第4讲 镁铁质岩和超镁铁质岩
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吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩的地球化学特征及地质意义
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第２ ６卷 第 ２期 ２０ ０ ７年 ６月
世
界
地 质
Ｖ０ ． ６ ＮＯ． １２ ２
ＧＬＯＢＡＬ ＧＥＯＬＯＧＹ
Ｊ ｉ．２ ０ Ｈｔ ０ ７
文 章 编 号 ：１０ ０４— ５ ８ （０ ７ ２— ０ ６ ５９ ２ ０ ）０ １４ｚ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｒａ ｄ ｔａｅ ｅｅ ｎ ｏ ｏ ｉｏ ｓｉ ｈｓａｅ ，ｗｈ ｃ ｈ ｗｓｔ ｅ ｍａｏ ｌ— ｅａ ｔ ｏｓａ ａｙ ｅ ｈ ｊ ｎ ｒｃ ｌｍｅ ｔｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｎ ｔ ｉ ｒａ ｏ ｉ ｉｈ ｓ ｏ ｈ ｊｒｅｅ
出俯 冲带 幔 源 岩 石 的 成 分特 征 。该 区岩石 可能 为 受 到 俯 冲 带 流体 交代 过 的 岩 石 圈 地幔 经减 压 部 分 熔 融
所 产 生的 岩 浆 在 上侵 过 程 中 ， 同化 混 染 了部 分 壳 源物 质 组 分 的产 物 。 关键词 ： 吉林 红 旗岭 ；镁 铁一 镁 铁 质 岩 ；部 分 熔 融 ；地 球 化 学 特征 超
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ ５５ 文 献标 识 码 ：Ａ
Ｇｅ ｃ ｍ ｉ ａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ ｍ ａ ｉ ． ｌｒ ｍ ａ ｉ ｏ ｋ ｏ ｈｅ ｃ ｌｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｓｏ ｆ ｅ ｕ ｔ ａ ｆｅ ｒ ｃ ｓ
ａ ｄ ｔ ｅｒ ｇ ｏ ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｆｃ ｎ ｅｉ ｎ ｑ ｌ ｇ ｍｉ ｅｏ ｉｉ ｎ ｈ ｉ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌ ｇ ｉｉａ ｃ ｎ Ｈｏ ｇ ｉｉ ｎ ｆＪ ｌ ｓ ｎ ｎ
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第２ ６卷 第 ２期 ２０ ０ ７年 ６月
世
界
地 质
Ｖ０ ． ６ ＮＯ． １２ ２
ＧＬＯＢＡＬ ＧＥＯＬＯＧＹ
Ｊ ｉ．２ ０ Ｈｔ ０ ７
文 章 编 号 ：１０ ０４— ５ ８ （０ ７ ２— ０ ６ ５９ ２ ０ ）０ １４ｚ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｒａ ｄ ｔａｅ ｅｅ ｎ ｏ ｏ ｉｏ ｓｉ ｈｓａｅ ，ｗｈ ｃ ｈ ｗｓｔ ｅ ｍａｏ ｌ— ｅａ ｔ ｏｓａ ａｙ ｅ ｈ ｊ ｎ ｒｃ ｌｍｅ ｔｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｎ ｔ ｉ ｒａ ｏ ｉ ｉｈ ｓ ｏ ｈ ｊｒｅｅ
出俯 冲带 幔 源 岩 石 的 成 分特 征 。该 区岩石 可能 为 受 到 俯 冲 带 流体 交代 过 的 岩 石 圈 地幔 经减 压 部 分 熔 融
所 产 生的 岩 浆 在 上侵 过 程 中 ， 同化 混 染 了部 分 壳 源物 质 组 分 的产 物 。 关键词 ： 吉林 红 旗岭 ；镁 铁一 镁 铁 质 岩 ；部 分 熔 融 ；地 球 化 学 特征 超
