2.石英闪长岩
石英含量5~20%,暗色矿物一般15~20%。可按暗色矿物种类命名,其方式和上述闪长岩相同。 3.辉长闪长岩
是闪长岩和辉长岩之间的过渡变种,含较多的辉石(可达20%)和基性斜长石,但肉眼不易识别。 4.其它变种
多属浅成侵入岩,其矿物成分和闪长岩相同,但结构不同。
闪长玢岩: 岩石具斑状结构,斑晶为自形、宽板状斜长石,其上往往可见环带构造。基质是细粒至隐晶质。它既可以单独呈岩墙或其他小岩体产出,也可成为闪长岩体的一个局部岩相。 闪长细晶岩: 具等粒细粒结构。常呈岩墙产出,有时与闪长岩共生。 (二)次生变化
闪长岩中的暗色矿物一般可遭受绿泥石化、绿帘石化,斜长石多遭受钠黝帘石化。此外岩石尚可遭受碳酸盐化和硅化。所谓硅化就是岩石在热液作用下分解成细粒或隐晶质石英集合体。 (三)产状、分布与矿产 1.产状
闪长岩呈独立岩体者少见,一般均与辉长岩或花岗岩共生,构成它们的边缘(顶部)相或岩枝。和辉长岩共生的闪长岩,在云南元谋、四川渡口、山东济南均有产出,前述超基性—基性层状侵入体中均有“闪长岩层”。一般把它们视为基性岩浆的分异产物。
我国长江中、下游的许多闪长岩体则与花岗岩相伴而生,围岩多为石灰岩,一般认为它们是花岗岩浆同化钙质围岩的产物,在接触带出现矽卡岩,沿该类岩体的接触带上多有铁、铜和铅-锌矿产出。
单独产出的岩体多为岩脉、岩床或岩盖,如江苏南京、安徽马鞍山、山东莱芜、太行山东麓安阳—武安一带均有产出。南美洲安第斯山区也不乏其例。这类小岩体往往产于与其成分相当的喷出岩—安山岩地区,推测它们可能是同源产物。 2.分布
自然界产出较少,占岩浆岩总面积2%。其地理分布已于上述。 3.矿产
在闪长岩同石灰岩的接触带上往往形成重要的矽卡岩型铁、铜、铅-锌矿,也有钨、锡、铍矿。如湖北大冶铁矿、安徽铜官山铜矿、湖南水口山铅-锌矿等均属此类型。闪长岩也是良好的建筑材料。 二、中性喷出岩类
以安山岩为代表是与闪长岩相当的喷出岩,分布很广,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,构成所谓“安山岩”线。“安山岩”的名称即源于南美洲的安第斯山。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。
安山岩的颜色比玄武岩浅些,常呈红褐色、褐黄色、浅紫色、灰绿色等,具斑状结构或隐晶质结构,岩石呈致密块状,有时具气孔构造。斑晶为斜长石(中性斜长石)、辉石、角闪石和黑云母。斜长石呈近等轴形的厚板状,有时显环带构造。根据所含暗色矿物种类可分别命名为辉石安山岩、角闪安山岩和黑云母安山岩。
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,并发生氧化作用,角闪石不稳定而发生熔蚀、分解而形成的,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。
在斑状结构的安山岩中,其基质颗粒很细,在新鲜的岩石断面上,在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。
安山岩在热液作用下常蚀变而成青盘岩。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是比较困难的,这时可把这种过渡性岩石定为玄武—安山岩或安山—玄武岩。 第九章 酸性岩类 一、酸性侵入岩类
