巖石學(xué)課件11

1、巖漿巖巖石學(xué)巖漿巖巖石學(xué)西北大學(xué)地質(zhì)系西北大學(xué)地質(zhì)系賴紹聰賴紹聰2005年年4月月第十一章第十一章 巖漿礦物的結(jié)晶作用巖漿礦物的結(jié)晶作用 自然界巖漿的結(jié)晶過程、巖漿巖中礦物共生規(guī)律、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及巖漿巖成因自然界巖漿的結(jié)晶過程、巖漿巖中礦物共生規(guī)律、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及巖漿巖成因等一系列問題，除與地質(zhì)條件密切相關(guān)外，也服從一定的物理化學(xué)原理。等一系列問題，除與地質(zhì)條件密切相關(guān)外，也服從一定的物理化學(xué)原理。 噴出巖和大多數(shù)侵入巖是在地表或離地表不遠(yuǎn)的地表淺部形成的，所以在低噴出巖和大多數(shù)侵入巖是在地表或離地表不遠(yuǎn)的地表淺部形成的，所以在低壓下硅酸鹽系統(tǒng)相平衡的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)理解巖漿礦物結(jié)晶作用具有重大意義。壓

2、下硅酸鹽系統(tǒng)相平衡的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)理解巖漿礦物結(jié)晶作用具有重大意義。第一節(jié)第一節(jié) 一元系相圖及其巖石學(xué)意義一元系相圖及其巖石學(xué)意義 一元系是指研究對(duì)象只有一種純物質(zhì)，即獨(dú)立組分?jǐn)?shù)一元系是指研究對(duì)象只有一種純物質(zhì)，即獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C1。在此只介紹石在此只介紹石英的相圖。英的相圖。 石英（石英（SiO2）的相圖及其巖石學(xué)意義的相圖及其巖石學(xué)意義: 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn) L為熔體；為熔體；Cr為方石英；為方石英；Tr為磷石英；為磷石英； -Q為為石英；石英； -Q為為 石英；石英；TC為柯石英。為柯石英。 2、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義 （1）磷石英（）磷石英（Tr）、）、方石英在低壓高方石英在低壓高溫下穩(wěn)定

3、，侵入巖中不出現(xiàn)，僅見于火山溫下穩(wěn)定，侵入巖中不出現(xiàn)，僅見于火山巖中，有時(shí)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)見于低溫環(huán)境中，是低巖中，有時(shí)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)見于低溫環(huán)境中，是低壓的指示礦物。壓的指示礦物。 （2）石英和石英和石英：酸性火山巖和超石英：酸性火山巖和超淺成巖中常見淺成巖中常見石英假象，因?yàn)檫@種巖漿溫石英假象，因?yàn)檫@種巖漿溫度高，在地下壓力較大的情況下，石英首度高，在地下壓力較大的情況下，石英首先結(jié)晶，形成高溫先結(jié)晶，形成高溫石英；而同種成分的侵石英；而同種成分的侵入巖則溫度較低，且石英是最晚期結(jié)晶的入巖則溫度較低，且石英是最晚期結(jié)晶的產(chǎn)物，因此為產(chǎn)物，因此為石英石英。 （3）柯石英是高壓環(huán)境的指示礦物）柯石英是高壓環(huán)境的

4、指示礦物。第二節(jié)第二節(jié) 二元系相圖及其巖石學(xué)意義二元系相圖及其巖石學(xué)意義一、一、AbAn系統(tǒng)系統(tǒng) 這是一個(gè)固態(tài)無限混溶相圖。固態(tài)溶液又稱固溶體，它的特點(diǎn)是，兩個(gè)端這是一個(gè)固態(tài)無限混溶相圖。固態(tài)溶液又稱固溶體，它的特點(diǎn)是，兩個(gè)端元組分可以任意比例混合，組成固體的均一相。如斜長(zhǎng)石系列，橄欖石系列。元組分可以任意比例混合，組成固體的均一相。如斜長(zhǎng)石系列，橄欖石系列。 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn)：固相區(qū)，液相區(qū)，固液共存區(qū)，固相線，液相線。固相區(qū)，液相區(qū)，固液共存區(qū)，固相線，液相線。 （1）雙變面：在液相區(qū)，自由度）雙變面：在液相區(qū)，自由度 FCP12112，即溫度即溫度與組成可以任意改變。因此，也叫雙變

