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文檔簡介
1、第一章 緒論巖石( rock) 是天然產(chǎn)出的、具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的礦物(或者火山玻璃、膠體、生物遺?。┑募象w;是構(gòu)成地殼和上地幔的固態(tài)部分;是地質(zhì)作用的產(chǎn)物。巖漿巖又叫火成巖,由巖漿作用形成的巖石,是地殼或者上地幔中的巖漿噴出地表或者侵入在地殼內(nèi)形成的,例如花崗巖,玄武巖沉積巖由沉積作用形成的,分布于地殼表層,占大陸面積的75以及大部分的海底沉積,例如砂巖,礫巖變質(zhì)巖由變質(zhì)作用形成的,多在地殼深處,與巖漿巖一起占地殼體積的95。例如大理巖。巖石循環(huán)地球圈層結(jié)構(gòu)地球的內(nèi)部物質(zhì)組成第二章 巖漿及巖漿作用1 巖漿(magma) 巖漿是上地?;虻貧げ糠秩廴诘漠a(chǎn)物, 絕大多數(shù)巖漿成分以硅酸鹽為主, 含有
2、揮發(fā)分, 也可以含有少量固體物質(zhì), 是高溫粘稠的熔融體。巖漿噴出地表形成的火成巖稱為噴出巖( extrusiverocks) ; 侵入于地殼中的稱為侵入巖( intrusive rocks) 。2 巖漿性質(zhì) (1)揮發(fā)分(volatile):占幾的分量,包括H2O、 CO2、 F、Cl、 B、SO3 等。其含量取決于溫壓條件,溫度愈低、壓力愈高,則揮發(fā)份的溶解度愈高。因此,深成巖富揮發(fā)分而噴出巖貧揮發(fā)分。揮發(fā)份的作用:A. 降低粘度,使得巖漿易于流動;B. 可以降低礦物的熔點(diǎn),延長結(jié)晶時(shí)間,甚至結(jié)晶出含有揮發(fā)份的礦物(2) 溫度:由基性熔巖到酸性熔巖溫度降低,從1225C降到730C,溫度與成
3、分(特別是SiO2 ) 含量有關(guān)?;詭r漿:1000-1200°C中性巖漿:900-1000°C酸性巖漿:600-700°C 溫度的獲得:a. 直接測量(光學(xué)測溫器,熱電偶測溫器),b. 高溫高壓實(shí)驗(yàn),c. 熱力學(xué)溫壓計(jì)計(jì)算。(3) 粘度 (viscosity): 取決于多種因素:a. 巖漿的酸度(SiO2含量),越酸性則粘度越大;b. 巖漿的溫度,越高溫則粘度越低;c. 巖漿中的揮發(fā)分可促進(jìn)(SiO4)聚合體分解,降低粘度;注:巖漿愈基性、溫度愈高、含揮發(fā)份愈多,粘度愈?。粠r漿愈酸性、溫度愈低、含揮發(fā)份愈少,粘度愈大。d. 巖漿中包含的晶屑和巖屑數(shù)量,所謂“晶粥
4、”。(4) 密度(density):通常含鐵鎂礦物比例越高則密度越高(超鎂鐵巖),而硅鋁礦物的密度則比較低(花崗巖)。板塊俯沖消減主動與被動;下地殼和巖石圈地幔由于硅鋁質(zhì)巖漿的抽取拆沉(delamination)回到地幔。3、巖漿形成與運(yùn)移巖漿形成的兩個(gè)最基本的條件是: 要有源區(qū)的巖石, 即巖漿發(fā)生之前已經(jīng)存在于地幔或地殼的巖石作為熔融巖漿的母巖; 要有足夠熱能的積累。3.時(shí)間積累 4 其他因素 A、 巖漿分凝巖漿分凝(magma segragation) 是指熔融的巖漿液滴從源區(qū)巖石的粒間分離集中的作用B 、巖漿上升侵位的機(jī)制有以下幾類:1.圍巖向下位移底辟作用頂蝕作用 火口沉陷作用( ca
5、uldron subsidence ) 是代表環(huán)形雜巖體特征的一種侵位機(jī)制2.圍巖向上位移第三章 火成巖的性質(zhì)綜述一、火成巖的礦物組成及與化學(xué)成分一、火成巖礦物的類型分類:(1) 據(jù)礦物的成分和顏色:a、鐵鎂礦物(暗色礦物):富含F(xiàn)e, Mg, Ti, Cr(類質(zhì)同相),顏色比較深,如Ol,Py,Hb,Bi,Gt等;由超基性巖-基性巖-中性巖-酸性巖鐵鎂礦物含量減少并且種類變化。b、硅鋁礦物(淺色礦物):富含K、Na、Ca的硅酸鹽礦物及石英等,包括堿性長石、斜長石、石英、似長石、白云母等。似長石類不能與石英共存。(2) 據(jù)原生礦物在巖石中的含量:a、主要礦物: b、次要礦物: c、副礦物: (
6、3) 據(jù)礦物成因: a、原生礦物:直接從巖漿中結(jié)晶的礦物。 B、巖漿期后礦物:C、巖漿前期礦物:(4):根據(jù)實(shí)際礦物種類 長英質(zhì) 鎂鐵質(zhì)二、火成巖化學(xué)成分a、主要元素(major elements):對碳酸鹽巖漿而言, 以CaO和CO2為主;對硅酸鹽巖漿而言, SiO2為主,其次有Al2O3,F(xiàn)eO,CaO, MgO, Na2O,K2O 等,為主要元素, 占95%以上。燒失量:b、微量元素(trace elements):包括稀土元素(REE)和同位素(isotopes),總量不足1,但對研究巖漿成因最重要。微量元素包括Rb、 Sr、Ba、Cs等LIL (large ion lithophil
7、e elements即大離子侵蝕元素), 及REE、 Th、U、Ce、 Pb、Zr、 Hf, Ti、Nb、 Ta等高場強(qiáng)元素(HFS, high field strength elements), 同位素有K-Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, Lu-Hf, Re-Os、U-Th-Pb等放射性同位素及O、S等穩(wěn)定同位素?,F(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展使微量元素和同位素地球化學(xué)研究成為可能。三 礦物成分與化學(xué)成分的關(guān)系: 礦物成分與化學(xué)成分及結(jié)晶環(huán)境密切相關(guān)?;瘜W(xué)成分是第一控制,決定了火成巖的基本礦物組成,而結(jié)晶環(huán)境則決定了礦物的大小、數(shù)量、顆粒之間的相互關(guān)系等。1、 SiO2:是火成巖分類的最重要的依據(jù),
