4第四讲-分类-超基性-基性岩
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4.超基性岩类
金 属 矿 物 橄榄石，包含于辉石晶体中 紫 苏 辉 石
橄榄石的反应边 纯橄榄岩 粒状镶嵌结构 斜方辉石橄榄岩 反应边结构和包含结构
11
2．结构、构造
海绵陨铁结构—先晶出的较自形的硅酸盐矿物（橄榄 石、辉石）之间为较多的他形金属矿物（磁铁矿、钛 铁矿及铜镍硫化物）所充填，使前者多被孤立开来。 陨石中常见此结构，故而得名。
透辉岩 磁铁矿充填于辉石空隙中12
2．结构、构造
网状结构：橄榄岩蛇纹石化后，蛇纹石构成网状， 网孔中保留有橄榄石残余；是一种次生结构。
蛇纹石化橄榄岩 蛇纹石化强烈，橄 榄石呈细小残余， 具网状结构并析出 磁铁矿。
13
2．结构、构造
常见构造：
块状构造为主，也可见流动构 造、层状构造。
14
3．种属划分及主要种属岩性特征
以不含或极少斜长石与玄武岩相区别。
25
4．化学成分特征
由于矿物组合不同、后期蚀变程度和蚀变类型 的差异，造成化学成分有较大波动。但其总的特点 还是十分清楚，表现为：
SiO2、Al2O3、K2O、Na2O含量低，属硅酸 不饱和系列 。
FeO、Fe2O3、MgO含量高
另外，超基性岩的化学成分与岩体的含矿性关 系密切，可以作为找矿的判别标志之一，称为岩石 化学标志。其中一种判别方法就是镁铁比值(m/f)： m/f＝(Mg＋Ni)×100/(Fe2+＋Fe3+＋Mn)
富MgO、FeO，而贫Na2O、K2O，低Al2O3。
矿物成分：主要由橄榄石、辉石，以及它们的蚀变产
物，如蛇纹石、滑石、 绿泥石等组成。以铁镁矿物为 主(M＞90%)，故又为超镁铁质岩，以不含石英为特征。
色率：>78%，比重大，易蚀变，新鲜者少。
橄榄石的反应边 纯橄榄岩 粒状镶嵌结构 斜方辉石橄榄岩 反应边结构和包含结构
11
2．结构、构造
海绵陨铁结构—先晶出的较自形的硅酸盐矿物（橄榄 石、辉石）之间为较多的他形金属矿物（磁铁矿、钛 铁矿及铜镍硫化物）所充填，使前者多被孤立开来。 陨石中常见此结构，故而得名。
透辉岩 磁铁矿充填于辉石空隙中12
2．结构、构造
网状结构：橄榄岩蛇纹石化后，蛇纹石构成网状， 网孔中保留有橄榄石残余；是一种次生结构。
蛇纹石化橄榄岩 蛇纹石化强烈，橄 榄石呈细小残余， 具网状结构并析出 磁铁矿。
13
2．结构、构造
常见构造：
块状构造为主，也可见流动构 造、层状构造。
14
3．种属划分及主要种属岩性特征
以不含或极少斜长石与玄武岩相区别。
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4．化学成分特征
由于矿物组合不同、后期蚀变程度和蚀变类型 的差异，造成化学成分有较大波动。但其总的特点 还是十分清楚，表现为：
SiO2、Al2O3、K2O、Na2O含量低，属硅酸 不饱和系列 。
FeO、Fe2O3、MgO含量高
另外，超基性岩的化学成分与岩体的含矿性关 系密切，可以作为找矿的判别标志之一，称为岩石 化学标志。其中一种判别方法就是镁铁比值(m/f)： m/f＝(Mg＋Ni)×100/(Fe2+＋Fe3+＋Mn)
富MgO、FeO，而贫Na2O、K2O，低Al2O3。
矿物成分：主要由橄榄石、辉石，以及它们的蚀变产
物，如蛇纹石、滑石、 绿泥石等组成。以铁镁矿物为 主(M＞90%)，故又为超镁铁质岩，以不含石英为特征。
色率：>78%，比重大，易蚀变，新鲜者少。
岩石学-岩石学4-超基性-基性岩
(1) 颜色：暗绿色，黑色
(2) 矿物成分： 与辉长岩相似，pl+py为主（比例约1:1）， 可呈斑晶。 可含有Ol，Or(正长石)，Q
(3) 结构：辉绿结构，斑状结构
