岩石学笔记整理10(转自中大08级林**)
第六章 玄武岩类及相关岩石
玄武岩类(基性喷出岩)
1.亚碱性系列
l 矿物成分:与辉长岩相当,多呈现黑色、灰黑色、黑绿色,主要矿物为富钙单斜辉石和基性斜长石。
l 结构构造:①常为细粒至隐晶结构,也可有玻璃质结构和斑状结构,基质典型的结构为间粒结构、填间结构、间隐结构;②致密块状,多具气孔和杏仁构造,水下喷发者具枕状构造;③玄武岩柱状节理普遍发育。
*间粒结构:自形长条状斜长石微晶之间的空隙内,充填着细小的辉石、橄榄石和磁铁矿等矿物颗粒。(若充填的是玻璃质——间隐结构;若充填的是细小辉石和玻璃质——填间结构)
*比较间粒结构与辉绿结构:间粒结构发育于斑状结构的基础上;间粒结构见于玄武岩而辉绿结构见于镁铁质侵入岩类。
1)按结构构造分类
(1)粒玄岩:具细粒结构,粒度一般是细粒至中粒,可鉴别出辉石、斜长石和橄榄石。有时出现较大的橄榄石斑晶。
(2)玄武岩:隐晶质结构,块状构造,偶尔有橄榄石斑晶,肉眼可凭其颜色识别之。
(3)杏仁玄武岩:具杏仁构造之玄武岩,杏仁体多由方解石、蛋白石、绿泥石构成。
(4)玻璃玄武岩:玻璃质岩石。若具球粒,则称球粒玄武岩。
2)按斑晶矿物成分分类
(1)橄榄玄武岩:斑晶为橄榄石(如果橄榄石已变为伊丁石,称为伊丁玄武岩)。
(2)辉石玄武岩:斑晶为辉石。
(3)斜长玄武岩:斑晶为斜长石。
3)按化学成分分类
(1)拉斑玄武岩:以富硅(SiO2 45%~52%)、贫碱为特征的玄武岩,具斑状结构,斑晶主要为拉长石和辉石,不含或少含橄榄石。 其中含少量(5~40%)橄榄石斑晶者叫橄榄拉斑玄武岩。拉斑玄武岩广泛分布于大洋岛屿、深海盆地和大陆内部。
(2)高铝玄武岩:Al2O3含量高,达16.5%或更多,斜长石的数量及牌号高于普通的玄武岩,为倍长石。分布于岛弧和活动的陆缘地带。
(3)细碧岩:以钠长石和绿泥石矿物组合及较高的Na2O含量为特征,主要矿物组分为钠长石或更长石,绿泥石和铁钛氧化物,有时含绿帘石、阳起石、方解石和少量石英。细碧岩的结构构造与玄武岩的相仿,Na2O一般达4%以上,为水下火山喷发产物,故常具枕状构造。
2.碱性系列
碱性玄武岩突出的特征是富碱,K2O+Na2O均>5%,最高可达9%,主要为Na2O>K2O。与亚碱性玄武岩相比,碱性玄武岩在矿物成分上以含大量碱性长石、碱性暗色矿物、富钛辉石等为特征;如岩石碱性较强时,则会出现似长石。结构构造与亚碱性玄武岩相似。
主要种属有:
碱性橄榄玄武岩:普遍含有橄榄石,不仅构成斑晶,而且见于基质。普通辉石含TiO2含量较高,不含斜方辉石,碱性长石常与基性斜长石共生,碱性长石常作为斜长石的外壳或充填在斜长石间隙。
3.钾玄岩系列
化学成分上SiO2<53%,相对较富碱(K2O+Na2O>5%)、强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,当岩石中SiO2的含量为50%左右时,K2O/Na2O 一般接近于1或大于1。Al2O3变化范围大(大多数介于14%一19%)。近来研究表明,钾玄岩可出现在板缘和岛弧环境,也可形成于拉张环境等。
超镁铁质火山岩
喷出相的超镁铁质岩少见,岩石一般具有斑状结构,由橄榄石、辉石斑晶及微晶和基性玻璃组成。重要种属有:
1.玻基纯橄岩(麦美奇岩):是一种半晶质的纯橄榄岩。岩石具玻基斑状结构,斑晶只有粗粒橄榄石,基质有黑色玻璃质、微晶和粒状三种。可见到钛辉石、磁铁矿微晶。
2.苦橄岩:呈淡绿色至黑色,为成分接近辉石橄榄岩的熔岩。主要由橄榄石(50~70%)和辉石(<40%)组成,可含少量基性斜长石、普通角闪石。隐晶质结构、块状构造,有时具气孔或杏仁构造。若具斑状结构,则称苦橄玢岩。
玄武岩成因
1.大洋中脊玄武岩(MORB):指形成于大洋中脊环境的玄武岩,是典型的橄榄拉斑玄武岩。低 K2O(<0.2%)和低TiO2(<2.0%)产于强扩张性的大洋板块边缘,是洋壳的主要组成部分。MORB并非形成于原生岩浆,经历过结晶分离过程,化学成分不一,有多个源区。
(1)快速拉张MORB(>4cm/a)
特点:部分熔融程度高,大离子亲石元素富集程度较低,低REE。在大约60-80 km亏损地幔上部熔融,具有亏损地幔的微量元和同位素特征。
成因:①板块拉张;②源区物质进入拉张带;③减压部分熔融。
(2)拉张速度较慢MORB(<3cm/a)
特点:拉张速度较慢,上升较慢,温度梯度变化小,混合和对流要比快速拉张的情况差,结晶分异程度低,岩浆更接近原生,不相容元素及REE含量高。
2.大陆裂谷玄武岩:大陆裂谷玄武岩在成分上富碱,挥发分和不相容元素,其形成也与地幔软流圈的隆升有关。
*大陆裂谷:大陆内部的拉张地带,是陆壳裂解、减薄向洋壳转变的位置,裂谷的形成与地幔软流圈的隆升有关。大陆裂谷的拉张速度明显低于大洋中脊。
To be continued
玄武岩类(基性喷出岩)
1.亚碱性系列
l 矿物成分:与辉长岩相当,多呈现黑色、灰黑色、黑绿色,主要矿物为富钙单斜辉石和基性斜长石。
l 结构构造:①常为细粒至隐晶结构,也可有玻璃质结构和斑状结构,基质典型的结构为间粒结构、填间结构、间隐结构;②致密块状,多具气孔和杏仁构造,水下喷发者具枕状构造;③玄武岩柱状节理普遍发育。
*间粒结构:自形长条状斜长石微晶之间的空隙内,充填着细小的辉石、橄榄石和磁铁矿等矿物颗粒。(若充填的是玻璃质——间隐结构;若充填的是细小辉石和玻璃质——填间结构)
*比较间粒结构与辉绿结构:间粒结构发育于斑状结构的基础上;间粒结构见于玄武岩而辉绿结构见于镁铁质侵入岩类。
1)按结构构造分类
(1)粒玄岩:具细粒结构,粒度一般是细粒至中粒,可鉴别出辉石、斜长石和橄榄石。有时出现较大的橄榄石斑晶。
(2)玄武岩:隐晶质结构,块状构造,偶尔有橄榄石斑晶,肉眼可凭其颜色识别之。
(3)杏仁玄武岩:具杏仁构造之玄武岩,杏仁体多由方解石、蛋白石、绿泥石构成。
(4)玻璃玄武岩:玻璃质岩石。若具球粒,则称球粒玄武岩。
2)按斑晶矿物成分分类
(1)橄榄玄武岩:斑晶为橄榄石(如果橄榄石已变为伊丁石,称为伊丁玄武岩)。
(2)辉石玄武岩:斑晶为辉石。
(3)斜长玄武岩:斑晶为斜长石。
3)按化学成分分类
(1)拉斑玄武岩:以富硅(SiO2 45%~52%)、贫碱为特征的玄武岩,具斑状结构,斑晶主要为拉长石和辉石,不含或少含橄榄石。 其中含少量(5~40%)橄榄石斑晶者叫橄榄拉斑玄武岩。拉斑玄武岩广泛分布于大洋岛屿、深海盆地和大陆内部。