8、SiO2多則出現(xiàn)富SiO2 的淺色礦物如石英和長石, 石英出現(xiàn)是巖漿SiO2過飽和的標(biāo)志(SiO2游離);SiO2含量低的巖石則以暗色礦物為主,如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等,或含較多的似長石。從礦物中SiO2 的相對含量而言, 硅酸鹽礦物可分為兩組, 一組稱SiO2 飽和礦物, 可與石英共生, 如輝石、長石、角閃石、云母類礦物; 另一組稱SiO2 不飽和礦物, 不能與石英共生, 如富鎂橄欖石、似長石等。這是因?yàn)樵谄胶饨Y(jié)晶的條件下, 橄欖石(如鎂橄欖石) 或似長石( 如霞石Ne ) 與熔體中的SiO2 反應(yīng)分別生成頑火輝石或鈉長石。當(dāng)巖漿中SiO2 過剩(過飽和) 時(shí), 巖石中會出現(xiàn)SiO2
9、 飽和礦物與石英共生, 而SiO2 不足(不飽和) 時(shí)會出現(xiàn)SiO2 不飽和礦物, 而不出現(xiàn)石英。SiO2含量適當(dāng)( 飽和) 時(shí), 則僅出現(xiàn)SiO2 飽和礦物。由于火成巖中SiO2 與其他氧化物存在協(xié)變關(guān)系, 所以從超基性巖到酸性巖, 隨SiO2 的漸增, 巖石中的鎂鐵礦物由多到少, 淺色礦物漸增, 石英由無到有。在超基性巖w(SiO2 ) < 45% , 富FeO、MgO, 而貧K2O、Na2O, 因此在礦物成分上鎂鐵礦物占主要地位( 色率> 90) , 主要由橄欖石和輝石組成。在基性巖中, w(SiO2 ) = 45% 53% , FeO、MgO 較超基性巖減少, Al2O3
10、、CaO含量增加, 因此礦物成分為輝石與基性斜長石共生, 鎂鐵礦物的體積分?jǐn)?shù)40%90% ( 一般為40% 70%)。在中性巖中, w( SiO2 ) 增53-66% ,FeO、MgO、CaO 均較前減少, K2O、Na2O 的含量相對增加, 因此在中性巖中常為角閃石與中性斜長石共生, 暗色礦物減少, 色率在1540 之間。酸性巖中w(SiO2 ) > 66% , FeO、MgO、CaO 大大減少, 而K2O、Na2O 顯著增加, 因此鉀長石、酸性斜長石、石英為主要礦物, 暗色礦物多為黑云母, 色率小于15。2、Na2O+K2O:二者的總量(全堿)基本上決定了長石的種類和含量(斜長石與堿
11、性長石的相 對含量);而Na2O與K2O的相對含量決定了堿性長石中鉀質(zhì)長石(透長石、正長石和微斜長石)和鈉質(zhì)長石(歪長石、鈉質(zhì)斜長石)的相對多少。霓石、鈉閃石、霞石富鈉。而最常用的方法有兩種:(1) 里特曼(組合) 指數(shù)() := w(K2O + Na2O) 2 / w(SiO2 ) - 43< 3.3 者稱為鈣堿性巖, = 3.39 者為堿性巖, > 9 者為過堿性巖。(2) SiO2 - (Na2O + K2O)圖解: 該圖解是較常使用的堿度系列劃分圖解( 可將火成巖劃分為堿性系列(A)和亞堿性系列(S) 。再劃分為拉斑玄武巖系列和鈣堿性系列用二圖。圖4-1 w(SiO2 )
12、- w(K2O + Na2O) A堿性系列; S亞堿性系列;圖4-2 w(Na2O + K2O) - w(FeO + Fe2O3 - MgO) (AFM) 圖虛線為拉斑玄武巖系列( 空心圈為冰島火山巖投點(diǎn)) ; 實(shí)線為鈣堿性系列( 實(shí)心點(diǎn) 為蘇格蘭火山巖投點(diǎn)) ; 單位為wB/ % ; T拉斑玄武巖系列; C鈣堿性系列c、CaO:決定一些富Ca礦物的多少,如鈣質(zhì)斜長石、富鈣輝石(透輝石、普通輝石)、普通角閃石和綠簾石。d、MgO:決定一些富Mg礦物的多少,如橄欖石、輝石、普通角閃石和黑云母e、Al2O3:與長石、石榴石、堇青石、白云母等關(guān)系密切。四、主要造巖礦物的成巖意義: (1)橄欖石 ol
13、ivine (Ol)a. 化學(xué)成分:(Mg、Fe)2(SiO4) 。Fo(鎂橄欖石)和Fa(鐵橄欖石)混溶組成,含Ni, Cr (含量可指示巖漿是不是地幔原始巖漿)。島狀結(jié)構(gòu),比重大。b. 超鎂鐵巖的主要組分(橄欖巖,二輝橄欖巖),基性巖中可有少許(橄欖玄武巖)c. 橄欖石形成于地幔條件,鎂橄欖石比鐵橄欖石形成于更高的溫度,與游離SiO2(石英)不共生,因此成為SiO2不飽和巖漿的標(biāo)志(Fo有時(shí)被頑火輝石Si可飽和包圍,是不平衡結(jié)構(gòu))。Mg2SiO4+SiO2=Mg2(Si2O6) (頑火輝石)。Fa有時(shí)可與少量石英共生。d. 橄欖石有時(shí)在噴出巖中有環(huán)帶結(jié)構(gòu)(核Fo),但遠(yuǎn)不如斜長石明顯。橄欖
14、石在中溫非氧化條件下蝕變成綠色礦物:綠泥石含蒙脫石層的混層礦物的組合;橄欖石在低溫氧化條件下蝕變成紅色礦物伊丁石(針鐵礦為主的含蒙脫石層的混層礦物的集合體)。(2)輝石 pyroxene (Py, Opx-Cpx):鏈狀結(jié)構(gòu),柱狀。a. 分為斜方輝石和單斜輝石b. 斜方輝石:(Mg,F(xiàn)es)2(Si2O6), 貧Ca。 分布于鈣堿性巖中,與堿性巖無關(guān),是由頑火輝石鐵輝石構(gòu)成的連續(xù)類質(zhì)同象系列。根據(jù)頑火輝石(En)的百分比含量又可分為:頑火輝石:En>90%; 古銅輝石:En=7090;紫蘇輝石:En=5070; 鐵紫蘇輝石:En=3050;尤來石:En=1030; 斜方鐵輝石:En<
15、;10%;斜方輝石可蝕變成蛇紋石(特別是富Mg的斜方輝石)及磁鐵礦等。c. 單斜輝石:透 輝 石:CaMg(Si2O6), 產(chǎn)于基性、中性、堿性巖漿巖及火成碳酸巖,色淺。由于富Mg,可蝕變成蛇紋石、綠泥石、滑石和透閃石。富Ga普通輝石:成分復(fù)雜(Fe Mg Ca Ti), 基性巖中最常見,色深;如特別富Ti,叫鈦普通輝石,是堿性基性巖的特征礦物。富Ga霓 石:NaFe(Si2O6), 堿性巖的指示礦物,綠色黑色,與鈉閃石共生。易變輝石:貧鈣的單斜輝石,在高溫和快速冷凝條件下才穩(wěn)定,因此常見于基性和中性火山巖的基質(zhì)中,是火山巖的特征礦物;如緩慢冷凝則易變成斜方輝石并析出多余的Ca而生成透輝石或普
