岩浆岩石学试题及答案4

岩浆岩岩石学4

一、名词解释（每题4分，共20分）

1、超镁铁质岩

2、安山岩

3、辉长结构

4、原生岩浆

5、次火山岩

二、简答题（每题10分，共20分）

1、对比分析说明花岗闪长岩和花岗岩之间的相似点与区别。

2、何谓局部熔融或重熔作用？它们在岩浆起源中的作用如何？

3、何谓岩浆的分异和同化混染作用？玄武岩浆的基本分异模式是什么？

4、说明钙碱性系列岩浆岩的深成相及喷出相的代表性岩石名称及次生变化。

5、如何区别斑状与似斑状结构？

三、论述题（30分）

试述钙碱性系列超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩的化学成分、矿物组合特征及其演化规律。

答案

一、名词解释（每题4分，共20分）

1、超镁铁质岩：超镁铁质岩和超基性岩是完全不同的两个概念。前者是以铁

含量（酸度）命名。超镁铁质镁矿物含量大于90％命名，后者是根据岩石SiO

2

岩绝大多数都是超基性岩，但某些超镁铁质岩如辉石岩、角闪岩等，根据SiO

2含量应归属基性岩，可是它又几乎不含长石，又常与橄榄岩等密切共生，因此常并入超基性岩类中介绍。

2、安山岩：是与闪长岩化学成分相当的喷出岩，致密块状，有时具气孔构造。

具斑状结构或隐晶质结构，斑晶为斜长石(中性斜长石)、辉石、角闪石和黑云母。基质常见交织结构或玻晶交织结构。

3、辉长结构：基性斜长石和辉石的自形程度几乎相等，均呈半自形－它形粒状。

这种结构是辉石和斜长石含量近于共结比时，同时从岩浆中析出的结果，是基性深成相的典型结构。

4、原生岩浆：岩浆起源于上地幔和地壳底层，把直接来自地幔或地壳底层的

岩浆叫原生岩浆。

5、次火山岩：是与火山岩同源的、呈侵入产状的岩石。它与火山岩有“四同”：

同时间但一般较晚；同空间但分布范围较大；同外貌但结晶程度较好；同成分但变化范围及碱度较大。侵入深度一般<3.0km，又可分为：近地表相0～

0.5km；超浅成亚相0.5～1.5km；浅成亚相1.5～3.0km。

评分标准：参照上述标准答案，概念准确，用词恰当，无遗漏内容者，为满分；概念准确，用词恰当，但有遗漏内容者，按漏答内容比例扣分；概念不准确或基本不正确者，不给分。

二、简答题（每题10分，共20分）

1．对比分析说明花岗闪长岩和花岗岩之间的相似点与区别。

含量大于66％，但花岗闪长岩相对花岗岩与花岗闪长岩均属酸性岩类，SiO

2

含量较低，属酸性岩类中相对偏中性的岩石。两种岩石既有于花岗岩而言SiO

2

相似之处，又有明显区别：

花岗岩常为灰白色、肉红色，主要矿物成分是石英、钾长石和酸性斜长石，次要矿物为黑云母、角闪石，辉石少见。副矿物有磷灰石、锆英石、榍石、磁铁矿。花岗岩的最大特征是碱性长石（主要是钾长石）多于斜长石，碱性长石一般在长石总量的9/10－2/3之间，石英含量多在30％左右，暗色矿物含量在5％上下，很少达到10％。

花岗闪长岩主要矿物成分为石英、斜长石、钾长石。斜长石多于钾长石，暗色矿物含量也较高。典型的花岗闪长岩矿物成分为：石英约15%，酸性或中性斜长石大于40%，碱长石小于20%，暗色矿物约15%，暗色矿物以角闪石为主，常含有黑云母，斜长石An含量较多，为酸性－中性斜长石。常见半自形粒状结构、似斑状结构，斜长石常可见环带结构。

2．何谓局部熔融或重熔作用？它们在岩浆起源中的作用如何？

局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念，大致解释如下：和单种矿物比较起来，岩石在熔化时有下列两个特点：第一，是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点；第二，是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间，而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。岩石熔化时之所以出现上述特点，是因为岩石是由多种矿物组成的，不同的矿物其熔点也不相同，在岩石熔化时，

