三、岩浆岩

岩石是地质作用形成的具有一定产状的地质体,主要由造岩矿物按一定的结构和构造集合而成。其中由可供开采的有用矿物组成的集合体称为矿石。实际上它是当前的技术经济条件下可供利用的一种特殊岩石。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状以及颗粒间相互关系的特征,称为岩石的结构。岩石中矿物的组合形状、大小和空间上相互关系和配合方式,称为岩石的构造。结构和构造是识别岩石的重要特征之一。岩石按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

(一)岩浆作用和岩浆岩的概念

岩浆岩是由岩浆在地下结晶或喷出地表凝固而成的岩石。岩浆是来自上地幔软流圈及地壳局部地段的一种成分复杂的高温熔融状物质,主要成分为硅酸盐以及部分金属硫化物、氧化物和挥发性物质(如 H2O、CO2、H2S 等)。

在地壳深部处于高温高压状态的岩浆,由于温度和压力的变化便会发生运动。当岩浆沿着岩石圈破裂带上升而侵入到地壳中时,称为岩浆侵入活动;由此冷凝结晶而成的岩石称为侵入岩。当岩浆喷出地面时,称为火山活动或喷出活动;由此冷却凝固而成的岩石称为火山岩或喷出岩。岩浆的活动和冷凝的整个过程统称为岩浆作用。

(二)岩浆岩的矿物组成

本源岩浆在其活动过程中,由于受各种因素和条件的影响,自身的性质也将不断发生变化。如各种矿物有规律地从熔融体中先后结晶出来,并因重力作用而下沉和集中,从而造成熔离和结晶分异。所以同一岩浆可以分化为理化性质各异的岩浆,固化后成为矿物组成不同的岩石。

岩浆岩按其化学成分和矿物组成的不同可分为四类:1)超基性岩—— 二氧化硅含量<45%,含铁镁较多,含钾钠甚少。主要由橄榄石、辉石组成。如橄榄岩。2)基性岩——二氧化硅含量 45—52%,主要由辉石、钙斜长石和少量橄榄石和角闪石组成。如辉长岩、玄武岩。3)中性岩——二氧化硅含量 52—65%,主要由角闪石、长石和少量石英、辉石、黑云母等组成。如闪长岩、安山岩、正长岩和粗面岩。4)酸性岩——二氧化硅含量>65%,

含钾和钠较多而铁镁较少,主要由长石、石英和云母组成。如花岗岩、流纹岩。

此外,岩浆在地下大量结晶后剩下的残余部分,因富含挥发组分且易与多种金属元素化合。当它侵入围岩裂缝缓慢结晶时,常形成各种脉岩和矿石,其中以晶体巨大的伟晶岩最为常见。在岩浆结晶期后析出的含矿气水热液,也将沿上覆岩层的裂隙而上升,并与围岩相互接触和发生化学作用,形成各种矿脉。岩浆作用形成的矿床主要是多种金属矿床及一些非金属矿床, 在工业上有重大的经济价值。

(三)岩浆岩的产状

由岩浆冷凝固结而成的岩体在地壳中有一定的产状,即有一定的形状、大小和与围岩接触的关系,以及形成时的深度和构造等地质环境。根据岩体在地壳中形成的深度和方式,可分为喷出岩体和侵入岩体,后者又可再分为深成岩体和浅成岩体。按岩体的形状及其与上覆岩层的关系,可分为整合侵入体和不整合侵入体。前者如岩盆、岩盖、岩床、岩鞍等;后者如岩株、岩瘤、岩脉等(图 2-2)。

(四)岩浆岩的结构与构造

由于岩浆岩的形成条件和产状不同,矿物的结晶程度和颗粒大小以及矿物集合体的形状

和组合方式等特征也各异。这些特征都充分反映在岩石的结构与构造上。

岩浆岩常见的结构有:1)在喷出的熔岩表面,因快速冷却而来不及结晶时,常形成玻璃质结构。2)在熔岩体内部冷却稍为缓慢些,常结晶成显微级的晶体,这称为隐晶质结构。3)岩浆在地下缓慢冷却和从容结晶时形成肉眼明显可见的晶体,这称为显晶质结构。依晶体的大小又可分为:粗粒、中粒、细粒和伟晶等结构。4)岩浆在侵入过程中,前期因冷却较慢,从中先结晶出一些粗大的晶体,称为斑晶;后来则冷却变快都结晶成细粒或微粒的晶体,称为基质。因此,在基质中存在斑晶的结构称为斑状结构,又称不等粒结构。

岩浆岩常见的构造有:1)块状构造,即岩石中各种矿物的排列无一定方向和特殊的组合,大致呈均匀的块体。在侵入岩和一些火山岩中常见(图2-3a)。2)斑杂构造,即岩石中矿物的成分和结构呈不均匀分布,在颜色和粒度上乱杂排列。常见于侵入岩体的边缘(图 2-3b)。3)流纹构造,即岩石中保存有熔岩流动的形迹,其中矿物和气孔等呈定向排列。在酸性和中性喷出岩中常见,以流纹岩最为典型。4)气孔构造,即熔岩中大量气体逸出时形成大小不等的空洞。喷出岩中常见(图 2-3c)。5)杏仁状构造,即喷出岩中的气孔为次生矿物所充填。在玄武岩中常见(图 2-3 d)。

三、岩浆岩 - 图1

(五)岩浆岩的主要类型

综上所述,岩浆岩根据其化学成分和矿物组成可分为酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩等四类;根据其结构与构造和产状的特征可分为深成岩、浅成岩(包括脉岩)、喷出岩等三种。将这两者组合起来便可得出岩浆岩的分类简表(表 2-2)。