火成巖的成分

1、l 化學成分化學成分l 礦物成分礦物成分l 化學成分與礦物共生組合的關(guān)系化學成分與礦物共生組合的關(guān)系l 火成巖形成條件對礦物共生組合的影響火成巖形成條件對礦物共生組合的影響一、一、 火成巖物質(zhì)成分研究的意義：火成巖物質(zhì)成分研究的意義：l是火成巖分類命名的基本依據(jù)是火成巖分類命名的基本依據(jù)l為研究巖漿起源、演化和巖漿物理性質(zhì)提為研究巖漿起源、演化和巖漿物理性質(zhì)提供重要依據(jù)供重要依據(jù)l為巖漿巖漿形成時的大地構(gòu)造背景和巖石為巖漿巖漿形成時的大地構(gòu)造背景和巖石圈層的演化提圈層的演化提供供重要信息重要信息1. 主要元素主要元素： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P,

2、H, Mn, C等，其中等，其中氧的氧的含量最高。含量最高。 常用氧化物的形式表示火成巖的成分常用氧化物的形式表示火成巖的成分，即：，即：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O和和CO2等等13 種種，每種氧化物含量一般，每種氧化物含量一般0.1%，占占火成巖平均化學成分的火成巖平均化學成分的99%以上以上。一、火成巖的化學成分類型：類型：主要元素、主要元素、微微量元素和同位素量元素和同位素 火成巖主要造巖氧化物含量的大致范圍是：火成巖主要造巖氧化物含量的大致范圍是： SiO2 3475% 少少 數(shù)數(shù) 可可 達達 8

3、0%Al2O3 1020% 在在 純純 橄橄 欖欖 巖巖 中中 較較 低低MgO 125%CaO 015% 但但 某某 些些 輝輝 長長 巖巖 中中 達達23%Fe2O3+FeO 115% 一一 般般FeOFe2O3Na2O 015% 霞霞 石石 巖巖 中中 可可 達達19.48%K2O 一一 般般10% 白白 榴榴 石石 巖巖 中中 可可 達達17.94%H2O+( 結(jié)結(jié) 晶晶 水水) 和和H2O- ( 吸吸 附附 水水) 一一 般般2% ， 個個 別別 達達10% TiO2 02% 很很 少少 超超 過過 5%P2O5 00.5% 很很 少少 超超 過過 3%MnO 00.3% 很很 少少

4、 超超 過過 2%1. 主要元素：主要元素： 幾種主要造巖氧化物幾種主要造巖氧化物（1）SiO2 ：是最重要的成分是最重要的成分，含量高，含量高，是巖石酸性程度（基是巖石酸性程度（基性程度）的標志。性程度）的標志。隨著隨著SiO2含量的變化，其它氧化物呈現(xiàn)規(guī)律含量的變化，其它氧化物呈現(xiàn)規(guī)律性的增加或減少。性的增加或減少。 超基性巖超基性巖 SiO263%一、火成巖的化學成分火成巖化學成分變化規(guī)律火成巖化學成分變化規(guī)律 幾種主要造巖氧化物幾種主要造巖氧化物（2）Al2O3 ：在火成巖中含量僅次于在火成巖中含量僅次于SiO2，Al2O3 、SiO2與與 CaO、Na2O、 K2O一起組成一起組成斜

5、斜長石長石、堿性長石、堿性長石和和似似長石長石等等礦礦物；與物；與FeO、MgO、CaO等結(jié)合形成輝石、角閃石、黑云母等結(jié)合形成輝石、角閃石、黑云母等礦物。等礦物。（3） Na2O 與與K2O 之和稱為全堿含量之和稱為全堿含量：是堿性長石的主要組是堿性長石的主要組成部分，當其含量較高時還可形成堿性暗色礦物和副長石。成部分，當其含量較高時還可形成堿性暗色礦物和副長石。利特曼指數(shù)（利特曼指數(shù)（）劃分巖石酸堿度）劃分巖石酸堿度3.3 鈣堿性巖；鈣堿性巖；為為3.39 堿性巖堿性巖9 過堿性巖過堿性巖一、火成巖的化學成分 幾種主要造巖氧化物幾種主要造巖氧化物（4） FeO、MgO與與SiO2 結(jié)合形成

