第2章 火成岩的物质成分

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1、第第 二二 章章 火成岩的物质成分火成岩的物质成分l化学成分化学成分l矿物成分矿物成分l化学成分与矿物共生组合的关系化学成分与矿物共生组合的关系l火成岩形成条件对矿物共生组合的影响火成岩形成条件对矿物共生组合的影响火成岩物质成分研究的意义：火成岩物质成分研究的意义：l是火成岩分类命名的基本依据是火成岩分类命名的基本依据l为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据供重要依据l为研究岩浆形成时的大地构造背景和岩石为研究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圈层的演化提高重要信息1. 主要元素主要元素（Major elements） ： O, S

2、i, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C等，其中等，其中氧的氧的含量最高。含量最高。 常用氧化物的形式表示火成岩的成分常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：，即：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O和和CO2等等13 种，每种氧化物含量一般种，每种氧化物含量一般0.1%，占，占火成岩平均化学成分的火成岩平均化学成分的98%左右。左右。一、火成岩的化学成分类型：类型：主要元素、痕量元素和同位素主要元素、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：火成岩主要造岩氧化

3、物含量的大致范围是： SiO2 3475% 少数可达少数可达 80%Al2O3 1020% 在纯橄榄岩中较低在纯橄榄岩中较低MgO 125%CaO 015% 但某些辉长岩中达但某些辉长岩中达23%Fe2O3+FeO 115% 一一 般般FeOFe2O3Na2O 015% 霞石岩中可达霞石岩中可达19.48%K2O 一一 般般10% 白榴石岩中可达白榴石岩中可达17.94%H2O+( 结结 晶晶 水水) 和和H2O- ( 吸吸 附附 水水) 一一 般般2% ， 个别达个别达10% TiO2 02% 很少超过很少超过5%P2O5 00.5% 很少超过很少超过3%MnO 00.3% 很少超过很少超过

4、2%1. 主要元素：主要元素： 几种主要造岩氧化物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。随着性程度）的标志。随着SiO2含量的变化，其它氧化物呈现规律含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。性的增加或减少。 超基性岩超基性岩 SiO265%一、火成岩的化学成分一、火成岩的化学成分 几种主要造岩氧化物几种主要造岩氧化物（2）Al2O3 ：在火成岩中含量仅次于在火成岩中含量仅次于SiO2，SiO2 、Al2O3 与与 CaO、Na2O、 K2O一起组成长石和副长石类矿物；与一起组成长石和副长石类

5、矿物；与FeO*、MgO、CaO等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。（3） Na2O 和和K2O ：是碱性长石的主要组成部分，当其含量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。较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。a. Al2O3 Na2O +K2O+CaO（分子数比）：铝过饱和岩石（分子数比）：铝过饱和岩石c. Na2O +K2O Al2O3 Na2O +K2O+CaO ：钙碱性岩：钙碱性岩（一）火成岩的化学成分（一）火成岩的化学成分 几种主要造岩氧化物几种主要造岩氧化物（4） FeO*、MgO、MnO与与SiO2 结合形成橄

6、榄结合形成橄榄石、辉石等矿物。石、辉石等矿物。（5） TiO2与与FeO 组成钛铁矿，与组成钛铁矿，与CaO结合生成结合生成榍石，与榍石，与P2O5、CaO结合则形成磷灰石。结合则形成磷灰石。TiO2结结合形成橄榄石、辉石等矿物。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. 痕量元素痕量元素(Trace elements): 含量甚微，含量甚微，usually 90% 浅色岩：浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩，其色率在石称为浅色岩，其色率在030之间。之间。 暗色岩：暗色岩：色率在色率在601

7、00，以暗色矿物占优势的岩石称为，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩暗色岩。如橄榄岩 、辉长岩等。、辉长岩等。1、火成岩中矿物的划分、火成岩中矿物的划分（3）据矿物在岩石中的含量）据矿物在岩石中的含量 a. 主要矿物：主要矿物： 在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定名起决定作用的矿物。名起决定作用的矿物。 如石英、长石是花岗岩的主要矿物。如石英、长石是花岗岩的主要矿物。 b. 次要矿物：次要矿物： 在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩大类的划分和定名，大类的划分和定名， 但对确定岩石种属的进一步划分可起作但

8、对确定岩石种属的进一步划分可起作用矿物。用矿物。 如闪长岩中的石英，含量约如闪长岩中的石英，含量约2，没有石英也叫闪长，没有石英也叫闪长岩；当石英岩；当石英5时，则叫石英闪长岩。时，则叫石英闪长岩。 c. 副矿物：副矿物： 含量很少，常小于含量很少，常小于1，通常不参与岩石分类和，通常不参与岩石分类和命名。命名。 但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍石、褐帘石等。石、褐帘石等。1、火成岩中矿物的划分、火成岩中矿物的划分 （4）据矿物的成

9、因类型）据矿物的成因类型 a. 原生矿物：原生矿物： 岩浆冷凝过程中形成的矿物。岩浆冷凝过程中形成的矿物。 高温矿物高温矿物 低温矿物低温矿物 b. 次生矿物：次生矿物：在岩浆已基本上凝固成固体的岩石后，由于受在岩浆已基本上凝固成固体的岩石后，由于受残余挥发份和岩浆期后流体作用（蚀变、交代、充填）而生成的残余挥发份和岩浆期后流体作用（蚀变、交代、充填）而生成的矿物，常交代原生矿物或充填在矿物的孔隙及晶洞中。其中原生矿物，常交代原生矿物或充填在矿物的孔隙及晶洞中。其中原生矿物常发生以水化或碳酸盐化为主的蚀变作用，矿物常发生以水化或碳酸盐化为主的蚀变作用，生成蚀变矿物生成蚀变矿物 。 c. 它生矿