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ ５５ 文 献标 识 码 ：Ａ
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镁铁质-超镁铁质层状岩体基本特征及岩浆作用
摘
要 ：镁铁 质 超镁 铁 质 层 状 岩体 可 以产 于多 种 构 造 环境 ，岩 体 具有 典 型 的层 状 构 造 和韵 律 结 构 层 状
岩 体 形成 时主 要 的 岩浆 作 用 有 重 力 分异 作 用 、双 扩 散对 流 作 用 、压 实 作 用 、同 化 混染 和 岩浆 混 合 作 用 等 ，
巴 布 韦 Ｇ ｅ ｔＤｙ ｅ 美 国 Ｓ ｉｗ ｔｒ 东 格 陵 兰 ｒａ ｋ 、 ｔ ｌ ａｅ 、 ｌ
收 稿 日期 ：２ １ — ８ １ ；修 回 日期 ：２ １ — １１ ０ ００— ６ ０ ０１— ３
大 陆 裂 谷 边 缘 （ ｃ ｉ ｅ ， １ ９ ；Ｇｌｄｚｎ ｏ ｅ Ｍ Ｂｒ ｙ ｎ ９６ ａ ｃｅ ｋ ｔ ａ． １ ９ ； ｈｔ ｔ １ ，２ Ｏ ） 大 陆 大 火 成 岩 省 １ ， ９ ７ Ｗ ｉ ｅ ． Ｏ ８ 、 ｅ ａ
第 ４ ４卷
第 １期
西 北 地 质
Ｎ ０ ＲＴＨ Ｗ ＥＳＴ ＥＲＮ Ｇ Ｅｏ Ｉ０Ｇ Ｙ
Ｖｏ ． Ｎｏ． Ｉ ４４ １ ２ １１ （ ｍ ７ ０ Ｓｕ ｌ ７）
２ １ 年 （ １７ ） ０１ 总 ７期
文章 编 号 ： ０ ９ ６ ４ （ ０ １ ０ — ０ ５ １ １ ０—２ ８ ２ １ ） １０ ８—０
层状岩体形成时主要的岩浆作用有重力分异作用双扩散对流作用压实作用同化混染和岩浆混合作用等其中重力分异作用很好地解释了层状岩体垂向上岩石类型的变化和矿物组分的变化双扩散对流作用和岩浆混合作用在韵律层理形成过程中起了很重要的作用而压实作用对岩浆演化晚期阶段补堆晶结构的形成作用明显同化混染作用可改变岩浆的成分导致岩浆分异产物的组成和成分的变化
（９ ７ １ ６ ）对层 状侵 人体 的岩 石定 名 、矿 物特征 、 构 结 构造 ， 别是 韵律层 理做 了详 细地 描述 。 般来讲 ， 特 一 镁铁 质一 超镁 铁质 层 状 岩 体是 由岩 浆 周期 注入 并 且 类 似 沉 积 地 层 韵 律 旋 回 的 层 状 构 造 火 成 侵 入 体 （ ｇ ｒ８ ｒ ｗｎ １ ６ ； ｌｒｔ，１ ８ ） Ｗａ ｅ Ｌ ｏ ， ９ ８ Ｎａｄ ｅｔ ９ ９ 。世界 著 Ｂ
要 ：镁铁 质 超镁 铁 质 层 状 岩体 可 以产 于多 种 构 造 环境 ，岩 体 具有 典 型 的层 状 构 造 和韵 律 结 构 层 状
岩 体 形成 时主 要 的 岩浆 作 用 有 重 力 分异 作 用 、双 扩 散对 流 作 用 、压 实 作 用 、同 化 混染 和 岩浆 混 合 作 用 等 ，
巴 布 韦 Ｇ ｅ ｔＤｙ ｅ 美 国 Ｓ ｉｗ ｔｒ 东 格 陵 兰 ｒａ ｋ 、 ｔ ｌ ａｅ 、 ｌ
收 稿 日期 ：２ １ — ８ １ ；修 回 日期 ：２ １ — １１ ０ ００— ６ ０ ０１— ３
大 陆 裂 谷 边 缘 （ ｃ ｉ ｅ ， １ ９ ；Ｇｌｄｚｎ ｏ ｅ Ｍ Ｂｒ ｙ ｎ ９６ ａ ｃｅ ｋ ｔ ａ． １ ９ ； ｈｔ ｔ １ ，２ Ｏ ） 大 陆 大 火 成 岩 省 １ ， ９ ７ Ｗ ｉ ｅ ． Ｏ ８ 、 ｅ ａ
第 ４ ４卷
第 １期
西 北 地 质
Ｎ ０ ＲＴＨ Ｗ ＥＳＴ ＥＲＮ Ｇ Ｅｏ Ｉ０Ｇ Ｙ
Ｖｏ ． Ｎｏ． Ｉ ４４ １ ２ １１ （ ｍ ７ ０ Ｓｕ ｌ ７）
２ １ 年 （ １７ ） ０１ 总 ７期
文章 编 号 ： ０ ９ ６ ４ （ ０ １ ０ — ０ ５ １ １ ０—２ ８ ２ １ ） １０ ８—０
层状岩体形成时主要的岩浆作用有重力分异作用双扩散对流作用压实作用同化混染和岩浆混合作用等其中重力分异作用很好地解释了层状岩体垂向上岩石类型的变化和矿物组分的变化双扩散对流作用和岩浆混合作用在韵律层理形成过程中起了很重要的作用而压实作用对岩浆演化晚期阶段补堆晶结构的形成作用明显同化混染作用可改变岩浆的成分导致岩浆分异产物的组成和成分的变化