6、結(jié)合形成鐵鎂硅酸鹽礦鐵鎂硅酸鹽礦物，如物，如橄欖石、輝石等礦物。橄欖石、輝石等礦物。一、火成巖的化學成分一、火成巖的化學成分2. 微微量元素量元素: 含量甚微，含量甚微，總量總量90% 淺色巖：淺色巖：習慣上把淺色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為淺色巖。如習慣上把淺色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為淺色巖。如花崗巖、正長巖等。其色率在花崗巖、正長巖等。其色率在030之間。之間。 暗色巖：把暗色巖：把暗色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為暗色巖。如橄欖巖暗色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為暗色巖。如橄欖巖 、輝長巖等。色率在輝長巖等。色率在60100。（一）（一）、火成巖中礦物的、火成巖中礦物的分類分類3、據(jù)礦物在巖石中的含量據(jù)礦物在巖石中的含

7、量及作用分類及作用分類 a. 主要礦物：主要礦物： 在巖石中含量多，對火成巖大類的劃分和定在巖石中含量多，對火成巖大類的劃分和定名起決定作用的礦物。名起決定作用的礦物。 如石英、長石是花崗巖的主要礦物。如石英、長石是花崗巖的主要礦物。輝石和斜長石則是輝長巖的主要礦物。輝石和斜長石則是輝長巖的主要礦物。 b. 次要礦物：次要礦物： 在巖石中含量次于主要礦物，不影響火成巖在巖石中含量次于主要礦物，不影響火成巖大類的劃分和定名，大類的劃分和定名， 但對確定巖石種屬的進一步劃分可起作但對確定巖石種屬的進一步劃分可起作用礦物。用礦物。 如閃長巖中的石英，含量約如閃長巖中的石英，含量約2，沒有石英也叫閃長

8、，沒有石英也叫閃長巖；當石英巖；當石英5時，則叫石英閃長巖。時，則叫石英閃長巖。 c. 副礦物：副礦物： 含量很少，常小于含量很少，常小于1，通常不參與巖石分類和，通常不參與巖石分類和命名。命名。 但它們對于了解一個巖體的形成條件，確定巖體時代但它們對于了解一個巖體的形成條件，確定巖體時代有重要意義。常見的有磁鐵礦、磷灰石、鋯石、獨居石、榍有重要意義。常見的有磁鐵礦、磷灰石、鋯石、獨居石、榍石、褐簾石等。石、褐簾石等。（一）（一）、火成巖中礦物、火成巖中礦物的分類的分類 4、據(jù)礦物的成因類型據(jù)礦物的成因類型 a. 原生礦物：原生礦物： 巖漿冷凝過程中形成的礦物。巖漿冷凝過程中形成的礦物。 高溫

9、礦物高溫礦物：高溫斜長石、高溫石英（：高溫斜長石、高溫石英（-石英石英）和高溫堿性長）和高溫堿性長石（透長石）等。石（透長石）等。 低溫礦物低溫礦物：低溫斜長石、低溫石英（：低溫斜長石、低溫石英（-石英）和低溫堿性長石英）和低溫堿性長石（正長石）等。石（正長石）等。 b. 成巖成巖礦物礦物：巖漿結(jié)晶結(jié)束后，由于溫度、壓力的不斷降低巖漿結(jié)晶結(jié)束后，由于溫度、壓力的不斷降低，使原生礦物發(fā)生轉(zhuǎn)變形成新礦物，該礦物稱為成巖礦物，使原生礦物發(fā)生轉(zhuǎn)變形成新礦物，該礦物稱為成巖礦物。 高溫石英（高溫石英（-石英石英） 低溫石英（低溫石英（-石英）石英） 高溫的透長石高溫的透長石 低溫的正長石低溫的正長石（一

10、）（一）、火成巖中礦物的、火成巖中礦物的分類分類 4、據(jù)礦物的成因類型據(jù)礦物的成因類型 c. 次生礦物：次生礦物：巖漿期后礦物，巖漿形成之后，因受殘余巖漿期后礦物，巖漿形成之后，因受殘余的揮發(fā)分和巖漿期后熱液流體的交代和充填作用形成的的揮發(fā)分和巖漿期后熱液流體的交代和充填作用形成的新礦物，主要是流體交代原生礦物和成巖礦物所形成的新礦物，主要是流體交代原生礦物和成巖礦物所形成的新礦物，或充填在空隙及氣孔之間的新礦物。新礦物，或充填在空隙及氣孔之間的新礦物。交代原生礦物和成巖礦物所形成分新礦物稱交代原生礦物和成巖礦物所形成分新礦物稱蝕變礦物蝕變礦物 充填于氣孔和空隙之中的次生礦物充填于氣孔和空隙之

