普岩晶体光学火成岩-2014岩浆岩岩石学源课件

田伟

副教授2014.11-2015.1普通岩石学（上）—岩浆岩上期提要－－花岗岩类－－QAP分类－－花岗岩的化学特征－－花岗岩的大地构造成因－－花岗岩大地构造分类图酸性侵入岩－花岗岩类化学成分

以富含SiO2(>66%)为特征,K2O、Na2O含量较高而FeO、MgO、CaO含量较低。可以分成钙碱性和碱性系列。矿物成分：

主要矿物为石英(>20%)、酸性斜长石和钾长石，占总量85％以上；次要矿物有黑云母和角闪石(偶尔出现辉石)；副矿物有锆石、榍石、磷灰石和磁铁矿。碱性系列则出现大量碱性长石，并出现碱性暗色矿物，酸性斜长石则被钠长石取代。钾长石包括微斜长石、条纹长石、正长石和透长石(高温变体)。斜长石的成分An=10－35.花岗岩的分类：化学成分酸性－SiO2

定义：wSiO2%碱性－A/CNK、A/NKA/CNK定义nAl2O3/(nCaO+nNa2O+nK2O)A/NK定义：nAl2O3/(nNa2O+nK2O)

基性超基性中性酸性455366Figure？.AluminasaturationclassesbasedonthemolarproportionsofAl2O3/(CaO+Na2O+K2O)(“A/CNK”)afterShand(1927).Commonnon-quartzo-feldspathicmineralsforeachtypeareincluded.AfterClarke(1992).GranitoidRocks.ChapmanHall.花岗岩的分类:大地构造成因S型花岗岩－源区主要为沉积岩(sedimentaryrocks)，富Al2O3、K2O、SiO2,出现白云母、黑云母，有时有夕线石和堇青石(如云开大山和十万大山)。多出露于碰撞造山带，如喜玛拉雅山、阿尔泰山、云开大山和秦岭－大别山等。壳源。I型花岗岩－源区主要是火成岩(igneous)，相对富钠(有的也较富钾，取决于源区的性质)，含有黑云母、角闪石(甚至辉石)，榍石很常见。有独特的同位素和地球化学性质。主要出露于俯冲带、碰撞造山带、稳定陆块(造山后伸展环境)。比如，秦岭、安第斯山和中国东部花岗岩。壳幔混合。花岗岩的分类:大地构造成因A型花岗岩－源区复杂，含有碱性暗色矿物，相当于强分异的碱性花岗岩。具有贫水(anhydrous)、富碱(alkali)和非造山(anorogenic)的特点。高温、高侵位、强分异、规模较小；出露于稳定陆块，代表造山运动的结束，是拉伸体制下的产物。M型花岗岩－来自地幔，是地幔基性岩浆分离结晶的最终产物，通常产于大洋盆地，也叫大洋花岗岩，与蛇绿岩套共生。花岗岩的大地构造分类图Pitcher,1993Lecture8

碱性岩类及其相关岩石

（碳酸岩霓霞岩－霞石岩及黄长石岩、

、

霞斜岩－碧玄岩、碱玄岩、

霞石正长岩－响岩）

部分内容引自许成老师

第一节

概述

碱性岩类岩石：在化学成分上属硅酸不饱和的岩石，碱质（Na2O+K2O）含量很高，反映在矿物成分上出现一定数量的（>10％）的似长石类矿物和碱性铁镁矿物，不含石英为特征。根据SiO2含量，本类岩石可分为三个亚类：（2）基性碱性岩（霞斜岩－碧玄岩、碱玄岩）亚类：

