喷出岩———安山岩类

喷出岩———安山岩类,第1张

山岩创名于南美安第斯山,对安山岩并没有严格的定义,继后的一些欧美文献中对安山岩一词的运用亦不严格,其中常包含了粗面岩、粗安岩、石英玄武岩和英安岩的组成。按照国际地科联1988推荐的分类方案,安山岩定义为SiO2含量介于52%~63%之间的亚碱性系列火山岩,即在化学成分上与对应的侵入相闪长岩相同(表2-8)。除了对SiO2含量的限制外,安山岩中TiO2含量低,而富Al2O3(15%~19%),这是消减带火山岩的典型特征,安山岩的碱含量(K2O+Na2O)一般<7%,且Na2O>K2O,含量变化较大,一是随SiO2含量增加而增加,二是具从消减带向大陆内部增加的趋势,第二种变化趋势常伴随有K2O/Na2O比值的增加,从亚碱性系列的安山岩转变为钾玄岩系列的安粗岩和粗安岩;MgO含量低是大多数安山岩的典型特点,但玻古安山岩(boninite)的MgO含量可大于8%,是安山岩中富MgO的变种。

表2-8 安山岩的化学成分(wB/%)

1安山岩(黎彤等);2安山岩(北京西山);3辉石安山岩(中国台湾);4安山岩(宁芜);5安山岩(鲁东);6辉石安山岩(山东蒙阴);7安山岩(宁芜龙王山组,4个平均);8安山岩(诺科尔兹,49个平均)。

安山岩的颜色比玄武岩浅些,常呈红褐色、褐**、浅紫色、灰绿色等,岩石呈致密块状,有时具气孔构造。具斑状结构,无斑隐晶质结构少见,斑晶为辉石、角闪石、黑云母和斜长石(中性斜长石)等,其中斜长石多呈自形宽板状、近等轴形的厚板状,有时显环带构造,基质颗粒很细,在新鲜的岩石断面上,强光照射下可以看到反光的针状斜长石晶粒;基质中更致密的部分是隐晶质和玻璃质。

在喷出岩特别是安山岩中,角闪石和黑云母常生成暗化边。这是由于岩浆喷出地表后压力突然降低,在地表高温氧化条件下因氧化作用失去水分,角闪石不稳定而发生熔蚀、分解形成的;它们是磁铁矿和辉石的细粒集合体,有时整个晶体可被“暗化”产物所代替,经次生变化后变成棕色氧化铁。经“暗化”后的角闪石、黑云母皆呈棕色,性脆,易从岩石中剥落。

安山岩在热液作用下常蚀变而成青磐岩。此种蚀变产物是绿帘石、绿泥石、钠长石、绢云母、石英和碳酸盐矿物的细粒集合体,它是铅、锌、银矿的重要找矿标志。

安山岩和玄武岩之间往往呈现过渡关系,在产状上也常共生,用肉眼、化学分析或显微镜鉴定方法区分它们均比较困难,这时可把这种过渡性岩石定为玄武-安山岩或安山-玄武岩。

1矿物成分及其特征

安山岩的矿物组合基本上与侵入相的闪长岩相同,但因结晶条件不同,在矿物组合基本不变的情况下,其固溶体矿物的端员组成有一定的变化。

斜长石 在斑晶和基质中都有,斑晶斜长石和微晶斜长石的An牌号相差较大,前者可达65,明显高于闪长岩中的斜长石An(<50)牌号。斑晶断面呈方形或矩形,环带发育是其显著特征,一般为正环带或韵律环带,核心是培长石或拉长石,外缘则为中长石或更长石,平均成分相当于中长石。斑晶的外缘可见熔蚀现象。微晶为中长石或更长石,常与环带斜长石斑晶的外缘成分相近。

角闪石 多为褐色的普通角闪石,绿色者少见,自形长柱状,常有熔蚀现象。主要形成斑晶,一般不在基质中出现,角闪石斑晶常见暗化边。

辉石 较闪长岩中常见,斜方辉石主要是紫苏辉石,单斜辉石为透辉石、普通辉石和易变辉石。其中紫苏辉石多呈斑晶,而易变辉石只存在于基质中;普通辉石和透辉石则在斑晶和基质中都有。

