2-岩浆岩基本特征-1.ppt

第二章第二章 岩浆岩的基本特征岩浆岩的基本特征第一节第一节 岩浆与岩浆岩的特征岩浆与岩浆岩的特征第二节第二节 岩浆岩的岩浆岩的物质成分物质成分第三节第三节 岩浆岩的岩浆岩的结构和构造结构和构造第四节第四节 岩浆岩的岩浆岩的产状及相产状及相第五节第五节 岩浆岩的岩浆岩的分类分类 提提 纲纲岩浆究竟是什么样的东西？岩浆究竟是什么样的东西？l岩浆的概念是通过火山活动的观察与研究建立起岩浆的概念是通过火山活动的观察与研究建立起来的；来的；l早在早在18721872年，年，RosenbuschRosenbusch就认为，岩浆是地壳深就认为，岩浆是地壳深处形成的，含挥发分的高温熔融液体；处形成的，含挥发分的高温熔融液体；第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩一、岩浆与岩浆岩一、岩浆与岩浆岩岩浆岩浆————是地球内部是地球内部（上地幔或地壳）（上地幔或地壳）形成的，以形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体分的熔融体 岩浆中常含有岩石碎块及矿物晶体：岩浆中常含有岩石碎块及矿物晶体：Ø难熔的上地幔或地壳深源物质难熔的上地幔或地壳深源物质————残留体残留体Ø上升过程中俘获的围岩物质上升过程中俘获的围岩物质————捕虏体捕虏体Ø岩浆上升过程中早期结晶体岩浆上升过程中早期结晶体————斑晶斑晶Ø捕虏体碎裂成单矿物捕虏体碎裂成单矿物————捕虏晶捕虏晶Ø岩浆源区难熔的矿物晶体岩浆源区难熔的矿物晶体————残晶残晶第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩 气体气体————挥发份挥发份包括包括 固态物质固态物质————火山碎屑火山碎屑 熔融物质熔融物质————熔岩流（岩浆）熔岩流（岩浆）气体亦叫气体亦叫挥发份挥发份，一般由，一般由H2O、、CO2、、SO2等组成，下图为等组成，下图为S气体气体圣海伦斯山，水蒸汽柱，汽柱高达圣海伦斯山，水蒸汽柱，汽柱高达10001000余米余米。

火山喷发的物质火山喷发的物质1、几个有关岩浆的概念包括：岩浆、原生岩浆、母岩浆和派生岩浆等1）岩浆（magmamagma） 岩浆是上地幔或地壳部分熔融形成的高温、粘稠、含挥发分的硅酸盐熔融体（2）原生岩浆（（Primary magmaPrimary magma）） 由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的成分未遭由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的成分未遭受变异的岩浆受变异的岩浆它强调岩浆一定未遭受过成分的变化它强调岩浆一定未遭受过成分的变化 原生岩浆类型较多，主要有原生岩浆类型较多，主要有玄武岩浆玄武岩浆、、花岗质岩浆花岗质岩浆和和安山安山岩浆岩浆原生岩浆直接冷却结晶形成不同的火成岩，或通过各种原生岩浆直接冷却结晶形成不同的火成岩，或通过各种作用形成了派生岩浆后再冷却结晶，形成了地球表面的火成岩作用形成了派生岩浆后再冷却结晶，形成了地球表面的火成岩原生岩浆的识别标志：原生岩浆的识别标志： 原生岩浆因早期曾与源区残余矿物有过物理化学上的平衡，常原生岩浆因早期曾与源区残余矿物有过物理化学上的平衡，常存在一些可供识别的标志：存在一些可供识别的标志：（（1 1）含地幔岩捕虏体：）含地幔岩捕虏体：表明在深部岩浆很少结晶，晶体沉淀更少表明在深部岩浆很少结晶，晶体沉淀更少（（2 2））Mg*Mg*值（值（Mg/Mg+FeMg/Mg+Fe2+2+）高）高: : Ø界于界于0.68-0.750.68-0.75之间；之间；Ø岩浆与橄榄石间的岩浆与橄榄石间的FeFe2+ 2+ - - MgMg分配系数（分配系数（K KD D）近于常数（）近于常数（K KD D=0.30±0.03=0.30±0.03）；）；Ø地幔橄榄岩中橄榄石的成分较固定，地幔橄榄岩中橄榄石的成分较固定，FoFo在在91±191±1附近，因此与其处于平衡状定附近，因此与其处于平衡状定态的原生玄武质岩浆的态的原生玄武质岩浆的 Mg’Mg’值也较固定；值也较固定；Ø原生幔源岩浆中的原生幔源岩浆中的NiNi、、CrCr丰度较高，与地幔岩平衡的玄武质岩浆的丰度较高，与地幔岩平衡的玄武质岩浆的NiNi为为295×10295×10-6-6-500×10-500×10-6 -6 ，，CrCr为为300×10300×10-6-6-400×10-400×10-6-6（（3 3）岩浆在地下滞留时间短，结晶程度低）岩浆在地下滞留时间短，结晶程度低: : 由原生岩浆直接固结形成的火成岩，因保存了大量有关源区的由原生岩浆直接固结形成的火成岩，因保存了大量有关源区的物理化学信息。

