第四章物質(zhì)成分

第三章巖漿巖的產(chǎn)狀和相(二)、噴出巖相是不同地質(zhì)條件下生成的巖石或巖體的總特征。以中心式噴發(fā)為例，可分為以下相及相組：

溢流相指由火山口寧靜流出的熔巖。成分從超基性到酸性皆有，以基性為主。常出現(xiàn)在火山爆發(fā)之后，也可形成于火山噴發(fā)的各個時期。爆發(fā)相指火山爆發(fā)，在火山周圍形成的集塊巖、火山角礫巖以及凝灰?guī)r。以含揮發(fā)分多、粘度大的巖漿常見，尤以中酸性、堿性巖漿更有利于爆發(fā)?？尚纬捎诟鱾€時期，但以早期及高潮時最發(fā)育。侵出相分布在火山口，常為熔巖組成。多見于火山作用晚期，巖漿溫度低，粘度大，揮發(fā)分少，不能爆發(fā)，粘度很大的熔漿沿火山通道被推擠出地表，冷凝形成直徑小，厚度大，產(chǎn)狀陡的巖鐘、巖針、巖碑?；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

是侵入深度一般<3km的侵入巖石、但與火山巖同源的巖體。它與火山巖“四同”：同時間但一般較晚；同空間但分布范圍較大；同外貌但結(jié)晶程度較好；同成分但變化范圍及堿度較大。又可分為：

近地表相

0～0.5km；

超淺成亞相

0.5～1.5km；

淺成亞相

1.5～3km。火山沉積相

分布在離火山口較遠(yuǎn)處的陸地、水體中。熔巖、火山碎屑巖與正常沉積巖互層，或混合堆積，是火山作用迭加沉積作用的產(chǎn)物。在火山作用過程中皆可產(chǎn)生，但以火山噴發(fā)的低潮期～間隙期最為發(fā)育。二、侵入巖的產(chǎn)狀和相(一)、侵入巖的產(chǎn)狀

主要是指侵入體產(chǎn)出的形態(tài)，包括侵入體的形態(tài)、大小、與圍巖的關(guān)系以及侵入時的構(gòu)造環(huán)境等等。包括整合和不整合兩類。1、整合侵入體

侵入體與圍巖的接觸面、且與圍巖層理或片理基本上平行的巖體。是巖漿以其機械力沿層理或片理等空隙貫入形成。主要包括：

巖盆、巖蓋、單斜巖體、巖床(巖席)、巖鞍。

(1)巖盆

巖漿侵入巖層之間，中部受巖漿重力下沉，形成中央微凹的盆狀侵入體，或向斜部位。特征：a.頂?shù)紫掳?，似盆狀?/p>

b.成分多為基性，一般顯示分帶性，下部偏基性，上部偏酸性，具有重力分帶性。

c.厚度與直徑之比約為1：10～1：20。即面積大、厚度薄。

d.平面近圓形或橢圓形。

e.規(guī)模較大（幾百～上萬km2）。(2)巖蓋特征：a.上凸下平，似蘑菇狀、穹窿狀。

b.成分多為中酸性，一般顯示重力分帶性，礦體多位于中下部。

c.平面近圓形或橢圓形。

d.厚度與直徑之比約為1：3～1：7。即面積小、厚度大。

e.規(guī)模不大（底直徑3～6km）。整合侵入體產(chǎn)狀(3)巖床(巖席)

厚薄均勻的近水平產(chǎn)出的與地層整合的板狀侵入體。

(4)單斜巖體

單斜巖層間的整合侵入體。整合侵入體產(chǎn)狀(5)、巖鞍巖漿巖呈馬鞍形或槽形分布。

產(chǎn)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形成的同生整合侵入體。2、不整合侵入體產(chǎn)狀主要包括巖墻、巖脈、巖株、巖基以及巖鐮、巖枝、巖瘤等。(1)巖墻（巖脈）特征：a.厚度比較穩(wěn)定近于直立的板狀侵入體。

b.厚度幾十厘米～幾十米。長度幾十米～幾十公里。厚度與長度之比約為1：幾十～幾千倍。

c.成群、有規(guī)律出現(xiàn)。幾十條～幾百條。線狀、放射狀、同心圓狀，受裂隙或火山控制。同心圓狀或向內(nèi)傾斜呈錐狀，或向外傾斜呈塔狀。

d.一次或多次侵入。

e.是巖漿沿斷裂貫入的產(chǎn)物。一般指規(guī)模比較小，非直立的板狀侵入體，形態(tài)不規(guī)則，厚度小且變化大，有分叉及復(fù)合現(xiàn)象的脈絡(luò)狀巖體稱為巖脈。(2)巖株特征：a.規(guī)模較大，出露面積小于100km2

