岩浆岩的物质组成
岩浆岩的主要成分
岩浆岩的主要成分
岩浆岩是一种火成岩，形成于地壳深部，是地球内部物质通过火山作用喷发到地表后冷却凝固而成的岩石。
岩浆岩的主要成分取决于其形成的过程和条件，但一般包含以下几种主要成分：
硅酸盐矿物（Silicate Minerals）：
岩浆岩的主要成分是硅酸盐矿物，其中最主要的是石英、长石（正长石和斜长石）、角闪石、电气石等。
这些矿物含有丰富的硅氧化物。
铝质矿物（Aluminum Minerals）：
长石和角闪石等矿物中含有铝，因此岩浆岩中通常富含铝质矿物。
镁铁矿物（Magnesium-Iron Minerals）：
岩浆岩中还包含一些富含镁和铁的矿物，如橄榄石、辉石等。
钾长石（Potassium Feldspar）：
钾长石是一种特殊的长石，富含钾元素。
在一些岩浆岩中，钾长石可能是主要的矿物之一。
铁镁质矿物（Ferromagnesian Minerals）：
包括橄榄石、辉石等富含铁和镁的矿物。
玄武岩矿物（Basalt Minerals）：
玄武岩是一种常见的岩浆岩，其矿物组成包括橄榄石、辉石、钙长石等。
玻璃质基质（Glassy Matrix）：
在一些快速冷却的岩浆中，可能形成玻璃质基质，其中包含未结晶的玻璃。
其它矿物：
除了上述主要成分外，岩浆岩中还可能包含一些次要矿物，如磷灰石、黑云母、白云母等，取决于岩浆的具体组成和条件。
总体而言，岩浆岩的主要成分是硅酸盐矿物，其次是铝质矿物、镁铁矿物、钾长石等。
这些成分的相对含量和比例决定了岩浆岩的具体分类和性质。
岩浆岩石学
三、岩浆岩矿物成分与化学成分的关系
1.SiO2含量对火成岩中矿物共生组合的影响。
① SiO2过饱和矿物：辉石、长石、角闪石、 云母类矿物，可与石英共生。 ② SiO2不饱和矿物：橄榄石、霞石、白榴石， 不与石英共生。 ③ SiO2饱和矿物：SiO2含量适当时
2.碱质含量对火成岩中矿物共生组合的影 响
钾钠长石：
①钾系列（钾＞钠）： 透长石、正长石、微斜长石、条纹长石 ②钠系列（钠＞钾）： 歪长石、反条纹长石
白榴石、霞石主要在碱性岩石中
2.色率：
定义：暗色矿物在火成岩中的含量（体积百分 数） 超基性岩色率＞90% 基性岩色率＝90～40％ 中性岩色率＝40～15％ 酸性岩色率＜15%
SiO2在主要元素中含量最高，是岩浆岩中的重 要标志： SiO2 ＜45%：超基性岩 SiO2 ＝45～53％：基性岩 SiO2 ＝53～66％：中性岩 SiO2 ＝66～75％：酸性岩 SiO2 ＞75%：超酸性岩（白岗岩）
（二）岩浆岩的矿物成分
1.矿物成分分类：
i）铁镁矿物－暗色矿物 主要是橄榄石类、辉石类、角闪石类、黑云 母类 ii）硅铝矿物－浅色矿物 主要是石英类、长石类和似长石类： 石英分两种变体：低温石英（α 石英) 高温石英（β 石英）
Q
石英（暗色）和碱性长石（浅色）交生
vii) 条纹结构： 钾长石和钠长石有规律地交生称为条 纹结构。具条纹结构的长石，叫 条纹长石 。 条纹结构有 正条纹结构和反条纹结构之分。前者指条纹长石中钾长
石为主晶而钠长石为含量低的客晶呈条纹分布于钾长石之中。 反之，则称为反条纹结构。条纹结构是矿物结晶后，又发生 了固溶体分离所形成。这类条纹具定向性，常沿主晶的某一 结晶学方向均匀分布，条纹的形态及分布比较规则。也有一 些条纹为交代成因，条纹常常较主晶新鲜，多呈不规则的树 枝状、网脉状，定向性不明显，常顺主晶的裂隙、解理、边 缘等处分布。
三大岩类的结构构造
三大岩类的结构构造
1. 岩浆岩的结构组成岩浆岩的物质的结晶程度、颗粒大小、颗粒形态、颗粒取向以及颗粒之间的相互关系。
2.岩浆岩的构造火山岩中不矿物集合体之间，或者矿物集合体与其他组分之间的排列方式及充填方式所表现出来的特点。
