巖漿巖巖石學(xué)ppt課件

1、1巖漿巖巖石學(xué)巖漿巖巖石學(xué)2005年年4月月2第第 二二 章章 巖巖 漿漿 巖巖 的的 物物 質(zhì)質(zhì) 成成 分分 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分 礦礦 物物 成成 分分 共共 生生 組組 合合 與與 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分 的的 關(guān)關(guān) 系系3一、一、 巖巖 漿漿 巖巖 的的 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分1. 造造 巖巖 元元 素：素： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti 等，等， 其其 總總 和和 約約 占占 巖巖 漿漿 巖巖 總總 重重 量量 的的 99.25% 氧氧 的的 含含 量量 最最 高高, , 占占 巖巖 漿漿 巖巖 重重 量量 的的46.59%, 46.59%, 占

2、占 體體 積積 的的 94.2% 94.2%2. 次次 要要 元元 素：素：P, H, Mn, B 等等 43. 以以 氧氧 化化 物物 表表 示示: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, K2O, Na2O 和和 H2O 等等9 種種 最最 重重 要要, 占占 巖巖 漿漿 巖巖 平平 均均 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分 的的98% 左左 右右.SiO2 3475% 少少 數(shù)數(shù) 可可 達達 80%Al2O3 1020% 在在 純純 橄橄 欖欖 巖巖 中中 較較 低低MgO 125%CaO 015% 但但 某某 些些 輝輝 長長 巖巖 中中 達達23%Fe2O3+FeO

3、 0.515% 一一 般般FeOFe2O3Na2O 015% 霞霞 石石 巖巖 中中 可可 達達19.48%K2O 一一 般般10% 白白 榴榴 石石 巖巖 中中 可可 達達17.94%H2O+( 結(jié)結(jié) 晶晶 水水) 和和H2O- ( 吸吸 附附 水水) 一一 般般2% 個個 別別 達達10% TiO2 02% 很很 少少 超超 過過 5%P2O5 00.5% 很很 少少 超超 過過 3%MnO 00.3% 很很 少少 超超 過過 2%54. SiO2 是是 最最 重重 要要 的的 成成 分。分。 是是 巖巖 石石 酸酸 性性 程程 度度（ 基基 性性 程程 度）度） 的的 標(biāo)標(biāo) 志。志。 超

4、超 基基 性性 巖巖 SiO266%65. 巖巖 漿漿 巖巖 化化 學(xué)學(xué) 成成 分分 變變 化化 規(guī)規(guī) 律律76. 微微 量量 元元 素素巖巖 漿漿 中中 存存 在在 大大 量量 微微 量量 元元 素：素：Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U 等等 微微 量量 元元 素素 豐豐 度度 及及 其其 比比 值（值（ 如如 K/Rb、K/Ba、Rb/Sr、Nb/Ta、Th/U 等，等， 對對 探探 討討 巖巖 石石 成成 因因 和和 巖巖 漿漿 演演 化化 有有 重重 要要 意意 義。義。87. 同同 位位 素素 及及 其其 比比 值值 Sr

5、87/Sr86, Pb206/Pb204, Pb207/Pb204, O18/O16, S34/S32 等等 同同 位位 素素 豐豐 度度 及及 其其 比比 值值 對對 于于 探探 討討 巖巖 漿漿 起起 源源 及及 其其 演演 化化 具具 有有 重重 要要 意意 義義. 9二二 . . 巖巖 漿漿 巖巖 的的 礦礦 物物 成成 分分 巖巖 漿漿 巖巖 的的 礦礦 物物 成成 分分, 對對 于于 了了 解解 巖巖 石石 的的 化化 學(xué)學(xué) 成成 分、分、 生生 成成 條條 件，件， 以以 及及 巖巖 石石 成成 因因 都都 有有 重重 大大 意意 義。義。 同同 時，時， 它它 也也 是是 巖巖

