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火成巖石學總結第章緒一、巖石的概念什么是巖石?科學地說巖石就是天然產出的一種或多種礦物或火山玻璃生物遺骸膠組成的固態(tài)集合體。巖石構成了地球的巖石圈,也就是整個地殼和地幔的固態(tài)部分。巖石的類型是多種多樣,歸納起來可以將它們分為三大類:(1).巖漿巖Magmaticrocks)它是由地殼深處或上地幔中形成的高溫熔融的漿,在侵入地下或噴出地表冷凝而成的巖石。也可稱之為火成巖?;蛘吆唵蔚卣f:由巖漿冷凝固結而成的巖石稱為漿巖。(2).沉積巖:它是由地殼風化產物、生物有關物質、火山碎屑物等,在外營力作用下搬運、沉積、固結而成。如砂巖、灰?guī)r。(3).變質巖Metamorphic:由巖漿巖、沉積巖經變質作用轉化而成的巖石。如大理巖、片麻巖等。巖漿巖和變質巖又可統(tǒng)稱為結晶巖。三大巖類可以相互轉化:巖漿巖、變質巖經風化、搬運、積、成巖作用,可形成沉積巖;巖漿巖、沉積巖經變質作(結晶、交代、碎裂),可轉變?yōu)樽冑|巖;而沉積巖、質巖經重熔作用可形成巖漿,冷凝為巖漿巖。二、巖石學的概念巖石學(是專門研究地殼、地及其它星體產出的巖石的分布、產狀、成分、結構、構造、分類、命名、成因、演化等方面的科學。根據(jù)研究內容的不同,巖石學又可分為巖類學和巖理學。巖類學:或稱描述巖石學或巖相學,它主要是研究巖石的產狀、分布、組成、分類、命名等方的問題。巖理學:又稱理論巖石學或成因巖石學,它主要是研究巖石的形成條件及成因機理等方面的問。巖漿巖巖石學:是研究巖漿的起源、運移、演化、結晶及巖漿巖的組成、結構、構造、產狀、布、分類、命名、共生組合、成因機理及與構造、礦產關系等的一門獨立科學。巖漿巖不同于沉積巖和變質巖,其主要判別標志有六點:、巖漿巖大部分為塊狀的結晶巖石,部分為玻璃質巖石。具有玻璃質的巖石,一般巖漿巖,只有在極少數(shù)情況下,在強烈斷裂帶內才有?;瘞r。、巖漿巖中有一些特有的礦物和結構構造。如霞石、白榴石等礦物,氣孔構造和杏構造等只有巖漿巖中才有。、巖漿巖體與圍巖間一般都有明顯的界線,呈各種各樣的形態(tài)存在于地層中,有的行,有的切穿圍巖的層理或片理。、巖體中常含有圍巖碎捕虜體,這些捕虜?shù)膰鷰r碎塊和圍巖常遭受熱變質作用。、各地質時期形成的主要巖漿巖類,大部分都可以找到與其化學成分近似的現(xiàn)代火巖。、巖漿巖中沒有任何生物遺跡。三、巖漿的概念現(xiàn)代火山噴發(fā)使我們能夠直接觀察到巖漿漿巖是上地幔和地殼深處形成的以硅酸鹽為主要成分的熾熱、粘稠、含有揮發(fā)份的熔融熔體。少數(shù)情況下存在有碳酸鹽巖漿、金屬硫化物及金屬氧化物巖漿,后者也稱為礦漿。巖漿的基本特征可以歸納為以下幾點、巖漿的成分:巖漿的主要成分是硅酸鹽酸巖漿的化學成分常以氧化物形式表示要化物為AlOFeO、2FeO、、CaO、、KOHO等其中最主要的是SiO,其含量可達40~。不同成分的巖漿,232其氧化物的含量也不同,但這些氧化物之間通常存在一定的相互制約關系,一般來說,隨著SiO含的增高,2KO隨之升高,而MgOO)則之降低。因此的量就成為劃分巖漿巖化學成分的主導2232因素它配著其它氧化物含量的變化巖漿中還含有大量揮發(fā)份及成礦金屬元素發(fā)份含在巖漿中一般不超過6%主要為水蒸氣,其次為、CON、、SOHS、HCl、等222、巖漿的溫度:地下深處的巖漿,我們無法直接測得其溫度,一般由以下幾種方法近似地確定:(1)、觀察現(xiàn)代熔巖流的溫度:觀表明,現(xiàn)代熔巖流的溫度范圍一般700~1200范圍內,其中基性火山熔巖溫度高,在~1225℃之間,酸性熔巖溫度低,如流巖僅有735℃,一般來說,熔巖流的溫度總是比-1-
火成巖石學總結地下深處同成分的正結晶的漿高這因為地下深處的巖漿富含揮發(fā)份揮份可以使起溫度和液相線溫度明顯下降。、究地質溫度計,推測巖漿溫度:某些造巖礦物的形成溫度和相變溫度,可間接推測巖漿晶時的溫度,例如:方石英變?yōu)轺[石英1470正長石分解為白榴石和二氧化硅1170℃普通角閃石暗化1050大氣壓力下黑云母分解、暗化~℃鱗石英變?yōu)棣率孀厣情W石變?yōu)榫G色角閃石℃β石變?yōu)棣痢ⅰ妗⒒瘞r漿巖的方法:通過巖漿巖的重熔和再結晶實驗,也可得知其大致溫度。如基拉韋厄山的玄武巖,在一個大氣壓下熔融后開始結晶的溫度為~1160℃全結晶是1060花崗巖的熔點為℃5℃。(4)、玻璃包體均一法測溫:如均法測得霞石巖中橄欖石均一溫度為~℃,輝石為~℃,流紋巖中石英為790℃,透長石為~℃。、質溫度計及地質壓力計:根據(jù)熱力學、巖石物理化學及實驗巖石學資料。利用能斯特分定律,通過計算平衡共生礦物的共有成分分配函數(shù)可以較準確地測定出礦物的大致結晶溫度二石溫度二石溫度計、鈦鐵氧化物溫度計等。、巖漿的粘度:粘度是巖漿的重要性質之一粘是液體或半流體流動的難易程度難動的物質粘度越大粘度的單位是Pa.S—帕斯卡秒,它相當于度水的粘度的倍。巖漿的粘度主要與巖漿的氧化成分)、揮發(fā)分、溫度和壓力有關。氧化物SiO2Al2O3存在,將使粘度顯著增加,尤以的含量影響最大SiO2升高,粘度升高,所以基性巖粘度小,以溢流為主;酸性巖粘度大,多以爆發(fā)形式為主。揮發(fā)份:揮發(fā)份的存在將顯著降低巖漿的粘度,揮發(fā)份升高、粘度降低。溫度:溫度也是影響巖漿粘度的重要因素之一,溫度升高,粘度下降。壓力:壓力對粘度的影響要復雜得多,對于不含水的干巖漿,則壓力升高,粘度增加;但對于水巖漿,由于壓力升高可明顯增加水在巖漿中的熔解度,因此,反而使粘度在一定壓力區(qū)間內降低,當壓力升到一定程度,水在熔漿中的溶解已達飽和,水含量不再隨壓力升高而增加,這時壓力進一步升高,巖漿的粘度呈增高的趨勢。四、巖漿作用地下深處的巖漿,在其揮發(fā)分及地質應力的作用下,沿構造脆弱帶上升到地殼上部或地表,巖上升、運移過程中,由于物理化學條件的改變,又不斷地改變自己的成分,最后凝固成巖漿巖,這一復雜程,稱為巖漿作用。按其侵入在地殼之中或噴出地表,可分為侵入作用和噴出作用;侵入作用所形成的巖石,為侵入巖;噴出作用所形成的巖石稱為噴出巖。五、巖漿巖研究歷史與現(xiàn)狀、歷史回顧火成巖的概念最早是由李?;?F.Ven.Richthofen1698)提出的是指由熾熱的熔融體經冷凝形成的巖石,這種熾熱的熔融體也就是巖漿。但關于巖漿巖的成因一直存在不同的看法。(1)、水火之爭。十八世紀后期至九世紀初期,以魏爾為表的水成派,在他們所研究的層狀巖石的基礎上提出切晶巖石是由一種普遍全球的渾濁的液體中沉淀而成進認為所有的花崗巖也是由水溶液中沉淀形成然以赫屯J.Hutton)代表的火成派通過對蘇格蘭高原廣闊的火成巖露頭和復雜的變質巖地層的研究在豐富的野外觀資料的基礎上得出結論為花崗巖是火成的他把花崗巖不合侵入層狀巖石的特點粗粒結晶組構和斜交層的花崗巖脈看作是花崗巖由地熔”侵入地殼上部進冷卻結晶形成的證據(jù)。當時,水成論曾盛極一時,但哈頓的研究成果也使許多地質學家信服。于是,兩派的論達到白熱化。他們都是在自己工作地區(qū)觀察到的地質現(xiàn)象的基礎上提出自己的看法,堅持各自的觀點。直到19世中期,人們甚至還糾纏于花崗巖由水溶液中沉淀形成的觀念上。-2-
