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1、岩石学岩石学中南大学地学院中南大学地学院邹海洋邹海洋20092009年年6 6月月第五章第五章 岩浆岩的分类岩浆岩的分类自然界的岩浆岩多种多样，已有岩石名自然界的岩浆岩多种多样，已有岩石名称多达称多达10001000种以上，它们之间在成分、种以上，它们之间在成分、结构、共生组合、产状和成因上，既有结构、共生组合、产状和成因上，既有联系也有差异。因而，正确地认识这些联系也有差异。因而，正确地认识这些联系和差异，进行合理的归纳，是岩浆联系和差异，进行合理的归纳，是岩浆岩分类的主要任务。岩分类的主要任务。岩浆岩的分类的主要依据有如下几点：岩浆岩的分类的主要依据有如下几点：一、岩浆岩的化学成分一、岩浆
2、岩的化学成分酸度和碱度是岩浆岩分类的重要化学成分指标。酸度和碱度是岩浆岩分类的重要化学成分指标。酸度即酸度即SiO2含量，通常将岩浆岩分为四大类：含量，通常将岩浆岩分为四大类：超基性岩超基性岩SiO266%据碱度可将岩浆岩划分为三种主要类型据碱度可将岩浆岩划分为三种主要类型:钙碱性岩钙碱性岩9而对于超基性岩，是根据而对于超基性岩，是根据SiO2和和(K2O+Na2O)的的总量来划分总量来划分其其碱度碱度的。的。(K2O+Na2O)3.5%为为过碱性岩过碱性岩类类，如霓霞岩、如霓霞岩、霞石岩、碳酸岩等。霞石岩、碳酸岩等。(K2O+Na2O)3.5%，则则为为钙碱性和碱性钙碱性和碱性。但但金伯利岩
3、金伯利岩习惯上称习惯上称偏碱性超基性岩偏碱性超基性岩。二、岩浆岩的矿物成分二、岩浆岩的矿物成分岩石中岩石中石英、长石、似长石、暗色矿物石英、长石、似长石、暗色矿物的种属及的种属及其其含量含量在不同岩类中有明显区别。在不同岩类中有明显区别。钙碱性岩：钙碱性岩：以不含似长石及碱性暗色矿物为特征，以不含似长石及碱性暗色矿物为特征，而且斜长石更富含而且斜长石更富含AnAn组份。组份。碱性岩：碱性岩：以富含碱性长石和碱性暗色矿物为特色。以富含碱性长石和碱性暗色矿物为特色。斜长石一般比钙碱性系列的斜长石一般比钙碱性系列的AnAn偏低。偏低。过碱性岩：过碱性岩：以似长石和碱性暗色矿物为主要组成。以似长石和碱
4、性暗色矿物为主要组成。三、岩浆岩的相及结构三、岩浆岩的相及结构根据岩浆岩的相特征可分为：根据岩浆岩的相特征可分为：1.1.喷出岩喷出岩a.a.熔岩熔岩 b.b.火山碎屑岩火山碎屑岩c.c.次火山岩次火山岩d.d.火山碎屑沉积岩及沉积火山碎屑岩火山碎屑沉积岩及沉积火山碎屑岩2.2.侵入岩侵入岩a.a.浅成岩浅成岩 b.b.中生成岩中生成岩 c.c.深成岩深成岩四、岩浆岩的共生组合四、岩浆岩的共生组合有成因联系的一组不同岩性的岩浆岩构成一个有成因联系的一组不同岩性的岩浆岩构成一个岩浆岩系列，或共生组合，或岩浆岩套。在岩岩浆岩系列，或共生组合，或岩浆岩套。在岩浆岩分类中也属于应该考虑的因素。浆岩分类
