05：岩浆岩的结构构造

第五章岩浆岩的结构构造第一节岩浆岩的结构第二节矿物结晶顺序的确定第三节岩浆岩的构造第一节岩浆岩的结构

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、自形程度和矿物间的相互关系。岩浆岩结构类型划分主要依据矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物间的相互关系来划分。

依据岩石中结晶质部分和非结晶质部分(玻璃)的比例，可将岩浆岩结构分为全晶质结构、玻璃质结构和半晶质结构三大类：一、岩浆岩的结晶程度(1)结晶程度全晶质结构：岩石全部由已结晶的矿物组成。这是岩浆在温度下降较缓慢的条件下从容结晶而形成的，多见于侵入岩中。(1)结晶程度

玻璃质结构：几乎全部由未结晶的火山玻璃组成。这是岩浆在温度快速下降条件下，岩浆中各种组份来不及结晶而形成玻璃质。主要出现在酸性喷出岩和浅成、超浅成侵入岩体边部。(1)结晶程度半晶质结构：岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。多见于喷出岩中及部分浅成、超浅成侵人体边部。(1)结晶程度玻璃质是岩浆快速冷却结晶的，其中原子的排列处于完全无序的状态，具很高的自由能，因此玻璃质是一种十分不稳定的固态物质，随着地质时代的增长和/或挥发组分、温度和压力的参与，将逐渐转变为稳定态的结晶质，这一过程称为脱玻化作用。初期，生成一些颗粒极细的雏晶，雏晶的形态各异，有球雏晶、串珠雏晶、针雏晶、发雏晶及羽雏晶等（图3-1）。进一步可形成微晶（Microlites

）。脱玻化作用还可形成霏细结构和球粒结构，前者岩石主要由极细的、它形长英质矿物颗粒的集合体组成，颗粒之间的界线模糊。后者长英质矿物形成放射状的球形的集合体，在正交偏光下呈十字消光（图3-1）。

(1)结晶程度岩浆快速冷却除了结晶成玻璃外，也可以形成与脱玻化类似的微晶结构、霏细结构和球粒等结构，他们统称为隐晶质结构(Crypto－cryatallinetexture)，颗粒一般小于0.02mm,肉眼不能辨认矿物颗粒。汪深101井，3090.18

m，球粒结构，球粒流纹岩，PIC0183，正交偏光(×10)汪905井，3107.01

m，轴粒结构，轴粒流纹岩，PIC0232，单偏光(×4)

宋深3井，3045.48m

，霏细结构，流纹岩，PIC0100，正交偏光(×4)(1)结晶程度如果借助于显微镜能够辨认矿物类型者称为显微晶质,反之，称为显微隐晶.岩浆快速冷却还可以形成骸晶,是一种只有外形轮廓，内部尚未结晶的晶体，也称为中空骸晶。

根据肉眼观察，首先区分出显晶质结构和隐晶质结构两大类。显晶质结构是指在肉眼观察时，基本上能分辨矿物颗粒者。隐晶质结构是指矿物颗粒很细，肉眼无法分辨出颗粒者。隐晶质结构的岩石外貌致密，肉眼下有时不易与玻璃质岩区别，但隐晶质没有玻璃质的玻璃光泽及贝壳状断口。二、岩石中矿物的颗粒大小1)矿物颗粒绝对大小显晶质结构者又进一步据矿物颗粒的粒径大小分为以下粒级：粗粒结构，d>5mm中粒结构，d=2-5mm细粒结构，d=0.2-2mm1)矿物颗粒绝对大小1)矿物颗粒绝对大小晶粒粒径<0.2mm者，称为微粒结构（Microgranulartexture），粒径<0.02mm者为隐晶质；而颗粒很大，粒径大于1Cm的矿物，可称为巨晶，大于3Cm称伟晶。颗粒大小指的是岩石中最主要矿物的一般大小。在标本及薄片中进行粒度测量时，要选择同一种主要矿物来测量，多以长石作标准。2)矿物颗粒的相对大小等粒结构(Equigranulartexture):岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。2)矿物颗粒的相对大小不等粒结构(Inequigranulartexture）:岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。2)矿物颗粒的相对大小斑状结构（Porphyritictexture）：岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的及不结晶的玻璃质称为基质。其间没有中等大小的颗粒，可与不等粒结构相区别。2)矿物颗粒的相对大小似斑状结构（Porphyaceoustexture）：岩石也是由两群大小不同的矿物颗粒组成，但基质为显晶质。2)矿物颗粒的相对大小斑状结构与似斑状结构并不总是能够清楚区分，因此，多数欧美国家将似斑状结构与斑状结构视为同义语。在我国，一般以肉眼鉴定为准。2)矿物颗粒的相对大小斑状结构是浅成岩和喷出岩的重要结构类型，斑晶和基质形成于不同的世代，斑晶一般是在深处（岩浆房）或上升过程中晶出的，而基质是在地表快速冷凝的条件下固结的。在玄武岩中有时可结晶出粒度很大的辉石、歪长石等巨晶，它们的结晶深度大，可达数十Km。在地下深处生成的斑晶上升到地表或浅处时，由于物化条件发生了较大的变化，例如压力降低使一些固相的熔点降低，岩浆在地表氧化，温度一度升高等，会造成早已结晶的斑晶熔蚀，形成斑晶的熔蚀结构（Resorptiontexture，图3-3左）。2)矿物颗粒的相对大小此外，对于含挥发分的斑晶（角闪石、黑云母等），常因低压、高温氧化、脱水等原因，在斑晶的边部出现不透明的边缘，称之为暗化边结构（图3-3右）。暗化边是由这些矿物的边缘脱水、氧化后形成的极细粒的磁铁矿及高温无水的透长石、白榴石、橄榄石、辉石等集合体组成的。暗化边结构的存在变表明，角闪石及黑云母等矿物，在地表压力的条件下是不稳定的，因此，一般不出现于火山岩的基质之中。如果在基质中出现未暗化的角闪石、黑云母微晶，一般为侵入的次火山岩或浅成岩。根据全晶质岩石中矿物的自形程度可分为：