5、量區(qū)或雙變面。與組成可以任意改變。因此，也叫雙變量區(qū)或雙變面。 （2）單變線：固、液兩相處于平衡狀態(tài)，）單變線：固、液兩相處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)2211，即溫度與即溫度與組成只有一個(gè)可以獨(dú)立改變，而另一個(gè)只能隨之作相應(yīng)的改變，才能維持固、組成只有一個(gè)可以獨(dú)立改變，而另一個(gè)只能隨之作相應(yīng)的改變，才能維持固、液兩相平衡。因此，也叫單變平衡曲線或單變線。液兩相平衡。因此，也叫單變平衡曲線或單變線。 （3）杠桿原理）杠桿原理 2、結(jié)晶過程、結(jié)晶過程 （1）平衡結(jié)晶過程）平衡結(jié)晶過程 （2）分離結(jié)晶作用：分離）分離結(jié)晶作用：分離結(jié)晶作用的影響表現(xiàn)為：結(jié)晶作用的影響表現(xiàn)為： a.延長(zhǎng)結(jié)晶作用的過程；延長(zhǎng)結(jié)晶作用

6、的過程； b.殘余液相中更加富鈉殘余液相中更加富鈉（Ab）；）； c.降低結(jié)晶作用的終結(jié)溫度。降低結(jié)晶作用的終結(jié)溫度。 3、熔融作用、熔融作用 在熔融過程的某一個(gè)溫度上，在熔融過程的某一個(gè)溫度上，熔漿的組分比較富鈉熔漿的組分比較富鈉（Ab），），而而難熔的固相殘余物比較富難熔的固相殘余物比較富An，溫溫度越高，熔漿中越富度越高，熔漿中越富An。因此，因此，固相組分越富固相組分越富An，起始熔融的溫起始熔融的溫度越高。度越高。4、水水壓壓對(duì)對(duì)相相圖圖的的影影響響 5、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義 （1）富鈉組分的熔漿可以通過兩種方式形成，一是比較富）富鈉組分的熔漿可以通過兩種方式形成，一是比較富An礦

7、物集合體礦物集合體的部分熔融；二是比較富的部分熔融；二是比較富An組分熔漿的分離結(jié)晶作用。組分熔漿的分離結(jié)晶作用。 （2）環(huán)帶結(jié)構(gòu)的形成）環(huán)帶結(jié)構(gòu)的形成 水壓的影響：正環(huán)帶（不平衡結(jié)晶）；反環(huán)帶（水壓增大）；韻律環(huán)帶水壓的影響：正環(huán)帶（不平衡結(jié)晶）；反環(huán)帶（水壓增大）；韻律環(huán)帶（水壓波動(dòng)）。（水壓波動(dòng)）。 巖漿的冷卻速度和巖漿的冷卻速度和過冷度也是形成環(huán)帶的重過冷度也是形成環(huán)帶的重要因素。要因素。a.非常緩慢冷卻無環(huán)帶；非常緩慢冷卻無環(huán)帶；b.較快速冷卻正環(huán)帶；較快速冷卻正環(huán)帶；c.快速冷卻，由于大量固快速冷卻，由于大量固相的晶出放出較多的相變相的晶出放出較多的相變焓，致使巖漿溫度回升焓，致使

8、巖漿溫度回升形成反環(huán)帶；形成反環(huán)帶；d.極快速冷卻無環(huán)帶。極快速冷卻無環(huán)帶。 二、二、OrAb系統(tǒng)系統(tǒng) 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn) (1)Af堿性長(zhǎng)石區(qū)堿性長(zhǎng)石區(qū) (2)Orss固熔體固熔體Abss固熔體共存區(qū)，固熔體分離曲線（不混熔曲線）固熔體共存區(qū)，固熔體分離曲線（不混熔曲線） (3)Or具有不一致熔融性質(zhì)：即首先晶出另一種礦物，然后晶出礦物與熔漿具有不一致熔融性質(zhì)：即首先晶出另一種礦物，然后晶出礦物與熔漿反應(yīng)再生成該礦物，如在靠近反應(yīng)再生成該礦物，如在靠近Or 一端，隨溫度下降首先晶出白榴石（一端，隨溫度下降首先晶出白榴石（Lc），然后），然后Lc與熔漿反應(yīng)再生成與熔漿反應(yīng)再生成Or (4)

9、最低點(diǎn)最低點(diǎn)M：M點(diǎn)是固相線與液相線的交點(diǎn)，它將相圖分為兩個(gè)部分，這點(diǎn)是固相線與液相線的交點(diǎn)，它將相圖分為兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分各自與兩個(gè)部分各自與Ab-An系統(tǒng)類似。在系統(tǒng)類似。在M點(diǎn)處是兩相平衡（液相點(diǎn)處是兩相平衡（液相Af堿性長(zhǎng)石）。堿性長(zhǎng)石）。有的文獻(xiàn)中把最低點(diǎn)有的文獻(xiàn)中把最低點(diǎn)M作為結(jié)晶作用終結(jié)時(shí)的溫度和組成，或者被描述成起始熔作為結(jié)晶作用終結(jié)時(shí)的溫度和組成，或者被描述成起始熔漿的組成一定為最低點(diǎn)的組成，這是錯(cuò)誤的。漿的組成一定為最低點(diǎn)的組成，這是錯(cuò)誤的。M點(diǎn)兩旁的兩個(gè)部分與點(diǎn)兩旁的兩個(gè)部分與Ab-An系統(tǒng)系統(tǒng)一樣，結(jié)晶作用進(jìn)行時(shí)，固相與液相的組成均向著一樣，結(jié)晶作用進(jìn)行時(shí)，固相與液相