注：纹层是层理中可划分出来的最小单位，具有明显的上下边界，内部颜色、成分、粒度比较均一，不可再分。
同条件下同时或者几乎同时形成。
层系有一组相同或者相似的纹层叠置而成，也可以不含纹层只显示粒度的渐变特征。
同一层系是基本相同条件下一段时间形成。
层理面相邻层系间的界面称为层理面。
层理沉积物以层状形式堆叠而在岩层内部形成的层状形迹，它是由沉积物的颜色、成分或形状、大小等显示。
为变晶结构。
岩石受到变形作用将形成变形结构。
6.变质岩的构造。
岩浆岩的结构
三、 岩浆岩的分类
岩浆岩按产状分为：深成岩、浅成岩和喷出岩。 岩浆岩按SiO2含量分为： ： 酸性岩（＞65）：流纹岩/花岗斑岩/花岗岩 中性岩（52–65）：安山岩粗面岩/闪长玢岩正 长斑岩/闪长岩正长岩 基性岩（45–52）： 玄武岩 / 辉绿岩 / 辉长岩 超基性岩（＜45%）： 金伯利岩/苦橄玢岩 橄 榄岩
2、苦橄玢岩
以辉石和橄榄石为主，或含少量富 钙斜长石，细粒或斑状结构。
3、金伯利岩
斑状结构，斑晶为橄榄石、金云母、 石榴子石等，蛇纹石化显著，偶见 辉石； 基质为细粒及隐晶质；常以岩筒（岩 颈）、岩脉等形式产出。 金刚石 常存在于此岩中。我国已在辽宁、 山东等省发现多处金伯利岩。
（二）、基性岩类（辉长岩—玄武岩）
硅铝矿物和铁镁矿物在岩浆岩中的含量和比 例，不仅影响岩石的颜色，而且影响岩石的 比重。一般说，
岩石从超基性到酸性，铁镁矿物逐渐减少， 而硅铝矿物则逐渐增多，故岩石颜色越来越 浅，比重越来越小；
岩石从酸性 到超基性，铁镁矿物逐渐增多， 而硅铝矿物则逐渐减少，故岩石颜色越来越 深，比重越来越大。
3、玄武岩
是典型的喷出岩，分布最广，是地球 洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是 地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。玄 武岩一词，引自日文。多 呈黑、黑灰等 色，风化面黄褐或灰绿色。细粒或隐晶结 构，或呈斑状结构，并常有气孔、杏仁等 构造。矿物成分同辉长岩。
（三）、中性岩类
本类岩石与基性岩相比，浅色矿物逐 渐增多，根据其中长石成分等特点 可再分 为闪长岩—安山岩类以及正长岩—粗面岩 类。 1、闪长岩—安山岩类 本类岩石分布也较广，与基性岩有一 个共同的特点，即喷出岩总量远超 过与其 成分相当的深成岩。SiO2 含量中等，矿物 成分以中性斜长石和角闪石为主，次要矿 物有辉石、黑云母等，有时可见少量石英。 暗色矿物含量为 30％左右，岩石颜色较基 性岩稍浅，比重约为 2.8。
岩浆岩的结构和构造特征
岩浆岩的结构和构造特征
岩浆岩是由岩浆在地壳或地幔中凝固而成的岩石，具有以下结构和构造特征：
1. 结晶结构：岩浆岩由于形成时易受周围环境的影响，导致成分和结构的不同，因此呈现出多种结晶结构。
最常见的是同质结构和斑晶结构，同时也有玻璃状和母岩状结构等。
2. 组成成分：岩浆岩主要由硅酸盐类的矿物质组成，如长石、石英、黑云母等，同时也包含钙、镁、铁、钾等多种元素。
3. 变化性：岩浆岩的成分和结构在形成后会受到地质变化的影响，导致发生改变。
比如，岩浆岩中的成分可以发生溶解、迁移、再结晶等现象，从而形成多种同质异像和斑晶岩的变异。
4. 产状特征：岩浆岩形成时介质一般为高温高压的气液体系，其流动状态不同于固体岩石，因此岩浆岩在产状上呈现为火山喷发或侵入地层等形式。
5. 蚀变特征：由于岩浆岩中包含大量的氧化物、碳酸盐和硫酸盐等易受到氧化和腐蚀的物质，因此岩浆岩在长期地水侵蚀和化学侵蚀下会出现差异大的变化，形成多样的风化层和耐侵蚀岩。
总之，岩浆岩具有种类丰富、变化多样的结构和构造特征，其属性和变异性有助
