火成岩概述及基本性质和分类

第三章火成岩岩石:是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地幔的主要物质。

矿物组成：由一种矿物组成；多种矿物组成。

如根据成因，岩石可以分为三大类：火成岩、沉积岩和变质岩。

第一节岩浆、岩浆作用和火成岩的概念1、火成岩由两类岩石组成：一类是岩浆作用形成的岩浆岩；另一类是非岩浆作用形成的，如花岗岩化作用形成的花岗岩。

火成岩中以岩浆岩为主。

岩浆岩是由岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的65％。

2、岩浆1）概念：岩浆是在地壳深处或上地慢天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体，它是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。

2）存在位置：地壳深处或上地幔中；3）组成：一部分是以硅酸盐熔浆为主体；一部分是挥发组分。

①硅酸盐熔浆在一定条件下凝固后形成各种岩浆岩，②挥发性组分主要是水蒸汽和其它气态物质。

在岩浆上升、压力减小时可以从岩浆中逸出形成热水溶液，对于成矿往往起很重要作用。

也有极少数岩浆是以碳酸盐和氧化物为主的。

3）岩浆的化学成分若以氧化物表示，其主要成分是：Si02、A1203、MgO、FeO、Fe203、CaO、NaO、 K20、H20等。

其中以Si02的含量为最大。

4）岩浆根据含有Si02的多少可分为酸性岩浆(SiO2>65％)、700--900℃中性岩浆(52--65％)、900--1000℃基性岩浆(45--52％)、1000--1 200℃超基性岩浆(<45％)、1200℃以上5）岩浆的成因：是由于局部物理化学条件发生变化(如压力减小、热能积累等)，从而导致部分固态原岩转变为熔融状态，形成岩浆。

3、岩浆作用1）概念：岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。

具有巨大的动能、热能和化学能2）岩浆作用：侵入作用，喷出作用。

a.侵入作用：一种是岩浆上升到一定位置，由于上覆岩层的外压力大干岩浆的内压力，迫使岩浆停留在地壳之中冷凝而结晶。

这种岩浆活动称侵入作用。

第三章火成岩岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，是构成地壳及地幔的主要物质。

有些岩石主要由一种矿物组成，称单矿岩。

如天安门前金水桥的大理石，古代称汉白玉，由单一的方解石组成的。

多矿物构成的岩石称多矿岩，自然界绝大多数岩石是由两种以上矿物组成的。

岩石是地质作用的产物，其化学成分、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系。

同时岩石又是地质作用的对象，地球的内、外营力共同对岩石外表形态等进行塑造。

概况地说，岩石是地球发展的产物，其记录了地球发展的历史和规律。

按成因，岩石可以分火成岩 (岩浆岩)、沉积岩和变质岩三大类。

(1) 火成岩(岩浆岩)(Magmatic rocks, Igneous rocks)：它主要是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。

简单地说：由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。

(2) 沉积岩(Sedimentary rocks)：它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。

如砂岩、灰岩。

(3) 变质岩(Metamorphic rocks)：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。

如大理岩、片麻岩等。

就面积而言，沉积岩占75%，火成岩和变质岩共占25％。

就重量而言，火成岩占89%，沉积岩和变质岩分别为5%和6％。

岩浆岩和变质岩又可统称为结晶岩。

三大岩类可以相互转化。

一、基本概念1.火成岩简单地说，火成岩就是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆冷却后而形成的一种岩石。

现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。

火成岩包括两类岩石：一类是由岩浆冷凝结晶作用形成的岩浆岩；另一类是由非岩浆作用形成的(如花岗岩化作用)。

其中，以岩浆岩为主，占地壳总体积的65%。

2.岩浆的概念岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体，是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。

一、火成岩概述斑岩(porphyry)以斑状结构为特征的火成岩的总称。

以结构特征对岩石的命名。

斑岩一词，由玢岩演变而来。

玢岩由G.阿格里科拉于1546年首先引入文献，用以描述埃及的淡紫色、具斑点的岩石。

此后很长时期内，斑岩和玢岩分别泛指变化了的具斑状结构的粗面质的安山质岩石。

多数岩石学家认为，大多数斑岩和玢岩在化学成分上属于中性岩和酸性岩，因此常见的斑晶是石英、碱性长石和斜长石。

其中石英常发育六方双锥，具高温石英外形；碱性长石常为透长石、正长石和歪长石，具隐条纹构造或亚显微条纹构造；斜长石一般是中长石，常受岩浆熔蚀，或生成钠质斜长石膜，也可以因岩浆流动作用，构成斜长石的聚合斑晶。