10、的組成均向著M點(diǎn)的方向變化，但液相組成點(diǎn)的方向變化，但液相組成不一定都終結(jié)于不一定都終結(jié)于M點(diǎn)，通常情況下，在沒有達(dá)到點(diǎn)，通常情況下，在沒有達(dá)到M點(diǎn)時(shí)，結(jié)晶作用就終止了點(diǎn)時(shí)，結(jié)晶作用就終止了2、結(jié)晶過程、結(jié)晶過程3、水壓的影響：隨、水壓的影響：隨PH2O加大加大(1) Lc結(jié)晶區(qū)大大縮小，當(dāng)結(jié)晶區(qū)大大縮小，當(dāng)PH2O2.5Kb時(shí)，時(shí)，Lc結(jié)晶區(qū)消失，結(jié)晶區(qū)消失，Or變?yōu)橐恢伦優(yōu)橐恢氯廴谛再|(zhì)。因此，深成巖中不出現(xiàn)熔融性質(zhì)。因此，深成巖中不出現(xiàn)Lc(2)液相線和固相線溫度大大降低，液相線和固相線溫度大大降低，M點(diǎn)向點(diǎn)向Ab一端移動(dòng)一端移動(dòng)(3)PH2O對(duì)不混熔線影響小，對(duì)不混熔線影響小，PH2O升

11、高，曲線略有上升升高，曲線略有上升(4)當(dāng)當(dāng)PH2O3.6Kb時(shí)，固相線與不混熔曲線相交切，系統(tǒng)由時(shí)，固相線與不混熔曲線相交切，系統(tǒng)由“具最低點(diǎn)的具最低點(diǎn)的固熔體體系固熔體體系”轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)椤熬吖步Y(jié)點(diǎn)的固熔體體系具共結(jié)點(diǎn)的固熔體體系”,“最低點(diǎn)最低點(diǎn)M”轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)椤肮步Y(jié)共結(jié)點(diǎn)點(diǎn)E”，共結(jié)點(diǎn)，共結(jié)點(diǎn)E為三相共存（液相為三相共存（液相OrssAbss），為不變平衡），為不變平衡4、熔融作用、熔融作用(1)PH2O3.6Kb后，為具共結(jié)點(diǎn)的固熔體體系，其熔融過程不一后，為具共結(jié)點(diǎn)的固熔體體系，其熔融過程不一樣，以上圖為例，凡是組成點(diǎn)位于樣，以上圖為例，凡是組成點(diǎn)位于MN之間的巖石，其起始熔融的之間

12、的巖石，其起始熔融的溫度是一定的，即達(dá)溫度是一定的，即達(dá)TE時(shí)起熔，起始熔漿的組成也是固定的，即時(shí)起熔，起始熔漿的組成也是固定的，即相當(dāng)于共結(jié)點(diǎn)相當(dāng)于共結(jié)點(diǎn)E的組成的組成(3)而成分點(diǎn)位于而成分點(diǎn)位于AbM和和NOr之間的堿性長(zhǎng)石集合體，其熔融過之間的堿性長(zhǎng)石集合體，其熔融過程與程與AbAn體系類似體系類似5、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義 在噴出與淺成條件下形成的堿性長(zhǎng)石溫度高，常常只有一種堿在噴出與淺成條件下形成的堿性長(zhǎng)石溫度高，常常只有一種堿性長(zhǎng)石存在；而在深成條件下堿性長(zhǎng)石形成的溫度低，常常有富性長(zhǎng)石存在；而在深成條件下堿性長(zhǎng)石形成的溫度低，常常有富Or與富與富Ab兩種堿性長(zhǎng)石共生兩種堿性長(zhǎng)石

13、共生三、三、DiAn（透輝石鈣長(zhǎng)石）系統(tǒng)透輝石鈣長(zhǎng)石）系統(tǒng) 該系統(tǒng)相當(dāng)于簡(jiǎn)化的基性巖漿（玄武質(zhì)巖漿體系）。該系統(tǒng)相當(dāng)于簡(jiǎn)化的基性巖漿（玄武質(zhì)巖漿體系）。 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn)： （1）分區(qū)：）分區(qū)：L； Di+L; An+L; Di+An （2）共結(jié)點(diǎn)：三相共存，）共結(jié)點(diǎn)：三相共存，F(xiàn)2310； 為不變點(diǎn)，溫度與組成都不為不變點(diǎn)，溫度與組成都不能變，直到結(jié)晶結(jié)束，熔漿耗盡。能變，直到結(jié)晶結(jié)束，熔漿耗盡。 （3）共結(jié)比：）共結(jié)比：58 : 42Di : An 2、結(jié)晶過程、結(jié)晶過程： （1）X1點(diǎn)點(diǎn)輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu) （2）X2點(diǎn)點(diǎn)煌斑結(jié)構(gòu)煌斑結(jié)構(gòu) （1）X3點(diǎn)點(diǎn)輝綠結(jié)構(gòu)間粒結(jié)構(gòu)間粒間隱結(jié)構(gòu)間隱

