岩浆岩石学重点总结

岩石的概念岩石是天然产出的由一种或多种矿物或类似矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体等）组成的固态集合体。岩浆岩主要由地壳或地幔的岩石经熔融或部分熔融（partialmelting）形成的高温熔融的岩浆（magma），在侵入地下或喷出地表冷凝固结而成的岩石。沉积岩主要形成于地表条件下，是由地表风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外力作用下搬运、沉积、固结而成。变质岩由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。如大理岩，片麻岩等。岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的主要判别标志1、岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石。具有玻璃质的岩石一般是岩浆岩，只有极少数情况下，在强烈断裂带内才有玻化岩。2、岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。霞石、白榴石等矿物、以及气孔、杏仁构造等。3、岩浆岩体与围岩之间一般都有明显的界线，呈各种各样的形态存在在于地层中，有的平行，有的切穿围岩的层理和片理。4、岩体中常含有围岩碎块（捕虏体〕这些被捕虏的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用。5、各地质时期形成的主要岩浆岩类，大部分都可以找到与其化学成分近似的现代火山岩。6、岩浆岩（除火山碎屑岩）中没有任何生物遗迹。岩浆岩沉积岩变质岩转化岩浆岩变质岩经风化，搬运，沉积，成岩作用可形成沉积岩岩浆岩沉积岩经变质作用（重结晶，交代，碎裂等）可转变为变质岩沉积岩变质岩经重熔作用可形成岩浆，冷凝为岩浆岩。火山碎屑岩：岩浆岩一一沉积岩蛇纹岩：岩浆岩一一变质岩混合岩：岩浆岩（或沉积岩）一一变质岩岩浆是①上地幔和地壳深处形成的②以硅酸盐为主要成分的③炽热、粘稠、含有挥发份的④熔融体:熔体）。岩浆的成分：硅酸盐挥发份原生岩浆：是由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的未发生变异的岩浆。母岩浆：能够通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产生派生岩浆的独立的液态岩浆。派生岩浆：由母岩浆通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产生的新的液态岩浆。进化岩浆：经分异作用产生的派生岩浆，又可称为进化岩浆。分异作用强的表示进化程度高。岩浆的形成（1）源区岩石：岩浆发生之前已经存在于地幔或地壳的岩石，是熔融岩浆的母岩。（2）热能的累积：①热的物质流和热流体流产生的热对流；②放射性生热兀素衰变产生的热能。（3）时间累积：地质的时间尺度（4）其它因素：如粘性剪切力岩浆上升侵位的机制1底辟作用岩浆加热顶部围岩，使其粘度降低，自身则因浮力上升，迫使围岩向下流动，并占据其腾出的空间。底辟侵位的主要驱动力是岩浆的浮力和热动力。岩浆发生底辟上升后，常常以气球膨胀的形式连续侵位。这是花岗岩常见的一种侵位方式。