岩浆岩岩石学课件

绪论

1观察与事实

●（1）地球上存在大量火山（活火山、死火山、休眠火山〕●（2）.现代火山喷发现代火山喷发●（3）.火山喷溢产物－挥发份、碎屑火山喷发产物－挥发份火山喷发产物－挥发份火山喷发产物－挥发份火山喷发产物－挥发份火山喷发产物－岩浆现代火山喷发现代火山喷发现代火山喷发的实地观测火山锥２地球圈层结构与岩浆起源条件

（1）地球的圈层结构（2）岩浆的起源条件3岩浆岩及其研究意义●（1）岩石类型及其鉴别特征

●（2）岩石系列与组合

●（3）岩石成因

●（4）岩浆作用与构造环境

●（5）火成岩岩石探针与当代地球科学前缘4基本概念●（1〕岩石：天然产出的，由一种或多种矿物或火山玻璃、生物遗骸、胶体组成的固态集合体。●（2）岩浆岩（Magmaticrocks,Igneousrocks）:它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。也可称之为火成岩。或简单地说，由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。●（3）岩石学（Petrology）：是专门研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石的分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因、演化等方面的科学。

a.岩类学：或称描述岩石学或岩相学，它主要是研究岩石的产状、分布、组成、分类、命名等方面的问题。

b.岩理学：又称理论岩石学或成因岩石学，它主要是研究岩石的形成条件及成因等方面的问题。●（4〕岩浆岩岩石学：是研究岩浆的起源、运移、演化、结晶及岩浆岩的组成、结构、构造、产状、分布、分类、命名、共生组合、成因机理及与构造、矿产关系等的一门独立科学。5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、气孔、杏仁构造。●（3）岩浆岩体与围岩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）岩浆岩中没有任何生物遗迹。6关于岩浆的讨论●（1）岩浆的概念岩浆是上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体（熔体）。少数情况下存在有碳酸盐岩浆、金属硫化物及金属氧化物岩浆，后者也称为矿浆。现代火山喷发使我们能够直接观察到岩浆。●（2）岩浆的成份主要成分：硅酸盐以氧化物形式表示SiO2,Al2O3,FeO,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,H2OSiO2=40%～75%挥发份（＜6％）H2O,CO2,CO,N2,SO2,SO3,H2S,HCl,H2F成矿金属元素●（3）岩浆的温度a.观察现代熔岩流的温度通常：700℃～1200℃

基性熔岩：1025℃～1225℃

酸性熔岩：735℃～890℃

一般来说，熔岩流的温度总是比地下深处同成分的、正在结晶的岩浆高，这是因为地下深处的岩浆富含挥发份，挥发份可以使起熔温度和液相线温度明显下降。b.研究地质温度计：某些造岩矿物的形成温度和相变温度可以间接推测研究结晶时的温度。例如：方石英转变为鳞石英：1470℃正长石分解为白榴石和二氧化硅：1170℃普通角闪石暗化：1050℃大气压下黑云母分解、暗化：1050～840℃鳞石英转变为β－石英：870℃棕色角闪石转变为绿色角闪石：750℃β－石英转变为α－石英：575℃c.熔化岩浆岩的方法通过岩浆岩的重熔和再结晶实验，也可得知其大致温度。一个大气压下，玄武岩开始结晶的温度为1235～1160℃

完全结晶是1060℃。一个大气压下，花岗岩的熔点为950±50℃d.玻璃包裹体均一法测温霞石岩中橄榄石均一温度为1220～1290℃辉石均一温度为

1120～1280℃流纹岩中石英均一温度为790～1220℃透长石均一温度为1100～1200℃e.地质温度计及地质压力计热力学、岩石物理化学、实验岩石学资料能斯特分配定律平衡共生矿物共有成分分配函数计算矿物结晶温度二长石温度计、二辉石温度计、钛铁氧化物温度计等●（4）岩浆的粘度

粘度：是液体或半流体流动的难易程度。单位：Pa.S帕斯卡.秒）（相当于20度时水的粘度的1000倍〕。影响粘度的因素：a.

氧化物：SiO2,Al2O3,Cr2O3

的存在使粘度增加，尤其SiO2

。因此，基性岩粘度小，以溢流为主；酸性岩粘度大，多以爆发形式为主。b.

挥发份：其存在将显著降低岩浆粘度。挥发份增加，粘度降低。c.

温度：温度升高，粘度降低。d.