。

b.平面上近于圓形或不規(guī)則等軸形。

c.接觸面陡立。

d.巖株邊部常有一些不規(guī)則的樹枝狀、樹干狀等形狀巖體進(jìn)入圍巖，稱為巖干、巖枝、巖鐮、巖瘤。

一種常見的不整合侵入體，多為花崗質(zhì)巖體。(3)巖基

屬巨型侵入體，面積大于

100km2，平面上通常呈長園形。多為花崗質(zhì)巖體。（4）其它不整合侵入體產(chǎn)狀：巖斗、巖拴。(二)、侵入巖的相

巖漿上侵定位時的深度不同，巖漿的溫度、壓力、冷卻速度，揮發(fā)份的溶解度等一系列物化條件存在著差異，結(jié)果影響到巖漿巖的礦物組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀等方面的差異，導(dǎo)致巖石具有不同的外貌。

按照侵入體的定位深度，侵入巖相分為：

淺成相、中深成相、深成相三個相帶。一般將侵入巖分為三種相：

淺成相

0～3km（次火山相0～3km）

中深成相

3～10km

深成相

>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(guān)系，則為次火山相：

同空間同時間同外貌同成分（演化規(guī)律）。否則就是淺成相。淺成相

侵入深度為0—3km。巖體規(guī)模較小，常見巖墻、巖床、巖蓋、小巖株、隱爆角礫巖體等，與圍巖多呈不整合接觸。巖體具細(xì)粒、隱晶質(zhì)及斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶可具熔蝕或暗化邊結(jié)構(gòu)。礦物常保存了高溫條件下的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，斜長石環(huán)帶發(fā)育、常見高溫石英斑晶、易變輝石等。巖體接觸變質(zhì)較弱。中深成相

侵入深度為3—10km，多屬較大的侵入體，如巖株、巖基、巖盆等，也有巖蓋、巖墻等小型侵入體。巖石具中粒、中粗粒結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)，礦物內(nèi)部組成在緩慢冷卻過程中得到調(diào)整，如斜長石環(huán)帶不發(fā)育，石英為它形的低溫石英。接觸變質(zhì)帶較寬，常見矽卡巖帶，有時有云英巖化帶，可形成各種接觸變質(zhì)和高溫氣成熱液礦床。深成相

侵入深度>10Km。巖體較大，如巖株、巖基，主要為花崗巖類。走向與區(qū)域構(gòu)造方向一致。交代結(jié)構(gòu)發(fā)育，常為片麻狀構(gòu)造。斜長石無環(huán)帶。巖體無冷凝邊、接觸變質(zhì)帶，與圍巖逐漸過渡。圍巖為區(qū)域變質(zhì)巖，如結(jié)晶片巖、片麻巖類。侵入巖相橫向上，根據(jù)所在部位，又可以分為：

中央相：冷卻慢，粒度粗。

過渡相：介于兩者之間。

邊緣相：冷卻快，粒度細(xì)。本章重點火山巖的產(chǎn)狀和相；主要火山巖相。侵入巖的產(chǎn)狀和相；整合侵入體、不整合侵入體；侵入巖相。第五章物質(zhì)成分

（化學(xué)成分與礦物成分）第五章物質(zhì)成分一、化學(xué)成分

組成巖漿巖的元素分為主要元素、微量元素、同位素和稀土元素四類，在巖石的成因研究中具有重要意義，其中用于巖漿巖分類的是主要元素。（一）巖漿巖中的主要造巖元素

1.主要造巖元素

地球化學(xué)研究資料表明，地殼中所有的元素幾乎都可以在巖漿巖中出現(xiàn)，但含量最多的是：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、Mn、H、P十二種元素，約占巖漿巖總重量的99.25%，占地殼總重量的99%以上，稱為主要造巖元素。巖漿巖平均化學(xué)成分

