岩浆岩石学岩浆岩的成分

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1、第四章第四章岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分第一节岩浆岩的化学成分第二节岩浆岩的矿物成分第三节岩浆岩的矿物成分与化学成分的关系第一节第一节岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分一、岩浆岩的主要造岩元素据地壳中元素丰度值的研究，地壳主要由十二种元素O，Si，Ti、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、H、P组成，这些元素占地壳总重量的99％以上，称为主要造岩元素。SiO2是岩浆岩中最重要的一种氧化物。其含量是岩石分类的一个主要参数。分类标准为：SiO2>66％，为酸性岩；SiO2=53-66％，为中性岩；SiO2=45～53％，为基性岩；SiO2<45％，为超基性岩。Na2O和K2O的

2、含量在岩浆岩研究中的意义很重大。通常把K2O+Na2O重量百分数之和称为全碱含量。岩石的碱性程度(碱度)是指岩石中碱的饱和程度。利用全碱含量可确定岩浆岩的碱性程度常用的方法是里特曼的组合指数(σ)，又叫系列指数或里特曼指数。σ越大，碱性程度愈强。根据碱度，可将岩浆岩分为三类：σ<3.3者称为钙碱性岩(σ<1.8者，称为钙性岩；σ=1.8～3.3者，为钙碱性岩);σ=3.3～9者为碱性岩；σ>9者为过碱性岩。岩浆岩中，各主要氧化物之间关系很密切，其变化也有规律。钙碱性系列酸度不同的岩浆岩中各种氧化物，随SiO2含量的增减，作有规律的变化：1）随SiO2含量增加，FeO及MgO逐渐减

3、少，即比较基性的岩石中FeO及MgO比酸性岩中要多；2）SiO2含量增加，K2O及Na2O的含量逐渐增加，在超基性岩中几乎不含K2O及Na2O。3）CaO和A12O3在纯橄榄岩中含量很低，但在辉石岩和基性岩中达最大值，以后随着SiO2含量的增加又逐渐下降。二、岩浆岩中的微量元素岩浆岩中还有一些含量甚微的元素，其总量一般不超过千分之一，称为微量元素，又称痕迹元素。其含量多以ppm来表示。不同岩石，随主要造岩元素含量的变化，其微量元素也呈有规律的变化：1）岩石酸度增高，K及Na的含量也增高，能够以类质同像代替K、Na离子的第一族碱金属微量元素的含量也随之增加。2）亲铁微量元素，如V、

4、Co，Ni、Cr，随着岩石酸度增高，其含量急剧减少，但随着岩石基性程度的增高，而明显增加。3）岩石中碱度的增高，明显地有于稀有元素的富集。微量元素是岩石种类及系列划分的标志之一，同时也是岩石成因及演化的重要信息。定量的研究微量元素的丰度、变化、分配，不仅可以帮助我们探讨岩石形成的物理化学条件，而且对研究大地构造环境及指导找矿，也有重要意义。三、岩浆岩中的稀土元素三、岩浆岩中的稀土元素稀土元素一般指原子序数为57-71的元素外，另加Sc(21)和Y(39)。这是一组化学性质近似，难熔，而且难分离的元素族。在岩浆岩中，除Pm主要为人工放射性产物外，其余16个元素及其同位素的地球化学性

5、质十分近似。它们常常紧密共生，共同产出，不易受后期次生变化的干扰，一经“记录”于岩石中，容易被保存下来，因此它是岩浆岩的一种很好的成因标志。不同稀土元素的性质和在岩石中的行为毕竟还有差别。由La-Sm这前六种元素加上Eu，称轻稀土元素，归铈族，后九种元素(Gd—Lu外加Y)属钇族，称重稀土。它们在岩浆形成演化过程中，在重力场的作用下，由于稀土元素本身性质的差异及在矿物中赋存状态的不同，导致轻、重稀土元素的分异。这种分异导致稀土元素丰度值的变化，这又称稀土元素的分馏(分离)。岩浆岩的稀土元素的研究，主要有四方面：(1)稀土元素的丰度；(2)轻、重稀土元素的相对丰度；(3)Eu的相对

6、丰度；(4)稀土元素在不同矿物及矿物与熔休之间的分配系数和分配系数的变化。详细研究岩浆岩中的稀土丰度，稀土元素的配分模式，Eu的异常以及稀土元素的分配系数等，可以解决岩石构造环境、成因、来源，物化条件、演化机理等问题。四、岩浆岩中的同位素岩浆岩中同位素除了可以解决岩石的形成时代之外，它还可以帮助阐明岩石的成因，如岩浆的起源，岩浆演化过程中是否发生过变化，某些成分特殊的岩石是否属于岩浆成因等等问题。第二节岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分，对于了解岩石的化学成分，生成条件，以及岩石成因都有重大的意义。同时它也是岩浆岩的分类和定名的主要依据。一、常见造岩矿物的含量特征组成岩浆岩的矿物，

7、常见的不过二十多种，这些构成岩石的矿物通称为造岩矿物。二、矿物的化学成分分类二、矿物的化学成分分类根据其化学成分的特点，可以分为两类；1）硅铝矿物：SiO2与A12O3的含量较高，不含FeO、MgO。这些矿物的颜色较浅，又称为浅色或淡色矿物。2）铁镁矿物：FeO与MgO的含量较高，SiO2较低。这些矿物的颜色一般较深，又称为深色或暗色矿物。岩浆岩中暗色矿物的含量(体积百分数)通常称为色率。根据岩浆岩中的色率可大致推知岩石的化学性质，并可判断它们大概是属于那一类的岩石。三、矿物的含