物理化学信息(3)(3)母岩浆（母岩浆（Parent magmaParent magma）） 通过各种作用（分异作用、同化作用、混合通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产生出不同成分的岩浆岩浆称为母岩浆作用等）产生出不同成分的岩浆岩浆称为母岩浆4) (4) 派生岩浆（派生岩浆（Derivative magmaDerivative magma）） 由母岩浆通过各种作用产生的不同成分的岩由母岩浆通过各种作用产生的不同成分的岩浆称为浆称为派生岩浆（或进化岩浆）派生岩浆（或进化岩浆） 例如玄武质岩浆可作为母岩浆例如玄武质岩浆可作为母岩浆, ,通过分异作通过分异作用产生安山岩和英安岩等派生岩浆用产生安山岩和英安岩等派生岩浆 注意：注意：原生岩浆可以成为母岩浆，但母岩浆原生岩浆可以成为母岩浆，但母岩浆不一定是原生岩浆不一定是原生岩浆2 2、岩浆岩、岩浆岩1 1）岩浆岩）岩浆岩————岩浆形成后，由于物理化学条件改变而固结形岩浆形成后，由于物理化学条件改变而固结形成的岩石，就是岩浆岩成的岩石，就是岩浆岩。

第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩2 2）岩浆作用）岩浆作用————由岩浆形成、运移到形成岩浆岩的由岩浆形成、运移到形成岩浆岩的全过程就叫岩浆作用全过程就叫岩浆作用3 3）岩浆岩在地壳中：）岩浆岩在地壳中：以各种各样的形态占有一定的空间以各种各样的形态占有一定的空间 侵入岩侵入岩————岩浆侵入到地壳中冷凝而成，可以分为深成岩、浅成岩岩浆侵入到地壳中冷凝而成，可以分为深成岩、浅成岩 喷出岩喷出岩( (火山岩火山岩)——)——岩浆及其它岩石经火山喷出地表冷凝和堆积而成岩浆及其它岩石经火山喷出地表冷凝和堆积而成因此，需要深入研究岩浆岩地质体的产状、时代、形成过程、因此，需要深入研究岩浆岩地质体的产状、时代、形成过程、演化规律以及构造、矿产关系等问题演化规律以及构造、矿产关系等问题1 1））岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石具有岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石具有玻璃质的岩石一般是岩浆岩，只有极少数情况下，在强烈玻璃质的岩石一般是岩浆岩，只有极少数情况下，在强烈断裂带内才有玻化岩断裂带内才有玻化岩2 2）岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造霞石、白榴石、气）岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。

霞石、白榴石、气孔、杏仁构造孔、杏仁构造3 3）岩浆岩体与围岩间一般都有明显的界线，有的平行，有的切）岩浆岩体与围岩间一般都有明显的界线，有的平行，有的切穿围岩的层理和片理穿围岩的层理和片理4 4）岩体中常含有围岩碎块（捕虏体）岩体中常含有围岩碎块（捕虏体〕〕，这些被捕虏的围岩碎块，这些被捕虏的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用和围岩常遭受热变质作用5 5））各地质时期形成的主要岩浆岩类，大部分都可以找到与其化各地质时期形成的主要岩浆岩类，大部分都可以找到与其化学成分近似的现代火山岩学成分近似的现代火山岩6 6）岩浆岩中没有任何生物遗迹岩浆岩中没有任何生物遗迹岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的 主要判别标志主要判别标志•碳酸盐岩浆：碳酸盐岩浆：6060年代坦桑尼亚东部有喷发年代坦桑尼亚东部有喷发/ /芬兰北部芬兰北部的碳酸盐磷矿的碳酸盐磷矿•金属氧化物岩浆金属氧化物岩浆: :基鲁那地区有铁质矿浆基鲁那地区有铁质矿浆•金属硫化物金属硫化物: :矿浆，矿浆，例如智利例如智利第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩二二. .岩浆的类型岩浆的类型Ø硅酸盐成分的岩浆硅酸盐成分的岩浆————最普遍，最主要的最普遍，最主要的Ø非硅酸盐成分的岩浆非硅酸盐成分的岩浆硅酸盐：是岩浆的主要成分硅酸盐：是岩浆的主要成分Ø元素成分：元素成分：O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, P，以氧最多；，以氧最多；Ø以氧化物表示：以氧化物表示：SiO2最多，最多， SiO2与其它氧化与其它氧化物间有消长关系；物间有消长关系；Ø岩浆固结后，岩浆固结后， SiO2与其它氧化物组成硅酸盐与其它氧化物组成硅酸盐矿物矿物三三.岩浆的特征岩浆的特征1 岩浆的成分：岩浆的成分：主要是硅酸盐和一部分挥发份主要是硅酸盐和一部分挥发份 第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩Ø成分复杂：成分复杂：H2O, CO2, SO2, O2, N2, H2, 其中水其中水60-90％％Ø在地下深处，溶解于岩浆；在地壳浅部，成气相析出，或者在地下深处，溶解于岩浆；在地壳浅部，成气相析出，或者形成热水溶液；形成热水溶液；Ø挥发份的作用挥发份的作用：：A. 降低粘度，使得岩浆易于流动；降低粘度，使得岩浆易于流动； B. 可以降低矿物的熔点，延长结晶时间，可以降低矿物的熔点，延长结晶时间， 甚至结晶出含有挥发份的矿物；甚至结晶出含有挥发份的矿物； C. 能携带金属或其他有用元素，富集成矿。