16、通輝石的出溶葉片(幻燈),故名“易變輝石”。(注:出溶葉片并非全是易變輝石轉(zhuǎn)變的結(jié)果,斜方輝石中的頑火輝石亦可以如此。)d. 結(jié)晶:與橄欖石一樣,富鎂的比富鐵的早結(jié)晶;在SiO2不飽和的堿性基性中通常不形成貧鈣的斜方輝石和易變輝石橄欖石先結(jié)晶,耗盡了Mg, Fe而使殘余巖漿富Ca。 因此透輝石和普通輝石常與橄欖石穩(wěn)定共生。(3)角閃石 hornblende (Hb)a. 含(OH)的硅酸鹽,化學(xué)成分非常復(fù)雜,形成于富含揮發(fā)分的條件下,因此深成巖中常見而火山巖基質(zhì)中不見?;鸪蓭r中常見的是鈣質(zhì)閃石(普通角閃石等)和堿質(zhì)閃石(鈉閃石和鈉鐵閃石)。b. 普通閃石:是鈣堿性巖的特征礦物。在火山巖中通常呈
17、斑晶常有暗化邊,角閃石在深部結(jié)晶,到地表后壓力聚降而溶蝕,但熔融體由于失水不再結(jié)晶角閃石而結(jié)晶輝石磁鐵礦;自形,可有反應(yīng)邊,早結(jié)晶。有時(shí)有環(huán)帶,外帶富含Na、Fe, 顯示晚結(jié)晶的特點(diǎn)。c. 鈉閃石和鈉鐵閃石:是鈉質(zhì)堿性巖的特征礦物。產(chǎn)于貧水的堿性花崗巖中,晚結(jié)晶(A型花崗巖中)(4)云母 mica (biotite, Bi; muscovite, Ms)-層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽a. 化學(xué)成分以富堿(K)和貧鈣為特點(diǎn)。b. 暗色云母:包括黑云母(Fe, Mg, K, OH, F)和金云母(K, Mg, OH, F)。黑云母分布于從超基性到酸性和堿性巖的各種火成巖(Mg減少Fe增加)。金云母產(chǎn)于分布有限,
18、分布于富鎂的超基性巖、基性巖和煌斑巖中。c. 淺色云母:包括白云母(K, Al, OH)和鋰云母(Li, Al, OH, F)。白云母Al 過飽和的花崗巖,鋰云母花崗偉晶巖、正長巖。(5)石英 quartz (Q) a. 是僅次于長石的分布最廣的礦物之一,占上地殼總重12。b. 有多種同質(zhì)多相變體:a石英、b石英、鱗石英和柯石英等。a石英是火成巖中常見的低溫變種,可在應(yīng)力作用下變形(幻燈),可含少量的OH和Fe而顯美麗的顏色紫晶、黃晶。b石英、鱗石英是高溫石英,a石英向b石英轉(zhuǎn)變時(shí)體積變大,因此b石英有裂開(幻燈)??率⑿纬捎诔邏簵l件,見于榴輝巖(含于zircon中)、金伯利巖。c. 是S
19、iO2過飽和的標(biāo)志。與鎂橄欖石不相容。是巖石分類的重要標(biāo)志。(6)長石(feldspar)a. 分布最廣的礦物,占上地殼60。有兩個(gè)類質(zhì)同相系列:鉀鈉長石系列(堿性長石Ab+Or)和鈉鈣長石系列(斜長石Ab+An, 極少Or)。b. 堿性長石:鉀 長 石:富K的堿性長石透長石(高溫變種,火山巖和次火山巖);正長石(產(chǎn)于基性、中性、酸性和堿性巖中,620750C);微斜長石(酸性巖中,375C)。鈉 長 石:富Na的高溫堿性長石 歪長石:產(chǎn)于富堿的火山巖和次火山巖中。條紋長石:同時(shí)富K和Na的堿性長石正條紋長石(主晶Or)和反條紋長石(主晶Ab)。c. 斜長石:由鈣長石(An)和鈉長石(Ab)組
20、成固溶體,成分用長石號碼An表示?;孕遍L石:An>70,基性巖中;中性斜長石:An3570,中性巖和中基性巖中;酸性斜長石:An<35,酸性巖中。發(fā)育雙晶(鈉長石雙晶和卡鈉復(fù)合雙晶)和環(huán)帶(正環(huán)帶、反酸性斜長石,環(huán)帶、韻律環(huán)帶)幻燈。高壓下不穩(wěn)定。正環(huán)帶:鉀長石>斜長石 反環(huán)帶:斜長石>鉀長石(7)似長石 a. SiO2不飽和的K-Na硅酸鹽。如有游離的SiO2則會與似長石反應(yīng)而形成長石,因此似長石從不與石英共生,似長石的出現(xiàn)代表富堿和SiO2不飽和,是堿性巖的標(biāo)志礦物。b. 常見的似長石有白榴石(富鉀)和霞石(富鈉),還有方鈉石和黝方石。白榴石在高壓下不穩(wěn)定,因此只
21、出現(xiàn)于堿性火山巖中;有時(shí)可見白榴石與石英共存,但白榴石周邊必有鉀長石(快速冷卻)。霞石產(chǎn)于富鈉的、SiO2不飽和的堿性火山巖和深成巖中。二、 巖漿巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造結(jié)構(gòu)構(gòu)造是火成巖的基本特征之一,也是火成巖分類的依據(jù)之一。是巖漿結(jié)晶環(huán)境的反映。結(jié)構(gòu)(texture):指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、形態(tài)以及它們之間的相互關(guān)系。構(gòu)造(structure):指組成巖石的礦物集合體的相互排列和充填方式的關(guān)系特征。一、火成巖結(jié)構(gòu)(1) 結(jié)晶程度(crystallization):指巖石中結(jié)晶物質(zhì)和非結(jié)晶物質(zhì)的比例??煞秩悾?a、全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有玻璃質(zhì),是深成巖的特點(diǎn),代表緩慢冷卻的結(jié)晶條件 b、半晶質(zhì)
22、結(jié)構(gòu)礦物晶體玻璃質(zhì),常見于火山熔巖和次火山巖中 c、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)幾乎全由非晶質(zhì)玻璃組成,見于熔巖中,是地表?xiàng)l件下巖漿迅速冷凝結(jié)晶的產(chǎn)物?;鹕讲A?shí)際是過冷卻的“液體”,其中的質(zhì)點(diǎn)(原子、離子、離子團(tuán))無序排列,該狀態(tài)不穩(wěn)定,會隨時(shí)間轉(zhuǎn)變成為細(xì)小晶體,所謂“脫?;?。 “脫?;痹颍夯鹕綗嵋汉脱h(huán)水的作用;變質(zhì)作用(熱接觸變質(zhì)、動力變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì))引起的溫度壓力升高。 雛晶結(jié)構(gòu)(crystallitic texture)極細(xì)小,毛發(fā)狀、針狀、羽狀等,可發(fā)展成為細(xì)小的微晶。微晶呈放射狀則為球粒結(jié)構(gòu)(spherolitic texture),由堿性長石和石英組成,是酸性熔巖的特征之一(幻燈);當(dāng)球粒
