【正文】 → NaAlSi3O8（鈉長石） KAlSiO4（白榴石） +2SiO2（液相）→ KAlSi3O8（正長石） （ 3）巖漿中 SiO2 飽和：除上述以外的一些礦物，如鐵橄欖石、大多數(shù)輝石、角閃石類、云母類和長石類礦物都屬于硅酸飽和礦物，都可以與石英平衡共生。 （ 6）霞石＋白榴石＋鉀長石＋堿性暗色礦物組合： 其 SiO2 接近于基性巖（平均 ％），鈉、鉀含量很高，出現(xiàn)霞石、白榴石等礦物，因鈉過多，故常出現(xiàn)堿性暗色礦物。 （ 4）石英＋鉀長石＋酸性斜長石＋黑云母組合：相當(dāng)于酸性巖，鈉、鉀、硅含量高，鐵、鎂、鈣低，石英、鉀長石、酸性斜長石等淺色礦物為主。 （ 3）中性斜長石＋角閃石組合：相當(dāng)于中性巖，鈉、鉀略有增加，鋁、硅、鈣、鐵、鎂均較充分，主要形成中性斜長石、角閃石、黑云母，可能出現(xiàn)少量石英和鉀長石。 火成巖中的礦物共生組合規(guī)律 6 種典型的巖漿巖礦物共生組合 （ 1）橄欖石＋輝石組合 : 相當(dāng)于超基性巖，鈣、鐵、鎂多而硅少，且貧堿，出現(xiàn)大量鎂鐵礦物（ 橄欖石－輝石等），不出現(xiàn)石英和長石。這類礦物的形成反映了巖漿中外來組分的參與。其中原生礦物常發(fā)生以水化或碳酸鹽化為主的蝕變作用，生成蝕變礦物 。 (4)、據(jù)礦物的成因類型 ①原生礦物： 巖漿冷凝過程中形成的礦物。 但它們對于了解一個巖體的 形成條件，確定巖體時代有重要意義。 如閃長巖中的石英，含量約 2％，沒有石英也叫閃長巖；當(dāng)石英5％時，則叫石英閃長巖。 如石英、長石是花崗巖的主要礦物。如橄欖巖 、輝長巖等。其色率在 0～ 30 之間。 ※ 色率：暗色礦物在火成巖中的體積 百分含量稱為色率，根 據(jù)色率可以粗略判斷巖石的成分和酸性程度。 ②暗色礦物：顏色較深的礦物，如黑色、綠色、褐色、藍(lán)色等，與鐵鎂礦物相對應(yīng)。如橄欖石、輝石類、角閃石類和黑云母類。如石英、長石類及似長石類。 火成巖中最主要的造巖礦物是：橄欖石類、輝石類、角閃石類、云母類、堿性長石類、斜長石類、副長石類和石英類，等等。 （二）、火成巖的礦物成分 火成巖中的礦物組成能夠反映巖石的化學(xué)成分，也是巖石分類命名的主要依據(jù)，還是判斷巖石生成條件的重要標(biāo)志。 3. 同位素 (Isotope)： （ 1）穩(wěn)定同位素：炭、氫、氧、硫 研究意義：主要用來獲得巖漿源區(qū)的信息 （ 2）放射性同位素：火成巖研究中具有重要意義的放射性同 位素主要有 KAr、 RbSr、 SmNd、 UPb、 Th Pb、 ReOs 和 Hf。主要以類質(zhì)同像形式替代礦物中的主要元素，其次是保存在快速固結(jié)和冷凝的火山玻璃或氣 液包裹體中，第三是吸附在礦物表面或以雜質(zhì)的形式存在于礦物礦物晶體缺陷的間隙中。 2. 痕量元素 (Trace elements): 含量甚微， usually %。 a. Al2O3 Na2O +K2O（分子數(shù)比，下同）：堿過飽和巖石 b. Al2O3 Na2O +K2O+CaO（分子數(shù)比）：鋁過飽和巖石 c. Na2O +K2O Al2O3 Na2O +K2O+CaO ：鈣堿性巖 （ 4） FeO*、 MgO、 MnO 與 SiO2 結(jié)合形成橄欖石、輝石等礦物。 