（據(jù)F.W.Clark,H.S.Washington,1924）元素重量元素重量O46.59S0.052Si27.72Ba0.050Al8.13Cl0.048Fe5.01Cr0.037Ca3.63Zr0.026Na2.85其它0.157K2.60合計100.00Mg2.09Ti0.63P0.15H0.13Mn0.10其中，氧含量最高，占巖漿巖重量46.59%，近1/2；

硅含量占巖漿巖重量27.72%，1/4強。2.主要造巖氧化物

研究巖漿巖的化學(xué)成分時，常常用氧化物重量百分比來表示。巖漿巖主要由SiO2、Al2O3、

Fe2O3、FeO、MgO、MnO、CaO、

K2O、Na2O、TiO2、P2O5和H2O

十二種氧化物組成，約占巖漿巖平均化學(xué)成分的98%，并且在各類巖石中都能出現(xiàn)，稱為造巖氧化物。是地殼及地幔的主要組成。太陽系、地球、地殼化學(xué)成分對照圖主要造巖氧化物間關(guān)系

不同成分的巖漿巖，各氧化物的含量（重量百分比）也不同。各氧化物之間通常存在一定的相互制約關(guān)系，一般來說，隨著SiO2含量的增高，K2O、Na2O為正相關(guān)，而MgO、FeO(Fe2O3)為負(fù)相關(guān)，Al2O3、CaO變化較復(fù)雜，從超基性巖到基性巖增加較快，達(dá)到最大值，然后隨酸度增加而降低。（二）主要元素的研究意義1.劃分巖石類型有的巖石晶體細(xì)小或為玻璃質(zhì)，無法鑒定礦物和含量時，可以根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行分類。（1）SiO2含量

SiO2含量變化于34~75%之間，少數(shù)可達(dá)80%，是含量最高、最重要的一種氧化物。它支配著其它氧化物的含量變化，對巖漿及巖漿巖的物理化學(xué)性質(zhì)及礦物組成影響最大，是巖漿巖化學(xué)成分分類的主導(dǎo)因素。據(jù)SiO2含量可把巖漿巖分為四類：

超基性巖SiO2<45%

(SiO2<45%)

基性巖SiO2=45～

53%

(SiO2=45～52%)

中性巖SiO2=53～

66%

(SiO2=52～65%)

酸性巖SiO2>66%

(SiO2>65%)酸度/基性程度習(xí)慣上，SiO2含量高，稱為酸性程度高或酸度大，或基性程度低。反之，SiO2含量低者，稱為酸度小，亦可稱為基性程度高。（2）Na2O+K2O含量

Na2O+K2O在巖漿中的含量稱為全堿（Alk）含量。由于它們在地幔、地殼中的含量差別顯箸，是主要元素中最容易熔融的組分，對源區(qū)的組成、部分熔融程度的變化以及巖漿的演化過程反應(yīng)敏感，因而在巖漿巖的研究中意義重大。巖漿巖堿度及堿性系列常用三種方法劃分：1）里特曼（組合）指數(shù)（δ）

1957年，里特曼提出，用σ值參數(shù)反映巖漿巖組合及巖漿巖堿性特征。其表達(dá)式為：σ=(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)

其中，K2O、Na2O、SiO2均為氧化物重量百分?jǐn)?shù)(%Wt)。據(jù)里特曼指數(shù)將巖漿巖劃分為：

鈣堿性系列σ<3.3

堿性系列σ=3.3～9

過堿性系列σ>92）SiO2-Na2O+K2O圖解據(jù)SiO2與K2O+Na2O的重量百分比值，將巖漿巖劃分為堿性系列（A）和亞堿性系列（S）。3）K2O/Na2O比值

K2O/Na2O比值等也常作為巖漿巖研究的一個重要參數(shù)。例如:

殼源沉積巖成因的S型花崗巖：一般w（K2O）/w（Na2O）>1。幔源或殼源巖漿巖成因的M型或I型花崗巖：一般w（K2O）/w（Na2O）<1。堿性系列亞堿性系列（3）Al2O3含量