压力：对于不含水的干岩浆，压力升高，粘度增加。对于富水岩浆，较为复杂：

I.压力增加,挥发份溶解度增加,粘度降低;II.压力达到一定值,挥发份饱和,粘度随压力升高而增加.压力粘度饱合点7.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，这一复杂过程，称为岩浆作用。

●侵入地壳之中－侵入作用－侵入岩

●

喷出地表－喷出作用－喷出岩

超基性岩类

超基性岩和超镁铁质岩是两个不同的概念，前者是以SiO2

含量为依据命名的，后者是以富铁镁矿物而命名的，绝大多数超镁铁质岩都是超基性岩。但某些超镁铁质岩如辉石岩、角闪石岩等，其SiO2

应属基性岩的范畴，但它们几乎不含长石，且常与橄榄岩等密切共生，因此一般放入超基性岩类中介绍。种属划分（岩石分类）一、超基性侵入岩类

●代表性岩石：橄榄岩、辉岩等。

●化学成分特点：SiO2

含量很低（<45％)，贫

K2O和

Na2O，而富含FeO和

MgO。

●矿物成分特点：主要是橄榄石、辉石，其次是角闪石，黑云母很少出现，不含或很少含斜长石。常见副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。

●其它特点：颜色深，色率大于75％，比重大，常呈块状构造。（一）常见岩石类型●

1、纯橄榄岩

岩石颜色：

深绿、黄绿、褐绿色。

结构构造：

全自形或他形粒状结构，块状构造。

矿物组成：

几乎全部（90～100％）由橄榄石组成，间或有少量（<10％）的辉石和角闪石。副矿物多为铬铁矿、尖晶石和磁铁矿。

其它特点：

新鲜的纯橄岩少见，通常遭受不同程度的蛇纹石化，若部分蛇纹石化，称蛇纹石化纯橄榄岩；若全部蛇纹石化，则叫蛇纹岩。●

2、橄榄岩

结构：

具细粒－粗粒结构，常呈包含结构和

海绵陨铁结构(明显它形的金属矿物，胶结了自形较高的橄榄石和辉石)。

矿物组成：

主要由橄榄石（40～90％〕和辉石构成，含少量角闪石、黑云母或斜长石。副矿物常为铬铁矿、磁铁矿。

其它特点：

如果岩石中角闪石较多，则可叫角闪橄榄岩。橄榄岩也易遭受次生变化，其中橄榄石变为蛇纹石，辉石和角闪石变为绿泥石等。●

3、辉石岩：

颜色：

浅褐色、暗黑色或灰绿色。

结构：

全自形粒状结构，也可有包含结构或海绵陨铁结构。

矿物组成：

主要由辉石组成，可含少量橄榄石、角闪石及磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿等。●

4、角闪岩：

颜色：

黑色或墨绿色。

矿物组成：

主要由角闪石组成，有时含少量辉石、橄榄石和磁铁矿。

其它：

常呈脉状产出，穿插于其他超基性岩体中。透闪石化纯橄岩二辉橄榄岩透闪石化纯橄岩透闪石化纯橄岩（二）次生变化

●

1、蛇纹石化：

超基性岩中的橄榄石辉石被蛇纹石交代的作用叫蛇纹石化作用。若变化不彻底而尚残留有橄榄石和辉石，则蛇纹石沿花纹状的网形裂隙分布而成蛇纹石超基性岩；若交代强烈，全部变化，则形成蛇纹岩。●

2、碳酸盐化：

当富含CO2

的热液作用于超基性岩时，橄榄石常变成滑石和菱镁矿，有时也伴生有蛇纹石。●

3、绿泥石化：

橄榄石和辉石以及先期形成的蛇纹石均可被绿泥石交代。（三）、产状、分布及有关矿产

●

1、产状（1）阿尔卑斯型超基性侵入岩体

产于褶皱带，岩体呈透镜状、似层状产出，许多岩体呈串珠状沿区域性构造线方向分布，延伸数公里乃至数百公里，因在阿尔卑斯山首先研究之，故称阿尔卑斯型。（2）、层状型超基性－基性侵入杂岩体

常产于地台区，多呈岩盆、岩床产出，一般由似层状橄榄岩和辉长岩构成。（3）玄武岩中的角砾状超基性岩（橄榄岩〕包体

河北张家口、江苏南京、广东海南岛等地有此类橄榄岩包裹体产出。●

2、分布及矿产

分布：

我国已发现该类岩体的出露面积约一万余平方公里，其中西藏日喀则岩体最大，约一千平方公里。我国地槽区以内蒙超基性岩带延伸最长，延续约1400多公里；地台区以康滇地轴的此类岩体延伸最长，南北约170余公里。此外，吉林、宁夏、青海诸省（区）也有产出。矿产：

主要有铂矿、铬铁矿、镍钴矿、钒钛矿、磷灰石等。另外，该类岩石蚀变后可形成石棉、滑石、蛇纹石、金云母、菱镁矿等非金属矿产。二、超基性喷出岩类

●

1、苦橄岩

颜色：

呈淡绿色至黑色。

结构构造：

隐晶质结构、块状构造，有时具气孔或杏仁构造。

矿物组成：

主要由橄榄石（50～70％）和辉石（<40％）组成，可含少量基性斜长石、普通角闪石。副矿物有钛铁矿、磁铁矿、磷灰石等。●

2、玻基纯橄岩

结构构造：

具玻基斑状结构。

矿物成分：

是一种半晶质的纯橄榄岩。斑晶为粗粒橄榄石（唯一的），基质为黑色玻璃质。其中有钛辉石、磁铁矿微晶。

其他：

该种岩石典型产地是苏联西伯利亚麦美奇河一带，所以又称

麦美奇岩，我国浙江天台有产出。玻基纯橄岩●

3、金伯利岩

颜色：

多呈黑、暗绿、绿、灰等，而以绿色常见。

结构构造：

常见斑状结构和角砾状构造。

矿物成分：

在斑状结构中斑晶成分主要是橄榄石、金云母。在角砾状构造中，角砾成分十分复杂，有早期形成的金件利岩、橄榄岩、辉岩破碎而成的岩块，也有来自围岩的岩块，角砾之间的胶结物为金伯利岩浆物质。