6、 漿漿 巖巖 分分 類類 和和 鑒鑒 別別 的的 主主 要要 依依 據(jù)。據(jù)。 組組 成成 巖巖 漿漿 巖巖 的的 礦礦 物，物， 常常 見見 的的 不不 過過20 幾幾 種，種， 這這 些些 構(gòu)構(gòu) 成成 巖巖 石石 的的 礦礦 物物 統(tǒng)統(tǒng) 稱稱 為為 造造 巖巖 礦礦 物。物。10（ 一）、一）、 硅硅 鋁鋁 礦礦 物物 和和 鐵鐵 鎂鎂 礦礦 物物 1. 硅硅 鋁鋁 礦礦 物物 ：SiO2 和和Al2O3 含含 量量 較較 高，高， 不不 含含 鐵鐵 鎂。鎂。 如如 石石 英、英、 長長 石石 類類 及及 似似 長長 石石 類。類。 這這 些些 礦礦 物物 顏顏 色色 均均 較較 淺，淺，

7、所所 以以 又又 叫叫 淺淺 色色 礦礦 物。物。 2. 鐵鐵 鎂鎂 礦礦 物：物：FeO 與與MgO 含含 量量 較較 高，高，SiO2 含含 量量 較較 低。低。 如如 橄橄 欖欖 石、石、 輝輝 石石 類、類、 角角 閃閃 石石 類類 和和 黑黑 云云 母母 類。類。 這這 些些 礦礦 物物 顏顏 色色 一一 般般 較較 深，深， 所所 以以 又又 叫叫 暗暗 色色 礦礦 物。物。 3. 色色 率：率： 巖巖 漿漿 巖巖 中中 暗暗 色色 礦礦 物物 的的 百百 分分 含含 量量 稱稱 為為 色色 率。率。 4. 淺淺 色色 巖：巖： 習(xí)習(xí) 慣慣 上上 把把 花花 崗崗 巖、巖、 正正

8、長長 巖巖 等等 淺淺 色色 礦礦 物物 占占 優(yōu)優(yōu) 勢勢 的的 巖巖 石石 稱稱 為為 淺淺 色色 巖。巖。 其其 色色 率率 在在030 之之 間。間。 5. 暗暗 色色 巖：巖： 色色 率率 在在60100， 以以 暗暗 色色 礦礦 物物 占占 優(yōu)優(yōu) 勢勢 的的 巖巖 石石 稱稱 為為 暗暗 色色 巖。巖。 如如 橄橄 欖欖 巖、巖、 輝輝 長長 巖巖 等。等。 6. 根根 據(jù)據(jù) 色色 率率 :可可 以以 粗粗 略略 判判 斷斷 巖巖 石石 的的 成成 分分 和和 酸酸 性性 程程 度。度。11（ 二）、二）、 主要礦物、主要礦物、 次要礦物、次要礦物、 副礦物副礦物 1. 主主 要要

9、礦礦 物：物： 在在 巖巖 石石 中中 含含 量量 眾眾 多，多， 對對 于于 確確 定定 巖巖 石石 名名 稱稱 是是 不不 可可 缺缺 少少 的，的， 在在 分分 類類 命命 名名 上上 起起 主主 要要 作作 用。用。 如如 石石 英、英、 鉀鉀 長長 石石 是是 花花 崗崗 巖巖 的的 主主 要要 礦礦 物。物。 2. 次次 要要 礦礦 物：物： 在在 巖巖 石石 中中 含含 量量 次次 于于 主主 要要 礦礦 物，物， 對對 于于 劃劃 分分 巖巖 石石 大大 類類 不不 起起 主主 要要 作作 用，用， 但但 對對 確確 定定 巖巖 石石 種種 屬屬 起起 一一 定定 作作 用用

10、的的 那那 些些 礦礦 物。物。 如如 閃閃 長長 巖巖 中中 的的 石石 英英， 含含 量量 約約2， 沒沒 有有 石石 英英 也也 叫叫 閃閃 長長 巖；巖； 當(dāng)當(dāng) 石石 英英5 時，時， 則則 叫叫 石石 英英 閃閃 長長 巖。巖。 3. 副副 礦礦 物：物： 含含 量量 很很 少，少， 常常 小小 于于1， 個個 別別 情情 況況 可可 達達 5， 在在 一一 般般 的的 分分 類類 命命 名名 中中 均均 不不 起起 作作 用。用。 但但 它它 們們 對對 于于 了了 解解 一一 個個 巖巖 體體 的的 形形 成成 條條 件，件， 對對 比比 不不 同同 巖巖 體體， 確確 定定 巖