23、的成分為斜長石和普通輝石時(shí),叫球顆結(jié)構(gòu)(variolitic texture), 斜長石放射狀,輝石和橄欖石等粒狀,是基性熔巖的特征。(2) 礦物顆粒大小(grain size): a、粗粒結(jié)構(gòu),d > 5 mmb、中粒結(jié)構(gòu),d = 51 mmc、細(xì)粒結(jié)構(gòu),d = 10.1 mm d、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu) (cryptocrystalline texture):礦物顆粒很細(xì),肉眼和放大鏡無法分別,但在顯 微鏡下可分晶粒的巖石結(jié)構(gòu),又稱顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)(microcrystalline texture, 不同于玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu))。e、斑狀結(jié)構(gòu)(porphyritic texture):巖石由兩類大小明顯不同的
24、顆粒組成,大顆粒散布于小顆?;虿Aз|(zhì)之中。大的叫斑晶,小的叫基質(zhì)(細(xì)晶、微晶、隱晶或玻璃質(zhì))。斑晶與基質(zhì)是兩期結(jié)晶的產(chǎn)物,代表兩種不同的結(jié)晶條件。斑晶先結(jié)晶,基質(zhì)結(jié)晶在后(近地表或地表,快速冷卻),是淺成巖和熔巖中常見的結(jié)構(gòu)。另外,由于物理化學(xué)條件的變化(氧化還原條件、PT條件),斑晶會被氧化(安山巖,幻燈)、熔蝕(幻燈)、裂紋/碎斑結(jié)構(gòu)(高溫變體向低溫變體轉(zhuǎn)變時(shí),體積收縮。幻燈:b石英向a石英轉(zhuǎn)化)。f、似斑狀結(jié)構(gòu)(porphyroid texture), 巖石由兩類大小不同的顆粒組成,但大小并不十分懸殊,而且基質(zhì)是顯晶質(zhì)。原因:熔體中某一組分多于熔體共結(jié)所需的量時(shí),該晶體會先結(jié)晶成比較大而
25、完好的晶體,如輝綠結(jié)構(gòu)。(3) 礦物的自形程度較早結(jié)晶的礦物能按自己的結(jié)晶習(xí)性形成良好的晶形,而晚結(jié)晶的礦物由于空間的限制影響其晶面發(fā)育。根據(jù)礦物自形程度分成:a. 自形晶(idiomorphic crystal):結(jié)晶早或結(jié)晶能力強(qiáng)的礦物,如副礦物(鋯石、榍石、磷灰石) 和暗色礦物等。 b. 半自形晶(hypidiomorphic crystal):一部分晶面完整,而另一部分晶面不完整(最常見)。如:花崗巖中的斜長石。c. 它形晶(xenomorphic crystal): 具不規(guī)則晶形,其形態(tài)受剩余空間限制,形成最晚。如花崗巖中的石英。按自形程度可有下面幾和結(jié)構(gòu):a. 全自形粒狀結(jié)構(gòu)某些單
26、礦物巖,如橄欖巖、輝石巖。由堆晶過程形成。b. 半自形粒狀結(jié)構(gòu)半自形為主,少許自形/它形。如花崗結(jié)構(gòu)。c. 它形粒狀結(jié)構(gòu)細(xì)晶巖中常見,又稱細(xì)晶結(jié)構(gòu)。(4) 礦物顆粒的相互關(guān)系a. 煌斑結(jié)構(gòu)(lamprophyric texture):斑晶和基質(zhì)中暗色礦物的自形程度都很好,并且比淺色礦物自形程度高。為煌斑巖所特有。b. 海綿隕鐵結(jié)構(gòu)(sideronitic texture):火成巖中少見,但隕石中常見。富含金屬礦物的基性超基性巖常見。金屬礦物它形充填于橄欖石和輝石等中。c. 輝長結(jié)構(gòu)(gabbroic texture):輝石和斜長石同時(shí)結(jié)晶,都為半自形。輝長巖中常見。d. 輝綠結(jié)構(gòu)(diabas
27、ic texture):自形半自形的斜長石搭成格架,輝石等充填其間(輝綠巖)。與輝長結(jié)構(gòu)相比,粒度細(xì),斜長石自形程度高于輝石。e. 間粒結(jié)構(gòu)(intergranular texture):自形板條狀斜長石微晶之間的孔隙充填細(xì)小的輝石、橄欖石、磁鐵礦等。常見于粗粒玄武巖中。f. 間隱結(jié)構(gòu)(intersertal texture):自形板條狀斜長石微晶之間的孔隙充填玻璃質(zhì)或隱晶質(zhì)。g. 間粒-間隱結(jié)構(gòu):自形板條狀斜長石微晶之間的孔隙充填玻璃質(zhì)或隱晶質(zhì)以及輝石等暗色礦物。玄武巖中常見。h. 二長結(jié)構(gòu)(monzonitic texture):斜長石自形比鉀長石好,見于二長巖。i. 反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)(reac
28、tion rim texture):早期結(jié)晶的礦物與殘于熔體反應(yīng),在其邊部形成新的礦物?;詭r中常見。如橄欖石有輝石和角閃石的反應(yīng)邊。j. 文象結(jié)構(gòu)(graphic texture):堿性長石和石英有規(guī)則連生,石英呈棱角形或楔形并在堿性長石中定向排列,形似古象形文字。文象結(jié)構(gòu)肉眼可見;顯微文象結(jié)構(gòu)顯微鏡下。偉晶巖中常見。成因三種:堿性長石與石英共結(jié)、交代、固溶體分解。k. 蠕蟲結(jié)構(gòu)(myrmekite texture):酸性斜長石中含蠕蟲狀石英。成因:交代、固溶體分解,以及剪切帶中應(yīng)力作用(Bell et al. 1988)。l. 響巖結(jié)構(gòu)(phonolitic texture)或霞石巖結(jié)構(gòu)(