5、中也属于应该考虑的因素。例如，例如，大型基性层状侵入体大型基性层状侵入体可由橄榄岩辉长可由橄榄岩辉长岩闪长岩等一组岩性不同的、但又具有密切岩闪长岩等一组岩性不同的、但又具有密切成因联系的一组岩石组成。成因联系的一组岩石组成。根据上述分类原则，可将岩浆岩分为根据上述分类原则，可将岩浆岩分为四个大类，四个大类，共十二种岩类共十二种岩类：A 超基性岩：超基性岩：1.1.橄榄岩苦橄岩类；橄榄岩苦橄岩类；2.2.金伯利金伯利岩类；岩类；3.3.霓霞岩霞石岩类；霓霞岩霞石岩类；4.4.碳酸岩类碳酸岩类B 基性岩：基性岩：5.5.辉长岩玄武岩类；辉长岩玄武岩类；6.6.碱性辉长岩碱性玄武岩类碱性辉长岩碱性玄
6、武岩类C 中性岩中性岩 7.7.闪长岩安山岩类闪长岩安山岩类 8.8.正长岩粗面岩类正长岩粗面岩类 9.9.霞石正长岩响岩类霞石正长岩响岩类D D 酸性岩酸性岩 10.10.花岗岩流纹岩类花岗岩流纹岩类11.脉岩类脉岩类12.火山碎屑岩类火山碎屑岩类需要注意的是：需要注意的是：1 1、脉岩有特殊的成因和产状，火山碎屑岩类成岩脉岩有特殊的成因和产状，火山碎屑岩类成岩机制有其特殊性，机制有其特殊性，因而单列章。因而单列章。2 2、每一类侵入岩和火山岩在成分上类似，但成因、每一类侵入岩和火山岩在成分上类似，但成因上不一定有联系，也不一定是同源岩浆产物。上不一定有联系，也不一定是同源岩浆产物。3 3、
7、“斑岩斑岩”和和“玢岩玢岩”仅用于浅成岩中斑状结构仅用于浅成岩中斑状结构的岩石。的岩石。“斑岩斑岩”的斑晶是以的斑晶是以石英、碱性长石和石英、碱性长石和似长石似长石为主；为主；“玢岩玢岩”的斑晶以的斑晶以斜长石和暗色矿斜长石和暗色矿物物为主。为主。4 4、分类表、分类表中酸性岩和中性岩中酸性岩和中性岩石英含量分界为石英含量分界为2020。该数值是石英的相对含量该数值是石英的相对含量（即（即石英、斜长石和碱石英、斜长石和碱性长石加起来重算为性长石加起来重算为100100的含量的含量），并非石英的），并非石英的实际含量。实际含量。国国际际地地科科联联深深成成岩岩分分类类命命名名方方案案第六章超基性
8、岩类第六章超基性岩类超基性岩和超镁铁质岩超基性岩和超镁铁质岩是两个不同的概念。是两个不同的概念。超基性岩超基性岩(Ultrabasic rocks)是以是以SiO2含量为依据含量为依据；超镁铁质岩超镁铁质岩(Ultramafic rocks)是以富铁镁矿物而命是以富铁镁矿物而命名的，绝大多数超镁铁质岩都是超基性岩。名的，绝大多数超镁铁质岩都是超基性岩。但某些超镁铁质岩如辉石岩、角闪石岩等，其但某些超镁铁质岩如辉石岩、角闪石岩等，其SiO2应属基性岩的范畴，但它们几乎不含长石，应属基性岩的范畴，但它们几乎不含长石，且常与橄榄岩等密切共生，因此一般放入超基性且常与橄榄岩等密切共生，因此一般放入超基
9、性岩类中介绍。岩类中介绍。OlOl橄榄石；橄榄石；OpxOpx斜方辉石；斜方辉石；CpxCpx单斜辉石；单斜辉石；PyPy辉石；辉石；HbHb角闪石；角闪石；(不透明矿物含量低于不透明矿物含量低于5%)5%)a a：1.1.纯橄榄岩；纯橄榄岩；2.2.斜方辉石橄榄岩；斜方辉石橄榄岩；3.3.二辉橄榄岩；二辉橄榄岩；4.4.易剥橄榄岩；易剥橄榄岩；5.5.橄榄斜方辉石岩；橄榄斜方辉石岩；6.6.橄榄二辉岩；橄榄二辉岩；7.7.橄榄单斜辉石岩；橄榄单斜辉石岩；8.8.斜方辉石岩；斜方辉石岩；9.9.二辉辉石岩；二辉辉石岩；10.10.单斜辉石岩。单斜辉石岩。b b：1.1.纯橄榄岩；纯橄榄岩；2.
