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第七章 基性岩类

作者:      来源:     发表时间:2006-05-12     浏览次数:      字号:    

 

第七章  基性岩类

 

一、基性侵入岩类

主要代表有辉长岩、辉绿岩等。本类岩石的化学成分特点是SiO2含量低至中等(45~52%),CaO、Al2O3、FeO、MgO含量高(尤其前二者),Na2O和K2O低。岩石主要由辉石和斜长石组成,有时含橄榄石、角闪石、黑云母、石英、碱性长石。辉石多为单斜辉石(单斜晶系)和紫苏辉石(斜方晶系),斜长石则为基性斜长石。岩石呈灰黑色或深灰色,颜色一般较深,比重大。

(一)常见岩石类型

1.辉长岩和苏长岩

由辉石和基性斜长石组成,二者近于1:1,可含少量橄榄石。若辉石为单斜辉石就叫辉长岩;若为紫苏辉石就叫苏长岩。但二者肉眼不易鉴别故可统称为辉长岩。岩石呈灰黑色,多中粒半自形粒状结构,常见块状构造,有时具条带构造,此时可称为条带状辉长岩。

辉长岩中的基性斜长石有时呈聚片双晶,双晶纹较宽,有时因次生变化呈灰绿色;辉石多带棕色色调,具近直交的两组解理。含辉石较少而呈浅灰色者叫浅色辉长岩,含辉石较多而岩石呈灰黑色者叫暗色辉长岩。含少量橄榄石者叫橄榄辉长岩。

 

2.斜长岩

几乎全部由斜长石(基性)组成,其含量占90%以上,暗色矿物很少,含量小于10%,主要为辉石、角闪石、橄榄石。岩石具半自形或他形粒状结构。一般为白色、灰色,有时因次生变化(钠黝帘石化)而颜色稍深些。块状构造。它既可呈独立的岩体产出,也可与辉长岩共生,在层状侵入体中常构成“浅色层”。

 

3.辉绿岩

矿物成分和辉长岩相当,即由辉石和斜长石组成,其不同点是呈细粒结构,或呈辉绿结构。所谓辉绿结构,是由自形—半自形的长条形斜长石(肉眼观察时呈细针状)构成网格状骨架,在骨架空隙中充填着大致等粒的辉石颗粒。岩石常因绿泥石化、钠黝帘石化而呈暗绿色。

辉绿岩是一种分布很广的基性侵入岩;常呈岩墙、岩脉、岩床或岩盘产出,它既可以单独产出,也可以同辉长岩、基性喷出岩共生。

 

4.碱性辉长岩

主要由基性斜长石和辉石构成,但含较多的正长石和少量(<10%)副长石(多半是霞石)和碱性暗色矿物(霓辉石、霓石等)。

 

5.其它变种

这些变种在矿物成分方面和辉长岩相同,仅以结构区别之,常见者有:

辉长玢岩: 具斑状与似斑状结构,斑晶为斜长石和辉石,基质具粒状结构或隐晶结构,斑晶和基质成分基本相同。

微晶辉长岩,因具细粒结构而得名,常呈脉状产于基性侵入岩体内部或边缘。

 

(二)次生变化

辉长岩中的矿物比橄榄岩中的矿物在化学性质方面要稳定些,但在热液影响下,它还是多少要发生一些变化,主要有:辉石的纤闪石化,即辉石被纤维状绿色角闪石(阳起石和透闪石的集合体)所代替;辉石的绿泥石化,此时辉石变成绿泥石和碳酸盐,并析出氧化铁。基性斜长石则发生钠黝帘石化,即它分解成钠长石、黝帘石和绿帘石的细粒集合体,斜长石经此变化后常带绿色色调,肉眼易于识别。

 

(三)产状、分布与矿产

1.产状

基性侵入岩的岩体一般都不大,多呈岩盆、岩床或岩盖、岩墙和岩株产出。世界上比较大的岩体有:非洲津巴布韦的基性岩大岩墙,长达350公里,厚约8公里;加拿大第路斯岩体的面积约五千平方公里,厚度约两千米;南非布什维尔德岩体面积达两万余平方公里,厚七千米。在我国比较大的基性侵入岩体是陕西西乡岩体,长达百余公里,系国内罕见。