11、中的次生礦物次生礦物還包括巖漿期后的氣成礦物螢石、電氣石等。次生礦物還包括巖漿期后的氣成礦物螢石、電氣石等。（一）（一）、火成巖中礦物的、火成巖中礦物的分類分類6 種典型的巖漿巖礦物共生組合種典型的巖漿巖礦物共生組合 （1）橄欖石輝石組合）橄欖石輝石組合: 相當于超基性巖，鈣、鐵、鎂多而硅相當于超基性巖，鈣、鐵、鎂多而硅少，且貧堿，出現(xiàn)大量鎂鐵礦物（橄欖石輝石等），不出現(xiàn)少，且貧堿，出現(xiàn)大量鎂鐵礦物（橄欖石輝石等），不出現(xiàn)石英和長石。石英和長石。 （2）基性斜長石輝石組合：）基性斜長石輝石組合：相當于基性巖，鋁和鈣較多，相當于基性巖，鋁和鈣較多，鐵、鎂和硅均較充分，主要形成基性斜長石和輝石，二

12、者近于鐵、鎂和硅均較充分，主要形成基性斜長石和輝石，二者近于1:1，不出現(xiàn)石英。，不出現(xiàn)石英。（3）中性斜長石角閃石組合：）中性斜長石角閃石組合：相當于中性巖，鈉、鉀略有增相當于中性巖，鈉、鉀略有增加，鋁、硅、鈣、鐵、鎂均較充分，主要形成中性斜長石、角加，鋁、硅、鈣、鐵、鎂均較充分，主要形成中性斜長石、角閃石、黑云母，可能出現(xiàn)少量石英和鉀長石。淺色礦物：暗色閃石、黑云母，可能出現(xiàn)少量石英和鉀長石。淺色礦物：暗色礦物礦物2:1。（二）（二）、火成巖中的礦物共生組合規(guī)律、火成巖中的礦物共生組合規(guī)律6 種典型的巖漿巖礦物共生組合種典型的巖漿巖礦物共生組合 （4）石英鉀長石酸性斜長石黑云母組合：）石英

13、鉀長石酸性斜長石黑云母組合：相當于酸性相當于酸性巖，鈉、鉀、硅含量高，鐵、鎂、鈣低，石英、鉀長石、酸巖，鈉、鉀、硅含量高，鐵、鎂、鈣低，石英、鉀長石、酸性斜長石等淺色礦物為主。性斜長石等淺色礦物為主。（5）鉀長石黑云母角閃石組合：）鉀長石黑云母角閃石組合：其其SiO2 相當于中性巖，相當于中性巖，鈉、鉀高而鐵、鎂低，鈉、鉀高而鐵、鎂低， 大量出現(xiàn)鉀長石。大量出現(xiàn)鉀長石。（6）霞石）霞石白榴石白榴石鉀長石鉀長石堿性暗色礦物組合：堿性暗色礦物組合： 其其SiO2 接近于基性巖（平均接近于基性巖（平均53.36），鈉、鉀含量很高，出現(xiàn)霞石，鈉、鉀含量很高，出現(xiàn)霞石、白榴石等礦物、白榴石等礦物，因鈉過

14、多，故常出現(xiàn)堿性暗色礦物。，因鈉過多，故常出現(xiàn)堿性暗色礦物。（二）（二）、火成巖中的礦物共生組合規(guī)律、火成巖中的礦物共生組合規(guī)律1. SiO2 飽和度飽和度對礦物共生組合的影響對礦物共生組合的影響 （1）巖漿中巖漿中SiO2 過飽和過飽和：石英石英游離的游離的SiO2 結(jié)晶產(chǎn)物，結(jié)晶產(chǎn)物， 我們把與石英相共生的礦物稱為屬硅酸過飽和礦物，如我們把與石英相共生的礦物稱為屬硅酸過飽和礦物，如：輝石、角閃石類、云母類和長石類礦物輝石、角閃石類、云母類和長石類礦物。 （2）巖漿中）巖漿中SiO2不飽和：不飽和：鎂橄欖石、副長石類及黑榴石、鎂橄欖石、副長石類及黑榴石、 黃長石和剛玉等，它們不能與石英平衡共