超基性巖 SiO245% 基 性 巖 SiO2=45～ 52% 中 性 巖 SiO2=52～ 63% 酸 性 巖 SiO263% （ 2） Al2O3 ：在火成巖中含量僅次于 SiO2， SiO2 、 Al2O3 與 CaO、 Na2O、 K2O 一起組成長石 和副長石類礦物；與 FeO*、 MgO、 CaO 等結(jié)合形成輝石、角閃石、黑云母等礦物。 幾種主要造巖氧化物 （ 1） SiO2 ：是最重要的成分，含量高，是巖石酸性程度（基性程度）的標(biāo)志。 （一）火成巖的化學(xué)成分 1. 主要元素（ Major elements） ： O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C 等，其中氧的含量最高。 簡述巖漿作用的主要類型及其產(chǎn)物。 巖漿的粘度受哪些因素的控制。 c. 火山碎屑巖：由火山爆發(fā)所產(chǎn)生的各種火山碎屑物堆積、膠結(jié)而成的巖石。 b. 含水礦物少或無 （ 2）廣義火山巖包括： a. 火山熔巖：由火山管道或裂隙溢流出地表的巖漿冷凝形成的巖 石（狹義火山巖）。 （ 3）雜巖體 ：是多次侵入形成的單成分或復(fù)成分的巖體。當(dāng)巖漿在地下就冷凝結(jié)晶成巖石的過程成為侵入作用，相應(yīng)形成的巖石稱侵入巖；當(dāng)巖漿噴溢出地表后冷凝結(jié)晶成巖石的過程稱噴出作用，相應(yīng)形成的巖石稱噴出巖。 例如：玄武質(zhì)巖漿 p=1 105pa 時，ρ ＝ 108pa 時，ρ＝ （ 3）熔體中含水時，巖漿密度降低。對于富水巖漿，較為復(fù)雜：①壓力增加 ,揮發(fā)份溶解度增加 ,粘度降低；②壓力達(dá)到一定值 ,揮發(fā)份飽和 ,粘度隨壓力升高而增加。 ：其數(shù)量越多，巖漿粘度就越大。揮發(fā)份增加，粘度降低。因此，基性巖粘度小，以溢 流為主；酸性巖粘度大，多以爆發(fā)形式為主。單位： （帕斯卡秒，相當(dāng)于 20 度時水的粘度的 1000 倍）。 巖漿的性質(zhì)及影響因素： 巖漿的溫度： （ 1） 噴出熔巖的溫度： 通常： 700℃～ 1250℃、基性熔巖： 1025℃～ 1225℃、酸性熔巖： 735℃～ 890℃ （ 2）巖漿溫度的獲得方法： a. 直接測量法：測量正在噴發(fā)的熔巖流的溫度； b. 火成巖的熔化法； 法測溫法； d. 礦物溫度計(jì)計(jì)算法。 巖漿的性質(zhì)：巖漿的性質(zhì)主要包括密度、粘度、溫度、揮發(fā)份等，這些資料的獲得主要有兩種方式，即直接觀察測量和試驗(yàn)結(jié)果。的 H2O 不同成分的巖漿，其揮發(fā)分的含量也不同。 例如：流紋質(zhì)巖漿： 900℃、 5 108Pa 時 含 10%177。 （ 3）揮發(fā)分：主要是 H2O 和 CO2 ，其次是 SO SO3 、 CO 、 N HCl、 Cl F、 H2S 、CH4 ，其總量一般 10％。 ※ 根據(jù) SiO2 含量將硅酸鹽巖漿分成 4 種類型： ① 酸性巖漿 SiO2 63％（ wt%） ② 中性巖漿 SiO2 52～ 63％（ wt%） ③ 基性巖漿 SiO2 45～ 52％（ wt%） ④ 超基性巖漿 SiO2 45％（ wt%） （ 2）微量元素和稀土元素： 微量元素： Li、 V、 Cr、 Co、 Ni、 Cu、 Pb、 Th、 U、 Zn、 Rb、 Sr、 Ba、 Zr、 Nb、 Ta、 Au、 Ag、 Pt、W、 Sb、 Bi、 Sn 稀土元素： La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu、 Y 微量元素和稀土元素雖然在巖漿中的含量很少，但對其研究具有重要的理論意義和實(shí)際意義。但實(shí)際上在巖漿中這些元素并非以氧化物形式存在，而多是呈離子、原子或離子團(tuán)的形式存在，如： Mg2＋、 Na +、 [SiO4]4。在巖漿結(jié)晶過程中這些元素相互結(jié)合，組成各 種礦物。巖漿的概念指出了巖漿形成的天然屬性、化學(xué)屬性和物理屬性。 巖石學(xué)教案（火成巖部分） 第一章 巖漿（ magma）和巖漿作用（ magmatism） 巖漿的概念：利用火山噴發(fā)圖象資料使學(xué)生建立感觀認(rèn)識，再介紹巖漿的概念和性質(zhì)，加深學(xué)生對巖漿的理解。 巖漿是天然形成于地殼深部和上地幔的、以硅酸鹽為主要成分的、富含揮發(fā)份的、高溫粘稠的熔融體。 硅酸鹽巖漿的化學(xué)成分： （ 1）、常量元素： O、 Si、 Al、 Fe、 Mg、 Ca、 Na、 K、 Mn、 Ti、 P、 H、 C 等，其中 O 最多。 巖漿的主要化學(xué)成分通常以氧化物形式來表示：如 SiO2 、 Al2O3 、 Fe2O3 、 FeO 、 MgO、CaO、 Na2O、 K2O、 MnO、 TiO P2O H2O、 CO2 等。 硅酸鹽巖漿化學(xué)成分以 SiO2 含量最多，舉例說明巖漿中 SiO2 的含量與其它氧化物之間存在一定的消長關(guān)系。①在一定條件下可以富集形成許多重要金屬礦產(chǎn)（舉例）；②稀土元素和一些重要的微量元素比值對研究巖漿起源、演化具有重要意義（舉例）。揮發(fā)分通常溶解在巖漿中，溶解度隨壓力增而增，隨溫度的增而降低。的 H2O 900℃、 1 105Pa 時 含 %177。一般而言，酸性巖漿的揮發(fā)分高于基性巖漿。重點(diǎn)講巖漿的物理性質(zhì)，為后續(xù)巖漿作用的講授奠定基礎(chǔ)。 巖漿的粘度： （ 1）粘度：是液體或半流體流動的難易程度。 （ 2）影 響 粘 度 的 因 素 ： SiO2, Al2O3, Cr2O3 的存在使粘度增加，尤其 SiO2。 b. 揮發(fā)份：其存在將顯降低巖漿粘度。c. 溫度：溫度升高，粘度降低。 ：對于不含 水的干巖漿，壓力升高，粘度增加。 巖漿的密度 影響因素： （ 1）化學(xué)成分：基性巖漿密度大，酸性巖漿密度?。? （ 2）壓力增加，巖漿密度增大。 巖漿作用：巖漿形成后到結(jié)晶或冷卻成巖過程所發(fā)生的各種作用的總和稱為巖漿作用。 （ 1）侵入地殼之中－侵入作用－侵入巖 (intrusive rocks) （ 2）噴出地表－火山作用－ 噴出巖 (extrusive rocks) 侵入巖 (intrusive rocks) （ 1）深成巖的特點(diǎn)： a. 礦物顆粒較粗； b. 有含水礦物 （ 2）侵入體：某一成分巖漿一次侵入活動形成的具有獨(dú)立形態(tài)的單一地質(zhì)體。 （ 4）侵入巖 根據(jù)其形成深度，可將其劃分為： a. 