火成岩、沉积岩、变质岩三大类岩石详细图文解析

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  K2O 变化至Na2OK2O 或Na2O2O。安山岩和 粗面岩是两类常见的中性火山岩,它们的典型结构分别是交织结构(又称安山结构)和粗面 结构。角斑岩是成分与粗面岩近似的富钠海相中性火山岩,它与细碧岩一起构成独立的钠质 海相火山岩系列。玻安岩是高镁、低钛的安山质岩石,与拉斑玄武岩、细碧岩一起构成岛弧 的早阶段火山岩系。冰岛岩是低铝、富铁的安山岩。安山岩可与玄武安山岩、英安岩、流纹 岩组成钙碱性岩石系列,冰岛岩可与大量玄武岩以及英安岩、流纹岩组成拉斑质岩石系列, 它们同属亚碱性岩系,产于活动大陆边缘或火山岛弧。一些富钾的安山岩、粗安岩、粗面岩, 可以与玄武岩组成一套独特的岩石,称为橄榄安粗岩组合,也产于岛弧或活动大陆边缘以及 裂谷带。鉴于中性岩既可以与基性岩或酸性岩密切共生,也可以与碱性岩有亲缘关系,因此 它的成因十分复杂。即使是安山岩,也因它产出构造环境不同而有不同的成因解释。 碳酸岩(carbonatite) 在空间上和成因上与碱超基性杂岩体有关的、主要由碳酸盐矿物组成的火成岩。carbon atite 一词由挪威地质学家及矿物学家W.C.布勒格于1921 年正式引入地质文献。 岩石呈浅灰至灰白色;粒状结构,细至粗粒,有时呈巨晶结构;常为块状构造,有时见 原生条带、球粒和球体构造。化学成分特殊,与一般硅酸盐岩浆岩相比,富CaO 及CO2,贫 SiO2 及Al2O3;与沉积碳酸盐岩相比,富SiO2 及Fe、Mg、Al、Ti、P 等的氧化物,而CaO 及CO2 较低。主要组成矿物为方解石、白云石及铁白云石,偶尔见菱铁矿。此外,还富含多 种(180 种左右)次要矿物和副矿物,如辉石类、金云母、磷灰石、天青石、铈族稀土氟碳 酸盐矿物、磁铁矿、铌钽矿物、铀钍矿物、萤石、碳硅石等。一般根据所含碳酸盐矿物分为: 方解石碳酸岩、白云石碳酸岩、铁白云石碳酸岩和菱铁矿碳酸岩等。碳酸岩主要呈中心型侵 入杂岩体产出,产状有中心岩株体、环状、锥状及放射状岩墙、岩床、岩流及岩被等。已知 中心岩株由顶到底达 万米。碳酸岩常发生强烈分离结晶作用、熔离作用和碱交代作用。碳酸岩的分布与深断裂有关,主要产于古老地台边缘断裂系及褶皱带内中间地块断裂带。空 间上它经常与碱性岩-超基性杂岩体或金伯利岩共生。除南极洲外,所有大陆都有碳酸岩的 分布。 成因说法不同,有下列几种:超基性岩浆衍生的碳酸盐岩浆结晶生成;碱超基性岩 浆分离出的富CO2 热液交代碱性岩或超基性岩生成;富CO2 的含矿热液充填围岩裂隙形 成碳酸岩伴生的矿产种类多,这是它与其他岩浆岩的重要区别。主要矿产有铈族稀土、铌、 铀(钍)、铁、钛、磷、铜、铅、锌、蛭石、萤石及碳酸盐原料等。 酸性火山玻璃岩(acid volcanic glass) 黑曜岩、松脂岩和珍珠岩的统称。其组成物质的80~100%为火山玻璃,是流纹质和英安 质岩浆在地表快速冷凝的产物。三者主要的区别是含水量不同,其中黑曜岩含水量很低(

