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矿物岩石学之岩石学概述及岩浆岩介绍
更新时间:2021-04-10 17:51
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岩石学概述

岩石就是天然产出的,由一种或多种矿物或火山玻璃、生物遗骸、胶体组成的的,具有一定结构构造的矿物集合体,少数岩石可由玻璃或胶体或生物遗骸组成,是地质作用的产物。岩石构成了地球的岩石圈,也就是整个地壳和地幔的固态部分。

岩石的类型是多种多样的,归纳起来可以将它们分为三大类:

(1) 岩浆岩:又称火成岩,是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆,在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。或者简单地说,由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。

(2) 沉积岩:是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等,在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。如砂岩、灰岩。

(3) 变质岩:由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。如大理岩、片麻岩等

三大岩类可以相互转化(图4 -2),岩浆岩、变质岩经风化、搬运、沉积、成岩作用,可形成沉积岩;岩浆岩、沉积岩经变质作用(重结晶、交代、碎裂等),可转变为变质岩;而沉积岩、变质岩经重熔作用可形成岩浆,冷凝为岩浆岩。

岩浆岩

岩浆岩又称火成岩,是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石,有明显的矿物晶体颗粒或气孑乚,约占地壳总体积的65%,总质量的95%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、黏稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。

(一)岩浆

岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程,称为岩浆作用。岩浆作用主要有两种方式:喷出作用和侵入作用。黏度也是岩浆很重要的性质之一,它代表着岩浆流动的状态和程度。岩浆中Si02的含量对黏度影响最大,其次是Al203CrZ03,它们的含量增高,岩浆黏度会明显增大(图4 -3)。酸性岩中Si02Al2 03的含量很高,因此,黏度也最大;溶解在岩浆中的挥发分可以降低岩浆的黏度、降低矿物的熔点,使岩浆容易流动,结晶时间延长;此外,岩浆的温度高,黏度相应变小;岩浆承受的压力加大,岩浆的黏度也增大。

(二》岩浆岩的分类

在划分岩浆岩类型时,岩石化学成分中的酸度和碱度是主要考虑因素之一。岩石的酸度,是指岩石中Si0:的含量。通常,Si02含量高时,酸度也高;Si0,含量低时,酸度也低。而岩石酸度低时,说明它的基性程度比较高。根据Si02含量,将岩浆岩划分为四大类。

1超基性岩类

在四大岩浆岩类中,超基性岩类在地表分布很少,是四大岩浆岩类中最小的一个分支,仅占岩浆岩总面积的0.4%基性岩体的规模也不大,常形成外观呈透镜状、扁豆状的岩体,它们好像一串大小不同的珠子一样沿着一定方向延伸,断断续续排列,有时可以追索上千千米。超基性岩颜色比较深,大部分都是深灰色、墨绿色,密度也很大,一般都在3.0/cm3以上,因此很坚硬,常具致密块状构造。它的化学成分特征是酸度最低,Si02含量小于45%;碱度也很低,一般情况下K20+ NaO不足1%;但铁、镁含量高,通常Fe0+Fe20,在8% -16%之间,Mgo含量范围较宽,在12% - 46%之间。超基性岩基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石和辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。这类岩石最常见的侵人岩是橄榄岩,喷出岩是苦橄岩。

2.基性岩类

基性岩类颜色比超基性岩类浅,密度也稍低,一般为3 g/cm3。侵入岩很致密,喷出

岩常具有气孔状和杏仁状构造。其化学成分的特征是Si0245% - 52%Al2 03可达

15%Ca0可达10%;而铁镁含量各占6%左右。在矿物成分上,铁镁矿物约占40%,而且以辉石为主,其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。

这类岩石的侵入岩代表是辉长岩,分布较少;而喷出岩的代表为玄武岩,却有大面积分布。虽然玄武岩构成的火山和台地在陆地上比较多见,但是和海洋底部玄武岩的分布情况相比,就逊色得多,因为海洋底部几乎全部由玄武岩形成。

辉长岩的成分和玄武岩很相近,但是结构差别较大。辉长岩形成于地下深处,斜长石和辉石同时结晶,因此,矿物颗粒形态发育比较完整。玄武岩一般由斑晶和基质两部分组成,斑晶主要是斜长石、辉石、橄榄石,基质是岩浆喷发时来不及结晶的玻璃质或者是只有在显微镜下才能看出的隐晶质。

3.中性岩类

中性岩类岩石颜色较浅,多呈浅灰色,密度比基性岩类要小。化学成分特征是Si02

含量为52% - 65%,铁、镁、钙比基性岩低,Alo:含量16% -17%,比基性岩略高,而NaO+K0可达5%,比基性岩明显增多。

中性岩类是基性岩类和酸性岩类的过渡类型。侵人岩的代表性岩石是闪长岩,喷出岩的代表性岩石是安山岩。闪长岩既可以向基性岩辉长岩过渡,也可以向酸性岩花岗岩过渡。同样,喷出岩之间也关系密切,安山岩和玄武岩、流纹岩也常常共生在一起。

4.酸性岩类

酸性岩类中以人们熟悉的花岗岩类出露最多,是大陆壳中分布最广的一类深成岩,常形成巨大的岩体。喷出岩的代表岩石是流纹岩和英安岩。这类岩石的Si02含量最高,一般超过66%Ko+Na20平均在6% -8%之间,铁、钙含量不高。

矿物成分的特点是浅色矿物大量出现,主要是石英、碱性长石和酸性斜长石。暗色矿物含量很低,只占10%左右。

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