辉绿结构：基性斜长石和辉石颗粒大小相近，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。
地幔橄榄岩的概略相图
左边点线为地盾区的地热曲线，右边点线为大洋区的地热曲线 （Wyllie,1970）。Ga：石榴石；Sp：尖晶石；Pl：斜长石
喷出岩的主要类型
喷出岩又被称为火山岩
超基性岩类的喷出岩在自然界分布很少， 常见有： 苦橄岩，
玻基纯橄岩（麦美奇岩）， 金伯利岩 科马提岩，等。 。
橄榄岩——超基性深成岩 （peridotite）
斑晶由橄榄石和辉石组成，基质具间粒-间隐结构，在板条状 的斜长石微晶间充填了细粒的辉石和玻璃（正交偏光）
皮羌碱性橄榄玄武岩
间隐结构
普鲁橄榄玄武岩
间粒间隐结构（拉斑玄武结构）
（2）构造 气孔构造，杏仁构造普遍发育 枕状构造—— 海水冷却，有内部结构 柱状节理—— 4，5，6，7边形， 多为五方柱和六方柱 如江苏六合，福建牛头山
超基性岩体一般都次生变化
（8）次生变化：主要是蛇纹石化，碳酸盐化（滑石菱镁 岩）
次生变化的本质：由于H2O、CO2、SiO2等组分的加入，使得原来 新鲜的岩石发生化学反应，生成了新矿物。
例1：水化
2Mg2SiO4+3H2O = Mg3Si2O5(OH)4+ Mg(OH)2
橄榄石
蛇纹石
水镁石
例2：水化和硅化
科马提岩的鬣刺结构
基性—超基性岩(铁镁质岩)类
实验九基性—超基性岩（铁镁质岩）类（2学时）作者: 崔春龙来源: 环境与资源学院点击:3206 发表时间:2005-7-15 17:49:21 编辑:本站编辑实验目的：1．要求掌握主要岩石类型的肉眼鉴定特征及该大类的共同特征；2．学会岩浆岩类的观察描述方法和岩石定名方法；3．能在显微镜下确定岩浆岩的主要特征和岩类；4．了解该岩类的矿产属性。
实验内容：1．肉眼观察：纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩、斜长岩、角闪石岩、金伯利岩、碳酸盐、辉长岩、玄武岩、霓霞岩、煌斑岩、黄长石、霞石岩的主要特征——颜色、结构、构造、矿物组成；镜下观察：橄榄岩、辉长岩、玄武岩的结构、构造和矿物组成。
实验指导：1．岩浆岩的分类及命名方法。
岩浆岩的分类方法有多种：① 按SiO2的百分含量将岩浆岩划分为：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩几大类。
其中超基性岩又可分为：橄榄岩类、金伯利岩类、霓霞岩—霞石岩类、碳酸盐。
基性岩又可分为：辉长—玄武岩、碱性辉长—碱性玄武岩。
中性岩又可分为：闪长岩—安山岩、正长岩—粗面岩、霞石、正长岩—响岩。
酸性岩又可分为：花岗岩—流纹岩、脉岩类、火山碎屑岩类。
② 按暗色(铁镁)矿物的百分含量将岩浆岩划分为：超镁铁质岩类、基性岩类和碱性岩类。
岩浆岩综合分类简表见表一。
表四岩浆岩综合分类简表③ 岩浆岩的分类及命名方法侵入岩的QAPF分类见图1。
图 1 侵入岩的QAPF分类双三角图(IUGS 1972推荐，Le Maitre，1989)Q—石英；A—碱性长石；P—斜长石；F—似长石。
1一富石英花岗岩；2—碱性长石花岗岩；3—花岗岩；3a—正长花岗岩或普通花岗岩；3b—二长花岗岩；4—花岗闪长岩；5—英云闪长岩；6*—石英碱性长石正长岩；7*—石英正长岩；8*—石英二长岩；9*—石英二长闪长岩／石英二长辉长岩；10*—石英闪长岩／石英辉长岩；石英斜长岩；6—碱性长石正长岩；7一正长岩；8—二长岩；9—二长闪长岩／二长辉长岩；10—闪长岩／辉长岩／斜长岩；6′—含似长石碱性长石正长岩；7′—含似长石正长岩；8′—含似长石二长岩；9′—含似长石二长岩／二长辉长岩；10 —含似长石闪长岩／辉长岩；11一似长石正长岩；12 —似长二长正长岩；13一似长二长闪长岩；14—似长石闪长岩／似长石辉长岩；15—似长石岩深成侵入岩的矿物分类深成侵入岩全部由结晶的矿物组成，一般结晶粒度粗大，矿物含量容易在野外露头、手标本或薄片中测量，因此用矿物分类直观易行，已被普遍接受。