（９ ７ １ ６ ）对层 状侵 人体 的岩 石定 名 、矿 物特征 、 构 结 构造 ， 别是 韵律层 理做 了详 细地 描述 。 般来讲 ， 特 一 镁铁 质一 超镁 铁质 层 状 岩 体是 由岩 浆 周期 注入 并 且 类 似 沉 积 地 层 韵 律 旋 回 的 层 状 构 造 火 成 侵 入 体 （ ｇ ｒ８ ｒ ｗｎ １ ６ ； ｌｒｔ，１ ８ ） Ｗａ ｅ Ｌ ｏ ， ９ ８ Ｎａｄ ｅｔ ９ ９ 。世界 著 Ｂ
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
东天山镁铁质-超镁铁质岩带地球化学特征及含矿性研究
表 １ 东天山含矿岩体岩石 ｍ／ ￣比值
（） １通过东天山地区铜镍硫化物矿床岩石的氧化物 变异图解 ， 表明东天 山主要铜镍硫化物矿床样品的氧化 物与 Ｍｇ Ｏ的比值具有 良好 的线性关 系。稀土元素 的 从含矿性来看 ， 一般 Ｍｇ 的百分含量越高 ， Ｏ 基性 配分模式上 ， 主要表现在东天 山主要 的铜镍矿床的稀土 程度越高 ， 镍的含量也越高 ， 与铜 的含量则没有 明显 的 配分模式为右倾 ， 稀土总体形态变化不大（ ２ 。表 明 图 ） 相关性。含矿性较好 的岩体具有较高 的 ｍ／ ｆ比值 （ 表 图拉尔根、 白石泉、 黄山、 香山、 葫芦的演化过程中的主 ２ 。东 天 山含 矿 岩 体 的 ｍ／ 比值 岩 体 以辉 长 岩 相 为 导作 用为岩 浆分 异 ， 有相 同或相 似 的岩浆 源和 岩浆分 ） ｆ 具 主， 镁含量很低 ， 含矿性较差 。葫芦矿 区的辉石角 闪辉 异 演 化过程 。 （） Ｔｉ — １Ｐ — １Ｍｎ 氧 化 物 图 解 上 （ ２在 ０２ ０ ２ Ｏ５ ０ Ｏ 图 长岩相和闪长岩相镁含量很低 ， 落于含矿性较差 区间 。 ３ ， 品大部分落于钙碱性玄武岩区内， ）样 少数落在 岛弧 白石泉岩体具有较低的 ｍ ｆ比值 ， ／ 显示出其 岩浆演化 程度较差 ， 显示出较弱的含矿潜力 ， 其余矿 区都说 明本 拉斑玄武岩区域。矿化较好的岩性和矿床 多落于钙碱 说 区内高镁岩相显示出较 高成矿潜力 。因此 ， ｆ比值 性 岩浆 区域 ， 明本 区钙 碱性 岩浆源 更有 利于 岩浆硫 化 ｍ／ 物 成矿 。 介 于 ２ ５－ 间 ， ． ＂６之 － 是具 有较 好成 矿潜 力 的区 间 。 （） ３本区矿化超镁铁质岩体总体具有高镁 、 贫钙、 低 碱、 低铝特征 ， 从含矿性来看， 一般 Ｍｇ Ｏ的百分含量越 表 ２ 东天 山主要矿床与其它 高， 镍的含量也越高， 与铜的含量则没有 明显的相关性 。 Ｃ —Ｎ 矿床原岩 Ｃ 、 ｉ ｕ ｉ ｏ Ｎ 丰度对 比（ １ ） ｗ／ ０ 且含矿 性较好 的原岩其 ｍ／ ｆ比值也 较 高， 般介 于 一 ２５ ． ～６之 间 。 （） ４相对于金川和红旗岭 Ｃ —Ｎ 矿床 ， ｕ ｉ 东天 山主 要矿 床具有 ＮｉＣ 较低 的特征 。 ／ Ｏ （） ５ 区内含矿岩体的 Ｓ的含量明显的高于非含矿岩 体中 Ｓ的含量 ， 反映出高含量的 Ｓ有利于岩体成矿 。 （ 下转第 １ ６ ２ 页）
（） １通过东天山地区铜镍硫化物矿床岩石的氧化物 变异图解 ， 表明东天 山主要铜镍硫化物矿床样品的氧化 物与 Ｍｇ Ｏ的比值具有 良好 的线性关 系。稀土元素 的 从含矿性来看 ， 一般 Ｍｇ 的百分含量越高 ， Ｏ 基性 配分模式上 ， 主要表现在东天 山主要 的铜镍矿床的稀土 程度越高 ， 镍的含量也越高 ， 与铜 的含量则没有 明显 的 配分模式为右倾 ， 稀土总体形态变化不大（ ２ 。表 明 图 ） 相关性。含矿性较好 的岩体具有较高 的 ｍ／ ｆ比值 （ 表 图拉尔根、 白石泉、 黄山、 香山、 葫芦的演化过程中的主 ２ 。东 天 山含 矿 岩 体 的 ｍ／ 比值 岩 体 以辉 长 岩 相 为 导作 用为岩 浆分 异 ， 有相 同或相 似 的岩浆 源和 岩浆分 ） ｆ 具 主， 镁含量很低 ， 含矿性较差 。