黑云母 主要呈斑晶产出,也常有暗化现象。

碱性长石 在安山岩中很少见,常见种属为透长石、歪长石,多呈他形晶充填于基质中其他微晶矿物之间,或在斜长石斑晶边缘形成环边。

在较基性的安山岩中有时可见少量橄榄石,玻古安山岩中橄榄石和辉石(包括单斜辉石和斜方辉石)则是主要的斑晶矿物。

常见副矿物有磁铁矿、磷灰石和榍石等。

2结构及其特征

安山岩一般都为斑状结构,基质结晶程度一般较玄武岩差,这是因为安山质岩浆具较高的SiO2,黏度较大的缘故。基质的结构据微晶斜长石与其他组分(辉石、磁铁矿、火山玻璃等)的关系分为三种常见类型:交织结构、玻基交织结构、玻璃质结构。

交织结构 其特点是在大量平行或半平行斜长石微晶间分布着辉石、磁铁矿的细小颗粒。玻璃质及显微隐晶质很少见。这种结构是流动的岩浆在冷却不太快的情况下固结形成的。

玻基交织结构其 特点是在玻基中无定向的散布着许多斜长石微晶,微晶之间有较多的玻璃质或隐晶质充填。这是安山岩中的常见结构,因此也称为安山结构(图2-21)。

图2-21 安山岩、粗面岩、流纹岩和珍珠岩及其结构

玻璃质结构 由于熔岩喷出地表,冷却速度很快,全部由未结晶的火山玻璃质组成的岩石的结构。手标本为致密块状,具玻璃光泽及贝壳状断口。玻璃质不稳定,随时间和物理条件的变化会转变为结晶质。

安山岩中最常见的构造是气孔构造和杏仁构造。气孔大小不一,形态不同,一般为圆形或长圆形,当其含量多时也可构成熔渣构造。气孔可被碳酸盐、硅质、绿泥石、绿帘石等充填,形成杏仁构造。

3种属划分及其特征

安山岩进一步命名的依据是斑晶暗色矿物的种类和特征的结构构造。根据斑晶暗色矿物种类可分为:辉石安山岩、角闪安山岩、黑云母安山岩和橄榄安山岩。根据特征的结构构造命名有如玻基安山岩、杏仁安山岩等。

辉石安山岩(pyroxene andesite) 较常见,具斑状结构,斑晶为拉长石,环带发育。辉石斑晶为紫苏辉石或普通辉石。基质为更长石和辉石(图2-22)。大多数辉石安山岩具较低的SiO2含量(53%~56%),亦称为玄武安山岩(basalt andesite),是向玄武岩过渡的种属,其矿物组成与玄武岩较接近,一般不出现钾长石和石英,较安山岩含较多的橄榄石,斜长石牌号较高,色率也高些,据SiO2含量>53%,色率(CIPW标准矿物计算)<40%,微晶斜长石牌号平均<50等特征与玄武岩区别。

角闪安山岩(hornblende andesite) 常见,SiO2含量一般在56%~63%之间,由角闪石和中长石组成,斑状结构。角闪石斑晶常具暗化边或全部暗化,仅保留其假象。斜长石环带发育(图2-23)。

图2-22 辉石安山岩(河北宣化下花园,单偏光,d=48mm)

图2-23 角闪安山岩(北京昌平,单偏光,d=24mm)

黑云母安山岩(biotite andesite) 少见,斑状结构,斑晶由黑云母和更长石组成。黑云母斑晶常具暗化边,有少量角闪石斑晶。黑云母安山岩一般具较高的SiO2含量(63%~66%),是向英安岩过渡的类型。基质中可出现少量的钾长石和石英,因此也称石英安山岩。

4安山岩的次生变化

在含矿热液作用影响下,安山岩变为淡绿色或暗绿色的青磐岩(变安山岩),其中原来的暗色矿物可全部为绿泥石、绿帘石、次闪石代替。斑晶和基质斜长石为钠长石、绢云母、碳酸盐、绿泥石、绿帘石等交代,并伴有少量黄铁矿。在表生作用下,安山岩可转化成含绿泥石和高岭土的混合物。

