岩浆岩(火成岩)－总论
1、火成岩(igneous rocks)
火成岩：高温熔融的岩浆在地下或喷出地表后冷凝而成的岩石。如花岗岩、玄武岩、橄
榄岩。
在地壳组成中火成岩占66%(体积), 而变质岩占20%；变质岩和沉积岩最终都是来自火成岩。可见火成岩之重要。 2 、岩浆(magma)及其性质
岩浆：源于地壳深部或上地幔的一种炽热的，粘度较大的硅酸盐或碳酸盐(很少)熔融体。 (1) 化学成分:
a、主要元素(major elements)：对碳酸盐岩浆而言, 以CaO和CO2为主；对硅酸盐岩浆而
言， SiO2为主，其次有Al2O3，FeO，CaO， MgO， Na2O，K2O 等，为主要元素， 占95%以上。
b、挥发分(volatile)：占几％的分量，包括H2O、 CO2、 F、Cl、 B、SO3 等。其含量取决
于温压条件，温度愈低、压力愈高，则挥发份的溶解度愈高。因此，深成岩富挥发分而喷出岩贫挥发分。
c、微量元素(trace elements)：包括稀土元素(REE)和同位素(isotopes)，总量不足1％，但对研究岩浆成因最重要。微量元素包括Rb、 Sr、Ba、Cs等LIL (large ion lithophile elements—即大离子侵蚀元素), 及REE、 Th、U、Ce、 Pb、Zr、 Hf, Ti、Nb、 Ta等高场强元素(HFS, high field strength elements)， 同位素有K-Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, Lu-Hf, Re-Os、U-Th-Pb等放射性同位素及O、S等稳定同位素。现代分析技术的发展使微量元素和同位素地球化学研究成为可能。 (2) 温度:由基性熔岩到酸性熔岩温度降低，从1225C降到730C，温度及成分（特别是
SiO2 ） 含量有关。温度的获得：
a. 直接测量(光学测温器，热电偶测温器)， b. 高温高压实验，
c. 热力学温压计计算。
(3) 粘度 （viscosity）: 取决于多种因素：
a. 岩浆的酸度(SiO2含量)，越酸性则粘度越大； b. 岩浆的温度，越高温则粘度越低；
c. 岩浆中的挥发分可促进(SiO4)聚合体分解，降低粘度；
注：岩浆愈基性、温度愈高、含挥发份愈多，粘度愈小；
岩浆愈酸性、温度愈低、含挥发份愈少，粘度愈大。 d. 岩浆中包含的晶屑和岩屑数量，所谓“晶粥”。 (4) 密度(density)：
通常含铁镁矿物比例越高则密度越高(超镁铁岩)，而硅铝矿物的密度则比较低(花
岗岩)。板块俯冲消减－主动及被动；下地壳和岩石圈地幔由于硅铝质岩浆的抽取－拆沉(delamination)回到地幔。
3、岩浆岩的矿物组成及及化学成分的关系：
主要有：橄榄石（Ol）、 辉石（Py）、角闪石（Hb）、黑云母（Bi）、长石（Pl/Kfs）、似长石（Ne et al）和石英（Q）， 有的有玻璃质。岩石通常由以上一种或几种矿物组成。如：橄榄岩(科马提岩)－Ol为主兼有Py；辉长岩(玄武岩)－Pl和Py近等，并有少量Bi, Hb；花岗闪长岩/闪长岩(英安岩/安山岩)-Pl为主，另有Q, Kfs, Bi, Hb; 花岗岩(流汶岩)－Pl, Kfs, Q近等。还有正长岩(粗面岩)，霞石正长岩(响岩)等。矿物种类含量不同，组成超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩及碱性岩等。 A 矿物的分类：
(1) 据矿物的成分和颜色：
a、铁镁矿物（暗色矿物）：富含Fe, Mg, Ti, Cr（类质同相），颜色比较深，如Ol，
Py，Hb，Bi，Gt等；由超基性岩-基性岩-中性岩-酸性岩铁镁矿物含量减少并且种类变化。
b、硅铝矿物（浅色矿物）：富含K、Na、Ca的硅酸盐矿物及石英等，包括碱性长石、斜
长石、石英、似长石、白云母等。
中酸性岩中浅色矿物为主，中基性、基性、超基性岩石中暗色矿物为主 (2) 据矿物在岩石中的含量：
a、主要矿物： 对火成岩的大类及定名起决定作用，如橄榄岩－橄榄石；辉长岩－辉
石、斜长石；花岗岩，正长岩；
b、次要矿物：含量比较少，对火成岩的大类及定名不起决定作用，但对岩石进一步划分
