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    家族劃分史

    自然界中的岩漿岩是個大家族,種類繁多,形形色色,僅現有的岩石名稱就達千種之多。雖然各種岩漿岩之間存在著化學成分、礦物成分、結構、產狀和成因等方面的差異,但是它們彼此之間又有著一定的過渡關係。因此,正確認識不同岩石之間的差異和聯絡、共性和特性,搞清楚它們的共生關係和成因聯絡,是對岩漿岩這個家族進行歸納和劃分的主要任務。

    自十九世紀七十年代起,國內外地質學家就為之做出了不懈的努力。經過一百多年的研究和實踐,對岩漿岩的分類已經得到了大多數科學家的肯定。一般情況下,劃分岩漿岩型別主要考慮岩石的基本特徵和產狀兩大因素。

    在劃分岩漿岩型別時,岩石化學成分中的酸度和鹼度是主要考慮因素之一。岩石的酸度,是指岩石中含有SiO2 的重量百分數。通常,SiO2含量高時,酸度也高;SiO2含量低時,酸度也低。而岩石酸度低時,說明它的基性程度比較高。

    SiO2是岩漿岩中最主要的一涪肌帝可郜玖佃雪頂磨種氧化物,因此,它的含量有規律的變化是岩漿岩分類的主要基礎。根據酸度,也就是SiO2含量,可以把岩漿岩分成四個大類:超基性岩(SiO2 66%)。

    岩石的鹼度即指岩石中鹼的飽和程度,岩石的鹼度與鹼含量多少有一定關係。通常把Na2O+K2O的重量百分比之和,稱為全鹼含量。Na2O+K2O含量越高,岩石的鹼度越大。 A.Rittmann 1957年考慮SiO2和Na2O+K2O之間的關係,提出了確定岩石鹼度比較常用的組合指數(σ)。σ值越大,岩石的鹼性程度越強。每一大類岩石都可以根據鹼度大小劃分出鈣鹼性、鹼性和過鹼性岩三種類型。σ 9時,為過鹼性岩。

    除了岩石化學成分之外,礦物成分也是岩漿岩分類的依據之一。在岩漿岩中常見的一些礦物,它們的成分和含量由於岩石型別不同而隨之發生有規律的變化。如石英、長石呈白色或肉色,被稱為淺色礦物;橄欖石、輝石、角閃石和雲母呈暗綠色、暗褐色,被稱為暗色礦物。通常,超基性岩中沒有石英,長石也很少,主要由暗色礦物組成;而酸性巖中暗色礦物很少,主要由淺色礦物組成;基性巖和中性巖的礦物組成位於兩者之間,淺色礦物和暗色礦物各佔有一定的比例。

    根據產狀,也就是根據岩石侵入到地下還是噴出到地表,岩漿岩又可以分為侵入岩和噴出巖。侵入岩根據形成深度的不同,又細分為深成岩和淺成巖。每個大類的侵入岩和噴出巖在化學成分上是一致的,但是由於形成環境不同,它們的結構和構造有明顯的差別。深成岩位於地下深處,岩漿冷凝速度慢,岩石多為全晶質、礦物結晶顆粒也比較大,常常形成大的斑晶;淺成巖靠近地表,常具細粒結構和斑狀結構;而噴出巖由於冷凝速度快,礦物來不及結晶,常形成隱晶質和玻璃質的岩石。

    根據上述原則,首先把岩漿岩按酸度分成四大類,然後再按鹼度把每大類岩石分出幾個巖類,它們就是構成岩漿岩大家族的主要成員。比如超基性岩大類:鈣鹼性系列的岩石是橄欖岩-苦橄巖類;偏鹼性的岩石是含金剛石的金伯利岩;過鹼性岩石為霓霞巖-霞石巖類和碳酸岩類。基性巖大類:鈣鹼性系列的岩石是輝長岩-玄武岩類;相應的鹼性岩類是鹼性輝長岩和鹼性玄武岩。中性巖大類:鈣鹼性系列為閃長巖-安山岩類;鹼性系列為正長巖-粗面岩類;過鹼性岩石為霞石正長巖-響巖類。酸性巖類:主要為鈣鹼性系列的花崗岩-流紋岩類。

