岩石化学

1.岩浆：岩浆是上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体(熔体)。

2.次火山岩：是与火山岩同源的、呈侵入产状的岩石。

它与火山岩有“四同”：同时间但一般较晚；同空间但分布范围较大；同外貌但结晶程度较好；同成分但变化范围及碱度较大。

侵入深度一般<3.0km，又可分为：近地表相0～0.5km；超浅成亚相0.5～1.5km；浅成亚相1.5～3.0km。

3.辉长结构：基性斜长石和辉石的自形程度几乎相等，均呈半自形－它形粒状。

这种结构是辉石和斜长石含量近于共结比时，同时从岩浆中析出的结果，是基性深成相的典型结构。

4.安山岩：是与闪长岩化学成分相当的喷出岩，致密块状，有时具气孔构造。

具斑状结构或隐晶质结构，斑晶为斜长石(中性斜长石)、辉石、角闪石和黑云母。

基质常见交织结构或玻晶交织结构。

5.原生岩浆：岩浆起源于上地幔和地壳底层，把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原生岩浆。

5．解释斑状结构与似斑状结构的概念，并对比分析这两种结构类型的区别。

岩石中所有矿物颗粒可分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的称为基质，其中没有中等大小的颗粒，这点可与不等粒结构相区别。

斑状与似斑状结构的区别是：如果基质为隐晶质及玻璃质，则称斑状结构；如果基质为显晶质，则称似斑状结构。

斑状结构中斑晶和基质为不同世代的产物，似斑状结构中斑晶和基质基本上为同一世代的产物。

试述钙碱性系列超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩的化学成分，矿物组合特征及其演化规律。

超基性岩主要代表性岩石为橄榄岩－苦橄岩。

本类岩石的化学成分特点是SiO2含量很低(<45%)，贫K2O和Na2O，而富含FeO和MgO。

岩石中铁镁矿物占绝对优势，主要是橄榄石和辉石，其次是角闪石，黑云母则很少出现，不含或很少含斜长石(0～10%)。

常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。

岩石颜色深，色率大于75%，比重大，常呈块状构造。

超基性侵入岩在地表出露有限，按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。

岩石地球化学特征1火山岩岩石学特征1.1主量元素特征该旋回岩石化学成分平均值与黎彤值和戴里值相比，该旋回火山熔岩，总体具高硅、高镁，低铁、铝、钙的特点；A/NKC值反映该旋回为铝过饱和岩石类型；分异指数（DI）为32.63～88.51，均值为61.04，各氧化物随着DI值的增大有不同变化，如SiO2、K2O明显升高，Na2O稍有增高，Al2O3变化不明显，TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO明显降低，MnO、P2O5稍微降低。

总体上反映了该旋回火山岩正常的分异趋势；里特曼组合指数说明本区义县旋回火山岩具钙碱性向碱性演化的趋势。

总体上来看，依据同源岩系的δ值事连续且相近的原理，说明义县旋回火山岩浆是同源的。

1.2微量元素特征该旋回火山岩各岩石过渡元素分配型式曲线基本协调一致，呈明显的“W”型，表明为同源岩浆分异产物。

岩石曲线出现相交现象，是因为个别元素在不同岩石中富集水准不同所致，反映了岩浆在运移和成岩过程中可能有外界物质的介入和混染。

图中给类岩石的Ba、Nb呈明显的波谷，说明其在该旋回岩浆演化分异过程中分异较好，而Zr具有明显的波峰说明该元素在该旋回中比较富集。

仅在流纹岩中Th元素具有明显的波谷，说明其在流纹岩中分异较好。

1.3稀土元素特征该旋回火山熔岩各岩石稀土总量差别较大，∑REE在94.6～230.17，平均值为152.4。

与世界同类岩石维氏值相比，该旋回火山岩基性-中性岩，为富稀土岩石，中酸性-酸性岩为贫稀土岩石。

LREE/HREE值为9.26～15.49，（La/Yb）N值为11.8～27.33，（Ce/Yb）N值为7.98～17.35，La/Sm值为3.36～8.83之间，以上参数值及稀土配分曲线特征反映该旋回火山岩各岩石均具轻稀土富集，分馏较好；重稀土亏损，分馏较弱的特点，火山岩浆可能来源于壳幔混源。