以花岗岩、花岗闪长岩为代表。本类岩石的化学成分特点是:SiO2含量高(>65%),一般是65~78%;Na2O和K2O的含量高,可达7~8%;钙、铁、镁含量低;Al2O3仍在15%左右。与化学成分相应,在矿物成分方面的突出特点是石英大量出现,大于20%;钾长石和酸性斜长石亦多,约占60%左右;暗色矿物很少,一般小于10%。由于本类岩石中石英、长石可达90%以上,故岩石颜色浅,色率低,比重小。岩石多具中—粗粒它形粒状结构,也常见似斑状结构。其副矿物较多,有锆石、榍石、独居石、磷灰石、磁铁矿等。 花岗岩是大陆地壳中分布最广的岩浆岩,占大陆地壳岩浆岩的一半以上,近来在大洋壳中已取得花岗岩样品,表明洋壳中也有少量分布,如太平洋的裴济、大西洋的阿松岛。
花岗岩的成因是地质科学中长期争论和探索的基本问题之一,即岩浆论和变成论(混合岩化)之争,所以花岗岩的研究具有重大科学意义。花岗岩类同许多重要矿产有关,如铁、铜、锡、钨、铋、钼、铌、钽、铀等金属及稀有、稀土和放射性元素矿产等。所以研究花岗岩对矿产的寻找、评价也有巨大经济意义。 (一)常见岩石类型
主要按照长石的性质划分,常见者有: 1.花岗岩
岩石属浅色,一般是灰白色、肉红色,主要矿物是石英、钾长石和酸性斜长石。次要矿物为黑云母、角闪石和辉石。石英含量一般大于25%,暗色矿物常小于5%。碱性长石含量(平均约40%)大于斜长石含量(平均25%)。花岗岩可按暗色矿物种类命名,如黑云母花岗岩、二云母花岗岩(含黑云母和白云母),角闪花岗岩等,其中黑云母花岗岩最常见。若暗色矿物很少(<1%),则称白岗岩。 2.花岗闪长岩
颜色较花岗岩深一些,多呈深灰色或灰绿色。同花岗岩相比,石英含量低些,斜长石含量较多,且多于钾长石,暗色矿物含量略增高。典型花岗闪长岩的矿物组合是:石英约15%,酸性或中性斜长石大于40%,碱长石小于20%,暗色矿物约15%,暗色矿物以角闪石为主。同样可按暗色矿物种类命名,如黑云母花岗闪长岩、角闪花岗闪长岩等。 3.碱性花岗岩
主要矿物成分和花岗岩相似,其特征是含有碱性暗色矿物,如霓石、霓辉石、铁锂云母、碱性角闪石等,长石则为碱性长石。 4.其它变种
花岗斑岩:矿物成分和花岗岩相同,但具斑状结构,斑晶是钾长石和石英,基质隐晶质—细粒结构。 石英斑岩:斑晶几乎全部为石英的花岗斑岩变种,基质为隐晶质。
斑状花岗岩:具有似斑状结构的花岗岩。
以上三种斑状和似斑状结构的花岗岩均属浅成岩,此外尚有两个特殊种属,即更长环斑花岗岩和紫苏花岗岩。
更长环斑花岗岩:具似斑状结构,其特征是自形、圆形或卵形的钾长石斑晶的外围生长有酸性斜长石(更长石或钠-更长石)环,故命名之。它是发育在前寒武纪的一种特殊岩体,常与其它中、酸性岩类共生,成带状分布于断裂带附近,或构成较大的岩基。北京密云的更长环斑花岗岩岩体东西长12公里,宽约2公里,侵入于前震旦纪片麻岩系中,年代为1400×106年。这种岩石的成因尚未解决,一些人认为是交代作用的产物,另外一些人认为是花岗岩浆在深部的结晶作用而形成的。
紫苏花岗岩:以含紫苏辉石为特征。它经常与区域变质岩共生,有时与斜长岩、苏长岩也有一定的共生关系。印度、斯里兰卡、苏联和我国(内蒙、河北)的一些古老变质岩系中有产出。关于岩石成因,很多人认为是花岗岩浆同化粘土质沉积岩的结果,也有人认为它不是岩浆岩,是一种深变质条件下产生的混合岩。 (二)次生变化
