普巖晶體光學火成巖-2014巖漿巖巖石學源課件

田偉

副教授2014.11-2015.1普通巖石學（上）—巖漿巖上期提要－－花崗巖類－－QAP分類－－花崗巖的化學特征－－花崗巖的大地構(gòu)造成因－－花崗巖大地構(gòu)造分類圖酸性侵入巖－花崗巖類化學成分

以富含SiO2(>66%)為特征,K2O、Na2O含量較高而FeO、MgO、CaO含量較低?？梢苑殖赦}堿性和堿性系列。礦物成分：

主要礦物為石英(>20%)、酸性斜長石和鉀長石，占總量85％以上；次要礦物有黑云母和角閃石(偶爾出現(xiàn)輝石)；副礦物有鋯石、榍石、磷灰石和磁鐵礦。堿性系列則出現(xiàn)大量堿性長石，并出現(xiàn)堿性暗色礦物，酸性斜長石則被鈉長石取代。鉀長石包括微斜長石、條紋長石、正長石和透長石(高溫變體)。斜長石的成分An=10－35.花崗巖的分類：化學成分酸性－SiO2

定義：wSiO2%堿性－A/CNK、A/NKA/CNK定義nAl2O3/(nCaO+nNa2O+nK2O)A/NK定義：nAl2O3/(nNa2O+nK2O)

基性超基性中性酸性455366Figure？.AluminasaturationclassesbasedonthemolarproportionsofAl2O3/(CaO+Na2O+K2O)(“A/CNK”)afterShand(1927).Commonnon-quartzo-feldspathicmineralsforeachtypeareincluded.AfterClarke(1992).GranitoidRocks.ChapmanHall.花崗巖的分類:大地構(gòu)造成因S型花崗巖－源區(qū)主要為沉積巖(sedimentaryrocks)，富Al2O3、K2O、SiO2,出現(xiàn)白云母、黑云母，有時有夕線石和堇青石(如云開大山和十萬大山)。多出露于碰撞造山帶，如喜瑪拉雅山、阿爾泰山、云開大山和秦嶺－大別山等。殼源。I型花崗巖－源區(qū)主要是火成巖(igneous)，相對富鈉(有的也較富鉀，取決于源區(qū)的性質(zhì))，含有黑云母、角閃石(甚至輝石)，榍石很常見。有獨特的同位素和地球化學性質(zhì)。主要出露于俯沖帶、碰撞造山帶、穩(wěn)定陸塊(造山后伸展環(huán)境)。比如，秦嶺、安第斯山和中國東部花崗巖。殼?；旌??；◢弾r的分類:大地構(gòu)造成因A型花崗巖－源區(qū)復雜，含有堿性暗色礦物，相當于強分異的堿性花崗巖。具有貧水(anhydrous)、富堿(alkali)和非造山(anorogenic)的特點。高溫、高侵位、強分異、規(guī)模較小；出露于穩(wěn)定陸塊，代表造山運動的結(jié)束，是拉伸體制下的產(chǎn)物。M型花崗巖－來自地幔，是地幔基性巖漿分離結(jié)晶的最終產(chǎn)物，通常產(chǎn)于大洋盆地，也叫大洋花崗巖，與蛇綠巖套共生?；◢弾r的大地構(gòu)造分類圖Pitcher,1993Lecture8

堿性巖類及其相關(guān)巖石

（碳酸巖霓霞巖－霞石巖及黃長石巖、

、

霞斜巖－碧玄巖、堿玄巖、

霞石正長巖－響巖）

部分內(nèi)容引自許成老師

第一節(jié)

概述

堿性巖類巖石：在化學成分上屬硅酸不飽和的巖石，堿質(zhì)（Na2O+K2O）含量很高，反映在礦物成分上出現(xiàn)一定數(shù)量的（>10％）的似長石類礦物和堿性鐵鎂礦物，不含石英為特征。根據(jù)SiO2含量，本類巖石可分為三個亞類：（2）基性堿性巖（霞斜巖－碧玄巖、堿玄巖）亞類：

SiO245～52％，巖石主要由斜長石、堿性鐵鎂礦物和似長石類礦物組成。（3）中性堿性巖（霞石正長巖－響巖）亞類：

SiO252～60％，巖石主要由堿性長石、堿性

鐵鎂礦物和似長石類礦物組成。（1）超基性堿性巖（霓霞巖－霞石巖）亞類：

SiO2

＜45％

，巖石主要由堿性深色礦物和似長石礦物組成，幾乎不含長石。第二節(jié)

