文档介绍：第二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,%。
①表示法及变化范围
通常主要元素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%;-15%,FeO一般高于Fe2O3,Na2O一般为0-15%,%;K2O<10%,%。
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。
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=
(Na2O+K2O)2
(SiO2-43)
σ大,岩石碱度大, σ小,碱度小
σ: < 钙碱性岩
-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)
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。
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
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
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。
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。
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。
3、同位素
稳定同位素
放射性同位素