陆壳物质混染而成的。而且又遭受到陆壳物质混染而成的。 幔源型幔源型则指基性岩浆结易分异的晚期产物。则指基性岩浆结易分异的晚

5、期产物。 研究表明，不管类型有多少，不外乎岩浆成因和交代成研究表明，不管类型有多少，不外乎岩浆成因和交代成因两类，且以岩浆成因为主。因两类，且以岩浆成因为主。 根据花岗岩浆形成的源区岩石不同，查佩尔根据花岗岩浆形成的源区岩石不同，查佩尔(B. W. Chappell，1974)等将花岗岩划分为等将花岗岩划分为S型和型和I型型。 I型花岗岩浆是由岩浆物质部分熔融形成的。型花岗岩浆是由岩浆物质部分熔融形成的。 S型则是沉积物质部分熔融形成的。型则是沉积物质部分熔融形成的。 两者在主要矿物组成、副矿物成分、岩石化学特征及成两者在主要矿物组成、副矿物成分、岩石化学特征及成矿专属性上都有所不同。矿专属性

6、上都有所不同。 后来石原舜三后来石原舜三(1977年年)又提出把岩浆成因的花岗岩划分又提出把岩浆成因的花岗岩划分为为磁铁矿型和钛铁矿型磁铁矿型和钛铁矿型，并分别与，并分别与I型和型和S型相对应，认型相对应，认为它的矿物组合特征的不同，反映了在成岩时为它的矿物组合特征的不同，反映了在成岩时fo2条件条件的不同。磁铁矿型的花岗岩浆的不同。磁铁矿型的花岗岩浆fo2高，钛铁矿型的高，钛铁矿型的fo2低，低，磁铁矿型的岩浆在上地慢或下地壳形成，钛铁矿型的岩磁铁矿型的岩浆在上地慢或下地壳形成，钛铁矿型的岩浆在上地壳中形成。浆在上地壳中形成。二、酸性侵入二、酸性侵入岩类岩类以花岗岩和花以花岗岩和花岗闪长岩为

7、代岗闪长岩为代表。是大陆地表。是大陆地壳中分布最广壳中分布最广的岩浆岩。的岩浆岩。（一）分类命（一）分类命名名（二）常见岩石类型（二）常见岩石类型1.1.花岗岩花岗岩浅色，一般灰白、肉红色，块状构造，花岗（半自浅色，一般灰白、肉红色，块状构造，花岗（半自形粒状）结构。形粒状）结构。主要矿物是石英、钾长石和酸性斜长石；主要矿物是石英、钾长石和酸性斜长石；次要矿物是黑云母、角闪石，辉石很少出现。次要矿物是黑云母、角闪石，辉石很少出现。石英石英一般大于一般大于2525，暗色矿物常小于，暗色矿物常小于5 5，碱性长，碱性长石含量（平均约石含量（平均约4040）高于斜长石含量（平均约）高于斜长石含量（平

8、均约2525）。）。花岗岩可按花岗岩可按暗色矿物种类暗色矿物种类命名，如黑云母花岗岩、命名，如黑云母花岗岩、二云母花岗岩、角闪花岗岩等。二云母花岗岩、角闪花岗岩等。若暗色矿物若暗色矿物140%，碱性长石，碱性长石20%，暗色矿物约，暗色矿物约15，暗，暗色矿物以角闪石为主。色矿物以角闪石为主。 同样可据暗色矿物进一步命名，如黑云母花岗同样可据暗色矿物进一步命名，如黑云母花岗闪长岩、角闪花岗闪长岩等。闪长岩、角闪花岗闪长岩等。3 3碱性花岗岩碱性花岗岩 主要矿物成分与花岗岩相似，其特征是含有碱性主要矿物成分与花岗岩相似，其特征是含有碱性暗色矿物，如霓石、霓辉石、铁锂云母、碱性角闪暗色矿物，如霓石

9、、霓辉石、铁锂云母、碱性角闪石等，长石则为碱性长石。石等，长石则为碱性长石。4 4其它变种其它变种 花岗斑岩花岗斑岩：矿物成分和花岗岩相同，但具斑状结：矿物成分和花岗岩相同，但具斑状结构，斑晶石钾长石和石英，基质隐晶质构，斑晶石钾长石和石英，基质隐晶质- -细粒结构。细粒结构。 石英斑岩石英斑岩：斑晶几乎全部为石英的花岗斑岩变种：斑晶几乎全部为石英的花岗斑岩变种，基质为隐晶质。，基质为隐晶质。 斑状花岗岩斑状花岗岩：具有似斑状结构的花岗岩。：具有似斑状结构的花岗岩。两个特殊种属：两个特殊种属：更长环斑花岗岩更长环斑花岗岩具似斑状结构，其特征是自形、园形或卵形的钾长石具似斑状结构，其特征是自形、