Al2O3含量在巖漿巖平均組成中僅次于SiO2。它影響巖漿的物理性質(zhì)，即Al2O3豐度高，則巖漿粘度大，也暗示著長石含量增高，是巖石進(jìn)一步分類和成因研究中的重要參數(shù)。根據(jù)Al2O3與CaO、K2O、Na2O分子數(shù)的相對值，可將巖漿巖劃分為四種類型：

過鋁質(zhì)巖石

w(Al2O3)>w(CaO+K2O+Na2O)

偏鋁質(zhì)巖石

w(K2O+Na2O)＜w(Al2O3)

＜w

(CaO+K2O+Na2O)

亞鋁質(zhì)巖石

w(Al2O3)≈w(K2O+Na2O)

過堿質(zhì)巖石

w(Al2O3)<w(K2O+Na2O)

如亞堿性玄武巖中，w（Al2O3）>16%者被稱為高鋁玄武巖，是判定島弧火山巖的重要特征。如花崗巖中，A/CNK=w（Al2O3）

/w（CaO+Na2O+K2O）>1.1者，多為殼源沉積巖成因的S型花崗巖。（4）據(jù)SiO2與FeO/MgO比值、FeO與FeO/MgO比值以及K2O+Na2O、FeO+Fe2O3、MgO三組分比值劃分巖石類型

主要用于基性巖石巖類劃分，分為拉斑玄武巖系列和鈣堿性系列。拉斑玄武巖系列鈣堿性

系列鈣堿性

系列拉斑玄武巖系列拉斑玄武巖系列鈣堿性

系列2.研究巖漿巖成因以及相互關(guān)系區(qū)域內(nèi)，成分變化范圍很寬的各種巖漿巖共生在一起，巖石之間具有什么成因聯(lián)系呢？是否存在派生關(guān)系？是否來源于共同的母巖漿？是通過什么方式演化的？可以通過主要氧化物成分變異圖，稱為Harker圖解。通常是以SiO2或

MgO作為橫座標(biāo)，其它氧化物作為縱座標(biāo)，投點后分析成分變化，是否具有相關(guān)性，有相關(guān)性的屬于同成因，沒有的無成因聯(lián)系。山東萊蕪侵入巖氧化物變異圖（wB/%）（3）標(biāo)準(zhǔn)礦物計算方法及主要用途

利用化學(xué)成分，計算巖漿巖中理想礦物組成及含量。目前，應(yīng)用較多的是CIPW方法。是1902年由W.Cross,J.P.Iddings,L.V.Pirsson

和H.S.Washington

四人共同提出，計算結(jié)果用標(biāo)準(zhǔn)礦物的重量百分?jǐn)?shù)表示。計算步驟參看《巖漿巖巖石學(xué)》教材（邱家驤，1991）。目前已有軟件，通過計算機來完成具體操作。主要用途：

CIPW計算結(jié)果用于巖漿巖分類命名、成分對比、實驗相圖投點，分析巖漿形成過程、結(jié)晶的溫壓條件。（二）微量元素(Traceelements)

是指在巖漿體系中，不作為任何物相主要組分存在的分散元素，如Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U等，含量很低，總重量＜1%，一般用10-6（ppm）或μg/g來表示。由于含量很低，它們在巖漿中的物理化學(xué)行為可以近似地用稀溶液定律來描述。微量元素的存在方式：

（1）類質(zhì)同象在礦物晶格內(nèi)，占據(jù)化學(xué)性質(zhì)相近的其它元素位置，例如Cr、

Ni占據(jù)橄欖石、輝石中Mg、Fe的位置；Li、Rb、Cs占據(jù)鉀長石、云母中K的位置等。

（2）保存在火山玻璃或氣-液包體中。（3）吸附吸附在礦物表面、或以雜質(zhì)的形式存在于晶體缺陷的間隙內(nèi)。微量元素地球化學(xué)行為：

地幔相容元素：地幔巖石熔融為巖漿后，殘留、富集于地幔巖石中的元素，如Cr、Ni、Co、Yb、Er等。

地幔不相容元素：在熔融巖漿中相對富集的元素，巖漿冷凝后，富集于地殼的元素，如Cs、Rb、K、Ba、Sr、La、Y、REE、Th、U、Hf、Zr、Ti、Ta、Nb、P等。研究意義分析巖漿的形成背景，示蹤源區(qū)。