能携带金属或其他有用元素，富集成矿三三.岩浆的特征岩浆的特征1 岩浆的成分岩浆的成分 挥发份：岩浆中含有大量的挥发份挥发份：岩浆中含有大量的挥发份第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩岩浆的成分岩浆中含量最多的八种元素（基本上与地壳的成分相似+气体） 岩浆中还含有很多化学元素岩浆中还含有很多化学元素一般温度范围：600-1300°CØ基性岩浆(玄武岩)：1000-1300CØ中性岩浆(安山岩)：900-1000CØ酸性岩浆(流纹岩)：600-900C实测或热力学计算获得实测或热力学计算获得2 岩浆的温度岩浆的温度三三.岩浆的特征岩浆的特征成分越酸性，温度越低成分越酸性，温度越低2 岩浆的温度岩浆的温度三三.岩浆的特征岩浆的特征产地产地火山火山熔岩熔岩温度温度观察者观察者夏威夷夏威夷Kilavea拉斑玄武岩拉斑玄武岩1150－－1225T L Wright (1968)墨西哥墨西哥Paricutin玄武安山岩玄武安山岩1120－－1110E G Zies (1946)西南太平洋西南太平洋New Britain安山质浮岩安山质浮岩940－－990RF Heming（（1973））西南太平洋西南太平洋New Britain英安岩英安岩925RF Heming（（1973））加利福尼亚加利福尼亚Mono Crater流纹岩流纹岩790－－820I Carmicheal（（1967））新西兰新西兰Taupo角闪流纹岩角闪流纹岩735－－780A Ewart（（1971））各类熔岩的喷出温度各类熔岩的喷出温度Ø在近岩流表层下部温度较低；Ø向岩流内部温度升高；Ø向表层岩流面之上，温度又急趋增高。

同一熔岩流，不同部位温度也不同同一熔岩流，不同部位温度也不同2 岩浆的温度岩浆的温度三三.岩浆的特征岩浆的特征Ø刚喷出地表：1050－1200（（℃））Ø降低到980（（℃））时，表面8％凝成玻璃质，但仍为红色；Ø降低到900（（℃））时，外壳中50％的玻璃质，开始裂成柱状节理；Ø<800（（℃））时，熔岩流不再流动熔岩流随着温度的降低，流动性减小，熔岩流随着温度的降低，流动性减小，并趋于固结并趋于固结2 岩浆的温度岩浆的温度三三.岩浆的特征岩浆的特征玄武岩的温度玄武岩的温度（（℃）：）：据据Peck及及Minakami（（1965））不同厚度的熔岩流，冷却速度也不同不同厚度的熔岩流，冷却速度也不同2 岩浆的温度岩浆的温度三三.岩浆的特征岩浆的特征玄武岩流厚度玄武岩流厚度 全部结晶需要的时间全部结晶需要的时间 1 1米米1212天天 1010米米3 3年年 700700米米90009000年年据据R Daly, 1933; J. K. Jeager, 1957 高温高压实验表明：不含水的与饱和的花岗岩，初熔温度不同：Ø无水者初熔温度高，压力增大，始熔温度越高；Ø饱和水者始熔温度低，在一定压力下，压力越大，始熔温度越低；不同含水性，岩浆温度也不一致不同含水性，岩浆温度也不一致——含水多，则温度低含水多，则温度低2 岩浆的温度岩浆的温度三三.岩浆的特征岩浆的特征u一个一个2000m2000m厚的花岗岩席完全结晶，厚的花岗岩席完全结晶，约需约需6400064000年的时间；年的时间；u一个8km厚的花岗岩基，约需1000万年才能固结。