5安山岩的分布和产状

安山岩是与闪长岩相当的钙碱性熔岩,分布面积仅次于玄武岩,特别是在环太平洋的岛弧地带和大陆边缘产出最多,常常形成典型的火山锥或呈岩流、岩穹、岩钟。在活动大陆边缘、造山带及现代岛弧地区广泛分布,因此被认为是板块聚敛边缘的典型岩石,多伴生有玄武岩、英安岩、流纹岩,有时还伴生有安粗岩和其他火山岩,一般形成厚大的岩流或岩被。环太平洋新生代火山的喷发产物主要是玄武岩-安山岩-流纹岩组合,其中安山岩占优势,因此有安山岩线之称。而太平洋中的火山岛上则仅分布着玄武岩和碱性熔岩,几乎无安山岩。大西洋和地中海的安山岩也从不与碱性熔岩共生,这是安山岩分布上一个突出的特点。我国东部,北自大、小兴安岭,南达鲁、苏、浙、闽、粤诸省广泛分布着中生代形成的安山岩。安山岩可以与玄武岩共生,也可以与流纹岩共生,也常为中性喷出岩-次火山杂岩体的喷出岩相部分。

我国各个地质时期都有安山岩发育,如山西五台前寒武纪变质岩系中局部夹有安山岩流,中条山和东秦岭北段新元古界底部也有安山岩流,北祁连山地则分布有古生代的安山岩,其次我国东部一些中生代断陷盆地中也有安山岩的喷出物。

6有关矿产与工业用途

与安山岩有关的矿产主要是和青磐岩化相伴的金、银矿床,其次也有铁矿型铜矿与铁矿床。另外,安徽和江苏等地的一些与火山岩有关的铁矿可能也与其相关。安山岩的抗压强度为(1200~2400)×105Pa,可作建筑材料,而且也是天然的耐酸建筑材料。

安山岩和玄武岩沥青用的在形成原因、结构、外观等方面有区别。

形成原因:因为受到火山地底高热地下水蒸煮,热化而成。玄武岩是岩浆和缓喷涌而形成的。

结构:玄武岩具有斑状结构、块状结构、杏仁结构等,安山岩具有斑状结构、交织结构、气孔结构等。

外观:安山岩外观常呈斑状岩理,但随著产地不同,其外观也略有差异。如北部安山岩表面布满一颗颗小小的黑色矿物斑点,玄武岩颗粒非常细,肉眼几乎看不出,用手摸会有些颗粒感。

颜色:安山岩大都呈黑灰色或黑色,而东部安山岩略带绿色,则是因为受到火山地底高热地下水蒸煮,热化而成。玄武岩颜色通常是墨绿或黑色,无矿物斑点,质地致密。

玄武岩的特性:

玄武岩碎石,黑色,大小不规则块状,有05-1cm玄武岩石子,1-2cm玄武岩石子,2-4cm玄武岩石子,4-10cm玄武岩石子等各种规格,主要应用于公路的铺设地面使用。

玄武岩碎石中的露骨石也称瓜子石和水洗石粉主要应用于铺设飞机场等高标准路面,玄武岩碎石强度高,硬度大,具有耐磨、吃水量少、抗压性强,抗腐蚀性强等特点。

一、分类

安山岩(andesite)类和粗面岩(trachyte)类在QAPF分类图(图4-1)中,位于QAP三角图的Q′=20~0的范围,包括安山岩、粗安岩和粗面岩三个类型,属SiO2饱和或弱过饱和的岩石。它们之间的主要区别是根据斜长石比率(P′),P′>65为安山岩亚类,而P′=65~35为粗安岩亚类,P′<35为粗面岩亚类。在粗面岩亚类中,Q′<5且P′<10的为碱长粗面岩,P′=10~35的称粗面岩(狭义)。若Q′=5~20,可分别称为石英碱长粗面岩和石英粗面岩。在粗安岩类中同样以Q′含量可分为粗安岩和石英粗安岩等。这三个亚类又根据矿物成分(两种以上者按少前多后的原则)、结构构造、蚀变等,进一步命名。详见主要岩石类型描述中岩石种属的命名举例。