火成巖石學總結(2)到19世后期顯微鏡在地質學研究中得到廣泛應用崗巖水成論觀點已被遺棄爭論并沒有束。隨著花崗巖變質成”即花崗巖化)觀點登上歷史舞臺論焦點逐漸集中花崗巖巖漿成因”花崗巖變質成因上。以鮑文(、森布什、尼格里、戴里等巖石學家為代表的巖漿成因派,他們是從一個存在的巖漿系統(tǒng)的高溫下冷卻結晶的過程來研究花崗巖的形成為絕大部分花崗巖是由巖漿別玄武巖分異和凝固而成。然而對于花崗巖漿的來源問題卻存在一定分歧:、鮑文認為是由玄武巖漿分異而來。、列文生—列信格認為花巖漿是由硅鋁層周期性熔化而來。、愛斯柯拉認為花崗巖漿是由大陸基底中任何含花崗巖成分的巖石選擇熔融而成。、克魯泡特金認為花崗巖漿是由硅鎂層選擇熔融而來。盡管巖漿派對巖漿來源意見不統(tǒng)一,但都支持花崗巖是由巖漿侵入冷凝結晶而成。以塞霍姆J.J.Sederholin)為代表的花崗巖化論者,他們發(fā)現(xiàn)大量的地質現(xiàn)象不能用巖漿成因觀點得到園滿的解釋。比“花崗巖與圍巖呈漸變過渡,巖內部的構造與圍巖構造具有延續(xù)性”以“崗巖所占有的巨大空間不可能由巖漿作用造成等等。他們由深成變質和交代作用出發(fā),認為硅鋁層中的原巖受氣液的影響進行交代而成花崗巖在這個階段,花崗巖化最簡明的定義就是:使固態(tài)的巖石不需要經過巖漿階段就可以變成花崗巖類的一種作用到本世紀四十年代以后,特別是近十年來,實驗巖石學和高溫高壓成巖成礦實驗的廣泛應,巖漿成因論和變質成因論都有了飛速的發(fā)展。人們已經認識到,在地殼深部,當物理化學條件達到這樣的度,以致于巖石中最易熔的長英質組分已開始熔融(這熔融一般只達到全巖的10%)這種已熔組分構成巖石中可運動的粒間液,在有壓降出現(xiàn)的情況下,這種粒間液即可發(fā)生運動,聚集而形成花崗巖漿。正統(tǒng)的花崗巖漿成因學說受到了嚴重沖擊幾乎無人再相信花巖是由玄武巖漿分異形成花崗巖化的觀點也逐漸深入人心由過去的狹義論發(fā)展為廣義花崗巖化的觀點為花崗巖化不僅可以是固態(tài)巖石經交代汁作用而轉化為花崗巖且崗巖化過程中巖石可以不保持完全的固態(tài),可以出現(xiàn)部分流化和部分塑性活動。(4)在20世90年的今天,不論是巖漿成因派還是交代成因派,他們都承認地殼中既有巖漿花崗巖也有交代花崗巖那么地殼中是否還有第三種成因的花崗巖70年初期國部分巖石學工作者通過對華南燕山期花崗巖的研究發(fā)現(xiàn),有些巖體的蓋層是很薄的,以巖體穿過的地層開始,累加其上覆地層的厚度往往不超過一千米的至僅有一百多米談深成之言全可以納入火山作用的范!而發(fā)現(xiàn)許多花崗巖具有層狀特征,并且在武安固鎮(zhèn)鳳凰山花崗巖體中發(fā)現(xiàn)了“繩構造”。是,部分地質工作者提出了花崗巖的“火山噴出成因說(王曰倫,1976年;孫仲和,1980年,認為花崗巖有噴出成因的。盡管噴出花崗巖的物質來源仍然巖漿,但其形成過程卻與傳統(tǒng)的巖漿深成侵入形成花崗巖存在著根本區(qū)別。事實上,在長達數(shù)億年的漫長地質時代中,地質作用過程是復雜多樣的,地質體的成因往往是樣的、復合的,花崗巖多成因的觀點已經得到越來越廣泛的重視。、巖漿巖研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢近20年,巖漿巖巖石學研究已有了飛速發(fā)展,這主要表現(xiàn)在以下幾個方面:、析測試和計算機技術的迅速發(fā)展,使得過去僅僅依靠巖石薄片和化學成分分析的研究方大大改觀,電子探針、電鏡、X光質譜、中子活化等技術的廣泛引入和應用,使得巖石中微區(qū)和微量組分的分析發(fā)展很快,大大推進了巖漿巖巖理學發(fā)展,計算機技術成為巖石學研究中必不可少的重要手段。(2)高高壓實驗巖石學的迅速發(fā)展使我們能夠在高溫高壓裝置中獲得高達10000℃大于百萬個的壓力,已達到下地幔、地核的溫壓條件,從而能夠有效地模擬和研究巖漿的起源,源區(qū)物質組與溫壓條件,以及巖漿的演化機理等重大理論問題。(3)、相關學科的相互滲透,使得漿巖與板塊構造、物理化學、實驗巖石學、巖石化學、地球化、巖漿物理、地球物理、礦物化學、數(shù)理統(tǒng)計等學科有機地結合起來,大大推動了巖漿巖研究的深入。、究領域不斷擴大,由大陸到海洋,由地殼上部到地幔,由地球到宇宙,由宏觀定性到微定量,研究領域不斷擴大,研究的問題也不斷深入。第章巖巖物成巖漿巖的物質成分是指其化學成分與礦物成分而言。一、巖漿巖的化學成分-3-
-68786204207183432火-68786204207183432地球化學研究資料表明差多殼中所有的元素都可以在巖漿巖中出現(xiàn)但其含量卻很不相同量最多的是AlKTi等素些元素稱為造巖元素總和約占巖漿巖總重量的99.25%其次為、HMnB等素,氧的含量最高,占巖漿巖重量46.59%占體積。在研究巖漿巖的化學成分時常常用氧化物重量百分比來表示從表中可以看出SiO、Al、、、MgO、、KONaO和HO等九種為最主要,占巖漿巖223222平均化學成分的98%左右,并且在各類巖石中都能出。在不同巖石類型中各種氧化物含量有明顯差異:SiO變化范圍:—,少數(shù)可達80%;2AlO:~,在純橄欖巖中較低23MgO~CaO~15%但在某些輝石巖達兩種鐵的氧化物0.5-15%一般FeO>Fe23Na在某些霞石巖中可高達,般~15%2KO在些白榴石巖中可17.94%但一般巖石中不高于,且常低于Na2HO+表結晶水H為吸附水,一些火山玻璃含O某些結晶巖石含H35%,一般地說,含水2222以上的巖石常常由次生變化所引起。TiO很超過5%,一般~2%2很超過3%,一般~0.5%2MnO很超過2%,一般0~0.3%SiO是最重要的一種氧化物。據(jù)含量可把巖漿巖分為四類:即超基性SiO<45%),基性巖SiO45-22中性巖(酸性巖(SiO>66%)常指的巖石酸性程度及基性程度是指巖漿巖中含,22習慣上對SiO含高者,之為酸性程度高或酸度大,也叫基性程度低,反之,含量低者,謂之酸度小,2亦可稱基性程度高。在巖漿巖中,各種主要氧化物之間關系很密切,其變化也有規(guī)律中到,在各種巖漿巖中著SiO
2含量的增加,及MgO逐減少,也就是說比較基性的巖石中FeO及比酸性的巖石中含量高KO和2Na的含量逐漸增加,超基性巖中幾乎不含KONaOCaOAlO在橄欖巖中含量很低,但在輝石巖和223基性巖中隨SiO增加而急劇增加,以后隨著含的增加又逐漸下。22除了常量元素外,巖漿巖中還存在大量的微量元素,如Li、V、Cr、CoNi、、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、BaTaPb、U等它們的含量很低,一般用或來示,根據(jù)微量元素含量可以求得一些有意義的微量元素比值,如K/Rb、K/Ba、、等它們對于探巖石成因和巖漿演化具有重要意義。某些元素的同位素豐度及比值探索巖漿的起源及其演化歷史也是很有意義的Sr
/Sr
206
/Pb
、等,而O/O、S等放射性同位素,對于判斷巖漿晚期或巖漿巖冷卻的過程有很重要的意義。這些內容將在專門的學科中學習。二、巖漿巖的礦物成分巖漿巖的礦物成分,對于了解巖石的化學成分、生成條件,以及巖石成因都有重大的意義。同它也是巖漿巖分類和鑒別的主要依據(jù)。組成巖漿巖的礦物,常見的不過20幾,這些構成石的礦物通稱為造巖礦物。(一)、硅鋁礦物和鐵鎂礦物常見造巖礦物根據(jù)其化學成分可分為兩類:、硅鋁礦物SiO和Al含較高不鐵鎂如石英長類及似長石類這些礦物顏色均較所又叫淺色礦物。22、鐵鎂礦物與MgO含較高,SiO含較低,如橄欖石、輝石類、角閃石類及黑云母類等,這些礦物顏色一般較2深,所以又叫暗色礦物。巖漿巖中暗色礦物的百分含量通常稱色率也就是暗色礦物和淺色礦物在巖石中的比例是漿巖鑒定和分類的重要標志之一。淺色巖:習慣上把花崗巖、正長巖等淺色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為淺色巖,其色率~之間。暗色巖:色率在-4-