29、nephelinitic texture):響巖和霞石巖中的全晶質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)基質(zhì)中有大量短柱狀或粒狀的霞石微晶。m. 交織結(jié)構(gòu)(pilotaxitic texture)和玻晶交織結(jié)構(gòu)(安山結(jié)構(gòu),andesitic texture):交織結(jié)構(gòu)斜長石微晶呈交織狀或近于平行,不含或少含玻璃質(zhì);如果玻璃質(zhì)較多,叫安山結(jié)構(gòu)(安山巖中最發(fā)育)。n. 粗面結(jié)構(gòu)(trachytic texture):巖石幾乎全由鉀長石組成,略定向,少玻璃。粗面巖中常見。o. 環(huán)斑結(jié)構(gòu)(rapakivi texture):環(huán)斑花崗巖二、火成巖的構(gòu)造巖漿結(jié)晶過程中處于流動狀態(tài)所形成的構(gòu)造a. 流線、流面構(gòu)造(linear low,
30、 planar flow structure): 流線構(gòu)造柱狀礦物及巖漿捕虜體、析離體等的延長分向平行于巖漿流動方向定向排列(測巖體流動方向);流面構(gòu)造板、片狀礦物及扁平的捕虜體、析離體平行于巖體與圍巖的接觸面定向排列(測巖體接觸面產(chǎn)狀)。b. 流紋構(gòu)造(rhyolitic structure):流汶巖的典型構(gòu)造。表現(xiàn)為不同顏色和結(jié)構(gòu)以及礦物斑晶、拉長氣孔的定向排列,反映熔巖流的流動狀態(tài)。c. 假流汶構(gòu)造(pseodorhyolitic):熔結(jié)凝灰?guī)r的典型構(gòu)造。表現(xiàn)為塑性、半塑性的漿屑、玻屑在靜壓力的作用下被壓扁、變形而繞晶屑、巖屑呈流汶狀定向排列,非流動造成,故稱假流紋。d. 塊狀流紋構(gòu)造(
31、Aa lava structure):Hawaii玄武巖,表面粗糙不平,是粘度較大的玄武巖破碎、堆積的結(jié)果。e. 繩狀熔巖構(gòu)造:粘度較小易流動的熔巖流, 在流動中扭曲成繩狀。(五大連池)f. 枕狀熔巖構(gòu)造(pillow lava):玄武巖在水下噴發(fā)形成。表面固結(jié)并冷卻破裂,沒有固結(jié)的巖漿又流出多股小熔巖流許多小枕球體(上凸,表層為玻璃質(zhì)內(nèi)為顯晶;氣孔等流動構(gòu)造同心圓分布;放射狀或同心圓狀龜裂)?;鸪蓭r的原生節(jié)理及裂隙構(gòu)造冷凝收縮a. 侵入巖的原生節(jié)理:橫節(jié)理(cross joint)垂直流線,延伸較長,為巖脈充填縱節(jié)理(longitudinal joint)平行于流線層節(jié)理(horizonta
32、l joint)水平節(jié)理,與侵入體和圍巖的接觸面一至,因此巖體頂部平緩而兩側(cè)變陡斜節(jié)理(diagonal joint)有共軛的兩組(斜交)b. 噴出巖的原生節(jié)理:柱狀節(jié)理(columnar structure)由于沒有上覆壓力,冷凝時(shí)產(chǎn)生垂直于收縮方向的張節(jié)理。c. 珍珠構(gòu)造(perlitic structure):火山玻璃凝結(jié)或水化時(shí)因張力而成的弧形或同心球面狀裂紋 其他構(gòu)造a. 塊狀構(gòu)造(massive):均勻b. 條帶狀構(gòu)造(banded):成分及結(jié)構(gòu)的不均勻,混合巖、堆晶巖(輝長巖等)。原因:選擇性深熔作用;分離結(jié)晶作用;對流作用(巖管)c. 斑雜構(gòu)造(taxitic structur
33、e):成分及結(jié)構(gòu)的不均勻, 且不規(guī)則。除上述原因外,交代、析離體和enclave.d. 氣孔(vesicular)和杏仁(amygdaloidal)構(gòu)造:基性熔巖中常見。充填物為玉髓、方解石、石英等。C、礦物生成順序的確定a. 自形程度:自形程度好的一般先結(jié)晶。如花崗巖中石英、斜長石。例外:偉晶巖中電氣石結(jié)晶晚但是結(jié)束早,晶形好;火山巖中的石英斑晶遭受溶蝕呈它形,但最早結(jié)晶。b. 包裹關(guān)系:一般認(rèn)為被包裹的礦物(客晶)先結(jié)晶,而主晶晚結(jié)晶。花崗巖中斜長石包裹黑云母。例外:斜長石蝕變形成的絹云母和簾石被斜長石包裹,但晚結(jié)晶;固溶體出溶形成的主晶和客晶同時(shí)形成(輝石中平行排列的磁鐵礦和鈦鐵礦包體;
34、條紋長石)c. Bowen (1922) 反應(yīng)序列: Hyndman (1972)作了補(bǔ)充,增加K-Na長石序列富K的K-Na長石可與基性斜長石共生,富Na的K-Na長石可與酸性斜長石共生。Bowen序列一般符合鈣堿系列,但堿性系列有例外:堿性長石比堿性輝石和角閃石先結(jié)晶。三 、火成巖的產(chǎn)狀與相巖漿巖的產(chǎn)狀:指火成巖的大小、形態(tài)、與圍巖的關(guān)系以及形成時(shí)所處的深度、構(gòu)造環(huán)境。巖漿巖的相:指不同環(huán)境條件下形成的巖石的總特征,包括形成深度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀等??煞譃榍秩霂r和噴出巖兩大類:一 、侵入巖的產(chǎn)狀與相整合侵入體的產(chǎn)狀:巖床(sill):沿層面板狀展開,厚度小但面積大,以粘度小、易流動的基性超
35、基性巖為主巖蓋(laccolith): 如山東濟(jì)南輝長巖巖盆 (lopolith): 由于巖漿的靜壓力引起,基性超基性巖為主。不整合侵入體的產(chǎn)狀:巖墻/巖脈(dyke):切穿巖層的板狀侵入體,幾米到數(shù)百公里。巖筒(pipe):金伯利巖(Kimberlite), 巖株(stock):< 100 Km2, 向下可能與巖基相連。平面近圓形,我國北方的堿性花崗巖。巖基(batholith):>100 Km2,侵入體中規(guī)模最大,主要是中酸性巖,數(shù)百至數(shù)千平方公里。美洲西海岸;我國的阿爾泰、秦嶺、天山、華南等??臻g問題。巖床(巖席):順層侵入,巖墻(巖脈):切穿巖層二、 噴出巖的產(chǎn)狀火山巖的相