基性岩侵入体既可单独产出,也可同超基性侵入岩共生而构成超基性—基性杂岩体。这种杂岩体以似层状产出为特点,一般称为层状侵入体。其形成过程如下:岩浆中早期晶出的矿物按比重大小或结晶先后发生分异,比重大者如铬铁矿、橄榄石、辉石下沉到岩浆体底部,轻者如斜长石则滞留于上部,致使比重不同、结晶先后的矿物分层堆积。这种堆积晶粒又被后来冷凝的晶粒间隙中的剩余岩浆所胶结,顺而形成所谓堆积岩。

这种层状岩体常具垂直分带性和层理。即岩体内部不同种类的岩石自下而上分层分布,一般模式是底部为橄榄岩,中部为辉长岩,顶部为含斜长石较多的辉长岩或闪长岩。有时可夹含矿层。岩体内部的这些带状层往往延伸很远,且厚度均匀,例如著名的南非布什维尔德岩体中厚1米左右的铬铁矿层,横向可以追索50公里以上。

这里的所谓层理是指基性侵入岩中的带状构造,或称堆积层理,其形象和成因类似于沉积岩的层理。一般由辉石(下层)和斜长石(上层)构成双层层理单元,也有橄榄石—辉石双层单元或铬铁矿—辉石—斜长石三层单元。一个层理单元从几毫米、几厘米乃至数十米。这些层理单元在空间上有规律地重复、构成所谓韵律层理,在韵律层理中也可夹有块状层。韵律层理一般界线明显。用肉眼多半可以识别。

世界上和我国都有一些研究相当充分而又十分典型的层状岩体,如南非、格陵兰、我国的四川等。层状岩体的研究具有重大理论意义和实用价值,因为它不仅大大丰富了岩浆分异理论,而且由于这类岩体含有丰富的铬、镍、钴、铂、钒、钛等矿产,因此为矿床寻找和评价提供了更充分的地质依据。

 

2.分布

辉长岩在自然界的分布比超基性岩稍微多些,二者分布的地区和范围基本一致,除前述的一些著名大岩体外,其它尚有许多小岩体分布于另外一些地区,例如我国吉林、云南、山东诸省均有产出,而苏联乌拉尔北部,大大小小的岩体断续分布,构成了一条长达600余公里的所谓含铂辉长岩—橄榄岩带。

 

3.矿产

含矿辉长岩几乎总是同橄榄岩类构成杂岩体,就目前所见,单一成分的辉长岩体一般无矿,所以该类岩石的含矿性和超基性岩侵入相同,即含铬、镍、铂、铜、钴、钒、钛等。我国四川攀枝花地区的基性—超基性岩体是我国重要的含钒钛岩石,钒钛磁铁矿即含在岩石中,岩体本身就是采掘对象。

辉长岩是良好的建筑石料,辉绿岩是理想的铸石材料。

 

二、基性喷出岩类

(一)玄武岩

以玄武岩为代表,其成分与辉长岩相当,多呈现黑色、灰黑色、黑绿色,风化后呈暗红色或黑褐色。常为细粒至隐晶结构,也可有玻璃质结构和斑状结构,致密块状,多具气孔和杏仁构造。水下喷发者具枕状构造。柱状节理普遍发育。肉眼观察有时可见到斜长石的细小晶体,辉石则不易鉴别。若出现橄榄石,则多呈较大的斑晶或包裹体。

玄武岩在地壳中广泛分布,在陆地上常形成大面积的巨厚玄武岩层,如印度的德干高原和我国西南地区等。大洋底地壳基本上由玄武岩构成,如太平洋、大西洋等。在岛弧和陆缘边界上也有分布。

由于玄武岩中矿物颗粒细小,成分又较复杂,所以肉眼不易鉴别,常需借助于显微镜和化学分析。现将常见的玄武岩类型介绍如下:

 

1.按结构构造的类型划分

在肉眼观察时,按其结构、构造和斑晶成分大致分出下列几种:

(1)、粒玄岩

具细粒结构,粒度一般是细粒至中粒,可鉴别出辉石、斜长石和橄榄石。有时出现较大的橄榄石斑晶。

(2)、玄武岩

隐晶质结构,块状构造,偶尔有橄榄石斑晶,肉眼可凭其颜色识别之。

(3)、杏仁玄武岩

具杏仁构造之玄武岩,杏仁体多由方解石、蛋白石、绿泥石构成。

(4)、玻璃玄武岩或玄武玻璃

玻璃质岩石。若具球粒,则称球粒玄武岩;若有多量气孔,则称浮岩。

 