10、2.辉石橄榄岩；辉石橄榄岩；3.3.辉辉石角闪橄榄岩；石角闪橄榄岩；4.4.角闪橄榄岩；角闪橄榄岩；5.5.橄榄辉石岩；橄榄辉石岩；6.6.橄榄角闪辉石岩；橄榄角闪辉石岩；7.7.橄榄辉石角闪岩；橄榄辉石角闪岩；8.8.橄榄角闪石岩；橄榄角闪石岩；9.9.辉石岩；辉石岩；10.10.角闪石岩；角闪石岩；11.11.辉石角闪辉石角闪石岩；石岩；12.12.角闪石岩。角闪石岩。一、超基性侵入岩类一、超基性侵入岩类代表性岩石：代表性岩石：橄榄岩、辉石岩橄榄岩、辉石岩等。等。化学成分特点：化学成分特点：SiOSiO2 2含量很低（含量很低（4545)，贫，贫K K2 2O O和和NaNa2 2O O，
11、而富含而富含FeOFeO和和MgOMgO。矿物成分特点：主要是矿物成分特点：主要是橄榄石、辉石橄榄石、辉石，其次是，其次是角角闪石闪石，黑云母很少出现，黑云母很少出现，不含或很少含斜长石不含或很少含斜长石。常见常见副矿物副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。等。其它特点：颜色深，色率大于其它特点：颜色深，色率大于7575，比重大，常，比重大，常呈块状构造。呈块状构造。（一）常见岩石类型（一）常见岩石类型1 纯橄榄岩纯橄榄岩岩石颜色：深绿、黄绿、褐绿色。岩石颜色：深绿、黄绿、褐绿色。结构构造：全自形或它形粒状结构，块状构造。结构构造：全自形或它形粒状结构，块状
12、构造。矿物组成：矿物组成：几乎全部（几乎全部（9090100100）由橄榄石）由橄榄石组成，间或有少量（组成，间或有少量（1010）的辉石和角闪石）的辉石和角闪石。副矿物多为铬铁矿、尖晶石和磁铁矿。副矿物多为铬铁矿、尖晶石和磁铁矿。其它特点：新鲜的纯橄岩少见，通常遭受不同其它特点：新鲜的纯橄岩少见，通常遭受不同程度的蛇纹石化，若部分蛇纹石化，称程度的蛇纹石化，若部分蛇纹石化，称蛇纹石蛇纹石化纯橄榄岩化纯橄榄岩；若全部蛇纹石化，则叫蛇纹岩。；若全部蛇纹石化，则叫蛇纹岩。图图21 纯纯橄橄榄榄岩岩中中，橄橄榄榄石石矿矿物物近近等等轴轴形形，彼此呈直线镶嵌接触，构成粒状镶嵌结构。彼此呈直线镶嵌接触，
13、构成粒状镶嵌结构。图图2 24 4 纯纯橄橄榄榄岩岩中中，橄橄榄榄石石被被蛇蛇纹纹石石交交代代，蛇蛇纹纹石石构构成成网网状，网孔中保留着残余的橄榄石。状，网孔中保留着残余的橄榄石。2 橄榄岩橄榄岩结构：具细粒粗粒结构，常呈结构：具细粒粗粒结构，常呈包含结构包含结构和和海绵海绵陨铁结构陨铁结构(明显它形的金属矿物，胶结了自形较明显它形的金属矿物，胶结了自形较高的橄榄石和辉石高的橄榄石和辉石)。矿物组成：主要由橄榄石（矿物组成：主要由橄榄石（40409090和辉石构和辉石构成，含少量角闪石、黑云母或斜长石。副矿物常成，含少量角闪石、黑云母或斜长石。副矿物常为铬铁矿、磁铁矿。为铬铁矿、磁铁矿。其它特
14、点：如果岩石中角闪石较多，则可叫角闪其它特点：如果岩石中角闪石较多，则可叫角闪橄榄岩。橄榄岩也易遭受次生变化，其中橄榄石橄榄岩。橄榄岩也易遭受次生变化，其中橄榄石变为蛇纹石，辉石和角闪石变为绿泥石等。变为蛇纹石，辉石和角闪石变为绿泥石等。图图2 22 2 大大颗颗粒粒辉辉石石中中包包含含较较多多浑浑圆圆状状的的橄橄榄榄石石颗颗粒粒，构构成成包包橄橄结结构构，橄橄榄榄石石裂裂隙隙中中发发育育蛇蛇纹纹石石化和皂石化，辉石发育强的滑石化化和皂石化，辉石发育强的滑石化(Ta)(Ta)。图图2 23 3 自自形形程程度度较较高高的的橄橄榄榄石石和和辉辉石石颗颗粒粒被被它它形形的金属矿物胶结，构成海绵陨铁