2顶蚀作用热的岩浆上升，引起顶部围岩被挖蚀、炸裂，在顶部围岩炸裂块体下沉的同时，岩浆侵入到裂隙中，如此反复，岩浆体可实现向上迁移、侵位。靠顶蚀作用侵位的岩体与围岩层理面相切，形成不整合侵入体。岩体边缘带可见不规则状、棱角状的围岩捕虏体。由于需要大量的岩浆来填充下沉岩块间的空隙，这种侵位机制不可能使岩浆产生较大的上升距离。3岩墙扩展作用是指岩浆在压力的驱使下注入围岩裂隙，并通过挤压围岩使其扩展成狭窄的岩浆通道（岩墙），并沿该通道上升。岩浆上升机制主要发生在张性断裂带，如洋壳中的辉绿岩岩墙群和玄武岩。这一侵位机制受到岩浆通道中热损失的制约，通常上升距离也较小。4火口沉陷作用是代表环形杂岩体特征的一种侵位机制。在近地表地区，如果已就位的岩浆房因岩浆喷发作用而变得空虚，上部的岩层就会断裂成块体发生沉陷，围岩中形成环状裂隙，岩浆则乘虚而入，形成环状杂岩体。主动侵位：底辟侵位被动侵位：顶蚀作用，岩墙扩展作用，火口沉陷作用岩浆在地表以下能够稳定停留的位置称为中浮面岩浆的密度熔体的密度不仅与其成分有关，也随温度、压力的变化而改变（熔体具有压缩性和膨胀性），还与分异作用和喷发能力有关。岩浆的粘度岩浆的粘度与多种因素有关，如岩浆的成分、结构、温度、压力以及所含的挥发份等。1成分（氧化物）-SiO2,A12O3增加，粘度增加2温度-增加可降低粘度3挥发份-含量高，降低粘度岩浆的温度基性岩浆：1000-1200中性岩浆：900-1000酸性岩浆：600-700基性玄武岩岩浆温度最高，其次是中性的安山质岩浆，酸性的流纹质岩浆温度最低。岩浆中的挥发份岩浆中的挥发份在地下深处压力大的条件下溶解于岩浆中，可降低岩浆的粘度使之易于流动，还能降低矿物熔点，延长岩浆的结晶时间，并结晶出含挥发份的矿物；在地壳浅处因压力降低而大量析出，在较低温度下可以形成热水溶液，在一定的条件下可以携带金属和其它有用元素，在适当的地段形成矿床。岩浆作用：地下深处的岩浆，在其挥发份和地质应力的作用下，沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表，岩浆上升运移过程中，由于物理化学条件的改变，又不断地改变自己的成分，最后凝固成岩浆岩。侵入岩是岩浆侵入于地壳中冷凝而成的岩石。由于冷却较慢，挥发份较多，因此矿物结晶程度较好。侵入岩根据其形成深度的不同，又可分深成岩、浅成岩等。喷出岩喷出岩是岩浆及其它岩石经火山喷出地表后冷凝和堆积而成的岩石。喷出岩包括熔岩及火山碎屑岩这两个部分。熔岩：火山宁静溢流出来的熔岩流，经冷凝而成的岩石。火山碎屑岩：火山强烈爆发出来的各种碎屑物堆积而成的岩石。与火山活动有关的、充填于火山通道的岩石、以及侵入产出的浅成-超浅成岩，总称为火山岩，侵入者还专称为次火山岩。岩浆岩的产状：主要是指岩浆岩体的形态、大小及其与围岩的接触关系。岩浆岩的相：是指生成环境不同而产生的不同的岩石和岩体总的外貌和特征。火山岩的喷发类型熔透式（面式）喷发是指岩浆喷自直径很大，形状不太规则的火山通道的一种面型喷发。特点：火山岩分布范围很大，火山岩与侵入岩过渡相连，喷出通道大而且不规则。裂隙式（线式）喷发岩浆沿一个方向的大断裂（裂隙）或断裂群上升，喷出地表。有的从窄而长的通道全面上喷；有的火山呈一字形排列分别喷发，但向下则相连成为墙状通道。产状：熔岩台地；熔岩高原，火山碎屑高原；火山陷落地堑，火山口，火山构造陷落；熔岩被，熔岩流熔岩脊，爆发沟；熔渣锥，熔渣堤；泛流玄武岩，高原玄武岩；熔渣，浮岩。