36、四、火成巖的分類和命名A 分類原則: 化學(xué)成分SiO2的含量和堿的飽和程度;礦物成分長石的性質(zhì)和數(shù)量;產(chǎn)狀與結(jié)構(gòu)構(gòu)造。(1)超基性巖(橄欖巖科馬提巖)類:SiO2<45%, 幾乎全由鐵鎂礦物組成。注意:輝石巖和角閃石巖SiO2>45;碳酸鹽巖不含鐵鎂礦物。(2)基性巖(輝長巖玄武巖)類:SiO24553,主要鐵鎂礦物基性斜長石。(3)中性巖類:SiO25366,主要由中性斜長石或(和)堿性長石鐵鎂礦物組成,據(jù)斜長石性長石的相對比例又可分為三個(gè)亞類:閃長巖安山巖類二長巖粗面安山巖類正長巖粗面巖 (4) 酸性巖(花崗巖流汶巖)類:SiO2>66,石英長石為主,少量鐵鎂礦物。(5)
37、堿性巖類:堿的含量很高,大量出現(xiàn)似長石和/或堿性暗色礦物。根據(jù)SiO2的含量分三個(gè)亞類:中性堿性巖(霞石正長巖響巖):SiO2=52-65%; 堿性長石似長石堿性暗色礦物?;詨A性巖(霞斜巖碧玄巖、堿玄巖):SiO2=45-52%;基性長石似長石堿性暗色礦物。注意:碧玄巖因含一定量的基性斜長石而歸入此類, 雖然其SiO2屬于超基性巖。超基性堿性巖(霓霞巖霞石巖):SiO2<45%;似長石堿性暗色礦物為主,不含或極少含長石。注意:白榴巖因不含長石而歸入此類,雖然其SiO2屬于基性巖。根據(jù)SiO2的含量可分為超基性巖(不同于超鎂鐵巖),基性巖, 中性巖,酸性巖等,SiO2含量越高則酸度越高。
38、火成巖化學(xué)成分的基本度量:A/CNK值。當(dāng)Al2O3>CaO+Na2O+K2O (分子數(shù)比)時(shí),為鋁過飽和巖石,含長石、云母,甚至Cordierite、紅柱石和石榴石;當(dāng)CaO+Na2O+K2O>Al2O3>K2O+Na2O, 為鈣堿性巖石;Al2O3<K2O+Na2O, 為堿過飽和巖石(堿性巖)。B 命名原則 (1) 礦物的基本名稱: a.、根據(jù)習(xí)慣:首先發(fā)現(xiàn)的地點(diǎn),古代礦工習(xí)用等。金伯利巖是源自南非Kimberlite地區(qū);安山巖(andesite)因Andes山而得名;Boninite日本Bonin島。玄武巖(basalt)和斑巖(porphyry)源自古代礦工習(xí)
39、用。b、礦物組合:輝長巖、閃長巖、二長巖等。 (2) 巖石進(jìn)一步命名:次要礦物加在巖石基本名稱之前,如黑云母花崗巖,紫蘇花崗巖,橄欖玄武巖等;當(dāng)次要礦物多于一種時(shí),則少前多后,如角閃石黑云母花崗巖(角閃石比黑云母少)。結(jié)構(gòu)構(gòu)造加于巖石的基本名稱之前,如拉斑玄武巖,環(huán)斑花崗巖,氣孔玄武巖對于淺成巖,如為細(xì)粒結(jié)構(gòu), 則在巖石名稱前加“微晶”,如微晶閃長巖。當(dāng)淺成巖具斑狀結(jié)構(gòu)時(shí),以“斑巖”或“玢巖”作詞尾。斑巖指堿性長石斑晶的淺成巖,玢巖指含斜長石斑晶的淺成巖,如花崗斑巖,閃長玢巖。但有時(shí)帶來混亂,如斜長花崗巖的淺成巖; 二長巖的淺成巖。 圖4-10 輝長巖礦物分類圖圖4-9 輝長巖礦物分類圖1 斜
40、長巖; 2 輝長巖(Cpx > Opx) 、蘇長巖(Opx > Cpx) 、輝長蘇長巖(CpxOpx) ; 3 橄欖輝長巖、橄欖蘇長巖、橄欖輝長蘇長巖;4橄長巖; 5含斜長石的超鎂鐵巖圖4-11 火山巖TAS 分類圖圖中小圓圈為SiO2 、Alk 的坐標(biāo)點(diǎn), 附有坐標(biāo)值; O 為SiO2 過飽和,S 為SiO2 飽和, U 為SiO2 不飽和第三章 超基性巖類一、 基本特征:SiO2 < 45%和不含石英;分成鈣堿性(橄欖巖苦橄巖類)、堿性(金伯利巖類)、過堿性(霓霞巖霞石巖類、碳酸巖類)。二、分論1鈣堿性:橄欖巖苦橄巖類,又稱超鎂鐵巖類(與超基性巖不同)礦物組成:注意輝石的
41、出溶葉片和希列結(jié)構(gòu)主要礦物:橄欖石和輝石;次要礦物:角閃石和黑云母; 副礦物:尖晶石、鉻鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦等。結(jié)構(gòu)構(gòu)造:半自形粒狀結(jié)構(gòu)、粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu);塊狀構(gòu)造。主要種屬:純橄巖(dunite ,Ol>90%):橄欖巖(Ol=4090%):方輝橄欖巖(Opx peridotite)單輝橄欖巖(Cpx peridotite)二輝橄欖巖(lherzolite)輝石巖(pyroxenite, Py>90%):方輝輝石巖、透輝石巖二輝輝石巖、橄欖輝石巖產(chǎn)狀:a、 阿爾卑斯型: 地幔巖,延深大斷裂斷續(xù)數(shù)百數(shù)千公里,冷侵位(Coleman,Hyndman教授)熱
42、侵位(Hess教授)? b、 層狀侵入體和環(huán)狀雜巖體:超基性基性中性和中酸性,拉斑玄武巖分異(Bowen序列)c、 包體:含于玄武巖和金伯利巖中,來自巖石圈地幔。d、 蛇綠巖套(ophiolite suite):一種特殊的巖石組合,從下向上由橄欖巖(蛇紋巖)、細(xì)碧巖(層狀堆積巖、基性巖墻群、枕狀熔巖)和深海含放射蟲硅質(zhì)巖等組成,所謂“三位一體”。代表洋殼的殘余,是古大洋消亡的證據(jù),也是古板塊碰撞縫合的位置。雅魯藏布江蛇綠巖帶是中、新生代以來印度板塊和歐亞板塊碰撞縫合的縫合線;索倫二連錫林浩特蛇綠巖帶是晚古生代西伯利亞板塊與中朝板塊碰撞縫合的位置;秦嶺大別帶;準(zhǔn)葛爾蛇綠巖帶??岂R提巖(komat
43、iite): 一種超鎂鐵質(zhì)火山熔巖,具典型的鬣刺結(jié)構(gòu)(spinifex texture), 化學(xué)成分以高M(jìn)gO(>9%)和低堿為特征。只發(fā)現(xiàn)于太古代綠巖帶中,是研究地球早期歷史的不可多得的材料。是高熱、薄地殼和弱分異的綜合結(jié)果。2 (偏)堿性:金伯利巖(kimberlite) 礦物組成:橄欖石、鎂鋁榴石、金云母、鉻鐵礦、鈦鐵礦等。是金剛石的主要母巖,300年前在印度發(fā)現(xiàn)金剛石砂礦,但母巖首次于1870年在南非金伯利城附近發(fā)現(xiàn)。 分布、產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu):產(chǎn)于構(gòu)造穩(wěn)定的地臺或地盾區(qū),如南非、澳大利亞、北美加拿大、西伯利亞,中國的膠東、遼東(華北地臺)和貴州、湖北(揚(yáng)子地臺);偏堿性的超基性淺成超淺