1）自形粒状结构：主要由自形晶组成的结构。

2）它形粒状结构：主要由他形晶组成的结构。

3）半自形粒状结构：

主要由半自形晶构成的结构。另外，根据矿物的晶体形态，还可以分为：粒状结构、柱状、片状结构、板状结构；纤维状结构、针状结构、放射状结构。3.根据矿物的自形程度岩石中矿物的自形程度自形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒，基本上能按自已的结晶习性，发育成被规则的晶面所包围的晶体—自形晶。这种结构说明岩浆中矿物结晶中心少，结晶时间长，有足够的空间，或者矿物结晶能力强。岩石中矿物的自形程度它形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒多呈不规则的形态—它形晶，找不到完整规则的晶面。这种结构是结晶中心较多，矿物颗粒几乎同时结晶，没有足够的结晶时间和空间的条件下形成的。岩石中矿物的自形程度半自形粒状结构：组成岩石的矿物颗粒，按结晶习性发育一部分规则的晶面，而其它的晶面发育不好，而呈不规则的形态，称为半自形晶。岩石中不排除有少数的自形晶和它形晶颗粒。这种结构的形成条件界于自形和它形之间，是深成岩中常见的结构。4.岩石中矿物颗粒间的相互关系根据组成岩石颗粒的相互关系，包括矿物之间的相互关系和矿物与火山玻璃及隐晶质之间的相互关系，结合矿物颗粒的形态特点，可以分出一系列结构类型。矿物之间的相互关系a.条纹结构：钾长石和钠长石有规律地交生称为条纹结构。具条纹结构的长石，叫条纹长石。条纹结构有正条纹结构和反条纹结构之分。前者指条纹长石中钾长石为主晶而钠长石为含量低的客晶呈条纹分布于钾长石之中。反之，则称为反条纹结构。b.环带结构较常见于一些固溶体系列的矿物中，以斜长石最常见。固溶体矿物从中心向边缘具有不同的端元组成而形成环带，镜下显示不同的消光位。可出现An分子由中心向边缘递减的正环带，也可出现反向变化的反环带及交替变化的韵律环带。此外，辉石、钾长石也能出现环带结构。c.包含结构在较大的矿物颗粒中包含有许多较小的另一种矿物颗粒，称为包含结构或嵌晶结构。在该结构中被包裹的矿物结晶较早，而包裹它的矿物结晶较晚，可作为分析岩浆中矿物结晶顺序的证据。d.填隙(间)结构是指浅成相或喷出相火山岩基质中，由辉石等暗色矿物以及隐晶质、玻璃质充填于微晶斜长石粒间空隙形成的结构。充填物均为粒状矿物时称间粒结构，充填物为隐晶质-玻璃质称间隐结构，二者的过渡类型称间粒间隐结构。e.反应边结构早生成的矿物或捕掳晶，与岩浆发生反应，当反应不彻底时，环绕早生成矿物形成一个新矿物边，叫反应边结构。常见的反应边结构有橄榄石外围具辉石反应边，辉石外围又具角闪石、黑云母反应边。f.蠕虫结构许多细小的形似蠕虫状或指状的石英穿插生长在长石中，其中石英的消光位一致，称为蠕虫结构。蠕虫结构可以由固溶体分离形成，也可以是斜长石交代钾长石，使多余的SiO2析出，生成蠕虫状石英，被包裹于斜长石中。结构是岩石形成时热力学条件的表现形式。5.岩浆岩的结构与岩浆冷凝条件的关系

