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超基性岩类成因及其产状分类摘要：超基性岩类在地表出露有限，按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。按其主要矿物含量可分为：纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩和角闪岩。岩浆形成的两项最基本的条件是：要有源区的岩石，即岩浆发生之前已经存在于地幔或地壳的岩石作为熔融岩浆的母岩；要有足够热能的积累。超基性岩类成因分为岩浆成因和非岩浆成因。产状分为1．镁铁质-超镁铁质层状侵入体；2．环状超镁铁-镁铁质杂岩体；3．碱性玄武岩及金伯利岩中的超基性岩包体；4．蛇绿岩岩中的超镁铁质-镁铁质岩组合5．阿尔卑斯型超镁铁质岩体。关键词：超基性岩，产状，岩浆成因，非岩浆成因1.前言岩浆形成的两项最基本的条件是：要有源区的岩石，即岩浆发生之前已经存在于地幔或地壳的岩石作为熔融岩浆的母岩；要有足够热能的积累。1.源区的岩石：一是寻找岩浆中的深源捕虏体，它们中间的一部分是熔融岩浆之后的残余的地幔岩石，当然也有一部分是岩浆在向上运移时从通道壁上刮落下来的偶然捕虏体。金伯利岩岩浆的来源深度要大于玄武岩岩浆。第二个获得岩浆源区岩石特征的途径是通过这些火成岩的化学特征来反演源区状态。。例如地幔橄榄岩MgO高，它们的Mg/(Mg+Fe2+)值（或称Mg′值*）变化于0.87-0.92之间，据实验及热力学计算，由地幔熔融导源的原生玄武岩岩浆，Mg′值变化于0.67-0.73。2.热能的累积：地幔或地壳源区的岩石只有当该区的热能累积到一定的程度，温度达到岩石熔融的温度（固相线温度）并持续热能的累积岩浆才会发生。随着自地表至地球内部深度的增大，地温会逐渐增高，但如果没有额外的热能，一般的情况下不可能产生岩浆。目前所公认的热能来源主要有两个，一种是有热流（热的物质流或热流体流）进入某地区产生热对流，导致了热能的积累及温度上升，另一种是源区含有不移动的放射性生热元素（如K、U、Th），通过长期衰变产生热能导致该区温度升高。3.时间累积：若不考虑加热的方式，经计算，如果升温至原始温度的10%发生熔融，对橄榄岩而言，纯加热时间约需1000Ma（百万年）。若考虑源区富集放射性元素10倍于正常地幔，则加热的时间会降低为100Ma（1亿年）。4.其他因素：地幔或地壳内部由于粘性剪切力的作用也可以导致局部增温诱发岩浆熔融。地幔粘度大（1021泊）在剪切应力与应变速率高的地段,如在上地幔靠近俯冲带的区域或地壳内沿大断裂带的地区都有可能产生异常热能并发生不同规模的熔融作用。2.岩浆的演化原生岩浆：上地幔或者地壳物质经局部熔融所形成的最初的岩浆。次生岩浆：原生岩浆通过发展和演化所形成的岩浆。岩浆演化的过程1.分异作用：指原来均匀的岩浆在没有外来物质加入，依靠本身的演化最终产生不同成分岩浆的过程。包括：岩浆分异作用；分离结晶作用。(1)岩浆分异作用：指在结晶之前，液态时发生的分异作用。熔离作用—P，T变化，分离出2种不混溶的岩浆，如条带构造。扩散作用—温度梯度导致不同组分的迁移。气运作用—挥发分位于上部，向上运移，形成上部出现伟晶岩。(2)分离结晶作用：一些矿物先结晶，导致残余岩浆成分变化，使岩浆向富硅、富碱的方向发展。重力分异作用—先结晶、比重大，到底部，如四川力马河。流动分异作用—岩浆流动中，先结晶的会因摩擦力而滞留。压滤作用—岩浆演化的晚期，晶体之间的残余岩浆被挤压而迁移2.同化混染作用：岩浆同化了围岩或捕虏体，使岩浆发生成分改变。依据由于岩浆加上固体的岩石，往往只能改变岩浆局部的成分。判断同化混染的标志：(1)岩体中捕虏体多；(2)颜色、结构、构造不均一，如斑杂构造；(3)有非岩浆成因的矿物，如石榴石、刚玉等是同化围岩的结果。3.岩浆混合作用：两种或两种以上不同成分的岩浆，以不确定的比例混合，产生一系列过渡类型的岩浆和岩浆岩。特征和判断办法：（1）矿物出现明显的不平衡现象;（2）可以运用地球化学方法加以判别，微量元素和同位素。