若无法测定实际矿物含量时,只能用TAS图解分类。TAS分类图解中,根据SiO2质量分数和碱质量分数可划分为安山岩(O1,O2区)、粗安岩(S2,S3区)、粗面岩(T区)三个类型。安山岩类里又可划分出玄武安山岩(O1区),粗安岩类里划分出玄武粗安岩(S2区),此二类是与玄武岩的过渡类型。安山岩与粗安岩的界限在于坐标点52,5与63,7连线。

二、一般特征1化学成分

安山岩类和粗面岩类的化学成分相当于对应的闪长岩和正长岩,其SiO2质量分数为52%~63%(粗面岩一般略高,60%左右),属中性熔岩。(Na2O+K2O)质量分数安山岩类为5%~6%,而粗面岩略高约为9%。二者的颜色均较玄武岩类浅,色率为35%~65%,属中色岩,以灰色、灰绿色、紫褐色等为主。

2矿物成分

主要矿物有斜长石、碱性长石、石英、角闪石和黑云母等,次要矿物有辉石和橄榄石等。其中长石和石英常具高温低压相特点,但随时代变老而逐渐向低温相转变。角闪石和黑云母等含水矿物多具暗化现象;斑晶矿物往往被熔蚀或呈碎裂状。常见副矿物有榍石、锆石、磷灰石和磁铁矿等。

斜长石 为安山岩、粗安岩的主要组分(其含量在45%~80%之间),在粗面岩中较少。斑晶斜长石呈板条状,常见正环带或韵律环带结构和熔蚀麻点结构。安山岩中斑晶多为拉长石和中长石,其环带核部可出现倍长石;粗安岩中的斑晶多为中长石,其环带核部可为拉长石;粗面岩中斑晶多为更长石。基质斜长石以更-中长石为主,且常同斑晶斜长石环带的边缘成分相一致。

碱性长石 为粗面岩类的主要成分,不仅呈斑晶,也在基质中大量出现,主要为透长石和正长石;在富钠的粗面岩中出现钠长石和歪长石等。在安山岩中很少呈斑晶,有时在斜长石微晶间呈充填状。在粗安岩中有时呈斜长石斑晶环边(正边结构),但是其多数在基质中以充填状分布。碱性长石斑晶中有时可见暗色矿物、副矿物和玻璃质的包体。

石英 在SiO2饱和的中性岩中主要在基质中可见。

辉石 为安山岩、粗面岩的主要暗色矿物,斜方辉石多为紫苏辉石,单斜辉石多为普通辉石、透辉石和易变辉石;紫苏辉石主要呈斑晶,几乎不见于基质中,单斜辉石则在斑晶和基质中均有分布。在富钠的粗面岩中,出现霓石和霓辉石等碱性辉石。辉石常见反环带结构,如碱性辉石的外带比内带富钠(或铁),透辉石环带的外带比内带富钙,紫苏辉石和普通辉石的外带比内带富镁等。

角闪石 多呈斑晶出现,在安山岩中主要为褐色普通角闪石或玄武闪石。在粗面岩和粗安岩中,可出现绿色普通角闪石。在富钠的粗面岩中多为钠闪石、钠铁闪石或红钠闪石等碱性角闪石,它们在斑晶和基质中均可出现。角闪石斑晶中多色性显著,为长柱状自形晶,但因受熔蚀而呈不规则状,且其边部发生氧化、脱水而分解形成暗化边,甚至全部暗化(照片4-70,73,101,102)。基质中一般不出现原生角闪石,若有则被认为不是喷出的而是次火山岩。

黑云母 粗面岩类中的主要暗色矿物之一,在安山岩和粗安岩中则比辉石或角闪石少;常同角闪石共生,多呈斑晶出现,很少见于基质中;一般为褐色的多色性,可见六边形横切面,常具熔蚀和暗化现象。