淺成巖（ 0~3 km） b. 深成巖（ 3 km) 噴出巖 (extrusive rocks) （ 1）火山巖的特點(diǎn)： . 結(jié)晶程度差或呈玻璃 。 b. 次火山巖 ：與火山活動有關(guān)的超淺成侵入巖。 學(xué)生課外學(xué)習(xí)引導(dǎo) 如何理解巖漿的含義。 巖漿中的揮發(fā)分對火山作用具有怎樣的影響。 第二章 火成巖的基本特征與分類 一、火成巖的物質(zhì)成分 火成巖物質(zhì)成分研究的意義： (1) 火成巖物質(zhì)成分是火成巖分類命名的基本依據(jù)；（ 2）為研究巖漿起源、演化和巖漿物理性質(zhì)提供重要依據(jù) ；（ 3）為巖漿巖漿形成時的大地構(gòu)造背景和巖石圈層的演化提高重要信息。 常用氧化物的形式表示火成巖的成分，即： SiO TiO2 、 Al2O Fe2O FeO、 MnO、 MgO、CaO、 K2O、 Na2O、 P2O5 、 H2O 和 CO2 等 13 種，每種氧化物含量一般 %，占火成巖平均化學(xué)成分的 98%左右。隨著 SiO2 含量的變化，其它氧化物呈現(xiàn)規(guī)律性的增加或減少。 （ 3） Na2O 和 K2O ：是堿性長石的主要組成部分，當(dāng)其含量較高時還可形成堿性暗色礦物和副長石。 （ 5） TiO2 與 FeO 組成鈦鐵礦，與 CaO 結(jié)合生成榍石，與 P2O CaO 結(jié)合則形成磷灰石。 一般不以獨(dú)立的礦物相出現(xiàn)。 Li、 V、 Cr、 Co、 Ni、 Cu、 Pb、 Th、 U、 Zn、 Rb、 Sr、 Ba、 Zr、 Nb、 Ta、 Au、 Ag、 Pt、 W、 Sb、Bi、 Sn La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb、 Lu、 Y 痕量元素的對研究巖漿的起源、演化、巖石系列劃分和巖石形成機(jī)理等方面將提供重要信息和證據(jù)。 研究意義：主要以此確定火成巖的形成年齡和巖漿源區(qū)及巖漿演化的示蹤。 組成巖石的礦物統(tǒng)稱造巖礦物，火成巖中常見的礦物只有 20 多種，它們被稱為主要造巖礦物。 1． 火成巖中礦物的劃分 （ 1）、據(jù)礦物的化學(xué)成分劃分 ① 硅鋁礦物： SiO2 和 Al2O3 含量較高，不含鐵鎂。 ② 鐵鎂礦物： FeO 與 MgO 含量較高， SiO2 含量較低。 （ 2）、據(jù)礦物的顏色劃分 ①淺色礦物：顏色較淺的礦物，如白色、灰色和無色，與硅鋁礦物相對應(yīng)。有些富含Na2O 的暗色礦物稱之為堿性暗色礦物，如霓石、鈉閃石、星葉石等。它是火成巖分類命名的重要依據(jù)，例如：超鎂鐵質(zhì)巖 M90% 淺色巖：習(xí)慣上把花崗巖、正長巖等淺色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為淺色巖。 暗色巖：色率在 60～ 100，以暗色礦物占優(yōu)勢的巖石稱為暗色巖。 （ 3）、 據(jù)礦物在巖石中的含量 ① 主要礦物： 在巖石中含量多，對火成巖大類的劃分和定名起決定作用的礦物。 ② 次要礦物： 在巖石中含量次于主要礦物， 不影響火成巖大類的劃分和定名， 但對確定巖石種屬的進(jìn)一步劃分可起作