岩石分类
岩石是由一种或几种矿物和天然玻璃组成的 ， 具有稳定外形的固态集合体，依据其成因可将岩石分成岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类 。
岩浆岩又称火成岩，是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的 。沉积岩，又称为水成岩，是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等疏松沉积物团结而成的岩石 。地壳中的原岩在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分 ， 形成一种新的岩石称为变质岩 。
岩浆岩、沉积岩和变质岩彼此都有一定的转化关系，当时间和地质条件发生改变以后，任何一类岩石都可以变成另一类岩石 。
基本特征和常见的岩石种类有哪些
1.玄武岩系列划分玄武岩的w（SiO2）含量在45%～53%之间 ， 属基性火山岩类 。由于产出的构造环境和源区的差异，玄武岩的成分具较大的变化范围 。
玄武岩系列的划分方法首先是根据碱度（δ）的大小或用SiO2-Alk图分为亚碱性系列玄武岩（δ＜3.3）和碱性系列玄武岩（δ＞3.3）两类 。其中的亚碱性系列玄武岩可以用AFM图（图4-3）或w（FeOt）/w（MgO）-w（SiO2）图解（图4-2，当SiO2含量范围较窄，没有派生的中、酸性火山岩时）进一步划分为拉斑玄武岩系列和钙碱性系列 。
近年来，另一个具独立意义的玄武岩系列，即钾玄岩系列逐渐受到重视 。钾玄岩系列又称橄榄安粗岩系列或安粗岩系列，与玄武岩相当的岩石为粗面玄武岩和橄榄安粗岩（钾玄岩） 。常与中酸性的安粗岩、富钾英安岩、富钾流纹岩共生 。钾玄岩系列的识别最好是结合一套岩石组合的成分变异特征来进行 。在SiO2-Alk图中，钾玄岩系列主要落入碱性玄武岩系列的范围内，在AFM图中位于钙碱性系列岩石的位置，总体特征属钙碱性系列 。在w（SiO2）-w（K2O）图中（图6-1） ， 相当于玄武岩SiO2含量的岩石，K2O随SiO2呈陡正斜率上升，Meen（1992）认为这与岩浆在高压岩浆房中的辉石结晶分异有关（反映地壳厚度大 ， 莫霍面位置深） 。而随SiO2增加 ， K2O随SiO2呈负斜率降低，是中酸性组合钾玄岩的重要特征 。
钾玄岩系列的化学成分特征是：Al2O3、Alk、K2O及大离子亲石元素（P、Rb、Sr、Ba、Zr、Th、U、LREE）的含量高，w（K2O）/w（Na2O）比值大 ， 接近于1或大于1 ， TiO2低，SiO2饱和或不饱和，标准矿物中可出现Q或Ne分子 。
不同系列玄武岩的主要鉴定特征见表6-1 。
表6-1 玄武岩类的主要鉴定特征
2.常见的岩石种类
1）亚碱性系列
亚碱性系列包括拉斑系列和钙碱性系列，化学成分以富CaO、Al2O3、MgO、FeO、Fe2O3，贫碱［w（K2O）+w（Na2O）约4%］为特征 。岩石中Na2O一般大于K2O，CaO较稳定（质量分数为10%±） ， MgO、FeOT 变化较大 。亚碱性系列中的钙碱性玄武岩一般K2O、Na2O偏高，而CaO、FeOT和MgO较低，Al2O3较高 。当w（Al2O3）＞16%～17%时 ， 可称为高铝玄武岩 。拉斑玄武岩的一个共同特征是，相对钙碱性的玄武岩贫碱、尤其是贫K2O ， 低TiO2 。大洋拉斑玄武岩与大陆拉斑玄武岩相比，前者MgO、CaO稍富，明显低K2O（w（K2O）＜0.3%），具很高的x（Na）/x（K）（＞10）比值；后者相对富SiO2和K2O ， 贫Na2O ， x（Na）/x（K）（介于1.1～3.5之间）比值低 。
矿物成分上以基性斜长石和辉石为主要组成，也常见橄榄石，副矿物可出现磁铁矿、钛铁矿、钒钛磁铁矿、镍黄铁矿、磷灰石、锆石等 。橄榄石在玄武岩中比在辉长岩中更常见 。这是因为橄榄石在镁铁质岩浆中常为首先晶出的矿物（很高压的情况例外），由于岩浆冷却太快 ， 先晶出的橄榄石来不及与熔体中的SiO2反应或反应不彻底，所以常作为斑晶的形式存在 。
单斜辉石常见为普通辉石、透辉石和易变辉石，后一种仅见于基质中 。
图6-1 钾玄岩系列的w（K2O）对 w（SiO2）图