10、园形或卵形的钾长石斑晶的外围生长有酸性斜长石（更长石或钠更长石）斑晶的外围生长有酸性斜长石（更长石或钠更长石）环，故命名之。这种岩石成因尚未解决，一些人认为环，故命名之。这种岩石成因尚未解决，一些人认为是交代作用的产物；另一些人认为是花岗岩浆在深部是交代作用的产物；另一些人认为是花岗岩浆在深部的结晶作用所形成的。的结晶作用所形成的。紫苏花岗岩紫苏花岗岩以含紫苏辉石为特征。常与区域变质岩共生，有时与以含紫苏辉石为特征。常与区域变质岩共生，有时与斜长岩、苏长岩也有一定的共生关系。斜长岩、苏长岩也有一定的共生关系。印度、斯里兰卡、前苏联和我国的一些古老变质岩系印度、斯里兰卡、前苏联和我国的一些古老变

11、质岩系中有产出。中有产出。关于岩石成因，很多人认为是花岗岩浆同化粘土质沉关于岩石成因，很多人认为是花岗岩浆同化粘土质沉积岩的结果，也有人认为它不是岩浆岩，是一种深变积岩的结果，也有人认为它不是岩浆岩，是一种深变质条件下产生的混合岩。质条件下产生的混合岩。（三）次生变化（三）次生变化花岗岩的主要次生变化是：花岗岩的主要次生变化是：云英岩化、硅化、钠长石化、绢云母化、高岭石化云英岩化、硅化、钠长石化、绢云母化、高岭石化等等。这些变化同矿产的成因关系十分密切。这些变化同矿产的成因关系十分密切。钠长石化和绢云母化主要发生在长石类矿物中，钠长石化和绢云母化主要发生在长石类矿物中，即长石被钠长石和绢云母所

12、交代。即长石被钠长石和绢云母所交代。高岭石化则是表生作用下长石分解而成高岭石，高岭石化则是表生作用下长石分解而成高岭石，有时可形成高岭石矿床。有时可形成高岭石矿床。云英岩化是岩石遭受高温热水溶液作用，钾长石云英岩化是岩石遭受高温热水溶液作用，钾长石分解形成白云母和石英集合体。分解形成白云母和石英集合体。（四）产状、分布和矿产（四）产状、分布和矿产1、产状、产状花岗岩多呈巨大的岩基、岩株产出，常同中性侵入花岗岩多呈巨大的岩基、岩株产出，常同中性侵入岩共生而构成中酸性杂岩体。岩共生而构成中酸性杂岩体。岩体内部岩相带变化明显岩体内部岩相带变化明显:中心（内部）相中心（内部）相：岩石结晶较粗，岩性均一

13、，多为：岩石结晶较粗，岩性均一，多为块状构造。块状构造。边缘相边缘相：岩石结构复杂，出现细粒、斑状结构，构：岩石结构复杂，出现细粒、斑状结构，构造不均匀，往往有斑杂构造或流动构造。岩石趋向造不均匀，往往有斑杂构造或流动构造。岩石趋向于中性。于中性。过渡相过渡相：呈现各种过渡特征。：呈现各种过渡特征。花岗岩产状特征是其成因研究的一个重要方面，特花岗岩产状特征是其成因研究的一个重要方面，特别是岩基那样的巨大地质体，是解决其物质来源、别是岩基那样的巨大地质体，是解决其物质来源、运动方式和演化问题的重要基础。运动方式和演化问题的重要基础。2、分布、分布花岗岩类在自然界分布广泛，并且主要分布在褶皱花岗岩

14、类在自然界分布广泛，并且主要分布在褶皱带和古老地台的结晶基底上。如高加索山区，花岗带和古老地台的结晶基底上。如高加索山区，花岗岩占该区岩浆岩总面积的岩占该区岩浆岩总面积的95，北美洲西海岸有一，北美洲西海岸有一千余公里的花岗岩带，我国一些地区（如南岭）也千余公里的花岗岩带，我国一些地区（如南岭）也广泛出露。广泛出露。3、矿产、矿产花岗岩是重要的含矿岩石，与之有关的矿产有：钨花岗岩是重要的含矿岩石，与之有关的矿产有：钨、锡、铋、钼、金、银、铜、铁、铅、锌、稀有、锡、铋、钼、金、银、铜、铁、铅、锌、稀有、稀土和放射性元素等。稀土和放射性元素等。一些花岗岩还是良好的乃至名贵的建筑石料。一些花岗岩还是

