第4講鎂鐵質(zhì)巖和超鎂鐵質(zhì)巖

1、火成巖大類名稱及代表性巖石火成巖大類名稱及代表性巖石根據(jù)火成巖的礦物成分、化學(xué)成分、共生規(guī)律，根據(jù)火成巖的礦物成分、化學(xué)成分、共生規(guī)律，將火成巖分為：將火成巖分為：(1)超鎂鐵質(zhì)巖及超鎂鐵質(zhì)鎂鐵質(zhì)雜巖體；超鎂鐵質(zhì)巖及超鎂鐵質(zhì)鎂鐵質(zhì)雜巖體；(2)玄武巖及相關(guān)巖石玄武巖及相關(guān)巖石(3)花崗質(zhì)巖類花崗質(zhì)巖類(4)中酸性火山巖及火山酸性巖中酸性火山巖及火山酸性巖(5)金伯利巖、煌斑巖類、碳酸巖及其它硅酸不金伯利巖、煌斑巖類、碳酸巖及其它硅酸不飽和巖石飽和巖石第六章第六章 超鎂鐵質(zhì)巖和鎂鐵質(zhì)侵入巖超鎂鐵質(zhì)巖和鎂鐵質(zhì)侵入巖超鎂鐵質(zhì)巖和鎂鐵質(zhì)侵入巖在火成巖研究中有重要意義超鎂鐵質(zhì)巖和鎂鐵質(zhì)侵入巖在火成巖研究

2、中有重要意義(1)基本上來自上地?；旧蟻碜陨系蒯?巖漿成因：上地幔部分熔融巖漿成因：上地幔部分熔融 構(gòu)造成因：上地幔巖通過構(gòu)造作用直接到達(dá)地表構(gòu)造成因：上地幔巖通過構(gòu)造作用直接到達(dá)地表(2)大部分超鎂鐵質(zhì)巖分布在板塊縫合帶，是確定古板塊大部分超鎂鐵質(zhì)巖分布在板塊縫合帶，是確定古板塊 邊界位置的重要依據(jù)之一。暗示它們?cè)?jīng)歷過洋殼的邊界位置的重要依據(jù)之一。暗示它們?cè)?jīng)歷過洋殼的 俯沖事件，是板塊邊界所在的位置。俯沖事件，是板塊邊界所在的位置。一、基本特征一、基本特征1、超鎂鐵質(zhì)巖：、超鎂鐵質(zhì)巖： 暗色礦物含量高，色率暗色礦物含量高，色率90，主要礦物為橄欖石、輝，主要礦物為橄欖石、輝石，其次為角

3、閃石、黑云母。主要種屬為橄欖巖類和輝石石，其次為角閃石、黑云母。主要種屬為橄欖巖類和輝石巖類。包括部分基性巖。巖類。包括部分基性巖。 產(chǎn)狀：產(chǎn)狀：呈層狀產(chǎn)于鎂鐵質(zhì)雜巖體中，如南非呈層狀產(chǎn)于鎂鐵質(zhì)雜巖體中，如南非Bushweld 分布在環(huán)狀超鎂鐵質(zhì)分布在環(huán)狀超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖體中心，鎂鐵質(zhì)雜巖體中心， 如阿拉斯加環(huán)狀雜巖體如阿拉斯加環(huán)狀雜巖體 作為基性堿性雜巖體的一部分產(chǎn)出作為基性堿性雜巖體的一部分產(chǎn)出 產(chǎn)在造山帶的蛇綠巖套中，如東昆中蛇綠巖帶產(chǎn)在造山帶的蛇綠巖套中，如東昆中蛇綠巖帶 在玄武質(zhì)火山巖和金伯利巖中以捕虜體形式產(chǎn)在玄武質(zhì)火山巖和金伯利巖中以捕虜體形式產(chǎn)出出 前三種為巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物，

4、屬巖漿成因；后兩種由地幔巖前三種為巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物，屬巖漿成因；后兩種由地幔巖構(gòu)造侵位或由幔源巖漿攜帶出地幔，屬非巖漿成因。構(gòu)造侵位或由幔源巖漿攜帶出地幔，屬非巖漿成因。1)巖漿成因的超鎂鐵質(zhì)巖巖漿成因的超鎂鐵質(zhì)巖 代表性巖石：橄欖巖、輝石巖，常與鎂鐵質(zhì)巖共生形成雜巖代表性巖石：橄欖巖、輝石巖，常與鎂鐵質(zhì)巖共生形成雜巖體。典型有：層狀侵入巖體和環(huán)狀雜巖體體。典型有：層狀侵入巖體和環(huán)狀雜巖體 A 礦物成分：無石英，暗色礦物礦物成分：無石英，暗色礦物90，主要礦物：，主要礦物：Ol、Py OlFo70，富鎂，富鎂 Py：Cpx 透輝石、普通輝石透輝石、普通輝石 富鈣、富鎂富鈣、富鎂 Opx 頑火輝石

