第四讲分类超基性基性岩.ppt

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第五讲火成岩的成分及分类,一、火成岩的化学成分地壳中的所有元素在火成岩中均有发现。

根据其含量及在岩浆作用过程中的行为不同。

组成火成岩的元素分为主要元素、微量元素和同位素三类。

这些元素在火成岩的研究中具有重要意义，其中主要元素用于火成岩分类。

主要元素主要元素的分析结果一般以氧化物质量百分数的形式给出，它们是SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、和H2O，据不同的需要，还可加测Cr2O3、ZrO2、CO2等，这些氧化物的含量一般大于0.1%，总和占火成岩平均化学成分的98%。

也是地核、地幔及地壳的主要组成。

二、矿物成分火成岩中的矿物成分受控于岩浆的化学成分及结晶条件，因而了解岩石的化学成分和岩石的成因都有重大的意义，也是火成岩分类和定名的依据。

1矿物成分分类火成岩中常见的矿物不过二十多种。

其中构成岩石主体，在火成岩分类命名中起作用的是石英、钾长石、斜长石、似长石（白榴石、霞石）、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母等。

这些矿物据化学成分可分为两类：

硅铝矿物：

矿物中SiO2与Al2O3的含量较高，不含FeO和MgO，包括石英类、长石类及似长石类。

它们基本不含色素原子，颜色较浅，又称为浅色矿物。

镁铁矿物：

矿物中FeO、MgO的含量较高，包括橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类。

这些矿物的颜色一般较深，又称为暗色矿物。

暗色矿物在火成岩中的含量（体积百分数）通常称为色率，是火成岩鉴定和分类重要标志之一，如色率随岩石酸度的变化情况大致为：

超基性岩色率90，基性岩色率=40-90、中性岩色率=15-40、酸性岩色率15。

根据矿物在岩浆岩中的含量及在岩浆岩分类中的作用，可分为三类：

主要矿物：

指在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称上起重要作用的矿物。

例如，一般花岗岩的主要矿物是石英和长石。

次要矿物：

在岩石中含量一般不超过15%，对于划分岩石大类不起作用，但对确定岩石种属起一定作用。

例如，在闪长岩类中，石英为次要矿物。

副矿物：

在岩石中含量很少，通常不到1%，在一般岩石分类命名中不起作用。

例如，磁铁矿、榍石、磷灰石等都是副矿物。

三、火成岩的分类命名,2.以SiO2为指标的简单分类,3.国际地科联推荐的定名方案,a适用于中酸性岩色率10%）,Quartz-rich,Granitoid,90,90,60,60,20,20,AlkaliFs.,QuartzSyenite,Quartz,Syenite,Quartz,Monzonite,Quartz,Monzodiorite,Syenite,Monzonite,Monzodiorite,（Foid）-bearing,Syenite,5,10,35,65,（Foid）-bearing,Monzonite,（Foid）-bearing,Monzodiorite,90,AlkaliFs.,Syenite,（Foid）-bearing,AlkaliFs.,Syenite,10,（Foid）,Monzosyenite,（Foid）Syenite,（Foid）,Monzodiorite,（Foid）Gabbro,Qtz.Diorite/,Qtz.Gabbro,5,10,Diorite/Gabbro/,Anorthosite,（Foid）-bearing,Diorite/Gabbro,60,（Foid）olites,Quartzolite,Granite,Grano-,diorite,Tonalite,AlkaliFeldsparGranite,Q,A,P,F,60,石英,碱性长石,斜长石,似长石,3.国际地科联推荐的定名方案,b适用于基性岩,b,适用于基性岩:

C,适用于超基性岩:

3.国际地科联推荐的定名方案,铁镁矿物含量与岩石类型,注意：

超镁铁质岩超基性岩角闪石：

SiO245%,故角闪石岩是超镁铁岩，但不是超基性岩,d适用于火山岩,3.国际地科联推荐的定名方案,Q,石英,碱性长石,A,P,斜长石,F,似长石,60,20,10,60,火成岩TAS分类图（IUGS,1989）,以全岩的主要化学为定名依据，更加适合隐晶质的火山岩,（Q+K-fs）,（Q+Pl）,（K-Fs）,（Pl,K-Fs）,（Pl+Am/Py/Ol）,火山岩可根据斑晶类型简易定名：

4.岩浆岩划分类别小结,据火成岩矿物组合确定岩石名称与主量元素,结合矿物化学资料，可以由岩石的主要实际矿物含量/最主要氧化物含量（%）估计出对应的岩石大类和最主要氧化物含量（%）/最主要实际矿物组合,含量计算实例：

钾长石SiO2含量（%）（1006SiO2/（6SiO2+K2O+Al2O3））=（100660.1/（660.1+94.2+102）=65%,常见造岩矿物化学成分,据火成岩矿物组合确定岩石名称与主量元素,在课程学习中，完成下表：

超基性和基性岩,5.1一般特征,5.1.1超基性岩

（1）化学成分:

低硅:

SiO245%,硅酸不饱和岩石（K2O+Na2O）1%,CaO+Al2O3高:

FeO,MgO,

（2）主要矿物：

橄榄石（ol）、辉石（py）（3）次要矿物：

角闪石（hb）、黑云母（bi）、斜长石（pl）（4）色率70,（5）产状：

（a）呈层状产于镁铁质杂岩体中，如南非最大的Bushveld侵入体;（b）分布在环状超镁铁质-镁铁质杂岩体中心，如阿拉斯加环状杂岩体，,（c）构成基性碱性杂岩的一部分;（d）蛇绿岩套:

西藏,秦岭和Alps造山带;（e）在玄武岩和金伯利岩中呈捕虏体，中国东部。

岩石类型:

主要岩类

（1）橄榄岩类

（2）辉石岩类次要岩类（3）角闪石岩类（4）黑云母岩类,自然界多为上述4种的过渡类型,典型岩石:

橄榄岩超基性侵入岩,

（1）外貌：

较深的色调暗灰暗绿等

（2）主要矿物:

Ol+Py（橄榄石+辉石）（橄榄岩）（辉橄岩）（3）次要矿物:

Hb,Pl（基性斜长石），Bi（4）副矿物:

磁铁矿，钛铁矿，尖晶石，铬铁矿，磷灰石,（5）结构:

粒状，粗-中粒半自形粒状结构,（6）构造：

块状带状（7）产状：

超基性岩体，碱性玄武岩中包体，如汉诺坝,（8）次生变化：

由于H2O、CO2、SiO2的加入，形成新的更稳定矿物蛇纹石化、碳酸盐化（滑石菱镁岩）例1：

水化2Mg2SiO4+3H2O=Mg3Si2O5（OH）4+Mg（OH）2Ol（橄榄石）Serpent（蛇纹石）水镁石,例2：

水化和硅化3Mg2SiO4+SiO2+4H2O=2Mg3Si2O5（OH）4Ol（橄榄石）Ser（蛇纹石）例3：

碳酸盐化2Mg2SiO4+2H2O+CO2=Mg3Si2O5（OH）4+MgCO3Ol（橄榄石）Ser（蛇纹石）（菱镁矿）2Mg3Si2O5（OH）4+3CO2Ol（橄榄石）=Mg3Si4O10（OH）2+3MgCO3+3H2Oser（蛇纹石）（菱镁矿）,地幔橄榄岩的P-T图解.,克拉通地温线,大洋地温线,纯橄榄岩,橄榄岩（地幔岩）,石榴石橄榄岩,辉石岩,科马提岩,金伯利岩,

（1）化学成分：

SiO2（45-53%）、K2O、Na2O，MgO、FeO

（2）矿物成分:

主要矿物：

Py+Pl（基性斜长石）（1:

1）次要矿物:

Ol，Hb,Bi（黑云母），稀少:

Q（quartz,石英）、Kf（K-feldspar,钾长石）（3）色率:

40-90,5.1.2基性岩类,主要基性侵入岩,

（1）辉长岩（a）颜色:

黑色，深灰，灰（b）结构：

中粗粒半自形粒状结构辉长结构（Gabbrotexture）：

指基性斜长石和辉石自形程度相同，都呈半自形或他形颗粒，是从岩浆同时析出的结果。

是基性深成岩相的典型结构,辉长结构,Pl,Py,Py,Py,Py,Pl,Mt,Mt,Mt,（c）构造：

块状构造、条带状构造（Pl/Py）（d）矿物组成主要：

pl+py（斜长石+辉石）（1:

1）PlAn50的拉长石（50-70号）、培长石（70-90号），多呈厚板状，有清晰的双晶纹；Py多呈半自形-他形晶粒.次要：

Ol,Hb,Bi副矿物:

磁铁矿，钛铁矿，铬铁矿等,（e）次生变化辉石阳起石，透闪石斜长石钠长石,绿帘石,（f）辉长岩的亚类（a）色率：

岩石命名：

（b）据次要矿物:

橄榄辉长岩、角闪辉长岩（C）据特征矿物：

苏长岩紫苏辉石橄长岩Ol+Pl,类型铁镁矿物硅铝矿物Note暗色辉长岩65%90,苏长岩紫苏辉石（opx）Pl,

（2）辉绿岩浅成侵入体（a）颜色：

深绿,黑色（b）矿物:

主要：

pl+py（1:

1），可呈斑晶。

次要：

Ol，Or（正长石），Q（石英）（c）结构:

辉绿结构，斑状结构辉绿结构：

基性斜长石和辉石颗粒大小相近，但是自形程度不同，自形程度好的斜长石呈板状，搭成三角形孔隙，其中充填它形的辉石颗粒。

可与辉长结构过渡，称辉长辉绿结构。

对比:

辉绿结构,辉长结构,斑状结构称为辉绿玢岩，斑晶:

pl.（py）,宝山,云南,（d）蚀变特征：

PlAb,黝帘石、绿帘石集合体PyHb和绿泥石,东川,云南,5.2常见岩石组合及成因

（1）超基性基性层状侵入体产状:

岩盆、岩席、岩脉规模：

nkm2nx10,000km2Bushveld（SouthAfric）侵入体:

115,200km2，7km厚;构造:

层状,垂向分带清楚，重下到上为：

底部:

超基性（纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩；中部：

基性（苏长岩和辉长岩）；上部:

浅色辉长岩,斜长岩、闪长岩和花岗岩等.,

（2）环状侵入体阿拉斯加型环状杂岩体本类型岩体在世界上许多地区都有发现，它的主要特点是：

产于造山带，沿构造线方向成群分布；岩体近圆柱形，平面上为近圆形、椭圆形或不规则的环状，各岩类围绕岩体中心呈环带状分布，如阿拉斯加环状杂岩体，由中心向边缘依次为纯橄榄岩、二辉橄榄岩、角闪辉石岩和各种辉长岩；岩体围岩具热接触变质带。

有关矿产为钒钛磁铁矿和铂矿床。

一般认为是基性岩浆深部分异，多次入的结果。

Murray（1972）认为阿拉斯加型环状杂岩体是火山弧产出环境中的潜火山侵入岩，属造山环境的产物。

布拉什克岛环带状超镁铁杂岩体（Hetaggaart,1971）,角闪辉石岩和各种辉长岩,纯橄榄岩,二辉橄榄岩,辉长岩,