葫芦矿 区的辉石角 闪辉 异 演 化过程 。 （） Ｔｉ — １Ｐ — １Ｍｎ 氧 化 物 图 解 上 （ ２在 ０２ ０ ２ Ｏ５ ０ Ｏ 图 长岩相和闪长岩相镁含量很低 ， 落于含矿性较差 区间 。 ３ ， 品大部分落于钙碱性玄武岩区内， ）样 少数落在 岛弧 白石泉岩体具有较低的 ｍ ｆ比值 ， ／ 显示出其 岩浆演化 程度较差 ， 显示出较弱的含矿潜力 ， 其余矿 区都说 明本 拉斑玄武岩区域。矿化较好的岩性和矿床 多落于钙碱 说 区内高镁岩相显示出较 高成矿潜力 。因此 ， ｆ比值 性 岩浆 区域 ， 明本 区钙 碱性 岩浆源 更有 利于 岩浆硫 化 ｍ／ 物 成矿 。 介 于 ２ ５－ 间 ， ． ＂６之 － 是具 有较 好成 矿潜 力 的区 间 。 （） ３本区矿化超镁铁质岩体总体具有高镁 、 贫钙、 低 碱、 低铝特征 ， 从含矿性来看， 一般 Ｍｇ Ｏ的百分含量越 表 ２ 东天 山主要矿床与其它 高， 镍的含量也越高， 与铜的含量则没有 明显的相关性 。 Ｃ —Ｎ 矿床原岩 Ｃ 、 ｉ ｕ ｉ ｏ Ｎ 丰度对 比（ １ ） ｗ／ ０ 且含矿 性较好 的原岩其 ｍ／ ｆ比值也 较 高， 般介 于 一 ２５ ． ～６之 间 。 （） ４相对于金川和红旗岭 Ｃ —Ｎ 矿床 ， ｕ ｉ 东天 山主 要矿 床具有 ＮｉＣ 较低 的特征 。 ／ Ｏ （） ５ 区内含矿岩体的 Ｓ的含量明显的高于非含矿岩 体中 Ｓ的含量 ， 反映出高含量的 Ｓ有利于岩体成矿 。 （ 下转第 １ ６ ２ 页）
镁铁质—超镁铁质岩浆作用与成矿作用的新进展
收稿日期:2004-10-08;改回日期:2004-10-28;责任编辑:楼亚儿。
基金项目:国家自然科学基金项目(40234048,40472051);中国地质大学教育部“211”工程建设项目。
作者简介:苏尚国,男,副教授,1965年出生,岩石学专业,从事岩浆作用与成矿及变质地质学的研究工作。
镁铁质—超镁铁质岩浆作用与成矿作用的新进展苏尚国1,邓晋福1,汤中立2,罗照华1,余晓艳3,李芳凝1(11中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;21长安大学国土资源学院,陕西西安 710054;31中国地质大学珠宝学院,北京 100083)摘要:镁铁质—超镁铁质岩浆作用与Cu 、Ni 、Co 、PGE (铂族)、V 、Ti 、Cr 、Fe 等金属成矿作用关系密切。
镁铁质—超镁铁质岩浆能否成矿主要由岩浆源区的性质、构造背景以及是否存在古老且一直活动的深大断裂等因素决定。
介绍了一些世界上典型矿床的新的成矿模型及寻找与镁铁质—超镁铁质岩有关的PGE 矿床的新技术与新方法。
关键词:镁铁质—超镁铁质岩;成矿作用;新进展中图分类号:P58811;P61111 文献标识码:A文章编号:1000-8527(2004)04-0454-060 引 言镁铁质—超镁铁质岩浆作用具有非常明显的成矿专属性,它与Cu 、Ni 、Co 、P GE (铂族)、V 、Ti 、Cr 、Fe 等金属的成矿作用密切相关。
2004年8月在意大利佛罗伦萨召开的第32届国际地质大会有一专题专门讨论镁铁质—超镁铁质岩石与成矿。
另外两个专题:大型及超大型矿床专题和传统及非传统矿床专题,也与镁铁质岩浆—超镁铁质岩浆作用及成矿作用相关。
由于铂族金属的用途广泛,近几年国际市场上铂族金属价格大幅度上涨。
以Pt 为例,2003年2月15日国际市场上价格为684美元/盎司,2004年10月22日其价格为843美元/盎司(数据来源于http ://www 1kitco 1com ),在13个月内上涨了2312%。
镁铁质-超镁铁质层状岩体基本特征及岩浆作用
镁铁质-超镁铁质层状岩体基本特征及岩浆作
用
镁铁质-超镁铁质层状岩体是一种由镁铁质和超镁铁质层状岩石交替堆积而成的岩体。
其基本特征是由黑云母、斜长石、辉石、榴石等矿物构成的层状结构。
其中，镁铁质层主要由橄榄岩、辉绿岩和辉绿橄榄岩组成，而超镁铁质层则由蛇纹石、纯橄榄岩和岩墙岩组成。