5、、古銅輝石頑火輝石、古銅輝石 富鎂富鎂 出溶出溶“葉片葉片”：Opx中有中有Cpx條紋，條紋，Cpx中有中有Opx條紋，條紋，類似于聚片雙晶類似于聚片雙晶 希列構(gòu)造：針狀磁鐵礦在希列構(gòu)造：針狀磁鐵礦在Py中定向排列。中定向排列。 B、結(jié)構(gòu)：半自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)和堆晶、結(jié)構(gòu)：半自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)和堆晶結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)半自形粒狀結(jié)構(gòu)半自形粒狀結(jié)構(gòu)堆晶結(jié)構(gòu)堆晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C：主要類型：主要類型1、純橄欖巖；、純橄欖巖；2、方輝橄欖巖；、方輝橄欖巖；3、二輝橄欖巖；、二輝橄欖巖；4、單輝橄欖、單輝橄欖巖；巖；5、橄欖方輝輝石巖；、

6、橄欖方輝輝石巖；6、橄欖二輝巖；、橄欖二輝巖；7、橄欖單輝輝石、橄欖單輝輝石巖；巖；8、方輝輝石巖；、方輝輝石巖；9、二輝輝石巖；、二輝輝石巖；10、單輝輝石巖、單輝輝石巖橄欖巖橄欖巖輝石巖輝石巖D、蝕變：主要是蛇紋石化、透閃石化、滑石化、蝕變：主要是蛇紋石化、透閃石化、滑石化2)非巖漿成因的超鎂非巖漿成因的超鎂鐵質(zhì)巖鐵質(zhì)巖為直接來自上地幔的為直接來自上地幔的變形橄欖巖變形橄欖巖A、產(chǎn)狀：由構(gòu)造、產(chǎn)狀：由構(gòu)造“侵位侵位”形成，與圍形成，與圍巖均為構(gòu)造接觸，接巖均為構(gòu)造接觸，接觸帶不存在圍巖接觸觸帶不存在圍巖接觸變質(zhì)現(xiàn)象，巖體多呈變質(zhì)現(xiàn)象，巖體多呈構(gòu)造巖片產(chǎn)出；構(gòu)造巖片產(chǎn)出；B、結(jié)構(gòu)：常見變質(zhì)變

7、形結(jié)構(gòu)和熔融結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)：常見變質(zhì)變形結(jié)構(gòu)和熔融結(jié)構(gòu) 原生粒狀結(jié)構(gòu)：粗粒，顆粒間呈曲線接觸，橄欖原生粒狀結(jié)構(gòu)：粗粒，顆粒間呈曲線接觸，橄欖石中有少量的扭折帶石中有少量的扭折帶 碎斑結(jié)構(gòu)：巖石由碎斑和碎基組成，碎斑顆粒較大，碎斑結(jié)構(gòu)：巖石由碎斑和碎基組成，碎斑顆粒較大，可達(dá)可達(dá)1Cm，主要為橄欖石和頑火輝石，因應(yīng)力造成的，主要為橄欖石和頑火輝石，因應(yīng)力造成的晶格錯(cuò)位而具強(qiáng)烈的扭折。碎基由粒度較小的新生變晶格錯(cuò)位而具強(qiáng)烈的扭折。碎基由粒度較小的新生變晶組成，有橄欖石、頑火輝石、透輝石等晶組成，有橄欖石、頑火輝石、透輝石等 粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)：粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)：礦物呈近等軸的礦物呈近等軸的粒狀，彼此以直粒狀，彼