地下深处岩浆的冷却速度慢，其固结地下深处岩浆的冷却速度慢，其固结所需要的时间，比熔岩流长的多所需要的时间，比熔岩流长的多2 岩浆的温度岩浆的温度三三.岩浆的特征岩浆的特征据杰格尓资料影响粘度的因素：影响粘度的因素：ü成分成分(氧化物氧化物)——SiO2,Al2O3, Cr2O3增加，粘度增增加，粘度增加加ü温度温度——增加可降低粘度增加可降低粘度ü挥发份挥发份——含量高，降低粘度含量高，降低粘度ü压力压力——对粘度也有影响，不含水的岩浆正相关；对粘度也有影响，不含水的岩浆正相关；3 岩浆的粘度岩浆的粘度三三.岩浆的特征岩浆的特征 粘度是液体或半流体流动的难宜程度，越难流粘度是液体或半流体流动的难宜程度，越难流动的物质，粘度越大动的物质，粘度越大粘粘度单位：度单位：g·cm-1· s, 或者或者Pa·s 称为帕斯卡秒称为帕斯卡秒 (=10ηη, ,相当于相当于20C20C水的粘度的水的粘度的10001000倍）倍）粘度是岩浆的重要性质之一粘度是岩浆的重要性质之一岩浆粘度与岩浆粘度与SiO2关系关系 随着岩浆中的随着岩浆中的SiOSiO2 2含量增高，硅氧四面含量增高，硅氧四面体氧角顶连接数目增多，硅氧所组成的络阴体氧角顶连接数目增多，硅氧所组成的络阴离子体积也增大，岩浆活动必然减小，从而离子体积也增大，岩浆活动必然减小，从而增大岩浆的粘度。

增大岩浆的粘度Ø酸性岩浆酸性岩浆：架状络阴离子（：架状络阴离子（Q Q，，F-sparF-spar）多）多, ,其硅其硅氧四面体紧密相连，因此活动性小，粘度大；氧四面体紧密相连，因此活动性小，粘度大；Ø基性岩浆基性岩浆：架状络阴离子（斜长石）相对较少，：架状络阴离子（斜长石）相对较少，岛状（岛状（OlOl）链状（）链状（PyPy）络阴离子多，岛状硅氧四）络阴离子多，岛状硅氧四面体不能直接相连，而是通过面体不能直接相连，而是通过FeFe、、MgMg离子，因此离子，因此活动性大，粘度小；活动性大，粘度小；岩浆粘度与岩浆粘度与SiO2关系关系η岩浆粘度与岩浆粘度与SiO2关系关系一般氧化物对粘度影响的顺序：一般氧化物对粘度影响的顺序：总的看来，喷出岩浆的酸性越大，总的看来，喷出岩浆的酸性越大，一般粘度越大一般粘度越大SiOSiO2 2－－AlAl2 2O O3 3 －－ CaOCaO MgOMgO TiO TiO2 2 FeOFeO K K2 2O O－－NaNa2 2O O －－H H2 2O O Li Li2 2O O，，－－小小大大粘度粘度温度温度Ø温度越高，粘度越小；温度越高，粘度越小；Ø温度越低，粘度越大。

温度越低，粘度越大3 岩浆的粘度岩浆的粘度三三.岩浆的特征岩浆的特征1200℃1300℃1400℃英安岩安山玄武岩据据Воларович，，1951粘度：粘度：Ø不同成分的岩浆受温度影不同成分的岩浆受温度影响都很明显响都很明显3 岩浆的粘度岩浆的粘度三三.岩浆的特征岩浆的特征实际意义：实际意义：Ø温度高于矿物结晶温度的岩温度高于矿物结晶温度的岩浆，称为过热岩浆，它在喷浆，称为过热岩浆，它在喷出时不含斑晶，而且粘度小，出时不含斑晶，而且粘度小，流动性大；流动性大；Ø当温度第一矿物结晶温度时，当温度第一矿物结晶温度时，喷出岩奖中常见有斑晶喷出岩奖中常见有斑晶Ø基性熔岩：粘度小，流动性强，流速快，常形成基性熔岩：粘度小，流动性强，流速快，常形成盾火山；在地形平坦去大量喷出时，可形成熔岩盾火山；在地形平坦去大量喷出时，可形成熔岩被、熔岩高原；被、熔岩高原；Ø酸性熔岩：粘度大，流动慢，常形成短而厚的岩酸性熔岩：粘度大，流动慢，常形成短而厚的岩流，或堆积到火山通道上，形成岩钟、岩针等流，或堆积到火山通道上，形成岩钟、岩针等三三.岩浆的特征岩浆的特征展布特征：展布特征：喷发特征：喷发特征：Ø基性熔岩：含挥发份少，火山喷发以溢流式为主；基性熔岩：含挥发份少，火山喷发以溢流式为主；Ø酸性熔岩：粘度大，富含挥发份，火山喷发以爆发酸性熔岩：粘度大，富含挥发份，火山喷发以爆发式为多。