中心式（点式）喷发岩浆沿颈状管道的一种喷发。喷发通道在平面上为点状，又称点状喷发。海相火山岩与陆相火山岩的主要区别①陆相火山岩与下伏地层常呈不整合接触，风化壳发育；而海相者与下伏地层整合接触，风化壳不发育。②陆相火山岩与陆相动物及淡水植物共生，碎屑岩较多，碎屑分选差、相变大、层理发育，而海相者与海相咸水生物共生，泥质、硅质及碳酸盐岩较多，碎屑分选好、相变小、层理发育。③陆相熔岩成分变化大（基酸性皆有），常见红色氧化顶，柱状节理发育，球粒的直径大；而海相熔岩成分变化小（基性为主），常见枕状构造，球粒的直径小，长形中空骸晶发育。④陆相火山碎屑物在水平方向上粒度变化明显，常见火山弹、火山泥球、熔结凝灰岩、泥流角砾岩；而海相火山碎屑物在垂直方向上比重变化明显，常见熔岩遇水淬碎的玻屑等。火山岩的相喷出相（溢流相爆发相侵出相）火山颈相次火山相火山沉积相侵入岩的产状1整合侵入岩体指侵入岩体的边界面或接触面基本上平行于围岩的层理或片理的侵入岩体，是岩浆以其机械力沿层理或片理等空隙贯入形成。根据整合侵入岩体的形态和大小，可进一步分为岩盆、岩盖（或岩盘）岩床和岩鞍等。2不整合侵入岩体指侵入岩体的边界面或接触面与围岩层理或片理斜交的侵入岩体，一般是岩浆沿着切过层理或片理的裂隙、断裂贯入形成，但也有的以岩浆熔融交代作用方式形成。不整合侵入体常见类型主要有岩基、岩株、岩枝、岩墙等。岩浆岩的结构构造是指组成岩浆岩的矿物等的形态、外貌和相互关系。岩浆岩的结构，是指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（包括玻璃）间的相互关系。△分类：一）结晶程度1全晶质结构岩石全部由已结晶的矿物组成。2玻璃质结构岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。3半晶质结构岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。（二）岩石中矿物的颗粒大小1、显晶质结构①伟晶〉10mm粗粒〉5mm中粒>2mm细粒V2mm微粒V0.2mm2、隐晶质结构①显微（显）晶质②显微隐晶质结构霏细结构：由长石和石英组成的显微晶质结构（三）按矿物相对大小1等粒2不等粒3斑状一斑晶+隐晶质或玻璃质基质斑晶和基质是不同世代的产物4似斑状一斑晶+显晶质基质斑晶和基质基本上是同世代的产物（四）矿物的自形程度1自形粒状结构主要由自形晶组成2它形粒状结构主要由他形晶组成3半自形粒状结构自形晶：按照自己的结晶习性，发育成被规则的晶面所包围的晶体（五）矿物颗粒间的的相互关系1.交生结构①文象结构石英呈尖棱形、象形文字形等有规律地镶嵌在钾长石中。在正交偏光下同时消光。②条纹结构钾长石和钠长石有规律地交生③蠕虫结构细小的形似蠕虫状的石英穿插生长在长石中，并且石英的消光位一致。2反应边结构早生成的矿物或捕虏晶，与熔浆发生反应，当这种反应不彻底时，在早生成的矿物外围，形成另一种成分完全不同的新矿物，完全或局部包围着早结晶的矿物。次变边结构：形态完全类似的由次生矿物通过气液交代生成的“边”3环带结构与反应边结构相似，环带为同种矿物4包含结构较大的矿物颗粒中包嵌有许多较小的矿物颗粒5填隙结构在斜长石微晶所组成的间隙内，充填有辉石等暗色矿物，以及隐晶质、玻璃质等。