火成巖石學總結~,以暗色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為暗色巖,如橄欖巖、輝長等。根據(jù)色率可以粗略判斷巖石的成分和酸性程度。(二)、主要礦物、次要礦物、礦物按礦物在巖漿巖中的含量和在巖漿巖分類中的作用,可分為以下三類:、主要礦物在巖石中含量眾多,對于確定巖石名稱是不可缺少的,在分類命名上起主要作用。如石英、鉀石是花崗巖的主要礦物,有石英是正長巖,沒有鉀長石是石英巖或脈石英。、次要礦物在巖石中含量次于主要礦物,對于劃分巖石大類不起主要作用,但對確定巖石種屬起一定作用那些礦物,如閃長巖中的石英,含量約2%沒有石英也叫閃長巖,當石英>,叫石英閃長巖,它對巖石大類不起命名作用,是確定巖石種屬的礦物。、副礦物含量很少,常小于1%,個別情況可達,在一般的分類命名均不起作用。如磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石、磷灰石等。但它們對于了解一個巖體的形成條件,對比不同巖體,確定巖體時代以及研究稀散素有重要意義。(三)、巖漿巖礦物的成因類型按礦物形成階段及形成時的物理化學條件劃分、原生巖漿礦物這是在巖漿冷凝過程中形成的礦物,按成因特點又可分為以下三類:正常礦物:是直接從巖漿中結晶出來而且在巖石形成過程中穩(wěn)定的礦物。殘余礦物和反應礦物:礦物從巖漿中析出后,因溫度、壓力、成分等發(fā)生變化,使這些礦物受部分熔蝕、反應或分解,其中尚未遭受變化的殘余部分叫殘余礦物,已經受反應,分解而形成的新礦物稱反應物。如橄欖石的輝石反應邊。、成巖礦物在巖漿完全結晶后,由于外界物理化學條件的變主要是溫度和壓力的降低,使原生巖漿礦物發(fā)生轉變而新形成的礦物叫成巖礦物。如透長石→正長石石—β石英。、巖漿期后礦物在巖漿已基本上凝固成固體的巖石后于受殘余揮發(fā)分和巖漿期后溶液作用而生成巖漿期后礦們往交代原生礦物或充填在礦物的孔隙及晶洞中。、它生礦物它們是由于巖漿同化了圍巖和捕虜體所引起的類礦物的形成反映了巖漿中外來組分的參與富鋁礦物紅柱石、堇青石、矽線石就是巖漿同化了富鋁圍巖的產物。、外生礦物巖漿巖受外營力,如地表風化形成的礦物,也稱表生礦物。如絹云母、高嶺石。巖漿期后礦物尤其是一些自變質礦物常常與外生礦物難以區(qū)分,鏡下無法區(qū)分時,統(tǒng)稱為次生礦物。(四)、礦物共生組合的規(guī)律及與化學成分的關系巖漿巖中的礦物組合,主要決定于巖漿巖的化學成分、SiO含對礦物共生組合的影2石英是硅酸鹽熔體中游離的SiO結的產物,石英的出現(xiàn)表示巖漿巖中SiO2含過剩,因此,石英是巖漿2巖中SiO過和的指示礦物。2鎂橄欖石的出現(xiàn)是巖漿中不(不飽和)表現(xiàn)巖漿巖中鎂橄欖石和石英是能共生的礦物為在巖漿中2存在下列反應式:Mg+SiO(1557℃)→2MgSiO242鎂橄欖石(液相
頑火輝石與上述原理類似,由于巖漿中存在下列反應過程:NaAlSiO+→O438霞石(相鈉長石-5-
火成巖石學總結2SiO→KAlSiO42白榴石液)(正長石因此,霞石、白榴石(統(tǒng)稱為似長石類礦物)等似長石類礦物是和石英不能共生的礦物。硅酸飽和或飽和礦物:在巖漿巖中,凡是可以與石英共生的礦物稱飽和礦物。硅酸不飽和或不飽和礦物:在巖漿巖中,凡是不可以與石英共生的礦物稱不飽和礦物。根據(jù)SiO飽狀態(tài),可2將巖漿巖分為:過飽(石英巖石,飽和巖不含石英,也不含不飽和礦)不飽和巖含不飽和礦)三大類。各類巖漿巖的主要成分及其含量繪于下圖中圖中可以很容易地查出各類巖漿巖中的共生礦物其含量如花崗巖有五種共生礦物:鉀長石約,石英約25%酸性斜長石約14%,黑云母約5%,角閃石。隨著含的增加,巖石中淺色礦物含量增加,而隨巖石中、含升高,則暗色礦物的含量增2高,可劃分出下列六種典型組合:(1)、橄欖石輝組合:相當于超基性巖,鈣、鐵、鎂多而硅少,且貧堿,故構成大量鐵鎂暗色(橄欖石輝石等,不出現(xiàn)石英和長石。(2)、基性斜長石輝石組合:相當于基性巖AlO和CaO多、MgO和均充分,主要形成基性斜2長石和輝石,二者近于:1,不出現(xiàn)石英。(3)、中性斜長石角閃石組合:相當于中性巖NaO和KO略有增加,AlO、SiO、CaO、、均2232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,淺色礦物同暗色物之比:。(4)、石英鉀石酸斜長石合:相當于酸性巖Na、K和SiO含高FeO、和含低,2因而大量出現(xiàn)石英長石酸斜長石等淺色礦物色礦物很少色物同暗色礦物之比一大于十比一。(5)、鉀長—黑云母角閃石組合:該組合按SiO含相當于中性巖NaO和KO多MgO低因22大量出現(xiàn)鉀長石。(6)、霞石鉀石組合:按含量較接近于基性(SiO平為53.36%),Na和K含量高,所以出現(xiàn)霞22石,因Na過,故常出現(xiàn)性暗色礦物。2、堿質含量對礦物共生組合的影響在巖漿巖中,堿質含量一般隨SiO含量的增加增加,但在含相同的巖石中,有些巖石KO+NaO222含量偏高,就會形成富含堿質的巖石。通常根據(jù)巖石中SiO及KO+NaO含量以及里特曼指數(shù),可將巖石劃分22為:鈣堿性系列、堿性系列~9)、過堿性系列σ>9),礦物共生組合特如下表所列:里特曼指數(shù)也組合指數(shù)是以反映巖漿巖組合及巖漿巖巖石堿性特征的參數(shù)由里特曼1957年提出,其表達式為:σ=(KO+Na-43)其中,KONa、SiO均為氧化物重量百分數(shù)。2、O含對巖漿巖礦物成分的影響23AlO含對鋁硅酸鹽礦物的種屬有很大關系,類似于SiO飽的概念,也有AlO飽和度的概念。通常根22據(jù)AlO與、KO、Na分數(shù)的相對值,及在礦物成分上的反映,可將巖漿巖劃分為四種類型:22(1)、過鋁質巖石AlO>(CaO+KO+Na,征礦物是白云母、黃玉、電氣石、錳鐵鋁榴石、剛玉、紅柱232石或矽線石。(2)、亞鋁質巖石:Al≈(NaO+KO),主要含鋁礦物是長石和似長石。22(4)、過堿質巖石:Al<(NaO+KO),AlOO較少見,以出現(xiàn)堿性鐵鎂質礦物為特征,如霓石、霓輝石、2322鈉閃石等。第章巖巖結構巖漿巖的結Texture):是組成巖石的礦物的結晶程度粒大小,晶體形態(tài),自形程度和礦物包玻璃)相互關系。巖漿巖的構造Structure):是指巖石中不同物集合體之間或礦物集合體與其它組成部分之間的排列、充填方式等。一、巖漿巖的結構:(一)、巖漿巖的結晶程度、全晶質結構-6-
火成巖石學總結巖石全部由已結晶的礦物組成。多見于深成侵入巖中,說明巖石結晶條件好,緩慢結晶的產物、玻璃質結構巖石幾乎全部由未結晶的火山玻璃所組成。多見于火山巖中,是快速冷凝結晶的產物。、半晶質結構巖石由部分晶體和部分玻璃質組成。多見于淺成巖和火山巖中。雛晶結構:玻璃質是一種未結晶的、不穩(wěn)定狀態(tài)下的固態(tài)物質,隨著地質時代的增長,玻璃質逐漸脫?;D化為結晶物質,在脫?;跗?,形成一些顆粒極細的結晶物質,稱為雛晶。如果巖石主要由雛組成,則其結構稱雛晶結構。霏細結構脫玻化達到一定程度形成極細的形的長英質礦物顆粒的隱晶質集合體顆間界線模糊,形狀不規(guī)則,稱霏細結構。球粒結構:脫?;尚纬汕蛄?,它由中心向外呈放射狀生長的長英質纖維構成的球狀生成物,可呈扇狀、束狀等巖石中有球粒組成時其構稱為球粒結構如果外形似球狀但其成分不是長英質而是石和斜長石,則稱球顆結構。前者多見于中酸性、酸性巖石中,后者則出現(xiàn)在基性火山巖中。(二)、巖石中礦物的顆粒大小、顯晶質結構肉眼觀察時基本上能分辨礦物顆粒者;顯晶質結構按礦物顆粒絕對大小又分為:(1)、粗粒結構:礦物直>(2)、中粒結構:晶粒直徑在~之間(3)、細粒結構:2~0.2mm(4)、微粒結構:、隱晶質結構礦物顆粒很細,肉眼無法分辨出礦物顆粒者。如果在顯微鏡下可以看清礦物顆粒者,稱顯微晶結構;如果鏡下只有偏光反映,而無法分辨礦物顆粒者,稱顯微隱晶質結構。根據(jù)礦物顆粒的相對大小可劃分為三種結構類型:(1)、等粒結構:巖石中不同種主礦物顆粒大小大致相等。(2)、不等粒結構:巖石中不同種要礦物顆粒大小不等。、狀及似斑狀結構:巖石中所有礦物顆??煞譃榇笮〗厝徊煌膬扇?,大的稱為斑晶,小稱為基質,其中沒有中等大小的顆粒點與不等粒結構相區(qū)別與似斑狀結構的區(qū)別是果質為隱質及玻璃質,則稱斑狀結構;如果基質為顯晶質,則稱似斑狀結構。熔蝕結構和暗化邊結構深部結晶的斑晶在隨巖漿上升過程中于化條件的改變而產生熔蝕成渾園狀、港灣狀形態(tài)稱熔蝕結構而揮發(fā)分的斑晶在上升過程中常發(fā)生分解晶體邊緣形成鐵質分氧化形成的磁鐵礦等不透明礦物細粒集合體,稱暗化邊結構。(三)、巖石中礦物的自形程度、自形晶結構巖石主要由自形晶組成。、它形晶結構巖石主要由它形晶組成。、半自形晶結構巖石主要由半自形晶組成。(四)、巖石中礦物顆粒間的相關系、交生結構兩種礦物互相穿插有規(guī)律地生長在一起。如文象結構、蠕蟲結構及條紋結構等。(1)、文象結構:許多石英往往呈定的外如尖棱形、象形文字形,有規(guī)律地鑲嵌在鉀長石中。、紋結構:鉀長石和斜長石有規(guī)律的交生。它可以是固溶體分解而成,也可以是交代成因。斜長石在鉀長石中呈條紋稱正條紋長石,反之稱反條紋長石。、蟲結構:許多細小的形似蠕蟲狀的石英穿插生長在長石中。成因有三種:共結蠕蟲、交蠕蟲、分解蠕-7-