岩浆岩的结构特征受诸多因素影响，其内因是岩浆本身的特点，其外因是岩浆结晶时的物理化学条件，尤其是岩浆冷却的状态。由于冷却情况不同，形成了不同的结构。

5.岩浆岩的结构与岩浆冷凝条件的关系1）岩浆在地壳深部，冷却缓慢情况下：晶体生长速度大，而结晶中心却较少。因此，围绕少数结晶中心，晶体迅速生长，形成较大的晶体，构成粗粒结构。

2）岩浆在地壳浅部，冷却较快的情况下：形成结晶中心很多，而晶体生长速度相对较慢，围绕大量结晶中心形成大量的细小晶体，构成细粒结构。

3）岩浆喷出地表或很近地表，在冷却很快条件下：结晶中心及晶体生长速度均已大为减弱，但结晶中心仍较多，而晶体生长速度接近于零，所以，形成微晶、隐晶结构。

4）冷却极快的情况下：几乎不形成结晶中心，更谈不上晶体生长，因而形成玻璃质结构。

岩浆岩中矿物结晶顺序的确定，是岩石成因研究的重要内容之一。影响矿物结晶顺序的因素比较复杂。一般说来，结构特征可以提供矿物生成顺序的重要信息。第二节矿物结晶顺序的确定一、根据结构特征确定结晶顺序的原则

根据结构确定矿物结晶顺序，最普遍的法则是空间法则——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。

一、根据结构特征确定结晶顺序的原则

但是不同的矿物决不会有相同的结晶能力，岩石形成的外界条件也是千差万别的，矿物的结晶中心也不可能一样。因此这样一个空间法则的运用，就会遇到不少问题，应用这法则时应注意：矿物颗粒的相对自形程度，矿物间的相互包裹关系、矿物晶体大小。

自形程度高的一般析出较早，自形程度低的析出较晚。这一原则不能机械套用。因为：①自形性不能说明各个矿物开始结晶的顺序，它只能局部说明各矿物结晶结束的顺序；②物自形程度往往还决定于自身结晶能力的大小，例如伟晶岩中的黑电气石，由于结晶能力强，虽然它结晶晚于长石，但晶形却比长石完整；③薄片中观察的仅是矿物的一个方向的切面，同一个矿物由于切面方向不同，形状可以变化很大。

1．矿物颗粒的相对自形程度

通常认为被包裹的矿物一般早于包裹它的矿物。但应用这一原则也需谨慎，例如，分解成因的正条纹长石，其中钠长石条纹被包裹于钾长石之中，但实际上它们生成并无先后，而是固溶体分解同时形成的。又如文象结构中的石英，也被包于钾长石之中，但却是同时共结生成的。此外，还要注意次生交代情况，有些次生交代矿物(如绢云母、绿帘石交代长石)在薄片中看起来好象被包于原生的矿物之中，实质上是后期交代矿物。

2．矿物间的相互包裹关系

在常见的斑状结构中，大晶体的斑晶一般先结晶，而小晶体的基质常常后结晶。但对一些似斑状结构则不适用，斑晶常与基质同时结晶。而对交代斑晶常常相反，例如某些有钾长石化的具似斑状结构花岗岩中，较大的钾长石斑晶，往往是后期钾长石化的交代产物。所以，这条原则也不完全可靠。3.矿物晶体大小

1922年鲍文模拟玄武岩熔浆结晶作用，结合岩石观察，从中总结出岩浆岩生成的一般规律一鲍文反应系列。它适用于某些玄武岩浆的结晶作用。近年来，已有干的及富含挥发份的不同体系熔浆高压实验的结果发表，岩浆岩的生成顺序也得到了新的资料及借鉴。所有这些实验结果都符合能量法则，即同一成分体系中，从岩浆中消耗能量最小的矿物最先结晶出来。二、确定结晶顺序时实验岩石研究结果的应用

在应用实验结果时，要注意研究的岩石与选择参考的体系成分是否一致，实验的条件与岩石形成的条件是否相对应，以及矿物结晶的动力学因素的效应筹等。只有将结构特征与实验研究结果、地质产状等因素综合考虑，才能得到矿物结晶顺序的比较可靠的结果。二、确定结晶顺序时实验岩石研究结果的应用第三节岩浆岩的构造

岩浆岩的构造是指岩浆岩中不同矿物集合体之间，或矿物集合体与其它组分之间的排列方式及充填方式所表现出来的特征。1、反映岩浆运动状态的构造（1）块状构造是侵入岩中较常见的构造，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。（2）流动构造岩浆在流动过程中所产生的构造，主要包括流线构造(linearflowstructure)和流面构造(planarflowstructure)两种。前者是长形矿物(如角闪石)及包体沿长轴定向排列，一般平行岩浆流动方向；后者系片状（云母等）、板状矿物（如长石）及扁平状包体呈层状、带状排列。利用流动构造可以推