基性岩类

一、概述

本类岩石在化学成分上的特点是，SiO2

含量低至中等（45～53％），CaO、Al2O3、FeO、MgO含量较高，尤其是前二者，Na2O和K2O低。岩石主要由辉石和斜长石组成；可含少量橄榄石、角闪石、黑云母、石英、碱性长石。辉石多为单斜辉石（单斜晶系）和紫苏辉石（斜方晶系），斜长石则为基性斜长石。岩石呈深灰色或灰黑色，颜色一般较深，色率35～65，比重较大。（一）常见岩石类型

代表性岩石有辉长岩、辉绿岩等。

●

1.辉长岩和苏长岩由辉石和基性斜长石组成，二者比例近于1：1，可含少量橄榄石。若辉石为单斜辉石就叫

辉长岩；若辉石为紫苏辉石就叫

苏长岩。岩石呈灰黑色，多具中粗粒半自形粒状结构、辉长结构。常见块状构造。有时具有条带构造。此时可称为

条带状辉长岩。辉长岩中的基性斜长石有时呈聚片双晶，双晶纹较宽，有时因次生变化呈灰绿色；辉石多带棕色色调，具近直交的两组解理。含辉石较少而呈浅灰色者叫

浅色辉长岩，含辉石较多而岩石呈灰黑色者叫

暗色辉长岩。含少量橄榄石者叫

橄榄辉长岩。辉长岩

●2.斜长岩几乎全部由斜长石（基性）组成，其含量占90％以上，暗色矿物很少，含量小于10％，主要为辉石、角闪石、橄榄石。岩石具半自形或他形粒状结构。一般为白色、灰色，有时因次生变化（纳黝帘石化）而颜色稍深些。块状构造。它既可呈独立的岩体产出，也可与辉长岩共生，在层状侵入体中常构成“浅色层”。

●3.辉绿岩矿物成分和辉长岩相当，即由辉石和斜长石组成，其不同点是呈细粒结构，或呈辉绿结构。所谓辉绿结构，是由自形－半自形的长条形斜长石（肉眼观察时呈细针状）构成网格状骨架，在骨架空隙中充填着大致等粒的辉石颗粒。岩石常因绿泥石化、钠黝帘石化而呈暗绿色。辉绿岩是一种分布很广的基性侵入岩；常呈岩墙、岩脉、岩床或岩盘产出，它既可以单独产出，也可以同辉长岩、基性喷出岩共生。

●4、碱性辉长岩主要由基性斜长石和辉石构成，但含较多的正长石和少量（<10％）副长石〔多半是霞石〕和碱性暗色矿物〔霓辉石、霓石等）。

●5、其它变种这些变种在矿物成分方面和辉长岩相同，仅以结构区别之，常见者有：

辉长玢岩具斑状与似斑状结构，斑晶为斜长石和辉石，基质具粒状结构或隐晶结构，斑晶和基质成分基本相同。

微晶辉长岩因具细粒结构而得名，常呈脉状产于基性侵入岩体内部或边缘。（二）次生变化

●

辉石的纤闪石化，即辉石被纤维状绿色角闪石（阳起石和透闪石的集合体）所代替；

●辉石的绿泥石化，此时辉石变成绿泥石和碳酸盐，并析出氧化铁。

●基性斜长石则发生钠黝帘石化，即它分解成钠长石、黝帘石和绿帘石的细粒集合体。（三）产状、分布与矿产

基性侵入岩的岩体一般都不大，多呈岩盆、岩床或岩盖、岩墙和岩株产出。基性岩侵入体既可单独产出，也可同超基性侵入岩共生而构成超基性－基性杂岩体。以似层状产出为特点，形成所谓堆积岩。这种层状岩体常具垂直分带性和层理，底部为橄榄岩，中部为辉长岩，顶部为含斜长石较多的辉长岩或闪长岩。这里的所谓层理是指基性侵入岩中的带状构造，或称堆积层理，一般由辉石（下层）和斜长石（上层）构成双层层理单元，这些层理单元在空间上有规律地重复、构成所谓韵律层理。辉长岩在自然界的分布比超基性岩稍微多些，二者分布的地区和范围基本一致。该类岩石的含矿性和超基性侵入岩相同，即含铬、镍、铂、铜、钴、钒、钛等。辉长岩是良好的建筑石料，辉绿岩是理想的铸石材料。二、基性喷出岩类（一）玄武岩