火成巖石學總結蟲。、反應邊結構早生成的礦物與熔漿發(fā)生反應當這種反應不徹底時在早生成的礦物外圈形另一種成分完全不同的新礦物,完全或局部包圍早結晶的礦物種結構稱反應邊結構如橄欖石的輝石反應邊,單斜輝的角閃石反應邊。如果這種反邊是由次交代作用形成的,則稱次變邊結構,它是變質巖中的常見結構。、環(huán)帶結構與反應邊結構類似不的是反生成礦物與被反應礦物同屬一類礦物端成分及光性方位差異而呈現(xiàn)為環(huán)帶狀特征。、包含結構較大的礦物顆粒中包含有許多較小的礦物顆粒為包含嵌晶結構果的輝石或橄欖石中包含許多自形柱狀的斜長石晶體,稱嵌晶含長結構。、填隙(間)結構斜長石微晶所組成的間隙內,充填有輝石等暗色礦物,以及隱晶質、玻璃質等。其它特殊結構在各章節(jié)中介紹。(五)、巖漿巖結構與巖漿冷凝件的關系一般來說,礦物都是在過冷區(qū)域,即低于其熔點若干度的條件下結晶的,如果冷卻緩慢,過冷小,有充分的時間結晶,則結晶較好;如果冷卻迅速,過冷度大,來不及結晶,則結晶不好或形成玻璃、巖漿在地殼深部,冷卻緩慢情況下,結晶作用主要發(fā)生在區(qū)晶體生長速度大于形成結晶中心的速度,因此,圍繞少數(shù)結晶中心晶體迅速生長,形成較大的晶體,構成巖石的粗粒結構。、巖漿在地殼淺部,冷卻較快的情況下,結晶作用主要發(fā)生在b區(qū)形結晶中心的速度大于晶體生長速度,圍繞大量結晶中心形成大量的細小晶體,構成巖石的細粒結構。、巖漿噴出地表或很近地表,在冷卻很快的條件下,結晶作用在區(qū)形成結晶中心及晶體生長速度都大為減弱但者仍大于后者結中非常多晶體生長速度接近于零晶能力很弱形成微晶結構晶質結構、霏細結構或半晶質結構。、冷卻極快的情況下,凝固作用主要發(fā)生在區(qū)幾不形成結晶中心,更談不上晶體生長,因而形成玻璃質結構。二、礦物結晶順序的確定礦物結晶順序的研究,對解決巖漿巖的成因及巖漿巖生成后的變化都有一定的意義。(一)、確定礦物結晶順序的原、礦物顆粒的相對自形程度自形程度高的一般析出較早,自形程度低的析出較晚。但礦物本身的結晶能力必須充分注意。、礦物間的相互包裹關系通常認為被包裹的礦物一般早于包裹它的礦物。但需謹慎,如分解條紋長石、文象結構中的石。、礦物晶體大小在常見的斑狀結構中,大晶體一般先結晶,而小晶體常常后結晶。但對某些交代斑晶則相反。、根據(jù)礦物的共生組合關系例如花崗巖中的榍石晶體當它布于綠泥石中或其邊部因為綠泥石是后期蝕變礦物則這種石一般認為是黑云母變?yōu)榫G泥石時,析出Ti、Ca等元素生成的。而分布于解理、裂隙中的榍石可能是后來形成的。而被黑云母、斜長石包裹的自形榍石,且晶體延長方向切穿解理縫方向,那么這種榍石是巖石早結晶的產物。三、巖漿巖的構造構造:是指巖石中不同礦物集合體之間或與巖石其它組成部如璃質)之間的排列方式及充填方式表現(xiàn)出來的特點。這里不包括巖體的節(jié)理構造,也不包括與變質作用及風化作用有關的次生構造。、塊狀構造均一構)組成巖石的礦物在整塊巖石中分布是均勻的,巖石各部分在成分上或結構上都是一樣的。、帶狀構造不同成分的巖石彼此逐層交替者是成分相同但結構色及造巖礦物成分或數(shù)量不同的巖石彼此逐層交-8-
火成巖石學總結替呈帶狀、條帶狀彼此平行或近于平行。、斑雜構造在巖石的不同部分,其礦物成分或結構構造差別很大,因此整個巖石看起來是不均一的,斑斑塊,雜亂無章。、球狀構造表現(xiàn)為侵入體中有一些球體而個球體中的礦物圍繞某些中心呈同心層分布有的在某些層內礦物呈放射狀分布。、晶洞構造和晶腺構造在侵入巖中出現(xiàn)的孔洞稱為晶洞構造,如果孔壁上生長著排列很好的晶體則稱為晶腺構造。、氣孔和杏仁構造這是噴出巖中常見的構造,主要見于熔巖層之項部,它是由于從冷凝著的巖漿中尚逸出的氣體,上升匯集于巖流項部,冷凝后留下的氣孔,稱為氣孔構造。氣孔的拉長方向,指示著巖流流動的方向當氣孔被巖漿期后礦物所充填,則形成杏仁構造。、枕狀構造這是巖漿水下噴發(fā)的典型構造體常具玻璃質冷凝邊的氣孔呈同心層狀或放射狀分布有空腔。、流紋構造是酸性熔巖中最常見的構造。它是由不同顏色的條紋和拉長的氣孔等表現(xiàn)出來的一種流動構造、流動構造巖漿巖中片狀礦物、板狀礦物及扁平捕虜體、析離體的平行排列,形成流面構造;而柱狀礦物長析離體、捕虜體的定向排列成流線構造們是巖漿流動的遺跡面與圍巖接觸面平行線與巖漿流動方向一致。、原生片麻狀構造巖石中的暗色礦物呈斷斷續(xù)續(xù)的定向排列間淺色粒狀礦物所分開是動的巖漿對圍巖強烈擠壓而產生的,也是巖漿的流動遺跡,局限于巖體邊部。第章巖巖產和巖漿巖的產狀主要是指巖體的形態(tài)小和圍巖的接觸關系成時所處的構造環(huán)境以及巖漿升及活動方式等等。巖漿巖的相是指巖體生成條件不同而產生的不同的巖石和巖體總的特征。一、噴出巖的產狀和相(一)、噴出巖的產狀主要與巖上升到地表的方式有關。、熔透式噴發(fā)巖漿上升時,因過熱和高度化學能,將其頂部圍巖熔透,巖漿即溢出地表而成為噴出巖。又稱狀噴發(fā)。、裂隙式噴發(fā)巖漿沿頸狀管道的一種噴發(fā),噴發(fā)通道在平面上為點狀,又稱點狀噴發(fā)。其特點是形成火山錐(1)、碎屑錐:以爆發(fā)產物為主,山碎屑物質常大于95%(2)、熔巖錐:以溢流產物為主,山碎屑物質常小于10%(3)、混合錐:火山碎屑物與熔巖層組成的火山錐,為噴發(fā)與溢流交替噴出的火山產物。對于粘度小的基性熔巖在中心噴發(fā)時常呈巖流巖被熔瀑布等對于粘度大揮分少的中酸性、堿性熔巖,中心式噴發(fā)常形成侵出巖(穹丘)巖錐、巖針等。噴出巖常見的產狀還有:熔巖高原、熔巖臺地、熔巖流、熔巖脊等。熔巖的表面形態(tài)常有繩狀塊狀兩種。破火山口:是指經過破壞的火山洼陷:其原因有三:、侵蝕破火山口,是火山口被侵蝕大的結果;(2)爆發(fā)破火山口,是火山強烈爆發(fā)、崩毀了火山口上部大量巖石而形成,大者稱爆發(fā)洼地;(3)崩塌破火山口,是由于巖漿物質大量噴發(fā)后,巖漿房空虛,而火山口附近上覆物質增多,因支撐不住而崩塌沉陷形成火山構造沉陷。(二)、火山巖的相相:相是不同地質條件下生成的巖石或巖體的總的特征。以中心式噴發(fā)為例,大致可分為以下及相組:溢流相:成分從超基性到酸性皆有,以基性最發(fā)育,可形成于火山噴發(fā)的各個時期,但以強烈發(fā)之后出現(xiàn)-9-
火成巖石學總結為主。爆發(fā)相:成分不定,但以含揮發(fā)分多、粘度大的巖漿常見,尤以中酸性、堿性更有利于爆發(fā),形成于各個時期,但以早期及高潮時最發(fā)育。侵出相:多見于火山作用末期形成。在巖漿分異晚期,粘度大,溫度低,而揮發(fā)分少到不能爆的情況下,堵寒通道的粘度很大的熔漿被推擠出地表,堆積于火山頸之上部,形成直徑小,厚度大,產狀的穹丘?;鹕筋i相:是火山錐被剝蝕后,殘存的具充填物的火山通道,又稱巖頸、巖筒、巖管等。次火山相:是與火山巖同源的、呈侵入產狀的巖體,它與火山巖“四同間但一般較晚;同空間但分布范圍較大;同外貌但結晶程度較好;同成分但變化范圍及堿度較大。侵入深度一般<3.0km又可分為:近地表相~0.5km;超淺成亞相0.5;淺成亞相1.5?;鹕匠练e相在山作用過程中皆可產生但以火山噴發(fā)的低潮期—間隙期最為發(fā)育是火山作迭加沉積作用的產物??尚纬捎陉懙兀部尚纬捎谒w中。二、侵入巖的產狀和相(一)、侵入巖的產狀侵入巖的產狀主要是指侵入體產出的形態(tài)括入體的形態(tài)小與圍巖的關系以及侵入時的構造環(huán)境等等。、整合侵入體侵入體的接觸面基本上平行于圍巖層理或片理巖漿以其機械力沿層理或片理等空隙貫入形成括下主要產狀類型:(1)、巖盆:巖漿侵入巖層之間,部受巖漿靜壓力使底板下沉斷裂,形成中央微凹的盆狀侵入體(2)、巖蓋:上凸下平的穹窿狀水整合侵入體。(3)、單斜巖體:單斜巖層間的整侵入體。(4)、巖床(巖):厚薄均勻的近水平產的與地層整合的板狀侵入體。