2火山岩形成环境及源区2.1火山岩岩浆源及成因分析义县旋回火山岩在（La/Yb）N-（Yb）N 图解中，该旋回火山岩的投影点一部分投在大陆壳源区，一部分投在大陆壳源区左侧及上侧，主要由角闪岩组成的源区产生的熔体趋势线附近。

岩石学中的岩石分类与岩石化学组成分析岩石学是地球科学的一个重要分支，研究岩石的形成、组成及演化过程。

在岩石学中，岩石的分类与岩石化学组成分析是其中的两个核心内容。

本文将探讨岩石学中的岩石分类和岩石化学组成分析的基本概念、方法和应用。

一、岩石分类岩石分类是根据岩石的起源、组成及结构等特征将其分为不同类别的过程。

岩石分类有助于我们理解岩石的形成和演化过程，可以为地质研究提供重要的基础数据。

1. 岩石的主要分类岩石主要分为三类：火成岩、沉积岩和变质岩。

火成岩是由地幔或地壳中的熔岩在地表或地下凝固而成的岩石。

火成岩又分为火山岩和深成岩。

沉积岩是由风化、侵蚀和沉积等过程形成的岩石。

变质岩是在高温高压条件下由其他岩石转变而成的岩石。

2. 岩石分类的依据岩石分类依据主要包括岩石的矿物成分、岩石的结构、岩石的颜色和岩石的化学成分等因素。

根据不同的依据，我们可以将岩石分为具体的类别。

3. 岩石分类的应用岩石分类在地质勘探、矿产资源评价和地质灾害预测等方面具有重要应用价值。

通过岩石分类，我们可以判断某个地区的地质特征，并为相关的资源开发和灾害防治提供科学依据。

二、岩石化学组成分析岩石化学组成分析是研究岩石中元素含量及元素组成比例的过程。

通过分析岩石的化学成分，可以了解岩石的形成环境、成因及演化过程。

1. 岩石化学组成分析方法岩石化学组成分析方法主要包括光谱分析、电子探针分析、质谱分析和化学分析等。

不同的方法可以从不同的角度揭示岩石的化学组成。

2. 岩石化学组成分析的内容岩石化学组成分析的内容主要包括岩石中主量元素和微量元素的含量及其组成比例、元素的分布规律和特征等方面。

通过分析这些内容，我们可以研究岩石的形成机制和演化历史。

3. 岩石化学组成分析的应用岩石化学组成分析在矿产勘探、岩石演化研究和环境地质等领域具有广泛应用。

通过分析岩石的化学组成，我们可以评价矿产资源的潜力、揭示岩石的演化历史，并为环境保护和污染治理提供科学依据。

岩石化学计算方法基础知识讲解1、岩石类型（或岩石系列）用以说明岩石主要化学组分之间的含量关系。

岩石类型（或系列）不同，不仅其化学组成上有重大差异，而且更表现在其矿物组成上具有明显的不同特点。

同时其岩石化学的计算程序和结果也各有差异。

因此在计算中，应首先根据各组分之间含量上的相互关系确定岩石所属的类型（或系列）。

在岩石化学计算中，一般是将岩浆岩划分如下四个类型（或系列）。

(1) 正常类型，也称为钙硷系列。

指岩石中Al的含量能全部和K、Na及部分Ca组成长石类矿物，而多余的Ca则参加到暗色矿物中去。

因而岩石中既可有钾长石、钠长石及斜长石，也可以有单斜石和角闪石的存在，其表达方式因计算方法不同而有所不同，但基本意义是相同的。

即：查氏公式：K+NaAl）（2）硷极度过饱和：指岩石中K、Na含量不仅使全部的Al消耗殆尽而组成硷性长石，同时也能使全部Fe3+和Fe2+，Mg2+、Mn2+等消耗完而组成霓石类矿物，并且还有剩余。