14、結(jié)構(gòu)輝綠結(jié)構(gòu)間粒結(jié)構(gòu)間粒間隱結(jié)構(gòu)間隱結(jié)構(gòu) 3、熔融過程、熔融過程： 4、水壓的影響：、水壓的影響： 水壓升高，液相線溫度降低，共結(jié)點(diǎn)向水壓升高，液相線溫度降低，共結(jié)點(diǎn)向An方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。 5、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義： （1）假設(shè)）假設(shè)PH2O12kb，相當(dāng)于相當(dāng)于67km的中深成相，其共結(jié)比為的中深成相，其共結(jié)比為 Di : An 50 : 50 ，玄武質(zhì)巖漿的成分大體與此類似，如玄武質(zhì)巖漿的成分大體與此類似，如X點(diǎn)。因此，侵入條件下：點(diǎn)。因此，侵入條件下：輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)；噴出條件下：輝綠、間粒、間隱等。從而可以解釋基性深成巖與噴輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)；噴出條件下：輝綠、間粒、間隱等。從而可以解釋基性深成巖

15、與噴出巖盡管成分相似，但結(jié)構(gòu)不同。出巖盡管成分相似，但結(jié)構(gòu)不同。 （2）中深成條件下，）中深成條件下，PH2O發(fā)生脈動(dòng)式波動(dòng)，則其共結(jié)比變化于發(fā)生脈動(dòng)式波動(dòng)，則其共結(jié)比變化于4060之間，對(duì)于之間，對(duì)于An=50%的輝長(zhǎng)巖來說，將造成一時(shí)的輝長(zhǎng)巖來說，將造成一時(shí)Py大量晶出，一時(shí)大量晶出，一時(shí)An大量晶出，大量晶出，形成典型的韻律式層理。形成典型的韻律式層理。 （3）在結(jié)晶過程中，如果）在結(jié)晶過程中，如果PH2O增加，則液相線下降增加，則液相線下降已晶出已晶出Py、Pl熔熔蝕；若蝕；若PH2O下降，則液相線上升，導(dǎo)致結(jié)晶作用加速進(jìn)行。下降，則液相線上升，導(dǎo)致結(jié)晶作用加速進(jìn)行。 （4）即使是含暗

16、色礦物大于）即使是含暗色礦物大于90的超鎂鐵質(zhì)巖，開始熔融時(shí)，首先熔的超鎂鐵質(zhì)巖，開始熔融時(shí)，首先熔融出的應(yīng)是低共熔成分熔漿融出的應(yīng)是低共熔成分熔漿玄武巖漿。只有熔融程度很高時(shí)，才能形成超鎂玄武巖漿。只有熔融程度很高時(shí)，才能形成超鎂鐵質(zhì)熔漿。鐵質(zhì)熔漿。四、四、DiAb（透輝石鈉長(zhǎng)石）系統(tǒng)透輝石鈉長(zhǎng)石）系統(tǒng) 該系統(tǒng)相當(dāng)于簡(jiǎn)化的花崗巖（酸性巖漿）流紋質(zhì)巖漿體系。該系統(tǒng)相當(dāng)于簡(jiǎn)化的花崗巖（酸性巖漿）流紋質(zhì)巖漿體系。 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn)： （1）分區(qū)：）分區(qū)：L； Di+L; Ab+L; Di+Ab （2）共結(jié)點(diǎn)：三相共存，）共結(jié)點(diǎn)：三相共存，F(xiàn)2310； 為不變點(diǎn)，溫度與組成為不變點(diǎn)，溫度與組成

17、都不能變，直到結(jié)晶結(jié)束，熔漿耗盡。都不能變，直到結(jié)晶結(jié)束，熔漿耗盡。 （3）共結(jié)比：）共結(jié)比：4 : 96Di : Ab2、結(jié)晶過程、結(jié)晶過程： （1）X1點(diǎn)點(diǎn) （2）X2點(diǎn)點(diǎn) （1）X3點(diǎn)點(diǎn) 3、熔融過程、熔融過程：4、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義： （1）E點(diǎn)的位置解釋了為什么酸性巖中暗色礦物量雖少，但常結(jié)晶較點(diǎn)的位置解釋了為什么酸性巖中暗色礦物量雖少，但常結(jié)晶較早，自形較好。早，自形較好。 （2）酸性巖中暗色礦物少，并且暗色礦物與淺色礦物有一定比例，色）酸性巖中暗色礦物少，并且暗色礦物與淺色礦物有一定比例，色率率10。 （3）大陸地殼升溫熔融，首先熔出的應(yīng)是花崗巖漿，因?yàn)榛◢弾r漿基）大陸地殼升