1.微量元素化學(xué)性質(zhì)的差異。地幔巖石熔融、巖漿作用、進(jìn)入地殼后，導(dǎo)致地殼中不相容元素的豐度高于地幔，各元素豐度在巖石圈垂向剖面上的出現(xiàn)差異。另外，來自軟流圈或更深處的流體，也可能對局部地幔進(jìn)行交代，使不相容元素再次富集，造成地幔巖橫向上的不均一性。

2.不同源區(qū)形成的巖漿，含有不同的微量元素特征。利用巖漿巖中微量元素特征，示蹤巖漿源區(qū)的組成與特征，進(jìn)而可以分析巖漿形成的構(gòu)造環(huán)境。

（三）巖漿巖中的同位素分為穩(wěn)定同位素和放射性同位素兩部分。某些元素的同位素豐度和比值，對于探索巖漿的源區(qū)、冷卻的過程、演化歷史、形成時代等具有重要意義。1.穩(wěn)定同位素：應(yīng)用較多的有氧、碳、硫、氫、氦，以及18O/16O、34S/32S等。

原理：不同元素的質(zhì)量不同，在地質(zhì)作用過程中存在著分餾差異，造成

巖石圈不同部位的巖石中元素的含量不同，熔融成巖漿后，巖漿的同位素組成就有差別，可用同位素組成示蹤巖漿巖的源區(qū)。例如氧同位素，由16O、17O和18O組成，其中16O和18O分餾后，造成巖石中含量不同，不同源區(qū)的巖石熔融成巖漿后，所含的氧同位素組成（δ18O

）值也不同。例如花崗巖：δ18O

>10‰，屬于殼源沉積巖成因，稱為S型花崗巖。δ18O

<6‰，屬于幔源巖漿巖成因，稱為M型花崗巖。2.放射性同位素

應(yīng)用較多的有K-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb、Th-Pb、Re-Os以及87Sr/86Sr、206Pb/204Pb、207Pb/204Pb等。用于示蹤源區(qū)、確定巖漿巖的形成年齡。（1）示蹤源區(qū)原理：例如

Rb-Sr

：Sr有四種穩(wěn)定同位素，即88Sr、86Sr、84Sr和87Sr。前三者在自然界中的豐度穩(wěn)定，且86Sr豐度最大。但是，87Sr是由87Rb放射性衰變生成，豐度不定。由于不同巖石中87Rb的豐度差別較大，導(dǎo)致87Sr的豐度差別。不同源區(qū)的巖石熔融成巖漿后，具有不同的ISr值，因而可用Sr同位素組成示蹤巖漿來源，即87Sr/86Sr。巖石中87Sr/86Sr

的大小與兩個因素有關(guān)：

1）巖漿源區(qū)巖石中87Sr/86Sr的初始比值ISr或[n(87Sr)/n(86Sr)]0。

2）87Rb的衰變時間。

ISr＜0.708時，為幔源巖石熔融形成，稱為I型花崗巖。

ISr＞0.708時，為殼源沉積巖熔融形成，稱為S型花崗巖。（2）確定巖漿巖的形成年齡

由于巖石形成的時間越長，由87Rb衰變形成的87Sr就越多，因此巖石中的87Sr/86Sr比值伴隨地質(zhì)歷史年齡而增長。據(jù)此，可確定巖漿巖的形成年齡。巖石中87Sr/86Sr隨時間演化的關(guān)系為：

n(87Sr)/n(86Sr)=(eλt-1)n(87Rb)/n(86Sr)+[n(87Sr)/n(86Sr)]0

該方程是一條斜率為（eλt-1），截距為[n(87Sr)/n(86Sr)]0

的直線，λ(1.39×10-22年)為87Rb的衰變常數(shù)，t為衰變時間，通過一組同源巖漿巖（具相同的ISr值）的n(87Rb)/n(86Sr)