其成分与辉长岩相当，黑色、灰黑色、黑绿色，，细粒至隐晶结构，也可有玻璃质结构和斑状结构，致密块状，气孔和杏仁构造。水下喷发者具枕状构造。

●1、按结构构造的类型划分（1）粒玄岩：具细粒结构，粒度一般是细粒至中粒，可鉴别出辉石、斜长石和橄榄石。有时出现较大的橄榄石斑晶。（2）玄武岩：隐晶质结构，块状构造，偶尔有橄榄石斑晶，肉眼可凭其颜色识别之。（3）杏仁玄武岩：具杏仁构造之玄武岩，杏仁体多由方解石、蛋白石、绿泥石构成。（4）玻璃玄武岩或玄武玻璃：玻璃质岩石。若具球粒，则称球粒玄武岩；若有多量气孔，则称浮岩。

●2、按化学成分和矿物成分的类型划分

（1）钙碱性玄武岩：其特征是SiO2

较高，平均50％，Na2O+K2O<3.5％。矿物成分上为辉石较多，橄榄石无或仅少量，长石偏基性。主要类型有：

拉斑玄武岩具斑状结构，斑晶主要为拉长石和辉石，不含或少含橄榄石。含少量（5～40％）橄榄石斑晶者叫橄榄拉斑玄武岩；若橄榄石斑晶较多（占斑晶的40％以上）则叫苦橄玄武岩或大洋岩。

高铝玄武岩其特征是Al2O3含量高，达16％，分布于岛弧和活动的陆缘地带。

玻基玄武岩斑状结构，基质是玻璃质。

（2）碱性玄武岩：其SiO2

含量略低于钙碱性玄武岩，平均47。81％。碱质含量高，Na2O+K2O平均6.99％。橄榄石含量多，斜长石多偏于中性，可出现碱性长石。其余特征（结构、产状、分布等）和拉斑玄武岩基本相同。（二）细碧岩

是一种特殊类型的基性喷出岩，其特征是富含钠质，Na2O一般达4％以上，矿物成分复杂，含

钠长石、绿帘石、绿泥石、方解石

等。为水下火山喷发产物，故常具枕状构造。它常与角斑岩、石英角斑岩共生而构成所谓细碧－角斑岩建造。成因认识有两种：

●（1）

认为它是海底火山喷发的岩浆直接从海水中吸取钠质以后凝结而成；

●（2）

认为是海底喷发的岩浆熔化富钠沉积岩（岩屑砂岩）后再凝结为细碧岩。（三）关于蛇绿岩组合的简要讨论

蛇绿岩是缝合构造带中的典型岩石组合类型，通常认为它是一种特殊的镁铁质至超镁铁质岩石组合，它不能用作一个岩石名称或填图岩性单元。在一个完整发育的蛇绿岩中，从底部向上岩石类型产出顺序如下：（1）超镁铁质杂岩：由不同比例的方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄榄岩组成；（2）辉长岩质杂岩：通常具堆晶结构；（3）镁铁质席状岩墙杂岩；（4）镁铁质火山杂岩：通常具枕状构造。伴生岩石类型包括：（1）带状燧石岩、薄层页岩和少量灰岩；（2）与纯橄榄岩伴生的豆荚状铬铁矿体；（3）钠质长英质侵入岩和喷出岩。蛇绿岩可以是（剖面）不完全、被肢解的或被变质了的。蛇绿岩不仅可以形成于洋中脊环境，而且还可形成于诸如岛弧、弧前、弧后（边缘海）、小洋盆等多种构造环境中，而真正代表深海洋壳的蛇绿岩在大陆造山带中则极为罕见。

酸性岩类一、概述

●化学成

分本类岩石的特点是SiO2

含量高（>66%）,一般66～78%，属酸性过饱和岩石。碱质

(K2O+Na2O)含量较高，约为7～8％。MgO、FeO、CaO含量低。●矿物成分

特点是大量出现石英（>20%）,钾长石和酸性斜长石也多,约占60%左右,暗色矿物一般小于10%。主要为黑云母及角闪石。颜色浅,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。

●副矿物

较多，有锆石、榍石、独居石、磷灰石、磁铁矿等。二、酸性侵入岩类

以花岗岩和花岗闪长岩为代表。是大陆地壳中分布最广的岩浆岩。（一）、分类命名（二）、常见岩石类型●

1.花岗岩

浅色，一般灰白、肉红色，块状构造，花岗（半自形粒状）结构。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。石英一般大于25％，暗色矿物常小于5％，碱性长石含量（平均约40％）高于斜长石含量（平均约25％）。花岗岩可按暗色矿物种类命名，如黑云母花岗岩、二云母花岗岩、角闪花岗岩等。若暗色矿物<1％，则称白岗岩。●

2.花岗闪长岩

深灰、灰绿色，较花岗岩深一些。同花岗岩比较，石英含量低些，斜长石含量较多，多于钾长石，暗色矿物含量略增高。典型的花岗闪长岩：石英约15％，斜长石>40%，碱性长石<20%，暗色矿物约15％，暗色矿物以角闪石为主。同样可据暗色矿物进一步命名，如黑云母花岗闪长岩、角闪花岗闪长岩等。●