习惯上,将含碱性长石和石英斑晶,或只含其一的斑状结构的岩石,称为斑岩,如花岗斑岩；将含斜长石斑晶的，称玢岩，如闪长玢岩。

如含斜长石又兼有碱性长石和（或）石英斑晶，仍称为斑岩，如花岗闪长斑岩。

含大量自形（有时半自形）铁镁矿物斑晶的斑状岩石，一般为中、基性或超基性脉岩，称作煌斑岩。

辉绿玢岩是指含斜长石斑晶的基性浅成岩。

钠长斑岩和苦橄玢岩分别是含钠长石斑晶和橄榄石斑晶的斑状浅成岩。

无论是斑岩或是玢岩，都是岩浆作用两阶段结晶的产物。

因此，它们的斑晶和基质之间矿物粒级悬殊。

斑晶由早阶段岩浆结晶产生，形成于地下较深部位；而细粒或隐晶质基质为浅位晚阶段岩浆结晶产物。

就最终侵位深度而言,斑岩和玢岩都属浅成岩,并常呈岩墙、岩脉、岩床或小侵入体产状。

斑岩和玢岩随斑晶数量的减少和斑晶与基质之间粒度大小的接近而过渡为深成岩，如斑状花岗岩是相当于花岗斑岩的深成岩或半深成岩；又随斑晶数量减少和基质粒级减小（直至隐晶质或玻璃质）过渡为喷出岩，如斑状流纹岩是相当于浅成相的流纹斑岩的喷出岩。

与斑岩或玢岩有关的金属矿产，常称为斑岩铜矿、斑岩钼矿、斑岩钨矿、玢岩铁矿等，它们都是与浅成岩浆作用和岩浆期后作用有成因联系的重要矿床。

有些半风化的粗面质或粗安质斑岩，因含人体所需的多种微量元素，并被溶出，而称为药石──麦饭石。

火成岩岩石分类和命名（术语定义）术语定义：1 岩浆magma岩浆是地壳深部或上地幔物质部分熔融而产生的炽热熔融体。

其成分以硅酸盐为主，具有一定的粘度，并溶有挥发分。

2 火成岩igneous rock火成岩是岩浆侵入地壳或喷出地表经冷却固结而成的岩石，又称岩浆岩（magmatic rock）。

3 火山岩volcanic rock火山岩是由火山作用所形成的各种岩石，既包括熔岩和火山碎屑岩，又包括与火山作用有关的潜火山岩。

4 侵入岩intrusive rock是岩浆侵入地壳内冷凝而成的火山岩。

由于冷却速度较慢，常为结晶质岩石。

侵入岩依其侵入地壳中的部位深浅，分为深成岩（＞3km），浅成岩（1.5～3km）和超浅成岩（0.5～1.5km）。

5 超基性岩ultrabasic rock火成岩的一个大类，指化学成分中二氧化硅（SiO2）含量小于45％，同时氧化镁（MgO），氧化铁（FeO）等基性组分含量高的火成岩。