對n(87Sr)/n(86Sr)投點，就可以求出該直線的斜率和截距，得到巖石形成的年齡和初始值[n(87Sr)/n(86Sr)]0

。

（四）巖漿巖中的稀土元素

原子序數(shù)為57～71的15個元素和Sc、Y兩種，共同點為：化學(xué)性質(zhì)相近，難溶、難分離、穩(wěn)定性高、常緊密共生在一起，不易因次生變化而消失等特點。研究意義：反映巖漿的源區(qū)、物化條件、構(gòu)造環(huán)境等內(nèi)容。輕稀土元素多富集于淺色礦物中。重稀土元素多富集于暗色礦物中。二、礦物成分巖漿巖的礦物成分，對于了解巖石的化學(xué)成分、生成條件，以及巖石成因具有重要意義，同時也是巖漿巖分類和鑒別的主要依據(jù)。巖漿巖中最常見、且在分類命名中起作用的礦物有：石英、鉀長石、斜長石、似長石（白榴石、霞石）、橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、白云母等20余種，稱為造巖礦物。分類

1.按化學(xué)成分分類

2.按礦物在巖漿巖中的含量和分類中的作用分類

3.按巖漿巖礦物的成因類型分類

4.按礦物共生組合的規(guī)律及其與化學(xué)成分的關(guān)系分類(一)、按化學(xué)成分分類

1.硅鋁礦物

SiO2和Al2O3含量較高，不含鐵鎂。如石英、長石類及似長石類礦物。顏色均較淺，所以又叫淺色礦物。

2.鐵鎂礦物

FeO與MgO含量較高、SiO2含量較低，如橄欖石類、輝石類、角閃石類及黑云母類等礦物。顏色一般較深，所以又叫暗色礦物。注：色率——巖漿巖中暗色礦物的百分含量。它是巖漿巖鑒定和分類的重要標(biāo)志之一。根據(jù)色率可以粗略判斷巖石的成分和酸性程度。通常色率隨巖石酸度的變化情況大致為：超基性巖色率>90

基性巖色率=40~90

中性巖色率=15~40

酸性巖色率<15（二）按礦物在巖漿巖中的含量和分類中的作用

分為主要礦物、次要礦物、副礦物。

1.主要礦物

在巖石中含量眾多，對于確定巖石大類、巖石名稱起主要作用。在分類命名中是不可缺少的。

如花崗巖：石英、鉀長石是主要礦物，沒有石英是正長巖，沒有鉀長石是石英巖或脈石英。

2.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作用的礦物。

如閃長巖中的石英，當(dāng)石英含量>5%，則叫石英閃長巖，當(dāng)石英含量＜5%，則叫閃長巖。

3.副礦物

含量很少，＜1%，個別可達(dá)5%。在一般的分類命名中均不起作用。如磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石、磷灰石等。(三)、按礦物的形成階段及形成時的物理化學(xué)條件劃分1.原生巖漿礦物——在巖漿冷凝過程中形成的礦物。按成因特點又分為三類：

（1）正常礦物：直接從巖漿中結(jié)晶出來，而且在巖石形成過程中穩(wěn)定存在的，如石英、角閃石等。根據(jù)形成的環(huán)境不同，可分為高溫型和低溫型。

高溫型：形成于火山巖中如高溫斜長石、高溫石英（β石英）。

低溫型：形成于深成巖中如低溫斜長石和低溫石英（α石英）。

（2）殘余礦物和反應(yīng)礦物：礦物從巖漿中結(jié)晶后，因溫度、壓力、成分等發(fā)生變化，與巖漿反應(yīng)、分解或熔蝕，其中尚未遭受變化的殘余部分叫殘余礦物，已經(jīng)受反應(yīng)、分解而形成的新礦物稱反應(yīng)礦物。如橄欖石外圍的的輝石反應(yīng)邊。2.成巖礦物

在巖漿完全結(jié)晶后，由于外界物理化學(xué)條件的變化(主要是溫度和壓力的降低)，使原生巖漿礦物發(fā)生轉(zhuǎn)變，新形成的礦物。如透長石→正長石，β石英→α石英，固溶體成因鉀長石分解為條紋長石等。

