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第四章 火成岩的成分及分类 （Chemistry, Mineralogy and Classification of Igneous Rocks） 一、 火成岩的化学成分 地壳中的所有元素在火成岩中均有发现。根据其含量及在岩浆作用过程中的行为不同。组成火成岩的元素分为主要元素、微量元素和同位素三类。这些元素在火成岩的研究中具有重要意义，其中主要元素用于火成岩分类。 1．主量元素(major elements) 主量元素的分析结果一般以氧化物质量百分数的形式给出，它们是SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、和H2O，据不同的需要，还可加测Cr2O3、ZrO2、CO2等，这些氧化物的含量一般大于0.1%，总和占火成岩平均化学成分的98%。它们也是地核、地幔及地壳的主要组成。 根据酸度（SiO2）对火成岩的分类 SiO2在主要元素中含量最高，变化于34-75%之间，少数可达80%。 酸度: SiO2在岩石中的含量叫酸度。被用来作为划分火成岩酸性程度和基性程度的参数。 SiO263%，称为酸性岩； SiO2 =53-63%，称为中性岩； SiO2 = 45-53%，称为基性岩； SiO2 45% ，称为超基性岩。 二、矿物成分 火成岩中的矿物成分受控于岩浆的化学成分及结晶条件，因而了解岩石的化学成分和岩石的成因都有重大的意义，也是火成岩分类和定名的依据。 1．? 矿物的成分分类 火成岩中常见的矿物不过二十多种。其中构成岩石主体，在火成岩分类命名中起作用的是石英、钾长石、斜长石、似长石（白榴石、霞石）、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母等。这些矿物据化学成分可分为两类： 硅铝矿物：矿物中SiO2与Al2O3的含量较高，不含FeO和MgO，包括石英类、长石类及似长石类。它们基本不含色素原子，颜色较浅，又称为浅色矿物。 镁铁矿物：矿物中FeO、MgO的含量较高，包括橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类。这些矿物的颜色一般较深 ，又称为暗色矿物。暗色矿物在火成岩中的含量（体积百分数）通常称为色率，是火成岩鉴定和分类重要标志之一，如色率随岩石酸度的变化情况大致为：超基性岩色率90，基性岩色率=40-90、中性岩色率=15-40、酸性岩色率15。 根据矿物在岩浆岩中的含量及在岩浆岩分类中的作用，可分为三类： 主要矿物：指在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称上起重要作用的矿物。例如，一般花岗岩的主要矿物是石英和长石。 次要矿物：在岩石中含量一般不超过15%，对于划分岩石大类不起作用，但对确定岩石种属起一定作用。例如，在闪长岩类中，石英为次要矿物。 副矿物：在岩石中含量很少，通常不到1%，在一般岩石分类命名中不起作用。例如，磁铁矿、榍石、磷灰石等都是副矿物。 超镁铁岩分类（M90） 1．纯橄榄岩；2．方辉橄榄岩; 3．二辉橄榄岩; 4．单辉橄榄岩;5．橄榄方辉辉石岩; 6．橄榄二辉岩;7．橄榄单辉辉石岩; 8．方辉辉石岩; 9．二辉辉石岩;10．单斜辉石岩；OL：橄榄石、Opx:斜方辉石，Cpx：单斜辉石 侵入岩的QAPF分类双三角图 1．富石英花岗岩；2．碱性长石花岗岩；3．花岗岩；3a.正长花岗岩或普通花岗岩；3b.二长花岗岩；4．花岗闪长岩；5．英云闪长岩；6．石英碱性长石正长岩；7．石英二长岩；8．石英二长闪长岩；9．石英二长闪长岩/石英二长辉长岩；10．石英闪长岩/石英辉长岩；似长岩；6*.碱性长石正长岩；7*.正长岩；8*.二长岩；9*.二长闪长岩/二长辉长岩；10*.闪长岩/辉长岩/斜长岩；6ˊ.含似长石碱性长石正长岩；7ˊ.含似长石正长岩；8ˊ.含似长石二长岩；9ˊ.含似长石二长岩/二长辉长岩；10ˊ.含似长石闪长岩/辉长岩；11。似长石正长岩；12.似长二长正长岩；13.似长二长闪长岩；14.似长石辉长岩; 15.似长辉长岩 火山岩TAS分类图（IUGS,1989） 图中小圆点为SiO2、Alk的座标点，附有座标值O-SiO2过饱和，S-SiO2饱和，U-SiO2不饱和 TAS分类图解的应用 ＊TAS分类图解的使用前提 (1)所有分析数据必须在去掉H20和CO2的含量以后再重新换算成100％。 (2)为了正确定名，需要计算CIPW标准矿物时，则必须先调整火山岩中的Fe203和FeO含量。 (3)检查化学分析数据，看是否属“高镁”火山岩（苦橄岩、科马提岩、麦美奇岩、玻古安山岩），如是，则要使用高镁岩石TAS分类图进行分类命名。 (4)样品新鲜者（H20＋＜2％和CO2＜0.5％），应用TAS图才能得出正确的岩石名称。不过，对于低级变质的火山岩也可以进行命名。