定名有用，如紫苏花岗岩，钠闪石花岗岩。
c、副矿物： 含量甚微，通常不参及定名，只有在特定情况下(对岩石成因和成矿)才参
及定名，如独居石花岗岩(富含REE)。常见副矿物：锆石(zircon)、磷灰石（apatite）、 榍石(sphene)、独居石 (monazite)、钛铁矿(ilmenite)、磁铁矿(magnetite)、金红石(rutile)、尖晶石(spinel)等。 (3) 据矿物成因：
a、原生矿物： 略
b、次生矿物： 蚀变矿物如橄榄石在低温和氧化条件下变为伊丁石，富钙斜长石变为绿
帘石和黝帘石，富钠斜长石变为绢云母和高岭石。 B 矿物成分及化学成分的关系：
矿物成分及化学成分及结晶环境密切相关。化学成分是第一控制，决定了
火成岩的基本矿物组成，而结晶环境则决定了矿物的大小、数量、颗粒之间的相互关系等。 a、SiO2：是火成岩分类的最重要的依据，SiO2多则出现富SiO2 的浅色矿物如石英和长石，
石英出现是岩浆SiO2过饱和的标志（SiO2游离）；SiO2含量低的岩石则以暗色矿物为主，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等，或含较多的似长石。 b、Na2O+K2O：二者的总量(全碱)基本上决定了长石的种类和含量（斜长石及碱性长石的相
对含量）；而Na2O及K2O的相对含量决定了碱性长石中钾质长石（透长石、正长石和微斜长石）和钠质长石（歪长石、钠质斜长石）的相对多少。霓石、钠闪石、霞石富钠，而黑云母、角闪石、白榴石富钾。
c、CaO：决定一些富Ca矿物的多少，如钙质斜长石、富钙辉石(透辉石、普通辉石)、普
通角闪石和绿帘石。
d、MgO：决定一些富Mg矿物的多少，如橄榄石、辉石、普通角闪石和黑云母 e、Al2O3：及长石、石榴石、堇青石、白云母等关系密切。 C．主要造岩矿物的成岩意义： (1)橄榄石 olivine (Ol)
a. 化学成分：(Mg、Fe)2(SiO4) 。Fo（镁橄榄石）和Fa（铁橄榄石）混溶组成，含Ni, Cr （含量可指示岩浆是不是地幔原始岩浆）。岛状结构，比重大。 b. 超镁铁岩的主要组分(橄榄岩，二辉橄榄岩)，基性岩中可有少许(橄榄玄武岩)
c. 橄榄石形成于地幔条件，镁橄榄石比铁橄榄石形成于更高的温度，及游离SiO2(石英)不共生，因此成为SiO2不饱和岩浆的标志(Fo有时被顽火辉石－Si可饱和－包围，是不平衡结构)。Mg2SiO4+SiO2=Mg2(Si2O6) (顽火辉石)。Fa有时可及少量石英共生。 d. 橄榄石有时在喷出岩中有环带结构(核Fo)，但远不如斜长石明显。橄榄石在中温非氧化条件下蚀变成绿色矿物：绿泥石＋含蒙脱石层的混层矿物的组合；橄榄石在低温氧化条件下蚀变成红色矿物伊丁石(针铁矿为主的含蒙脱石层的混层矿物的集合体)。 (2)辉石 pyroxene (Py, Opx-Cpx)：链状结构，柱状。
a. 分为斜方辉石和单斜辉石
b. 斜方辉石：（Mg，Fes）2(Si2O6), 贫Ca。 分布于钙碱性岩中，及碱性岩无关。是由
顽火辉 石—铁辉石构成的连续类质同象系列根据顽火辉石（En）的百分比含量又可分为：
顽火辉石：En>90%； 古铜辉石：En=70－90％； 紫苏辉石：En=50－70％； 铁紫苏辉石：En=30－50％； 尤来石：En=10－30％； 斜方铁辉石：En<10%；
斜方辉石可蚀变成蛇纹石(特别是富Mg的斜方辉石)及磁铁矿等。
c. 单斜辉石：
透 辉 石：CaMg(Si2O6), 产于基性、中性、碱性岩浆岩及火成碳酸岩，色浅。由于
富Mg，可蚀变成蛇纹石、绿泥石、滑石和透闪石。富Ga
普通辉石：成分复杂(Fe Mg Ca Ti), 基性岩中最常见，色深；如特别富Ti，叫钛
普通辉石，是碱性基性岩的特征矿物。富Ga
霓 石：NaFe(Si2O6), 碱性岩的指示矿物，绿色－黑色，及钠闪石共生。 易变辉石：贫钙的单斜辉石，在高温和快速冷凝条件下才稳定，因此常见于基性和
中性火山岩的基质中，是火山岩的特征矿物；如缓慢冷凝则易变成斜方辉石并析出多余的Ca而生成透辉石或普通辉石的出溶叶片(幻灯)，故名“易变辉石”。
（注：出溶叶片并非全是易变辉石转变的结果，斜方辉石中的顽火辉石亦可以如此。）
岩浆岩石学和岩石学整理版