橄榄石 在较基性的玄武安山岩和玄武粗安岩中呈斑晶和基质,且其含量较少。

3结构构造

常见斑状结构,基质结构类型繁多,主要有交织结构、玻晶交织结构、粗面结构、间碱结构、显微嵌晶结构、显微文象结构、隐晶质结构(照片4-105)和霏细结构等,有时见球粒结构(照片4-78)或隐球粒结构(照片4-79)。此外,岩石中还可见线斑结构(linophyric texture,照片4-80)、聚斑(或联斑)结构(照片4-97,98,111)、巨斑结构(照片4-81)和玻基斑状结构(照片4-82,83)等。线斑结构的斑晶呈定向排列,其方向与基质一致。玻基斑状结构的基质一般由均匀的火山玻璃组成(其中可含少量矿物微晶),有时还见火山玻璃具玻粒结构。岩石中的斑晶常见暗化边结构、正边结构、熔蚀结构、熔蚀反应边结构(照片4-87,88)及斑边文象交生结构(照片4-110)等。

交织结构(pilotaxitic texture)和玻晶交织结构(hyalopilitic texture)为安山岩中常见的结构,在与玄武岩过渡的玄武安山岩中也较常见。其特点是斜长石微晶呈定向、半定向或交织状排列,其中有少量辉石、橄榄石(向玄武岩过渡)、磁铁矿等微晶分散分布,构成交织结构(照片4-70~72,92,94,97,99,112)。如果斜长石间出现较多的玻璃质或隐晶质时,则称为玻晶交织结构(照片4-73~75,80,81,85,89,93,95,96,98,101,103,104,107,110,111)又名安山结构(andesitic texture)。

粗面结构(trachytic texture),由细条状钾长石微晶略呈平行排列,几乎不含玻璃质,为粗面岩的典型结构(照片4-76,77,87,113~115)。

正边结构(orthorim texture)是指斜长石斑晶周边具碱性长石环边的现象(照片4-85,86,111)。间碱结构(interalkali texture),为斜长石微晶间充填有他形碱性长石微晶集合体的现象(照片4-108)。常见于粗面岩和粗安岩中。

显微嵌晶结构(micropoikilitic texture)微晶状长石被石英颗粒包含或被嵌在石英之中。

玻粒结构(glassy granular texture)由于快速冷却均匀收缩而产生许多微裂隙,将玻璃分割成圆滑的多角形(有时近于等轴状)或不规则状的小颗粒,每个小颗粒间见不到成分上的差异。在南海海底曾见有这种结构,且在褐色角闪石斑晶周围被这种小颗粒明显环绕(照片4-84)。

常见构造有气孔构造(照片4-89,90,107,118)、杏仁构造(照片4-79,91~96),有时还见珍珠构造(照片4-82)。

4蚀变特征

常见有钠长石化、钠黝帘石化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化等。暗色矿物多蚀变为绿泥石、绿帘石和碳酸盐,斜长石多变为钠长石、黝帘石(或绿帘石)和绢云母,碱性长石蚀变为高岭土和绢云母等。其中安山岩常发生青磐岩化作用,变成绿色—绿灰色致密块状岩石,辉石和角闪石变为纤闪石、绿泥石、绿帘石和方解石等,斜长石发生钠长石化、绢云母化、黝帘石化和碳酸盐化,而其基质多变为钠长石、石英、绿泥石、绿帘石和方解石的微粒集合体。因青磐岩化与金、银、铜、铅、锌和钼矿化有关而备受重视。

三、主要岩石类型(一)安山岩类

安山岩是钙碱性系列的中性熔岩的典型代表,矿物成分中斜长石占优势(约占45~85)为其特征。根据其色率划分为暗色安山岩(M′>40或M′>35)和安山岩(狭义)(M′<40或M′<35)。在TAS图解中,以SiO2质量分数可划分为玄武安山岩(w(SiO2)=52%~57%)和安山岩(w(SiO2)=57%~63%)。

1安山岩(andesite)