岩浆岩岩石学(4)
由于深成岩中石英 和似长石不共生，同 一岩石只能含上述4种 矿物中的3种，所以只 能用双三角图中的一 个三角形区域。投图 前需要将实测的3种矿 物含量总和重新换成 100%，然后按左图所 示的方法投点，根据 投点的位置确定岩石 的基本名称。
对于暗色矿物含量大于90% 超镁铁岩，需要根据左图确 定岩石的基本名称。
对于暗色矿物含量小于90%岩石，进一步统计岩石中石英 (Q)、斜长石(P，An>5)、碱性长石(A，包括An<5的斜长石)和 似长石(F) 含量，使用QAPF双三角图进行分类。
定量矿物成分分 类 由于火成岩的 矿物与其化学成分 密切有关，同时又 易于鉴定，因此它 们的种类、组合及 其成分常作为火成 岩命名和分类的标 准。国际上通用的 是国际地科联 （IUGS）火成岩分 类学分委会推荐的 深成岩和火山岩矿 物含量分类。
在南非、澳大利亚西部、芬兰、美国、加拿大的太古代绿 岩中常有科马提岩出露。与科马提岩有关的矿产有各铜、锑、 镍其中镍矿储量尤为丰富。(喷出相)
鬣 刺 结 构
★超基性侵入岩的成因类型
1、阿尔卑斯型：是一种地幔岩，产于造山带内，以纯橄榄岩 和方辉橄榄岩为主，常呈长条状、透镜状产出，多沿深大断 裂带断续分布，长度在数百至数千公里，是“冷”(构造)侵 位于地壳之故。(“热”侵位，岩浆侵位)
SiO2
大类
代表性
名称
岩石
<45%
超基 性岩
苦橄岩 橄榄岩
45-53% 基性岩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
玄武岩 辉长岩
53-66% 中性岩
安山岩 闪长岩
>66% 酸性岩
流纹岩 花岗岩
按暗色矿物(M)和石英(Q)体积分数划分
M和/或Q的含量 大类
4.超基性岩类
m/f=0.5－2，无矿 m/f ＜ 0.5，与钒钛磁铁矿有关
25
5．次生蚀变
先期形成的岩石在后期岩浆作用或其他热液的作用 下，矿物成分及结构构造发生变化的过程。包括：
蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化、次闪石化、滑石 化、碳酸盐化、水镁石化和硅化等次生蚀变，其中以蛇 纹石化最为常见。
蛇纹石化超基性岩在地表或断层带内，经长期风化 淋滤作用常形成由玉髓、蛋白石、菱镁矿、褐铁矿、高 岭石等组成的风化壳。
透辉岩 磁铁矿充填于辉石空隙中12
2．结构、构造
网状结构：橄榄岩蛇纹石化后，蛇纹石构成网状， 网孔中保留有橄榄石残余；是一种次生结构。
蛇纹石化橄榄岩 蛇纹石化强烈，橄 榄石呈细小残余， 具网状结构并析出 磁铁矿。
13
2．结构、构造 常见构造：
块状构造为主，也可见流动构 造、层状构造。
14
3．种属划分及主要种属岩性特征
多呈深色－黑色、黄绿色、暗绿色， 粒状或致密块状，最常见矿物：橄榄石、 辉石。
1．矿物成分 橄榄石——多为富镁的镁橄榄石—贵
橄榄石，它们常呈自形粒状，或被熔 蚀为深圆状，或与岩浆反应形成辉石 的反应边。此外橄榄石很容易沿裂纹 部分或全部蚀变为蛇纹石、滑石及菱 镁矿等。
6
1．矿物成分
辉石
斜方辉石：常见为富镁的古铜辉石、顽 火辉石，少量紫苏辉石。
硫化物及自然铂等。较多时构成矿石。
8
2．结构、构造
常见的、较典型的结构有： 粒状结构 镶嵌结构 包含（橄）结构 网格结构 海绵陨铁结构
有时可出现变形、出溶和扭折结构等。
9
2．结构、构造
