4.岩浆岩的结构和构造

4岩浆岩的结构和构造★岩浆岩的结构、构造的概念结构：岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、自形程度以及彼此间的相互关系所反映出来的岩石特征。构造：岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与岩石的其它组成部分之间的排列充填方式所表现出来的岩石特征。火成角砾状构造块状构造条带状构造主体中粒结构、角砾细粒结构中粒结构中粒结构★岩浆岩结构构造的研究意义：岩浆岩的结构和构造反映岩石中矿物或玻璃物质或其它组成部分构成岩石的方式，是岩浆岩的基本特征之一。岩浆成分不同、或结晶冷凝的物化学条件不同可以形成不同的结构、构造。因此，结构构造不仅可用来区别和鉴定岩石，也是岩浆岩分类的重要基础之一。根据结构构造特征反过来可以探讨岩石的形成条件（环境），具有成因意义。5.1岩浆岩的结构岩浆岩的结构要素：决定岩浆岩结构特征的基本因素简称为岩浆岩的结构要素。结构要素包括：岩石结晶程度、矿物颗粒大小、自形程度（矿物形态）、相互关系。四大结构要素是岩浆岩结构的分类命名的主要依据。1岩浆岩的结晶程度结晶程度：指岩石中晶体和玻璃质的比例。据此可划分为三种类型：全晶质结构：全部由结晶物质组成，形成于缓慢冷却结晶条件（深成相），如橄榄岩。半晶质结构：结晶矿物与玻璃质所组成。也见于火山岩中，如安山岩。玻璃质结构：全部由火山玻璃（非晶质）组成。是岩浆迅速冷却（喷出相）形成，如珍珠岩。1岩浆岩的结晶程度火山玻璃随时间的推移及条件的改变常会向晶质转化——称为脱玻化现象。按程度不同，可为：雏晶结构：有很细小的晶芽，有形态，无光性；骸晶结构：有不完整的微小晶体形态，有光性；霏细结构：全部转化为有光性、有形态、无明显界线的微小晶体；球粒结构：纤维状长英质晶体呈放射状集合体分布。雏晶结构→骸晶结构→霏细结构→球粒结构2矿物颗粒大小1）按绝对大小划分①隐晶质结构：颗粒很细小，肉眼难分辨，但镜下可以看出矿物晶粒。见于浅成及喷出岩中。②显晶质结构：肉眼可分辨矿物颗粒界线及颗粒大小。进一步分为：粗粒结构5mm中粒结构1～5mm细粒结构0.1～1mm微粒结构0.1mm2）按相对大小划分等粒结构：主要矿物大小相近不等粒结构：主要矿物大小不等斑状结构：岩石中矿物粒度截然分为两群，无过渡现象，相差悬殊，大者称为斑晶，小者组成基质，基质为隐晶质、玻璃质或微晶质。当若干大的斑晶聚集一起分布在基质中时可称为聚斑结构。似斑状结构：岩石中矿物粒度也分为基质与斑晶两部分，但二者粒度相差不很悬殊，之间有过渡，基质多为中细粒、中粒或粗粒显晶质。注意：斑状结构与似斑状结构在成因及特征上的区别结构类型斑状结构似斑状结构①产状见于浅成岩、喷出岩中多见于中深成、深成岩中②形成世代斑晶、基质为两个世代，物化条件不同斑晶、基质同一世代，形成条件相近③成分斑晶、基质矿物成分不同两者成分相近④基质结构玻璃质或隐晶质，部分微晶质，基质与斑晶粒度悬殊显晶质，中细粒－中粒－粗粒，基质与斑晶粒度有过渡⑤斑晶边缘可见熔蚀及暗化现象无熔蚀及暗化边，边部常有环状分布的细小矿物包裹体3矿物颗粒的自形程度自形程度：矿物形态发育的完善程度。据此特点可划分为：1）自形粒状结构：晶形发育良好完整的矿物所组成。2）半自形粒状结构：矿物晶体部分发育完整，有良好的晶面，部分则为不规则状轮廓。3）它形粒状结构：矿物晶面多不发育，边缘不规则。决定矿物自形程度的因素主要是：①矿物的结晶能力；②矿物的结晶顺序；③结晶时的物化条件。4矿物之间的相互关系①文象结构：①蠕虫结构：③条纹结构：正条纹结构反条纹结构岩浆岩中，矿物与矿物之间或矿物与玻璃质之间的排布、结合方式千差万别，从而构成不同的结构特征，常见如下几种：1）交生结构：两种矿物有规律的穿插在一起。如：条纹结构条纹结构蠕虫结构显微文象结构2）反应边结构与反应残余结构新形成的反应矿物部分或全部包绕早期结晶的矿物。