SiO245～52％，岩石主要由斜长石、碱性铁镁矿物和似长石类矿物组成。（3）中性碱性岩（霞石正长岩－响岩）亚类：

SiO252～60％，岩石主要由碱性长石、碱性

铁镁矿物和似长石类矿物组成。（1）超基性碱性岩（霓霞岩－霞石岩）亚类：

SiO2

＜45％

，岩石主要由碱性深色矿物和似长石矿物组成，几乎不含长石。第二节

超基性碱性岩

霓霞岩（Ijolite）－霞石（Nephelinite）一、概述化学成分：SiO2＜45％，Na2O+K2O5～10％。

矿物成分：以霞石等似长石类和碱性暗色矿物为主，以不含长石为特征。

分布：本类岩石在地表分布稀少，经常以小岩体，

特别是环状中心侵入体产出，并常与中性碱性岩、基性碱性岩等紧密共生，喷出岩分布更少，我国仅见江苏无锡、安徽女山等地。矿产：主要是稀土矿产。二、侵入岩－霓霞岩

（1）矿物成分

碱性暗色矿物霞石副矿物碱性辉石碱性角闪石富铁云母霓石霓辉石钛辉石钠闪石钠铁闪石富铁钠闪石棕闪石榍石、钛铁矿、磷灰石、黑榴石、方解石（2）结构

半自形粒状结构：岩石若以霞石为主，霞石呈自形或半自形晶，碱性辉石则呈他形晶充填于霞石颗粒之间。岩石若以碱性辉石为主，碱性辉石呈自形或半自形晶，霞石则他形晶充填于碱性辉石颗粒之间。（3）构造块状构造、条带状构造

（4）种属划分根据霞石和碱性深色矿物的相对含量划分

磷霞岩：霞石70～90％，碱性深色矿物占10～30％。

霓霞岩：碱性深色矿物占30～70％，霞石占70～30％。

霞霓钠辉岩：碱性深色矿物占70～90％，霞石占30～10％。

钛铁霞辉岩：钛辉石占80％以上，次为霓石，钛磁铁矿含量高，并含有钛铁矿、磷灰石、黑榴石等，霞石含量较少或不含。

特殊种属：黄长石岩：是一种特殊的贫硅和富钙、镁的碱性岩，成分以黄长石为主。

010307090100似长石（霞石为主）碱性深色矿物（碱性辉石为主）磷霞岩霓霞岩霞霓钠辉岩钛铁霞辉岩磷霞岩Urtite霓霞岩Ijolite三、喷出岩－霞石岩、白榴石岩

霞石岩（Nephelinite）：主要成分为霞石和碱性辉石（包括钛辉石）或普通辉石。具有隐晶或斑状结构，多孔状构造。

白榴石岩（Leucitite）：主要成分为白榴石和辉石，不含长石或含量不足10％。若含橄榄石称橄榄白榴岩。白榴石呈斑晶或基质产出，辉石主要为含钛普通辉石、霓辉石和霓石。当黄长石数量较多时，可称为黄长石白榴岩。四、碳酸岩（Carbonatite）

指岩浆成因的以碳酸盐矿物为主要成分的岩石，与沉积成因的碳酸盐岩不同。

1、化学成分

SiO2

＜20％，属超基性岩。

又由于含霞石、黄长石、碱性暗色矿物，同时它常与超基性碱性岩共生，属过碱性系列。

2、矿物成分

主要矿物：以碳酸盐矿物为主，占50％以上，最高可达90％，主要为方解石、白云石或铁白云石和其它的碳酸盐矿物。

次要矿物：碱性长石、霞石、透辉石、霓石、钠闪石、黄长石等

副矿物：磷灰石、黑榴石、独居石、烧绿石、铀铌钽矿等。

3、结构

结晶粒状结构：结晶颗粒大小一般平均为2～5mm，也有更粗些的，如方解石碳酸岩为粗粒结构，而白云石碳酸岩及铁白云石碳酸岩则为细粒结构。4、构造块状构造

条带状构造：表现为粗粒与细粒方解石碳酸岩交互呈条带或富方解石（或铁白云石）的碳酸岩和富含其它矿物的部分（如角

闪石、辉石等）组成条带相互交替。0105090100方解石碳酸岩白云碳酸岩方解白云碳酸岩白云方解碳酸岩方解石白云石5、常见的岩石种属黑

云

母

碳

酸

岩湖北竹山庙垭

单偏光d=2.4mm主要矿物为方解石（具聚片双晶者）、黑云母及钾长石（无色）

含

炭

方

解

石

碳

酸

岩湖北竹山庙垭

单偏光d=1.05mm主要矿物为方解石、钾长石及炭质黑云碳酸岩sovite中心的蓝干涉色矿物为黄硅铌钙石NiocaliteSovite主要由calcite+apatite组成。