、鞍:產于強烈褶皺區(qū)。褶皺過程中,巖漿擠入褶皺頂部軟弱帶—背斜鞍部或向斜槽部所成的同生整合侵入體。、不整合侵入體:(1)、巖墻:厚度比較穩(wěn)定近于直的板狀侵入體,是巖漿沿斷裂貫入的產物。(2)、巖脈:一般指規(guī)模比較小,態(tài)不規(guī)則,厚度小且變化大,有分叉及復合現(xiàn)象的脈絡狀巖體、株:是一種常見的不整合的規(guī)模較大的侵入體,平面上近于圓形或不規(guī)則等軸形,接觸陡立,似樹干狀延伸,又稱巖干,出露面積小于100km2。巖株邊部常有一些不規(guī)則的巖枝、巖鐮、巖瘤。(4)、巖基:屬巨型侵入體,面積于100km2,平面上通常呈長園形。(二)、侵入巖的相侵入巖相的劃分主要是以巖石形成的深度為綱,深度不同,影響到巖漿的溫度、壓力、冷卻快,揮發(fā)份的散失等一系列物化條件的差異,而這些條件與巖石的成因及巖石外貌,成分有不可分割的聯(lián)系目前一般將侵入巖分為三種相:淺成(03km)、中深成(~、深成(>10km)。淺成相與次火山相特征很相似,區(qū)別是看它們是否與火山巖有成因聯(lián)系,如果與火山巖為“四同”關同間、同時間、同成分、同演化規(guī)律,則為次火山相;否則就是淺成相。第章巖巖分自然界的巖漿巖多種多樣,已有巖石名稱多達1000種以上,它們之間在成分結構、共生組合、產狀和成因上,即有聯(lián)系也有差異,因而,正確地認識這些聯(lián)系和差異,進行合理的歸納,是巖漿巖分類主要任務。巖漿巖的分類主要依據(jù)以下基礎(一)、巖漿巖的化學成分酸度和堿度是巖漿巖分類的重要化學成分依據(jù),酸度即指SiO2含量,據(jù)SiO2重量百分數(shù),通常將火成巖分為四大類:超基性(SiO2<45%),性巖~53%),中性巖(SiO2~66%),酸性巖。據(jù)堿度σ表),可將每大類巖石劃分為三類型:鈣堿(σ<3.3),性~和過堿(σ>9)。對于超基性巖,是據(jù)SiO和KO+Na總來分堿度。222-10
火成巖石學總結(KO+Na為過堿性類型,如霓霞石、霞石巖、碳酸巖等;2(KO+Na為鈣堿性和堿性2金伯利巖習慣上稱偏堿性超基性巖(二)、巖漿巖的礦物成分巖石中石英、長石、似長石、暗色礦物的種屬及含量在不同巖類中有明顯區(qū)別。鈣堿性:以不含似長石及堿性暗色礦物為特征,而且斜長石更富含An組。堿性巖:以堿性長石及堿性暗色礦物發(fā)育。斜長石一般比鈣堿性系列的A偏為特征。過堿性巖則以似長石和堿性暗色礦物為主要組成為特征。(三)、巖漿巖的相及結構根據(jù)相和結構通常將巖漿巖分為:(1)噴出巖:熔巖;b.火山屑巖;次山巖(2)侵入巖:淺成巖;b.中深巖;c.成巖(四)巖漿巖的共生組合有成因聯(lián)系的一組不同巖性的巖漿巖構成一個巖漿巖系列共生組合或漿巖套在巖漿巖類中也屬于應該考慮的因素。例如大型基性層狀侵入體可由橄欖巖→輝長巖→閃長巖等一組巖性不同的但又具有密切成因聯(lián)的一組巖石組成。根據(jù)上述分類原則,可將巖漿巖分四個大類,共十二種巖類:、橄欖巖—苦橄巖、金伯利巖類、霓霞巖—霞石巖、碳酸巖類、輝長巖—玄武巖、堿性輝長堿玄武巖類、閃長巖—安山巖、正長巖—粗面巖、霞石正長響類、花崗巖—流紋巖類11、脈巖類、火山碎屑巖類需要注意的是:(1).巖有特殊的成因和產狀,火山碎屑巖類成巖機制有其特殊性,因而單列一章。(2).每類侵入巖和火山巖在成分上類似,但成因上不一定有聯(lián)系,也不一定是同源巖漿產物,(3).“斑巖”和“玢巖僅用于淺成巖中斑狀結構的巖石“斑巖的斑晶以石英、堿性長石和似長石為主玢巖”的斑晶以斜長石和色礦物為主。對于噴出巖中斑狀結構的巖石,不使用“巖和玢巖的稱。分類表中酸性巖和中性巖石英含量分界為20%該數(shù)值是石英的相對含即石英、斜長石和堿性長石加起來重算為的含量,并非石英的實際含量。第章超性類超基性巖和超鎂鐵質巖是兩個不同的概念,前者是以SiO含量為依據(jù)命名的,后者是以富鐵礦物而命名2的,絕大多數(shù)超鎂鐵質巖都是超基性巖。但某些超鎂鐵質巖如輝石巖、角閃石巖等,應屬基性巖的范疇,2但它們幾乎不含長石,且常與橄欖巖等密切共生,因此一般放入超基性巖類中介紹。一、超基性侵入巖類其主要代表有橄欖巖、輝巖等。本類巖石的化學成分特點是SiO2含量很低,貧K2O和Na2O而富含MgO故又稱超鐵鎂質巖。巖石中鐵鎂礦物占絕對優(yōu)勢,主要是橄欖石和輝石,其次是角閃石,黑云母則很少出現(xiàn),不含或很少含斜長(0~。見的副礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦和尖晶石等。巖石顏色深,色率大于,比重大,常呈塊狀構造。-11
火成巖石學總結超基性侵入巖在地表出露有限,按出露面積計約占整個巖漿巖的0.4%。按其主要礦物含量可分為:純橄欖巖、橄欖巖、輝巖和角閃巖。(一)常見巖石類型純橄欖巖石幾乎全~由橄欖石組成間或有少量<10%)輝石和角閃石副物多為鉻鐵礦晶石和磁鐵礦。巖石一般呈深綠、黃綠、褐綠色,全自形或他形粒狀結構,塊狀構造。新鮮的純橄巖見,通常遭受不同程度的蛇紋石化,若部分蛇紋石化,稱蛇紋石化純橄欖巖;若全部蛇紋石化,則叫蛇紋巖。橄欖巖是本類巖石中最常見者,主要由橄欖(~90%)和輝石構成,可含少量角閃石、黑云母或斜長石。副礦物常為鉻鐵礦、磁鐵礦。當這些副礦物含量增高而達到工業(yè)開采價值時,則巖體即可作為礦石開。橄欖巖具細—粗粒結構常呈含結構和海綿隕鐵結構謂包含結構就是輝石晶體中包含有多小的橄欖石顆粒一肉眼難于分辨只有當輝石顆粒粗大而巖石又很新鮮時輝閃閃發(fā)亮的解理上可以清楚地見到鑲嵌許多小橄欖石顆粒至海綿隕鐵結構則是在橄欖石或輝石顆粒的間隙中充填著磁鐵礦等金屬礦物果巖石中角閃石較多,則可叫角閃橄欖巖。橄欖巖也易遭受次生變化,其中橄欖石變?yōu)樯呒y石輝石和角閃石變?yōu)榫G泥石等。輝石巖主要由輝石組成可含少量橄欖角閃石及磁鐵礦鈦鐵礦鉻鐵礦等巖呈淺褐色暗黑色灰綠色,常見中粒全自形粒狀結構,也可有包含結構或海綿隕鐵結構。角閃巖主要由角閃石構成,有時含少量輝石、橄欖石和磁鐵礦,黑色或墨綠色,常呈脈狀產出,穿插其他超基性巖體中。(二)次生變化超基性巖中的礦物在化學性質上很不穩(wěn)定熱液作用下容易發(fā)生變化因此難得見到新鮮的超性巖見的次生變化有蛇紋石化、碳酸鹽化、綠泥石化等。蛇紋石超基性巖中的橄欖石輝石被蛇紋石交代的作用叫蛇紋石化作用。蛇紋石化時,首先沿晶體或巖裂隙進行,若變化不徹底而尚殘留有橄欖石和輝石紋沿花紋狀的網形裂隙分布而成蛇紋石化超基性巖強烈,全部變化,則形成蛇紋巖。碳酸鹽當富含CO的液用于超基性巖時,橄欖石常變成滑石和菱鎂礦,有時也伴生有蛇紋石。綠泥石橄欖石和輝石以及先期形成的蛇紋石均可被綠泥石交代。(三)產狀、分布及有關礦產產狀本類巖石的產狀明顯地受地質構造的控制,其主要類型如下:(1)阿爾卑斯型超基性侵入巖體:于褶皺帶,巖體呈透鏡狀、似層狀產出,許多巖體呈串珠狀沿區(qū)域性構造線方向分布,延伸數(shù)公里乃至數(shù)百公里,因在阿爾卑斯山首先研究之,故稱阿爾卑斯型。(2)層狀型超基性基性侵入雜巖體常產于地臺區(qū),多呈巖盆巖床產出,一般由似層狀橄欖巖和輝長巖構成。該種巖體常產有鎳、鉻、釩、鈦、鉑、銅等礦產。(3)玄武巖中的角礫狀超基性橄欖巖)包體河北張家口、江蘇南京、廣東海南島等地有此類橄欖巖包裹體產出。張家口所產包裹體中的晶體完美、粗大的橄欖石可作寶石材料。分布及產前已指出超性侵入巖屬稀少類并且主要是橄欖巖我國已發(fā)現(xiàn)該類巖體的出露面積約一萬平方公里,其中西藏日喀則巖體最大,約一千平方公里。我國地槽區(qū)以內蒙超基性巖帶延伸最長,延1400多里;地臺區(qū)以康滇地軸的此類巖體延伸最長、南北約170余公里。此外,吉林、寧夏、青海諸(區(qū))也有產出。與本類巖石有關的礦產主要是鉑礦、鉻鐵礦、鎳鈷礦、釩鈦礦、磷灰石等。粗大而完美之橄欖晶體可作寶-12
