第二章岩浆岩的物质成分ppt课件.ppt

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1、第 二 章 岩 浆 岩 的 物 质 成 分 化 学 成 分 矿 物 成 分 共 生 组 合 与 化 学 成 分 的 关 系,一、 岩 浆 岩 的 化 学 成 分 1. 造 岩 元 素： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti 等， 其 总 和 约 占 岩 浆 岩 总 重 量 的 99.25% 氧 的 含 量 最 高, 占 岩 浆 岩 重 量 的46.59%, 占 体 积 的 94.2% 2. 次 要 元 素：P, H, Mn, B 等,3. 以 氧 化 物 表 示: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, K2O, Na2O 和 H2O

2、等9 种 最 重 要, 占 岩 浆 岩 平 均 化 学 成 分 的98% 左 右. SiO2 3475% 少 数 可 达 80% Al2O3 1020% 在 纯 橄 榄 岩 中 较 低 MgO 125% CaO 015% 但 某 些 辉 长 岩 中 达23% Fe2O3+FeO 0.515% 一 般FeOFe2O3 Na2O 015% 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) 和H2O- ( 吸 附 水) 一 般2% 个 别 达10% TiO2 02% 很 少 超 过 5% P2O5 00.5% 很 少 超 过

3、3% MnO 00.3% 很 少 超 过 2%,4. SiO2 是 最 重 要 的 成 分。 是 岩 石 酸 性 程 度 （ 基 性 程 度） 的 标 志。 超 基 性 岩 SiO266%,5. 岩 浆 岩 化 学 成 分 变 化 规 律,6. 微 量 元 素 岩 浆 中 存 在 大 量 微 量 元 素： Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U 等 微 量 元 素 丰 度 及 其 比 值（ 如 K/Rb、K/Ba、Rb/Sr、Nb/Ta、Th/U 等， 对 探 讨 岩 石 成 因 和 岩 浆 演 化 有 重 要 意 义。,7. 同 位 素

4、 及 其 比 值 Sr87/Sr86, Pb206/Pb204, Pb207/Pb204, O18/O16, S34/S32 等 同 位 素 丰 度 及 其 比 值 对 于 探 讨 岩 浆 起 源 及 其 演 化 具 有 重 要 意 义.,二 . 岩 浆 岩 的 矿 物 成 分 岩 浆 岩 的 矿 物 成 分, 对 于 了 解 岩 石 的 化 学 成 分、 生 成 条 件， 以 及 岩 石 成 因 都 有 重 大 意 义。 同 时， 它 也 是 岩 浆 岩 分 类 和 鉴 别 的 主 要 依 据。 组 成 岩 浆 岩 的 矿 物， 常 见 的 不 过20 几 种， 这 些 构 成 岩 石 的

5、矿 物 统 称 为 造 岩 矿 物。,（ 一）、 硅 铝 矿 物 和 铁 镁 矿 物 1. 硅 铝 矿 物 ：SiO2 和Al2O3 含 量 较 高， 不 含 铁 镁。 如 石 英、 长 石 类 及 似 长 石 类。 这 些 矿 物 颜 色 均 较 浅， 所 以 又 叫 浅 色 矿 物。 2. 铁 镁 矿 物：FeO 与MgO 含 量 较 高，SiO2 含 量 较 低。 如 橄 榄 石、 辉 石 类、 角 闪 石 类 和 黑 云 母 类。 这 些 矿 物 颜 色 一 般 较 深， 所 以 又 叫 暗 色 矿 物。 3. 色 率： 岩 浆 岩 中 暗 色 矿 物 的 百 分 含 量 称 为 色

6、率。 4. 浅 色 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030 之 间。 5. 暗 色 岩： 色 率 在60100， 以 暗 色 矿 物 占 优 势 的 岩 石 称 为 暗 色 岩。 如 橄 榄 岩、 辉 长 岩 等。 6. 根 据 色 率 :可 以 粗 略 判 断 岩 石 的 成 分 和 酸 性 程 度。,（ 二）、 主要矿物、 次要矿物、 副矿物 1. 主 要 矿 物： 在 岩 石 中 含 量 众 多， 对 于 确 定 岩 石 名 称 是 不 可 缺 少 的， 在 分 类 命 名 上 起 主 要 作

