火成岩的基本特征与分类1-物质成分

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1、第二章火成岩的基本特征与分类一、火成岩的物质成分化学成分矿物成分化学成分与矿物共生组合的关系火成岩形成条件对矿物共生组合的影响一、火成岩的物质成分火成岩物质成分研究的意义：是火成岩分类命名的基本依据为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提高重要信息1.主要元素（Majorelements）：O,Si,Al,Fe,Mg,Ca,Na,K,Ti,P,H,Mn,C等，其中氧的含量最高。常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、F

2、eO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、P2O5、H2O和CO2等13种，每种氧化物含量一般>0.1%，占火成岩平均化学成分的98%左右。（一）火成岩的化学成分类型：主要元素、痕量元素和同位素※火成岩主要造岩氧化物含量的大致范围是：SiO234～75%少数可达80%Al2O310～20%在纯橄榄岩中较低MgO1～25%CaO0～15%但某些辉长岩中达23%Fe2O3+FeO1～15%一般FeO>Fe2O3Na2O0～15%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

3、)和H2O-(吸附水)一般<2%，个别达10%TiO20～2%很少超过5%P2O50～0.5%很少超过3%MnO0～0.3%很少超过2%1.主要元素：几种主要造岩氧化物（1）SiO2：是最重要的成分，含量高，是岩石酸性程度（基性程度）的标志。随着SiO2含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。超基性岩SiO2<45%基性岩SiO2=45～52%中性岩SiO2=52～63%酸性岩SiO2>63%（一）火成岩的化学成分火成岩化学成分变化规律几种主要造岩氧化物（2）Al2O3：在火成岩中含量仅次于SiO2，SiO

4、2、Al2O3与CaO、Na2O、K2O一起组成长石和副长石类矿物；与FeO*、MgO、CaO等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。（3）Na2O和K2O：是碱性长石的主要组成部分，当其含量较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。a.Al2O3Na2O+K2O+CaO（分子数比）：铝过饱和岩石c.Na2O+K2O

5、、辉石等矿物。（5）TiO2与FeO组成钛铁矿，与CaO结合生成榍石，与P2O5、CaO结合则形成磷灰石。TiO2结合形成橄榄石、辉石等矿物。（一）火成岩的化学成分（一）火成岩的化学成分2.痕量元素(Traceelements):含量甚微，usually<0.1%。一般不以独立的矿物相出现。主要以类质同像形式替代矿物中的主要元素，其次是保存在快速固结和冷凝的火山玻璃或气-液包裹体中，第三是吸附在矿物表面或以杂质的形式存在于矿物矿物晶体缺陷的间隙中。Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Zn、Rb、Sr

6、、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、SnLa、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y※痕量元素的对研究岩浆的起源、演化、岩石系列划分和岩石形成机理等方面将提供重要信息和证据。（一）火成岩的化学成分3.同位素(Isotope)：（1）稳定同位素：炭、氢、氧、硫研究意义：主要用来获得岩浆源区的信息（2）放射性同位素：火成岩研究中具有重要意义的放射性同位素主要有K-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb、Th-Pb、Re-Os和Hf。研究意义：主要以此确

7、定火成岩的形成年龄和岩浆源区及岩浆演化的示踪。●火成岩中的矿物组成能够反映岩石的化学成分，也是岩石分类命名的主要依据，还是判断岩石生成条件的重要标志。●组成岩石的矿物统称造岩矿物，火成岩中常见的矿物只有20多种，它们被称为主要造岩矿物。●火成岩中最主要的造岩矿物是：橄榄石类、辉石类、角闪石类、云母类、碱性长石类、斜长石类、副长石类和石英类，等等。（二）火成岩的矿物成分橄榄石(Fe,Mg)2SiO4SiO239%MgO40%斜方辉石(Fe,Mg)2Si2O6SiO254%普通辉石(CaNaK)…Al(AlSi)2O

8、6SiO248%角闪石CaNaK…(Al4O11)2(OH…)SiO239%黑云母KAl…(AlSiO3O10)(OH…)SiO239%K2O10%石英SiO2SiO2100%钾长石KAlSi3O8SiO271%K2O8%斜长石NaAlSi3/CaAl2Si2O8SiO268-50%霞石NaAlSiO4SiO240%Na2O16%例钾长石SiO2%的计算K2O·Al2O3