粒 状 镶 嵌 结 构 —— 多 由 自 形 粒状Ol镶嵌而成。
包含结构——粗大的辉石或角闪石晶体中 包含有许多浑圆状橄榄石晶体，有时包含 较自形的钛磁铁矿。
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5．次生蚀变
先期形成的岩石在后期岩浆作用或其他热液的作用 下，矿物成分及结构构造发生变化的过程。包括：
蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化、次闪石化、滑石 化、碳酸盐化、水镁石化和硅化等次生蚀变，其中以蛇 纹石化最为常见。
蛇纹石化超基性岩在地表或断层带内，经长期风化 淋滤作用常形成由玉髓、蛋白石、菱镁矿、褐铁矿、高 岭石等组成的风化壳。
透辉岩 磁铁矿充填于辉石空隙中12
2．结构、构造
网状结构：橄榄岩蛇纹石化后，蛇纹石构成网状， 网孔中保留有橄榄石残余；是一种次生结构。
蛇纹石化橄榄岩 蛇纹石化强烈，橄 榄石呈细小残余， 具网状结构并析出 磁铁矿。
13
2．结构、构造 常见构造：
块状构造为主，也可见流动构 造、层状构造。
14
3．种属划分及主要种属岩性特征
多呈深色－黑色、黄绿色、暗绿色， 粒状或致密块状，最常见矿物：橄榄石、 辉石。
1．矿物成分 橄榄石——多为富镁的镁橄榄石—贵
橄榄石，它们常呈自形粒状，或被熔 蚀为深圆状，或与岩浆反应形成辉石 的反应边。此外橄榄石很容易沿裂纹 部分或全部蚀变为蛇纹石、滑石及菱 镁矿等。
6
1．矿物成分
辉石
斜方辉石：常见为富镁的古铜辉石、顽 火辉石，少量紫苏辉石。
硫化物及自然铂等。较多时构成矿石。
8
2．结构、构造
常见的、较典型的结构有： 粒状结构 镶嵌结构 包含（橄）结构 网格结构 海绵陨铁结构
有时可出现变形、出溶和扭折结构等。
9
2．结构、构造
粒 状 镶 嵌 结 构 —— 多 由 自 形 粒状Ol镶嵌而成。
包含结构——粗大的辉石或角闪石晶体中 包含有许多浑圆状橄榄石晶体，有时包含 较自形的钛磁铁矿。
地质岩石各种图标
岩浆岩分类及基本特征表火成岩分类及基本特征表岩浆岩的分类根据SiO含量对岩浆岩大类的划分2SiO岩类备注2>66酸性岩类66－53中性岩类常见四大类岩石45－53基性岩类<45超基性岩类<20 碳酸岩类（很少）根据碱度对岩浆岩系列和岩石类型的划分按色率划分岩浆岩的分类1．橄榄岩—苦橄岩类 2．金伯利岩类色 率 岩 类 >66 深色岩 35－66 中色岩 <35 浅色岩3．霓霞岩－霞石岩类4．碳酸岩类5．辉长岩—玄武岩类6．碱性辉长岩－碱性玄武岩类7．闪长岩－安山岩类8．正长岩—粗面岩亚类9．霞石正长岩—响岩亚类10．花岗岩—流纹岩类Q 909060602010356590205P5A10105090106060F硅英岩（英石岩）富石英花岗岩类花岗岩花岗闪长岩英 云 闪长 岩 碱长 花 岗岩（正长花岗岩）（二长 花岗岩）石英闪长岩石英辉长岩石英斜长岩闪长岩辉长岩斜长岩二长闪长岩二长辉长岩含副长石闪长岩含副长石辉长岩含副长石斜长岩石英二长岩石英正长岩副 长 石 正 长 岩碱长正长岩含副长石碱长正长岩副长石岩含副长石二长闪长岩含副长石二长辉长岩副长石闪长岩副长石辉长岩深成岩根据实际矿物含量用QAPF图解分类和命名（基于Streckeisen, 1976图）Q=石英，A=碱性长石，P=斜长石，F=副长石侵入岩各大类的主要特征色率主要矿物结构构造产状超基性岩-橄榄岩>90%橄榄石、辉石等粒、碎斑块状构造条带状构造层状、蛇绿岩套基性岩-辉长岩10-90%辉石、斜长石（An >50）辉长结构-半自形-他形块状构造杂岩体中性岩-闪长岩10-40%角闪石斜长石（An＝30-50）半自形粒状块状构造杂岩体酸性岩-花岗岩<10%石英、碱性长石、酸性斜长石（An<30）花岗结构-半自形粒状块状构造斑杂构造片麻状构造岩基岩株岩浆岩化学成分变化规律Q 