Okacarbonatitecomplex.Crossed-polars.Width=5.4mm板状方解石斑晶(0.2mm长)被极细粒基质包围Dolomitephenocrystincalcitegroundmass(stainedblue),MeachLake,Ontario.5mm.方解石质碳酸岩中的自形钠质辉石,Holla,Fen,Norway.Width3mm.碳酸岩中的磷灰石和黑云母斑晶(~2mm长)方解石、磷灰石和烧绿石,Kaiserstuhl.烧绿石深棕褐色，自形，几乎不透明。视域宽3mm.6、产状

呈岩株、岩墙（岩脉）产出，与霓霞岩、橄榄岩等超基性岩呈环状岩体产出。巴西东南部一个超基性碱性岩－碳酸岩环状岩体岩墙状碳酸岩DanBarkerJuly2009Cretaceouscarbonatitedike(green)cuttingOrdovicianlimestone,Franconquarry,Ottawa,ONT碳酸岩岩墙,FranconQuarry碳酸岩质火山灰锥（tuffcone）,FortPortal,westernUganda火山机构的特征证明其火成成因tuff

coneTheFortPortalfield.For"cindercone",read"tuffcone".Acraterinasmalltuffcone,FortPortal.碳酸岩熔岩流沿裂隙喷发空落相的碳酸岩火山灰在地表形成坚硬致密，类似水泥的硬壳。事实上，该火山灰的成分与硅酸盐水泥(Portlandcement)非常相似。空落相碳酸岩火山灰的层状特征碳酸岩火山灰中的显微增生火山砾。其核心为尖晶石、磷灰石、黑云母或单斜辉石视域宽度3mm碳酸岩火山灰中的显微增生火山砾。其核心为尖晶石、磷灰石、黑云母或单斜辉石视域宽度3mmWhitecarbonatitedikescutdarkwallrockinthebackyardofthePrimeMinister'sResidence,MeachLake,Ontario.浅色碳酸岩中的深色角跞状围岩捕掳体.MeachLake.

第三节

基性碱性岩

霞斜岩（Theralite）

－

碧玄岩（Basanite）

、碱玄岩（Tephrite）

一、概述化学成分：SiO245~52％，属基性岩，

但碱质含量高，Na2O＋K2O＞9％矿物成分：由斜长石、碱性铁镁矿物和似长

石类矿物组成。分布：稀少二、侵入岩的代表种属霞斜岩（Theralite）矿物成分：

碱性深色矿物

基性斜长石

似长石类矿物

三、喷出岩的代表种属

碱玄岩（Tephrite）：为含似长石的碱性玄武岩，不是碱性玄武岩的简称。是SiO2明显不饱和，碱含量很高，含似长石，又含斜长石的玄武质岩石。若似长石主要为霞石，称霞石碱玄岩，成分为霞石、基性斜长石、含钛辉石和少量橄榄石（＜5％），具有斑状结构，气孔构造。若似长石以白榴石为主，称为白榴碱玄岩。