3。碱性花岗岩

主要矿物成分与花岗岩相似，其特征是含有碱性暗色矿物，如霓石、霓辉石、铁锂云母、碱性角闪石等，长石则为碱性长石。●

4。其它变种

花岗斑岩：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－细粒结构。

石英斑岩：斑晶几乎全部为石英的花岗斑岩变种，基质为隐晶质。

斑状花岗岩：

具有似斑状结构的花岗岩。

两个特殊种属：

●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。

●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。（三）、次生变化

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、高岭石化等。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，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，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，钾长石分解形成白云母和石英集合体。（四）、产状、分布和矿产●

1。产状

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。岩体内部岩相带变化明显:

中心（内部）相：岩石结晶较粗，岩性均一，多为块状构造。

边缘相：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。岩石趋向于中性。

过渡相：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。●

2。分布

花岗岩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，花岗岩占该区岩浆岩总面积的95％，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）也广泛出露。

●

3。矿产

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、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。三、酸性喷出岩类●

1。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圆状。暗色矿物常暗化。基质多为隐晶质或玻璃质。●

2。英安岩

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。斜长石斑晶多于正长石。暗色矿物斑晶较少。●

3。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。●

4。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。

（1）黑耀岩：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。岩石含水量<1%.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。

（2）松脂岩：具松脂光泽，呈黑色、红色、褐色、浅黄绿色等。由酸性火山玻璃组成，含水量高，约8％。

（3）珍珠岩：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。

岩浆矿物的结晶作用

自然界岩浆的结晶过程、岩浆岩中矿物共生规律、结构构造以及岩浆岩成因等一系列问题，除与地质条件密切相关外，也服从一定的物理化学原理。

喷出岩和大多数侵入岩是在地表或离地表不远的地表浅部形成的，所以在低压下硅酸盐系统相平衡的实验研究对理解岩浆矿物结晶作用具有重大意义。第一节一元系相图及其岩石学意义一元系是指研究对象只有一种纯物质，即独立组分数C＝1。在此只介绍石英的相图。石英（SiO2）的相图及其岩石学意义:

1、相图特点

L为熔体；Cr为方石英；Tr为磷石英；α-Q为α石英；β-Q为β石英；TC为柯石英。

2、岩石学意义

●（1）磷石英（Tr）、方石英在低压高温下稳定，侵入岩中不出现，仅见于火山岩中，有时准稳态见于低温环境中，是低压的指示矿物。

●（2）α石英和β石英：酸性火山岩和超浅成岩中常见β石英假象，因为这种岩浆温度高，在地下压力较大的情况下，石英首先结晶，形成高温β石英；而同种成分的侵入岩则温度较低，且石英是最晚期结晶的产物，因此为α石英。

●（3）柯石英是高压环境的指示矿物。第二节二元系相图及其岩石学意义一、Ab－An系统

这是一个固态无限混溶相图。固态溶液又称固溶体，它的特点是，两个端元组分可以任意比例混合，组成固体的均一相。如斜长石系列，橄榄石系列。

1、相图特点：固相区，液相区，固液共存区，固相线，液相线。●（1）双变面：在液相区，自由度F＝C－P＋1＝2－1＋1＝2，即温度与组成可以任意改变。因此，也叫双变量区或双变面。

●（2）单变线：固、液两相处于平衡状态，F＝2－2＋1＝1，即温度与组成只有一个可以独立改变，而另一个只能随之作相应的改变，才能维持固、液两相平衡。因此，也叫单变平衡曲线或单变线。

●（3）杠杆原理2、结晶过程

●（1）平衡结晶过程

●（2）分离结晶作用：分离结晶作用的影响表现为：

a.延长结晶作用的过程；

b.残余液相中更加富钠（Ab）；

c.降低结晶作用的终结温度。

3、熔融作用在熔融过程的某一个温度上，熔浆的组分比较富钠（Ab），而难熔的固相残余物比较富An，温度越高，熔浆中越富An。因此，固相组分越富An，起始熔融的温度越高。4、水压对相图的影响5、岩石学意义

●（1）富钠组分的熔浆可以通过两种方式形成，一是比较富An矿物集合体的部分熔融；二是比较富An组分熔浆的分离结晶作用。

●（2）环带结构的形成①水压的影响：正环带（不平衡结晶）；反环带（水压增大）；韵律环带（水压波动）。

②岩浆的冷却速度和过冷度也是形成环带的重要因素。a.非常缓慢冷却－无环带；b.较快速冷却－正环带；c.快速冷却，由于大量固相的晶出放出较多的相变焓，致使岩浆温度回升－形成反环带；d.极快速冷却－无环带。

二、Or－Ab系统

1、相图特点

●(1)Af碱性长石区●(2)Orss固熔体＋Abss固熔体共存区，固熔体分离曲线（不混熔曲线）●(3)Or具有不一致熔融性质：即首先晶出另一种矿物，然后晶出矿物与熔浆反应再生成该矿物，如在靠近Or一端，随温度下降首先晶出白榴石（Lc），然后Lc与熔浆反应再生成Or