11、巖 體體 時時 代代 以以 及及 研研 究究 稀稀 散散 元元 素素 有有 重重 要要 意意 義。義。12（ 三）、三）、 巖巖 漿漿 巖巖 礦礦 物物 的的 成成 因因 類類 型型 按按 礦礦 物物 形形 成成 階階 段段 及及 形形 成成 時時 的的 物物 理理 化化 學(xué)學(xué) 條條 件件 劃劃 分分 1. 原原 生生 巖巖 漿漿 礦礦 物：物： 巖巖 漿漿 冷冷 凝凝 過過 程程 中中 形形 成成 的的 礦礦 物。物。 按按 成成 因因 特特 點點 又又 可可 分分 為為 以以 下下 三三 類：類： 正正 常常 礦礦 物：物： 直直 接接 從從 巖巖 漿漿 中中 結(jié)結(jié) 晶晶 出出 來來 而而

12、 且且 在在 巖巖 石石 形形 成成 過過 程程 中中 穩(wěn)穩(wěn) 定定 的的 礦礦 物。物。 殘殘 余余 礦礦 物物 和和 反反 應(yīng)應(yīng) 礦礦 物：物： 礦礦 物物 從從 巖巖 漿漿 中中 析析 出出 后，后， 因因 溫溫 度、度、 壓壓 力、力、 成成 分分 等等 發(fā)發(fā) 生生 變變 化，化， 使使 這這 些些 礦礦 物物 受受 到到 部部 分分 溶溶 蝕、蝕、 反反 應(yīng)應(yīng) 或或 分分 解。解。 其其 中中 尚尚 未未 遭遭 受受 變變 化化 的的 殘殘 余余 部部 分分 叫叫 殘殘 余余 礦礦 物；物； 已已 經(jīng)經(jīng) 受受 反反 應(yīng)、應(yīng)、 分分 解解 而而 形形 成成 的的 新新 礦礦 物物 稱稱

13、反反 應(yīng)應(yīng) 礦礦 物。物。 如如 橄橄 欖欖 石石 的的 輝輝 石石 反反 應(yīng)應(yīng) 邊。邊。13 2. 成成 巖巖 礦礦 物：物： 在在 巖巖 漿漿 完完 全全 結(jié)結(jié) 晶晶 后，后， 由由 于于 外外 界界 物物 理理 化化 學(xué)學(xué) 條條 件件 的的 變變 化（化（ 主主 要要 是是 溫溫 度度 和和 壓壓 力力 的的 降降 低低， 使使 原原 生生 巖巖 漿漿 礦礦 物物 發(fā)發(fā) 生生 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 變變 而而 新新 形形 成成 的的 礦礦 物物 叫叫 成成 巖巖 礦礦 物。物。 如如 透透 長長 石石 正正 長長 石。石。 3. 巖巖 漿漿 期期 后后 礦礦 物：物： 在在 巖巖 漿漿 已已 基基 本本

14、 上上 凝凝 固固 成成 固固 體體 的的 巖巖 石石 后，后， 由由 于于 受受 殘殘 余余 揮揮 發(fā)發(fā) 份份 和和 巖巖 漿漿 期期 后后 溶溶 液液 作作 用用 而而 生生 成成 巖巖 漿漿 期期 后后 礦礦 物。物。 它它 們們 往往 往往 交交 代代 原原 生生 礦礦 物物 或或 充充 填填 在在 礦礦 物物 的的 孔孔 隙隙 及及 晶晶 洞洞 中。中。 4. 它它 生生 礦礦 物：物： 它它 們們 是是 由由 于于 巖巖 漿漿 同同 化化 了了 圍圍 巖巖 和和 捕捕 虜虜 體體 所所 引引 起起 的。的。 這這 類類 礦礦 物物 的的 形形 成成 反反 映映 了了 巖巖 漿漿 中