于对地壳演化过程的认知。
2.岩浆岩的物质成分及结构构造
（一）硅铝矿物和铁镁矿物-化学成分分类
包括游离的SiO2及富含钾、钠的铝硅酸盐 矿物，如石英、 斜长石、钾长石、副长石 等。大部分是架状结构，SiO2 和 Al2O3 含 量较高，不含铁镁。这些矿物颜色均较浅 ，比重较小，所以又叫浅色矿物。 富含二价Fe、Mg阳离子的矿物，SiO2含量 较低，大部 分呈岛状、链状、层状硅酸盐 以及少数金属氧化物。 包括橄榄石、 辉 石类、角闪石类 、黑云母类及磁铁矿、铬 铁矿等。 这些矿物颜色一般较深，比重较 大，所以又叫暗色矿物。
、等大离子亲石元素和过渡族元素及稀土元素（5771，La、Ce、 Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、 Dy、Ho、微量元素
不同的岩石，随主要造岩元素含量的变化，其微
量元素也呈有规律的变化。
岩石酸度增高，K和Na的含量也增高，能够以类质同 象代替K、Na离子的第一族碱金属微量元素Li、Rb、 Cs的含量也随之增加。 相反，对于亲铁元素如V、Co、Ni、Cr，随着岩石酸 度增高，其含量急剧减少；但随着岩石基性程度的增 高，而明显增加。 岩石中碱度的增高，明显地有利于稀有元素的富集。 由此可见，微量元素在不同类型岩石中的分布，也体 现有规律的变化。
帮助阐明岩石的成因，如岩浆的起源，岩浆演
化过程中是否发生过变化，某些成分特殊的岩石是 否属于岩浆成因等等问题。
元素周期表中大部分稳定同位素和放射性同位 素都可以在岩浆岩中找到踪迹。
同位素地球化学的研究领域
同位素地质年代学(Isotope Geochronology)：
强调时间概念，根据放射性成因同位素随时间变化 的定律，测定地质体的年龄与活动历史，研究地质 事件的计时，或地质运动、地球演化的时间序列； 另外，放射性成因同位素示踪，可研究成岩成矿的 物质来源，探讨地壳、地幔及其它星体的演化。 稳定同位素地球化学(Stable Isotope Geochemistry): 研究地质体中稳定同位素的分布及其在各种地质条 件下的运动规律，并运用这些规律来解释岩石和矿 石的物质来源、成岩成矿的物理化学条件、成因机 制及岩矿石形成后的地质作用影响等地质问题。
岩浆岩的物质化学成分及主要变化规律
一、 岩 浆 岩 的 化 学 成 分
1. 造 岩 元 素：
O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti 等， 其 总 和 约 占 岩 浆 岩 总 重 量 的 99.25%
氧 的 含 量 最 高, 占 岩 浆 岩 重 量 的46.59%, 占 体 积 的 94.2%
5. 岩 浆 岩 化 学 成 分 变 化 规 律
4、Al2O3含量在超基性岩中含量最少，在其他岩类中含 量平均在十几%，从基性岩至酸性岩变化幅度很小。
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5. 岩 浆 岩 化 学 成 分 变 化 规 律
1、MgO、FeO含量逐渐减少；
5. 岩 浆 岩 化 学 成 分 变 化 规 律
2、K2O、Na2O含量增加，K2O含量增加更为显著；
5. 岩 浆 岩 化 学 成 分 变 化 规 律
3、CaO含量在橄榄岩中较低，在辉石岩和基性岩中急 剧增加，随后急剧降低；
2. 次 要 元 素：P, H, Mn, B 等
3. 以 氧 化 物 表 示:
SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, K2O, Na2O 和 H2O 等9 种 最 重 要, 占 岩 浆 岩 平 均 化 学 成 分 的98% 左 右.