  Na2O,Al2O3

  (K2O+Na2O)。MgO/SiO2近于1,当岩石强烈碳酸盐化时,Mg(被 Ca(替代,使(MgO+CaO)含量与SiO2 近于相等。岩浆富含 H2O 及CO2,导致岩石强烈蚀变。 在微量元素方面,含一般超基性岩所共有的以Cr、Ni、Co 为主的相容元素和含Rb、Cs、 Ba、Sr、Zr、Nb、Th、REE、P 等为主的不相容元素REE 主要含在钙钛矿和磷灰石中。金 伯利岩以LREE 很富集的简单线形REE 配分型式和La/Yb 比值大部分为80~200 为特征, 比大多数其他幔源镁铁质、超镁铁质岩浆岩高,这一特征反映了金伯利岩母岩浆的特征。 金伯利岩常呈岩筒、岩墙产出。有经济价值的原生金刚石矿床产于岩筒中。岩筒的面积 一般不足1 万平方米,少数达1 平方公里,最大的未超过2 平方公里,常成群出现,著名 的南非金伯利岩就是由十多个著名的岩筒组成的岩筒群。金伯利岩岩墙厚度小,一般小于2 米,但长度大,最长达65 公里,成群出现则构成岩墙群,少数呈环状岩墙。金伯利岩岩床、 金伯利岩火山口、火山口湖以及火山沉积是少见的。金伯利岩形成的地质时代,自太古宙延 续至新生代,就世界范围看,主要形成于中生代晚期,但在一个相当规模的金伯利岩带或区域 往往是多时代的。 金伯利岩成因仍在探索中通过橄榄岩-CO2-H2O 系统的高压高温实验研究,金伯利岩 岩浆被认为是在富 CO2 条件下由金云母、菱镁矿、石榴二辉橄榄岩组成的碳化橄榄岩地幔 在40~5010(帕和 1000~1300的温压条件下的似低共熔作用产生的。并提出了来自地幔 深部的以 C-H-O为主的还原蒸汽的释放和渗透的底辟模式,使得在260公里上下深度的大陆 地盾地温线O 系统的固相线,从而发生了部分熔融和熔融底辟体的绝 热上升。由更深部位快速上升的金伯利岩岩浆可能形成携带金刚石的金伯利岩。对存在 O-H流体的地幔橄榄岩的熔化条件(P.T.fO2)已开展研究,这将有助于大陆下的地幔的金伯利岩岩浆和金刚石成因的认识。 普遍认为,形成金伯利岩并富含金刚石的最有利的大地构造环境,是具有古老大陆克拉 通地壳和其后长期有稳定盖层的地域。 不是所有的金伯利岩都含金刚石,含金刚石较富的金伯利岩岩体已知为数不多。尚未解 决的一个问题是金刚石是由富 CO2的金伯利岩岩浆直接晶出的还是混入金伯利岩中的上地 幔捕虏晶,还是两种情况都存在。已知上地幔石榴二辉橄榄岩和榴辉岩中赋存有金刚石。虽 然尚有不同的看法,但人们对含金刚石的贫与富常有以下经验性或统计的规律:具火山碎 屑结构的金伯利岩,若富含镁铝榴石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄岩等上地幔包体或其矿 物包体,则金刚石富且质量好,含地壳围岩碎屑多的,则较贫。具斑状结构的金伯利岩含金 刚石较富,呈显微斑状结构的较贫。富含橄榄石且颗粒粗大的金伯利岩,含金刚石富,而富 含金云母的金伯利岩,含金刚石贫。橄榄石含Mg 和Cr 越高,含金刚石也越富,铬铁矿含量 高和铬铁矿中Cr/(Cr+Al)

  90%,金刚石含量高,富Cr 贫Al 的透辉石(Cr2O3

  1.2%)含量较 多以及镁铝榴石含Cr 高(Cr2O3

  2.5%),金刚石含量也高。 橄榄岩(peridotite) 橄榄石和辉石组成的超基性深成岩。橄榄石一般为镁橄榄石和贵橄榄石;辉石为斜方辉 石和单斜辉石;少量矿物有石榴子石、云母、斜长石等;副矿物为铬尖晶石、钛铁矿以及其 他金属矿物。在中国西藏的一些超基性岩中还发现了金刚石、石墨、碳硅石、锆石等矿物。 在化学成分上橄榄岩以SiO2

  K2O 特征。安山岩与玄武岩常不易区别,一般认为,SiO2

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