第 1 页 共 1 页 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。岩浆概念的涵义包括:
火成岩
火成岩也叫岩浆岩，顾名思义，它就是由岩浆凝固而成的岩石。它们是各种各样的结晶质或玻璃质岩石。有的火成岩在地下就凝固了，有的则是在喷出地表面后凝固的。火成岩是组成地壳的主要岩石，许多金属和非金属矿藏的生成也都与火成岩有关系，所以人们很重视对它的研究。需要说明的是，火成岩并不完全是岩浆形成的，如有一部分花岗岩，它们是在高温度下，由其他岩石在固态下发生一些物理和化学变化而形成的。
绝大多数火成岩中只有9种元素，这9种元素又大多以氧化物（某一元素与氧元素发生化学反应后形成的新物质叫氧化物）的形式存在于岩石中，其中最多的是二氧化硅。
二氧化硅是最重要的形成岩石的材料，它与其他材料结合会形成橄榄石、辉石、云母、长石、闪石等多种造岩矿物。矿物是组成岩石的最小单位。在形成这些矿物后二氧化硅仍有多余（即过饱和）时，就会出现石英；如果二氧化硅含量不足就可能出现橄榄石或似长石类矿物（如霞石）等；当二氧化硅与其他造岩组分的含量适中，则不出现上述两类矿物，而形成辉石、角闪石和长石等矿物。这些矿物我们也可以叫它们为矿石。各种岩石其实就是由这样一些矿物组合而成的。单纯的一种矿物不能称作岩石。地下深处好像一个大熔炉，岩浆中的不同成分在那里进行一系列的变化，当它们流动到一些地方，如侵入到岩石的空隙时，便会逐渐冷却下来。这时，那些矿物们就开始出现结晶，再加上其他各种原因，如温度、压力、成分等等，有的结晶会大些，有的会小些，有的是这样几种矿物结合在一起，有的是那样几种矿物结合在一起。知道了这一点，我们就基本明白了，地球上所以会有那多种不同的岩石，其实就是在于这些元素或造岩物质的不同组合而形成的。
长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石等都叫硅酸盐矿物，它们都是形成岩石的主要物质，被称为造岩矿物。火成岩就是由它们再加上一些少量的磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等组成。这些造岩矿物的化学成分和颜色都各不相同，人们把它们分成两类：硅铝矿物和铁镁矿物。硅铝矿物颜色浅，铁镁矿物颜色深。颜色深的岩石，比重也较大，人们往往根据火成岩的颜色来推断岩石的化学成分和它们的性质。也就是说，颜色深的比颜色浅的岩石要重一些。
地球上所见到的虽然千姿百态，五彩缤纷，但根据它们自身的特点、形成条件不同，可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类，其中以火成岩最多，它主要构成了深部地壳和上地幔，约占整个地壳的65%。通过对火成岩的研究，可探讨地球的形成、演化、地壳运动等一些重要作用。
火成岩---岩浆与火成岩
岩浆（magma） 是指地球深部产生的一种炽热的、粘度较大的硅酸盐熔融体。岩浆可以在上地幔或地壳深处运移，或喷出地表，它的主要成分是硅酸盐，还含有大量的挥发组分及成矿金属。岩浆温度范围为700-1200℃之间。
火成岩（igneous rocks）的英文名称来源于拉丁文，意为火焰，一般指由地下深处炽热的岩浆（熔融或部分熔融物质）在地下或在地表冷凝形成的岩石。火成岩和岩浆成分不完全相同，它是失去了大量挥发份的岩浆冷凝物。火成岩通常分为喷出岩和侵入岩两类。
火成岩---矿物成分 岩石是有由矿物组成的，矿物成分可以反映岩石的特征和成因。组成火成岩的矿物，常见的约二十多种，主要由长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石等硅酸盐矿物，及少量的磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等副矿物组成。这些构成岩石的矿物被称为造岩矿物。
按化学成分的特点和颜色，造岩矿物可分为两类：
硅铝矿物 SiO2与Al2O3的含量较高，不含铁、镁的铝硅酸盐矿物。如石英，长石和似长石类矿物。由于它们的颜色浅，故也被称为浅色或淡色矿物。
铁镁矿物 为富镁、铁、钛、铬的硅酸盐和氧化物矿物，如橄榄石、辉石、角闪石和黑云母类等。由于颜色深，故被称为深色或暗色矿物。
浅色矿物和暗色矿物在火成岩中含量的比例是火成岩鉴定和分类的重要标志之一。火成岩中暗色矿物的百 分含量（体积%），通常称为色率。根据火成岩中色率的大小，可大致推断岩石的化学成分和性质特征。
地壳中所有元素在火成岩中均以发现，但其含量却很不相同。含量最多的是O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K和Ti等，这些元素称为造岩元素。它们的总和约占火成岩总重量99.25%。
- 1 - 花岗岩的主要化学成分
花岗岩是一种由石英、长石和云母等矿物组成的火成岩，它的主要化学成分包括硅酸盐、铝、钾、钠、钙、铁和镁等元素。其中，硅酸盐是花岗岩中最重要的化学成分，其含量通常在60%以上。
长石是花岗岩中最常见的矿物，其含量占花岗岩总量的30%至60%。长石有钾长石和钠长石两种。钾长石含有较高的钾元素，而钠长石则含有较高的钠元素。这两种长石在地质学上有不同的形成过程，分别被称为“钾长石花岗岩”和“钠长石花岗岩”。
除了长石外，石英也是花岗岩中重要的矿物。石英是一种含有硅和氧的硅酸盐矿物，它的含量通常在20%至40%之间。石英在花岗岩中的存在形式有晶体状、霰状、胶状等多种形式。
云母是另一种常见的花岗岩矿物，其含量通常在5%至10%之间。云母在花岗岩中起到了增强矿物结构、调节熔融过程和影响花岗岩物理性质等作用。
在花岗岩中还可以发现其他矿物，如黑云母、透闪石、角闪石、绿帘石和磁铁矿等。这些矿物的存在形式和含量因地质环境和成因不同而有所差异。
总之，花岗岩的主要化学成分包括硅酸盐、铝、钾、钠、钙、铁和镁等元素，其中长石、石英和云母是其主要的矿物组成。对于地质学家来说，通过分析花岗岩的化学成分和矿物组成，可以了解花岗岩的成因和地质历史。
