19火山岩薄片鉴定培训

(三)侵入岩主要岩石类型的结构特征南京地质调查中心主讲人：黄光昭二零零八年八月火山岩薄片鉴定培训一、超基性侵入岩（P.39）二、基性侵入岩（P.40）三、中性侵入岩（P.40）四、酸性侵入岩（P.41）照片说明及图版（P.43~P.47）侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版为便于与火山岩相比较，这里特将各类侵入岩代表性岩类的主要结构特征介绍如下：侵入岩属显晶质结构，根据矿物颗粒绝对大小又分为：粗粒结构晶粒直径＞5mm中粒结构晶粒直径5-2mm（或5-1mm）细粒结构晶粒直径＜2mm（或＜1mm）颗粒更细小，＜0.2mm（或＜0.1mm）者称微粒结构颗粒很大，粒径＞1cm者则称巨晶或伟晶实际上，岩石中矿物颗粒都一样大小者比较少见，这里指的粒径是指岩石中最主要矿物的一般大小。一、超基性侵入岩超基性岩以SiO2含量＜45%及不含石英为特征。超基性侵入岩具代表性的岩石为橄榄岩和辉石岩等。1、矿物成分主要矿物：橄榄石和辉石。橄榄石为镁橄榄石（FO100-90）和贵橄榄石（FO90-70）；辉石为富镁斜方辉石（顽火辉石、古铜辉石及紫苏辉石）和富钙单斜辉石（透辉石、普通辉石、异剥石）。次要矿物：角闪石、黑云母，偶见斜长石。副矿物：尖晶石类、铬铁矿、钛铁矿、磷灰石和磁铁矿。2、主要结构•半自形粒状结构——组成岩石的矿物颗粒按结晶习性发育一部分规则的晶面，其他的晶面发育不好而呈不规则形态。若岩石主要由这些半自形晶构成，则称半自形粒状结构（照片1）。照片1角闪石岩全晶质，粗粒半自形粒状结构。主要矿物为普通角闪石。角闪石呈黄绿色，多色性显著，{110}解理发育，解理纹细密，横切面上见56°和124°相交的解理缝。消光角C∧Ng=24°，（－）2∨。次要矿物斜长石，呈细小粒状包含于角闪石之中（在视域外）。石英呈细粒分散于角闪石空隙处。不透明矿物为钛铁矿和黄铁矿，不规则粒状钛铁矿周边有一圈白钛石。L（照片长边长度，下同）=4.4mm，正交偏光，山东历城桃斜•粒状镶嵌结构——是超基性岩中常见的结构，粒状矿物近等轴形，被此呈直线镶嵌接触（照片2、3）。•网状结构——这是橄榄石遭受蛇纹石化的次生结构。特征在于开始是蛇纹石呈网格状贯穿整个切面，网眼中仍保留有未蚀变的橄榄石，这就是网状结构（或网状构造）（见照片2、3）。变化剧烈时，整个橄榄石切面会被蛇纹石和磁铁矿混合物所取代，但橄榄石原有的轮廓仍可察见。照片2、3橄榄岩全晶质，中粒半自形粒状镶嵌结构。主要矿物为橄榄石，次要矿物为斜方辉石和金云母。橄榄石多为近等轴形粒状，有的呈短柱状，对称不完整的晶体轮廓可见。橄榄石已蛇纹石化，蛇纹石呈网格状贯穿整个切面，形成网状构造。浅褐红色者为金云母。斜方辉石切面形态呈短柱状、等轴粒状，横切面上具两组近于正交的解理缝。纵切面上呈平行消光，干涉色暗灰色，个别切面上呈一级灰白，应为顽火辉石。上述粒状矿物彼此多呈直线镶嵌接触。不透明矿物为磁铁矿。L=4.4mm，照片2单偏光，照片3正交偏光，安徽二、基性侵入岩基性岩岩石化学成分是SiO2含量为45-53%，以富CaO、Al2O3、MgO、FeO、Fe2O3，贫碱、（K2O+Na2O）含量约4%±为特征。基性侵入岩的典型代表为辉长岩和辉绿岩。1、矿物成分主要矿物成分：基性斜长石（通常为拉长石或培长石）和一种暗色矿物，常见者为辉石（包括单斜辉石和斜方辉石）。次要矿物：普通角闪石、黑云母、橄榄石、石英和钾长石。副矿物：磷灰石、磁铁矿、钛铁矿、尖晶石等。2、主要结构为辉长结构和辉绿结构等•辉长结构（基性深成岩的典型结构）——基性斜长石和辉石等深色矿物呈近似等轴粒状，它们的自形程度几乎相等，近于等大，呈半自形—它形粒状，互相呈不规则排列。这表明是辉石和斜长石在含量近于共结比时，同时从岩浆中析出的（照片4、5）。照片4、5辉长岩由基性斜长石和单斜辉石组成，含少量橄榄石。组成矿物自形程度几乎相等，近于等大，呈半自形—它形粒状结构（辉长结构）。