第二章 火成岩的基本特征与分类命名,第一节、火成岩的物质成分化学成分矿物成分化学成分与矿物共生组合的关系火成岩形成条件对矿物共生组合的影响,一、 火成岩物质成分研究的意义：是火成岩分类命名的基本依据为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提供重要信息,1. 主要元素： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C等，其中氧的含量最高。 常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O和CO2等13 种，每种氧化物含量一般0.1%，占火成岩平均化学成分的99%以上。,一、火成岩的化学成分,类型：主要元素、微量元素和同位素, 火成岩主要造岩氧化物含量的大致范围是： SiO2 3475% 少 数 可 达 80%Al2O3 1020% 在 纯 橄 榄 岩 中 较 低MgO 125%CaO 015% 但 某 些 辉 长 岩 中 达23%Fe2O3+FeO 115% 一 般FeOFe2O3Na2O 015% 霞 石 岩 中 可 达19.48%K2O 一 般10% 白 榴 石 岩 中 可 达17.94%H2O+( 结 晶 水) 和H2O- ( 吸 附 水) 一 般2% ， 个 别 达10% TiO2 02% 很 少 超 过 5%P2O5 00.5% 很 少 超 过 3%MnO 00.3% 很 少 超 过 2%,1. 主要元素：,几种主要造岩氧化物（1）SiO2 ：是最重要的成分，含量高，是岩石酸性程度（基性程度）的标志。随着SiO2含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。 超基性岩 SiO263%,一、火成岩的化学成分,火成岩化学成分变化规律,几种主要造岩氧化物（2）Al2O3 ：在火成岩中含量仅次于SiO2，Al2O3 、SiO2与 CaO、Na2O、 K2O一起组成斜长石、碱性长石和似长石等矿物；与FeO、MgO、CaO等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。（3） Na2O 与K2O 之和称为全碱含量：是碱性长石的主要组成部分，当其含量较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。利特曼指数（）划分岩石酸碱度3.3 钙碱性岩；为3.39 碱性岩9 过碱性岩,一、火成岩的化学成分,几种主要造岩氧化物（4） FeO、MgO与SiO2 结合形成铁镁硅酸盐矿物，如橄榄石、辉石等矿物。,一、火成岩的化学成分,一、火成岩的化学成分,2. 微量元素: 含量甚微，总量90% 浅色岩：习惯上把浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩。如花岗岩、正长岩等。其色率在030之间。 暗色岩：把暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩 、辉长岩等。色率在60100。,（一）、火成岩中矿物的分类,3、据矿物在岩石中的含量及作用分类 a. 主要矿物： 在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定名起决定作用的矿物。 如石英、长石是花岗岩的主要矿物。辉石和斜长石则是辉长岩的主要矿物。 b. 次要矿物： 在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩大类的划分和定名， 但对确定岩石种属的进一步划分可起作用矿物。 如闪长岩中的石英，含量约2，没有石英也叫闪长岩；当石英5时，则叫石英闪长岩。 c. 副矿物： 含量很少，常小于1，通常不参与岩石分类和命名。 但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍石、褐帘石等。,（一）、火成岩中矿物的分类,4、据矿物的成因类型 a. 原生矿物： 岩浆冷凝过程中形成的矿物。 高温矿物：高温斜长石、高温石英（-石英）和高温碱性长石（透长石）等。 低温矿物：低温斜长石、低温石英（-石英）和低温碱性长石（正长石）等。 b. 成岩矿物：岩浆结晶结束后，由于温度、压力的不断降低，使原生矿物发生转变形成新矿物，该矿物称为成岩矿物。 高温石英（-石英） 低温石英（-石英） 高温的透长石 低温的正长石,（一）、火成岩中矿物的分类,4、据矿物的成因类型 c. 次生矿物：岩浆期后矿物，岩浆形成之后，因受残余的挥发分和岩浆期后热液流体的交代和充填作用形成的新矿物，主要是流体交代原生矿物和成岩矿物所形成的新矿物，或充填在空隙及气孔之间的新矿物。交代原生矿物和成岩矿物所形成分新矿物称蚀变矿物 充填于气孔和空隙之中的次生矿物次生矿物还包括岩浆期后的气成矿物萤石、电气石等。,（一）、火成岩中矿物的分类,6 种典型的岩浆岩矿物共生组合 （1）橄榄石辉石组合: 相当于超基性岩，钙、铁、镁多而硅少，且贫碱，出现大量镁铁矿物（橄榄石辉石等），不出现石英和长石。 （2）基性斜长石辉石组合：相当于基性岩，铝和钙较多，铁、镁和硅均较充分，主要形成基性斜长石和辉石，二者近于1:1，不出现石英。（3）中性斜长石角闪石组合：相当于中性岩，钠、钾略有增加，铝、硅、钙、铁、镁均较充分，主要形成中性斜长石、角闪石、黑云母，可能出现少量石英和钾长石。浅色矿物：暗色矿物2:1。,（二）、火成岩中的矿物共生组合规律,6 种典型的岩浆岩矿物共生组合 （4）石英钾长石酸性斜长石黑云母组合：相当于酸性岩，钠、钾、硅含量高，铁、镁、钙低，石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物为主。（5）钾长石黑云母角闪石组合：其SiO2 相当于中性岩，钠、钾高而铁、镁低， 大量出现钾长石。（6）霞石白榴石钾长石碱性暗色矿物组合： 其SiO2 接近于基性岩（平均53.36），钠、钾含量很高，出现霞石、白榴石等矿物，因钠过多，故常出现碱性暗色矿物。,（二）、火成岩中的矿物共生组合规律,1. SiO2 饱和度对矿物共生组合的影响 （1）岩浆中SiO2 过饱和：石英游离的SiO2 结晶产物， 我们把与石英相共生的矿物称为属硅酸过饱和矿物，如：辉石、角闪石类、云母类和长石类矿物。 （2）岩浆中SiO2不饱和：镁橄榄石、副长石类及黑榴石、 黄长石和刚玉等，它们不能与石英平衡共生，属硅酸 不饱和矿物 Mg2SiO4 + SiO2 MgSiO3(1557) 镁橄榄石 液相 顽火辉石 NaAlSiO4 + 2SiO2 NaAlSi3O8 霞 石 液 相 钠 长 石 KAlSiO4 + 2SiO2 KAlSi3O8 白 榴 石 液 相 正 长 石,（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系,2、碱质含量对矿物共生组合的影响 不同的碱质（K2O+Na2O）含量的火山岩中矿物组合有很大差别。火成岩根据划分为：3.3 钙碱性岩：不出现似长石、黑榴石和碱性暗色矿物（霓石、钠闪石、星叶石等），出现长石、石英、普通辉石、透辉石、斜方辉石和普通角闪石等；为3.39 碱性岩：常见的是碱性长石和碱性暗色矿物，可以出现石英、似长石和除钠长石以外的斜长石；9 过碱性岩：常出现似长石和碱性暗色矿物（霓石、霓辉石、钠闪石、星叶石、富铁云母等）长石主要是碱性长石，黑榴石也较常见，不见斜方辉石和石英。,（三）火成岩化学成分与矿物共生组合的关系,3、Al2O3对矿物组合的影响 根据： Al2O3与CaO、K2O+Na2O之间的关系，火成岩可分为过碱质、过铝质和偏铝质 （1） 过铝质岩石: Al2O3(CaO+K2O+Na2O) 除长石、石英、黑云母外，还出现白云母、黄玉、电气石、锰铝铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石、堇青石等富吕矿物。,