玄武岩的成因和分类

玄武岩来源于莫霍面之下的上地幔，这是确实的。通过对玄武岩的研究， 反过来对上地幔的组成和性质有了更具体的认识，但是各种不同类型的玄武岩究竟在什么条件和环境下产生并不十分清楚，依然是需要进一步工作和探讨的问题。

玄武岩的理论矿物成分变化很大，也有各种分类方法。但是地球化学讨论中最常用的分类方法是根据标准矿物分子式和主要矿物的四面体图解（图8.6）。它最初是由约德和蒂利等人根据低压（＜10kb）无水体系四元素实验作出来的。四面体内有两个界面，一个是单斜辉石、斜方辉石、斜长石界面， 称为 SiO2 饱和面。另一个是单斜辉石、橄榄石、斜长石界面，称为 SiO2 不饱和面。两个界面把这个四面体区分为过饱和区、饱和区和不饱和区三个部分。他们称不饱和面为热界面，是液相面上温度最高的脊线，如同堤坝一样，所以又称热坝。以热坝为界，玄武岩可以分成两个系列，右侧为拉斑玄武岩系列，左侧为碱性玄武岩系列，右侧拉斑玄武岩浆分异的趋势是通过橄榄石、斜长石和单斜辉石的不断结晶，使残余岩浆朝着饱和程度增加方向变化，形成石英拉斑玄武岩。左侧碱性玄武岩系列的演化结果是使残余岩浆向不饱和程度增加方向变化，直到岩浆达到响岩质成分。热坝两侧是独立的二种岩浆， 前者朝富硅方向演化，后者朝富碱方向演化，彼此不能跨越热坝向对方演化。后来，约蒂对玄武岩进行了高压实验，发现高压下热坝并不存在，岩浆演化可以跨越热坝，情况较复杂。

根据这种四面体图解，可以划分出以下四种类型的玄武岩。

石英拉斑玄武岩位于斜方辉石、单斜辉石、斜长石、石英小四面体内。在含水的情况下可出现角闪石。

橄榄拉斑玄武岩位于两个界面之间的四面体内。橄榄玄武岩矿物组成在热界面上或附近。

碱性玄武岩矿物组成在不饱和区的四面体内。根据钾、钠含量和霞石含量的不同，又可进一步分成碱性橄榄玄武岩（霞石少于 5％），碧玄岩（霞石大于 5％），橄榄霞石岩（以霞石、单斜辉石和橄榄石为主要矿物，无长石矿物）和白榴石岩（出现白榴石）等。碱性玄武岩还常区分成钠质或钾质。前者 Na/K＞1，后者 K/Na＞1，钾含量常大于 2％。

在区分碱性和拉斑玄武岩时，经常采用硅（SiO2）—碱（K2O+Na2O）图。分界线之上为碱性玄武岩，之下为拉斑玄武岩。

在地壳上地幔演化和板块构造体系中，还常用到高铝玄武岩的概念。它

一般指岩石中 Al2O3 含量高达 15％—19％左右的岩石。它常分布在俯冲带岛弧地区拉斑玄武岩之后远离海沟的地区。