(2)高铝玄武岩:Al2O3含量高,达16.5%或更多,斜长石的数量及牌号高于普通的玄武岩,为倍长石。分布于岛弧和活动的陆缘地带。
(3)细碧岩:以钠长石和绿泥石矿物组合及较高的Na2O含量为特征,主要矿物组分为钠长石或更长石,绿泥石和铁钛氧化物,有时含绿帘石、阳起石、方解石和少量石英。细碧岩的结构构造与玄武岩的相仿,Na2O一般达4%以上,为水下火山喷发产物,故常具枕状构造。
2.碱性系列
碱性玄武岩突出的特征是富碱,K2O+Na2O均>5%,最高可达9%,主要为Na2O>K2O。与亚碱性玄武岩相比,碱性玄武岩在矿物成分上以含大量碱性长石、碱性暗色矿物、富钛辉石等为特征;如岩石碱性较强时,则会出现似长石。结构构造与亚碱性玄武岩相似。
主要种属有:
碱性橄榄玄武岩:普遍含有橄榄石,不仅构成斑晶,而且见于基质。普通辉石含TiO2含量较高,不含斜方辉石,碱性长石常与基性斜长石共生,碱性长石常作为斜长石的外壳或充填在斜长石间隙。
3.钾玄岩系列
化学成分上SiO2<53%,相对较富碱(K2O+Na2O>5%)、强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,当岩石中SiO2的含量为50%左右时,K2O/Na2O 一般接近于1或大于1。Al2O3变化范围大(大多数介于14%一19%)。近来研究表明,钾玄岩可出现在板缘和岛弧环境,也可形成于拉张环境等。
超镁铁质火山岩
喷出相的超镁铁质岩少见,岩石一般具有斑状结构,由橄榄石、辉石斑晶及微晶和基性玻璃组成。重要种属有:
1.玻基纯橄岩(麦美奇岩):是一种半晶质的纯橄榄岩。岩石具玻基斑状结构,斑晶只有粗粒橄榄石,基质有黑色玻璃质、微晶和粒状三种。可见到钛辉石、磁铁矿微晶。
2.苦橄岩:呈淡绿色至黑色,为成分接近辉石橄榄岩的熔岩。主要由橄榄石(50~70%)和辉石(<40%)组成,可含少量基性斜长石、普通角闪石。隐晶质结构、块状构造,有时具气孔或杏仁构造。若具斑状结构,则称苦橄玢岩。
玄武岩成因
1.大洋中脊玄武岩(MORB):指形成于大洋中脊环境的玄武岩,是典型的橄榄拉斑玄武岩。低 K2O(<0.2%)和低TiO2(<2.0%)产于强扩张性的大洋板块边缘,是洋壳的主要组成部分。MORB并非形成于原生岩浆,经历过结晶分离过程,化学成分不一,有多个源区。
(1)快速拉张MORB(>4cm/a)
特点:部分熔融程度高,大离子亲石元素富集程度较低,低REE。在大约60-80 km亏损地幔上部熔融,具有亏损地幔的微量元和同位素特征。
成因:①板块拉张;②源区物质进入拉张带;③减压部分熔融。
(2)拉张速度较慢MORB(<3cm/a)
特点:拉张速度较慢,上升较慢,温度梯度变化小,混合和对流要比快速拉张的情况差,结晶分异程度低,岩浆更接近原生,不相容元素及REE含量高。
2.大陆裂谷玄武岩:大陆裂谷玄武岩在成分上富碱,挥发分和不相容元素,其形成也与地幔软流圈的隆升有关。
*大陆裂谷:大陆内部的拉张地带,是陆壳裂解、减薄向洋壳转变的位置,裂谷的形成与地幔软流圈的隆升有关。大陆裂谷的拉张速度明显低于大洋中脊。
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