相当于闪长岩成分的火山熔岩,新鲜面深灰—褐灰色,风化面灰绿—紫红色,主要为斑状结构(有时见巨斑),基质为交织结构或玻晶交织结构。斑晶主要为中-拉长石和辉石(多为普通辉石、透辉石)、角闪石(普通角闪石、玄武闪石)或黑云母等。斜长石斑晶常具环带结构,其边部与基质斜长石(多为更-中长石)成分相近。有时少量碱性长石和石英呈微晶状充填于基质的斜长石晶粒间,构成霏细-交织结构。少数情况下,岩石无斑晶,由微-细粒斜长石、角闪石、辉石组成,多具交织结构(照片4-72)和玻晶交织结构(照片4-73)。安山岩进一步命名时,常见的有辉石安山岩(照片4-74,75,89,97~101,104)、角闪安山岩(照片4-70,73,84,102,103)、黑云母安山岩(照片4-79~81,105,106)、玻基安山岩(Sakalavite,照片4-82)、气孔安山岩(照片4-89)、杏仁安山岩(照片4-71,79,95,96,107)和蚀变安山岩(照片4-92)等。

2玄武安山岩(basalt andesite)

为安山岩和玄武岩之间过渡类岩石,QAPF分类图解中的暗色安山岩多属于这类岩石。灰黑—灰绿色,斑状结构,基质为间粒结构、交织结构或玻晶交织结构,有时为细粒—隐晶质结构或玻璃质结构。斑晶多为基性斜长石和普通辉石或紫苏辉石,少量角闪石,偶见橄榄石或(和)黑云母。基质为更-中长石、辉石和橄榄石等。岩石中常见的构造是气孔、杏仁构造(照片4-91,93)。

3低铝安山岩(icelandite)

取名于冰岛而称冰岛岩,又名铁安山岩。是大洋岛屿中出现的中性熔岩,斑状结构,斑晶为中长石和辉石(普通辉石为主,有时为易变辉石),偶见橄榄石,基质矿物同斑晶矿物,同时还常见骸晶状磁铁矿晶体。其化学成分特点是w(Al2O3)偏低(14%左右)而富铁(∑FeO》MgO)。

4玻古安山岩(boninite)

为中基性的高镁岩石,玻基斑状结构,斑晶为古铜辉石、异剥辉石和橄榄石等,基质为大量雏晶和玻璃质(60%以上)。长石无或很少,故矿物成分上它不属于中性熔岩。化学成分特点是高镁(w(MgO)>8%)低钛和硅饱和(w(SiO2)>53%、w(TiO2)<05%)。低铝安山岩和本类岩石一般不能只根据矿物成分定名,需做化学分析。

(二)粗安岩类

关于“粗安岩”和“安粗岩”二词,目前在国内使用较混乱。IUGS分类的QAPF图中称安粗岩(latite);在TAS图中为粗安岩(trachyandesite)。“地球科学大词典”(2006)对二者的解释为:安粗岩“是相当于二长岩的火山岩”而粗安岩(或粗面安山岩)“是粗面岩与安山岩之间的一种火山岩”,并指出我国许多学者将它们作为同义词。在我国岩石学一些教科书中如邱家骧(1985)、路凤香(2001)编撰的有关教材称为“粗安岩”,在孙鼐等(1985)编撰的有关教材称为“粗面安山岩”。鉴于以上情况,本书在文字描述中将统一用“粗安岩”(粗面安山岩)一词,文中采用的分类图为了避免混乱,也统一为“粗安岩”。

该类岩石为成分相当于二长岩的熔岩,是介于安山岩同粗面岩、玄武岩同粗面岩之间的过渡类岩石。主要矿物组合为斜长石和碱性长石,且其含量相近(P′=35~65),次要矿物有暗色矿物(一种或几种)和石英。根据石英含量可分为两个主要类型:粗安岩和石英粗安岩。在TAS图解分类中根据SiO2和碱的质量分数可分为玄武粗安岩(basaltic trachyandesite)和粗安岩,再根据Na2O与K2O质量分数(图4-2下图)进一步划分为钠质的橄榄粗安岩和歪长粗安岩、钾质的橄榄玄武粗安岩和粗安岩(狭义)。

1粗安岩(trachyandesite)

