第四讲分类超基性基性岩.ppt

1、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

2、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

3、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、

4、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,Alkali Fs.,Quartz Syenite,Quartz,Syenite,Quartz,Monzonite,Quartz,Monzodiorite,Syenite,Monzonite,Monzodiorite,(Foid)-bearing,Syenite,5,10,35,65,(Foid)-bearing,Monzonite,(Foid)-bearing,Monzod

5、iorite,90,Alkali Fs.,Syenite,(Foid)-bearing,Alkali Fs.,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,Alkali Feldspar Gran

6、ite,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

7、),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+N

8、a2O）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

9、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)2 Ol(橄榄石)Serpent(蛇纹石)水镁石,例 2：水化和硅化 3Mg2SiO4+SiO2

10、+4H2O=2Mg3Si2O5(OH)4 Ol(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+3CO2 Ol(橄榄石)=Mg3Si4O10(OH)2+3MgCO3+3H2O ser(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

11、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(Gabbro texture）：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）Pl An50的拉长石（50-70号）、培长石（7

12、0-90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

13、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：Pl Ab,黝帘石、绿帘石集合体 Py Hb 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：n km2 nx10,000 km2 Bushveld(South Afric)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(

14、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,