●(4)最低点M：M点是固相线与液相线的交点，它将相图分为两个部分，这两个部分各自与Ab-An系统类似。在M点处是两相平衡（液相＋Af碱性长石）。有的文献中把最低点M作为结晶作用终结时的温度和组成，或者被描述成起始熔浆的组成一定为最低点的组成，这是错误的。M点两旁的两个部分与Ab-An系统一样，结晶作用进行时，固相与液相的组成均向着M点的方向变化，但液相组成不一定都终结于M点，通常情况下，在没有达到M点时，结晶作用就终止了2、结晶过程3、水压的影响：随PH2O加大●(1)Lc结晶区大大缩小，当PH2O>2.5Kb时，Lc结晶区消失，Or变为一致熔融性质。因此，深成岩中不出现Lc●(2)液相线和固相线温度大大降低，M点向Ab一端移动●(3)PH2O对不混熔线影响小，PH2O升高，曲线略有上升●(4)当PH2O>3.6Kb时，固相线与不混熔曲线相交切，系统由“具最低点的固熔体体系”转变为“具共结点的固熔体体系”,“最低点M”转变为“共结点E”，共结点E为三相共存（液相＋Orss＋Abss），为不变平衡4、熔融作用●(1)PH2O<3.6Kb，为具最低点的固熔体体系，熔融过程与Ab－An体系相同●(2)PH2O>3.6Kb后，为具共结点的固熔体体系，其熔融过程不一样，以上图为例，凡是组成点位于MN之间的岩石，其起始熔融的温度是一定的，即达TE时起熔，起始熔浆的组成也是固定的，即相当于共结点E的组成●(3)而成分点位于AbM’和N’Or之间的碱性长石集合体，其熔融过程与Ab－An体系类似5、岩石学意义在喷出与浅成条件下形成的碱性长石温度高，常常只有一种碱性长石存在；而在深成条件下碱性长石形成的温度低，常常有富Or与富Ab两种碱性长石共生三、Di－An（透辉石－钙长石）系统

该系统相当于简化的基性岩浆（玄武质岩浆体系）。

1、相图特点：

●（1）分区：L；Di+L;An+L;Di+An

●（2）共结点：三相共存，F＝2－3＋1＝0；为不变点，温度与组成都不能变，直到结晶结束，熔浆耗尽。

●（3）共结比：58:42＝Di:An2、结晶过程：

●（1）X1点→辉长结构●（2）X2点→煌斑结构●（1）X3点→辉绿结构－间粒结构－间粒间隐结构－间隐结构

3、熔融过程：

4、水压的影响：水压升高，液相线温度降低，共结点向An方向移动。5、岩石学意义：

●（1）假设PH2O＝1～2kb，相当于6～7km的中深成相，其共结比为Di:An≈50:50，玄武质岩浆的成分大体与此类似，如X点。因此，侵入条件下：辉长结构；喷出条件下：辉绿、间粒、间隐等。从而可以解释基性深成岩与喷出岩尽管成分相似，但结构不同。●（2）中深成条件下，PH2O发生脉动式波动，则其共结比变化于40～60之间，对于An=50%的辉长岩来说，将造成一时Py大量晶出，一时An大量晶出，形成典型的韵律式层理。

●（3）在结晶过程中，如果PH2O增加，则液相线下降→已晶出Py、Pl熔蚀；若PH2O下降，则液相线上升，导致结晶作用加速进行。●（4）即使是含暗色矿物大于90％的超镁铁质岩，开始熔融时，首先熔融出的应是低共熔成分熔浆→玄武岩浆。只有熔融程度很高时，才能形成超镁铁质熔浆。四、Di－Ab（透辉石－钠长石）系统

该系统相当于简化的花岗岩（酸性岩浆）－流纹质岩浆体系。

1、相图特点：

●（1）分区：L；Di+L;Ab+L;Di+Ab

●（2）共结点：三相共存，F＝2－3＋1＝0；为不变点，温度与组成都不能变，直到结晶结束，熔浆耗尽。

●（3）共结比：4:96＝Di:Ab2、结晶过程：

●（1）X1点●（2）X2点●（1）X3点

3、熔融过程：4、岩石学意义：

●（1）E点的位置解释了为什么酸性岩中暗色矿物量虽少，但常结晶较早，自形较好。●（2）酸性岩中暗色矿物少，并且暗色矿物与浅色矿物有一定比例，色率<10％。

●（3）大陆地壳升温熔融，首先熔出的应是花岗岩浆，因为花岗岩浆基本符合共结比，所以花岗岩分布于大陆地壳上。●（4）细碧岩的非岩浆成因说：细碧岩由钠长石＋绿泥石＋绿帘石等组成，常具间片结构，Ab自形程度高，它的粒间充填有绿泥石、绿帘石、辉石等。说明Ab首先结晶，细碧岩中Di、Ab各占一半，说明Ab不是直接从岩浆中结晶出来的。五、Lc－SiO2（白榴石－石英）系统