8、此以直線鑲嵌接觸，礦線鑲嵌接觸，礦物接觸處界線平物接觸處界線平直，交角直，交角1200 板狀等粒結(jié)構(gòu)板狀等粒結(jié)構(gòu)：橄欖石有時(shí)呈拉長狀，頑火輝石橄欖石有時(shí)呈拉長狀，頑火輝石多為壓扁形態(tài)，礦物顆粒邊界平直。巖石葉理發(fā)多為壓扁形態(tài)，礦物顆粒邊界平直。巖石葉理發(fā)育，部分橄欖石具扭折帶育，部分橄欖石具扭折帶3)成分：富成分：富MgO、Cr、Ni、Co、貧貧K2O、Na2O和地幔不相容元素和地幔不相容元素Rb、Ba、Sr、Th、U、LREE等。等。 礦物成分中橄欖石和斜方輝石礦物成分中橄欖石和斜方輝石更富鎂更富鎂2、鎂鐵質(zhì)巖類、鎂鐵質(zhì)巖類 SiO2在在45-53%，屬基性巖，色率，屬基性巖，色率40-90

9、%，一般，一般40-70%，分鈣堿性系列和堿性系列。前者代表性巖石為，分鈣堿性系列和堿性系列。前者代表性巖石為輝長巖，后者代表性巖石為堿性輝長巖。輝長巖，后者代表性巖石為堿性輝長巖。1）輝長巖類）輝長巖類(鈣堿性系列鈣堿性系列) A、化學(xué)成分：、化學(xué)成分：1 B、礦物成分：主要為基性斜長石和輝石，常見橄欖、礦物成分：主要為基性斜長石和輝石，常見橄欖石、角閃石和黑云母。石、角閃石和黑云母。 斜長石：基性，通常為拉長石與培長石斜長石：基性，通常為拉長石與培長石 輝石：單斜和斜方輝石均常見，可見出溶葉片。輝石：單斜和斜方輝石均常見，可見出溶葉片。 C、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)輝長結(jié)構(gòu)：輝長結(jié)構(gòu)：是輝長巖的是輝長巖

10、的典型結(jié)構(gòu)，典型結(jié)構(gòu)，斜長石和輝斜長石和輝石的自形程石的自形程度相近，均度相近，均呈半自形呈半自形它形粒狀。它形粒狀。輝綠結(jié)構(gòu)：斜長石和輝石大小相差不多，但斜長石自形輝綠結(jié)構(gòu)：斜長石和輝石大小相差不多，但斜長石自形半自形，呈板狀，并搭成框架，輝石呈它形充填于其半自形，呈板狀，并搭成框架，輝石呈它形充填于其中。中。輝長輝綠結(jié)構(gòu)：介于輝長和輝綠結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)。輝長輝綠結(jié)構(gòu)：介于輝長和輝綠結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)。2)堿性輝長巖：堿性輝長巖：A、化學(xué)成分：、化學(xué)成分：Na2OK2O高，可達(dá)高，可達(dá)9，SiO2、MgO低，低，TiO2高。高。B、礦物成分：含大量堿性長石、堿性暗色礦物、富、礦物成分：含大量堿性長

11、石、堿性暗色礦物、富鈦輝石為特征鈦輝石為特征C、主要巖石種類：、主要巖石種類： 堿性輝長巖：中基性斜長石、堿性輝石和正長石組堿性輝長巖：中基性斜長石、堿性輝石和正長石組成，斜長石多于堿性長石，可含霓石、霞石等。成，斜長石多于堿性長石，可含霓石、霞石等。 霞斜巖：主要由含鈦普通輝石、基性斜長石和霞石霞斜巖：主要由含鈦普通輝石、基性斜長石和霞石組成，堿性長石含量少或無。組成，堿性長石含量少或無。二、常見的共生組合及其成因二、常見的共生組合及其成因1、鎂鐵質(zhì)超鎂鐵質(zhì)層狀侵入體、鎂鐵質(zhì)超鎂鐵質(zhì)層狀侵入體 多呈巖盆、巖床，產(chǎn)于裂谷或地質(zhì)上相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)。多呈巖盆、巖床，產(chǎn)于裂谷或地質(zhì)上相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)。

12、主體為基性，超基性巖主要見于底部。主體為基性，超基性巖主要見于底部。 如四川攀枝花，產(chǎn)釩鈦磁鐵礦如四川攀枝花，產(chǎn)釩鈦磁鐵礦2、環(huán)狀超鎂鐵鎂鐵質(zhì)、環(huán)狀超鎂鐵鎂鐵質(zhì)雜巖體雜巖體 產(chǎn)于造山帶，平面上近產(chǎn)于造山帶，平面上近圓形、橢圓形，各巖類圍圓形、橢圓形，各巖類圍繞巖體中心呈環(huán)帶狀分布，繞巖體中心呈環(huán)帶狀分布，巖體圍巖具熱接觸變質(zhì)帶。巖體圍巖具熱接觸變質(zhì)帶。 礦產(chǎn)：釩鈦磁鐵礦、鉑礦產(chǎn)：釩鈦磁鐵礦、鉑 1.純橄欖巖純橄欖巖2.二輝橄欖巖二輝橄欖巖3.角閃輝石巖角閃輝石巖4.輝長巖輝長巖3、堿性玄武巖和金伯利巖中的超鎂鐵質(zhì)巖捕擄體、堿性玄武巖和金伯利巖中的超鎂鐵質(zhì)巖捕擄體分：原始地幔巖、虧損地幔巖、交代