44、成巖(SiO2<33%,高揮發(fā)分如CO2), 規(guī)模不大,呈巖筒狀,白堊紀(jì)是主要的形成期;起源于200 Km以下的地幔,是來源最深的巖漿巖;由于粘度低,因而侵位快,金剛石得以保留;以細(xì)粒和斑狀結(jié)構(gòu)為主,角礫狀和塊狀構(gòu)造。研究意義:a、 金剛石礦,但只有2%的金伯利巖含有經(jīng)濟(jì)意義的金剛石礦,與源區(qū)特征和噴出時(shí)的條件有關(guān)。b、 含有地幔巖(橄欖巖和榴輝巖)和下地殼(麻粒巖)的包體。3 過堿性巖:A 碳酸巖(區(qū)別于沉積成因的碳酸鹽巖) 化學(xué)成份:屬于超基性巖類(SiO2<20%)的過堿性系列(有的含霞石、黃長石、堿性暗色礦物)。主要礦物是碳酸鹽礦物(>50%), 如方解石和白云石,次
45、要礦物有霓石、霞石、黃長石、堿性長石和鈉閃石等。磷灰石是常見的副礦物。分布、產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu):分布于穩(wěn)定的老地盾(地臺)。呈巖株、巖筒和環(huán)狀巖墻產(chǎn)出,經(jīng)常與超基性和堿性巖雜巖體共生,并產(chǎn)于雜巖體的核部最后形成。中粒粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石成因:Wyllie的實(shí)驗(yàn)研究表明,碳酸鹽和硅酸鹽的混合熔體在低壓條件下不混溶;野外常與堿性超鎂鐵巖共生。因此,碳酸巖巖漿的原始巖漿可能是堿性橄欖玄武巖漿,它上升后,由于壓力下降,碳酸巖巖漿分離出來,并最后形成。研究意義:主要在于研究地幔和下地殼性質(zhì)。B 霓霞巖霞石巖類 化學(xué)成份:以低硅(SiO2<45%)富堿(K2O+Na2O=5-10%)、不含長石為特征。
46、主要礦物是似長石(霞石和白榴石等)和堿性暗色礦物(霓石、霓輝石、鈦輝石、堿性角閃石和富鐵云母),副礦物非常豐富,有磷灰石、榍石、鈦鐵礦和黑榴石等。山西紫金山堿性雜巖中黑榴石38%, 科拉半島的堿性雜巖中磷灰石富集成礦。產(chǎn)狀和分布:有噴出的和侵入的;分布于穩(wěn)定的老地臺上。第三章 基性巖類一、 基本特征:SiO2=45-53%, 據(jù)Rittmann指數(shù)()可分為鈣堿性(輝長巖玄武巖類,<3.3)和堿性巖類(堿性輝長巖堿性玄武巖類,>3.3). =(Na2O+K2O)2/(SiO2-43)二、 分論:1鈣堿性 輝長巖玄武巖類侵入巖:輝長巖礦物組成:主要礦物是基性斜長石和輝石(cpx,op
47、x);次要礦物是橄欖石、普通角閃石、黑云母、石英和鉀長石;副礦物是磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦和尖晶石等。結(jié)構(gòu)構(gòu)造:輝長結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)、輝長輝綠結(jié)構(gòu);塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和球狀構(gòu)造。主要種屬(據(jù)礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造):輝長巖主要由基性斜長石和單斜輝石組成,構(gòu)成輝長結(jié)構(gòu);可據(jù)次要礦物進(jìn)一步定名,如橄欖輝長巖、角閃輝長巖和石英輝長巖等。是分布最廣的基性侵入巖,但與同成分的基性噴出巖玄武巖相比,規(guī)模要小得多(為什么?玄武巖可分布于破壞型、建設(shè)型大陸邊緣以及板內(nèi)環(huán)境,而且規(guī)模往往很大,如大陸高原玄武巖,規(guī)??蛇_(dá)上千上萬平方公里,并形成高原地形。)蘇長巖主要由基性斜長石和斜方輝石組成。斜長巖主要由基性斜長石組成
48、(Pl>90%);通常分布于層狀侵入體的頂部,表明是輝長巖巖漿分異的結(jié)果。輝綠巖是成分與輝長巖一致的淺成巖,呈巖脈、巖墻或巖床。具典型的輝綠結(jié)構(gòu)??蓳?jù)次要礦物和結(jié)構(gòu)細(xì)分(橄欖輝綠巖、輝綠玢巖、微晶輝長巖)。輝長結(jié)構(gòu):斜長石與單斜輝石均為半自形粒狀,是基性深成相的典型結(jié)構(gòu)。(為輝石與斜長石含量近于共結(jié)比時(shí),同時(shí)從巖漿中析出的結(jié)果。)輝綠結(jié)構(gòu):斜長石呈自形或半自形,其他單個(gè)輝石顆粒填充于斜長石構(gòu)成的近三角形的空隙中。噴出巖:玄武巖類礦物成分:與輝長巖相似,主要礦物有斜長石(基性)和輝石(cpx, opx),次要礦物是橄欖石(伊丁石化)、黑云母、角閃石和石英。結(jié)構(gòu)構(gòu)造:斑狀結(jié)構(gòu)基質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜:間
49、粒結(jié)構(gòu)(斜長石條狀微晶不規(guī)則排列,粒間充填粒狀輝石和磁鐵礦等)間隱結(jié)構(gòu)(斜長石條狀微晶不規(guī)則排列,粒間充填玻璃質(zhì)隱晶質(zhì))間粒間隱結(jié)構(gòu)(拉斑玄武結(jié)構(gòu))玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)(?;郀罱Y(jié)構(gòu);少見斜長石微晶)交織結(jié)構(gòu)(大量斜長石微晶定向半定向排列)構(gòu)造:氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造、繩狀構(gòu)造(陸相玄武巖)、枕狀構(gòu)造(海相玄武巖)和柱狀節(jié)理構(gòu)造。主要種屬:a. 據(jù)礦物成分:橄欖玄武巖、伊丁石化橄欖玄武巖;b. 據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造:氣孔玄武巖、杏仁玄武巖、?;鋷r、粒玄巖等;c. 據(jù)化學(xué)成分:比較科學(xué)的分類方法拉斑玄武巖(tholeiitic basalt)高硅(53%>SiO2>49%)低堿為特征,廣布于陸表(大陸高