15、中 外外 來來 組組 分分 的的 參參 與。與。 如如 富富 鋁鋁 礦礦 物物 紅紅 柱柱 石、石、 堇堇 青青 石、石、 矽矽 線線 石石 就就 是是 巖巖 漿漿 同同 化化 了了 富富 鋁鋁 圍圍 巖巖 的的 產(chǎn)產(chǎn) 物。物。 5. 外外 生生 礦礦 物：物： 巖巖 漿漿 受受 外外 營營 力，力， 如如 地地 表表 風(fēng)風(fēng) 化化 形形 成成 的的 礦礦 物，物， 也也 稱稱 表表 生生 礦礦 物。物。 如如 絹絹 云云 母、母、 高高 嶺嶺 石。石。 巖巖 漿漿 期期 后后 礦礦 物，物， 尤尤 其其 是是 一一 些些 自自 變變 質(zhì)質(zhì) 礦礦 物物 常常 常常 與與 外外 生生 礦礦 物物

16、難難 以以 區(qū)區(qū) 別，別， 鏡鏡 下下 無無 法法 區(qū)區(qū) 分分 時，時， 統(tǒng)統(tǒng) 稱稱 為為 次次 生生 礦礦 物。物。14（ 四）、四）、 礦物共生組合規(guī)律及其與化學(xué)成分的關(guān)系礦物共生組合規(guī)律及其與化學(xué)成分的關(guān)系 1. SiO2 含含 量量 對對 礦礦 物物 共共 生生 組組 合合 的的 影影 響響 石石 英英 游游 離離 的的SiO2 結(jié)結(jié) 晶晶 產(chǎn)產(chǎn) 物物 巖巖 漿漿 中中SiO2 過過 飽飽 和和 指指 示示 礦礦 物物 鎂鎂 橄橄 欖欖 石石 巖巖 漿漿 中中SiO2 不不 足（足（ 不不 飽飽 和和） 指指 示示 礦礦 物物 巖巖 漿漿 中中 石石 英英 與與 鎂鎂 橄橄 欖欖 石石

17、 不不 共共 生生 Mg2SiO4 + SiO2 MgSiO3(1557) 鎂鎂 橄橄 欖欖 石石 液液 相相 頑頑 火火 輝輝 石石15霞霞 石、石、 白白 榴榴 石石 等等 似似 長長 石石 類類 礦礦 物物 與與 石石 英英 不不 共共 生生NaAlSiO4 + 2SiO2 NaAlSi3O8 霞霞 石石 液液 相相 鈉鈉 長長 石石KAlSiO4 + 2SiO2 KAlSi3O8白白 榴榴 石石 液液 相相 正正 長長 石石 飽飽 和和 礦礦 物：物： 巖巖 漿漿 中中 可可 以以 與與 石石 英英 共共 生生 的的 礦礦 物。物。 不不 飽飽 和和 礦礦 物：物： 巖巖 漿漿 中中

18、不不 能能 與與 石石 英英 共共 生生 的的 礦礦 物。物。 過過 飽飽 和和 巖巖 石石 飽飽 和和 巖巖 石石 不不 飽飽 和和 巖巖 石石1617六六 種種 典典 型型 的的 巖巖 漿漿 巖巖 礦礦 物物 共共 生生 組組 合合 （1） 橄橄 欖欖 石石 輝輝 石石 組組 合合: 相相 當(dāng)當(dāng) 于于 超超 基基 性性 巖巖, 鈣、鈣、 鐵、鐵、 鎂鎂 多多 而而 硅硅 少，少， 且且 貧貧 堿，堿， 出出 現(xiàn)現(xiàn) 大大 量量 鎂鎂 鐵鐵 礦礦 物（物（ 橄橄 欖欖 石石 輝輝 石石 等），等）， 不不 出出 現(xiàn)現(xiàn) 石石 英英 和和 長長 石。石。 （2） 基基 性性 斜斜 長長 石石 輝輝