15、良好的乃至名贵的建筑石料。三、酸性喷出岩类三、酸性喷出岩类 与花岗岩和花岗闪长岩相应的代表性酸性喷出岩与花岗岩和花岗闪长岩相应的代表性酸性喷出岩是流纹岩、英安岩。是流纹岩、英安岩。 它们在矿物成分上与侵入岩基本相同，结构主要它们在矿物成分上与侵入岩基本相同，结构主要是斑状结构，构造主要是流纹构造、气孔及浮岩是斑状结构，构造主要是流纹构造、气孔及浮岩(多孔多孔)构造。构造。 肉眼观察，有明显的石英及肉眼观察，有明显的石英及透长石斑晶透长石斑晶，基质为，基质为隐晶质和玻璃质。隐晶质和玻璃质。 石英：喷出岩中石英斑晶为高温石英：喷出岩中石英斑晶为高温石英石英(假相假相)，呈，呈六方双锥状，常因熔蚀而

16、呈浑圆状、港湾状六方双锥状，常因熔蚀而呈浑圆状、港湾状。基。基质中的石英可能是鳞石英甚至是方石英。质中的石英可能是鳞石英甚至是方石英。1 1、流纹岩、流纹岩成分相当于花岗岩。岩石呈灰、砖红、灰白等颜色，常具流成分相当于花岗岩。岩石呈灰、砖红、灰白等颜色，常具流纹构造和斑状结构。斑晶有透长石、斜长石、石英（高温石纹构造和斑状结构。斑晶有透长石、斜长石、石英（高温石英）、少量黑云母和角闪石。石英可见六方双锥状或熔蚀浑英）、少量黑云母和角闪石。石英可见六方双锥状或熔蚀浑圆状。暗色矿物常暗化。基质多为隐晶质或玻璃质。圆状。暗色矿物常暗化。基质多为隐晶质或玻璃质。2 2、英安岩、英安岩成分相当于花岗闪长

17、岩。土红色、浅紫色或灰色。斑状结构成分相当于花岗闪长岩。土红色、浅紫色或灰色。斑状结构，斑晶为斜长石、石英和正长石和透长石。斜长石斑晶多于，斑晶为斜长石、石英和正长石和透长石。斜长石斑晶多于正长石。暗色矿物斑晶较少。正长石。暗色矿物斑晶较少。3 3、石英角斑岩、石英角斑岩酸性岩浆海底喷发产物。灰白色，斑状结构，斑晶由钠长石酸性岩浆海底喷发产物。灰白色，斑状结构，斑晶由钠长石和石英组成。基质为隐晶质。岩石也可全部为隐晶质结构。和石英组成。基质为隐晶质。岩石也可全部为隐晶质结构。常与细碧岩、角斑岩构成细碧角斑岩系。常与细碧岩、角斑岩构成细碧角斑岩系。图237 英安岩具斑状结构，斑晶由角闪石、长石等

18、构成，基质由斜长石、正长石、石英等组成，石英为它形粒状。4、酸性玻璃质岩石、酸性玻璃质岩石此类岩石几乎全部由玻璃质组成，晶质矿物很少见。此类岩石几乎全部由玻璃质组成，晶质矿物很少见。（1）黑耀岩）黑耀岩：灰黑、黑色玻璃质岩石，贝壳状断口：灰黑、黑色玻璃质岩石，贝壳状断口，玻璃光泽，有时含少量石英和透长石斑晶。岩石含，玻璃光泽，有时含少量石英和透长石斑晶。岩石含水量水量1%.酸性黑耀岩最常见，习称黑耀岩；也有中酸性黑耀岩最常见，习称黑耀岩；也有中性玻璃质黑耀岩，但少见。性玻璃质黑耀岩，但少见。（2）松脂岩）松脂岩：具松脂光泽，呈黑色、红色、褐色、：具松脂光泽，呈黑色、红色、褐色、浅黄绿色等。由酸

19、性火山玻璃组成，含水量高，约浅黄绿色等。由酸性火山玻璃组成，含水量高，约8。（3）珍珠岩）珍珠岩：是具珍珠状裂纹的玻璃质岩石。珍珠：是具珍珠状裂纹的玻璃质岩石。珍珠岩是制造珍珠膨胀岩（轻质保温材料）的原料。岩是制造珍珠膨胀岩（轻质保温材料）的原料。次生变化次生变化 在热液作用下酸性喷出岩发生蚀变常形成在热液作用下酸性喷出岩发生蚀变常形成次生石次生石英岩英岩，次生石英岩为一种浅色细粒致密块状的，次生石英岩为一种浅色细粒致密块状的，主要由细粒石英主要由细粒石英(含量在含量在7075)所组成，其它所组成，其它矿物有刚玉、红柱石、一水硬铝石、明矾石、高矿物有刚玉、红柱石、一水硬铝石、明矾石、高岭石、叶蜡石、绢云母等富铝矿物。岭石、叶蜡石、绢云母等富铝矿物。 这种蚀变常可作为寻找斑岩铜钼矿，以及明矾这种蚀变常可作为寻找斑岩铜钼矿，以及明矾石、高岭石、叶蜡石、刚玉等非金属矿产。石、高岭石、叶蜡石、刚玉等非金属