式为多Ø获取密度的方法：获取密度的方法：可以通过实验的方法进行可以通过实验的方法进行测定；也可以利用实验结果拟合的密度公式测定；也可以利用实验结果拟合的密度公式进行计算；进行计算；Ø影响密度的因素：影响密度的因素：岩浆的成分、温度、压力岩浆的成分、温度、压力Ø岩浆密度在岩浆过程中的意义：岩浆密度在岩浆过程中的意义：可直接影响可直接影响岩浆分凝、上升、演化整个过程中的行为岩浆分凝、上升、演化整个过程中的行为4 岩浆的密度（岩浆的密度（density））指单位体积岩浆的质量，一般表达为指单位体积岩浆的质量，一般表达为:kg/m:kg/m3 3或或g/cmg/cm3 3美国科学家近日研究发现，美国科学家近日研究发现，火山喷发气体中的羰基硫化物火山喷发气体中的羰基硫化物可以通过反应生成链状肽，进而产生蛋白质专家据此认可以通过反应生成链状肽，进而产生蛋白质专家据此认为，羰基硫化物可能是地球上生命的起源　　为，羰基硫化物可能是地球上生命的起源　　 　　研究人员说，羰基硫化物是一种非常重要的化合物　　研究人员说，羰基硫化物是一种非常重要的化合物它通过反应生成链状肽时，速度快而有效，因此具有创造它通过反应生成链状肽时，速度快而有效，因此具有创造最初有机生物分子的可能。

同时据推测，地球生命诞生初最初有机生物分子的可能同时据推测，地球生命诞生初期，火山附近的水域可以为上述反应提供便利条件期，火山附近的水域可以为上述反应提供便利条件 　　研究人员指出，现在火山喷出的气体中大约　　研究人员指出，现在火山喷出的气体中大约0.1％的％的物质是羰基硫化物但还不能明确生命起源之前羰基硫化物质是羰基硫化物但还不能明确生命起源之前羰基硫化物在火山喷发气体中所占比例但这一发现将促使科学家物在火山喷发气体中所占比例但这一发现将促使科学家继续把火山作为孕育地球生命摇篮的研究对象继续把火山作为孕育地球生命摇篮的研究对象Carbonyl Sulfide-Mediated Prebiotic Formation of PeptidesLuke Leman, Leslie Orgel, and M. Reza GhadiriScience，， 8 October 2004: Volume 306，Number 5694，283-286.火山可能是孕育地球生命的摇篮！火山可能是孕育地球生命的摇篮！第一章第一章 岩浆岩的基本特征岩浆岩的基本特征第一节第一节 岩浆与岩浆岩岩浆与岩浆岩第二节第二节 岩浆岩的岩浆岩的物质成分物质成分第三节第三节 岩浆岩的岩浆岩的结构和构造结构和构造第四节第四节 岩浆岩的岩浆岩的产状及相产状及相第五节第五节 岩浆岩的岩浆岩的分类分类 提提 纲纲岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分Ø有助于了解各类岩浆岩的内在联系、有助于了解各类岩浆岩的内在联系、成因和次生变化；成因和次生变化；Ø作为岩浆岩分类的主要依据。

作为岩浆岩分类的主要依据岩浆岩的物质成分包括： 化学成分和矿物成分研究意义研究意义第二节第二节 岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分1.常量元素（主要元素）常量元素（主要元素）—Chemical composition.一一. 岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分Ø是岩浆岩（地幔和地壳）的主要成分，以氧化物形式表是岩浆岩（地幔和地壳）的主要成分，以氧化物形式表示，单位示，单位: :％％ØSiO2,TiO2,Al2O3,Fe2O3,FeO,MnO,MgO,CaO,Na2O,K2O, P2O5, H2O，它们的质量都，它们的质量都>0.1%，总和占火成岩平均化，总和占火成岩平均化学成分的学成分的98％％；；ØO, Si, Al, Ti, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, H, P占岩浆总重要的占岩浆总重要的99.25%,99.25%,其中其中O O占总量的占总量的46.59%,46.59%, 占体积的占体积的94.2%94.2%占占98% 的几的几种种 组分的变化范围组分的变化范围ü SiO2 34～～75% 少少 数数 可可 达达 80%ü Al2O3 10～～20% 在在 纯纯 橄橄 榄榄 岩岩 中中 较较 低低ü MgO 1～～25%ü CaO 0～～15% 但但 某某 些些 辉辉 长长 岩岩 中中 达达23%ü Fe2O3+FeO 0.5～～15% 一一 般般FeO>Fe2O3ü Na2O 0～～15% 霞霞 石石 岩岩 中中 可可 达达19.48%ü K2O <10% 白白 榴榴 石石 岩岩 中中 可可 达达17.94%ü H2O+( 结结 晶晶 水水) 和和H2O- ( 吸吸 附附 水水) 一一 般般<2% 个个 别别 达达10% ü TiO2 0～～2% 很很 少少 超超 过过 5%ü P2O5 0～～0.5% 很很 少少 超超 过过 3%ü MnO 0～～0.3% 很很 少少 超超 过过 2%以以 氧氧 化化 物物 表表 示示地幔地幔 、地壳及岩浆岩的平均化学成分、地壳及岩浆岩的平均化学成分 a. Ringwood (1975), b. Ronov (1976), c. Taylor (1964), d. Clark (1924)氧化物氧化物地幔地幔a大洋大洋壳壳b大陆壳大陆壳c岩浆岩平岩浆岩平均均dSiO245.249.460.359.12TiO20.711.41.01.05Al2O33.5415.415.615.34FeO8.4510.17.26.54MnO0.140.30.10.12MgO37.487.63.93.49CaO3.0812.55.85.08Na2O0.572.63.23.84K2O0.130.32.53.13P2O5-0.20.20.3样品分析结果样品分析结果第二节第二节 岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分一一. 岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分SiOSiO2 2（（wt %wt %））岩石大类岩石大类典型岩石典型岩石<45超基性超基性橄榄岩橄榄岩-科马提岩科马提岩45-53基性基性辉长岩辉长岩-玄武岩玄武岩53-66中性中性闪长岩闪长岩-安山岩安山岩>66酸性酸性花岗岩花岗岩-流纹岩流纹岩SiO2重要意义重要意义——◆◆酸性程度就是指酸性程度就是指SiO2含量含量 ◆◆把岩浆岩分为把岩浆岩分为4类类酸性酸性增强增强岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分ØSiOSiO2 2增加，增加，FeOFeO和和MgOMgO减少，减少，K K2 2O O和和NaNa2 2O O增加。