19、 石石 組組 合：合： 相相 當(dāng)當(dāng) 于于 基基 性性 巖，巖， 鋁鋁 和和 鈣鈣 較較 多，多， 鐵、鐵、 鎂鎂 和和 硅硅 均均 較較 充充 分，分， 主主 要要 形形 成成 基基 性性 斜斜 長長 石石 和和 輝輝 石，石， 二二 者者 近近 于于1：1， 不不 出出 現(xiàn)現(xiàn) 石石 英。英。 （3） 中中 性性 斜斜 長長 石石 角角 閃閃 石石 組組 合：合： 相相 當(dāng)當(dāng) 于于 中中 性性 巖，巖， 鈉、鈉、 鉀鉀 略略 有有 增增 加，加， 鋁、鋁、 硅硅 、鈣、鈣、 鐵鐵 、鎂、鎂 均均 較較 充充 分，分， 主主 要要 形形 成成 中中 性性 斜斜 長長 石石 、 角角 閃閃 石、石

20、、 黑黑 云云 母，母， 可可 能能 出出 現(xiàn)現(xiàn) 少少 量量 石石 英英 和和 鉀鉀 長長 石，石， 淺淺 色色 礦礦 物：物： 暗暗 色色 礦礦 物物2：1。 （4） 石石 英英 鉀鉀 長長 石石 酸酸 性性 斜斜 長長 石石 組組 合：合： 相相 當(dāng)當(dāng) 于于 酸酸 性性 巖，巖， 鈉、鈉、 鉀、鉀、 硅硅 含含 量量 高高， 鐵、鐵、 鎂、鎂、 鈣鈣 低，低， 石石 英、英、 鉀鉀 長長 石、石、 酸酸 性性 斜斜 長長 石石 等等 淺淺 色色 礦礦 物物 為為 主。主。 （5） 鉀鉀 長長 石石 黑黑 云云 母母 角角 閃閃 石石 組組 合：合： 其其SiO2 相相 當(dāng)當(dāng) 于于 中中 性

21、性 巖，巖， 鈉、鈉、 鉀鉀 高高 而而 鐵鐵 、鎂、鎂 低，低， 大大 量量 出出 現(xiàn)現(xiàn) 鉀鉀 長長 石。石。 （6） 霞霞 石石 鉀鉀 長長 石石 組組 合：合： 其其SiO2 接接 近于基性近于基性 巖（巖（ 平平 均均53.36， 鈉、鈉、 鉀鉀 含含 量量 很很 高，高， 出出 現(xiàn)現(xiàn) 霞霞 石，石， 因因 鈉鈉 過過 多，多， 故故 常常 出出 現(xiàn)現(xiàn) 堿堿 性性 暗暗 色色 礦礦 物。物。182. 堿堿 質(zhì)質(zhì) 含含 量量 對對 礦礦 物物 共共 生生 組組 合合 的的 影影 響響 在在 巖巖 漿漿 巖巖 中，中， 堿堿 質(zhì)質(zhì) 含含 量量 一一 般般 隨隨SiO2 含含 量量 的的 增

22、增 加加 而而 增增 加，加， 但但 在在SiO2 含含 量量 相相 同同 的的 巖巖 石石 中，中， 有有 些些 巖巖 石石K2O+Na2O 含含 量量 偏偏 高，高， 就就 會會 形形 成成 富富 含含 堿堿 質(zhì)質(zhì) 的的 巖巖 石。石。 通通 常常 根根 據(jù)據(jù) 巖巖 石石 中中SiO2 及及 K2O+Na2O 含含 量量 以以 及及 里里 特特 曼曼 指指 數(shù)，數(shù)， 可可 將將 巖巖 石石 劃劃 分分 為：為： 鈣鈣 堿堿 性性 系系 列列: （9） 里里 特特 曼曼 指指 數(shù)：數(shù)： 也也 稱稱 組組 合合 指指 數(shù)，數(shù)， 是是 用用 以以 反反 應(yīng)應(yīng) 巖巖 漿漿 巖巖 組組 合合 及及 巖巖 漿漿 巖巖 巖巖 石石 堿堿 性性 特特 征征 的的 參參 數(shù)，數(shù)， 由由 里里 特特 曼曼1957 年年 提提 出。出。 其其 表表 達達 式式 為為 （K2O+Na2O)2/(SiO2-43), 其其 中中K2O、Na2O、 SiO2 均均