第三章(上)火成岩的物质成分.ppt

第三章 火成岩的物质成分 火成岩研究的基本内容有火成岩的成分、产状、相、结构构造等，而物质成分则是最基本与最重要的。因为火成岩的成分是内因，决定了其它如相、产状、结构构造的特点以及岩石的成因及含矿性，而且还是分类命名的依据 火成岩的物质成分包括化学成分与矿物成分两方面 一、火成岩的化学成分 化学成分是影响岩石矿物成分、结构构造等的主要因素，是岩石一切变化的内因 在火成岩中几乎地壳中所有元素都能发现，在其作用与含量上又是很不相同的 1、主要元素(主要造岩元素)：指在火成岩中含量较多，起主要作用的元素，它们是O、Si、Al、Ti、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、H、P等，占整个火成岩总重量的99.25% 第三章 火成岩的物质成分 ①表示法及变化范围 主要元素通常用氧化物的重量百分数表示，最主要的氧化物是(按价态排列) SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、CO2、H2O十三项。它们占火成岩平均化学成分的98％±，一般化学分析给出的结果也是这十三项 其中几个主要氧化物的变化范围是：SiO2 34－75%，最高80%；Al2O3 10-20％；MgO 1－15%；CaO 0－15%，可达23%；Fe的范围0.5－15%，FeO一般高于Fe2O3，Na2O一般为0－15％，最高可达19.48%；K2O10％，最高达17.94％ 上述十三项在化学分析时是必须的，它们是通过化学分析的方法获得，根据需要可增加NiO、Cr2O3、F等 第三章 火成岩的物质成分 第三章 火成岩的物质成分 ②火成岩的化学成分分类 SiO2是火成岩中最重要的一种氧化物，通常它决定了火成岩的酸性程度与基性程度 根据SiO2含量可将火成岩分为 SiO2 45％ 超基性岩 45－53％ 基性岩 53－66％ 中性岩 酸度增高 66％ 酸性岩 碱度:(K2O+Na2O)是全碱的含量，但还须考虑SiO2等 ①李特曼组合指数σ来确定火成岩的碱度 σ＝ (SiO2－43) (Na2O+K2O)2 σ大，岩石碱度大， σ小，碱度小 第三章 火成岩的物质成分 σ： 3.3 钙碱性岩 3.3－9 碱性岩 9 过碱性岩 这两种划分可结合起来使用，不是完全独立的。如超基性岩、基性岩、中性岩又可划分为钙碱性、碱性、过碱性；而酸性岩仅有过碱性和碱性 ②SiO2－(K2O＋Na2O)图解 该图解是较常使用的碱度系列划分图解，可将火成岩划分为碱性系列(A)和亚碱性系列(S) 第三章 火成岩的物质成分 ③氧化物之间的关系 这些主要氧化物之间是有规律变化的，以钙碱性岩石为例，随SiO2增加，其它氧化物有规律变化：FeO、MgO逐渐减少，K2O、Na2O逐渐增加，CaO与Al2O3在超基性岩中很少，而在基性岩中最高，然后随SiO2增加而减少，Al2O3减少幅度不大 第三章 火成岩的物质成分 ④研究意义 A、火山岩系列和类型的划分 碱性系列(A) 亚碱性系列(S) 拉斑玄武岩系列(T) 钙碱性系列(C) 上图适用于基性岩 下图适用于中酸性岩 第三章 火成岩的物质成分 B、主要氧化物变异图解 通常以SiO2或MgO作为横坐标，其它氧化物作为纵坐标，称为Harker图解 可以研究岩浆演化 C、标准矿物计算 用途： 1、分类命名 2、温压条件计算 第三章 火成岩的物质成分 2、微量元素 指在火成岩体系中不作为任何物相现在的分散元素，其总量不超过千分之一，常用ppm(百万分之一)来表示其含量 微量元素可通过中子活化、x荧光等手段定量分析，对火成岩成因很有价值 例如：Li、Rb、V、Co、Ni、Cr等以及稀土元素 尽管这些元素含量很低，但是对确定火成岩的成因是极为重要的。现在在火成岩的研究中很受重视，已形成一门独立的学科；此外，它们在火成岩中的成矿性也很重要 3、同位素 稳定同位素 放射性同位素 第三章 火成岩的物质成分 二、火成岩的矿物成分 火成岩中出现的矿物很多，但常见的不过20余种，最常见、最重要的是：石英、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等称为主要造岩矿物 通常根据矿物的成因与所起作用可划分为