18、溫熔融，首先熔出的應(yīng)是花崗巖漿，因?yàn)榛◢弾r漿基本符合共結(jié)比，所以花崗巖分布于大陸地殼上本符合共結(jié)比，所以花崗巖分布于大陸地殼上。 （4）細(xì)碧巖的非巖漿成因說：細(xì)碧巖由鈉長(zhǎng)石綠泥石綠簾石等組）細(xì)碧巖的非巖漿成因說：細(xì)碧巖由鈉長(zhǎng)石綠泥石綠簾石等組成，常具間片結(jié)構(gòu)，成，常具間片結(jié)構(gòu)，Ab自形程度高，它的粒間充填有綠泥石、綠簾石、輝石自形程度高，它的粒間充填有綠泥石、綠簾石、輝石等等。說明。說明Ab首先結(jié)晶，細(xì)碧巖中首先結(jié)晶，細(xì)碧巖中Di、Ab各占一半，說明各占一半，說明Ab不是直接從巖漿中不是直接從巖漿中結(jié)晶出來的。結(jié)晶出來的。五、五、LcSiO2（白榴石石英）系統(tǒng)白榴石石英）系統(tǒng) 該系統(tǒng)相當(dāng)于簡(jiǎn)化

19、的堿性巖漿體系，屬典型的二元近結(jié)系。該系統(tǒng)相當(dāng)于簡(jiǎn)化的堿性巖漿體系，屬典型的二元近結(jié)系。 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn)： （1）分區(qū)：）分區(qū)：Lc+L； L; Cr+L; Tr+L; Lc+Or; Or+L; Or+Tr （2）共結(jié)點(diǎn)）共結(jié)點(diǎn)E：三相共存，：三相共存，F(xiàn)2310； 為不變點(diǎn)，溫度與組成都為不變點(diǎn)，溫度與組成都不能變，直到結(jié)晶結(jié)束，熔漿耗盡。不能變，直到結(jié)晶結(jié)束，熔漿耗盡。 （3）近結(jié)點(diǎn)）近結(jié)點(diǎn)R：也叫轉(zhuǎn)熔點(diǎn)或分解熔融點(diǎn)。它是指體系中兩端元組分也叫轉(zhuǎn)熔點(diǎn)或分解熔融點(diǎn)。它是指體系中兩端元組分之間，能形成分解熔融化合物，也叫不穩(wěn)定化合物。這種化合物沒有真正的熔之間，能形成分解熔融化合物，也

20、叫不穩(wěn)定化合物。這種化合物沒有真正的熔點(diǎn)，而是在分解熔融點(diǎn)（近結(jié)點(diǎn)）分解為液相和另一種化合物，而且分解出來點(diǎn)，而是在分解熔融點(diǎn)（近結(jié)點(diǎn)）分解為液相和另一種化合物，而且分解出來的液相和固相組成不一致。的液相和固相組成不一致。 KAlSi2O6 (Lc) + SiO2 KAlSi3O8 (Or)2、結(jié)晶過程、結(jié)晶過程： （1）X1點(diǎn)、點(diǎn)、 X2點(diǎn)、點(diǎn)、 X3點(diǎn)、點(diǎn)、 X4點(diǎn)、點(diǎn)、 X5點(diǎn)、點(diǎn)、 X6點(diǎn)、點(diǎn)、 X7點(diǎn)點(diǎn) （2）X1點(diǎn)的結(jié)晶作用點(diǎn)的結(jié)晶作用最終產(chǎn)物為最終產(chǎn)物為L(zhǎng)c+Or （3）X2點(diǎn)的結(jié)晶作用點(diǎn)的結(jié)晶作用最終產(chǎn)物為最終產(chǎn)物為Or （4）X3點(diǎn)的結(jié)晶作用點(diǎn)的結(jié)晶作用最終產(chǎn)物為最終產(chǎn)物為O