不同矿物的熔化顺序自然不同。一般的情况是：矿物或岩石中SiO

2和K

2

O含量愈

高，即组分愈趋向于“酸性”,愈易熔化，称为易熔组分；反之，矿物或岩石中FeO、MgO、CaO含量愈高，即组分愈趋于“基性”,愈难熔化，称为难熔组分。

所以，岩石开始熔化时产生的熔体中SiO

2、K

2

O、Na

2

O较多，熔体偏于酸性，随

着熔化温度的提高，熔体中铁、镁组分增加而渐趋于基性。根据上述地质观察，人们得出了局部熔融的概念，即在岩石开始熔化至全部熔化的温度区间内，岩石中的易熔组分(酸性组分)先熔化，产生酸性熔体，残留体为较基性的难熔固体物质。随着温度增高，熔体数量增加，其基性成分也逐渐增加；当温度达到或超过岩石全部熔化的温度时，岩石全部熔化，熔体成分和被熔化的原岩成分一致。岩石的局部熔融作用又叫重熔作用或深熔作用。岩石局部熔融基本是按石英—长石—橄榄石的顺序进行。由于地壳深部和上地幔的温度很高，固态地壳物质和上地幔物质同样也会发生局部熔融或重熔作用，一般认为上地幔物质的局部熔融产生橄榄岩浆、玄武岩浆；而地壳深部(底层)岩石的局部熔融作用产生花岗岩浆。

3．何谓岩浆的分异和同化混染作用？玄武岩浆的基本分异模式是什么？

岩浆分异作用是岩浆内部发生的一种演化。岩浆可以通过两种方式发生分异，即熔离作用和结晶分异作用。熔离作用:原来均一的岩浆，随着温度和压力的降低或者由于外来组分的加入，使其分为互不混溶的两种岩浆，即称为岩浆的熔离作用。结晶分异作用矿物的结晶温度有高有低，因此，矿物从岩浆中结晶析出的次序也有先有后。在岩浆冷凝过程中矿物按其结晶温度的高低先后同岩浆发生分离的现象叫结晶分异作用。

同化混染作用由于岩浆温度很高，并且有很强的化学活动能力，因此它可以熔化或溶解与之相接触的围岩或所捕虏的围岩块，从而改变原来岩浆的成分。若岩浆把围岩彻底熔化或溶解，使之同岩浆完全均一，则称同化作用；若熔化或溶解不彻底，不同程度的保留有围岩的痕迹(如斑杂构造等)，则称混染作用。

从玄武岩浆中可以直接冷凝结晶成玄武岩和辉长岩。玄武岩浆通过分异作用也可生成少量的中性岩和酸性岩，但自然界少见，仅是一种实验和理论上的可能性。可是通过玄武岩浆的分异作用产生超基性岩，则有充分的实验、理论和地质根据，例如超基性—基性层状侵入杂岩体就是最好的例证。

要求学生画出玄武岩的基本分异模式图和鲍文反应系列。

4

5．如何区别斑状与似斑状结构？

岩石中所有矿物颗粒可分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的称为基质，其中没有中等大小的颗粒，这点可与不等粒结构相区别。斑状与似斑状结构的区别是：如果基质为隐晶质及玻璃质，则称斑状结构；如果基质为显晶质，则称似斑状结构。斑状结构中斑晶和基质为不同世代的产物，似斑状结构中斑晶和基质基本上为同一世代的产物。

可以列表对比。

评分标准：参照上述标准答案，回答出各题目主要内容，论述较为详细，且无概念错误者，可按优秀标准（>90分）评分；回答出各题目主要内容，无概念错误，但论述不够详细者，可按良好－较好标准（70－90分）评分；有遗漏内容者，按漏答内容占全题比例扣分。仅能答出部分内容者，据其回答内容占全题比例及论述详细程度给分。

三、论述题（30分）

试述钙碱性系列超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩的化学成分、矿物组合特征及其演化规律。

超基性岩

主要代表性岩石为橄榄岩－苦橄岩。

本类岩石的化学成分特点是SiO

2含量很低(<45%)，贫K

2

O和Na

2

O，而富含

FeO和MgO。岩石中铁镁矿物占绝对优势，主要是橄榄石和辉石，其次是角闪石，黑云母则很少出现，不含或很少含斜长石(0～10%)。常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。岩石颜色深，色率大于75%，比重大，常呈块状构造。