2.按化学成分和矿物成分一般把玄武岩分为钙碱性玄武岩和碱性玄武岩。

(1)钙碱性玄武岩

其特征是SiO2较多,平均50%,碱质和,Na2O+K2O一般<3.5%。在矿物成分上表现为辉石较多,橄榄石无或仅少量,长石偏基性。主要类型有:

拉斑玄武岩:具斑状结构,斑晶主要为拉长石(基性斜长石的一种)和辉石,不含或少含橄榄石。其中含少量(5~40%)橄榄石斑晶者叫橄榄拉斑玄武岩;若橄榄石斑晶较多(占斑晶的40%以上)则叫苦橄玄武岩或大洋岩。苦橄玄武岩多分布于大洋岛屿,如夏威夷群岛。

拉斑玄武岩广泛分布于大洋岛屿、深海盆地和大陆内部,如印度德干高原、苏联西伯利亚平原、我国西南山地等。

高铝玄武岩: 其特征是Al2O3含量高,达16%,分布于岛弧和活动的陆缘地带。环太平洋火山带上多产此类岩石,常与英安岩、流纹岩共生。

玻基玄武岩: 斑状结构,基质是玻璃质。

 

(2)碱性玄武岩

其SiO2含量略低于钙碱性玄武岩,平均47.81%。碱质含量高,Na2O+K2O平均6.99%。橄榄石含量多,斜长石多偏于中性,可出现碱性长石。其余特征(结构、产状、分布等)和拉斑玄武岩基本相同,只有详细研究才能把二者相互区别开。四川峨眉山、河北张家口、黑龙江德都五大连池以及东南沿海诸省均广泛产出。

 

(二)、细碧岩

是一种特殊类型的基性喷出岩,其特征是富含钠质,Na2O一般达4%以上,矿物成分复杂,含钠长石、绿帘石、绿泥石、方解石等。为水下火山喷发产物,故常具枕状构造。它常与角斑岩、石英角斑岩共生而构成所谓细碧—角斑岩建造。对其形成过程有两种看法,一种认为它是海底火山喷出的岩浆直接从海水中吸取钠质以后凝结而成;另一种看法是海底喷发的岩浆熔化富钠沉积岩(岩屑砂岩)后再凝结为细碧岩。这两种看法的共同点是认为钠质系岩浆在海底喷出后从外界吸收的,而非原始的富钠岩浆。其分歧点只不过是钠质的具体来源不同而已。细碧—角斑岩建造分布很广,是地槽发展早期海底火山喷发的产物,它常与巨大的铜矿有关。我国祁连山、中条山、桐柏山、龙门山等地区均有产出,甘肃白银厂的铜矿即产于该建造中。

 

(三)、蛇绿岩

蛇绿岩是缝合构造带中的典型岩石组合类型,通常认为它是一种特殊的镁铁质至超镁铁质岩石组合,它不能用作一个岩石名称或填图岩性单元。在一个完整发育的蛇绿岩中,从底部向上岩石类型产出顺序如下:(1)超镁铁质杂岩:由不同比例的方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄榄岩组成,通常具有变质构造组构(有时称构造岩)并多少被蛇纹石化;(2)辉长岩质杂岩:通常具堆晶结构,普遍包含堆晶橄榄岩和辉石岩且比超镁铁质杂岩较少变形;(3)镁铁质席状岩墙杂岩;(4)镁铁质火山杂岩,通常呈枕状。伴生岩石类型包括:(1)一个上覆沉积岩系剖面,典型的是带状燧石岩、薄层页岩和少量灰岩,也可以呈夹层产出;(2)与纯橄榄岩伴生的通常是豆荚状铬铁矿体;(3)钠质长英质侵入岩和喷出岩。蛇绿岩可以是(剖面)不完全、被肢解的或被变质了的。蛇绿岩不仅可以形成于洋中脊环境,而且还可形成于诸如岛弧、弧前、弧后(边缘海)、小洋盆等多种构造环境中,而真正代表深海洋壳的蛇绿岩在大陆造山带中则极为罕见。总之,蛇绿岩并非一个单一的岩石构造组合类型,它常常是由来自二种或二种以上的不同构造环境下形成的岩石组合的混杂堆积。

 
 
 
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