21、r+Q 3、熔融過程、熔融過程： （1）LcOr之間的成分點(diǎn)（包括之間的成分點(diǎn)（包括Or點(diǎn)），應(yīng)在點(diǎn)），應(yīng)在R點(diǎn)起熔點(diǎn)起熔 （2）OrSiO2之間的成分點(diǎn)，應(yīng)在之間的成分點(diǎn)，應(yīng)在E點(diǎn)起熔點(diǎn)起熔 4、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義： 如果發(fā)生分離結(jié)晶作用，則可產(chǎn)生幾個(gè)重要結(jié)果：如果發(fā)生分離結(jié)晶作用，則可產(chǎn)生幾個(gè)重要結(jié)果： （1）SiO2不飽合的巖漿可以產(chǎn)生不飽合的巖漿可以產(chǎn)生SiO2輕度過飽合的巖漿。輕度過飽合的巖漿。 （2）分離結(jié)晶作用將使巖漿結(jié)晶作用終止的溫度降低）分離結(jié)晶作用將使巖漿結(jié)晶作用終止的溫度降低。 （3）帶）帶Or反應(yīng)邊的反應(yīng)邊的Lc斑晶可與斑晶可與SiO2輕度過飽合的基質(zhì)或含石英的基輕

22、度過飽合的基質(zhì)或含石英的基質(zhì)共生。質(zhì)共生。 （4）在高于近結(jié)點(diǎn)溫度時(shí)，）在高于近結(jié)點(diǎn)溫度時(shí)，SiO2輕度過飽合的巖漿，突然快速結(jié)晶，輕度過飽合的巖漿，突然快速結(jié)晶，則無反應(yīng)邊的則無反應(yīng)邊的Lc可與可與SiO2輕度過飽合的基質(zhì)共生。輕度過飽合的基質(zhì)共生。六、六、NeSiO2（霞石石英）系統(tǒng)霞石石英）系統(tǒng) 該系統(tǒng)是帶有一致熔融化合物（該系統(tǒng)是帶有一致熔融化合物（Ab）的二元共結(jié)系。它可以看作由兩個(gè)二元的二元共結(jié)系。它可以看作由兩個(gè)二元系（系（NeAb, AbQ）聯(lián)合而成，它們之間存在反應(yīng)關(guān)系：聯(lián)合而成，它們之間存在反應(yīng)關(guān)系： NaAlSi2O4 + 2SiO2 NaAlSi3O8 (Ne) (L)

23、 (Ab) 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn)： （1）分區(qū)：）分區(qū)：Cag(三斜霞石三斜霞石)；Cag+Ne; Ne; Cag+L; Ne+L; L; Ab+L； Cr+L; Tr+L; Ab+Tr （2）共結(jié)點(diǎn)）共結(jié)點(diǎn)E1，E2；近結(jié)點(diǎn)；近結(jié)點(diǎn)R （3）熱壩（熱堤），熱壩（熱堤），Mab為熱堤。為熱堤。2、結(jié)晶過程、結(jié)晶過程： X點(diǎn)的結(jié)晶作用：隨溫度下降，達(dá)點(diǎn)的結(jié)晶作用：隨溫度下降，達(dá)1點(diǎn)時(shí)，開始晶出三斜霞石（點(diǎn)時(shí)，開始晶出三斜霞石（Cag），），Cag不斷晶出，液相成分沿不斷晶出，液相成分沿12變化。達(dá)變化。達(dá)2點(diǎn)時(shí)，開始晶出點(diǎn)時(shí)，開始晶出Ne，為三相共存的為三相共存的不變平衡，不變平衡，Cag將轉(zhuǎn)

24、變?yōu)閷⑥D(zhuǎn)變?yōu)镹e，直到直到Cag全部消失。溫度繼續(xù)下降，全部消失。溫度繼續(xù)下降，Ne不斷不斷晶出，液相成分沿晶出，液相成分沿2E1變化，固相成分變化，固相成分Ne沿沿2”3變化，達(dá)變化，達(dá)E1點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，Ne和和Ab同時(shí)晶出，為三相不變平衡，直到液相耗盡，結(jié)晶結(jié)束。溫度進(jìn)一步下降，同時(shí)晶出，為三相不變平衡，直到液相耗盡，結(jié)晶結(jié)束。溫度進(jìn)一步下降，Ne沿沿34變化。變化。3、熔融過程、熔融過程： （1）NeW之間的成分點(diǎn)（包括之間的成分點(diǎn)（包括W點(diǎn)），應(yīng)在點(diǎn)），應(yīng)在R點(diǎn)起熔點(diǎn)起熔 （2）WAb之間的成分點(diǎn)，應(yīng)在之間的成分點(diǎn)，應(yīng)在E1點(diǎn)起熔點(diǎn)起熔 （3）AbTr之間的成分點(diǎn)，應(yīng)在之間的成分點(diǎn)，應(yīng)在