超基性堿性巖

霓霞巖（Ijolite）－霞石（Nephelinite）一、概述化學成分：SiO2＜45％，Na2O+K2O5～10％。

礦物成分：以霞石等似長石類和堿性暗色礦物為主，以不含長石為特征。

分布：本類巖石在地表分布稀少，經(jīng)常以小巖體，

特別是環(huán)狀中心侵入體產(chǎn)出，并常與中性堿性巖、基性堿性巖等緊密共生，噴出巖分布更少，我國僅見江蘇無錫、安徽女山等地。礦產(chǎn)：主要是稀土礦產(chǎn)。二、侵入巖－霓霞巖

（1）礦物成分

堿性暗色礦物霞石副礦物堿性輝石堿性角閃石富鐵云母霓石霓輝石鈦輝石鈉閃石鈉鐵閃石富鐵鈉閃石棕閃石榍石、鈦鐵礦、磷灰石、黑榴石、方解石（2）結(jié)構(gòu)

半自形粒狀結(jié)構(gòu)：巖石若以霞石為主，霞石呈自形或半自形晶，堿性輝石則呈他形晶充填于霞石顆粒之間。巖石若以堿性輝石為主，堿性輝石呈自形或半自形晶，霞石則他形晶充填于堿性輝石顆粒之間。（3）構(gòu)造塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造

（4）種屬劃分根據(jù)霞石和堿性深色礦物的相對含量劃分

磷霞巖：霞石70～90％，堿性深色礦物占10～30％。

霓霞巖：堿性深色礦物占30～70％，霞石占70～30％。

霞霓鈉輝巖：堿性深色礦物占70～90％，霞石占30～10％。

鈦鐵霞輝巖：鈦輝石占80％以上，次為霓石，鈦磁鐵礦含量高，并含有鈦鐵礦、磷灰石、黑榴石等，霞石含量較少或不含。

特殊種屬：黃長石巖：是一種特殊的貧硅和富鈣、鎂的堿性巖，成分以黃長石為主。

010307090100似長石（霞石為主）堿性深色礦物（堿性輝石為主）磷霞巖霓霞巖霞霓鈉輝巖鈦鐵霞輝巖磷霞巖Urtite霓霞巖Ijolite三、噴出巖－霞石巖、白榴石巖

霞石巖（Nephelinite）：主要成分為霞石和堿性輝石（包括鈦輝石）或普通輝石。具有隱晶或斑狀結(jié)構(gòu)，多孔狀構(gòu)造。

白榴石巖（Leucitite）：主要成分為白榴石和輝石，不含長石或含量不足10％。若含橄欖石稱橄欖白榴巖。白榴石呈斑晶或基質(zhì)產(chǎn)出，輝石主要為含鈦普通輝石、霓輝石和霓石。當黃長石數(shù)量較多時，可稱為黃長石白榴巖。四、碳酸巖（Carbonatite）

指巖漿成因的以碳酸鹽礦物為主要成分的巖石，與沉積成因的碳酸鹽巖不同。

1、化學成分

SiO2

＜20％，屬超基性巖。

又由于含霞石、黃長石、堿性暗色礦物，同時它常與超基性堿性巖共生，屬過堿性系列。

2、礦物成分

主要礦物：以碳酸鹽礦物為主，占50％以上，最高可達90％，主要為方解石、白云石或鐵白云石和其它的碳酸鹽礦物。

次要礦物：堿性長石、霞石、透輝石、霓石、鈉閃石、黃長石等

副礦物：磷灰石、黑榴石、獨居石、燒綠石、鈾鈮鉭礦等。

3、結(jié)構(gòu)

結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)：結(jié)晶顆粒大小一般平均為2～5mm，也有更粗些的，如方解石碳酸巖為粗粒結(jié)構(gòu)，而白云石碳酸巖及鐵白云石碳酸巖則為細粒結(jié)構(gòu)。4、構(gòu)造塊狀構(gòu)造