花岗岩的主要次生变化是云英岩化、硅化、钠长石化、绢云母化、高岭石化等,这些变化同矿产的成因关系十分密切。钠长石化和绢云母化主要发生在长石类矿物中,即长石被钠长石和绢云母所交代。高岭石化则是表生作用下长石分解而成高岭石,有时可形成高岭石矿床,如江西景德镇陶土矿。 (三)产状、分布和矿产 1.产状
花岗岩岩体多呈巨大的岩基、岩株产出,岩体内部岩相带的变化比较明显,许多岩体同中性侵入岩共生而构成中—酸性杂岩体。
花岗岩体内部岩相的变化,其规律一般是:中心(内部)相岩石结构较粗,岩性均一,多为块状构造,是正常的花岗岩;边缘相岩石结构复杂些,出现细粒、斑状结构,构造不均匀,往往有斑杂构造或流动构造,岩石趋向于中性,甚至完全变成中性岩,在边缘相和中心(内部)相之间是过渡相,呈现各种过渡特征。许多花岗岩体岩石类型单一,是一次侵入活动形成的。另外一些岩体则是多期侵入活动或明显分异作用的产物。岩体内部岩石类型多样,或者岩体的不同部位形成的时间略有差别,但它们均为同一岩浆来源,这样的岩体一般叫杂岩体。
花岗岩的产状特征是其成因研究的一个重要方面,特别是岩基那样的巨大地质体,要解决其物质来源、运动和演化问题尚需深入研究。 2.分布
花岗岩类在自然界分布广泛,并且主要分布在褶皱带和古老地台的结晶基底上。如高加索山区,花岗岩占该区岩浆岩面积的95%,北美洲西海岸有一千余公里的花岗岩带,我国一些地区(如南岭)也广泛出露。 3.矿产
花岗岩类是重要的含矿岩石,与之有关的矿产有:钨、锡、铋、钼、金、银、铜、铁、铅、锌、稀有、稀土和放射性元素等。一些花岗岩是良好的乃至名贵的建筑石料。 二、酸性喷出岩类 (一)流纹岩
流纹岩的成分相当于花岗岩,岩石呈灰、砖红、灰白等颜色,常具流纹构造和斑状结构,斑晶中有透长石、斜长石(更长石)、石英(高温石英)及少量黑云母和角闪石。新鲜岩石中的透长石呈自形晶,长板状,无色透明,石英呈六方双锥或被熔蚀后呈浑圆状;暗色矿物斑晶常出现暗化现象。基质多为隐晶质和玻璃质。流纹岩的主要鉴别标志是含石英斑晶,据此可同其它喷出岩区别之。
(二)英安岩
英安岩是相当于花岗闪长岩的喷出岩,一般呈土红色、浅紫色或灰色,斑状结构,斑晶为斜长石、石英和正长石或透长石。斜长石斑晶多于正长石。斜长石有时具环带构造。石英多呈高温六方双锥体,暗色矿物斑晶较少。在斑晶中若能鉴别暗色矿物种属时,亦可按暗色矿物命名为云母英安岩、角闪英安岩等。 (三)石英角斑岩
石英角斑岩是流纹岩类的特殊变种,它是酸性岩浆海底喷发的产物。岩石呈灰白色,具斑状结构者,斑晶由钠长石和石英组成。基质为隐晶质结构,岩石也可全部为隐晶质结构。前已述及,该岩石常同细碧岩、角斑岩组成细碧—角斑岩系,其分布和矿产已在细碧岩中介绍。
关于石英角斑岩的成因有两种观点,一种认为其中的钠长石系交代成因,实质上是钠长石化的流纹岩;另一种认为钠长石是原生的,是从富含钠质的岩浆中结晶出来的。 (四)酸性玻璃质岩石
此类岩石几乎全部由玻璃质构成,晶质矿物很少见,欲准确鉴定,必须依据化学分析资料。 1.黑曜岩
是灰黑、黑色玻璃质岩石,贝壳状断口,玻璃光泽,有时含少量石英和透长石斑晶。岩石含水量小于1%。因酸性玻璃质黑曜岩最常见,一般习称黑曜岩。此外也可有中性玻璃质黑曜岩,但少见。 2.松脂岩
具松脂光泽,呈黑色、红色、褐色、浅黄绿色等,由酸性火山玻璃组成,含水量高,约8%。 3.珍珠岩
是具有珍球状裂隙的玻璃质岩。珍珠岩可作为制造膨胀珍珠岩(轻质保温材料)的原料。