25、E2點(diǎn)起熔點(diǎn)起熔 4、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義： （1）Ne不能與不能與Q共生，不能從共生，不能從SiO2飽合的巖漿中首先晶出。也不能飽合的巖漿中首先晶出。也不能與與SiO2飽合的巖漿共生。出現(xiàn)飽合的巖漿共生。出現(xiàn)Ne是巖漿是巖漿SiO2不飽合的標(biāo)志之一。不飽合的標(biāo)志之一。 （2） SiO2不飽合的不飽合的巖漿的結(jié)晶分離作用不能產(chǎn)生出巖漿的結(jié)晶分離作用不能產(chǎn)生出SiO2飽合的巖飽合的巖漿。漿。 （3）由于）由于E1靠近靠近Ab，所以強(qiáng)堿性巖中所以強(qiáng)堿性巖中Ne常呈斑晶或結(jié)晶早于常呈斑晶或結(jié)晶早于Ab。 （4）對(duì)于含）對(duì)于含Lc的鉀質(zhì)強(qiáng)堿性巖系列來說的鉀質(zhì)強(qiáng)堿性巖系列來說，其成員中可以包括，其成員

26、中可以包括SiO2輕度過飽合的巖石；而對(duì)于有輕度過飽合的巖石；而對(duì)于有Ne的鈉質(zhì)強(qiáng)堿性巖系列來說，是不能包括有的鈉質(zhì)強(qiáng)堿性巖系列來說，是不能包括有SiO2飽合的巖石的。飽合的巖石的。七、七、FoFa（鎂橄欖（鎂橄欖石鐵橄欖石）系統(tǒng)石鐵橄欖石）系統(tǒng) 該系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)固溶體系列。與該系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)固溶體系列。與AbAn系統(tǒng)相似。系統(tǒng)相似。Fa是低溫的端元組是低溫的端元組成，早期晶出的成，早期晶出的Ol是富是富Fo的，即富的，即富Mg的，正常的環(huán)帶從中心到邊緣逐漸富的，正常的環(huán)帶從中心到邊緣逐漸富Fa，即富即富Fe。分離結(jié)晶作用將導(dǎo)致殘余巖漿富分離結(jié)晶作用將導(dǎo)致殘余巖漿富Fe。八、八、FoQ（鎂橄欖

27、石石英）系統(tǒng)鎂橄欖石石英）系統(tǒng) 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn)： （1）這是二元近結(jié)系，與）這是二元近結(jié)系，與 LcSiO2 系統(tǒng)相似。系統(tǒng)相似。 （2）En為不一致熔融產(chǎn)物，其反應(yīng)式為：為不一致熔融產(chǎn)物，其反應(yīng)式為： Fo + Q = 2En （3）R為近結(jié)點(diǎn)，為近結(jié)點(diǎn)，E為共結(jié)點(diǎn)。結(jié)晶作用過程可以參照為共結(jié)點(diǎn)。結(jié)晶作用過程可以參照 LcSiO2 系系統(tǒng)進(jìn)行分析。統(tǒng)進(jìn)行分析。2、巖石學(xué)意義、巖石學(xué)意義： （1）Fo與與Q不能平衡共生，當(dāng)巖石中見到不能平衡共生，當(dāng)巖石中見到Fo與與Q共存時(shí)，共存時(shí)，F(xiàn)o周圍必周圍必有有En反應(yīng)邊。反應(yīng)邊。 （2） Fo可以在可以在SiO2輕微過飽和的巖漿中首先晶出；若

28、快速結(jié)晶，輕微過飽和的巖漿中首先晶出；若快速結(jié)晶，F(xiàn)o斑晶可以與斑晶可以與SiO2輕度過飽和的基質(zhì)共生。輕度過飽和的基質(zhì)共生。 （3）只根據(jù)）只根據(jù)Fo斑晶的出現(xiàn)是不能判斷巖漿斑晶的出現(xiàn)是不能判斷巖漿SiO2飽和程度的。飽和程度的。 （4）在分離結(jié)晶的條件下，從一個(gè)）在分離結(jié)晶的條件下，從一個(gè)SiO2不飽合的巖漿可以演化出不飽合的巖漿可以演化出SiO2飽和或輕微過飽和的巖漿來。飽和或輕微過飽和的巖漿來。九、九、FaQ（鐵鐵橄欖石石英）橄欖石石英）系統(tǒng)系統(tǒng) 這是一個(gè)二元共結(jié)這是一個(gè)二元共結(jié)系，它與系，它與FoQ系統(tǒng)完系統(tǒng)完全不同，沒有相當(dāng)于全不同，沒有相當(dāng)于En的中間化合物，的中間化合物，F(xiàn)a與

29、與Q可以平衡共生。自然界可以平衡共生。自然界流紋巖中發(fā)現(xiàn)過流紋巖中發(fā)現(xiàn)過Fa與與Q的斑晶共生，富的斑晶共生，富Fe的基的基性巖中也發(fā)現(xiàn)過性巖中也發(fā)現(xiàn)過Fa與與Q的共生。的共生。 八、典型三元相系的解析八、典型三元相系的解析 （一）（一）DiDiAbAbAnAn系統(tǒng)系統(tǒng) 1、相圖特點(diǎn)、相圖特點(diǎn) a.DiAb、DiAn為二元低共熔系，為二元低共熔系，AbAn為斜長(zhǎng)石固溶體系。為斜長(zhǎng)石固溶體系。 b.相圖中包括透輝石（相圖中包括透輝石（Di）與斜長(zhǎng)石（與斜長(zhǎng)石（Pl）兩個(gè)初晶面，它們的交線兩個(gè)初晶面，它們的交線為低共熔線為低共熔線E1E2。 c.由于由于Pl為固溶體，在晶出過程中隨溫度之下降而不斷改