條帶狀構(gòu)造：表現(xiàn)為粗粒與細粒方解石碳酸巖交互呈條帶或富方解石（或鐵白云石）的碳酸巖和富含其它礦物的部分（如角

閃石、輝石等）組成條帶相互交替。0105090100方解石碳酸巖白云碳酸巖方解白云碳酸巖白云方解碳酸巖方解石白云石5、常見的巖石種屬黑

云

母

碳

酸

巖湖北竹山廟埡

單偏光d=2.4mm主要礦物為方解石（具聚片雙晶者）、黑云母及鉀長石（無色）

含

炭

方

解

石

碳

酸

巖湖北竹山廟埡

單偏光d=1.05mm主要礦物為方解石、鉀長石及炭質(zhì)黑云碳酸巖sovite中心的藍干涉色礦物為黃硅鈮鈣石NiocaliteSovite主要由calcite+apatite組成。

Okacarbonatitecomplex.Crossed-polars.Width=5.4mm板狀方解石斑晶(0.2mm長)被極細?；|(zhì)包圍Dolomitephenocrystincalcitegroundmass(stainedblue),MeachLake,Ontario.5mm.方解石質(zhì)碳酸巖中的自形鈉質(zhì)輝石,Holla,Fen,Norway.Width3mm.碳酸巖中的磷灰石和黑云母斑晶(~2mm長)方解石、磷灰石和燒綠石,Kaiserstuhl.燒綠石深棕褐色，自形，幾乎不透明。視域?qū)?mm.6、產(chǎn)狀

呈巖株、巖墻（巖脈）產(chǎn)出，與霓霞巖、橄欖巖等超基性巖呈環(huán)狀巖體產(chǎn)出。巴西東南部一個超基性堿性巖－碳酸巖環(huán)狀巖體巖墻狀碳酸巖DanBarkerJuly2009Cretaceouscarbonatitedike(green)cuttingOrdovicianlimestone,Franconquarry,Ottawa,ONT碳酸巖巖墻,FranconQuarry碳酸巖質(zhì)火山灰錐（tuffcone）,FortPortal,westernUganda火山機構(gòu)的特征證明其火成成因tuff

coneTheFortPortalfield.For"cindercone",read"tuffcone".Acraterinasmalltuffcone,FortPortal.碳酸巖熔巖流沿裂隙噴發(fā)空落相的碳酸巖火山灰在地表形成堅硬致密，類似水泥的硬殼。事實上，該火山灰的成分與硅酸鹽水泥(Portlandcement)非常相似?？章湎嗵妓釒r火山灰的層狀特征碳酸巖火山灰中的顯微增生火山礫。其核心為尖晶石、磷灰石、黑云母或單斜輝石視域?qū)挾?mm碳酸巖火山灰中的顯微增生火山礫。其核心為尖晶石、磷灰石、黑云母或單斜輝石視域?qū)挾?mmWhitecarbonatitedikescutdarkwallrockinthebackyardofthePrimeMinister'sResidence,MeachLake,Ontario.淺色碳酸巖中的深色角躒狀圍巖捕擄體.MeachLake.

第三節(jié)

基性堿性巖

霞斜巖（Theralite）

－

碧玄巖（Basanite）

、堿玄巖（Tephrite）

一、概述化學成分：SiO245~52％，屬基性巖，

但堿質(zhì)含量高，Na2O＋K2O＞9％礦物成分：由斜長石、堿性鐵鎂礦物和似長

石類礦物組成。分布：稀少二、侵入巖的代表種屬霞斜巖（Theralite）礦物成分：

堿性深色礦物

基性斜長石

似長石類礦物

三、噴出巖的代表種屬

堿玄巖（Tephrite）：為含似長石的堿性玄武巖，不是堿性玄武巖的簡稱。是SiO2明顯不飽和，堿含量很高，含似長石，又含斜長石的玄武質(zhì)巖石。若似長石主要為霞石，稱霞石堿玄巖，成分為霞石、基性斜長石、含鈦輝石和少量橄欖石（＜5％），具有斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔構(gòu)造。若似長石以白榴石為主，稱為白榴堿玄巖。

碧玄巖（Basanite）：含橄欖石的堿玄巖且橄欖石含量必須＞5％（可達25％）。

碧玄巖basanite堿玄巖Tephrite第四節(jié)