15、生，屬硅酸黃長石和剛玉等，它們不能與石英平衡共生，屬硅酸 不飽和礦物不飽和礦物 Mg2SiO4 + SiO2 MgSiO3(1557) 鎂橄欖石鎂橄欖石 液相液相 頑火輝石頑火輝石 NaAlSiO4 + 2SiO2 NaAlSi3O8 霞霞 石石 液液 相相 鈉鈉 長長 石石 KAlSiO4 + 2SiO2 KAlSi3O8 白白 榴榴 石石 液液 相相 正正 長長 石石 （三三）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系2、堿質(zhì)含量對礦物共生組合的影響堿質(zhì)含量對礦物共生組合的影響 不同的堿不同的堿質(zhì)（質(zhì)（K2O+Na2O）含量的火山巖中含量的火山巖中礦物組合礦物組

16、合有很大差別?；鸪蓭r根據(jù)有很大差別?；鸪蓭r根據(jù)劃分為劃分為：u3.3 鈣堿性巖：不出現(xiàn)似長石、黑榴石和堿性暗色礦物（霓鈣堿性巖：不出現(xiàn)似長石、黑榴石和堿性暗色礦物（霓石、鈉閃石、星葉石等），出現(xiàn)長石、石英、普通輝石、透輝石、斜石、鈉閃石、星葉石等），出現(xiàn)長石、石英、普通輝石、透輝石、斜方輝石和普通角閃石等；方輝石和普通角閃石等；u為為3.39 堿性巖：常見的是堿性長石和堿性暗色礦物，可以出現(xiàn)堿性巖：常見的是堿性長石和堿性暗色礦物，可以出現(xiàn)石英、似長石和除鈉長石以外的斜長石；石英、似長石和除鈉長石以外的斜長石；u9 過堿性巖：常出現(xiàn)似長石和堿性暗色礦物（霓石、霓輝過堿性巖：常出現(xiàn)似長石和堿性暗色

17、礦物（霓石、霓輝石、鈉閃石、星葉石、富鐵云母等）長石主要是堿性長石，黑榴石也石、鈉閃石、星葉石、富鐵云母等）長石主要是堿性長石，黑榴石也較常見，不見斜方輝石和石英。較常見，不見斜方輝石和石英。 （三三）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系3、Al2O3對礦物組合的影響對礦物組合的影響 根據(jù)：根據(jù)： Al2O3與與CaO、K2O+Na2O之間的關(guān)系，火成之間的關(guān)系，火成巖可分為過堿質(zhì)、過鋁質(zhì)和偏鋁質(zhì)巖可分為過堿質(zhì)、過鋁質(zhì)和偏鋁質(zhì) （1） 過鋁質(zhì)巖石過鋁質(zhì)巖石: Al2O3(CaO+K2O+Na2O) 除長石、石英、黑云母外，還出現(xiàn)白云母、黃玉、電氣除長石、石英、

18、黑云母外，還出現(xiàn)白云母、黃玉、電氣石、錳鋁鐵鋁榴石、剛玉、紅柱石和矽線石、堇青石等石、錳鋁鐵鋁榴石、剛玉、紅柱石和矽線石、堇青石等富呂礦物。富呂礦物。 （三三）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系3、Al2O3和和K2O+Na2O的的含量對礦物成分的影響含量對礦物成分的影響（2） 偏鋁質(zhì)巖石偏鋁質(zhì)巖石: (K2O+Na2O)Al2O3(CaO+K2O+Na2O) 不出現(xiàn)似長石、堿性暗色礦物以及大多數(shù)富鋁礦物，而不出現(xiàn)似長石、堿性暗色礦物以及大多數(shù)富鋁礦物，而出現(xiàn)長石、石英、普通角閃石、普通輝石、透輝石和黑云母出現(xiàn)長石、石英、普通角閃石、普通輝石、透輝石和黑云母等。等。（3） 過堿質(zhì)巖石過堿質(zhì)巖石: Al2O3 (K2O+Na2O) 以出現(xiàn)堿性長石、似長石和堿性暗色礦物；以出現(xiàn)堿性長石、似長石和堿性暗色礦物； （三三）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系）火成巖化學成分與礦物共生組合的關(guān)系（四四）火成巖形成條件對礦物組合的影響）火成巖形成條件對礦物組合的影響1、深成巖：、深成巖：巖漿在地下深處，溫度下降緩慢，壓力較高，巖漿在地下深處，溫度下降緩慢，壓力較高，結(jié)晶時間充足結(jié)晶時間充足低溫礦物組合。低溫礦物組合。 出現(xiàn)：出現(xiàn)：-石英、正長石、微斜長石、低溫斜長石、普通輝石石英、正長石、微斜長石、低溫斜長石、普通輝石、透輝石，角閃石和黑云母