岩浆岩的构造，是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。侵入岩：1块状构造（均一构造）2带状构造3斑杂构造4球状构造5晶洞构造和晶腺构造6流动构造7原生片麻状构造喷出岩：1气孔构造2杏仁构造气孔被岩浆期后矿物所充填。3枕状构造发育于基性熔岩的表面，外壳很薄，多为玻璃质，常见气孔。内核为显晶质。4流纹构造由不同颜色、不同成分的条纹、条带和球粒、雏晶定向排列，以及拉长的气孔等表现出来的一种流动构造，是在熔浆流动过程中形成的。5柱状节理构造若干走向不同的节理将岩石切割成多边形柱状体。矿物结晶顺序的确定一、空间法则：在矿物结晶能力和其他条件相同的情况下，结晶中心不多时，先结晶的矿物，有较充足的空间，因此其自形程度高，结晶颗粒大，被晚结晶的矿物所包围。1矿物颗粒的相对自形程度自形程度高的一般析出较早，自形程度低的析出较晚。2矿物间的相互包裹关系被包裹的矿物一般早于包裹它的矿物。3矿物晶体大小大晶体的斑晶一般先结晶，而小晶体的基质常常后结晶。4矿物共生组合关系如果花岗岩中自形的榍石被黑云母或斜长石包裹，而且榍石晶体延长方向切穿它们的解理缝方向，那么这种榍石才可能为岩石早期结晶的产物。二、能量法则：同一成分体系中，从岩浆中消耗能量最小的矿物最先结晶。酸性程度：指SiO2含量。SiO2含量高酸性程度高基性程度低；SiO2含量低酸度小基性程度高。碱性程度：岩石中碱的饱和程度。里特曼指数O=[w（Na2O+K2O）2]/[wSiO2-43]O越大，碱性程度越强。O<1.8钙性岩Ov3.3者称为钙碱性岩：0=1.8〜3.3狭义钙碱性岩0=3.3〜9碱性岩0>9过碱性岩不相容元素：在地幔局部熔融成玄武岩浆(熔体)过程中，某些微量元素的离子半径和电价与组成地幔矿物的常量元素差别较大，不容易大量存在于地幔矿物中，而多熔融出来富集于熔体相中的那些元素。相容元素：在岩浆发生过程中，其离子半径和电价允许它们容纳在地幔矿物中的微量元素。硅铝矿物：Si02与A12O3的含量较高，不含FeO、MgO,其中包括石英类、长石类及似长石类。这些矿物的颜色较浅，所以又称为浅色矿物或淡色矿物。铁镁矿物：FeO与MgO的含量高，SiO2含量较低。其中包括橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这些矿物的颜色一般较深，所以又称为深色矿物或暗色矿物。色率：暗色矿物在岩浆岩中的含量(体积百分数)超基性岩>90基性岩40-90中性岩15-40酸性岩<15原生矿物：在岩浆冷凝过程中形成的矿物。正常矿物：直接从岩浆中结晶出来，而且在岩石形成过程中相对稳定的矿物。残余矿物和反应矿物：矿物从岩浆中析出后因温度、压力、成分等发生变化，受到部分反应、分解。尚未遭受变化的残留部分叫残余矿物，反应、分解所形成的新矿物，称反应矿物。岩浆岩矿物的成因类型：1原生矿物2成岩矿物3岩浆期后矿物4它生矿物5外生矿物岩浆岩矿物成分与化学成分的关系1、 SiO2饱和度①SiO2过饱和有石英②SiO2饱和辉石长石角闪石云母③SiO2不饱和有镁橄榄石，似长石类2、 Na2O+K2O碱含量组合指数小于3.3的钙碱性岩浆岩中，不出现似长石和黒榴石，辉石为普通辉石和斜方辉石，角闪石为普通角闪石；组合指数大于3.3的碱性或过碱性岩石中，常见似长石和黒榴石，辉石通常富钠(霓石、霓辉石)或含钛(钛辉石)，角闪石为钠闪石、钠钙闪石棕闪石，不出现斜方辉石。