增加ØCaOCaO、、AlAl2 2O O3 3在纯橄榄岩中含量很低，但在在纯橄榄岩中含量很低，但在辉岩和辉长岩中，则随辉岩和辉长岩中，则随SiOSiO2 2增加而增加增加而增加 岩浆岩中各类氧化物之间的关系十分密切，随着岩浆岩中各类氧化物之间的关系十分密切，随着SiO2SiO2含量变化，各氧化物含量呈现规律性变化含量变化，各氧化物含量呈现规律性变化变异图解：变异图解：Ø类型划分：类型划分：SiO2－－ K2O+Na2O, AMF, Ø特征图解：特征图解：Harker图解，图解，CIPW 岩浆岩中常量元素的变化趋势图岩浆岩中常量元素的变化趋势图一一. 岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分Na2O+K2O与岩石的碱度与岩石的碱度Na2O+K2O-称为全碱含量称为全碱含量,里特曼指数里特曼指数 （（Rittmann Index））1. 常量元素常量元素钙碱性岩钙碱性岩:  <3.3碱性岩碱性岩:  =3.3-9 过碱性岩过碱性岩:  >9钙性岩：钙性岩：  <1.8钙碱性钙碱性 (狭义狭义) :  =1.8-3.3第二节第二节 岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分2. 微量元素微量元素——含量含量<0.1%,或称痕量元素或称痕量元素一一. 岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分微量元素微量元素(Trace)，，Li, Rb, Cs V, Co, Ni, Cr等等稀土元素稀土元素(REE)，，57-71号：号：La,Ce,Pr,Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu此外还有很多划分方法，详见以后你们后续的地球化学课程此外还有很多划分方法，详见以后你们后续的地球化学课程(LREE/HREE、、Incompatible/Compatible elements)同位素－放射性和稳定同位素同位素－放射性和稳定同位素元素周期表元素周期表微量元素变化微量元素变化Ø岩石酸度增高，岩石酸度增高，K K、、NaNa的含量也增高，能够以类的含量也增高，能够以类质同像代替质同像代替K K、、NaNa的第一族碱金属微量元素的第一族碱金属微量元素LiLi、、RbRb、、CsCs含量也随着增加；含量也随着增加；Ø亲铁元素亲铁元素V V、、CoCo、、NiNi、、CrCr，随岩石酸度增高，其，随岩石酸度增高，其含量急剧减少，而随岩石基性程度的增高，明显含量急剧减少，而随岩石基性程度的增高，明显增加；增加；Ø岩石碱性程度增高，有利于稀有元素富集。