6 超镁铁质岩ultramafic rock指镁铁质矿物（以橄榄石、辉石为主）含量达90％以上的一类火成岩。

因此，大多数超镁铁质岩就是超基性岩，反之亦然。

但有例外，如辉石类单矿物岩，镁铁矿物含量在90％以上，但二氧化硅（SiO2）含量高于45％。

所以，它是超镁铁质岩，而不是超基性岩；又如单矿物斜长岩，是由钙的硅铝酸岩矿物组成，二氧化硅（SiO2）含量低于45％，属超基性岩，但不是超镁铁质岩。

7 基性岩basic rock基性岩是火成岩的一个大类。

二氧化硅（SiO2）含量为45％～52％。

主要矿物成分为辉石、基性斜长石，不含石英或石英含量极少。

色深，比重大。

与超基性岩的主要区别除二氧化硅（SiO2）含量外，在矿物成分上含有相当数量的斜长石，而超基性岩则没有或有很少的斜长石。

常见的基性深成岩为辉长岩，浅成岩为辉绿岩，喷出岩为玄武岩。

8 中性岩intermediate rock火成岩的一个大类。

二氧化硅（SiO2）含量为52％～63％。

岩石火成岩的矿物成分和结构构造火成岩是地壳中最常见的岩石类型之一，由于其特殊的地质成因，具有独特的矿物成分和结构构造。

一、火成岩的矿物成分火成岩主要由硅酸盐矿物组成，其中常见的矿物有石英、长石、辉石、斜长石和黑云母等。

石英是硅酸盐矿物中含硅最高的一种，具有硬度高、透明度好、抗风化性强等特点。

长石是最常见的岩石成分之一，主要包括正长石、钠长石和钾长石等，具有颜色多样、普遍存在于地壳中的特点。

辉石是一类硅酸盐矿物，具有颜色多样、硬度高、断口呈贝壳状等特点。

斜长石是火成岩中常见的矿物，根据其化学成分的不同，可分为角长石和斜长石。

黑云母是一种含铝的硅酸盐矿物，常见于火成岩中，具有厚片状晶体的特点。

此外，火成岩中还常见其他矿物，如磁铁矿、斜铁矿、方铁矿等。

磁铁矿是一种含铁的氧化物矿物，具有磁性，主要存在于含铁质的火成岩中。

斜铁矿是一种含铁的硫化物矿物，常见于硫化作用较强的火成岩中。

方铁矿是一种含铁的氧化物矿物，常见于含铁质高的火成岩中。

二、火成岩的结构构造火成岩的结构构造主要包括岩石的晶体结构和岩石的岩石学构造。

岩石的晶体结构是指岩石中所含矿物的排列方式和结晶形态。

火成岩中的矿物晶体通常以等轴晶或块状晶体为主，晶体矿物具有明显的晶面、晶角和晶面交接的特点。

此外，火成岩中的矿物晶体通常呈现出均匀的颗粒状或方解石状等结晶形态。

晶体结构的排列方式和结晶形态直接影响火成岩的物理性质和工程性质。

岩石学构造是指火成岩中矿物晶体之间的统一安排和相互关系。

火成岩中的矿物晶体通常以颗粒状、显晶状和斑状等不同形式存在，其中沉积状晶体具有明显的统一面状和流线状特征。

矿物晶体之间的相互关系形成了火成岩中的结构构造，如均质构造、斜交构造、织构构造等。

这些结构构造直接影响火成岩的宏观性质和微观结构。

总结：火成岩的矿物成分和结构构造是岩石学中重要的研究内容，通过研究火成岩的矿物成分和结构构造，可以了解火成岩的成因和形成过程，揭示地球内部的物质组成和地质变化，对于矿产资源的勘探和开发具有重要的科学意义和实践价值。