该系统相当于简化的碱性岩浆体系，属典型的二元近结系。

1、相图特点：

●（1）分区：Lc+L；L;Cr+L;Tr+L;Lc+Or;Or+L;Or+Tr

●（2）共结点E：三相共存，F＝2－3＋1＝0；为不变点，温度与组成都不能变，直到结晶结束，熔浆耗尽。

●（3）近结点R：也叫转熔点或分解熔融点。它是指体系中两端元组分之间，能形成分解熔融化合物，也叫不稳定化合物。这种化合物没有真正的熔点，而是在分解熔融点（近结点）分解为液相和另一种化合物，而且分解出来的液相和固相组成不一致。

KAlSi2O6(Lc)+SiO2KAlSi3O8(Or)2、结晶过程：

●（1）X1点、X2点、X3点、X4点、X5点、X6点、X7点

●（2）X1点的结晶作用→最终产物为Lc+Or

●（3）X2点的结晶作用→最终产物为Or

●（4）X3点的结晶作用→最终产物为Or+Q

3、熔融过程：●（1）Lc～Or之间的成分点（包括Or点），应在R点起熔

●（2）Or～SiO2之间的成分点，应在E点起熔

4、岩石学意义：

如果发生分离结晶作用，则可产生几个重要结果：●（1）SiO2不饱合的岩浆可以产生SiO2轻度过饱合的岩浆。●（2）分离结晶作用将使岩浆结晶作用终止的温度降低。

●（3）带Or反应边的Lc斑晶可与SiO2轻度过饱合的基质或含石英的基质共生。●（4）在高于近结点温度时，SiO2轻度过饱合的岩浆，突然快速结晶，则无反应边的Lc可与SiO2轻度过饱合的基质共生。六、Ne－SiO2（霞石－石英）系统

该系统是带有一致熔融化合物（Ab）的二元共结系。它可以看作由两个二元系（Ne－Ab,Ab－Q）联合而成，它们之间存在反应关系：

NaAlSi2O4+2SiO2NaAlSi3O8(Ne)(L)(Ab)

1、相图特点：

●（1）分区：Cag(三斜霞石)；Cag+Ne;Ne;Cag+L;Ne+L;L;Ab+L；Cr+L;Tr+L;Ab+Tr

●（2）共结点E1，E2；近结点R

●（3）热坝（热堤），Mab为热堤。2、结晶过程：

X点的结晶作用：随温度下降，达1点时，开始晶出三斜霞石（Cag），Cag不断晶出，液相成分沿12变化。达2点时，开始晶出Ne，为三相共存的不变平衡，Cag将转变为Ne，直到Cag全部消失。温度继续下降，Ne不断晶出，液相成分沿2E1变化，固相成分Ne沿2”3变化，达E1点时，Ne和Ab同时晶出，为三相不变平衡，直到液相耗尽，结晶结束。温度进一步下降，Ne沿34变化。3、熔融过程：●（1）Ne～W之间的成分点（包括W点），应在R点起熔

●（2）W～Ab之间的成分点，应在E1点起熔

●（3）Ab～Tr之间的成分点，应在E2点起熔

4、岩石学意义：

●（1）Ne不能与Q共生，不能从SiO2饱合的岩浆中首先晶出。也不能与SiO2饱合的岩浆共生。出现Ne是岩浆SiO2不饱合的标志之一。●（2）SiO2不饱合的岩浆的结晶分离作用不能产生出SiO2饱合的岩浆。

●（3）由于E1靠近Ab，所以强碱性岩中Ne常呈斑晶或结晶早于Ab。●（4）对于含Lc的钾质强碱性岩系列来说，其成员中可以包括SiO2轻度过饱合的岩石；而对于有Ne的钠质强碱性岩系列来说，是不能包括有SiO2饱合的岩石的。七、Fo－Fa（镁橄榄石－铁橄榄石）系统

该系统是一个连续固溶体系列。与Ab－An系统相似。Fa是低温的端元组成，早期晶出的Ol是富Fo的，即富Mg的，正常的环带从中心到边缘逐渐富Fa，即富Fe。分离结晶作用将导致残余岩浆富Fe。八、Fo－Q（镁橄榄石－石英）系统

1、相图特点：

●（1）这是二元近结系，与Lc－SiO2

系统相似。

●（2）En为不一致熔融产物，其反应式为：Fo+Q=2En

●（3）R为近结点，E为共结点。结晶作用过程可以参照Lc－SiO2系统进行分析。2、岩石学意义：

●（1）Fo与Q不能平衡共生，当岩石中见到Fo与Q共存时，Fo周围必有En反应边。●（2）Fo可以在SiO2轻微过饱和的岩浆中首先晶出；若快速结晶，Fo斑晶可以与SiO2轻度过饱和的基质共生。

●（3）只根据Fo斑晶的出现是不能判断岩浆SiO2饱和程度的。●（4）在分离结晶的条件下，从一个SiO2不饱合的岩浆可以演化出SiO2饱和或轻微过饱和的岩浆来。九、Fa－Q（铁橄榄石－石英）系统

这是一个二元共结系，它与Fo－Q系统完全不同，没有相当于En的中间化合物，Fa与Q可以平衡共生。自然界流纹岩中发现过Fa与Q的斑晶共生，富Fe的基性岩中也发现过Fa与Q的共生。