L=4.4mm，正交偏光，山东•辉绿结构——斜长石和辉石颗粒大小相差不多，但斜长石的自形程度明显高于辉石，而且它形单个辉石颗粒填充于较自形板条状斜长石晶体所构成的近三角形空隙中（照片6、7）。如果它形辉石颗粒较大，包有自形斜长石时，则称嵌晶含长结构。照片6、7蚀变石英辉绿岩岩石由斜长石和辉石组成，斜长石自形程度明显高于辉石，较自形的斜长石格架中充填着它形辉石颗粒。辉石已蚀变为纤闪石（少量）和绿泥石，岩石呈变余辉绿结构。基性斜长石表面布有帘石类矿物和绢云母的混合物。石英呈它形充填在其它矿物间隙中。照片6L=4.4mm，照片7L=2.2mm，单偏光，江西浮梁三、中性侵入岩中性岩SiO2含量为53-66%。矿物成分特点以长石为主，暗色铁镁矿物含量一般为30%左右。中性侵入岩类的代表岩石为闪长岩、二长岩和正长岩。1、矿物成分主要为斜长石或（和）碱性长石及一种或几种深色矿物，有时有少量石英或似长石类矿物。※闪长岩：斜长石占长石总量的2/3以上，常为更—中长石，环带构造发育。一般不出现正长石和石英，如果出现的话，它们总是成为填隙物质充填于其它矿物所构成的空隙中。※二长岩：主要矿物成分为斜长石（An30-50）、碱性长石和一种或数种铁镁矿物，斜长石和碱性长石含量大致相等，有时会出现少量石英和似长石。※正长岩：其中碱性长石占长石总量的2/3以上，深色矿物约占20%。有时有少量石英（不超过20%）或似长石类矿物（不超过10%）出现。2、主要结构•半自形粒状结构——岩石主要由半自形晶构成。一般情况下总是深色矿物首先结晶，斜长石稍后，最后是钾长石和石英（照片8、9）。照片8、9辉石闪长岩主要组成矿物为斜长石，次要矿物为单斜辉石。岩石呈中粒半自形粒状结构。斜长石（更—中长石）具聚片双晶和环带构造，在斜长石的间隙中见石英和钾长石有规律连生的显微文象状连晶。L=4.4mm，正交偏光，浙江丽水•斑状结构——岩石由斑晶矿物和基质矿物组成，它们是岩浆在二个不同世代的结晶产物。浅成或超浅成闪长岩多为斑状结构，基质为细—微粒结构（照片10、11）。少数情况下可出现似斑状结构。照片10、11石英闪长斑岩斑状结构，斑晶矿物为黑云母和斜长石，基质矿物粒径0.1mm左右，细粒结构。L=4.4mm，正交偏光，镇江•二长结构——是二长岩的典型结构，岩石中斜长石的自形程度明显比钾长石好，钾长石结晶较晚。钾长石呈它形分布于斜长石间隙中，或形成较大的它形晶，包嵌着柱状斜长石晶体和一些深色矿物（照片12、13）。照片12、13照片示二长结构特征斜长石自形程度高，自形板状斜长石晶体及黑云母被嵌在大块的它形钾长石（条纹长石）晶体中（选自黑云母二长花岗岩）。L=4.4mm，正交偏光，江西浮梁四、酸性侵入岩酸性侵入岩具代表性的岩石主要是花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩等。凡石英含量大于20%，主要组成矿物为石英、钾长石和斜长石，且三者含量之和≥85%者，被称做花岗岩类（狭义的）。1、矿物成分钙碱性系列花岗岩主要矿物有石英、钾长石和酸性斜长石（更长石），含量85%±。次要矿物有黑云母、普通角闪石和少量辉石，含量＜15%。副矿物包括锆石、榍石、磷灰石和磁铁矿。碱性系列中则以含大量碱性长石和含有碱性铁镁矿物为特征，代替酸性斜长石的是钠长石，铁镁矿物为碱性角闪石和碱性辉石。2、花岗岩类的结构根据颗粒大小分为巨粒、粗粒、中粒和细粒结构。按矿物颗粒相对大小分等粒和不等粒结构，不等粒结构包括斑状结构和似斑状结构。半自形粒状结构——花岗岩类矿物的自形程度一般是暗色矿物的自形程度较好，其次为长石，其中又以斜长石自形程度比钾长石好，石英则呈它形晶充填于其他矿物不规则的间隙内。这种结构在花岗岩中最为典型，故又称花岗结构（照片14、15）。照片14、15中粒黑云母花岗岩中粒半自形粒状结构。岩石由石英、钾长石、斜长石组成，含少量黑云母（有被白云母交代现象）。斜长石自形程度较好，呈半自形晶。石英呈它形粒状。钾长石主要为微斜长石，具明显的格子双晶。