少数情况下出现霞石等硅不饱和矿物。

表达式：查氏公式：K+Na;Al+Fe2++Mn2+ 尼氏公式：AlK;Fe3++Fe2++Mn2+2、分子数与原子数岩石化学全分析结果，都是用重量百分含量表达的，但岩石化学在把各种元素或其氧化物按其组成矿物的规律进行换算时，是根据各矿物分子式中各元素的原子或氧化物的分子之间的量比关系进行的。

故在计算时，都要根据某一方法的需要，将化学分析结果的氧化物重量百分含量换算为原子数或分子数。

例如：SiO2的重量百分含量为50%，其分子量为60.08，则分子数为50/6008=0.833，为消除小数点，均将计算结果乘以1000，故SiO2的分子数为0.833×1000=833。

由于岩石的分析结果多用氧化物表示，故原子数一般都不便单独计算，而均根据分子数换算而得。

它与分子数的关系有几种不同情况，需区别对待，其一，当在一个氧化物分子中有一个原子时，其分子数即等于原子数。

岩石化学计算方法讲解之五——尼格里标准分子计算法（一）方法的任务鉴于CIPW法在计算岩石的矿物成分时，仅仅考虑到各种组分间的化学组合关系，而很少考虑岩石的成因条件，因而所计算出来的矿物成分往往同岩石中实际存在的矿物组成有较大的误差。

为此，尼格里1937年提出了他所创立的标准分子计算法。

其主要任务是将岩石的化学分析结果，尽可能计算成为符合岩石实际存在的矿物成分，这样就不仅可以将岩石的化学分析同显微镜下的研究紧密结合起来，而且由于此法可以计算出反映岩石不同成因条件（岩浆、交代、变质）的不同的矿物组成方案，通过对这些方案的分析和比较，或者根据所计算中的矿物组合做出的物理化学图解，可以得出有关岩石成因和演变的某些有重要意义的认识和结论（鉴于该法的许多用途大体与CIPW法相近，故此处对这方面不再具体介绍）。

（二）方法的原理1、概述：该法所依据的基本原理，不仅是岩石化学组分间的化学组合关系，而且考虑到不同成因条件下矿物形成的特点和规律。

由于同样的化学组分在不同的成因条件下，可以形成不同的矿物组合方案的可能性。

而为了寻求同岩石实际矿物组成相符合的矿物方案，往往需要在计算中把一种矿物方案换算成另一种方案。

为了给此种转变矿物方案的工作提供便利的基础和条件，尼格里提出了原始分子和矿物标准分子的概念。

整个计算方法是先把组成岩石的各种氧化物计算为原始分子，然后再进一步根据岩石的实际情况把原始分子换算为标准矿物分子。

2、原始分子及其组成：所谓原始分子（或称基本分子），即是由各氧化物按一定组合规律和量比关系而组成的原子团。

它并非是岩石中实际存在的矿物，而仅仅是人为设置的一个“建造单元”，是为了供进一步计算的一些原子团，是组成各种矿物的基础。

为了实现既便于把原始分子换算为标准矿物，又便于把计算出的一种矿物方案转变成另一种矿物方案，尼格里巧妙地把各种原始分子（包括以后的标准矿物分子）的当量，设计为等于其化学式的分子量被其化学式中的正价数目而除所得的分子量。

岩石化学计算方法讲解之六——吴利仁超基性岩石化学计算方法（一）方法的原理鉴于超基性岩在理论上和实际应用中均有着重要的意义，在化学和矿物组成上也有着一定的特殊性，因而许多研究者，如苏联的索博列夫、我国的王恒升、白文吉、吴利仁、肖序常、高纪璞、李军等地质学者，都提出了专门用于超基性岩的岩石化学计算方法。