60602020103565905A 1010509010P 60609090F M 90＜M=90100—（＞Ol 10%)（＜Ol 10%)（＞Ol 10%)（＜Ol 10%)流纹岩英安岩碱长流纹岩石英 碱长粗面岩石英安粗岩玄武岩安山岩碱长粗面岩粗面岩安粗岩含副长石粗面岩含副长石碱长粗面岩碱玄质响岩响岩质碧玄岩响岩质 副长 石岩碱玄质副长石岩副长石岩超镁铁质岩火山熔岩QAPF图解分类和命名响岩。
超基性岩和基性岩
的 基 性 喷 出 岩， 其 特 征 是 富 含 钠 质，Na2O 一 般 达4％ 以 上， 矿 物 成 分 复 杂， 含 钠 长 石、 绿 帘 石、 绿 泥 石、 方 解 石 等。 为 水 下 火 山 喷 发 产 物， 故 常 具 枕 状 构 造。 它 常 与 角 斑 岩、 石 英 角 斑 岩 共 生 而 构 成 所 谓 细 碧－ 角 斑 岩 建 造。 成 因 认 识 有 两 种： （1） 认 为 它 是 海 底 火 山 喷 发 的 岩 浆 直 接 从 海 水 中 吸 取 钠 质 以 后 凝 结 而 成； （2） 认 为 是 海 底 喷 发 的 岩 浆 熔 化 富 钠 沉 积 岩（ 岩 屑 砂 岩） 后 再 凝 结 为 细 碧 岩。
•（四）、 产 状、 分 布 及 有 关 矿 产
• 1、 产 状
• 透 镜 状、 似 层 状 产 出戒层 状 型 超 基 性－ 基 性 侵 入 杂 岩 体 以及玄武岩 中 的 角 砾 状 超 基 性 岩（ 橄 榄 岩〕包 体产出。
•2、 分 布 及 矿 产
•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 西 藏 、内 蒙及康 滇 地 轴最为集中，呈带状分布。 此 外， 吉 林、 宁 夏、 青
海 诸 省（ 区 ）也 有 产 出。
• 矿 产： 主 要 有 铂 矿、 铬 铁 矿、 镍 钴 矿、 钒 钛 矿、 磷 灰 石 等。 另 外， 该 类 岩 石 蚀 变 后 可 形 成 石 棉、 滑 石、 蛇 纹 石、 金 云 母 、菱 镁 矿 等 非
金 属 矿 产。
分布较少，地位重要，因为:
（1）基本上都来自上地幔 （2）大部分超镁铁岩分布在板块缝合带 （3）是地幔热和物质参与地壳岩浆作用的线索
•（四）、 产 状、 分 布 及 有 关 矿 产
• 1、 产 状
• 透 镜 状、 似 层 状 产 出戒层 状 型 超 基 性－ 基 性 侵 入 杂 岩 体 以及玄武岩 中 的 角 砾 状 超 基 性 岩（ 橄 榄 岩〕包 体产出。
•2、 分 布 及 矿 产
•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 西 藏 、内 蒙及康 滇 地 轴最为集中，呈带状分布。 此 外， 吉 林、 宁 夏、 青
海 诸 省（ 区 ）也 有 产 出。
• 矿 产： 主 要 有 铂 矿、 铬 铁 矿、 镍 钴 矿、 钒 钛 矿、 磷 灰 石 等。 另 外， 该 类 岩 石 蚀 变 后 可 形 成 石 棉、 滑 石、 蛇 纹 石、 金 云 母 、菱 镁 矿 等 非
金 属 矿 产。
分布较少，地位重要，因为:
（1）基本上都来自上地幔 （2）大部分超镁铁岩分布在板块缝合带 （3）是地幔热和物质参与地壳岩浆作用的线索
岩浆岩分类命名++超基性岩
8
深成侵入岩的分类 ----矿物
Method #1 for plotting a point with the components: 70% X, 20% Y, and 10% Z on triangular diagrams.