火成巖石學總結石材料。鉑礦主要產于純橄欖巖中。鉻鐵礦絕大多數(shù)與超基性侵入巖有關,我國的重要鉻鐵礦主要產于MgO:FeO的值高(的巖石中,特別是純橄欖巖輝橄欖巖雜巖體。銅鎳硫化物礦床則以橄欖巖、輝巖和輝長巖組成的雜巖體最有利,鎂鐵比一般小7而釩鈦礦則多產于層狀橄欖巖輝長巖雜巖體中。另外,該類巖石蝕變后可形成石棉、滑石、蛇紋石、金云母、菱鎂礦等非金屬礦產。普通的超性巖可用作鈣鎂磷肥的原料??梢姵鶐r性巖分布雖少,工業(yè)意義卻很大,是重點尋找和研究的巖類之一該類巖體雖小,但物理性質較特殊,在巖石中其磁性較強,比重大,用磁法、重力法尋找它們較有效。二、超基性噴出巖類本類巖石自然界罕見,其中金伯利巖最為重要。苦橄巖呈淡綠色至黑色。隱晶質結構、塊狀構造,有時具氣孔或杏仁構造。主要由橄欖~70%)和輝石(組成可少量基性斜長石普通角閃石副物有鈦鐵礦磁鐵礦磷石等若斑狀結構則苦橄玢巖。自然界分布較少,常與玄武巖共生,多產于玄武巖底部附近。?;儙r是一種半晶質的純橄欖巖。巖石具?;郀罱Y構,斑晶為粗粒橄欖唯一的),基質為黑色玻璃質。其有鈦輝石含鈦的普通輝)、磁鐵礦微晶。基質中有時出現(xiàn)碳酸鹽和蛇紋石組成的小球狀杏仁體。該種巖石的典型產地是蘇聯(lián)西伯利亞麥美奇河一帶,所以又稱麥美奇巖。我國浙江天臺有產出。金伯利其名稱來源于南非金伯利城。它以產原生金剛石而受到特別重視。巖石多呈黑、暗綠、綠、灰顏色,而以綠色常見常斑狀結構和角礫構造在斑狀結構中斑晶成分主要是橄欖石和金云母此外尚斑晶鎂鋁榴石(它是金伯利巖的重要特征礦)但量很少基是粒至隱晶質結構,多由細小的橄欖石云、磁鐵礦、磷灰石構成,也可有玻璃質基質。在角礫狀構造中,角礫成分十分復雜,有早期形成的金伯利、橄欖巖、輝巖破碎而成的巖塊(統(tǒng)稱同源角礫),也有來自圍巖的巖塊、如片麻、花崗巖、石灰?guī)r碎塊(統(tǒng)異源角礫,角礫之間的膠結物為金伯利巖漿物具斑狀結構的金伯利。金伯利巖可具巖球構造體呈圓橢圓形徑數(shù)毫米至數(shù)厘米心多為橄欖石表為細粒金伯利巖,常散布于金伯利巖附近的地表,俗“鳳凰蛋這構造是金剛石的找礦標志之一。金伯利巖多呈巖筒、巖脈產出。我國遼寧、山東、湖北和貴州的一些地區(qū)有產出,并在山東等找到了金剛石原生礦。國外的著名產地有南非的金伯利,蘇聯(lián)的雅庫特,加拿大的魁北克等。第章基巖一、基性侵入巖類主要代表有輝長巖綠巖等類石的化學成分特點是SiO含低至中等45~AlFeO2MgO含高尤其前二者,NaKO低巖石主要由輝石和斜長石組成,有時含橄欖石、角閃石、黑云母、2石英、堿性長石。輝石多為單斜輝石(單斜晶系)和紫蘇輝石(斜方晶系,斜長石則為基性斜長石。巖石呈灰黑色或深灰色,顏色一般較深,比重大。(一)常見巖石類型輝長巖蘇長巖由輝石和基性斜長石組成,二者近于1,可含少量橄欖石。若輝石為單斜輝石就叫輝長巖;若為紫蘇輝石就叫蘇長巖但二者肉眼不易別故可統(tǒng)稱為輝長巖石灰黑色中半自形粒狀結構見狀構造,有時具條帶構造,此時可稱為條帶狀輝長巖。輝長巖中的基性斜長石有時呈聚片雙晶,雙晶紋較寬,有時因次生變化呈灰綠色;輝石多帶棕色調,具近直交的兩組解理含石較少而呈淺灰色者叫淺色輝長巖輝石較多而巖石呈灰黑色者叫暗色長巖少量橄欖石者叫橄欖輝長巖。斜長巖-13
火成巖石學總結幾乎全部由斜長(基性)組成,其含量占90%上,暗色礦物很少,含量小于,主要為輝石、角閃石、橄欖石。巖石具半自形或他形粒狀結構。一般為白色、灰色,有時因次生變鈉簾石化)而顏色稍深些。塊狀構造。它既可呈獨立的巖體產出,也可與輝長巖共生,在層狀侵入體中常構“淺色層。輝綠巖礦物成分和輝長巖相當,即由輝石和斜長石組成,其不同點是呈細粒結構,或呈輝綠結構。所輝綠結構,是由自形半自形的長條形斜長肉眼觀察時呈細針狀構成網格狀骨架,在骨架空隙中充填著大致等粒的輝石顆粒。巖石常因綠泥石化、鈉黝簾石化而呈暗綠色。輝綠巖是一種分布很廣的基性侵入巖;常呈巖墻、巖脈、巖床或巖盤產出,它既可以單獨產出也可以同輝長巖、基性噴出巖共生。堿性輝巖主要由基性斜長石和輝石構成,但含較多的正長石和少量副石(多是石)堿性暗色礦物(霓石、霓石等。其它變這些變種在礦物成分方面和輝長巖相同,僅以結構區(qū)別之,常見者有:輝長玢巖具狀與似斑狀結構晶斜長石和輝石質具粒狀結構或隱晶結構晶基質成分基相同。微晶輝長巖,因具細粒結構而得名,常呈脈狀產于基性侵入巖體內部或邊緣。(二)次生變化輝長巖中的礦物比橄欖巖中的礦物在化學性質方面要穩(wěn)定些熱影響下是少要發(fā)生一些變化,主要有:輝石的纖閃石化,即輝石被纖維狀綠色角閃(陽起石和透閃石的集合體所代替;輝石的綠泥石化,此時輝石變成綠泥石和碳酸鹽,并析出氧化鐵?;孕遍L石則發(fā)生鈉黝簾石化,即它分解成鈉長、黝簾石和綠簾石的細粒集合體,斜長石經此變化后常帶綠色色調,肉眼易于識別。(三)產狀、分布與礦產產狀基性侵入巖的巖體一般都不大,多呈巖盆、巖床或巖蓋、巖墻和巖株產出。世界上比較大的巖有:非洲津巴布韋的基性巖大巖墻長達350公厚約8公加拿大第路巖體的面積約五千平方公里度兩千米;南非布什維爾德巖體面積達兩萬余平方公里七千米在國比較大的基性侵入巖體是陜西西巖體達百余公里,系國內罕見?;詭r侵入體既可單獨產出也同超基性侵入巖共生而構成超基基性雜巖體種雜巖體以似層狀產出為特點,一般稱為層狀侵入體。其形成過程如下:巖漿中早期晶出的礦物按比重大小或結晶后發(fā)生分異,比重大者如鉻鐵礦、橄欖石、輝石下沉到巖漿體底部,輕者如斜長石則滯留于上部,致使比重不、結晶先后的礦物分層堆積。這種堆積晶粒又被后來冷凝的晶粒間隙中的剩余巖漿所膠結,順而形成所謂堆積。這種層狀巖體常具垂直分帶性和層理巖體內部不同種類的巖石自下而上分層分布般式底部為橄欖巖,中部為輝長巖,頂部為含斜長石較多的輝長巖或閃長巖。有時可夾含礦層。巖體內部的些帶狀層往往延伸很遠,且厚度均勻,例如著名的南非布什維爾德巖體中厚1左右的鉻鐵礦層,橫向可以追索公里以。這里的所謂層理是指基性侵入巖中的帶狀構造稱堆積層理其象和成因類似于沉積巖的層理般由輝石(層)和斜長石上構成層層理單元,也有橄欖石輝石雙層單元或鉻鐵礦—輝石—斜長石三層單元。一個層理單元從幾毫米、幾厘米乃至數(shù)十米。這些層理單元在空間上有規(guī)律地重復、構成所謂律層理,在韻律層理中也可夾有塊狀層。韻律層理一般界線明顯。用肉眼多半可以識別。世界上和我國都有一些研究相當充分而又十分典型的層狀巖體,如南非、格陵蘭、我國的四川。層狀巖體的研究具有重大理論意義和實用價值,因為它不僅大大豐富了巖漿分異理論,而且由于這類巖含有豐富的鉻、鎳、鈷、鉑、釩、鈦等礦產,因此為礦床尋找和評價提供了更充分的地質依據(jù)。分布輝長巖在自然界的分布比超基性巖稍微多些分布的地區(qū)和范圍基本一致述一些著名大巖體外,其它尚有許多小巖體分布于另外一些地區(qū),例如我國吉林、云南、山東諸省均有產出,而蘇聯(lián)拉爾北部,大大小小的巖體斷續(xù)分布,構成了一條長達余公里的所謂含鉑輝長巖—橄欖巖帶。礦產-14
火成巖石學總結含礦輝長巖幾乎總是同橄欖巖類構成雜巖體目前所見單一成分的輝長巖體一般無礦所以該類巖石的含礦性和超基性巖侵入相同,即含鉻、鎳、鉑、銅、鈷、釩、鈦等。我國四川攀枝花地區(qū)的基性巖體是我國重要的含釩鈦巖石,釩鈦磁鐵礦即含在巖石中,巖體本身就是采掘對象。輝長巖是良好的建筑石料,輝綠巖是理想的鑄石材料。二、基性噴出巖類(一)玄武巖以玄武巖為代表,其成分與輝長巖相當,多呈現(xiàn)黑色、灰黑色、黑綠色,風化后呈暗紅色或黑色。常為細粒至隱晶結構,也可有玻璃質結構和斑狀結構,致密塊狀,多具氣孔和杏仁構造。水下噴發(fā)者枕狀構造。柱狀節(jié)理普遍發(fā)育。肉眼觀察有時可見到斜長石的細小晶體,輝石則不易鑒別。若出現(xiàn)橄欖石,則呈較大的斑晶或包裹體。玄武巖在地殼中廣泛分布,在陸地上常形成大面積的巨厚玄武巖層,如印度的德干高原和我國南地區(qū)等。大洋底地殼基本上由玄武巖構成,如太平洋、大西洋等。在島弧和陸緣邊界上也有分布。由于玄武巖中礦物顆粒細小,成分又較復雜,所以肉眼不易鑒別,常需借助于顯微鏡和化學分?,F(xiàn)將常見的玄武巖類型介紹如下:按結構造的類型劃分在肉眼觀察時,按其結構、構造和斑晶成分大致分出下列幾種:(1)、粒玄巖具細粒結構,粒度一般是細粒至中粒,可鑒別出輝石、斜長石和橄欖石。有時出現(xiàn)較大的橄欖斑晶。