13、富分：原始地幔巖、虧損地幔巖、交代富集型地幔巖集型地幔巖4、蛇綠巖中的超鎂鐵質(zhì)鎂鐵質(zhì)巖組合、蛇綠巖中的超鎂鐵質(zhì)鎂鐵質(zhì)巖組合代表了洋中脊處大洋巖石圈組成，是洋代表了洋中脊處大洋巖石圈組成，是洋殼的殘片，蛇綠巖的出現(xiàn)位置代表了古殼的殘片，蛇綠巖的出現(xiàn)位置代表了古板塊縫合線的位置。板塊縫合線的位置。是由寄主巖漿從地幔源區(qū)帶上來的地幔捕擄體是由寄主巖漿從地幔源區(qū)帶上來的地幔捕擄體主要類型：尖晶石二輝橄欖巖、石榴子石二輝橄欖巖主要類型：尖晶石二輝橄欖巖、石榴子石二輝橄欖巖含放射蟲硅質(zhì)巖含放射蟲硅質(zhì)巖枕狀熔巖枕狀熔巖席狀巖墻群席狀巖墻群(輝長巖輝長巖)層狀堆積巖層狀堆積巖(橄欖巖、輝石巖橄欖巖、輝石巖)變

14、質(zhì)橄欖巖變質(zhì)橄欖巖(蛇紋石巖蛇紋石巖)典型組合典型組合第七章第七章 玄武巖類及相關(guān)巖石玄武巖類及相關(guān)巖石玄武巖全球分布十分廣泛，其化學(xué)成分與輝長巖相當(dāng)，相關(guān)玄武巖全球分布十分廣泛，其化學(xué)成分與輝長巖相當(dāng)，相關(guān)巖類是指與玄武巖密切共生，但分布十分局限的超鎂鐵質(zhì)火巖類是指與玄武巖密切共生，但分布十分局限的超鎂鐵質(zhì)火山巖。山巖。一、基本特征和常見的巖石種類一、基本特征和常見的巖石種類1、玄武巖系列劃分、玄武巖系列劃分鉀玄巖系列鉀玄巖系列Alk，K2O含量高，含量高，TiO2低，出現(xiàn)于大陸邊低，出現(xiàn)于大陸邊緣的內(nèi)側(cè)或陸陸碰撞的緣的內(nèi)側(cè)或陸陸碰撞的環(huán)境環(huán)境2、常見的巖石種類、常見的巖石種類1)亞堿性系列

15、：亞堿性系列：A、礦物成分、礦物成分：主要為輝石與斜長石組合，：主要為輝石與斜長石組合， 常見兩個(gè)世代常見兩個(gè)世代 斜長石：斑晶多為培、拉長石，晶形與雙晶好斜長石：斑晶多為培、拉長石，晶形與雙晶好 基質(zhì)斜長石微晶多為針狀，為中或更長石基質(zhì)斜長石微晶多為針狀，為中或更長石 輝石：斑晶普通輝石、透輝石及紫蘇輝石，輝石：斑晶普通輝石、透輝石及紫蘇輝石， 基質(zhì)以出現(xiàn)易變輝石為特征基質(zhì)以出現(xiàn)易變輝石為特征 此外，此外，Ol可作為斑晶和基質(zhì)，角閃石與黑云母也呈斑可作為斑晶和基質(zhì)，角閃石與黑云母也呈斑晶出現(xiàn)。晶出現(xiàn)。B、結(jié)構(gòu)：玄武巖一般為斑狀結(jié)構(gòu)，少量為無斑隱晶或玻璃質(zhì)、結(jié)構(gòu)：玄武巖一般為斑狀結(jié)構(gòu)，少量為無