斜方辉石含量较少 ， 一般为紫苏辉石，且仅以斑晶形式产出 。
斜长石具两个结晶世代，先结晶的斑晶An牌号较高，可达培长石，晚结晶的微晶An牌号一般比斑晶者低10～20号，主要为拉长石 。另外 ， 玄武岩中常见玄武质火山玻璃 。
玄武岩中含两个不同世代结晶的矿物 ， 一是在喷出之前在地下深处较高的压力条件下结晶，结晶粒度较大；另一是喷出地表后在地表低压和淬冷的条件下结晶的 ， 结晶粒度较?。ㄎ⒕В┗蚶床患敖峋纬苫鹕讲Ａ?。因此，玄武岩一般都具有斑状结构 。由于基质是在地表=105Pa）结晶固结的（图 5-2），斜长石微晶结晶要早于辉石微晶，所以辉石常充填在较自形的斜长石微晶粒间空隙内 。由于岩浆冷凝速度的不同，斜长石粒间空隙充填的物质除辉石外，还可有火山玻璃，磁铁矿等，形成不同的基质结构：
（1）粗玄结构（intergranular texture）：又称间粒结构 。在不规则排列的长条状斜长石微晶间隙中，充填若干个粒状辉石和磁铁矿物的细小颗粒 。岩石为全晶质 ， 是较缓慢冷却的条件下形成的（图6-2b） 。
（2）间隐结构：充填于斜长石间隙中的物质为隐晶质-玻璃质 。反映冷却速度较快（图6-2a） 。
（3）间粒-间隐结构：又称拉斑玄武结构，是介于前二种结构之间的过渡结构，填隙物有辉石、磁铁矿物及玻璃质 。
（4）玻基斑状结构：由于更快速的冷却 ， 斜长石微晶来不及晶出，基质完全由火山玻璃组成（图6-2c），如果岩石中无斑晶或斑晶体积分数小于5%，则为玻璃质结构 。
图6-2 不同冷却条件下玄武岩的结构
常见的构造是块状构造、杏仁构造，有时还可见熔渣状构造、绳状构造、柱状节理构造等 。在海底和水下喷发的玄武岩 ， 常具有特殊的枕状构造 。
玄武岩一般以熔岩的方式产出，多形成大面积分布的熔岩流、熔岩被、熔岩台地或盾形火山锥 。少数情况下形成火山碎屑岩，在火山口处形成火山碎屑锥 。
玄武岩的野外定名主要依据是斑晶的成分和岩石的结构构造，如：橄榄玄武岩，橄榄石斑晶含量较多，伊丁玄武岩，橄榄石斑晶被伊丁石化；气孔或杏仁玄武岩，具气孔（或杏仁）构造；玻基玄武岩 ， 基质为玻璃质结构；粗玄岩，基质具全晶质的粗玄结构 。
室内定名一般以化学成分为准 ， 较重要的种类有：
（1）拉斑玄武岩（tholeiitic basalt）：化学成分以SiO2质量分数较高（平均＞49%），碱含量较低为特征 。矿物成分主要由基性斜长石和贫钙辉石（易变辉石和紫苏辉石）以及富钙辉石（普通辉石和透辉石）组成 。斑晶或标准矿物中有橄榄石时称橄榄拉斑玄武岩；Ol牌号达25～40时称苦橄玄武岩；标准矿物中出现石英时，称石英拉斑玄武岩 。
（2）高铝玄武岩（high-alumina basalt）：化学成分特征是w（Al2O3）＞16%～17% 。矿物成分与拉斑玄武岩相似，但斜长石含量较多 ， 且牌号偏高 。高铝玄武岩是钙碱性火山岩基性端元的典型岩类，多分布于造山带、岛弧和活动大陆边缘 。
（3）粗玄岩（dolerite）：结晶程度较好，为全晶质，基质具粗玄结构，具喷出产状 。
（4）玻基玄武岩（vitrobasalt）：由具特殊的玻基斑状结构（vitrophyric texture）得名，基质主要为褐色的玄武质玻璃，其中分布有少量的斜长石微晶 ， 斑晶为辉石、基性斜长石和橄榄石 。
（5）细碧岩（spilite）：是基性喷出岩的一种特殊类型，以钠长石和绿泥石矿物组合及较高的Na2O含量为特征，有的可见基性斜长石、辉石等交代残余 。其他矿物还有绿帘石、绿纤石、方解石、绢云母、石英等 。岩石具间隐结构、间粒结构、间片结构（绿泥石等片状矿物充填在斜长石三角孔隙中），常见杏仁构造和枕状构造 。在矿物成分和化学成分上均有别于正常玄武岩 。细碧岩常与角斑岩及石英角斑岩共生，称为细碧角斑岩系或细碧角斑岩建造 ， 是蛇绿岩套的组成部分 。多数人认为细碧岩是海底喷发的玄武岩受富Na的海水作用，经低度变质形成的 。
2）碱性系列
碱性玄武岩的矿物成分和化学成分变化范围都很大，突出的特征是富碱，其中w（K2O）+w（Na2O）均＞5%，最高可达9%；多数为w（Na2O）＞w（K2O） 。与亚碱性玄武岩相比，富TiO2（质量分数＞2%），高碱 。碱性玄武岩在矿物成分上以含碱性长石、碱性暗色矿物、富钛辉石等为特征 。如果岩石碱性较强时 ， 则会出现似长石，通常不含贫钙辉石 。