这些岩石之间的分界面往往十分明显，且具有较大的厚度。
岩浆作用是形成镁铁质-超镁铁质层状岩体的重要原因。
在岩浆成因方面，这种岩体主要形成于高温、高压下的洋岛弧环境，例如太平洋地区的大部分海岭，以及印度-亚洲碰撞带等。
这些地区的岩浆作用始于地幔柱向上运动和部分熔融，熔融物质经过混合和分异后，形成了镁铁质-超镁铁质层状岩体。
总之，镁铁质-超镁铁质层状岩体是一种典型的层状结构岩体，其形成离不开高温、高压下的岩浆作用。
这种岩体具有重要的地质学意义，对于认识地球深部结构及其演化有着重要的启示。
第6章 超镁铁-镁铁质岩类
第一节 橄榄岩、蛇纹岩
四、产状与分布 橄榄岩的主要产状有:
1
造山带蛇绿岩套
2
大型层状侵入体
3
同心环状杂岩体
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第一节 橄榄岩、蛇纹岩
五、工业应用及技术要求 (一)橄榄岩
（1）
耐火材料原料
（2）
型砂原料
（3）
冶金助剂
（4）
钙镬磷肥原料
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第一节 橄榄岩、蛇纹岩
第三节 玄武岩、辉绿岩、辉长岩
四、产状与分布 表2-6-4
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第三节 玄武岩、辉绿岩、辉长岩
五、工业应用与技术要求 玄武岩和辉绿岩主要用于生产岩棉，也可作为生产水泥的配料和建筑装饰材料。辉长岩既与某 些金属矿床有成因联系，也是良好的建筑装饰材料。 表2-6-5岩棉的主要化学成分
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第二节 辉石岩、角闪(石)岩
三、产状与分布 岩浆成因的辉石岩、角闪石岩以及优质翡翠往往与橄榄岩类共生。目前全世界90%以上
的翡翠产自缅甸，俄罗斯、美国、日本虽也有翡翠，但质量较差。 变质成因的角闪岩往往与麻粒岩、片麻岩、片岩等区域变质岩共生，分布十分广泛。世
界上绝大多数软玉产于蛇纹岩中。我国著名的新疆和田玉，产于镁质碳酸盐与中酸性侵人岩 的接触带上，与接触变质作用有关。世界上软玉的产地较多，除我国新疆的和田县外，还有 加拿大、美国、波兰、新西兰等地。
辉绿岩分布较广，但规模比玄武岩小得多，多形成岩床、岩墙等。其形成时代和分布与 区域基性岩浆活动关系密切。
辉长岩可形成独立侵人体，也可与超镁铁质岩、斜长岩形成层状侵人体。典型的层状侵 人体下部为超镁铁质岩，中部为辉长岩，上部为斜长岩或闪长岩。辉长岩也可与辉石闪长岩 共生。辉长岩的分布不及玄武岩广泛。
四、产状与分布 橄榄岩的主要产状有:
1
造山带蛇绿岩套
2
大型层状侵入体
3
同心环状杂岩体
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第一节 橄榄岩、蛇纹岩
五、工业应用及技术要求 (一)橄榄岩
（1）
耐火材料原料
（2）
型砂原料
（3）
冶金助剂
（4）
钙镬磷肥原料
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第一节 橄榄岩、蛇纹岩
第三节 玄武岩、辉绿岩、辉长岩
四、产状与分布 表2-6-4
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第三节 玄武岩、辉绿岩、辉长岩
五、工业应用与技术要求 玄武岩和辉绿岩主要用于生产岩棉，也可作为生产水泥的配料和建筑装饰材料。辉长岩既与某 些金属矿床有成因联系，也是良好的建筑装饰材料。 表2-6-5岩棉的主要化学成分
第六章 超镁铁-镁铁质岩类
第二节 辉石岩、角闪(石)岩
三、产状与分布 岩浆成因的辉石岩、角闪石岩以及优质翡翠往往与橄榄岩类共生。目前全世界90%以上
的翡翠产自缅甸，俄罗斯、美国、日本虽也有翡翠，但质量较差。 变质成因的角闪岩往往与麻粒岩、片麻岩、片岩等区域变质岩共生，分布十分广泛。世