地质学中的岩石分类和形成原理岩石是地球表面最基本的地质物质，地球上的岩石种类繁多，按照其形成过程和性质可分为三类：火成岩、沉积岩和变质岩。

岩石的分类和形成原理是地质学中的重要研究内容之一，本文将详细介绍这一领域的知识。

一、火成岩火成岩是由地球内部岩浆冷却凝固而形成的岩石。

岩浆是熔融的岩石物质，在地球深处储存和循环流动。

当岩浆冷却时，其中的矿物质逐渐结晶并组合成岩石。

火成岩的主要成分是硅酸盐，其中最常见的是花岗岩、玄武岩和安山岩等。

1. 花岗岩花岗岩的主要成分是石英、长石和云母等硅酸盐矿物，它是一种晶体较大、图案多样的火成岩。

花岗岩在地球上广泛分布，是一种重要的建筑材料和装饰材料。

2. 玄武岩玄武岩是由快速冷却的岩浆形成的，它的主要成分是辉石和钠长石等，它是一种晶体较小、质地坚硬的火成岩。

玄武岩广泛分布在地球上，是洋中脊和火山岛屿等地区的主要岩石类型。

3. 安山岩安山岩是介于花岗岩和玄武岩之间的一种火成岩，在成分上既含有酸性矿物，也含有碱性矿物。

安山岩的晶体大小介于花岗岩和玄武岩之间，是火山岩中比较常见的类型。

二、沉积岩沉积岩是由化学沉淀、生物活动和物理作用等方式形成的岩石。

它们是由岩石碎屑在水或风中搬运和堆积而成，如砾岩、砂岩、泥岩、石灰岩等。

它们主要形成于海洋、湖泊、河流和沙漠等地区。

1. 砾岩砾岩的主要成分是砾石和含砾石的沙子，颗粒较大，坚硬耐磨。

砾岩在高山地区和河流底部较为常见，主要用于公路和水利工程的填料。

2. 砂岩砂岩的主要成分是石英和长石等矿物，其颗粒大小比砾岩要小。

砂岩是一种常见的建筑材料，广泛用于墙体和路面等方面。

3. 泥岩泥岩的主要成分是黏土和沙子等，在湖泊和海洋沉积过程中形成。

泥岩在建筑材料中的用途较少，但它是煤和油页岩的重要储藏岩石。

4. 石灰岩石灰岩是一种由碳酸盐沉淀或化学沉淀而成的岩石，它的主要成分是钙质矿物。

石灰岩既可以从海洋中形成，也可以从淡水中形成，广泛分布于地球上。

典型的火山碎屑岩－（普通火山碎屑岩亚类）
集块岩
(1) > 64 mm岩块经胶结而成，岩块含量>50 %
(2) 大小不一，分选很差，明显棱角状
(3) 颜色多样,成分复杂，杂乱堆积于火山口附近
(4) 可以帮助寻找古火山口
(5) 依据成分进一步分，如玄武质集块岩，安山质——，流纹质——
火山角砾岩
火山作用形成的角砾被压紧、胶结——火山角砾岩
(1) 粒径2- 64 mm，含量>50 %
(2) 成分复杂，分选差，明显棱角，同集块岩相似
(3) 除岩块外，可有晶屑、玻屑
(4) 无或者无明显层理，与集块岩共生，也在火山口附近
(5) 依据角砾成分划分，如玄武质火山角砾岩，安山质——，等等
凝灰岩
(1) 火山碎屑岩中分布最广的一种。

典型的凝灰结构。

火山物质>90 %，碎屑粒径< 2 mm.
火山碎屑物——岩屑，晶屑，玻屑，一般玻屑最多
(2) 颜色极多样
(3) 可以有层理，距离火山口较远，细小火山灰可以漂浮几千km以外。

(4) 与火山熔岩貌似，但仔细观察，凝灰岩中有尖棱角状的晶屑、玻屑或岩屑，而熔岩中则无。

凝灰岩风化后为蒙脱石等含水矿物，土状。

(5) 依据成分进一步分
岩屑凝灰岩——岩屑含量>50 %
晶屑凝灰岩——晶屑含量>30 %
玻屑凝灰岩——玻屑为主
复成分凝灰岩——上述三种碎屑各占1/3
熔结凝灰岩——火山灰流+浆屑，火山碎屑物有塑性变形，定向排列，似流纹构造，熔结结构。

火成岩介绍及图片火成岩：火成岩由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融（partial melting）的物质如岩浆冷却固结形成的。

岩浆可以是由全部为液相的熔融物质组成，称为熔体（melt）；也可以含有挥发分及部分固体物质，如晶体及岩石碎块。

火成岩的分类:岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成，此外，还常含微量磁铁矿等副矿物。

根据岩石SiO2含量，岩浆岩可分为四大类：超基性岩：SiO2＜45%；基性岩：SiO2=45～52%；中性、碱性岩：SiO2=52～65%；酸性岩：SiO2＞65%。

岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度，岩石的碱度与碱含量多少有一定关系。

通常把Na2O+K2O的重量百分比之和，称为全碱含量。

Na2O+K2O含量越高，岩石的碱度越大。

1957年考虑SiO2和Na2O+K2O之间的关系，提出了确定岩石碱度比较常用的组合指数（σ）。

σ值越大，岩石的碱性程度越强。

每一大类岩石都可以根据碱度大小划分出钙碱性、碱性和过碱性岩三种类型。

σ< 时，为钙碱性岩；σ= 时，为碱性岩；σ> 9时，为过碱性岩。

除了岩石化学成分之外，矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一。

在岩浆岩中常见的一些矿物，它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化。

如石英、长石呈白色或肉色，被称为浅色矿物；橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色，被称为暗色矿物。

通常，超基性岩中没有石英，长石也很少，主要由暗色矿物组成；而酸性岩中暗色矿物很少，主要由浅色矿物组成；基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间，浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例。

根据产状，也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表，岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。

侵入岩根据形成深度的不同，又细分为深成岩和浅成岩。

每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的，也就是说岩浆成分是相似的，但是由于形成环境不同，造成它们的结构和构造有明显的差别。

深成岩位于地下深处，岩浆冷凝速度慢，岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大，常常形成大的斑晶；浅成岩靠近地表，常具细粒结构和斑状结构；而喷出岩由于冷凝速度快，矿物来不及结晶，常形成隐晶质和玻璃质的岩石。