多呈深灰色,风化后颜色变浅成红褐色。碱性长石和斜长石含量近相等。通常为斑状结构,基质为粗面结构、交织结构和玻晶交织结构等;斑晶成分为中长石(或拉长石),常见熔蚀现象和熔蚀麻点结构。透长石或正长石为基质中的主要成分,很少呈斑晶,在斑晶中常环绕斜长石成正边结构(照片4-85,86)。此外,斑晶可见少量辉石、具暗化边结构的角闪石、黑云母,在向碱性系列过渡时,可见少量霓辉石、霓石或钛辉石(照片4-117)。基质中除碱性长石外,还见更长石、单斜辉石和磁铁矿等,有时出现玻璃质(照片4-109)。他形碱性长石微晶集合体常充填于斜长石微晶间构成特有的间碱结构(照片4-108)。粗安岩与安山岩、粗面岩的区别在于前者同时出现两种长石且二者含量近相等,虽然碱性长石多数不呈独立斑晶出现,但它一般以三种形式之一产出:①作为斜长石斑晶的外壳构成正边结构;②在基质中作为填隙物充填于斜长石微晶间构成间碱结构;③在基质中环绕于斜长石微晶周围,构成碱边交织结构。镜下鉴定中若斑晶为斜长石且无正边结构时,要特别注意基质中是否出现大量碱性长石,出现者为粗安岩,否则一般为安山岩。根据上述进一步命名原则,常见的有角闪粗安岩(照片4-88)、黑云母粗安岩、辉石粗安岩(照片4-108)和霓辉粗安岩(照片4-110~112)等。

2石英粗安岩(coloradoite)

为粗面岩向流纹岩过渡的岩石。斜长石和碱性长石含量近相等,斜长石成分为更-中长石,是斑晶的主要成分,碱性长石主要出现于基质中或环绕斜长石构成正边结构。与粗安岩的区别是基质中含有较多的石英,一般含量为5%~20%,它们或以填隙物形式充填于长石粒间;或包裹细小长石微晶构成显微嵌晶结构。有时基质中长石、石英极细小,构成隐晶质结构。

3橄榄粗安岩(mugearite)

为玄武粗安岩的钠质变种,常见流动构造,斑状结构。斑晶成分为普通辉石和橄榄石及少量磁铁矿,基质成分为更长石、普通辉石和填隙状的碱性长石及磁铁矿等。

4钠粗安岩(doreite)

该岩石特征的是其矿物中K2O≈Na2O,含有较多的紫苏辉石,其他矿物成分和结构特点,基本同粗安岩。相当于纹长二长岩的火山岩。

5橄榄玄粗岩(shoshonite)

取名于美国黄石公园shoshone河,为玄武粗安岩的钾质变种,矿物成分为拉长石、透长石、普通辉石、橄榄石,副矿物为磷灰石和金属矿物;斑状结构,斑晶为普通辉石(或紫苏辉石)和橄榄石,偶见金云母和角闪石斑晶,基质由具透长石边的拉长石和橄榄石、辉石少量暗色玻璃质等组成,常见粗面结构,有时出现少量方沸石和白榴石等。随橄榄石的增多可过渡为橄榄粗面玄武岩。

(三)粗面岩类

粗面岩是成分相当于正长岩的中性熔岩,它以出现大量(>60%)碱性长石为鉴别特点,在QAP图解分类中,以P′=10为界,分为碱长粗面岩和粗面岩(图4-1,Q′=0-5),再根据石英含量(Q′=5-20)分为石英碱长粗面岩和石英粗面岩。在TAS分类图4-2的T区,根据CIPW计算出的标准矿物Q含量划分为粗面岩(Q<20%)和粗面英安岩(Q>20%),根据Al2O3和TFeO质量分数(图4-5),还可分为碱流质粗面岩和钠闪碱流质粗面岩。

1粗面岩(trachyte)