结构构造与亚碱性玄武岩相似，但更常见玻基斑状结构和玻基交织结构 。
根据CIPW标准矿物霞石（Ne）和橄榄石（Ol）的含量，碱性玄武岩被划分为4个种类：
（1）碱性橄榄玄武岩（alkali olivine basalt）：是碱性玄武岩中分布较广泛的一类 。Ne质量分数约0～5% ， 无紫苏辉石（Hy）或极少，斑晶、基质中常见橄榄石 。辉石多为含钛较高的普通辉石，透辉石次之 。斜长石与碱性长石共存，其中斜长石较自形 ， 碱性长石（歪长石、透长石）自形较差 。斜长石偏酸性，多为拉长石—中长石甚至更长石 。霞石较少或无，但有标准矿物霞石（质量分数＜5%） 。当标准矿物斜长石为中长石时，叫中长玄武岩，又称夏威夷岩（hawaiite），当斜长石为更长石时，叫橄榄粗安岩（mugeariite） 。
（2）碱玄岩（tephrite）：w（Ne）＞5%，w（Ol）＜5%，无Hy，是SiO2明显不饱和，碱含量很高的玄武质岩石 。由基性斜长石、单斜辉石和似长石组成，可有少量橄榄石 。其中单斜辉石主要为含钛辉石，似长石以霞石、白榴石为主 。根据似长石种类不同可以分别命名为霞石碱玄岩和白榴碱玄岩等 。
（3）碧玄岩（basanite）：w（Ne）＞5% ， w（Ol）＞5% ， 也是SiO2明显不饱和，碱较高的含似长石的碱性玄武岩 。主要矿物是基性斜长石、橄榄石、单斜辉石和似长石 。与碱玄岩不同的是富橄榄石（质量分数一般＞5%，可达25%） 。斑晶为橄榄石和辉石，似长石主要存在于基质中 。根据似长石种类不同可分为霞石碧玄岩和白榴碧玄岩等 。
（4）石龙岩（shilongite）：目前仅见于我国黑龙江五大连池 。SiO2亦明显不饱和，富钾 。与其他碱性玄武岩类岩石的重要区别是不含斜长石，而含碱性长石 。岩石除主要矿物橄榄石、透辉石和透长石外，有时可出现白榴石 。
3）钾玄岩系列
钾玄岩（shoshonite）：化学成分上w（SiO2）＜53%，相对较富碱、Al2O3、K2O和大离子亲石元素，2＞w（K2O）/w（Na2O）＞0.5，w（Fe2O3）/w（FeO）比值较高 ， 而TiO2较低，可以出现Ne标准矿物分子 。斑晶矿物有橄榄石、单斜辉石和斜长石，其中单斜辉石富Ca而贫Ti和Fe ， 常具环带结构，斜长石为拉长石，常具有透长石边缘 。基质主要由透长石、斜长石和单斜辉石组成 ， 常含玻璃质 。
3.相关的超镁铁质火山岩
喷出相的超镁铁质岩少见 。岩石一般具有斑状结构，由橄榄石、辉石斑晶和微晶以及基性玻璃组成 。重要种类有：
（1）苦橄岩（picrite）：呈喷出产状的苦橄岩往往产于玄武岩系的底部 。矿物成分以橄榄石和辉石为主，其中橄榄石体积分数高达50%～70% ， 还可以含少量的斜长石、角闪石、金属矿物等 。化学成分与橄榄岩相当 。
（2）麦美奇岩（meymechite）：或称玻基纯橄岩，首次发现于西伯利亚的麦美奇河流域 。岩石具玻基斑状结构，橄榄石是惟一的斑晶，基质为黑色的火山玻璃，有时含少量的钛普通辉石微晶 。岩石的w（SiO2）约为20%～38% 。
（3）科马提岩（komatiite）：是1969年在南非阿扎尼亚马河太古代绿岩带下部首次发现的，由高镁橄榄石（Fo90～Fo95）、辉石及少量金属矿物和基性玻璃组成 。常见枕状构造，具独特的鬣刺结构和化学成分 。鬣刺结构（spinifex texture）的特点是橄榄石（或辉石）呈细长的锯齿状晶体（或骸晶），近于平行丛生，状如鬣刺草 。在化学成分上以高w（MgO）（＞9%）、高w（CaO）/w（Al2O3）（比值＞1 ， 但不是必备条件）、低碱［w（K2O）＜0.9%］为特征 。根据SiO2和MgO的含量，科马提岩可分两类：①橄榄质科马提岩，w（SiO2）＜44%，w（MgO）=20%～40%；②玄武质科马提岩：w（SiO2）=44%～56%，w（MgO）=9%～20% ， 较拉斑玄武岩富镁［w（MgO）＞9%］而低铁、钛［w（TiO2）＜0.9%］ 。
【岩石分类，基本特征和常见的岩石种类有哪些】
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