3）暗化边结构：见于火山岩中含水的矿物斑晶，先形成的含挥发分暗色矿物斑晶（Bi、Hb）在到达地表后分解形成暗色或不透明的边缘。4）熔蚀结构地下深处早先形成的斑晶上升到地表附近后，因物化条件的变化，被部分熔蚀成浑圆状或港湾状边缘。5）环带结构出现于固熔体矿物中，并多见于中性斜长石中，由成分不同的环带组成。又分为正环带结构、反环带结构、韵律环带结构。泛指岩石中大晶体包含小晶体的一种结构。大的叫主晶，小的被包裹的叫客晶。7）煌斑结构岩石中暗色矿物占优势，且斑晶和基质中的暗色矿物自形程度很好，自形程度明显高于浅色矿物。它是煌斑岩的特有结构。6）包含结构陨石中常见的结构，在岩浆岩中少见，主要见于富含金属矿物的超基性、基性岩中。8）海绵陨铁结构9）辉长结构基性斜长石和辉石含量、大小相近，自形程度大致相同，多为半自形晶。该结构在辉长岩中比较常见。斜长石自形程度高于辉石；较自形的板条状斜长石晶体构成不规则的空隙中多充填一个它形的辉石颗粒。10）辉绿结构11）辉长辉绿结构介于辉长结构与辉绿结构之间的过渡类型，板状斜长石晶体比粒状或短柱状辉石的自形程度稍高。较自形的长条状斜长石晶体被杂乱地包嵌于在较大的它形辉石晶体中。13）间粒结构又称粗玄结构或粒玄结构，特点是较自形的板条状斜长石微晶构成的不规则空隙内充填着多颗辉石、橄榄石、磁铁矿的细小颗粒。12）嵌晶含长结构为半晶质结构，在细小条状斜长石微晶所构成的不规则间隙中填充着玻璃物质。（如果玻璃脱玻化变成了绿泥石等产物，则构成间片结构）。14）间隐结构15）间粒间隐结构又称填间结构或拉斑玄武结构，是介于间粒结构和间隐结构之间的一种过渡类型结构。半晶质结构，微晶含量明显多于玻璃质，斜长石微晶呈定向、半定向排列，微晶间充填少量玻璃质。16）交织结构17）玻晶交织结构又称安山结构，半晶质结构，微晶含量明显少于玻璃质，斜长石微晶分散在玻璃质中，安山岩中常见。岩石全由碱性长石微晶组成，作定向、半定向排列，玻璃质含量很少，在粗面岩中最常见。18）粗面结构19）玻基斑状结构岩石中具斑状结构，斑晶呈孤立、零散状，而基质则全由玻璃质组成。岩石中暗色矿物相对比较自形，其次是斜长石，碱性长石大多为半自形，而石英为它形充填状。常见于花岗岩中，也称为半自形粒状结构。20）花岗结构岩浆粘度的影响在相同结晶条件下，粘度越大结晶程度越差。如喷出环境：玄武岩——多为全晶质、半晶质结构；基性岩浆SiO2含量低，粘度小。流纹岩——多为半晶质、玻璃质结构；酸性岩浆SiO2含量高，粘度大。5.2矿物结晶顺序的确定1岩浆岩中矿物的一般结晶顺序矿物作为岩浆结晶过程中的产物，往往能反映一定的岩浆成分和物化条件，所以研究岩浆矿物的晶出顺序是认识岩浆结晶过程的重要方面。岩浆中矿物晶出规律大体如下：1）铁镁矿物一般较早析出，且富镁的早于富铁的橄榄石→辉石→角闪石→黑云母顽火辉石→紫苏辉石斜方辉石→单斜辉石镁橄榄石→铁橄榄石然而，有时铁橄榄石可晚于辉石；紫苏辉石可晚于透辉石；富碱辉石和角闪石可很晚析出。1岩浆岩中矿物的一般结晶顺序2）铝硅酸盐矿物的析出一般晚于铁镁矿物其中：斜长石→钾长石基性斜长石→酸性斜长石白榴石→钾长石3）石英在侵入岩中多晚于长石晶出，在火山岩中可作为斑晶早于长石形成4）副矿物结晶有早有晚，要视具体情况而定注意：每个矿物都有一个结晶阶段，有长有短，参差不齐，可相互叠置。2岩浆岩中矿物结晶顺序的确定1）据矿物的自形程度对造岩矿物，一般自形程度越好，晶出越早（副矿物例外）。2）据矿物的反应和包裹关系对造岩矿物，一般被包裹矿物先于包裹矿物形成（成岩矿物例外）。2岩浆岩中矿物结晶顺序的确定3）矿物晶体大小仅适用于斑状结构岩石。似斑状岩石中，斑晶可后来交代形成。4）根据矿物共生组合关系特有的副矿物常与特定的次生矿物共存一起。如：黑云母→绿泥石+榍石+磁铁矿花岗岩中的榍石，当分布在绿泥石中或其边部时，可能是绿泥石的后期蚀变矿物，是黑云母变为绿泥石时析出Ti、Ca的产物。