3、 AI2O3含量①过铝质岩石：n(Al2O3)>n(CaO+K2O+Na2O),Al2O3在与CaO、K2O、Na2O结合生成长石类矿物后还会有剩余,可形成白云母、黄玉、电气石、锰铝-铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石等富铝矿物。②偏铝质岩石:n(K2O+Na2O)<n(Al2O3)<n(CaO+K2O+Na2O)，出现的铝硅酸盐矿物是黑云母、角闪石和黄长石。③亚铝质岩石：n(A12O3)9>n(K2O+Na2O)，主要含铝矿物是长石和似长石。④过碱质岩石：n(Al2O3)<n(K2O+Na2O)，n(Al2O3)<n(K2O)较少见，以出现碱性铁镁矿物为特征，如霓辉石、霓石、钠闪石、碱锰闪石和斜红闪石等。岩浆岩分类中的三个基本方向：1矿物成分特征2岩石化学特征3地质产状分类原则1岩浆岩的化学成分2岩浆岩的矿物成分3岩浆岩的相和结构4岩浆岩的共生组合。超基性岩以SiO2含量<45%及不含石英为特征。1橄榄岩-苦橄岩类2金伯利岩类3碳酸岩类4霓霞岩-霞石岩类。超镁铁岩和超基性岩区别：前者是以铁镁矿物含量>60%命名，后者是根据岩石SiO2含量(酸度)命名。超镁铁岩绝大多数都是超基性岩，但某些超镁铁岩如辉石岩、角闪石岩等，根据SiO2含量应归属基性岩，可是它又几乎不含长石，又常与橄榄岩等密切共生，因此仍放人超基性岩类介绍。蛇绿岩套由下往上，由橄榄岩(蛇纹岩)、层状堆积岩、席状岩墙群和枕状熔岩以及之上的一套海相沉积的含放射虫硅质岩组成。蛇纹岩一细碧岩一硅质岩。代表了大洋岩石圈组成，蛇绿岩的出现为古板块缝合线的标志。金伯利岩不含长石的偏碱性超基性浅成-超浅成岩，SiO2比橄榄岩类低，一般33%左右，K2O>Na2O,H2O和CO2含量高，发育蛇纹石化和碳酸盐化，细粒及斑状结构，块状或角砾状构造，有的为岩球构造。主要原生矿物有橄榄石、镁铝榴石、金云母、铬铁矿、钙钛矿、钛铁矿等，前三种矿物常构成斑晶，其中橄榄石和金云母具多世代特点。金伯利岩中往往含有橄榄岩、榴辉岩等幔源包体及壳源包体。SiO2较一般超基性岩含量低(27〜40%)；K2O、TiO2、P2O5、Nb2O5，含量高，K2O>Na2O，显示了偏碱性且富钾为特征；微量元素上相对富Cr、Ni、Co、P、Nb超基性岩的岩体组合类型及其地质意义1阿尔卑斯型超基性岩体产于岛弧和大陆褶皱造山带2镁铁-超镁铁质层状侵入体产于较稳定的构造坏境中，多呈岩盆状、岩床状。岩体成层性明显，具清楚的垂直分带。3环状超镁铁质杂岩体（阿拉斯加型）产于造山带，沿构造方向成群分布；岩体近圆柱形，各岩类围绕岩体中心呈环带状分布，中心为超基性岩，外围被辉长岩类所包围。4碱性玄武岩和金伯利岩中的超镁铁岩捕虏体上地幔的碎块，在玄武岩喷发时携带到地表的产物。5蛇绿岩套中的超镁铁-镁铁质岩组合。基性岩SiO2含量在45〜53%之间。①辉长岩-玄武岩类O<3.3为钙碱性岩类②碱性辉长岩-碱性玄武岩类O>3.3为碱性岩类。辉长岩-玄武岩类①SiO2含量（45〜53%）比超基性岩稍高，为不饱和或饱和岩类②以富CaO、A12O3、MgO、FeO、Fe2O3，贫碱，（K2O+Na2O）含量约4%土为特征③O值<3.3，属钙碱性系列。矿物成分特点：以基性斜长石和辉石为主要组成，也常见橄榄石，不含或少含石英及钾长石。铁镁矿物含量40〜90%，多数在70%以下，因此色率高，比重也较大。