界上绝大多数软玉产于蛇纹岩中。我国著名的新疆和田玉，产于镁质碳酸盐与中酸性侵人岩 的接触带上，与接触变质作用有关。世界上软玉的产地较多，除我国新疆的和田县外，还有 加拿大、美国、波兰、新西兰等地。
辉绿岩分布较广，但规模比玄武岩小得多，多形成岩床、岩墙等。其形成时代和分布与 区域基性岩浆活动关系密切。
辉长岩可形成独立侵人体，也可与超镁铁质岩、斜长岩形成层状侵人体。典型的层状侵 人体下部为超镁铁质岩，中部为辉长岩，上部为斜长岩或闪长岩。辉长岩也可与辉石闪长岩 共生。辉长岩的分布不及玄武岩广泛。
镁铁质岩和超镁铁质岩
精选ppt
28
二. 玄武质岩浆的形成：由地幔橄榄岩部分熔融形成
1. 检验手段: 高温高压实验 玄武岩质岩石与超基性地幔岩石的地质共生
玄武岩中存在地幔岩包体 玄武岩中的地幔岩包体与寄主岩石之间存在化学成分的互补性 地幔橄榄岩中发现玄武质的囊状熔体
2、地幔橄榄岩熔融的控制因素:
温度升高
压力降低
挥发份的加入
紫苏辉石 橄榄石 B、结构构造：与亚碱性玄武岩类似
精选ppt
25
主要岩石名称 (一)Hy>3，亚碱性系列玄武岩
1、Al2O3>16%,高铝玄武岩 2、Al2O3<16%,拉斑玄武岩系列
(1)有Q 石英拉斑玄武岩 (2)Ol<5%，橄榄拉斑玄武岩 (3)Ol＝25－40％，苦橄拉斑玄武岩
(二)Hy<3%,有Ol，无Ne,
精选ppt
17
2)碱性辉长岩：
A、化学成分：Na2O＋K2O高，可达9％，SiO2、 MgO低，TiO2高。
B、矿物成分：含大量碱性长石、碱性暗色矿物、富 钛辉石为特征
C、主要岩石种类：
碱性辉长岩：中基性斜长石、碱性辉石和正长石组 成，斜长石多于碱性长石，可含霓石、霞石等。
霞斜岩：主要由含钛普通辉石、基性斜长石和霞石 组成，碱性长石含量少或无。
过渡玄武岩
1、Ol<25% 橄榄玄武岩 2、Ol=25－40％,苦橄玄武岩
(三)有Ne，碱性玄武岩系列
1、Ne<5%, Ol<25% 碱性橄榄玄武岩
2、Ne>5%, Ol<5%, 碱玄岩
3、Ne>5%, Ol＝5－25％， 碧玄岩 精选ppt
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4、有Ne，Ol＝25－40％，碱性苦橄玄武岩
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A 矿物成分：无石英，暗色矿物>90，主要矿物：Ol、Py
Ol→Fo>70，富镁 Py：Cpx 透辉石、普通辉石 富钙、富镁 Opx 顽火辉石、古铜辉石 富镁 出溶“叶片”：Opx中有Cpx条纹，Cpx中有Opx条纹， 类似于聚片双晶 希列构造：针状磁铁矿在Py中定向排列。 B、结构：半自形粒状结构、包含结构、反应边结构和堆晶 结构,反应边结构,网状结构
A、产状：由构造 “侵位”形成，与围 岩均为构造接触，接 触带不存在围岩接触 变质现象，岩体多呈 构造岩片产出； B、结构：常见变质变形结构和熔融结构 原生粒状结构：粗粒，颗粒间呈曲线接触，橄榄 石中有少量的扭折带
碎斑结构：岩石由碎斑和碎基组成，碎斑颗粒较大， 可达1Cm，主要为橄榄石和顽火辉石，因应力造成的 晶格错位而具强烈的扭折。碎基由粒度较小的新生变 晶组成，有橄榄石、顽火辉石、透辉石等
二. 玄武质岩浆的形成：由地幔橄榄岩部分熔融形成
1. 检验手段: 高温高压实验 玄武岩质岩石与超基性地幔岩石的地质共生
玄武岩中存在地幔岩包体
玄武岩中的地幔岩包体与寄主岩石之间存在化学成分的互补性
地幔橄榄岩中发现玄武质的囊状熔体
2、地幔橄榄岩熔融的控制因素:
温度升高
压力降低 挥发份的加入
三. 玄武岩的成因与构造环境
Alk，K2O含量高， TiO2低，出现于大陆边 缘的内侧或陆陆碰撞的 环境
钠质或钾质 钠质 钾质
粗面玄武岩 夏威夷岩 (hawaiite) 钾质粗面玄武岩 (Potassic trachybasalt)
玄武质粗面安山岩 橄榄粗安岩 (mugearite) 钾玄岩(橄榄安粗岩) (Shoshonite)
