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火成岩

火成岩或称岩浆岩,地质学专业术语,三大岩类的一种,是指岩浆冷却后(地壳里喷出的岩浆,或者被融化的现存岩石),成形的一种岩石。现在已经发现700多种岩浆岩,大部分是在地壳里面的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、安山岩及玄武岩等。一般来说,岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区。

火成岩(igneous rock) 亦称“岩浆岩”。岩浆侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的岩石。是组成地壳的主要岩石。分侵入岩和喷出岩两种。前者由于在地下深处冷凝,故结晶好,矿物成分一般肉眼即可辨认,常为块状构造,按其侵入部位深度的不同,分深成岩和浅成岩;后者为岩浆突然喷出地表,在温度、压力突变的条件下形成,矿物不易结晶,常具隐晶质或玻璃质结构,一般矿物肉眼较难辨认∥常见的岩浆岩有花岗岩、花岗斑石、流纹岩、正长石、闪长石、安山石、辉长岩和玄武岩等。   

分为:火山岩(外部)、浅成岩和深成岩(内部)

浅成岩:是岩浆在地下,侵入地壳内部3-1.5千米的深度之间形成的火成岩,一般为细粒、隐晶质和斑状结构;

深成岩:是岩浆侵入地壳深层3千米以下,缓慢冷却相成的火成岩,一般为全晶质粗粒结构;亦名侵入岩。

火山岩:在火山爆发岩浆喷出地面之后,再经冷却形成,所以又名喷出岩,由于冷却较快,所以一般形成细粒或玻璃质的岩石。

根据晶子粒的大小,岩浆岩分成五类:伟晶岩质,有非常大的颗粒

晶岩质,只有大的颗粒

斑状,有一些大颗粒和一些小颗粒

非显晶质,只有小颗粒

玻璃状,没有颗粒

晶体形状也是纹理的一个重要因素,以此分成三类:

全角:晶体形状完全保存。

半角:晶体形状部分保存。

他形:认不出晶体方向。

其中以第3项居多。

岩浆岩以两种化学成分分类:

二氧化硅的含量:酸性火成岩含量>66%

中性火成岩含量66%~53%

基性火成岩含量53%~45%

超基性火成岩含量<45%

石英,碱长石和似长石的含量:

长英质:含量很高,一般颜色较浅,密度较低。

铁镁质:含量低,颜色深,而且密度较高。

①化学成分。主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、钛、锰、氢、磷等12种元素组成。它们被称为造岩元素,约占火成岩总重量的99%以上,尤以氧最多,占总重量的46%以上。其余所有元素的重量总和还不到1%。它们常用氧化物百分数表示(表1)。SiO2是岩浆岩中最重要的一种氧化物,其含量是岩石分类的一个主要参数。如SiO2含量大于65%的火成岩称酸性岩,含量52%~65%者为中性岩,45%~52%者为基性岩,小于45%者为超基性岩。K2O+Na2O重量百分数之和称为全碱含量,也是岩石分类的一个重要参数。除12种主要元素外,火成岩中还含有许多种微量元素,如Au、Ag、As、B、Ba、Be、Cu、Pb、Zn、F、Cl、S、Ce、Li等。

②矿物成分。常见的矿物有20多种,通称造岩矿物(表2)。依其化学成分可分为两类。硅铝矿物,SiO2与Al2O3含量高,不含FeO、MgO,如石英类、长石类和似长石类。这类矿物颜色浅,故也称浅色或淡色矿物。铁镁矿物,FeO和MgO的含量较高,SiO2含量较低。如橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这类矿物的颜色较深,故又称深色或暗色矿物。硅铝矿物和铁镁矿物在火成岩中的比例是岩石鉴定和分类的重要标志之一。火成岩的矿物成分和化学成分取决于岩浆来源,也取决于岩浆演化成岩的总过程。如来自幔源的岩浆富含铁、镁、铬等元素,形成的岩石以铁镁矿物为主,而来自壳源的岩浆富含硅铝元素,形成的岩石以硅铝矿物为主,花岗质岩浆在演化过程中与碳酸盐岩接触交代形成的矽卡岩以含钙矿物为主等。   

火成岩岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念,大致解释如下:和单种矿物比较起来,岩石在熔化时有下列两个特点:第一,是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点;第二,是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间,而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。岩石熔化时之所以出现上述特点,是因为岩石是由多种矿物组成的,不同的矿物其熔点也不相同,在岩石熔化时,不同矿物的熔化顺序自然不同。一般的情况是:矿物或岩石中SiO2和K2O含量愈高,即组分愈趋向于“酸性”,愈易熔化,称为易熔组分;反之,矿物或岩石中FeO、MgO、CaO含量愈高,即组分愈趋于“基性”,愈难熔化,称为难熔组分。所以,岩石开始熔化时产生的熔体中SiO2、K2O、Na2O较多,熔体偏于酸性,随着熔化温度的提高,熔体中铁、镁组分增加而渐趋于基性。     

成岩的结构与构造,基本上是用肉眼在一块手标本上,或者在一米见方的野外露头上就能观察到的岩石特征,可以说是一项“微观”考察吧,要谈的,是在比较大的范围内考察,也可说是一项“宏观”项目吧!这就是火成岩的产状。所谓火成岩的产状,是指火成岩体在地壳中产出(存在)的状态,具体地说,就是野外所看到的整个岩体的模样。当然,这也是在火成岩发育地区旅行时所必须了解的内容。火成岩体产状的具体内容,包括岩体的大小、形状及其与围岩之间的关系,这是由构造环境的特点所决定的。

所以,当对火成岩体的产状有所了解以后,对火成岩的成因、形成的条件等方面也就有所认识了。先谈火山岩的产状,它的特点与火山的喷发方式有密切的关系。如果是中心式的喷发,则形成许多锥形的火山岩堆积,组成古火山群,例如山西大同所见到的第四纪火山群就属于此种类型。如果是沿着地壳的断裂带分布的火山岩,或者说是由裂隙式的火山喷发而形成的,则出现线状分布的火山群,如南京地区所见到的第三纪火山群。各地火山岩组成的物质也有所不同,有的以熔岩为主,有的则以火山碎屑为主。如以现代的活火山为例,勘察加汝帕华火山和夏威夷的基拉韦亚火山以熔岩为主,喷溢之时,犹如河流奔泻,或如飞瀑高悬。



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