岩石碱性程度增高，有利于稀有元素富集 不同岩石随着造岩元素含量的变化，其微量元素不同岩石随着造岩元素含量的变化，其微量元素有规律地变化有规律地变化同同 位位 素素 及及 其其 比比 值值 Sr87/Sr86, Pb206/Pb204, Pb207/Pb204, O18/O16, S34/S32 等等 同同 位位 素素 丰丰 度度 及及 其其 比比 值值 对对 于于 探探 讨讨 岩岩 浆浆 起起 源源 及及 其其 演演 化化 具具 有有 重重 要要 意意 义义. 思考的问题思考的问题ü岩浆的特性？岩浆的特性？ü岩浆岩化学成分及其相互岩浆岩化学成分及其相互关系？关系？Ø岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分, , 对于了解岩石的化学对于了解岩石的化学成分、生成条件，以及岩石成因都有重大成分、生成条件，以及岩石成因都有重大意义同时，它也是岩浆岩分类和鉴别的意义同时，它也是岩浆岩分类和鉴别的主要依据主要依据Ø组成岩浆岩的矿物，常见的不过组成岩浆岩的矿物，常见的不过2020几种，几种，这些构成岩石的矿物统称为造岩矿物这些构成岩石的矿物统称为造岩矿物第二节第二节 岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分二、岩浆岩的矿物成分二、岩浆岩的矿物成分(1) 按照含量划分按照含量划分 主要矿物主要矿物——含量多，含量多，是划分岩石大类的是划分岩石大类的依据依据, 次要矿物次要矿物——含量较少，含量较少，<15％％, 是划分种是划分种属依据属依据, 副矿物副矿物——很少，很少，<1％，对岩石定名不起％，对岩石定名不起作作用，如磁铁矿、磷灰石、锆石等用，如磁铁矿、磷灰石、锆石等(2) 按化学成分划分按化学成分划分 硅铝矿物硅铝矿物——SiO2和和Al2O3高，不含高，不含FeO和和MgO石英，长石类，石英，长石类，似长石类似长石类————又称浅色矿物又称浅色矿物，，铁镁矿物铁镁矿物——FeO和和MgO高，高， SiO2含量低含量低橄榄石，辉石，角闪石，黑云母橄榄石，辉石，角闪石，黑云母———又称暗色矿物又称暗色矿物 第二节第二节 岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分二、岩浆岩的矿物成分二、岩浆岩的矿物成分色率色率 ● 硅硅 铝铝 矿矿 物物 ：：SiO2 和和Al2O3 含含 量量 较较 高，高， 不不 含含 铁铁 镁。

镁 如如 石石 英、英、 长长 石石 类类 及及 似似 长长 石石 类 这这 些些 矿矿 物物 颜颜 色色 均均 较较 浅，浅， 所所 以以 又又 叫叫 浅浅 色色 矿矿 物● 铁铁 镁镁 矿矿 物物：：FeO 与与MgO 含含 量量 较较 高，高，SiO2 含含 量量 较较 低 如如 橄橄 榄榄 石、石、 辉辉 石石 类、类、 角角 闪闪 石石 类类 和和 黑黑 云云 母母 类 这这 些些 矿矿 物物 颜颜 色色 一一 般般 较较 深，深， 所所 以以 又又 叫叫 暗暗 色色 矿矿 物● 色色 率率：： 岩岩 浆浆 岩岩 中中 暗暗 色色 矿矿 物物 的的 百百 分分 含含 量量 称称 为为 色色 率● 浅浅 色色 岩岩：： 习习 惯惯 上上 把把 花花 岗岗 岩、岩、 正正 长长 岩岩 等等 浅浅 色色 矿矿 物物 占占 优优 势势 的的 岩岩 石石 称称 为为 浅浅 色色 岩 其其 色色 率率 在在0～～30 之之 间● 暗暗 色色 岩岩：： 色色 率率 在在60～～100，， 以以 暗暗 色色 矿矿 物物 占占 优优 势势 的的 岩岩 石石 称称 为为 暗暗 色色 岩。

岩 如如 橄橄 榄榄 岩、岩、 辉辉 长长 岩岩 等● 根根 据据 色色 率率 :可可 以以 粗粗 略略 判判 断断 岩岩 石石 的的 成成 分分 和和 酸酸 性性 程程 度硅硅 铝铝 矿矿 物物 和和 铁铁 镁镁 矿矿 物物● 主主 要要 矿矿 物物：： 在在 岩岩 石石 中中 含含 量量 众众 多，多， 对对 于于 确确 定定 岩岩 石石 名名 称称 是是 不不 可可 缺缺 少少 的，的， 在在 分分 类类 命命 名名 上上 起起 主主 要要 作作 用 如如 石石 英、英、 钾钾 长长 石石 是是 花花 岗岗 岩岩 的的 主主 要要 矿矿 物● 次次 要要 矿矿 物物：： 在在 岩岩 石石 中中 含含 量量 次次 于于 主主 要要 矿矿 物，物， 对对 于于 划划 分分 岩岩 石石 大大 类类 不不 起起 主主 要要 作作 用，用， 但但 对对 确确 定定 岩岩 石石 种种 属属 起起 一一 定定 作作 用用 的的 那那 些些 矿矿 物 如如 闪闪 长长 岩岩 中中 的的 石石 英，英， 含含 量量 约约2％，％， 没没 有有 石石 英英 也也 叫叫 闪闪 长长 岩；岩； 当当 石石 英英5％％ 时，时， 则则 叫叫 石石 英英 闪闪 长长 岩。