9
国际地科联深成岩分类命名方案
10
Olivine
Dunite
90
Normalized multi-element diagrams /incompatible element diagrams / spider diagrams Primitive mantle-normalized incompatible trace element variation diagrams … Trace element concentrations normalized to chondrite of …… Spider diagram of ……
25
Ewart, 1982
Al2O3饱和度与矿物组合
过铝质岩石： Al2O3/（K2O+Na2O+CaO）>1,特征矿 物：白云母、矽线石、红柱石 偏铝质： K2O+Na2O<Al2O3<K2O+Na2O+CaO, 特征 矿物：黑云母、角闪石等 亚铝质： Al2O3≈(K2O+Na2O), 特征矿物：长石类、 似长石 过碱质： K2O+Na2O>Al2O3, 特征矿物：碱性镁铁质 矿物类：霓辉石、霓石、碱锰闪石等。
75－25%
适用于火山碎屑岩的分类
14
以碎屑组份为 基础的凝灰岩 和火山灰的命 名
15
以粒度大小为基础的火山碎屑岩和 分选良好的火山碎屑岩的分类命名
深成侵入岩的分类 ----矿物
Method #1 for plotting a point with the components: 70% X, 20% Y, and 10% Z on triangular diagrams.
9
国际地科联深成岩分类命名方案
10
Olivine
Dunite
90
Normalized multi-element diagrams /incompatible element diagrams / spider diagrams Primitive mantle-normalized incompatible trace element variation diagrams … Trace element concentrations normalized to chondrite of …… Spider diagram of ……
25
Ewart, 1982
Al2O3饱和度与矿物组合
过铝质岩石： Al2O3/（K2O+Na2O+CaO）>1,特征矿 物：白云母、矽线石、红柱石 偏铝质： K2O+Na2O<Al2O3<K2O+Na2O+CaO, 特征 矿物：黑云母、角闪石等 亚铝质： Al2O3≈(K2O+Na2O), 特征矿物：长石类、 似长石 过碱质： K2O+Na2O>Al2O3, 特征矿物：碱性镁铁质 矿物类：霓辉石、霓石、碱锰闪石等。
75－25%
适用于火山碎屑岩的分类
14
以碎屑组份为 基础的凝灰岩 和火山灰的命 名
15
以粒度大小为基础的火山碎屑岩和 分选良好的火山碎屑岩的分类命名
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Alkali Fs. Syenite
5 10 20 60
Quartzolite
90 90
Quartz-rich Granitoid
60
Granite
Granodiorite
20
Quartz Syenite Syenite (Foid)-bearing Syenite
35
Quartz Monzonite Monzonite (Foid)-bearing Monzonite
ol (橄榄石)
90
纯橄榄岩
方辉橄榄岩 二辉橄榄岩
单辉橄榄岩
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
主要岩类 (1) 橄榄岩类 (2) 辉石岩类
方辉橄榄岩
ol (橄榄石)
90
纯橄榄岩
单辉橄榄岩 二辉橄榄岩
次要岩类 (3) 角闪石岩类 (4) 黑云母岩类
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
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
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。
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 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-
（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
SiO2 40% MgO 49 % SiO2 54% SiO2 52% SiO2 48% SiO2 39% K2O 10 % SiO2 100% SiO2 65% K2O 17 % SiO2 69-43% SiO2 42% Na2O 22 %
含量计算实例： 钾长石SiO2含量(%)＝（100×6×SiO2/(6×SiO2+K2O+Al2O3)） =(100×6×60.1/((6×60.1+94.2+102))=65%
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
Py Mt Py Pl
Mt Py
Mt
Py
Pl