L=4.4mm，正交偏光，江西信江盆地斑状结构——岩石由两类明显不同大小的颗粒组成，大颗粒散布在小颗粒（或玻璃）之中。大的叫斑晶，小的称为基质。基质是由细晶、微晶、隐晶质等组成。斑晶和基质多形成于二个不同的世代，是岩浆两期结晶的产物。斑晶是在地下深处或上升过程中晶出，结晶时间早，经历时间长，因而生长得比较大。随后，带有斑晶的岩浆侵入到地壳浅处或溢出地表，未凝固的液态岩浆，则快速凝结形成微晶、隐晶或玻璃质基质。这种大小不同、世代不同的两群，就矿物粒径而言，其间无中等大小的矿物颗粒，依此可与连续不等粒结构相区别。斑状结构中的斑晶（尤其是石英）经常因熔蚀而具有熔蚀结构，这是因为斑晶上升到地表或浅处，由于物理化学条件发生较大的变化，如压力降低，使原来在地下深处稳定的矿物斑晶变得不稳定，加之喷出地表的氧化等，使岩浆温度一度升高，这些都会造成早期形成斑晶的熔蚀（照片16、17、18）。照片16、17花岗斑岩斑状结构。斑晶矿物主要为石英、钾长石和斜长石，少量黑云母。基质呈细晶结构，矿物成分与斑晶成分相同，有次生白云母呈片状出现于基质矿物晶粒之间，视域中可见石英斑晶有熔蚀现象。斑晶矿物自形程度高，多具完整平直的晶面。L=4.4mm，正交偏光，江西浮梁照片18流纹斑岩斑状结构。照片示斑晶石英有明显的熔蚀结构，长石斑晶自形完整。基质具霏细结构，由（隐晶质）长英质及绢云母的集合体组成（浅成侵入体边缘相基质也可出现霏细结构）。L=4.4mm，正交偏光，江西浮梁似斑状结构——岩石也是由两类大小不同的矿物颗粒组成，但大小并不十分悬殊，基质是显晶质的（粗粒、中粒或细粒）。斑晶和基质的成分基本上相同，表明斑晶和基质是在相同或相近的物理化学条件下结晶的，是同一世代的产物。具似斑状结构者称斑状花岗岩（照片19、20）。照片19、20斑状花岗岩似斑状结构，基质中细粒花岗结构，大的斑晶和小的基质颗粒在粒径上有连续过渡的现象，斑晶矿物较自形，多半无完整平直的晶面。L=4.4mm，正交偏光，江西浮梁斑状结构和似斑状结构的区别，除了基质的结晶程度二者有差别外，就是斑状结构中的斑晶和基质是不同世代的产物，而似斑状结构的斑晶和基质基本上是同世代的产物。因此基质的颗粒往往会从边缘伸入到斑晶中，故斑晶虽具有结晶外形，但都没有完整平直的晶面。似斑状结构斑晶和基质，有的在大小上并无很显著的区别，往往过渡为连续不等粒结构。同一世代的斑晶和基质鉴别标志是：两者的矿物在结构状态和成分上都接近或一致；斑晶周围无熔蚀或暗化边现象；大的斑晶的继续生长和基质的结晶是同时进行的。文象结构——碱性长石和石英呈有规则的连生，石英具独特的棱角形和楔形在碱性长石中有规律的排列，状如古象形文字，这些石英嵌晶光性方位一致，正交镜下同时消光（照片21）。照片21文象花岗岩矿物成分为石英、钾长石，斜长石少，含次生白云母。视域中可见石英和钾长石呈文象状连生，局部可见石英、钾长石小斑晶。L=4.4mm，正交偏光，江西浮梁文象结构主要是相当于长石、石英二组分体系共结比的岩浆、当温度下降至共结点时同时结晶而形成。镜下方可见到的文象结构称显微文象结构。基质是显微文象结构的斑状结构称花斑结构，具有这种结构的花岗斑岩常称为花斑岩（照片22、23）。照片22、23花斑岩斑状结构（花斑结构）。斑晶矿物有石英、钾长石等。斑晶具熔蚀现象。基质中钾长石和石英呈文象状连生，视域中可见石英呈棱角形、楔形或显微伟晶状条带有规则地嵌在钾长石之中。在同一连生晶体内的石英嵌晶的光性方位一致、同时消光。L=4.4mm，正交偏光，江西浮梁细碧岩斑状结构或无斑结构，有的具杏仁构造。基质结构大致同玄武岩，包括间隐结构、填间结构等。不同于玄武岩的是，由于斜长石微晶是酸性斜长石（钠长石、钠更长石），故称之为细碧结构。以钠长石和绿泥石矿物组合及Na2O含量较高为特征。绿泥石为火山玻璃或暗色矿物蚀变的产物。细碧岩在结构上虽与玄武岩的相似，但由于它是海底（水下）喷发，熔浆快速冷却，易产生淬碎碎屑结构，因此斜长石微晶往往呈平行、半平行排布，甚至呈束状、