超基性侵入岩在地表出露有限，按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。按其主要矿物含量可分为：纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩和角闪岩。

基性岩

主要代表性岩石为辉长岩－玄武岩。

本类岩石的化学成分特点是SiO

2含量低至中等(45～52%),CaO、Al

2

O

3

、FeO、

MgO含量高(尤其前二者)，Na

2O和K

2

O低。岩石主要由辉石和斜长石组成，有时

含橄榄石、角闪石、黑云母、石英、碱性长石。辉石多为单斜辉石(单斜晶系)和紫苏辉石(斜方晶系)，斜长石则为基性斜长石。岩石呈灰黑色或深灰色，颜色一般较深，比重大。

玄武岩成分与辉长岩相当，多呈现黑色、灰黑色、黑绿色，风化后呈暗红色或黑褐色。常为细粒至隐晶结构，也可有玻璃质结构和斑状结构，致密块状，多具气孔和杏仁构造。水下喷发者具枕状构造。柱状节理普遍发育。肉眼观察有时可见到斜长石的细小晶体，辉石则不易鉴别。若出现橄榄石，则多呈较大的斑晶或包裹体。

中性岩

主要代表性岩石为闪长岩－安山岩。

本类岩石化学成分特点是：SiO

2

含量中等(53～66%)；FeO、MgO、CaO较基

性岩明显减少；Na

2O和K

2

O显著增加；Al

2

O

3

在15%左右。主要矿物成分是中性斜

长石和角闪石，辉石和黑云母次之。常见副矿物有磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石等。颜色较浅，色率约30%。全晶质中—细粒半自形粒状结构，块状构造。

典型的闪长岩由中性斜长石(65～75%)和普通角闪石(25～35%)组成，两者比例约2：1，不含碱性长石和石英。中性斜长石除有时可见聚片双晶外，在较大的晶体上有时尚可见到环带状构造。角闪石多呈墨绿色，常呈细柱状。一般本类岩石可含少量石英和碱长石，但石英含量不超过20%，碱长石的含量不超过10%，当闪长岩中出现这两种矿物时，表明它已向酸性侵入岩过渡，若超过上述限量就应划归到酸性侵入岩。

安山岩是与闪长岩成分相当的喷出岩，具斑状结构或隐晶质结构，斑晶为斜长石(中性斜长石)、辉石、角闪石和黑云母。斜长石呈近等轴形的厚板状，有时显环带构造。

酸性岩

主要代表性岩石为花岗岩－流纹岩、花岗闪长岩－英安岩。

本类岩石的化学成分特点是：SiO

2含量高(>65%)，一般是65～78%；Na

2

O和

K 2O的含量高，可达7～8%；钙、铁、镁含量低；Al

2

O

3

仍在15%左右。与化学成

分相应，在矿物成分方面的突出特点是石英大量出现，大于20%；钾长石和酸性斜长石亦多，约占60%左右；暗色矿物很少，一般小于10%。由于本类岩石中石英、长石可达90%以上，故岩石颜色浅，色率低，比重小。岩石多具中—粗粒它形粒状结构，也常见似斑状结构。其副矿物较多，有锆石、榍石、独居石、磷灰石、磁铁矿等。

流纹岩的成分相当于花岗岩，常具流纹构造和斑状结构，斑晶中有透长石、斜长石(更长石)、石英(高温石英)及少量黑云母和角闪石。新鲜岩石中的透长石呈自形晶，长板状，无色透明，石英呈六方双锥或被熔蚀后呈浑圆状；暗色矿物斑晶常出现暗化现象。基质多为隐晶质和玻璃质。

英安岩是相当于花岗闪长岩的喷出岩，斑状结构，斑晶为斜长石、石英和正长石或透长石。斜长石斑晶多于正长石。斜长石有时具环带构造。石英多呈高温六方双锥体，暗色矿物斑晶较少。

要求学生在以上基础上，根据自己的理解，归纳出演化规律。不要求千篇一律，学生可以自由发辉。

评分标准：该题目中超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩、演化规律五部分各占20％；不要求学生的答卷与标准答案完全一一对应（逐句对应），学生可以用自己的语言及组织方式答题，但核心内容必须与标准答案吻合，阅卷时按学生回答的全面程度和详细程度给分。