一、基本特征
1、超镁铁质岩：
暗色矿物含量高，色率>90，主要矿物为橄榄石、辉 石，其次为角闪石、黑云母。主要种属为橄榄岩类和辉石 岩类。包括部分基性岩。 产状：①呈层状产于镁铁质杂岩体中，如南非Bushweld ②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 ③作为基性碱性杂岩体的一部分产出
粗面安山岩 粗安岩 (benmoreite) 安粗岩 (latite)
2、常见的岩石种类 1)亚碱性系列： A、矿物成分：主要为辉石与斜长石组合， 常见两个世代
斜长石：斑晶多为培、拉长石，晶形与双晶好
基质斜长石微晶多为针状，为中或更长石
辉石：斑晶普通辉石、透辉石及紫苏辉石，
基质以出现易变辉石为特征
此外，Ol可作为斑晶和基质，角闪石与黑云母也呈斑 晶出现。
B、结构：玄武岩一般为斑状结构，少量为无斑隐晶或玻璃质 结构，基质的结构类型较多，主要有： ①粗玄结构(间粒结构)：在不规则排列的长条状斜长石微晶形 成的间隙中，充填有若干个粒状辉石与磁铁矿颗粒(冷却较缓 慢条件下结晶) ②间隐结构：杂乱排列的斜长石之间，全部被隐晶质或玻璃 质充填 ③拉斑玄武结构(间 粒间隐结构)：介于 前两者之间，充填 物有辉石、磁铁矿、 隐晶－玻璃质 ④玻基斑状结构： 基质完全由火山玻 璃组成。
(二)Hy<3%,有Ol，无Ne,
过渡玄武岩
1、Ol<25% 橄榄玄武岩 2、O
1、Ne<5%, Ol<25% 碱性橄榄玄武岩 2、Ne>5%, Ol<5%, 碱玄岩 3、Ne>5%, Ol＝5－25％， 碧玄岩 4、有Ne，Ol＝25－40％，碱性苦橄玄武岩
B、矿物成分：主要为基性斜长石和辉石，常见橄榄 石、角闪石和黑云母。 斜长石：基性，通常为拉长石与培长石
辉石：单斜和斜方辉石均常见，可见出溶叶片。
C、结构
辉长结构： 是辉长岩的 典型结构， 斜长石和辉 石的自形程 度相近，均 呈半自形－ 它形粒状。
辉绿结构：斜长石和辉石大小相差不多，但斜长石自形 －半自形，呈板状，并搭成框架，辉石呈它形充填于其 中。
洋中脊玄武岩 低压 部分熔融程度高(20-30%), 不相容元素亏损 部分熔融程度低, 不相容元素富集, 易出现碱 大陆裂谷玄武岩 高压
性熔浆; 随熔融程度的增高, 不相容元素的比
例降低, 转而出现拉斑玄武岩质熔浆 大陆边缘玄武岩 富含挥发份 熔融温度降低，熔融程度高，形成富含挥发 份的熔浆. 结晶速度快，且伴随明显的结晶分 异作用，形成玄武岩-安山岩-英安岩组合
含放射虫硅质岩 枕状熔岩 席状岩墙群(辉长岩) 层状堆积岩(橄榄岩、辉石岩) 变质橄榄岩(蛇纹石岩)
典型组合
第七章 玄武岩类及相关岩石
玄武岩全球分布十分广泛，其化学成分与辉长岩相当，相关 岩类是指与玄武岩密切共生，但分布十分局限的超镁铁质火 山岩。
一、基本特征和常见的岩石种类
1、玄武岩系列划分
钾玄岩系列
3. 相关的超镁铁质岩石
A. 常见组分
斑晶: 橄榄石,辉石
基质: 橄榄石微晶, 辉石微晶, 基性玻璃
B. 常见类型
苦橄岩：化学成分与橄榄岩相当
玻基纯橄岩(麦美奇岩)：玻基斑状结构
科马提岩 ：常见枕状构造，具独特的鬣
刺结构和化学成分
鬣刺结构（Spinifex texture）的特点是 橄榄石（或辉石） 呈细长的锯齿状晶 体（或骸晶），近 于平行丛生，状如 鬣刺草
矿物成分中橄榄石和斜方辉石 更富镁
2、镁铁质岩类
SiO2在45-53%，属基性岩，色率40-90%，一般4070%，分钙碱性系列和碱性系列。前者代表性岩石为 辉长岩，后者代表性岩石为碱性辉长岩。 1）辉长岩类(钙碱性系列)
A、化学成分：δ< 3.3，富CaO、Al2O3、MgO、FeO， 贫K2O、Na2O。Na2O/K2O>1
5 3 1 6
4 7 2
200 km
Continental Crust
400
Oceanic Crust Lithospheric Mantle Sub-lithospheric Mantle
Source of Melts
?
600 km
?
?
?