3.巖漿期后礦物

在巖漿已基本凝固成巖石后，由富含揮發(fā)分的巖漿期后氣化熱液生成的礦物。有三種方式：

1）在晶洞、裂隙空間結(jié)晶，形成黃玉、電氣石、螢石等；

2）交代早先形成的巖漿巖礦物——自變質(zhì)，如橄欖石的蛇紋石化、斜長石的鈉黝簾石化；

3）沿裂隙運移到圍巖中，交代圍巖礦物——它變質(zhì)。4.它生礦物

由于巖漿同化圍巖或捕虜體，外來組分的參與，使巖漿成分發(fā)生改變，形成的一些特殊礦物。如巖漿同化富鋁圍巖，巖漿巖中出現(xiàn)富鋁礦物紅柱石、堇青石、矽線石等礦物。5.外生礦物（表生礦物）

巖漿巖受外地質(zhì)營力作用形成的礦物。如地表巖石風(fēng)化形成的絹云母、高嶺石，斜長石的絹云母化、鉀長石的高嶺石化等。注：當(dāng)一些巖漿期后礦物、尤其是自變質(zhì)礦物與外生礦物難以區(qū)分時，統(tǒng)稱為次生礦物。(四)按礦物共生組合的規(guī)律及其與化學(xué)成分的關(guān)系分

巖漿巖中的礦物組合規(guī)律，主要決定于巖漿巖的化學(xué)成分。主要影響的化學(xué)成分有：SiO2含量、堿質(zhì)含量、Al2O3含量。

1、SiO2含量對礦物共生組合的影響

巖漿中SiO2除了滿足Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O形成鋁硅酸鹽礦物、鐵鎂礦物等以外，剩余的則形成石英，它是硅酸鹽熔體中游離SiO2結(jié)晶的產(chǎn)物，石英的出現(xiàn)表示巖漿巖中SiO2含量過剩。因此，石英是巖漿巖中SiO2過飽和的指示礦物。鎂橄欖石，以及霞石、白榴石等似長石類礦物的出現(xiàn)，表明巖漿中SiO2不足(不飽和)。反應(yīng)過程如下：

Mg2SiO4+SiO2(1557℃)→２MgSiO3

鎂橄欖石

(液相)頑火輝石

NaAlSiO4+2SiO2→NaAlSi3O8

霞石

(液相)鈉長石

KAlSiO4+2SiO2→KAlSi3O8

白榴石

(液相)正長石因此，巖漿巖中鎂橄欖石以及霞石、白榴石等似長石類礦物是巖漿巖中SiO2不飽和的指示礦物?？偨Y(jié)：反映硅酸飽和程度的指示礦物硅酸過飽和礦物：石英。硅酸不飽和礦物：巖漿巖中不可以與石英共生的礦物，如鎂橄欖石、似長石類礦物。硅酸飽和礦物：巖漿巖中既可以與石英共生的礦物，也可以與硅酸不飽和礦物共生的礦物，如輝石、角閃石等。

一般情況下，硅酸不飽和礦物不能和硅酸過飽和礦物相共生。根據(jù)SiO2飽和狀態(tài)，可將巖漿巖分為：

硅酸過飽和巖石

（石英+飽和礦物）

硅酸飽和巖石

（飽和礦物）

硅酸不飽和巖石

（不飽和礦物+飽和礦物）硅酸飽和礦物與硅酸不飽和礦物對比表特征元素硅酸飽和礦物硅酸不飽和礦物K正長石白榴石云母Na鈉長石方鈉石、霞石、鈣霞石鈉質(zhì)輝石及角閃石方沸石、黝方石、藍(lán)方石Ca鈣長石黃長石透輝石、透閃石黒榴石榍石鈣鈦礦磷灰石Mg、Fe橄欖石（Fe）鎂橄欖石輝石、角閃石鉻尖晶石云母鐵鋁榴石鎂鋁榴石磁鐵礦黒榴石Al、B黃玉剛玉電氣石Ti鈦鐵礦鈣鈦礦巖漿巖礦物成分變化關(guān)系簡圖2、堿質(zhì)含量（K2O+Na2O）對礦物共生組合的影響