50、原玄武巖)和洋盆(MORB)。大陸拉斑玄武巖與大洋拉斑玄武巖相比,SiO2和K2O稍高而CaO和MgO稍低,因?yàn)榇箨懜咴鋷r不是原始巖漿,而是經(jīng)過低壓分離結(jié)晶作用形成的,從而高Fe低Mg。高鋁玄武巖(high-Al basalt)高鋁為特征(Al2O3=16-17%), 與拉斑玄武巖相比,斜長石含量較高而且牌號較低,多分布于大洋島弧和活動大陸邊緣等。d. 細(xì)碧巖(spilite)一種特殊的基性噴出巖,以鈉長石 + 綠泥石礦物組合(有時(shí)有基性斜長石和輝石的交代殘余)和較高的鈉含量為特征。結(jié)構(gòu)構(gòu)造類似于玄武巖(間粒結(jié)構(gòu)、間隱結(jié)構(gòu)、杏仁構(gòu)造和枕狀構(gòu)造等),是蛇綠巖套的組成部分之一。關(guān)于其成因,有變
51、質(zhì)成因論和巖漿成因論。分布與產(chǎn)狀:鈣堿性玄武巖可以分布于離散型、會聚型大陸邊緣以及板內(nèi)環(huán)境。形成玄武巖(包括堿性玄武巖)的三個(gè)主要構(gòu)造環(huán)境:大洋中脊(MORB)島?。∣IB)大陸高原、深大斷裂(CFB)2堿性 堿性輝長巖堿性玄武巖: (SiO2類似,但堿高)與鈣堿性相比少得多侵入巖:堿性輝長巖礦物組成:主要礦物有堿性長石(正長石、微斜長石、條紋長石、透長石等;鈉長石很少)、斜長石(中、基性)、堿性輝石和堿性角閃石、似長石,次要礦物有橄欖石和黑云母。結(jié)構(gòu)構(gòu)造:除輝長結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)外,還有二長結(jié)構(gòu);也有反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)和固溶體出溶結(jié)構(gòu)等。主要種屬:堿性輝長巖主要由斜長石、正長石和堿性輝石組成,可含霓石、
52、堿性閃石、黑云母和橄欖石。正長輝長巖由斜長石(中性) 、堿性長石和單斜輝石組成,而且斜長石和堿性長石含量近等,構(gòu)成二長結(jié)構(gòu)。不含堿性暗色礦物(如鈦輝石和堿性角閃石)。堿性輝綠巖成分與堿性輝長巖類似,但結(jié)構(gòu)不同。噴出巖:堿性玄武巖礦物成分:(化學(xué)成分與堿性輝長巖相當(dāng))斜長石(中、基性)、堿性長石(歪長石和透長石)、單斜輝石和橄欖石(有時(shí)有黑云母),以及似長石(霞石和白榴石當(dāng)堿性很強(qiáng)時(shí))。不出現(xiàn)斜方輝石和石英。結(jié)構(gòu)構(gòu)造:與拉斑玄武巖類似,但玻基斑狀結(jié)構(gòu)較普遍,而且常含有地幔巖包體(與其源區(qū)更深、溫度更高有關(guān))。主要種屬:堿性橄欖玄武巖(alkali olivine basalt)在堿性玄武巖中分布
53、最廣,由斜長石(中基性)、堿性長石(歪長石和透長石)、單斜輝石和橄欖石組成,不出現(xiàn)似長石。與鈣堿性玄武巖相比,兩種長石共存,而且,斜長石較自形而堿性長石充填粒間或構(gòu)成斜長石環(huán)邊。堿玄巖(tephrite)SiO2明顯不飽和,由基性斜長石、似長石和單斜輝石組成,橄欖石很少。碧玄巖(basanite)SiO2明顯不飽和,由基性斜長石、似長石、單斜輝石和橄欖石組成。(注意堿玄巖與碧玄巖的區(qū)別:在于橄欖石)分布和產(chǎn)狀:主要分布于構(gòu)造穩(wěn)定的板內(nèi)環(huán)境,如大洋板內(nèi)(OIB)和大陸板內(nèi)(大陸高原玄武巖),與深大斷裂和地幔柱(mantle plume)有關(guān)(注:鈣堿性玄武巖可以分布于離散型、會聚型和板內(nèi)環(huán)境)。
54、在我國的東部分布較廣,主要形成于新生代,其中的地幔橄欖巖包體對研究東部巖石圈地幔性質(zhì)的變化(與金伯利巖中橄欖巖包體相結(jié)合)有非常重要的意義。第四章 中性巖一、 基本特征:SiO2=53-66%, 礦物成分以長石為主,暗色礦物占30;根據(jù)s指數(shù),分成鈣堿性(閃長巖安山巖類)、堿性(正長巖粗面巖類)、過堿性(霞石正長巖響巖類)。二、 分論:1 鈣堿性:閃長巖安山巖類(1) 礦物組成:主要礦物是中性斜長石(環(huán)帶和雙晶發(fā)育)和角閃石(有時(shí)為黑云母,輝石);次要礦物為黑云母、輝石、石英和鉀長石( 高、 低 溫);副礦物為磷灰石、榍石、鋯石和磁鐵礦。(2) 結(jié)構(gòu)構(gòu)造:閃長巖半自形粒狀結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)(淺成、
55、超淺成);安山巖斑狀結(jié)構(gòu)斑晶:斜長石、角閃石、黑云母、輝石;(注:主要礦物與次要礦物都有可能成為斑晶)基質(zhì):交織結(jié)構(gòu)斜長石微晶半定向,粒間充填輝石和磁鐵礦,玻璃質(zhì)和隱晶質(zhì)很少;?;豢椊Y(jié)構(gòu)(安山結(jié)構(gòu))斜長石微晶雜亂半定向排列,主要充填玻璃質(zhì)和隱晶質(zhì));反映一種快速冷凝的環(huán)境。?;郀罱Y(jié)構(gòu)除斑晶外,基質(zhì)為玻璃質(zhì)和隱晶質(zhì))。反映一種更快速的冷凝。(3) 主要種屬:閃長巖類:閃長巖由中性斜長石和暗色礦物(角閃石、黑云母、輝石)組成(占30),堿性長石和石英的含量均在5以下, 可有角閃閃長巖、黑云母閃長巖和輝石閃長巖??上蚧詭r過渡(輝石、基性斜長石含量增加)而變成輝長閃長巖;可向酸性巖過渡(石英含量增加)而變成石英閃長巖(石英520,斜長石>50%, 暗色礦物15);可向堿性巖過渡(堿性長石含量增加
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