半自形粒状结构
堆晶结构
网状结构
C：主要类型 橄榄岩
辉石岩
1、纯橄榄岩；2、方辉橄榄岩；3、二辉橄榄岩；4、单辉橄榄 岩；5、橄榄方辉辉石岩；6、橄榄二辉岩；7、橄榄单辉辉石 岩；8、方辉辉石岩；9、二辉辉石岩；10、单辉辉石岩
D、蚀变：主要是蛇纹石化、透闪石化、滑石化
2)非岩浆成因的超镁 铁质岩 为直接来自上地幔的 变形橄榄岩
④产在造山带的蛇绿岩套中，如东昆中蛇绿岩带 ⑤在玄武质火山岩和金伯利岩中以捕虏体形式产出
前三种为岩浆结晶的产物，属岩浆成因；后两种由地幔岩 构造侵位或由幔源岩浆携带出地幔，属非岩浆成因。
1)岩浆成因的超镁铁质岩
代表性岩石：橄榄岩、辉石岩，常与镁铁质岩共生形成杂岩 体。典型有：层状侵入岩体和环状杂岩体
(3)花岗质岩类
(4)中酸性火山岩及火山酸性岩 (5)金伯利岩、煌斑岩类、碳酸岩及其它硅酸不
饱和岩石
第六章 超镁铁质岩和镁铁质侵入岩
超镁铁质岩和镁铁质侵入岩在火成岩研究中有重要意义
(1)基本上来自上地幔 岩浆成因：上地幔部分熔融 构造成因：上地幔岩通过构造作用直接到达地表 (2)大部分超镁铁质岩分布在板块缝合带，是确定古板块 边界位置的重要依据之一。暗示它们曾经历过洋壳的 俯冲事件，是板块边界所在的位置。
二、常见的共生组合及其成因
1、镁铁质－超镁铁质层状侵入体 多呈岩盆、岩床，产于裂谷或地质上相对稳定的地区。
主体为基性，超基性岩主要见于底部。
如四川攀枝花，产钒钛磁铁矿 2、环状超镁铁－镁铁质 杂岩体 产于造山带，平面上近 圆形、椭圆形，各岩类围 绕岩体中心呈环带状分布， 岩体围岩具热接触变质带。
矿产：钒钛磁铁矿、铂
1.纯橄榄岩 2.二辉橄榄岩 3.角闪辉石岩 4.辉长岩
3、碱性玄武岩和金伯利岩中的超镁铁质岩捕掳体 是由寄主岩浆从地幔源区带上来的地幔捕掳体 主要类型：尖晶石二辉橄榄岩、石榴子石二辉橄榄岩
分：原始地幔岩、亏损地幔岩、交代富 集型地幔岩
4、蛇绿岩中的超镁铁质－镁铁质岩组合
代表了洋中脊处大洋岩石圈组成，是洋 壳的残片，蛇绿岩的出现位置代表了古 板块缝合线的位置。
粒状镶嵌结构： 矿物呈近等轴的 粒状，彼此以直 线镶嵌接触，矿 物接触处界线平 直，交角1200
板状等粒结构：橄榄石有时呈拉长状，顽火辉石 多为压扁形态，矿物颗粒边界平直。岩石叶理发 育，部分橄榄石具扭折带
3)成分：富MgO、Cr、Ni、Co、 贫K2O、Na2O和地幔不相容元素 Rb、Ba、Sr、Th、U、LREE等。
火成岩大类名称及代表性岩石
大类名称 <45％ 超基性岩 45－53％ 基性岩 53－66％ 中性岩 >66％ 酸性岩 SiO2 代表性岩石 主要矿物 橄榄岩－苦橄岩 橄榄石、辉石 辉长岩－玄武岩 辉石、斜长石 闪长岩－安山岩 角闪石、斜长石 花岗岩－流纹岩 钾长石、斜长石、石英
根据火成岩的矿物成分、化学成分、共生规律， 将火成岩分为： (1)超镁铁质岩及超镁铁质－镁铁质杂岩体； (2)玄武岩及相关岩石
2)碱性系列 A. 常见组分
主要矿物: 基性斜长石 (比较偏酸性, 拉 An < 70)
碱性长石 似长石 : 霞石, 白榴石 辉石: 含钛普通辉石, 透辉石, 易变辉石, 少量 紫苏辉石
橄榄石
B、结构构造：与亚碱性玄武岩类似
主要岩石名称
(一)Hy>3，亚碱性系列玄武岩
1、Al2O3>16%,高铝玄武岩 2、Al2O3<16%,拉斑玄武岩系列 (1)有Q 石英拉斑玄武岩 (2)Ol<5%，橄榄拉斑玄武岩 (3)Ol＝25－40％，苦橄拉斑玄武岩
辉长辉绿结构：介于辉长和辉绿结构之间的结构。
2)碱性辉长岩：
A、化学成分：Na2O＋K2O高，可达9％，SiO2、 MgO低，TiO2高。 B、矿物成分：含大量碱性长石、碱性暗色矿物、富 钛辉石为特征