7、 用。 如 石 英、 钾 长 石 是 花 岗 岩 的 主 要 矿 物。 2. 次 要 矿 物： 在 岩 石 中 含 量 次 于 主 要 矿 物， 对 于 划 分 岩 石 大 类 不 起 主 要 作 用， 但 对 确 定 岩 石 种 属 起 一 定 作 用 的 那 些 矿 物。 如 闪 长 岩 中 的 石 英， 含 量 约2， 没 有 石 英 也 叫 闪 长 岩； 当 石 英5 时， 则 叫 石 英 闪 长 岩。 3. 副 矿 物： 含 量 很 少， 常 小 于1， 个 别 情 况 可 达 5， 在 一 般 的 分 类 命 名 中 均 不 起 作 用。 但 它 们 对 于 了 解 一 个 岩 体

8、 的 形 成 条 件， 对 比 不 同 岩 体， 确 定 岩 体 时 代 以 及 研 究 稀 散 元 素 有 重 要 意 义。,（ 三）、 岩 浆 岩 矿 物 的 成 因 类 型 按 矿 物 形 成 阶 段 及 形 成 时 的 物 理 化 学 条 件 划 分 1. 原 生 岩 浆 矿 物： 岩 浆 冷 凝 过 程 中 形 成 的 矿 物。 按 成 因 特 点 又 可 分 为 以 下 三 类： 正 常 矿 物： 直 接 从 岩 浆 中 结 晶 出 来 而 且 在 岩 石 形 成 过 程 中 稳 定 的 矿 物。 残 余 矿 物 和 反 应 矿 物： 矿 物 从 岩 浆 中 析 出 后， 因 温

9、度、 压 力、 成 分 等 发 生 变 化， 使 这 些 矿 物 受 到 部 分 溶 蚀、 反 应 或 分 解。 其 中 尚 未 遭 受 变 化 的 残 余 部 分 叫 残 余 矿 物； 已 经 受 反 应、 分 解 而 形 成 的 新 矿 物 称 反 应 矿 物。 如 橄 榄 石 的 辉 石 反 应 边。, 2. 成 岩 矿 物： 在 岩 浆 完 全 结 晶 后， 由 于 外 界 物 理 化 学 条 件 的 变 化（ 主 要 是 温 度 和 压 力 的 降 低， 使 原 生 岩 浆 矿 物 发 生 转 变 而 新 形 成 的 矿 物 叫 成 岩 矿 物。 如 透 长 石 正 长 石。 3.

10、岩 浆 期 后 矿 物： 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 溶 液 作 用 而 生 成 岩 浆 期 后 矿 物。 它 们 往 往 交 代 原 生 矿 物 或 充 填 在 矿 物 的 孔 隙 及 晶 洞 中。 4. 它 生 矿 物： 它 们 是 由 于 岩 浆 同 化 了 围 岩 和 捕 虏 体 所 引 起 的。 这 类 矿 物 的 形 成 反 映 了 岩 浆 中 外 来 组 分 的 参 与。 如 富 铝 矿 物 红 柱 石、 堇 青 石、 矽 线 石 就 是 岩 浆 同 化 了 富 铝 围 岩 的 产 物。 5

11、. 外 生 矿 物： 岩 浆 受 外 营 力， 如 地 表 风 化 形 成 的 矿 物， 也 称 表 生 矿 物。 如 绢 云 母、 高 岭 石。 岩 浆 期 后 矿 物， 尤 其 是 一 些 自 变 质 矿 物 常 常 与 外 生 矿 物 难 以 区 别， 镜 下 无 法 区 分 时， 统 称 为 次 生 矿 物。,（ 四）、 矿物共生组合规律及其与化学成分的关系 1. SiO2 含 量 对 矿 物 共 生 组 合 的 影 响 石 英 游 离 的SiO2 结 晶 产 物 岩 浆 中SiO2 过 饱 和 指 示 矿 物 镁 橄 榄 石 岩 浆 中SiO2 不 足（ 不 饱 和） 指 示 矿 物