这里我们仅将吴利仁的计算方法予以介绍。

其它方法读者可参考有关文献。

吴氏关于超基性岩的岩石化学计算方法的基础是查瓦里茨基计算法，即在查法的基础上，结合超基性岩的岩石化学特点加以修改和补充而成。

他对查法的主要改动是：1、超基性岩中K、Na含量甚微，但它们对超基性岩浆的来源和含矿性有着重要的指示作用，因而不可忽略，仍需予以表示。

为此对超基性岩的主要特征数值仍沿用s、a、b、c等四个。

但因a、c值均很小，若仍按查氏法那样在T形图上投影，则将使全部投影点集中于Sb轴两侧的附近处，使其难以分辩。

为此，吴氏在做投影图时将主要数值从四个减少为三个，即将a和c或a和c值予以合并，做为一个数值表示。

也即是超基性岩的主要数值为s、b和（a+c）或（a+c），且s+b+（a+c）或（a+c）=100。

2、对补充数值，除仍保留了查氏的Q值外，其余根据超基性岩本身的特点予以改动，即：（1）鉴于超基性岩中的镁铁的相对含量，即所称的镁铁比值（m/f），不仅是划分超基性岩的类型和探讨岩浆来源的重要依据，而且也是其含矿性的主要标志。

为此，将其做为超基性岩的一个重要补充数值。

且在计算m/f时，根据Ni2+常同Mg2+、Mn2+常同Fe2+成类质同象混入的实际情况，分别将Ni2+合并到Mg2+中，将Mn2+合并到Fe2+中。

则m/f的计算公式为：++++++++=23222/MnFe Fe Ni Mg f m 根据m/f 值，吴利仁将我国的超基性岩划分为如下三类，即： 岩石类型 m/f 镁质超基性岩 >7-6.5 铁质超基性岩 2-6.5 富铁质超基性岩 0.5-2实践证明，工业铬铁矿床均产于镁质超基性岩中，而铁质超基性岩则与硫化铜镍矿床有密切联系，富铁质超基性岩与钒钛磁铁矿物及碳酸盐矿床（烧绿石）有密切关系。

岩石化学计算方法讲解之四——CIPW标准矿物计算法（一）方法的任务和原理本方法为美国岩石学家克劳斯（Cross）、伊丁斯（Iddings）、皮尔逊（Pirsson）和华盛顿（Washington）四人，于本世纪初（1903年）所创立，后又经A·约翰森、凯尔西等多人修改。

方法的基本任务和内容是根据岩石化学全分析数据，按照各组分间组成矿物的一般规律，将其换算为理论上所应出现的各种矿物成分。

并进而根据矿物成分进行岩石的定量矿物分类。

因此法在计算中，仅只考虑各组分间的化学组合关系和矿物的简单化学成分，而对其形成的物理化学条件和各种矿物实际的复杂成分考虑不多，故所计算出的矿物多与岩石中实际存在的矿物成分有较大出入，故将所计算出的矿物称为“标准矿物”（或“虚拟成分”）。