SiO2 34～75% 少 数 可 达 80% Al2O3 10～20% 在纯橄榄岩中较低 MgO 1～25% CaO 0～15% 但 某 些 辉 长 岩 中 达23% Fe2O3+FeO 0.5～15% 一 般FeO>Fe2O3 Na2O 0～15% 霞 石 岩 中 可 达19.48% K2O 一 般<10% 白 榴 石 岩 中 可 达17.94% H2O+( 结 晶 水) 和H2O- ( 吸 附 水) 一 般<2% 个 别 达10% TiO2 0～2% 很 少 超 过 5% P2O5 0～0.5% 很 少 超 过 3% MnO 0～0.3% 很 少 超 过 2%
岩浆岩成分
岩浆岩成分岩浆岩（Magma rock）是一种由岩浆冷却凝固形成的火成岩。
它的成分是由不同的矿物质组成的，这些矿物质的含量和比例决定了岩浆岩的性质和特点。
岩浆岩的组成主要包括硅酸盐矿物、铁镁矿物和少量的氧化物。
其中，硅酸盐矿物是最主要的成分，占据了岩浆岩中的大部分。
硅酸盐矿物的含量高低直接影响到岩浆岩的酸碱性质，高含量的硅酸盐矿物使岩浆岩呈现酸性，而低含量则使其呈现碱性。
在硅酸盐矿物中，最常见的矿物有石英、长石和辉石。
石英是一种硅酸盐矿物，其化学组成为SiO2，它在岩浆岩中起到了增加硬度和稳定性的作用。
长石是一种含有钠、钾等金属元素的硅酸盐矿物，具有较高的酸性。
辉石是一种镁铝硅酸盐矿物，含有丰富的镁和铁元素，使岩浆岩呈现出深绿色或黑色。
铁镁矿物在岩浆岩中的含量较少，但它们在岩浆岩的形成过程中起到了重要的作用。
铁镁矿物主要包括橄榄石和角闪石。
橄榄石是一种镁铁硅酸盐矿物，富含镁元素，具有高硬度和高密度。
角闪石是一种含有钙、铝和硅等元素的硅酸盐矿物，具有较高的硬度和稳定性。
除了硅酸盐矿物和铁镁矿物外，岩浆岩中还含有少量的氧化物。
氧化物主要包括氧化铁和氧化钛。
氧化铁是一种含有铁和氧元素的化合物，给岩浆岩带来了红色或棕色的颜色。
氧化钛是一种含有钛和氧元素的化合物，具有较高的硬度和抗腐蚀性。
岩浆岩的成分决定了它的物理性质和化学性质。
由于硅酸盐矿物的存在，岩浆岩具有较高的硬度和稳定性，能够抵抗外界的侵蚀和破坏。
铁镁矿物的含量对岩浆岩的韧性和抗压性能有影响，含有较多铁镁矿物的岩浆岩通常具有较高的韧性和抗压性能。
氧化物的存在则给岩浆岩带来了不同的颜色和质感。
总结起来，岩浆岩的成分主要包括硅酸盐矿物、铁镁矿物和少量的氧化物。
这些成分的含量和比例决定了岩浆岩的性质和特点，如酸碱性质、硬度、稳定性、颜色等。
岩浆岩是地壳中最常见的火成岩之一，它的研究对于了解地球的内部结构和地质演化过程具有重要意义。
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(6)、霞石—钾长石组合：按SiO2含量较接近于基性岩(SiO2平均为53.36%)， Na2O和K2O含量高，所以出现霞石，因Na2O过多，故常出现碱性暗色矿物。
2、碱质含量对矿物共生组合的影响
在岩浆岩中，碱质含量一般随SiO2含量的增加而增加，但在SiO2含量 相同的岩石中，有些岩石K2O+Na2O含量偏高，就会形成富含碱质的 岩石。通常根据岩石中SiO2及K2O+Na2O含量以及里特曼指数，可将 岩石划分为：钙碱性系列(σ<3.3)、碱性系列(σ=3.3～9)、过碱性系列 (σ>9)，
4、SiO2
岩石酸性程度（基性程度）的标志
超基性岩 SiO2<45%
岩 浆
基性岩
岩
分 类
中性岩
SiO2=45%~53% SiO2=53%~65%
酸性岩
SiO2>65%
5、岩浆岩化学成分变化规律
不同岩浆岩中SiO2与其他氧化物的关系
SiO2
FeO MgO
SiO2
K2O Na2O
SiO2
CaO Al2O3
量
副矿物
含量很少，常小于1％，个别情况可达5％，在 一般的分类命名中均不起作用。但它们对于了 解一个岩体的形成条件，对比不同岩体，确定 岩体时代以及研究稀散元素有重要意义。
3. 矿物成因类型分类
①原生矿物
岩浆冷凝过程中形成的矿物。
②成岩矿物
在岩浆完全结晶后，由于外界物理化学条件的变 化，使原生岩浆矿物发生转变而新形成的矿物叫 成岩矿物。如透长石→正长石。
造岩矿物
组成岩浆岩的矿物，常见的不过20几种，这些构 成岩石的矿物统称为造岩矿物。 （如橄榄石、辉石、 角闪石、黑云母、白云母、长石、石英，等）
1. 矿物成分分类
化
硅铝矿物
SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、 长石类及似长石类。这些矿物颜色均较浅，
学
所以又叫浅色矿物。
成
分
分
类
铁镁矿物
FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低。如 橄榄石、辉石类、角闪石类和黑云母类。这
第二章 岩浆岩的物质组成
一、岩浆岩的化学成分
1、造岩元素
O，Si，Al，Fe，Mg，Ca，Na，K，Ti等，其总和约占 岩浆岩总重量的99.25% 氧的含量最高，占岩浆岩重量的 46.59%，占体积的94.2%
2、次要元素
P，H，Mn，B，等；
3、以氧化物表示
SiO2，Al2O3，Fe2O3，FeO，MgO，CaO，K2O， Na2O和H2O等9种最重要，占岩浆岩平均化学成分的 98%左右.