岩浆的分凝：发生熔融的岩浆从源区分离出来上升还要经历分凝过程，控制因素有：熔体分数(即部分熔融程度），源区的渗透性，熔体的密度与残留固体的密度差产生的浮力，残留固相与熔体的流变性质（主要是粘度）及源区的范围等。一般来说，残余固相在部分熔融的条件下，由于粘度降低具有一定的可塑性，可在静水压力下发生变形充填孔隙促使熔体分离。压滤作用促使熔体从固相中挤出,拉伸作用会使固相中的分散的熔体流到低应力区与固相发生分离。岩浆的运移：岩浆分凝后,岩浆的密度低于源区的岩石，产生重力不稳定性及浮力，导致岩浆上升，当岩浆上升至上部岩石的密度与其相当时，岩浆体停止移动形成侵入岩。这一位置可称为平衡浮力高度。然而当岩浆形成于高压条件下，在减压时它也可以上升至高于这一位置。当熔融量增大熔体可以聚集成层状、束状，也可以集中于某些构造活动区的剪切带。推测，在深部岩浆集中带的形状受控于不同的构造位置（如扩张中心、地幔柱，俯冲带、裂谷区等），可以是交义的层或网状、水平的盘状、长的薄的线状及蓆状，岩浆房的规模变化较大，一般与熔融程度及构造部位关系密切。岩浆分离后运移的方式可以呈底辟状上升或沿伴随岩浆发生时产生的断裂上升。后者的运移速度比前者快。花岗质及中性的岩浆多以底辟体的方式上升，底辟体可呈球状、椭球状、倒水滴状。实验资料表明，在上升的过程中仍然可以保持继续熔融，这样有利于后续的底辟体沿上一次所途径的路线到达地表或上部地壳，在这种情况下，尽管是小的底辟体也可以较容易的上升。由于岩浆不断发生熔融，体积扩大导致上伏刚性岩石圈自下而上破裂，它可以形成通道导致岩浆上升，上升的动力是密度差及由于张开裂隙而发生的减压作用。在近地表处刚性的地壳岩石与岩浆温度差异更大，热应力形成的扩张容易发生，断裂的扩大可以是岩浆到达地表的有利方式，如果自下而上的断裂与自上而下的相连，则岩浆更容易上升。由于基性及中基性岩浆粘度低，因此较粘度大的中酸性岩浆更容易沿断裂快速上升直到地表。花岗质的底辟体相对玄武岩岩浆而言不仅粘度大而且温度低含水高，在上升到一定深度，岩浆中发生结晶作用，晶体含量愈高则岩浆粘度也随之加大，特别是由于其中的挥发分因“沸腾”而逸出后，岩浆的结晶作用更容易发生，因此花岗质岩浆的底辟体很难达到地表，往往形成不同深度的深成—浅成侵入体。岩浆的侵位机制：一旦岩浆的分凝作用形成了相当规模的岩浆体，岩浆体就会在本身浮力和热动力的作用下向上迁移，最终侵位到地壳之中或喷出地表，前者称为侵入作用，后者称为喷发作用，形成的岩石分别称为侵入岩和喷出岩。岩浆上升侵位的机制可分以下几类：(1)底辟作用：岩浆加热顶部围岩使其粘度降低，本身则因浮力上升，迫使围岩向下流动，并占据其腾出的空间。底辟侵位的主要驱动力是岩浆的浮力和热动力，球状岩浆体在浮力驱动下上升的岩浆底劈侵位的三个过程岩浆底辟体的热量，从同一源区早期分凝出来的岩浆体，往往上升距离不大就已耗尽能量，相继分凝出来的岩浆体，因上覆围岩被早期侵入体加热，可上升到离地表越来越浅的位置。由于底辟侵位要求有较大的浮力和热能来克服围岩的阻力，以底辟方式侵位的岩体一般较大，岩浆和围岩均受到岩浆侵位的同一应力的作用，形成的岩体产状及内部组构往往与围岩的片理产状一致，并在围岩中形成环状向斜，可形成无根的整合侵入体。岩浆发生底辟上升后，常常以气球膨胀作用，这是花岗岩常见的一种侵位方式。上升的岩浆因开始结晶而粘度增大，上升速度减缓，最后被阻挡而停止上升。这时岩浆向旁侧扩展，直径增大，发生原地膨胀。旁侧的围岩则因岩浆扩展而遭受压扁作用，岩体内部组构也由于压扁作用由核部向边缘增强。如果还有晚期岩浆脉动补充，晚期脉动的岩浆还会由岩体中心向外扩展，挤压早期脉动岩浆形成的外壳，逐渐向外膨胀。北京周口店花岗闪长岩体就是一个典型的底辟式侵入岩。(2)顶蚀作用：热的岩浆上升，引起顶部岩浆被挖蚀、炸裂，在顶部围岩炸裂块体下沉的同时，岩浆向裂隙中侵入，如此反复，岩浆体可实现向上迁移、侵位。靠顶蚀作用侵位的岩体与围岩接触面的产状与围岩片理或层理产状相切，形成不整合侵入体。岩体边缘带可见不规则状、棱角状的围岩捕掳体。另外，如果岩浆的温度及围岩碎块的成分适当，还会发生岩浆同化捕掳体、混染围岩作用，在形成的侵入体中形成外来矿物的条带、条痕或斑点。