玻璃质喷出岩多产于火山口附近或火山颈中,同各种火山岩共生,呈层状或岩墙产出,也可作为喷出岩岩体的表皮相或边缘相产出。因为玻璃质是一种不稳定物质,在热液作用下易发生蚀变,或经过长久的地质年代后发生老化,从而变成不同结晶程度的物质,此即“脱玻化”作用。 第十章 碱性中性、碱性、脉岩类 一、碱性中性侵入岩类
以正长岩为代表本类岩石的SiO2含量同闪长岩近似,但稍偏高,平均约60%左右。σ=3.3~9,与闪长岩的主要区别是Na2O和K2O含量高,可达10%左右。Al2O3含量亦高,为15~20%,CaO含量很低。因而,它在矿物成分上的突出特点是出现大量碱性长石,斜长石和石英很少。暗色矿物也不多,一般小于20%,有时可出现碱性暗色矿物。 (一)常见岩石类型
按长石性质、石英的有无划分如下类型: 1.正长岩
除碱性长石外,可出现少量斜长石和石英,暗色矿物为黑云母、角闪石和辉石,按石英含量分为两种: 正长岩:石英含量0~5%; 石英正长岩:石英含量5~20%。
根据暗色矿物定名,如黑云母正长岩、角闪正长岩等。
2.二长岩
碱性长石和斜长石含量相近,石英与暗色矿物的含量和正长岩大致相同,因而也可分为二长岩和石英二长岩。 3.碱性正长岩
全部为碱性长石,不含斜长石,其特点是出现碱性暗色矿物,如霓辉石、霓石、碱性角闪石等。 4.基他变种
正长斑岩:矿物成分和正长岩相同,仅以其具斑状结构区别之。 微晶正长岩:矿物成分和正长岩相同,但以其具细粒结构为特征。 (二)次生变化
正长岩主要发生钠长石化、高岭石化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化和帘石化等次生变化。 (三)产状、分布和矿产
本类岩石自然界产出很少,据统计,连同与之相当的喷出岩(粗面岩)一起只占整个岩浆岩分布面积的千分之六(0.6%)。在产状上正长岩极少单独产出,主要与花岗岩或碱性岩共生。同花岗岩共生时,它作为花岗岩的边缘相存在,如瑞典的乌普拉萨、美国的弗蒙特、北京西山诸岩体;同碱性岩共生时,则它们之间构成复杂的碱性岩杂岩体,如四川南江、山西临县等地所见。
与正长岩有关的矿产不多,目前已知者有矽卡岩型铁矿。稀有、稀土和放射性元素矿产则多与碱性正长岩有关。新鲜而较纯的正长岩(暗色矿物极少或无)可作为陶瓷原料,富钾者可作为钾肥原料。 二、碱性中性喷出岩类
粗面岩是在成分上和正长岩相当的喷出岩,因此,也可分为粗面岩(相当于正长岩和碱长粗面岩(相当于碱性正长岩)。 1.粗面岩
多具斑状结构,斑晶中有钾长石也有斜长石,钾长石往往是透长石和正长石。基质是隐晶质(长石等)。岩石均为浅色,一般呈浅绿色、灰色或铁红色,块状构造。根据其暗色矿物种类可命名为云母粗面岩、角闪粗面岩和辉石粗面岩。 2.碱性粗面岩
同粗面岩的主要区别是斑晶由碱性长石(钾长石和钠长石)组成,含碱性暗色矿物,如霓辉石、钠闪石等。 3.角斑岩
是浅绿色、灰色、致密的角质状岩石,斑状结构。斑晶主要是钠长石或酸性斜长石,原生暗色矿物几乎不存在,多已被绿泥石、绿帘石、方解石所交代。有时具杏仁构造。
它本质上是一种富钠质的火山岩,同细碧岩、角斑岩共同组成细碧—角斑岩建造,是优地槽海底火山的产物。其成因同细碧岩相似。 三、碱性侵入岩类
以霞石正长岩为代表。碱性岩类主要是指K2O和Na2O含量很高,σ>9,因而含较多的副长石(如霞石)和碱性暗色矿物的岩石,不含石英。按SiO2含量同样可分为: 中性碱性侵入岩:霞石正长岩; 基性碱性侵入岩:霞斜岩;