③岩浆期后矿物
在岩浆已基本上凝固成固体的岩石后，由于受残余挥 发份和岩浆期后溶液作用而生成岩浆期后矿物。它们 往往交代原生矿物或充填在矿物的孔隙及晶洞中。
④它生矿物
它们是由于岩浆同化了围岩和捕虏体所引起的。这类 矿物的形成反映了岩浆中外来组分的参与。如富铝矿 物红柱石、堇青石、矽线石就是岩浆同化了富铝围岩 的产物。
MgO含量升高，则暗色矿物的含量增高，可划分出下列六种典型组合：
(1)、橄榄石—辉石组合： (2)、基性斜长石—辉石组合： (3)、中性斜长石—角闪石组合： (4)、石英—钾长石—酸性斜长石组合 (5)、钾长石—黑云母—角闪石组合 (6)、霞石—钾长石组合
(1)、橄榄石—辉石组合：相当于超基性岩，钙、铁、镁多而硅少，且贫碱， 故构成大量铁镁暗色矿物(橄榄石—辉石等)，不出现石英和长石。
(2)、基性斜长石—辉石组合：相当于基性岩，Al2O3和CaO多，FeO、 MgO和SiO2均较充分，主要形成基性斜长石和辉石，二者近于1：1，不 出现石英。
(3) 、 中 性 斜 长 石 — 角 闪 石 组 合 ： 相 当 于 中 性 岩 ， Na2O 和 K2O 略 有 增 加 ， Al2O3、SiO2、CaO、FeO、MgO均较充分，主要形成中性斜长石、角闪石、 黑云母，可能出现少量石英和钾长石，浅色矿物同暗色矿物之比约2：1。
辉石岩、基性岩
6、微量元素
岩浆岩中存在大量微量元素： Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、 Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U 等
地学意义
微量元素丰度及其比值（ 如K/Rb、K/Ba、Rb/Sr、Nb/ Ta、Th/U 等〕，对探讨岩石成因和岩浆演化有重要意义。
7、同位素及其比值
里特曼指数：也称组合指数，是用以反映岩浆岩组合及岩浆岩岩石碱 性特征的参数，由里特曼1957年提出，其表达式为： σ=(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)，其中，K2O、Na2O、SiO2均为氧化物重 量百分数。
3、Al2O3含量对岩浆岩矿物成分的影响
Al2O3含量对铝硅酸盐矿物的种属有很大关系，类似于SiO2饱和的概念，也 有Al2O3饱和度的概念。通常根据Al2O3与CaO、K2O、Na2O分子数的相对 值，及在矿物成分上的反映，可将岩浆岩划分为四种类型：
些矿物颜色一般较深，所以又叫暗色矿物。
岩浆岩中暗色矿物的百分含
量称为色率
色率
2. 矿物成分含量分类
主要矿物
在岩石中含量众多，对于确定岩石名称是不可 缺少的，在分类命名上起主要作用。如石英、 钾长石是花岗岩的主要矿物。
矿 物 含
次要矿物
在岩石中含量次于主要矿物，对于划分岩石大 类不起主要作用，但对确定岩石种属起一定作 用的那些矿物。
⑤外生矿物
岩浆受外营力，如地表风化形成的矿物，也称表生矿 物。如绢云母、高岭石。岩浆期后矿物，尤其是一些 自变质矿物常常与外生矿物难以区别，镜下无法区分 时，统称为次生矿物。
三、岩浆岩的矿物共生组合规律 以及与化学成分的关系
1、SiO2含量对矿物共生组合的影响 随着SiO2含量的增加，岩石中浅色矿物含量增加，而随岩石中FeO、
Sr87/Sr86， Pb206/Pb204， Pb207/Pb204， O18/ O16， S34/S32 等
地学意义
同位素丰度及其比值对于探讨岩浆起源及演化具有 重要意义二、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 类和鉴别的主要依据。