八、典型三元相系的解析

（一）Di－Ab－An系统

●1、相图特点

a.Di－Ab、Di－An为二元低共熔系，Ab－An为斜长石固溶体系。

b.相图中包括透辉石（Di）与斜长石（Pl）两个初晶面，它们的交线为低共熔线E1E2。

c.由于Pl为固溶体，在晶出过程中随温度之下降而不断改变其组成，因此，为区别于一般的低共熔线而称作同结线。●2、结晶过程

a.原始熔浆成分点P（位于透辉石初晶区）当温度下降到Di初晶面上时，Di首先晶出。连接Di与P点，并延长之，与e1e2相交于P1点，随着温度的下降，不断晶出Di，而熔浆成分则沿PP1线向P1点变化，当到达P1点时，Pl开始晶出，此时晶出的斜长石组成相当于Ab－An二元系展开图上的P1点。温度继续下降，液相组成沿同结线e2e1向e1方向变化，Di与Pl同时晶出，当到达P2点时，液相中所含Ab与An的量比相当于P2”点，而晶出的斜长石固溶体的组成则相当于P2’点。温度继续下降，液相组成变化到P3（所含的Ab与An的量相当于P3“），晶出的斜长石组成相当于P3‘点,即与原始熔浆成分中所含Ab与An的量相一致。此时，P点位于相三角形△P3P3’Di的P3’Di边上，说明液相至此已全部耗尽，结晶结束。

b.原始熔浆成分点N（位于斜长石初晶区）当温度下降到Pl初晶面上时，Pl首先晶出。温度继续下降，斜长石不断晶出，当液相中所含Ab与An之组成为N1”点时，晶出的斜长石成分变化到N1’，连接N1‘’与N点并延长之，与DiN1”连线相交于N1点，N1点就是此时的液相组成点。随着斜长石的不断晶出，液相中所含Ab与An之组成变化到N2”点时，晶出的斜长石成分变化到N2’点，连接N2‘’与N点并延长之，与DiN2”连线相交于同结线上的N2点，N2点就是此时的液相组成点。从N2点开始，沿同结线Di与Pl同时晶出，当液相组成到达N3点时，则熔浆耗尽，结晶结束。3、岩石学意义：

●（1）该体系可看着简化的辉长岩类－闪长岩类岩石系列。

SiO2=50的线大致相当于辉长岩类，55线相当于闪长岩类，60线相当于石英闪长岩类，65线相当于花岗闪长岩类。若Di代表暗色矿物，Pl代表浅色矿物，按一般规律，上述岩石的色率分别为：基性岩40－70％，中性岩30－40％，酸性岩10％。因此，上述岩石的成分点大体集中在e1e2同结线附近，具近低共熔熔浆的特征。从而解释了自然界中基性岩→中性岩→酸性岩的共生规律，及岩浆演化规律。

●（2）据图可推测：相当于橄榄岩的上地幔部分熔融，可产生玄武质岩浆；相当于辉长岩的下地壳部分熔融，可产生出安山质岩浆；相当于闪长岩的地壳部分熔融，可产生花岗岩质岩浆。

●（3）从酸性岩中是不能产生基性岩浆的。一般来说，玄武岩浆不能导源于地壳；上地幔岩石的部分熔融不能产生中酸性成分的岩浆。

岩浆岩的产状和相

岩浆岩的产状：主要是指岩体的形态、大小，和围岩的接触关系，形成时所处的构造环境，以及上升及活动方式等等。

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。一、火山岩的产状和相（一）、火山岩的产状

●

1.火山喷发方式火山岩的产状主要与岩浆上升到达地表的方式有关.

(1).熔透式喷发:

岩浆上升时,因过热和高度化学能,将其顶部围岩熔透,岩浆即溢出地表而成为喷出岩.又称面式喷发.

(2).裂隙式喷发:

岩浆沿一个方向的大断裂(裂隙)或断裂群上升,喷出地表.

(3).中心式喷发:

岩浆沿颈状管道的一种喷发.喷发通道在平面上呈点状,又称点式喷发.其特点是形成火山锥.

a.碎屑锥:以爆发产物为主,火山碎屑物质常>95%.

b.熔岩锥:

以溢流产物为主,火山碎屑物质常<10%.

c.混合锥:

火山碎屑物与熔岩互层组成的火山锥.为喷发和溢流交替出现的火山活动产物.碎屑锥熔岩锥群熔岩锥群混合锥复合锥示意图火山喷发与火山锥火山喷发灰云火山喷发灰云火山锥与火山喷发灰云火山喷发灰云火山喷发灰云

破火山口:

是指经过破坏的火山洼陷.其成因有三:(1).侵蚀破火山口:

是火山口被侵蚀加大的结果.(2).爆发破火山口:

是火山强烈爆发、崩毁了火山口上部大量岩石而形成。大者称爆发洼地。(3).崩塌破火山口:

是由于岩浆物质大量喷发后,岩浆房空虚,而火山口附近上覆物质增多,因支撑不住而崩塌沉陷形成的火山构造.坍塌破火山口坍塌破火山口坍塌破火山口侵蚀（坍塌？）破