    超基性岩類

    在四大巖類中,超基性岩類在地表分佈很少,是四大巖類中最小的一個分支,僅佔岩漿岩總面積的0.4%。超基性岩體的規模也不大,常形成外觀象透鏡狀、扁豆狀的巖體,它們好像一串大小不同的珠子一樣沿著一定方向延伸,斷斷續續排列,有時可以追索上千公里。

    超基性岩顏色比較深,大部分都是黑灰色、墨綠色,比重也很大,一般都在3.0以上,因此很堅硬,常具緻密塊狀構造。它的化學成分特徵是酸度最低,SiO2含量小於 45%;鹼度也很低,一般情況下 K2O+Na2O不足1%;但鐵、鎂含量高,通常FeO+Fe2O3在 8-16%之間, MgO 含量範圍較寬,在12-46%之間。

    超基性岩基本上由暗色礦物組成,主要是橄欖石、輝石,二者含量可以超過70%。其次為角閃石和黑雲母;不含石英,長石也很少。

    這類岩石最常見侵入岩是橄欖岩類,噴出巖是苦橄巖類。

    基性巖類

    基性巖類岩石顏色比超基性岩淺,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很緻密,噴出巖常具有氣孔狀和杏仁狀構造。其化學成分的特徵是SiO2為45-52%,Al2O3可達15%,CaO可達10%;而鐵鎂含量約各佔6%左右。在礦物成分上,鐵鎂礦物約佔40%,而且以輝石為主,其次是橄欖石、角閃石和黑雲母。基性巖和超基性岩的另一個區別是出現了大量斜長石。

    這類岩石的侵入岩是輝長岩,分佈較少;而噴出巖-玄武岩,卻有大面積分佈。雖然玄武岩構成的火山和臺地在陸地上比較多見,但是和海洋底部玄武岩的分佈情況相比,就遜色得多,因為海洋底部幾乎全部由玄武岩形成。

    輝長岩的成分和玄武岩很相近,但是結構上差別較大。輝長岩因為在地下深處,斜長石和輝石同時結晶,因此,礦物顆粒形態發育比較完整,大小也差不多。玄武岩一般由斑晶礦物和基質兩部分組成,斑晶主要是斜長石、輝石、橄欖石,基質就是岩漿噴發時沒有來得及結晶的玻璃質或者是隻有在顯微鏡下才能看出的隱晶質。

    中性巖類

    中性巖類岩石顏色較淺,多呈淺灰色,比重比基性巖要小。化學成分特徵是SiO2為52-65%,鐵、鎂、鈣比基性巖低,Al2O3 16-17%,比基性巖略高,而Na2O+K2O可達5%,比基性巖明顯增多。

    就象這個巖類的名稱一樣,它是在基性巖和酸性巖中間的過渡型別。侵入岩是閃長巖,相應的噴出巖是安山岩。閃長巖既可以向基性巖輝長岩過渡,也可以向酸性巖花崗岩過渡。同樣,噴出巖之間也關係密切,安山岩和玄武岩、流紋岩也常常共生在一起。

    酸性巖類

    酸性巖類中以人們熟悉的花崗岩類出露最多,是在大陸殼中分佈最廣的一類深成岩,常形成巨大的巖體。噴出巖是流紋岩和英安巖。這類岩石的SiO2含量最高,一般超過66%,K2O+Na2O平均在6-8%之間,鐵、鈣含量不高。

    礦物成分的特點是淺色礦物大量出現,主要是石英、鹼性長石和酸性斜長石。暗色礦物含量很少,大約只佔10%。

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