碧玄岩（Basanite）：含橄榄石的碱玄岩且橄榄石含量必须＞5％（可达25％）。

碧玄岩basanite碱玄岩Tephrite第四节

中性碱性岩类

霞石正长岩（NephelineSyenite）

－

响岩（Phonolite）

一、概述

1、化学成分

SiO2含量52～60％

Na2O+K2O高达13～16％

Al2O3含量高，可达15～20％

CaO、MgO1～2％，<FeO>2～4％

属SiO2不饱和而碱质过饱和的岩石

2、矿物成分浅色矿物：似长石类、碱性长石，无石英深色矿物：碱性暗色矿物（碱性辉石、碱性

角闪石、富铁云母）3、岩石的外貌特征浅色，色率10～20％，比重小。4、岩石的产状及分布

本类岩石在地表分布稀少，面积不及岩浆岩的1％，常与碱性超基性岩、碱性基性岩、碱性正长岩、碱性花岗岩等共生在一起组成杂岩。5、矿产与稀有、稀土，放射性矿产有密切联系二、侵入岩深成相岩石代表：霞石正长岩（NephelineSyenite）浅成相岩石代表：霞石正长斑岩1、岩石学特征（1）矿物成分主要矿物：碱性长石、似长石次要矿物：碱性辉石、碱性角闪石、富铁云母副矿物：含Ti、Zr、Nb的硅酸盐，常见的有锆石、独居石、

褐帘石、闪叶石、星叶石、榍石、磷灰石（2）结构

半自形粒状结构：长石通常为比较自形的板状，较霞石自形些，霞石充填在

长石颗粒的间隙中。

似粗面结构：长石晶体略具定向排列，在长石晶体之间充填着霞石或霓石。

（3）构造块状构造、条带状构造2、种属划分原则：①据长石、似长石的种类及含量来划分②暗色矿物种属及含量③特征矿物，结构构造、产状来划分

含黑云母、霞石→云霞正长岩

含钠铁闪石、霞石→钠闪霞石正长岩

具有似粗面结构的深成岩→流霞正长岩

具有斑状结构的浅成岩：霞石正长斑岩长

石

似

长

石

岩

石

名

称

正长石、微斜长石

方沸石

方沸正长岩

方钠石

方钠正长岩

钙霞石

钙霞正长岩

钠长石

霞石

钠霞正长岩

歪长石

霞石

歪霞正长岩

碱性中性岩亚类种属划分表

3、次生变化

霞石被钙霞石、方钠石、方沸石类矿物所取代。

白榴石被白云母、正长石和其它次生矿物（方沸石、绢云母）的集合体所取代。保留了白榴石假象称为假象白榴石。

4、产状及分布

分布少，呈岩株、岩盆、岩床、同心环状小侵入体。我国零星出露，云南个旧、辽宁凤城、山西紫金山5、矿产

Nb、Ta、U、Th三、喷出岩－响岩（Phonolite）

1、岩石学特征

（1）矿物成分（与侵入岩的主要区别）

碱性长石主要以透长石为主，次为歪长石，

呈斑晶、基质出现。似长石主要是霞石，呈斑晶产出，有时为黝方石，呈斑晶出现，兰方石、方钠石呈基质出现。

（2）结构响岩结构（Phonolitictexture）

板条状透长石呈平行或大致平行排列，霞石微晶呈长方形、正方形、六边形分布。

2、种属划分

据似长石的种类划分：

霞石响岩（简称响岩）、白榴石响岩3、产状

岩钟、小的熔岩流4、矿产

Cu、Au等矿脉主要矿物碱性长石和霞石，次要矿物

碱性辉石，_碱性角闪石和

富铁黑云母，与其对应的深成相为霞石正长岩。透长石斑晶长条状，解理清晰，可见卡氏双晶；霞石斑晶多为正方形，无双晶，解理不发育。霞石NephelineKNa3(AlSiO4)4霞石正长岩cf.MacKenzie,Atlasofigneousrocksandtheirtextures主要矿物透长石、斜长石和霞石，次要矿物碱性辉石，碱性角闪石和富铁黑云母，与其对应的深成相为霞石正长岩。透长石斑晶为长条状，解理清晰，可见卡氏双晶；霞石斑晶多为正方形，无双晶，解理不发育。霞石NephelineKNa3(AlSiO4)4响岩cf.MacKenzie,Atlasofigneousrocksandtheir