与超基性岩的主要区别是含有相当数量的斜长石。而超基性岩则没有或有很少的斜长石。辉长结构和辉绿结构①基性斜长石和辉石的自形程度几乎相等，均呈半自形-它形粒状。这种结构是辉石和斜长石含量近于共结比时，同时从岩浆中析出的结果，是基性深成相的典型结构。②斜长石和辉石颗粒大小相差不多。但斜长石的自形程度明显比辉石高，而且它形单个辉石颗粒填充于较自形板条状斜长石晶体所构成的近三角形空隙中。钠黝帘石化基性斜长石经常发生的一种蚀变现象，尤其在矿体附近的基性斜长石，总是不同程度的被钠黝帘石所代替。“钠黝帘石”就是钠长石、黝帘石和绿帘石等矿物的集合体，无或有少量的绢云母、绿泥石、石英、葡萄石、石榴石等矿物。由于这些矿物多数突起较高，颗粒又细小，镜下表现为斜长石总是浑浊不清。细碧岩是基性喷出岩的一种特殊类型，以钠长石和绿泥石矿物组合（有的见基性斜长石、辉石等交代残余）及较高的Na2O含量为特征。其它矿物有绿帘石，绿纤石、方解石、绢云母、金属矿物及石英等。岩石具间隐结构、间粒结构，间片结构（绿泥石等片状矿物充填在斜长石三角孔中），有时也有交织结构。杏仁构造、且以枕状构造常见。多产于地槽区，是地槽下沉阶段火山喷发后又经褶皱变质的产物。它常与角斑岩及石英角斑岩共生，称为细碧-角斑岩系或细碧角斑岩建造，这是蛇绿岩套的组成部分之一。中性岩类SiO2的含量在53〜66%之间。矿物成分上的主要特点是以长石为主，暗色铁镁矿物含量比基性岩少而又比酸性岩较多，一般在30%左右，有的岩石中有石英，有的则有似长石。1闪长岩-安山岩类O<3.3钙碱性岩2正长岩-粗面岩类O=3.3〜9钙碱性-碱性岩二长岩-粗安岩类3霞石正长岩-响岩类o>9过碱性岩在分布上常常与基性岩或酸性岩密切共生，形成一些过渡性岩石。斜长石：一般为中长石，在向酸性岩过渡的种属中则为更-中长石。晶体呈厚板状，大多数半自形，环带结构（尤其正环带）发育，环带核心部分可出现拉长石；反环带也较多。斜长石双晶较发育。常见绢云母化及钠黝帘石化。闪长岩与花岗岩类、正长岩类和辉长岩类之间都有过渡关系1闪长岩中碱性长石含量增加过渡为二长岩至正长岩（碱性岩）。2闪长岩中石英含量增加，暗色矿物含量降低，过渡为石英闪长岩至斜长花岗岩。3闪长岩中碱性长石及石英含量同时增加而暗色矿物减少，过渡为石英二长岩至花岗闪长岩、花岗岩（酸性岩）4闪长岩中暗色矿物含量增加（辉石增加），斜长石牌号增大，过渡为辉长闪长岩至辉长岩（基性岩）。安山岩与粗安岩①是与闪长岩喷出岩，呈紫红色、灰绿色等。多具斑状结构，而无斑隐晶结构少见。斑晶主要为斜长石及角闪石，基质由微晶斜长石和玻璃质所组成。块状、气孔状和杏仁状构造。②粗安岩是指介于粗面岩与安山岩之间，而主要是碱性玄武岩与粗面岩之间的过渡岩石，二长岩的喷出岩。几乎不含石英的斑状岩石，斜长石和碱性长石含量近于相等，斑晶以斜长石（中-拉长石）为主，其次有单斜辉石（透辉石或霓辉石）角闪石和黑云母。基质由斜长石（更-中长石）、透长石、单斜辉石、石英和磁铁矿，有时可含少量玻璃质。具粗面结构、交织结构或玻基交织结构。二长结构：斜长石自形程度高，钾长石呈它形分布于间隙中；或斜长石晶体嵌在大块的钾长石之中。粗面结构：基质中的碱性长石（透长石或正长石）微晶近于平行排列，若遇斑晶时，微晶绕过斑晶。交织结构：斜长石微晶呈平行或半平行排列，辉石及磁铁矿分布其中，玻璃质及隐晶质很少见。交织结构表示岩浆冷却不算太快，并具有一定的流动。安山结构：岩石的基质中斜长