(2)、玄武巖隱晶質結構,塊狀構造,偶爾有橄欖石斑晶,肉眼可憑其顏色識別之。(3)、杏仁玄武巖具杏仁構造之玄武巖,杏仁體多由方解石、蛋白石、綠泥石構成。(4)、玻璃玄武巖或玄武玻璃玻璃質巖石。若具球粒,則稱球粒玄武巖;若有多量氣孔,則稱浮巖。按化學分和礦物成分一般把玄武巖分為鈣堿性玄武巖和堿性玄武巖。(1)鈣堿性玄武巖其特征是SiO較,平均50%,堿質和NaO+K一<3.5%。礦物成分上表現(xiàn)為輝石較多,橄欖石無22或僅少量,長石偏基性。主要類型有:拉斑玄武巖具狀結構主為拉長基性斜長石的一)和輝石或含橄欖石含(~40%)橄欖石斑晶者叫橄欖拉斑玄武巖;若橄欖石斑晶較占斑晶的以上則叫苦玄武巖或大洋巖??嚅闲鋷r多分布于大洋島嶼,如夏威夷群島。拉斑玄武巖廣泛分布于大洋島嶼、深海盆地和大陸內部,如印度德干高原、蘇聯(lián)西伯利亞平原我國西南山地等。高鋁玄武巖:其特征是含高分于島弧和活動的緣地帶太平洋火山帶上多產此類巖石,常與英安巖、流紋巖共生。?;鋷r斑狀結構,基質是玻璃質。(2)堿性玄武巖其SiO含量略低于鈣堿性玄巖,平均。堿質含量高,NaO平均6.99%。欖石含量多,斜22長石多偏于中性,可出現(xiàn)堿性長石。其余特(構、產狀、分布等和拉斑玄武巖基本相同,只有詳細研究才能把二者相互區(qū)別開。四川峨眉山、河北張家口、黑龍江德都五大連池以及東南沿海諸省均廣泛出。(二)、細碧巖是一種特殊類型的基性噴出巖,其特征是富含鈉質NaO一般達以上,礦物成分復雜,含鈉長石、綠簾2石、綠泥石、方解石等。為水下火山噴發(fā)產物,故常具枕狀構造。它常與角斑巖、石英角斑巖生而構成所謂細碧角巖建造其成過程兩種看法種認為它是海底火山噴出的巖漿直接從海水中吸鈉質以后凝結而成;另一種看法是海底噴發(fā)的巖漿熔化富鈉沉積(巖屑砂巖)再凝結為細碧巖。這兩種看法的共同點是認為鈉質系巖漿在海底噴出后從外界吸收的非原始的富鈉巖漿其歧點只不過是鈉質的具體來源不同而已-15
火成巖石學總結碧角巖建造分布很廣地發(fā)展早期海底火山噴發(fā)的產物常巨大的銅礦有關國祁連山條山、桐柏山、龍門山等地區(qū)均有產出,甘肅白銀廠的銅礦即產于該建造中。(三)、蛇綠巖蛇綠巖是縫合構造帶中的典型巖石組合類型常認為它是一種特殊的鎂鐵質至超鎂鐵質巖石組不用作一個巖石名稱或填圖巖性單元。在一個完整發(fā)育的蛇綠巖中,從底部向上巖石類型產出順如下:(1)鎂鐵質雜巖:由不同比例的方輝橄欖巖、二輝橄欖巖和純橄欖巖組成,通常具有變質構造組有稱構造)多少被蛇紋石化;輝長巖質雜巖:通常具堆晶結構,普遍包含堆晶橄欖巖和輝石巖且比超鎂鐵質雜巖少變形;(3)鎂鐵質席狀巖墻雜巖;鎂鐵質火山雜巖,通常呈枕狀。伴生巖石類型包括(1)個上覆沉積巖系剖面,典型的是帶狀燧石巖薄頁巖和量灰?guī)r可以呈夾層產出(2)與純橄欖巖伴生的通常是莢狀鉻鐵礦體鈉質長英質侵入巖和噴出巖。蛇綠巖可以(剖面)不完全、被肢解的或被變質了。蛇綠巖不僅可以形成于洋中脊環(huán)境,而且還可形成于諸如島弧、弧前、弧(緣海、洋盆等多種構造環(huán)境中,而真正代表深海洋殼的蛇綠巖在大陸造山帶中則極為罕見總之蛇巖并非一個單一的巖石構造組合類型它常常是由自二種或二種以上的不同構造環(huán)境下形成的巖石組合的混雜堆積第章中巖一、侵入巖類以閃長巖為代表。本類巖石化學成分特點是SiO2量中等(53FeO、基性巖明顯減少和K2O顯著增加Al2O315%右。主要礦物成分是中性斜長石和角閃石,輝石和黑云母次之。常見副礦物有磁鐵礦磷灰石榍鋯石等顏色較淺色約30%全質—細粒半自形粒狀結構塊構造。自然界分布不多,約占巖漿巖總面積的。典型的閃長巖由中性斜長(~和普通角閃石~35%)成,兩者比例約:1,不含堿性長石和石英。中性斜長石除有時可見聚片雙晶外,在較大的晶體上有時尚可見到環(huán)帶狀構造。角閃石多墨綠色,常呈細柱狀。一般本類巖石可含少量石英和堿長石,但石英含量不超過,堿長石的含量不超過,當閃長巖中出現(xiàn)這兩種礦物時,表明它已向酸性侵入巖過渡,若超過上述限量就應劃歸到酸性侵入巖。(一)常見巖石類型一般按石英含量和輝石的有無分為下列幾個類型;閃長巖石英含量小于,暗色礦物~40%(均30%)。暗色礦物大于40%叫暗色閃長巖,暗色礦物小于者叫淺色閃長巖。常見的暗色礦物為角閃石、輝石和黑云母,據(jù)此可將巖石命名為角閃閃長巖輝石閃長巖和黑云母閃長巖。石英閃巖石英含量5~20%暗色礦物一般1520%。按暗色礦物種類命名,其方式和上述閃長巖相同。輝長閃巖是閃長巖和輝長巖之間的過渡變種,含較多的輝(達和基性長石,但肉眼不易識別。其它變多屬淺成侵入巖,其礦物成分和閃長巖相同,但結構不同。閃長玢巖巖具斑狀結構,斑晶為自形、寬板狀斜長石,其上往往可見環(huán)帶構造?;|是細粒至隱晶。它既可以單獨呈巖墻或其他小巖體產出,也可成為閃長巖體的一個局部巖相。閃長細晶巖:具等粒細粒結構。常呈巖墻產出,有時與閃長巖共生。(二)次生變化閃長巖中的暗色礦物一般可遭受綠泥石化、綠簾石化,斜長石多遭受鈉黝簾石化。此外巖石尚遭受碳酸鹽化和硅化。所謂硅化就是巖石在熱液作用下分解成細?;螂[晶質石英集合體。(三)產狀、分布與礦產產狀閃長巖呈獨立巖體者少見,一般均與輝長巖或花崗巖共生,構成它們的邊(頂部相或巖枝。和輝長巖共生-16
火成巖石學總結的閃長巖,在云南元謀、四川渡口、山東濟南均有產出,前述超基性狀侵入體中均閃長巖”一般把它們視為基性巖漿的分異產物。我國長江中下的許多閃長巖體則與花崗巖相伴而生巖多為石灰?guī)r一認為它們是花崗巖漿同化鈣質圍巖的產物,在接觸帶出現(xiàn)矽卡巖,沿該類巖體的接觸帶上多有鐵、銅和-鋅礦產出。單獨產出的巖體多為巖脈、巖床或巖蓋,如江蘇南京、安徽馬鞍山、山東萊蕪、太行山東麓安一帶均有產出南洲安第斯山區(qū)也乏其例這類小巖體往往產于與其成分相當?shù)膰姵觥采綆r區(qū)推測它們可能是同源產物。分布自然界產出較少,占巖漿巖總面積。其地理分布已于上述。礦產在閃長巖同石灰?guī)r的接觸帶上往往形成重要的矽卡巖型鐵、銅、鉛鋅礦,也有鎢、錫、礦。如湖北大冶鐵礦、安徽銅官山銅礦、湖南水口山-鋅礦等均屬此類型。閃長也是良好的建筑材料。二、中性噴出巖類以安山巖為代表是與閃長巖相當?shù)膰姵鰩r布很廣分布面積僅次于玄武巖特別是在環(huán)太平洋的島弧地帶和大陸邊緣產出最多,構成所安巖線“安山巖的稱即源于南美洲的安第斯山。我國東部,北自大小興安嶺,南達魯、蘇、浙、閩、粵諸省廣泛分布著中生代形成的安山巖。安山巖可以與玄武巖生,也可以與流紋巖共生,也常為中性噴出巖次火山雜巖體的噴出巖相部分。安山巖的顏色比玄武巖淺些,常呈紅褐色、褐黃色、淺紫色、灰綠色等,具斑狀結構或隱晶質構,巖石呈致密塊狀,有時具氣孔構造。斑晶為斜長中性斜長石)、輝石、角閃石和黑云母。斜長石呈近等軸形的厚板狀,有時顯環(huán)帶構造。根據(jù)所含暗色礦物種類可分別命名為輝石安山巖、角閃安山巖和黑云母安山巖在噴出巖特別是安山巖中角閃和黑云母常生成暗化邊這是由于巖漿噴出地表后壓力突然降低發(fā)生氧化作用,角閃石不穩(wěn)定而發(fā)生熔蝕、分解而形成的,它們是磁鐵礦和輝石的細粒集合體,有時整晶體可”產物所代替,經次生變化后變成棕色氧化鐵。暗”的角閃石、黑云母皆呈棕色,性脆,易從巖石中剝落。在斑狀結構的安山巖中其質粒很細在鮮的巖石斷面上在強光照射下可以看到反光的針狀斜長石晶粒?;|中更致密的部分是隱晶質和玻璃質。安山巖在熱液作用下常蝕變而成青盤巖。此種蝕變產物是綠簾石、綠泥石、鈉長石、絹云母、英和碳酸鹽礦物的細粒集合體,它是鉛、鋅、銀礦的重要找礦標志。安山巖和玄武巖之間往往呈現(xiàn)過渡關系產狀上也常共生用肉眼化分析或顯微鏡鑒定方法區(qū)分它們均是比較困難的,這時可把這種過渡性巖石定為玄安山巖或安—玄武巖第章酸巖一、酸性侵入巖類以花崗巖、花崗閃長巖為代表。本類巖石的化學成分特點是SiO含(,一般是~78%Na22和K的量高,可達~;鈣、鐵、鎂含量低Al仍在15%左右。與化學成分相應,在礦物成分面的22突出特點是石英大量出現(xiàn)于20%鉀長石和酸性斜長石亦多占左右暗色礦物很般小于10%。由于本類巖石中石英、長石可達以上,故巖石顏色淺,色率低比重小。巖石多具—粗粒它形粒狀結構,也常見似斑狀結構。其副礦物較多,有鋯石、榍石、獨居石、磷灰石、磁鐵礦等。花崗巖是大陸地殼中分布最廣的巖漿巖地殼巖漿巖的一半以上在大洋殼中已取得花巖樣品,表明洋殼中也有少量分布,如太平洋的裴濟、大西洋的阿松島?;◢弾r的成因是地質科學中長期爭論和探索的基本問題之一,即巖漿論和變成混合巖)之爭,所以花崗巖的研究具有重大科學意義?;◢弾r類同許多重要礦產有關,如鐵、銅、錫、鎢、鉍、鉬、鈮鉭、鈾等金屬及稀有、稀土和放射性元素礦產等。所以研究花崗巖對礦產的尋找、評價也有巨大經濟意義。(一)常見巖石類型主要按照長石的性質劃分,常見者有:花崗巖巖石屬淺色,一般是灰白色、肉紅色,主要礦物是石英、鉀長石和酸性斜長石。次要礦物為黑母、角閃石-17