30、變其組成，因?yàn)楣倘荏w，在晶出過程中隨溫度之下降而不斷改變其組成，因此，為區(qū)別于一般的低共熔線而稱作同結(jié)線此，為區(qū)別于一般的低共熔線而稱作同結(jié)線。 2、結(jié)晶過程、結(jié)晶過程 a.原始熔漿成分點(diǎn)原始熔漿成分點(diǎn)P（位于透輝石初晶區(qū)）位于透輝石初晶區(qū)） 當(dāng)溫度下當(dāng)溫度下降到降到Di初晶面上時(shí)，初晶面上時(shí)， Di 首先晶出。連接首先晶出。連接Di 與與P點(diǎn)，并延長(zhǎng)之，點(diǎn)，并延長(zhǎng)之，與與e1e2相交于相交于P1點(diǎn)，隨著溫度的下降，不斷晶出點(diǎn)，隨著溫度的下降，不斷晶出Di ，而熔漿成分則沿而熔漿成分則沿PP1線向線向P1點(diǎn)變化，當(dāng)?shù)竭_(dá)點(diǎn)變化，當(dāng)?shù)竭_(dá)P1點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，Pl開始晶出，此時(shí)晶出的斜長(zhǎng)石組成相當(dāng)于開始晶

31、出，此時(shí)晶出的斜長(zhǎng)石組成相當(dāng)于AbAn二元系展開圖上的二元系展開圖上的P1點(diǎn)。點(diǎn)。 溫度繼續(xù)下降，液相組成沿同結(jié)線溫度繼續(xù)下降，液相組成沿同結(jié)線e2e1向向e1方向變化，方向變化，Di與與Pl同時(shí)晶同時(shí)晶出，當(dāng)?shù)竭_(dá)出，當(dāng)?shù)竭_(dá)P2點(diǎn)時(shí)，液相中所含點(diǎn)時(shí)，液相中所含Ab與與An的量比相當(dāng)于的量比相當(dāng)于P2”點(diǎn)，而晶出的斜長(zhǎng)石點(diǎn)，而晶出的斜長(zhǎng)石固溶體的組成則相當(dāng)于固溶體的組成則相當(dāng)于P2點(diǎn)。點(diǎn)。 溫度繼續(xù)下降，液相組成變化到溫度繼續(xù)下降，液相組成變化到P3（所含的所含的Ab與與An的量相當(dāng)于的量相當(dāng)于P3“），晶出的斜長(zhǎng)石組成相當(dāng)于晶出的斜長(zhǎng)石組成相當(dāng)于P3點(diǎn)點(diǎn), 即與原始熔漿成分中所含即與原始熔漿成

32、分中所含Ab與與An的量相一的量相一致。此時(shí)，致。此時(shí)，P點(diǎn)位于相三角形點(diǎn)位于相三角形P3P3Di的的P3Di邊上，說明液相至此已全部耗邊上，說明液相至此已全部耗盡，結(jié)晶結(jié)束。盡，結(jié)晶結(jié)束。 b.原始熔漿成分點(diǎn)原始熔漿成分點(diǎn)N（位于斜長(zhǎng)石初晶區(qū)）位于斜長(zhǎng)石初晶區(qū)） 當(dāng)溫度下當(dāng)溫度下降到降到Pl初晶面上時(shí)，初晶面上時(shí)， Pl首先晶出。首先晶出。 溫度繼續(xù)下降，斜長(zhǎng)石不斷晶出，當(dāng)液相中所含溫度繼續(xù)下降，斜長(zhǎng)石不斷晶出，當(dāng)液相中所含Ab與與An之組成為之組成為N1”點(diǎn)時(shí)，晶出的斜長(zhǎng)石成分變化到點(diǎn)時(shí)，晶出的斜長(zhǎng)石成分變化到N1，連接連接N1與與N點(diǎn)并延長(zhǎng)之，與點(diǎn)并延長(zhǎng)之，與DiN1”連線連線相交于相交于N1點(diǎn)，點(diǎn)，N1點(diǎn)就是此時(shí)的液相組成點(diǎn)。點(diǎn)就是此時(shí)的液相組成點(diǎn)。 隨著斜長(zhǎng)石的不斷晶出，液相中所含隨著斜長(zhǎng)石的不斷晶出，液相