由于需要大量的岩浆来填充下沉岩块间的空隙，这种侵位机制不可能使岩浆产生较大的上升距离。(3)岩墙扩展作用：岩浆在压力的驱驶下注入围岩裂隙，并通过挤压围岩使其扩展成狭窄的岩浆通道（岩墙），沿该通道上升。岩墙的扩展作用被认为是岩浆迁移的主要机制。岩浆由岩墙扩展机制上升的情况主要发生在张性断裂带，常形成带状分布的侵入体或火山岩，如洋壳中的辉绿岩岩墙群和玄武岩，就是在洋中脊伸展构造环境下沿张性断裂上升、侵位的。这一侵位机制主要受到岩浆通道中热损失的制约，由于岩墙中岩浆与围岩的接触面积比球形岩浆体（如底劈体）与围岩的接触面积大得多，通过围岩扩散的热损失速度也快得多，因此，等体积、同样温度的岩浆要上升到地表，通过岩墙通道上升的速度必须比球形岩浆体上升的速度快104倍。研究表明，在相对较冷的上地壳中，岩浆沿岩墙通道以1m/s的速度上升，在几小时后就会失去活动性，上升距离也只有几公里。（4）火山口沉陷作用：火口沉陷作用是代表环形杂岩体特征的一种侵位机制。在近地表地区，如果已就位的岩浆房因岩浆喷发作用而变得空虚，上部的岩层就会断裂成块体发生沉陷，围岩中形成环状裂隙，岩浆将趁虚而入形成环状杂岩体。上述侵位机制又可据侵位时的动力学特点分为主动侵位和被动侵位两大类，其中底辟和气球膨胀属主动侵位，多形成具等轴形态的整合侵入体，区域性构造走向与接触面相适应，岩体内部定向组构与围岩的变形相适应，主动侵位的岩体往往是同构造运动期的岩体。顶蚀、火口沉陷、岩墙扩展属被动侵位，岩体一般为不整合侵入体，是构造岩浆活动中较晚的岩体，在侵位期间围岩没有遭受变形，岩体形态不规则，内部定向组构不发育，接触面亦不规则。3.超基性岩类超基性侵入岩类其主要代表有橄榄岩、辉岩等。化学成分特点是SiO2含量很低(45%)，贫K2O和Na2O，而富含FeO和MgO，故又称超铁镁质岩。岩石中铁镁矿物占绝对优势，主要矿物是橄榄石和辉石，其次是角闪石，黑云母则很少出现，不含或很少含斜长石(0～10%)。常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。岩石颜色深，色率大于90%，比重大，常呈块状构造。超基性岩和超镁铁质岩是两个不同的概念，前者是以SiO2含量为依据命名的，后者是以富铁镁矿物而命名的，绝大多数超镁铁质岩都是超基性岩。但某些超镁铁质岩如辉石岩、角闪石岩等，其SiO2应属基性岩的范畴，但它们几乎不含长石，且常与橄榄岩等密切共生，因此一般放入超基性岩类中介绍。岩石主要种属为橄榄岩类，亦属超基性岩（SiO245%），也有辉石岩类，属基性岩类。超基性侵入岩在地表出露有限，按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。按其主要矿物含量可分为：纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩和角闪岩。超基性侵入岩属稀少岩类，并且主要是橄榄岩。我国已发现该类岩体的出露面积约一万余平方公里，其中西藏日喀则岩体最大，约一千平方公里。我国地槽区以内蒙超基性岩带延伸最长，延续约1400多公里；地台区以康滇地轴的此类岩体延伸最长、南北约170余公里。此外，吉林、宁夏、青海诸省(区)也有产出。与本类岩石有关的矿产主要是铂矿、铬铁矿、镍钴矿、钒钛矿、磷灰石等。粗大而完美之橄榄石晶体可作宝石材料。铂矿主要产于纯橄榄岩中。铬铁矿绝大多数与超基性侵入岩有关，我国的重要铬铁矿主要产于MgO:FeO的比值高(7)的岩石中，特别是纯橄榄岩—辉石橄榄岩杂岩体。铜镍硫化物矿床则以橄榄岩、辉岩和辉长岩组成的杂岩体最有利，镁铁比一般小于7。而钒钛矿则多产于层状橄榄岩—辉长岩杂岩体中。另外，该类岩石蚀变后可形成石棉、滑石、蛇纹石、金云母、菱镁矿等非金属矿产。普通的超基性岩可用作钙镁磷肥的原料。可见超基岩性岩分布虽少，工业意义却很大，是重点寻找和研究的岩类之一。该类岩体虽小，但物理性质较特殊，在岩石中其磁性较强，比重大，用磁法、重力法寻找它。4.超基性岩的成因分类超镁铁岩的成因分类为：（1）岩浆成因的超镁铁质岩，代表性的有