在巖漿巖中，堿質(zhì)含量一般隨SiO2含量的增加而增加。在SiO2含量相同的巖石中，K2O+Na2O含量偏高，會形成富含堿質(zhì)的巖石。不同堿度巖漿巖礦物組合特征表δ<3.3δ=3.3～9δ>9巖類鈣堿性堿性過堿性堿性長石較酸性巖石中出現(xiàn)普遍出現(xiàn)在所有巖石斜長石普遍存在與同類鈣堿性巖相比成分偏酸性無，或僅出現(xiàn)在基性巖類石英常見于中酸性巖類僅見于最酸性巖類無似長石無見于不飽和巖類，<5%普遍出現(xiàn)，>5%暗色礦物普通輝石、斜方輝石、普通角閃石等霓石、霓輝石、鈦輝石、鈉閃石、鈉鈣閃石、棕閃石，不出現(xiàn)斜方輝石黑云母常見于酸性巖類常見于超基性和基性巖類，為富鐵黑云母黒榴石無常見貧硅富鈣礦物、堿性火山玻璃無，僅出現(xiàn)富硅火山玻璃無貧硅富鈣礦物、有堿性火山玻璃有貧硅富鈣礦物、也有堿性火山玻璃3、Al2O3含量對巖漿巖礦物成分的影響

Al2O3含量對鋁硅酸鹽礦物的種屬有很大關(guān)系，類似于SiO2飽和的概念，也有Al2O3飽和度的稱呼。根據(jù)Al2O3與CaO、K2O、Na2O分子數(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：

過鋁質(zhì)巖石Al2O3>(CaO+K2O+Na2O)

偏鋁質(zhì)巖石(K2O+Na2O)＜Al2O3

＜

(CaO+K2O+Na2O)

亞鋁質(zhì)巖石Al2O3≈(K2O+Na2O)

過堿質(zhì)巖石Al2O3<(K2O+Na2O)過鋁質(zhì)巖石：Al2O3>(CaO+K2O+Na2O)

特征礦物是白云母、黃玉、電氣石、錳鋁—鐵鋁榴石、剛玉、紅柱石或矽線石。偏鋁質(zhì)巖石：(K2O+Na2O)＜Al2O3

＜

(CaO+K2O+Na2O)

主要出現(xiàn)鋁硅酸鹽礦物，例如黑云母、角閃石和黃長石。亞鋁質(zhì)巖石：Al2O3≈(K2O+Na2O)

主要含鋁礦物是長石和似長石。過堿質(zhì)巖石：Al2O3

<(K2O+Na2O)（Al2O3<K2O較少見）主要出現(xiàn)堿性鐵鎂質(zhì)礦物，如霓石、霓輝石、鈉閃石等。本章重點

1.掌握火成巖的化學(xué)成分特點（主要造巖元素、微量元素、同位素元素），了解火成巖的物質(zhì)成分的研究方法及研究意義。

2.酸度及堿度的劃分方法。

3.主要造巖氧化物種類。

4.造巖礦物及其劃分。

5.礦物成分與化學(xué)成分、結(jié)晶條件的關(guān)系，即巖漿成分決定礦物成分，而礦物成分決定巖漿形成時的結(jié)晶條件。

6.主要造巖礦物在各類巖石中的分布規(guī)律。第六章巖漿巖的分類

自然界的巖漿巖多種多樣，已有巖石名稱多達(dá)1000種以上。它們之間在成分、結(jié)構(gòu)、共生組合、產(chǎn)狀和成因上，即有聯(lián)系也有差異，因而，正確地認(rèn)識這些聯(lián)系和差異，進(jìn)行合理的歸納，是巖漿巖分類的主要任務(wù)。巖漿巖分類主要依據(jù)：

巖漿巖的化學(xué)成分

巖漿巖的礦物成分

巖漿巖的相及結(jié)構(gòu)

巖漿巖的共生組合等。(一)、巖漿巖的化學(xué)成分

酸度和堿度是巖漿巖分類的重要化學(xué)成分依據(jù)。1.酸度

即指SiO2含量。據(jù)SiO2重量百分?jǐn)?shù)，將巖漿巖分為四類：

超基性巖類

SiO2<45%(SiO2<45%)

基性巖類

SiO2=45～53%(SiO2=45～52%)

中性巖類

SiO2=53～66%(SiO2=52～65%)

酸性巖類

SiO2>66%(SiO2>65%)2.堿度(σ表示)

將每類巖石劃分為三種：鈣堿性巖

σ<3.3，

堿性巖

σ=3.3～9，

過堿性巖

σ>9。(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。鈣堿性巖：含有石英、長石、輝石、角閃石、黑云母