15、结构。的金属矿物胶结，构成海绵陨铁结构。3 辉石岩辉石岩颜色：浅褐色、暗黑色或灰绿色。颜色：浅褐色、暗黑色或灰绿色。结构：全自形粒状结构，也可有包含结构或海绵结构：全自形粒状结构，也可有包含结构或海绵陨铁结构。陨铁结构。矿物组成：主要由辉石组成，可含少量橄榄石、矿物组成：主要由辉石组成，可含少量橄榄石、角闪石及磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿等。角闪石及磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿等。4 角闪岩角闪岩颜色：黑色或墨绿色。颜色：黑色或墨绿色。矿物组成：主要由角闪石组成，有时含少量辉石、矿物组成：主要由角闪石组成，有时含少量辉石、橄榄石和磁铁矿。橄榄石和磁铁矿。其它：常呈脉状产出，穿插于其他超基性岩体中。其它：常
16、呈脉状产出，穿插于其他超基性岩体中。图图26 由由橄橄榄榄石石、斜斜方方辉辉石石和和单单斜斜辉辉石石组组成成的的二二辉橄榄岩。辉橄榄岩。图图2 27 7 由由斜斜方方辉辉石石和和单单斜斜辉辉石石组组成成的的二二辉辉辉辉石石岩岩，两种辉石彼此连生，构成不规则的镶嵌结构。两种辉石彼此连生，构成不规则的镶嵌结构。（二）次生变化（二）次生变化1 1、蛇纹石化：、蛇纹石化：超基性岩中的橄榄石辉石被蛇纹石超基性岩中的橄榄石辉石被蛇纹石交代的作用叫蛇纹石化作用交代的作用叫蛇纹石化作用。若变化不彻底而尚。若变化不彻底而尚残留有橄榄石和辉石，则蛇纹石沿花纹状的网形残留有橄榄石和辉石，则蛇纹石沿花纹状的网形裂隙分
17、布而成蛇纹石超基性岩；若交代强烈，全裂隙分布而成蛇纹石超基性岩；若交代强烈，全部变化，则形成蛇纹岩。部变化，则形成蛇纹岩。2 2、滑石滑石化：当富含化：当富含COCO2 2的热液的热液进一步进一步作用于超基性作用于超基性岩时，橄榄石常变成滑石和菱镁矿。岩时，橄榄石常变成滑石和菱镁矿。3 3、绿泥石化：橄榄石和辉石以及先期形成的蛇纹、绿泥石化：橄榄石和辉石以及先期形成的蛇纹石均可被绿泥石交代。石均可被绿泥石交代。由于超基性岩的岩石类型与含矿性有关，所以由于超基性岩的岩石类型与含矿性有关，所以其原岩恢复具有重要的意义。其原岩恢复具有重要的意义。一般可以从残存的原生矿物、原生矿物假象、一般可以从残存
18、的原生矿物、原生矿物假象、残存的结构等方面着手进行分析；残存的结构等方面着手进行分析；当然还可以结合岩石化学成分计算法来恢复原当然还可以结合岩石化学成分计算法来恢复原岩。岩。（三）（三）产状、分布及有关矿产产状、分布及有关矿产1、产状、产状阿尔卑斯型超基性侵入岩体阿尔卑斯型超基性侵入岩体产于褶皱带，岩体呈透镜状、似层状产出，许产于褶皱带，岩体呈透镜状、似层状产出，许多岩体呈串珠状沿区域性构造线方向分布，延多岩体呈串珠状沿区域性构造线方向分布，延伸数公里乃至数百公里，因在阿尔卑斯山首先伸数公里乃至数百公里，因在阿尔卑斯山首先研究之，故称阿尔卑斯型。研究之，故称阿尔卑斯型。层状型超基性基性侵入杂岩