岩● 副副 矿矿 物物：： 含含 量量 很很 少，少， 常常 小小 于于1％，％， 个个 别别 情情 况况 可可 达达 5％，％， 在在 一一 般般 的的 分分 类类 命命 名名 中中 均均 不不 起起 作作 用 但但 它它 们们 对对 于于 了了 解解 一一 个个 岩岩 体体 的的 形形 成成 条条 件，件， 对对 比比 不不 同同 岩岩 体，体， 确确 定定 岩岩 体体 时时 代代 以以 及及 研研 究究 稀稀 散散 元元 素素 有有 重重 要要 意意 义主要矿物、次要矿物、副矿物主要矿物、次要矿物、副矿物按按 矿矿 物物 形形 成成 阶阶 段段 及及 形形 成成 时时 的的 物物 理理 化化 学学 条条 件件 划划 分分Ø原原 生生 岩岩 浆浆 矿矿 物物：： 岩岩 浆浆 冷冷 凝凝 过过 程程 中中 形形 成成 的的 矿矿 物 按按 成成 因因 特特 点点 又又 可可 分分 为为 以以 下下 三三 类：类： 正正 常常 矿矿 物物：： 直直 接接 从从 岩岩 浆浆 中中 结结 晶晶 出出 来来 而而 且且 在在 岩岩 石石 形形 成成 过过 程程 中中 稳稳 定定 的的 矿矿 物。

物 残残 余余 矿矿 物物 和和 反反 应应 矿矿 物物：： 矿矿 物物 从从 岩岩 浆浆 中中 析析 出出 后，后， 因因 温温 度、度、 压压 力、力、 成成 分分 等等 发发 生生 变变 化，化， 使使 这这 些些 矿矿 物物 受受 到到 部部 分分 溶溶 蚀、蚀、 反反 应应 或或 分分 解 其其 中中 尚尚 未未 遭遭 受受 变变 化化 的的 残残 余余 部部 分分 叫叫 残残 余余 矿矿 物；物； 已已 经经 受受 反反 应、应、 分分 解解 而而 形形 成成 的的 新新 矿矿 物物 称称 反反 应应 矿矿 物 如如 橄橄 榄榄 石石 的的 辉辉 石石 反反 应应 边岩岩 浆浆 岩岩 矿矿 物物 的的 成成 因因 类类 型型Ø成成 岩岩 矿矿 物物：： 在在 岩岩 浆浆 完完 全全 结结 晶晶 后，后， 由由 于于 外外 界界 物物 理理 化化 学学 条条 件件 的的 变变 化化（（ 主主 要要 是是 温温 度度 和和 压压 力力 的的 降降 低低〕〕，， 使使 原原 生生 岩岩 浆浆 矿矿 物物 发发 生生 转转 变变 而而 新新 形形 成成 的的 矿矿 物物 叫叫 成成 岩岩 矿矿 物。

物 如如 透透 长长 石石→ 正正 长长 石Ø岩岩 浆浆 期期 后后 矿矿 物物：： 在在 岩岩 浆浆 已已 基基 本本 上上 凝凝 固固 成成 固固 体体 的的 岩岩 石石 后，后， 由由 于于 受受 残残 余余 挥挥 发发 份份 和和 岩岩 浆浆 期期 后后 溶溶 液液 作作 用用 而而 生生 成成 岩岩 浆浆 期期 后后 矿矿 物 它它 们们 往往 往往 交交 代代 原原 生生 矿矿 物物 或或 充充 填填 在在 矿矿 物物 的的 孔孔 隙隙 及及 晶晶 洞洞 中Ø它它 生生 矿矿 物物：： 它它 们们 是是 由由 于于 岩岩 浆浆 同同 化化 了了 围围 岩岩 和和 捕捕 虏虏 体体 所所 引引 起起 的 这这 类类 矿矿 物物 的的 形形 成成 反反 映映 了了 岩岩 浆浆 中中 外外 来来 组组 分分 的的 参参 与 如如 富富 铝铝 矿矿 物物 红红 柱柱 石、石、 堇堇 青青 石、石、 矽矽 线线 石石 就就 是是 岩岩 浆浆 同同 化化 了了 富富 铝铝 围围 岩岩 的的 产产 物Ø外外 生生 矿矿 物物：： 岩岩 浆浆 受受 外外 营营 力，力， 如如 地地 表表 风风 化化 形形 成成 的的 矿矿 物，物， 也也 称称 表表 生生 矿矿 物。

物 如如 绢绢 云云 母、母、 高高 岭岭 石 岩岩 浆浆 期期 后后 矿矿 物，物， 尤尤 其其 是是 一一 些些 自自 变变 质质 矿矿 物物 常常 常常 与与 外外 生生 矿矿 物物 难难 以以 区区 别，别， 镜镜 下下 无无 法法 区区 分分 时，时， 统统 称称 为为 次次 生生 矿矿 物岩岩 浆浆 岩岩 矿矿 物物 的的 成成 因因 类类 型型。