(Foid)-bearing Alkali Fs. Syenite
(Foid) Monzosyenite
(Foid) Monzodiorite
60
60
(Foid)olites
F
似长石
3. 国际地科联推荐的定名方案
b 适用于基性岩 适用于 基性岩 : b,
斜长石 Plagioclase
Anorthosite Anorthosite
(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：
Qtz, K-fs, 浮岩
Ol
黑曜岩 集块岩 火山角砾岩 凝灰岩
产状 色率 代表矿物 侵入岩
结构
成分（SiO2含量） 酸性 淡色 中性 中色 K-fs, Amp 正长岩 粗面岩 K-fs, Amp Pl, K-fs 二长岩 粗安岩 Pl, K-fs 中性
Qtz, K-fs, Na-Pl
显晶 质 半晶 质 斑晶 花岗闪长岩 英安岩 Qtz, K-fs, Na-Pl
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： 1. 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。 2. 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。 3. 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、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
酸性
>66%
中性
53-66
基性
45-53
超基性
<45%
正长石 石英 斜长石 辉石 橄榄石 黑云母 角闪石
石英 Q
3. 国际地科联推荐的定名方案
a 适用于 中酸性岩 色率 < 90 (石英＋长石＋似长石 > 10%)
Alkali Fs. Quartz Syenite
例 2：水化和硅化
3Mg2SiO4+SiO2+4H2O = 2Mg3Si2O5(OH)4 Ol(橄榄石) Ser(蛇纹石)
例3：碳酸盐化
2Mg2SiO4+ 2H2O + CO2 = Mg3Si2O5(OH)4+ MgCO3 Ol (橄榄石) Ser (蛇纹石) (菱镁矿)
2Mg3Si2O5(OH)4+ 3CO2 Ol (橄榄石) = Mg3Si4O10(OH)2+ 3MgCO3 + 3H2O
(e) 次生变化
辉石 斜长石 阳起石，透闪石 钠长石, 绿帘石
(f) 辉长岩的亚类
（a）色率： 类型 铁镁矿物 暗色辉长岩 >65% 辉长岩 35-65 硅铝矿物 <35% 65-35 90-65 >90 Note 向超基性岩过渡 典型辉长岩: Py:Pl=58:42
单辉橄榄岩
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
铁镁矿物含量与岩石类型
铁镁矿物 % （色率） <40 40-70 70-90 >90 长英质岩 中性岩 岩石名称 Felsic
Intermediate
（K-Fs)
35
（Pl,K-Fs)
Latite (foid)-bearing Latite
65
（Pl+Am/Py/Ol)
Andesite/Basalt (foid)-bearing Andesite/Basalt
20
A A
10 碱性10
(foid)-bearing Trachyte
P P
10
斜长石
长石
(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 —An>50的拉长石（50-70号）、 培长石（70-90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
（Fe,Mg）2 SiO4 （Fe,Mg）SiO3 (CaNa)(MgFeAl)(AlSi)2O6 CaNaK(Mg,Fe)4(Al,Fe)((SiAl)4O11)2(OH)2 K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 SiO2 KAlSi3O8 NaAlSiO3O8/CaAl2Si2O8 NaAlSiO4
5 10 20 60
Quartzolite
90 90
Quartz-rich Granitoid
60
Granite
Granodiorite
20
Quartz Syenite Syenite (Foid)-bearing Syenite
35
Quartz Monzonite Monzonite (Foid)-bearing Monzonite
ol (橄榄石)
90
纯橄榄岩
方辉橄榄岩 二辉橄榄岩
单辉橄榄岩
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
主要岩类 (1) 橄榄岩类 (2) 辉石岩类
方辉橄榄岩
ol (橄榄石)
90
纯橄榄岩
单辉橄榄岩 二辉橄榄岩
次要岩类 (3) 角闪石岩类 (4) 黑云母岩类
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
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
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。