中性堿性巖類

霞石正長巖（NephelineSyenite）

－

響巖（Phonolite）

一、概述

1、化學成分

SiO2含量52～60％

Na2O+K2O高達13～16％

Al2O3含量高，可達15～20％

CaO、MgO1～2％，<FeO>2～4％

屬SiO2不飽和而堿質(zhì)過飽和的巖石

2、礦物成分淺色礦物：似長石類、堿性長石，無石英深色礦物：堿性暗色礦物（堿性輝石、堿性

角閃石、富鐵云母）3、巖石的外貌特征淺色，色率10～20％，比重小。4、巖石的產(chǎn)狀及分布

本類巖石在地表分布稀少，面積不及巖漿巖的1％，常與堿性超基性巖、堿性基性巖、堿性正長巖、堿性花崗巖等共生在一起組成雜巖。5、礦產(chǎn)與稀有、稀土，放射性礦產(chǎn)有密切聯(lián)系二、侵入巖深成相巖石代表：霞石正長巖（NephelineSyenite）淺成相巖石代表：霞石正長斑巖1、巖石學特征（1）礦物成分主要礦物：堿性長石、似長石次要礦物：堿性輝石、堿性角閃石、富鐵云母副礦物：含Ti、Zr、Nb的硅酸鹽，常見的有鋯石、獨居石、

褐簾石、閃葉石、星葉石、榍石、磷灰石（2）結(jié)構(gòu)

半自形粒狀結(jié)構(gòu)：長石通常為比較自形的板狀，較霞石自形些，霞石充填在

長石顆粒的間隙中。

似粗面結(jié)構(gòu)：長石晶體略具定向排列，在長石晶體之間充填著霞石或霓石。

（3）構(gòu)造塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造2、種屬劃分原則：①據(jù)長石、似長石的種類及含量來劃分②暗色礦物種屬及含量③特征礦物，結(jié)構(gòu)構(gòu)造、產(chǎn)狀來劃分

含黑云母、霞石→云霞正長巖

含鈉鐵閃石、霞石→鈉閃霞石正長巖

具有似粗面結(jié)構(gòu)的深成巖→流霞正長巖

具有斑狀結(jié)構(gòu)的淺成巖：霞石正長斑巖長

石

似

長

石

巖

石

名

稱

正長石、微斜長石

方沸石

方沸正長巖

方鈉石

方鈉正長巖

鈣霞石

鈣霞正長巖

鈉長石

霞石

鈉霞正長巖

歪長石

霞石

歪霞正長巖

堿性中性巖亞類種屬劃分表

3、次生變化

霞石被鈣霞石、方鈉石、方沸石類礦物所取代。

白榴石被白云母、正長石和其它次生礦物（方沸石、絹云母）的集合體所取代。保留了白榴石假象稱為假象白榴石。

4、產(chǎn)狀及分布

分布少，呈巖株、巖盆、巖床、同心環(huán)狀小侵入體。我國零星出露，云南個舊、遼寧鳳城、山西紫金山5、礦產(chǎn)

Nb、Ta、U、Th三、噴出巖－響巖（Phonolite）

1、巖石學特征

（1）礦物成分（與侵入巖的主要區(qū)別）

堿性長石主要以透長石為主，次為歪長石，

呈斑晶、基質(zhì)出現(xiàn)。似長石主要是霞石，呈斑晶產(chǎn)出，有時為黝方石，呈斑晶出現(xiàn)，蘭方石、方鈉石呈基質(zhì)出現(xiàn)。

（2）結(jié)構(gòu)響巖結(jié)構(gòu)（Phonolitictexture）

板條狀透長石呈平行或大致平行排列，霞石微晶呈長方形、正方形、六邊形分布。

2、種屬劃分

據(jù)似長石的種類劃分：

霞石響巖（簡稱響巖）、白榴石響巖3、產(chǎn)狀

巖鐘、小的熔巖流4、礦產(chǎn)

Cu、Au等礦脈主要礦物堿性長石和霞石，次要礦物

堿性輝石，_堿性角閃石和

富鐵黑云母，與其對應的深成相為霞石正長巖。透長石斑晶長條狀，解理清晰，可見卡氏雙晶；霞石斑晶多為正方形，無雙晶，解理不發(fā)育。霞石NephelineKNa3(AlSiO4)4霞石正長巖cf.MacKenzie,Atlasofigneousrocksandtheirtextures主要礦物透長石、斜長石和霞石，次要礦物堿性輝石，堿性角閃石和富鐵黑云母，與其對應的深成相為霞石正長巖。透長石斑晶為長條狀，解理清晰，可見卡氏雙晶；霞石斑晶多為正方形，無雙晶，解理不發(fā)育。霞石NephelineKNa3(AlSiO4)4響巖cf.MacKenzie,Atlasofigneousrocksandtheir