“标准矿物”成分的计算，主要的依据是其通用的化学分子式中各种组分的数量关系。

CIPW将“标准”矿物划分为硅铝质（SAL）和铁镁质（FEM）两组，即：矿物代号矿物名称分子式SAL组 Q 石英SiO2C 刚玉Al2O3E 锆石ErO2·SiO2or正长石K2O·Al2O3·6SiO2Ab钠长石Na2O·Al2O3·6SiO2An钙长石CaO·Al2O3·2SiO2Lc白榴石K2O·Al2O3·4SiO2Ne 霞石Na2O·Al2O3·2SiO2Kp钾霞石K2O·Al2O3·2SiO2NL石盐NaClTh 无水芒硝Na2SO4Nc钠碳酸盐Na2CO3FEM组Ac 锥辉石Na2O·FeO3·4SiO2Ns 钠硅酸盐Na2O·SiO2Ks 钾硅酸盐K2O·SiO2Di 透辉石CaO·（Mg,Fe）O·2SiO2Wo 硅灭石CaO·SiO2Hy 紫苏辉石（Mg,Fe）O·SiO2En 顽大辉石MgO·SiO2Fs 斜铁辉石FeO·SiO2Ol 橄榄石2（Mg·Fe）O·SiO2Fo 镁橄榄石2MgO·SiO2Fa 铁橄榄石2FeO·SiO2Cs 钙硅酸盐2CaO·SiO2Mt 磁铁矿FeO·Fe2O3Cm 铬铁矿FeO·Cr2O3Hm 赤铁矿Fe2O3ILm 钛铁矿FeO·TiO2TPn 榍石CaO·TiO2·SiO2Pf 钙钛矿CaO·TiO2Ru 金红石TiO2Ap 砱灰石3（3CaO,P2O5）·CaF2F 萤石CaF2Py 黄铁矿FeS2Cc方介石CaO·CO3 标准矿物成分计算的基本原则和程序也是本书第一节所述的那些，这里再着重说明如下几点：1、除可做为常量组分的类质同象混入物以外的所有微量组分，均同相应的组分组成各种副矿物，如石盐（HL—Nacl）、黄铁矿（Pr—FeS2）、砱灰石（Ap—3（3CaO·P2O5）·CaF2）、铬铁矿（Cm—FeO·Cr2O3）、钛铁矿（ILm —FeO·TiO2）……等。

岩石化学计算方法之一——查瓦里茨基计算法(一)、方法原理这一方法是A·H·查瓦里茨基于一九三五年提出的。

它主要用来研究岩浆岩的化学特征及进行火成岩的化学分类。

几十年来一直颇为流行。

直到目前在我国的大量有关文献中仍广泛使用着。

该方法的基本原理，主要的就是我们前面所阐述的那些内容。

即岩石中的各种化学组分均按一定的原子比例组合成各类矿物，而决定一种岩石的主要特征的矿物成分则由下列四个方面反映出来：1、硅酸盐的饱和度，即岩石中是否有硅不饱和矿物存在或有无石英；2、浅色矿物与暗色矿物在岩石中的比例，即铝硅酸盐（长石）与铁镁硅酸盐（暗色矿物）的各自含量；3、长石的性质，亦即硷铝硅酸盐（钾钠长石）同钙铝硅酸盐的比例；4、有无碱性辉石、角闪石的出现。

此外，还有一些次要特征，也由岩石的化学组分体现出来。

其中主要有：1、碱性长石中的K、Na比例；2、暗色矿物中Mg、Fe、Ca等各占的比例。

查瓦里茨基为了反映出岩石的上述主要和次要特征，而制定了相应的主要指标和次要指标，并以投形图示的方法简明地表示出这些指标的情况和其间的相互关系。

(二)、数值计算：1、主要指标：有四个，即s、a、c、b，它们分别反映岩石前述四个方面的主要特征。

即：s—为岩石中硅原子的相对数目，用以反映二氧化硅的饱和程度（进一步尚有次要指标Q 值具体说明）。

a —组成碱性长石的碱金属原子的相对数，用以反映岩石中碱性长石的相对含量；c —组成钙长石的钙原子数，用以反映岩石中钙长石的相对含量； b —组成简单硅酸盐（暗色矿物）的所有的金属原子相对数，用以反映岩石中暗色矿物的相对含量。

鉴于岩石中矿物的组成尚受岩石系列类型的控制，故各指标的计算方法和公式，视岩石所属系列不同而有所不同。

现按不同岩石系列介绍各指标的计算方法和公式。

（1）正常系列：即当K+Na<Al<K+Na+2Ca 时，岩石中各成分组成矿物的情况是：i 全部的钾和钠均同硅、铝组成碱性长石。