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 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-
（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
SiO2 40% MgO 49 % SiO2 54% SiO2 52% SiO2 48% SiO2 39% K2O 10 % SiO2 100% SiO2 65% K2O 17 % SiO2 69-43% SiO2 42% Na2O 22 %
含量计算实例： 钾长石SiO2含量(%)＝（100×6×SiO2/(6×SiO2+K2O+Al2O3)） =(100×6×60.1/((6×60.1+94.2+102))=65%
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
Py Mt Py Pl
Mt Py
Mt
Py
Pl
(Foid)-bearing Alkali Fs. Syenite
(Foid) Monzosyenite
(Foid) Monzodiorite
60
60
(Foid)olites
F
似长石
3. 国际地科联推荐的定名方案
b 适用于基性岩 适用于 基性岩 : b,
斜长石 Plagioclase
Anorthosite Anorthosite
(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：
Qtz, K-fs, 浮岩
Ol
黑曜岩 集块岩 火山角砾岩 凝灰岩
产状 色率 代表矿物 侵入岩
结构
成分（SiO2含量） 酸性 淡色 中性 中色 K-fs, Amp 正长岩 粗面岩 K-fs, Amp Pl, K-fs 二长岩 粗安岩 Pl, K-fs 中性
Qtz, K-fs, Na-Pl
显晶 质 半晶 质 斑晶 花岗闪长岩 英安岩 Qtz, K-fs, Na-Pl
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： 1. 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。 2. 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。 3. 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、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
酸性
>66%
中性
53-66
基性
45-53
超基性
<45%
正长石 石英 斜长石 辉石 橄榄石 黑云母 角闪石
石英 Q
3. 国际地科联推荐的定名方案
a 适用于 中酸性岩 色率 < 90 (石英＋长石＋似长石 > 10%)
Alkali Fs. Quartz Syenite
例 2：水化和硅化
3Mg2SiO4+SiO2+4H2O = 2Mg3Si2O5(OH)4 Ol(橄榄石) Ser(蛇纹石)
例3：碳酸盐化
2Mg2SiO4+ 2H2O + CO2 = Mg3Si2O5(OH)4+ MgCO3 Ol (橄榄石) Ser (蛇纹石) (菱镁矿)
2Mg3Si2O5(OH)4+ 3CO2 Ol (橄榄石) = Mg3Si4O10(OH)2+ 3MgCO3 + 3H2O
(e) 次生变化
辉石 斜长石 阳起石，透闪石 钠长石, 绿帘石
(f) 辉长岩的亚类
（a）色率： 类型 铁镁矿物 暗色辉长岩 >65% 辉长岩 35-65 硅铝矿物 <35% 65-35 90-65 >90 Note 向超基性岩过渡 典型辉长岩: Py:Pl=58:42
单辉橄榄岩
橄榄岩类
40
橄榄方辉辉石岩
方辉辉石岩
橄榄单辉辉石岩 橄榄二辉岩
10
辉石岩类
cpx (单斜辉石)
10
opx (斜方辉石)
二辉辉石岩
单辉辉石岩
铁镁矿物含量与岩石类型
铁镁矿物 % （色率） <40 40-70 70-90 >90 长英质岩 中性岩 岩石名称 Felsic
Intermediate
（K-Fs)
35
（Pl,K-Fs)
Latite (foid)-bearing Latite
65
（Pl+Am/Py/Ol)
Andesite/Basalt (foid)-bearing Andesite/Basalt
20
A A
10 碱性10
(foid)-bearing Trachyte
P P
10
斜长石
长石
(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 —An>50的拉长石（50-70号）、 培长石（70-90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
（Fe,Mg）2 SiO4 （Fe,Mg）SiO3 (CaNa)(MgFeAl)(AlSi)2O6 CaNaK(Mg,Fe)4(Al,Fe)((SiAl)4O11)2(OH)2 K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 SiO2 KAlSi3O8 NaAlSiO3O8/CaAl2Si2O8 NaAlSiO4