《岩浆岩石学》岩浆岩的成分.pdf

第四章 岩浆岩的物质成分 第四章 岩浆岩的物质成分 第一节 岩浆岩的化学成分 第二节 岩浆岩的矿物成分 第三节 岩浆岩的矿物成分 与化学成分的关系 第一节 岩浆岩的化学成分 第一节 岩浆岩的化学成分 一、岩浆岩的主要造岩元素 据地壳中元素丰度值的研究，地 壳主要由十二种元素O，Si，Ti、Al 、 Fe 、Mn 、Mg 、Ca、Na 、K 、H 、P 组成，这些元素占地壳总重量的99 ％以上，称为主要造岩元素。 SiO 是岩浆岩中最重要的一种氧化物。 2 其含量是岩石分类的一个主要参数。 分类标准为： SiO 66％，为酸性岩； 2 SiO =53-66％，为中性岩； 2 SiO =45～53％，为基性岩； 2 SiO 45％，为超基性岩。 2 Na O和K O的含量在岩浆岩研究中的意义很重大。 2 2 通常把K O+Na O重量百分数之和称为全碱含量。岩 2 2 石的碱性程度 (碱度)是指岩石中碱的饱和程度。利 用全碱含量可确定岩浆岩的碱性程 常用的方法是里特曼的组合指数(σ)，又叫系列指 数或里特曼指数。 σ越大，碱性程度愈强。根据碱度，可将岩浆岩分 为三类： σ3.3者称为钙碱性岩(σ1.8者，称为 钙性岩；σ=1.8～3.3者，为钙碱性岩); σ=3.3～9 者为碱性岩； σ9者为过碱性岩 岩浆岩中，各主要氧化物之间关系很密切，其变化也有规律。 钙碱性系列酸度不同的岩浆岩中各种氧化物，随SiO 含量的增减， 2 作有规律的变化： 1）随SiO 含量增加，FeO 2 及MgO逐渐减少，即比较 基性的岩石中FeO及MgO 比酸性岩中要多； 2 ）SiO 含量增加，K O及 2 2 Na O 的含量逐渐增加， 2 在超基性岩中几乎不含 K O及Na O 。 2 2 3 ）CaO和A1 O 在纯橄榄 2 3 岩中含量很低，但在辉石 岩和基性岩中达最大值， 以后随着SiO 含量的增加 2 又逐渐下降。 二、岩浆岩中的微量元素 岩浆岩中还有一些含量甚微的元素，其总量一般不超 过千分之一，称为微量元素，又称痕迹元素。其含量 多以ppm来表示 不同岩石，随主要造岩元素含量的变化，其微量元 素也呈有规律的变化： 1 ）岩石酸度增高，K及Na 的含量也增高，能够以 类质同像代替K、Na离子的第一族碱金属微量元素的 含量也随之增加 2 ）亲铁微量元素，如V 、Co，Ni、Cr，随着岩石酸 度增高，其含量急剧减少，但随着岩石基性程度的增 高，而明显增加 3 ）岩石中碱度的增高，明显地有于稀有元素的富集 微量元素是岩石种类及系列划分 的标志之一，同时也是岩石成因及 演化的重要信息。定量的研究微量 元素的丰度、变化、分配，不仅可 以帮助我们探讨岩石形成的物理化 学条件，而且对研究大地构造环境 及指导找矿，也有重要意义。 三、岩浆岩中的稀土元素 三、岩浆岩中的稀土元素 稀土元素一般指原子序数为57-71的元素外，另加Sc(21)和 Y(39) 这是一组化学性质近似，难熔，而且难分离的元素族 在岩浆岩中，除Pm主要为人工放射性产物外，其余16个元素及 其同位素的地球化学性质十分近似。它们常常紧密共生，共同产 出，不易受后期次生变化的干扰，一经“记录”于岩石中，容易被 保存下来，因此它是岩浆岩的一种很好的成因标志 不同稀土元素的性质和在岩石中的行为毕竟还有差别。由La- Sm这前六种元素加上Eu，称轻稀土元素，归铈族，后九种元素 (Gd—Lu外加Y)属钇族，称重稀土。它们在岩浆形成演化过程中， 在重力场的作用下，由于稀土元素本身性质的差异及在矿物中赋 存状态的