12、 岩 浆岩 中 石 英 与 镁 橄 榄 石 不 共 生 Mg2SiO4 + SiO2 MgSiO3(1557) 镁 橄 榄 石 液 相 顽 火 辉 石,霞 石、 白 榴 石 等 似 长 石 类 矿 物 与 石 英 不 共 生 NaAlSiO4 + 2SiO2 NaAlSi3O8 霞 石 液 相 钠 长 石 KAlSiO4 + 2SiO2 KAlSi3O8 白 榴 石 液 相 正 长 石 饱 和 矿 物： 岩 浆 中 可 以 与 石 英 共 生 的 矿 物。 不 饱 和 矿 物： 岩 浆 中 不 能 与 石 英 共 生 的 矿 物。 过 饱 和 岩 石 饱 和 岩 石 不 饱 和 岩 石,六 种

13、 典 型 的 岩 浆 岩 矿 物 共 生 组 合 （1） 橄 榄 石 辉 石 组 合: 相 当 于 超 基 性 岩, 钙、 铁、 镁 多 而 硅 少， 且 贫 碱， 出 现 大 量 镁 铁 矿 物（ 橄 榄 石 辉 石 等）， 不 出 现 石 英 和 长 石。 （2） 基 性 斜 长 石 辉 石 组 合： 相 当 于 基 性 岩， 铝 和 钙 较 多， 铁、 镁 和 硅 均 较 充 分， 主 要 形 成 基 性 斜 长 石 和 辉 石， 二 者 近 于1：1， 不 出 现 石 英。 （3） 中 性 斜 长 石 角 闪 石 组 合： 相 当 于 中 性 岩， 钠、 钾 略 有 增 加， 铝、 硅

14、 、钙、 铁 、镁 均 较 充 分， 主 要 形 成 中 性 斜 长 石 、 角 闪 石、 黑 云 母， 可 能 出 现 少 量 石 英 和 钾 长 石， 浅 色 矿 物： 暗 色 矿 物2：1。 （4） 石 英 钾 长 石 酸 性 斜 长 石 组 合： 相 当 于 酸 性 岩， 钠、 钾、 硅 含 量 高， 铁、 镁、 钙 低， 石 英、 钾 长 石、 酸 性 斜 长 石 等 浅 色 矿 物 为 主。 （5） 钾 长 石 黑 云 母 角 闪 石 组 合： 其SiO2 相 当 于 中 性 岩， 钠、 钾 高 而 铁 、镁 低， 大 量 出 现 钾 长 石。 （6） 霞 石 钾 长 石 组 合：

15、 其SiO2 接 近于基性 岩（ 平 均53.36， 钠、 钾 含 量 很 高， 出 现 霞 石， 因 钠 过 多， 故 常 出 现 碱 性 暗 色 矿 物。,2. 碱 质 含 量 对 矿 物 共 生 组 合 的 影 响 在 岩 浆 岩 中， 碱 质 含 量 一 般 随SiO2 含 量 的 增 加 而 增 加， 但 在SiO2 含 量 相 同 的 岩 石 中， 有 些 岩 石K2O+Na2O 含 量 偏 高， 就 会 形 成 富 含 碱 质 的 岩 石。 通 常 根 据 岩 石 中SiO2 及 K2O+Na2O 含 量 以 及 里 特 曼 指 数， 可 将 岩 石 划 分 为： 钙 碱 性 系 列: （9） 里 特 曼 指 数： 也 称 组 合 指 数， 是 用 以 反 应 岩 浆 岩 组 合 及 岩 浆 岩 岩 石 碱 性 特 征 的 参 数， 由 里 特 曼1957 年 提 出。 其 表 达 式 为 （K2O+Na2O)2/(SiO2-43), 其 中K2O、Na2O、 SiO2 均 为 氧 化 物 重 量 百 分 数。,