多呈暗灰色,风化面褐灰-褐红色,斑状结构或玻基斑状结构。斑晶成分有透长石、正长石、钠长石或歪长石、斜长石和少量辉石及暗化的角闪石或黑云母,基质以微晶透长石为主,常构成粗面结构(照片4-76,77,87,114,116)或玻璃质结构(照片4-118)、球粒结构(照片4-78)等。暗色矿物常以普通角闪石和(或)黑云母为主,辉石(普通辉石或透辉石)次之,偶见紫苏辉石。有时出现碱性辉石或碱性角闪石等,且与钠质长石共生。有时岩石中不见斑晶,主要由碱性长石微-细粒晶体构成粗面结构(照片4-76)。粗面岩进一步命名,可见歪长粗面岩(照片4-113)、角闪粗面岩,霓辉粗面岩(照片4-115)、玻基粗面岩(vitrotrachyte照片4-83,90)、气孔粗面岩等。

2石英粗面岩(quartz trachyte)

为粗面岩的富硅变种,特点是出现少量石英,多见于基质中呈显微嵌晶结构或显微文象结构。

3橄辉粗面岩(ciminite)

粗面岩的偏碱性变种,其矿物组成(据Washington)为碱性长石(51%)、单斜辉石(23%)、斜长石(13%)、橄榄石(11%)、磷灰石和金属矿物(2%)。斑晶为透长石、普通辉石,具正边结构的拉长石和少量橄榄石,基质为粗面结构,由正长石、拉长石、普通辉石、橄榄石和磁铁矿微晶所组成。辉橄粗面岩(arsoite)为含似长石粗面岩的变种,与橄辉粗面岩同义,其矿物成分相似,斑晶成分有透长石、透辉石、中长石及橄榄石,基质为透长石、更长石、透辉石和少量白榴石。

4角斑岩(keratophyre)

因基质致密角岩状而得名,为海底喷发的富钠质的粗面岩,呈浅绿—浅褐色,斑状结构,有时见自碎斑结构(见第91页有关结构描述)。斑晶主要为钠长石,其次为歪长石、微纹长石,偶见正长石。暗色矿物斑晶很少,主要为黑云母,有时为辉石和角闪石,它们多数已蚀变为绿泥石、方解石及褐铁矿集合体。基质为钠长石或钠-更长石及正长石、绿泥石和沸石等,构成粗面结构、交织结构(照片4-119)、霏细结构或隐晶质结构,有时为凝灰结构。若斑晶和基质中钾长石含量明显增多,可称为钾质角斑岩。角斑岩虽富钠但不出现碱性暗色矿物和似长石为其特点。角斑岩总是同细碧岩、石英角斑岩共生构成岛弧构造带特有的岩石组合。

岩石按二氧化硅的含量分为酸性岩,中性岩,基性岩和超基性岩,二氧化硅含量在于65%为酸性岩,65%>二氧化硅含量>52%的为中性岩,52%>二氧化硅含量>40%的为基性岩性,二氧化硅含量<40%的为超基性岩性。同时按生成条件又分深成岩,浅成岩和喷出岩。花岗岩为深成酸性岩,安山岩是中性喷出岩,辉绿岩浅成基性岩,以上这些都是火成岩。石灰岩,白云岩,砂岩是沉积岩,它的分类是碎屑沉积岩,粘土岩和化学生物岩,砂岩是由砂粒胶结而成的碎屑沉积岩,石灰岩和白云岩都是化学生物岩。石英岩,片麻岩,石英片麻岩都属于变质岩。沉积岩与变质岩都不以酸,中,基分类。

参考资料:

地基与基础(第三版)

玄武岩是基性的,安山岩中性,流纹岩酸性,酸碱性不同

玄武岩:二氧化硅含量为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

安山岩:二氧化硅含量为52%-63%,主要矿物成分为角闪石、中性斜长石,可含少量石英

流纹岩:二氧化硅含量大于63%,色浅,浅色矿物以钾长石、酸性斜长石和石英为主特点是石英大量出现,约占岩石的1/4到1/3;暗色矿物较少,一般为黑云母

角闪安山岩的用途:

在热液作用下,安山岩产生青磐岩化(或称变安石岩化)。即岩石中的暗色矿物蚀变成纤闪石、绿泥石、绿帘石和碳酸盐矿物;斜长石蚀变成钠长石、绢云母、碳酸盐和粘土矿物。整个岩石变成绿色或绿灰色致密块状。青磐岩化与金、银、铜、钼、铅、锌矿产有关,是重要的找旷标志

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