火成巖石學總結和輝石。石英含量一般大于,暗色礦物常小于。堿性長石含量(平均約大于斜長石含(平均25%)?;◢弾r可按暗色礦物種類命名,如黑云母花崗巖、二云母花崗(含黑云母和白云母)角閃花崗巖等,其中黑云母花崗巖最常見。若暗色礦物很(,則稱白崗巖。花崗閃巖顏色較花崗巖深一些,多呈深灰色或灰綠色。同花崗巖相比,石英含量低些,斜長石含量較多且多于鉀長石,暗色礦物含量略增高。典型花崗閃長巖的礦物組合是:石英約,酸性或中性斜長石大于,堿長石小于20%,暗色礦物約,暗色礦物以角閃石為主。同樣可按暗色礦物種類命名,如黑云母花崗閃長巖、角閃花崗閃長巖等。堿性花巖主要礦物成分和花崗巖相似,其特征是含有堿性暗色礦物,如霓石、霓輝石、鐵鋰云母、堿性閃石等,長石則為堿性長石。其它變花崗斑巖礦物成分和花崗巖相同,但具斑狀結構,斑晶是鉀長石和石英,基質隱晶—細粒結構石英斑巖斑晶幾乎全部為石英的花崗斑巖變,基質為隱晶質。斑狀花崗巖具似斑狀結構的花崗巖。以上三種斑狀和似斑狀結構的花崗巖均屬淺成巖,此外尚有兩個特殊種屬,即更長環(huán)斑花崗巖紫蘇花崗巖。更長環(huán)斑花崗巖具似斑狀結構,其特征是自形、圓形或卵形的鉀長石斑晶的外圍生長有酸性斜長更長石或鈉-長石)環(huán),故命名之。它是發(fā)育前寒武紀的一種特殊巖體,常與其它中、酸性巖類共生,成帶狀分布于斷裂帶附近,或構成較大的巖基。北京密云的更長環(huán)斑花崗巖巖體東西長里,寬約公,侵入于前震旦紀片麻巖系中,年代為年。這種巖石的成因尚未解決,一些人認為是交代作用的產物,另外一些人認為是花崗巖漿在深部的結晶作用而形成的。紫蘇花崗巖以紫蘇輝石為特征。它經常與區(qū)域變質巖共生,有時與斜長巖、蘇長巖也有一定的共生關系。印度、斯里蘭卡、蘇聯(lián)和我內蒙、河的一些老變質巖系中有產出。關于巖石成因,很多人認為是花崗巖漿同化粘土質沉積巖的結果,也有人認為它不是巖漿巖,是一種深變質條件下產生的混合巖。(二)次生變化花崗巖的主要次生變化是云英巖化、硅化、鈉長石化、絹云母化、高嶺石化等,這些變化同礦的成因關系十分密切鈉石化和絹云母化要發(fā)生在長石類礦物中長石被鈉長石和絹云母所交代高石化則是表生作用下長石分解而成高嶺石,有時可形成高嶺石礦床,如江西景德鎮(zhèn)陶土礦。(三)產狀、分布和礦產產狀花崗巖巖體多呈巨大的巖基巖產出巖體內部巖相帶的變化比較明顯許多巖體同中性侵入巖生而構成中酸性雜巖體。花崗巖體內部巖相的變化,其規(guī)律一般是:中(內部)相巖石結構較粗,巖性均,多為塊狀構造,是正常的花崗巖;邊緣相巖石結構復雜些,出現(xiàn)細粒、斑狀結構,構造不均勻,往往有斑雜構造或流動造,巖石趨向于中性,甚至完全變成中性巖,在邊緣相和中(部相間是過渡相,呈現(xiàn)各種過渡特征。許多花崗巖體巖石類型單一是次侵入活動形成的另一些巖體則是多期侵入活動或明顯分異作用的產物體部巖石類型多樣,或者巖體的不同部位形成的時間略有差別,但它們均為同一巖漿來源,這樣的巖體一般叫巖體?;◢弾r的產狀特征是其成因研究的一個重要方面別是巖基那樣的巨大地質體要解決其物質源運動和演化問題尚需深入研究。分布花崗巖類在自然界分布廣泛并主要分布在褶皺帶和古老地臺的結晶基底上如高加索山區(qū)崗巖占該區(qū)巖漿巖面積的95%,北美洲西海岸有一千余公里的崗巖帶,我國一些地(如南嶺也廣泛出露礦產花崗巖類是重要的含礦巖石,與之有關的礦產有:鎢、錫、鉍、鉬、金、銀、銅、鐵、鉛、鋅稀有、稀土和放射性元素等。一些花崗巖是良好的乃至名貴的建筑石料。二、酸性噴出巖類-18
火成巖石學總結(一)流紋巖流紋巖的成分相當于花崗巖,巖石呈灰、磚紅、灰白等顏色,常具流紋構造和斑狀結構,斑晶有透長石、斜長石(長石、石英(高溫石英)及少量黑云母和角閃石。新鮮石中的透長石呈自形晶,長板狀,無色透明,石英呈六方雙錐或被熔蝕后呈渾圓狀暗色礦物斑晶常出現(xiàn)暗化現(xiàn)象基質多為隱晶質和玻璃質流巖的主要鑒別標志是含石英斑晶,據(jù)此可同其它噴出巖區(qū)別之。(二)英安巖英安巖是相當于花崗閃長巖的噴出巖,一般呈土紅色、淺紫色或灰色,斑狀結構,斑晶為斜長、石英和正長石或透長石斜長石斑晶多于長石長石有時具環(huán)帶構造英多呈高溫六方雙錐體色物斑晶較少。在斑晶中若能鑒別暗色礦物種屬時,亦可按暗色礦物命名為云母英安巖、角閃英安巖等。(三)石英角斑巖石英角斑巖是流紋巖類的特殊變種,它是酸性巖漿海底噴發(fā)的產物。巖石呈灰白色,具斑狀結者,斑晶由鈉長石和石英組成?;|為隱晶質結構,巖石也可全部為隱晶質結構。前已述及,該巖石常同碧巖、角斑巖組成細碧角巖系,其分布和礦產已在細碧巖中介紹。關于石英角斑巖的成因有兩種觀點種認為其中的鈉長石系交代成因實上是鈉長石化的流紋巖另一種認為鈉長石是原生的,是從富含鈉質的巖漿中結晶出來的。(四)酸性玻璃質巖石此類巖石幾乎全部由玻璃質構成,晶質礦物很少見,欲準確鑒定,必須依據(jù)化學分析資料。黑曜巖是灰黑、黑色玻璃質巖石,貝殼狀斷口,玻璃光澤,有時含少量石英和透長石斑晶。巖石含水小于%因酸性玻璃質黑曜巖最常見,一般習稱黑曜巖。此外也可有中性玻璃質黑曜巖,但少見。松脂巖具松脂光澤,呈黑色、紅色、褐色、淺黃綠色等,由酸性火山玻璃組成,含水量高,約8%。珍珠巖是具有珍球狀裂隙的玻璃質巖。珍珠巖可作為制造膨脹珍珠(輕質保溫材)原料。玻璃質噴出巖多產于火山口附近或火山頸中各種火山巖共生呈層狀或巖墻產出也作為噴出巖巖體的表皮相或邊緣相產出因為玻質是一種不穩(wěn)定物質在液作用下易發(fā)生蝕變或過長久地質年代后發(fā)生老化,從而變成不同結晶程度的物質,此脫?;?。第章堿中、性脈類一、堿性中性侵入巖類以正長巖為代表本類巖石的SiO含同閃長巖近似,但稍偏高,平均約60%右。~與閃長巖的主2要區(qū)別是和KO含高可達10%左右AlO含亦高,為15,含量很。因而,它在礦物22成分上的突出特點是出現(xiàn)大量堿性長石長石和石英很少暗色礦物也不多一小于有可出現(xiàn)堿性暗色礦物。(一)常見巖石類型按長石性質、石英的有無劃分如下類型:正長巖除堿性長石外,可出現(xiàn)少量斜長石和石英,暗色礦物為黑云母、角閃石和輝石,按石英含量分兩種:正長巖:石英含量05%;石英正長巖:石英含量~20%根據(jù)暗色礦物定名,如黑云母正長巖、角閃正長巖等。二長巖堿性長石和斜長石含量相近與暗色礦物的含量和正長巖大致相同也可分為二長巖和石二長巖。堿性正巖全部為堿性長石,不含斜長石,其特點是出現(xiàn)堿性暗色礦物,如霓輝石、霓石、堿性角閃石等基他變-19
火成巖石學總結正長斑巖礦物成分和正長巖相同,僅以其具斑狀結構區(qū)別之。微晶正長巖礦成分和正長巖相同,但以其具細粒結構特征。(二)次生變化正長巖主要發(fā)生鈉長石化、高嶺石化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化和簾石化等次生變化。(三)產狀、分布和礦產本類巖石自然界產出很少,據(jù)統(tǒng)計,連同與之相當?shù)膰姵龃置鎺r一起只占整個巖漿巖分布面積的千分之六(。產狀上正長巖極少單獨產出,主要與花崗巖或堿性巖共生。同花崗巖共生時,它作為花崗巖的邊緣相存在,如瑞典的烏普拉薩、美國的弗蒙特、北京西山諸巖體;同堿性巖共生時,則它們之間成復雜的堿性巖雜巖體,如四
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