岩浆岩中矿物的结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系

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1、岩浆岩中矿物的结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系孟宝航地球科学学院学号：200901010426摘要主要介绍了岩浆岩屮主要造岩矿物的结晶顺序对岩石结构的影响。内因与环境因素在矿物结晶过程屮的物质成分的变化以及不同矿物结晶的先后次序的作用。最后分析了矿物结晶顺序的主要控制因素。关键词矿物结晶顺序鲍文反应序列岩石结构在鲍文反应序列中，矿物被分为连续序列和不连续序列两个分支。然而现在越来越发现在不连续序列中存在着类质同像的连续序列，同样在连续序列中也存在着不连续的反应。考虑到岩石结构中矿物之间的关系特点，在这里将矿物按照化学成分分为暗色的铁镁矿物和浅色的硅铝矿物，进而用來说明岩浆岩中矿物的结晶

2、顺序与演化方向和岩石结构的关系。一暗色矿物结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系。根据鲍文反应原理，矿物的大致结晶顺序为橄榄石，辉石，角闪石，黑云母。1.矿物中化学成分的演化方向以橄榄石为例，由于铁逐渐代替镁的类质同像，化学成分由富镁到富铁演化。Fo_Fa二元系Fo-Fa（镁橄榄石一铁橄榄石）系统相图在金伯利岩屮表现为橄榄石的多世代结构。例如在一岩石中，第一世代的橄榄石多呈浑圆形卵斑，成分为Fo90以上；二世代的主要为自形斑晶或显微斑晶，Fo82为贵橄榄石；第三世代的一般为自形微晶分布于基质屮。2堆晶结构由于岩浆分异作用屮的分离结晶作用，在层状超基性岩，基性岩中橄榄石，辉石经常呈规律性的呈似

3、层状产出。例如仵金川铜镍硫化物矿床屮金川岩体主要由含二辉橄榄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩和橄榄辉石岩组成，岩相学观察表明主要造岩矿物的结晶顺序为：橄揽石一斜方辉石一单斜辉石一斜长石。同时对其进行MELTS模拟计算表明金川岩体母岩浆的分离结晶经历了两个阶段，在深度约为10.9〜12.5km的深部岩浆房经历了约5%的橄榄石以及约4%的斜方辉石分离结晶，并伴随硫化物熔离。在重力作用的影响下，橄榄石、斜方辉石和硫化物向下沉降，形成由下至上的分层：橄榄石-斜方辉石-硫化物-硅酸盐熔浆层，橄榄石-斜方辉石-硅酸盐熔浆层和硅酸盐熔浆层。硅酸盐熔浆首先挤出形成贫硫化物的岩体或喷出地表，之后橄榄石-斜方

4、辉石-硅酸盐熔浆被挤入到7.6〜9.2km的浅部岩浆房，经重力分异形成金川I号岩体的上部岩相带和II号岩体顶部的含辉橄揽岩。橄榄石-斜方辉石-硫化物-硅酸盐熔浆层最后被挤入金川岩体，并再次结晶出橄榄石、单斜辉石、斜长石，形成金川岩体的主要岩相和硫化物矿体。这种分层现象充分说明了矿物的结晶顺序。反应在结构上可以表现为橄榄石先结晶，若橄榄石含量很高，形成粒状镶嵌结构。若橄榄石间空隙较人，之后熔浆在橄榄石周围的空隙屮结晶辉石或角闪石，并对融蚀橄榄石成浑圆状。当辉石或橄榄石包围橄榄石时形成包橄结构。3反应边结构早期形成的矿物与残余熔浆发生反应，生成新的矿物。早起形成的橄榄石与残余熔浆发生反应可形

5、成辉石。化学式：Mg2SiO4+SiO2===2MgSiO3FoLEn如在辽东半岛；第三纪饮马湾山辉长岩体屮的橄榄石的斜方辉石反应边。在此岩石屮巾于后期岩浆结晶过程中生成了大量的钛铁氧化物，导致Mg的富集，生成的斜方辉石的Mg含量大于原橄榄石屮的Mg含量。另外当条件合适的时候可依次形成斜方辉石，单斜辉石以及角闪石的反应边。二浅色矿物结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系。1.长石的演化方向和岩石结构的关系岩浆结晶出长石吋首先形成An—Ab的连续固溶体系列。当发生部分的分离结晶吋，也就是早期形成的较基性的斜长石与残余熔浆发生反应但仍有残余时，形成正环带结构。若外界的条件发生变化，如水压的增加可

6、以形成反环带。当外界条件周期性的变化吋可形成韵律环带。之后，向碱性长石方向演化。当碱性长石和斜长石数量相当吋，先形成的斜长石自形度较好，为自形一半自形，后生成的碱性长石自形度较差，形成二长结构。但是当外界环境发生变化时，情况就比较复杂。如酸性岩中的史长环斑花岗岩对于环斑结构的成因一直是岩石学家感兴趣但仍米能解决的问题之一。目前认为环斑结构的形成主要涉及到岩浆演化过程中物理化学条件的改变，已提出的可能机制有：1出溶作用2交代作用3岩浆上升时压力和水含量的变化4岩浆的混合作用和同化混染作用等。这几种机制从不同的角度证实在岩浆作用过程中，由于温度或压力或组分等的改变，破坏了岩浆系统的原有条件，

7、而进入了一种新的物理化学条件，从而导致了环斑结构的出现，如出溶作用主要是由于温度的降低，钠质的斜长石从钾长石中出溶出来，并迁移到钾长石的边沿形成了环斑结构。再如岩浆的混合导致了岩浆成分的改变，形成了不平衡的环斑结构。2.钠钾长石系列另外海德曼(D.W.Hyndaman)对鲍文反应系列作出了一些修正，增补了第三个分支_钠钾长石系列，表示富钾的钾钠长石可与基性斜长石共生，而富钠的钾钠长石与酸性长石共生。从不连续系中分出一个分支，用以反映