16、斑隱晶或玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，基質(zhì)的結(jié)構(gòu)類型較多，主要有：結(jié)構(gòu)，基質(zhì)的結(jié)構(gòu)類型較多，主要有：粗玄結(jié)構(gòu)粗玄結(jié)構(gòu)(間粒結(jié)構(gòu)間粒結(jié)構(gòu))：在不規(guī)則排列的長條狀斜長石微晶形：在不規(guī)則排列的長條狀斜長石微晶形成的間隙中，充填有若干個(gè)粒狀輝石與磁鐵礦顆粒成的間隙中，充填有若干個(gè)粒狀輝石與磁鐵礦顆粒(冷卻較緩冷卻較緩慢條件下結(jié)晶慢條件下結(jié)晶)間隱結(jié)構(gòu)：雜亂排列的斜長石之間，全部被隱晶質(zhì)或玻璃間隱結(jié)構(gòu)：雜亂排列的斜長石之間，全部被隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)充填質(zhì)充填拉斑玄武結(jié)構(gòu)拉斑玄武結(jié)構(gòu)(間間粒間隱結(jié)構(gòu)粒間隱結(jié)構(gòu))：介于：介于前兩者之間，充填前兩者之間，充填物有輝石、磁鐵礦、物有輝石、磁鐵礦、隱晶玻璃質(zhì)隱晶玻璃質(zhì)?；郀罱Y(jié)構(gòu)：?；?/p>

17、斑狀結(jié)構(gòu)：基質(zhì)完全由火山玻基質(zhì)完全由火山玻璃組成。璃組成。2)堿性系列堿性系列A. 常見組分常見組分主要礦物主要礦物: 基性斜長石基性斜長石 (比較偏酸性比較偏酸性, 拉拉 An 3，亞堿性系列玄武巖，亞堿性系列玄武巖1、Al2O316%,高鋁玄武巖高鋁玄武巖2、Al2O316%,拉斑玄武巖系列拉斑玄武巖系列 (1)有有Q 石英拉斑玄武巖石英拉斑玄武巖 (2)Ol5%，橄欖拉斑玄武巖，橄欖拉斑玄武巖 (3)Ol2540，苦橄拉斑玄武巖，苦橄拉斑玄武巖(二二)Hy3%,有有Ol，無，無Ne, 過渡玄武巖過渡玄武巖1、Ol25% 橄欖玄武巖橄欖玄武巖2、Ol=2540,苦橄玄武巖苦橄玄武巖(三三)

18、有有Ne，堿性玄武巖系列，堿性玄武巖系列1、Ne5%, Ol5%, Ol5%, Ol525， 碧玄巖碧玄巖4、有、有Ne，Ol2540，堿性苦橄玄武巖，堿性苦橄玄武巖3. 相關(guān)的超鎂鐵質(zhì)巖石相關(guān)的超鎂鐵質(zhì)巖石 A. 常見組分常見組分 斑晶斑晶: 橄欖石橄欖石,輝石輝石 基質(zhì)基質(zhì): 橄欖石微晶橄欖石微晶, 輝石微晶輝石微晶, 基性玻璃基性玻璃 B. 常見類型常見類型 苦橄巖：化學(xué)成分與橄欖巖相當(dāng)苦橄巖：化學(xué)成分與橄欖巖相當(dāng) ?；冮蠋r玻基純橄巖(麥美奇巖麥美奇巖)：?；郀罱Y(jié)構(gòu)：玻基斑狀結(jié)構(gòu) 科馬提巖科馬提巖 ：常見枕狀構(gòu)造，具獨(dú)特的鬣：常見枕狀構(gòu)造，具獨(dú)特的鬣刺結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分刺結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分 鬣刺結(jié)構(gòu)（鬣刺結(jié)構(gòu)（Spinifex texture）的特點(diǎn)是）的特點(diǎn)是橄欖石（或輝石）橄欖石（或輝石）呈細(xì)長的鋸齒狀晶呈細(xì)長的鋸齒狀晶體（或骸晶），近體（或骸晶），近于平行叢生，狀如于平行叢生，狀如鬣刺草鬣刺草二二. 玄武質(zhì)巖漿的形成：由地幔橄欖巖部分熔融形成玄武質(zhì)巖漿的形成：由地幔橄欖巖部分熔融形成 1. 檢驗(yàn)手段檢驗(yàn)手段: 高溫高壓實(shí)驗(yàn)高溫高壓實(shí)驗(yàn) 玄武巖質(zhì)巖石與超基性地幔巖石的地質(zhì)共生玄武巖質(zhì)巖石與超基性地幔巖石的地質(zhì)共生 玄武巖中存在地幔巖包體玄武巖中存