19、体层状型超基性基性侵入杂岩体常产于地台区，多呈岩盆、岩床产出，一般由常产于地台区，多呈岩盆、岩床产出，一般由似层状橄榄岩和辉长岩构成。似层状橄榄岩和辉长岩构成。环带状超镁铁质杂岩体环带状超镁铁质杂岩体(阿拉斯加型阿拉斯加型)：产于造山带，沿断裂方向成群分布，杂岩体近产于造山带，沿断裂方向成群分布，杂岩体近圆柱形，各岩类围绕岩体中心呈环带分布，中圆柱形，各岩类围绕岩体中心呈环带分布，中心为超基性岩，外围为辉长岩类所包围。心为超基性岩，外围为辉长岩类所包围。玄武岩中的角砾状超基性岩（橄榄岩玄武岩中的角砾状超基性岩（橄榄岩包包体体主要为二辉橄榄岩主要为二辉橄榄岩(以尖晶石二辉橄榄岩最常以尖晶石二辉橄
20、榄岩最常见，石榴石二辉橄榄岩较少见，石榴石二辉橄榄岩较少)包体。包体。河北张家口、江苏南京、广东海南岛等地有此河北张家口、江苏南京、广东海南岛等地有此类橄榄岩包裹体产出。类橄榄岩包裹体产出。2、分布及矿产、分布及矿产分布：我国已发现该类岩体的出露面积约一万分布：我国已发现该类岩体的出露面积约一万余平方公里，其中余平方公里，其中西藏日喀则岩体西藏日喀则岩体最大，约一最大，约一千平方公里。我国地槽区以千平方公里。我国地槽区以内蒙超基性岩带延内蒙超基性岩带延伸最长，延续约伸最长，延续约1400多公里多公里；地台区以；地台区以康滇地康滇地轴的此类岩体延伸最长，南北约轴的此类岩体延伸最长，南北约170余
21、公里余公里。此外，吉林、宁夏、青海诸省（区）也有产出。此外，吉林、宁夏、青海诸省（区）也有产出。矿产：主要有矿产：主要有铂矿、铬铁矿、镍钴矿、钒钛矿、铂矿、铬铁矿、镍钴矿、钒钛矿、磷灰石磷灰石等。另外，该类岩石蚀变后可形成等。另外，该类岩石蚀变后可形成石棉、石棉、滑石、蛇纹石、金云母、菱镁矿滑石、蛇纹石、金云母、菱镁矿等非金属矿产。等非金属矿产。二、超基性喷出岩类二、超基性喷出岩类1、苦橄岩、苦橄岩颜色：呈颜色：呈淡绿色至黑色淡绿色至黑色。结构构造：隐晶质结构、块状构造，有时具气结构构造：隐晶质结构、块状构造，有时具气孔或杏仁构造。孔或杏仁构造。矿物组成：主要由橄榄石（矿物组成：主要由橄榄石（
22、5070）和辉石）和辉石（NaONa2 2O O，H2OH2O和和COCO2 2含量高。因含量高。因18871887年发现于非洲金伯利年发现于非洲金伯利(Kimberley)(Kimberley)而得名；旧称角砾而得名；旧称角砾云母橄榄岩。云母橄榄岩。颜色：多呈黑、暗绿、绿、灰等，而以绿色常见。颜色：多呈黑、暗绿、绿、灰等，而以绿色常见。结构构造：常见斑状结构和角砾状构造。结构构造：常见斑状结构和角砾状构造。矿物成分：在斑状结构中斑晶成分主要是橄榄石、金云母。矿物成分：在斑状结构中斑晶成分主要是橄榄石、金云母。在角砾状构造中，角砾成分十分复杂，有早期形成的金件在角砾状构造中，角砾成分十分复杂，
23、有早期形成的金件利岩、橄榄岩、辉岩破碎而成的岩块，也有来自围岩的岩利岩、橄榄岩、辉岩破碎而成的岩块，也有来自围岩的岩块，角砾之间的胶结物为金伯利岩浆物质。块，角砾之间的胶结物为金伯利岩浆物质。三、金伯利岩三、金伯利岩图图2 210 10 主主要要由由橄橄榄榄石石、金金云云母母等等组组成成的的金金伯伯利利岩岩，其其中中橄橄榄榄石石被被强强烈烈蛇蛇纹纹石石化化。岩石具块状构造。岩石具块状构造。图图2 211 11 具具斑斑状状结结构构的的金金伯伯利利岩岩，斑斑晶晶为为橄橄榄榄石石；基基质质呈呈显显微微斑斑状状结结构构，主主要要由由橄橄榄榄石石、金金云云母母等等组组成成。其其中中橄榄石被强烈蛇纹石化。橄榄石被强烈蛇纹石化。