分布于解理、裂隙中的榍石很可能是后来形成的。而被黑云母、斜长石包裹且切穿解理缝方向的榍石，应是岩石早期结晶的产物。橄榄石→蛇纹石+磁铁矿此外，还可据模拟实验结果——鲍文反应原理来确定！3鲍文反应原理及其岩石学意义1922年N.L.Bowen根据人工模拟岩浆结晶作用的实验总结出了一个玄武岩浆结晶演化过程中的造岩矿物形成的一般规律——即鲍文反应原理。1）鲍文反应原理的概念玄武岩浆在结晶过程中先析出的矿物由于物理化学条件的改变与剩余岩浆会发生反应，使矿物成分发生变化并产生新的矿物。随着温度的降低，反应的持续进行，便有规律地产生一系列矿物，叫做反应系列——鲍文反应系列或原理。3鲍文反应原理及其岩石学意义2）鲍文反应原理的主要内容①玄武岩浆在冷却结晶过程中，根据反应性质不同分为连续系列与不连续系列。②靠上部者形成温度高，先结晶，越靠下部越晚结晶。③平衡结晶时，早期晶出的矿物与岩浆反应可生成系列中低位相邻的新矿物。2）鲍文反应原理的主要内容2）鲍文反应原理的主要内容④两系列中形成温度相近的矿物可在岩浆中同时结晶。2）鲍文反应原理的主要内容⑤随着岩浆的冷却和温度的降低，两个分支在下部汇合成简单的不连续系，石英是其最终结晶产物。3）鲍文反应原理的主要应用（p.250）①概略地表示了矿物的结晶顺序：上部早于下部结晶，Ol→Px→Hb→Bi，Ca-Pl→Na-Pl，Pl→Af，Q在侵入岩中最晚析出。②反映了岩浆岩中矿物共生的一般规律：如Py与基性Pl、Hb与中性Pl共生、而Ol与Mus、Ab、Q不共生。3）鲍文反应原理的主要应用③解释了暗色矿物的反应边结构及斜长石的正环带结构成因。④玄武岩浆经分离结晶作用可形成较酸性的岩石。鲍文反应原理并非万能，仅适用于钙碱性基性岩浆的平衡结晶作用（侵入岩）。自然界不同性质的岩浆实际结晶过程要复杂的多（如：酸性喷出岩中的石英斑晶、斜长石的反环带或韵律环带，等）。4.3岩浆岩的构造岩浆岩常见构造类型主导因素侵入岩喷出岩成分均匀程度块状构造斑杂状构造球状构造块状构造岩浆流动原生片麻状构造流线构造流面构造流纹构造绳状构造流动构造层理构造岩浆冷却收缩原生节理（层节理、垂层节理、斜节理）枕状构造原生节理柱状节理珍珠构造挥发份晶洞构造晶簇构造气孔构造杏仁构造石泡构造岩浆分异带状构造韵律层状构造带状构造层状构造1成分均一，稳定结晶条件下形成的构造斑杂状构造：岩石的成分、结构及颜色很不均匀，不同部位变化较大（与同化混染或岩浆混合作用）。球状构造：某些矿物绕某些中心呈同心层状分布而成。块状构造：成分无定向、均匀、分布。2成分不均或结晶条件多变时形成的构造3与流动有关的构造流线构造：由柱状、针状矿物大致定向排布构成。流面构造：由片状、板状矿物或扁平状捕虏体大致平行排列构成。流纹构造：由不同颜色、成分的条纹及拉长的气孔定向排列表现出的一种构造。3与流动有关的构造绳状构造：溢出地表的岩浆在流动过程中，熔岩流表明塑性层被推挤、扭曲成绳索状。原生片麻状构造：岩石中暗色矿物呈断续定向排列，其间为浅色矿物集合体所隔开。4与挥发分有关的构造气孔状构造：熔浆流出地表后，其中的挥发分散失留下大量的空洞。杏仁状构造：熔岩中气孔被后来的物质充填后即构成杏仁构造。4与挥发分有关的构造石泡构造：多见于酸性熔岩中，是挥发份多次逸出及熔浆冷却收宿而产生。石泡呈圆形、椭圆形，大小不等；石泡内有空腔，腔壁由多层放射状长英质组成。若只有一层放射状长英质腔壁则称球泡构造。4与挥发分有关的构造晶洞构造：侵入岩中发育有很多原生的近圆形或不规则的孔洞，且洞壁上发育部分晶体，称晶洞构造。常见于花岗岩中，故称晶洞花岗岩。晶簇构造：在晶洞的洞壁上生长有较多的晶形良好的矿物晶体。5与岩浆结晶分异有关的（不均匀）构造带状构造：岩石由不同成分、粒度或颜色条带相间分布、成带出现，表现出来的一种构造。多见于基性岩中。韵律层状构造：如果岩石中不同成分、粒度或颜色的岩性条带呈现互层韵律性的变化、规模较大、延伸稳定，称为韵律层状构造。6与岩浆冷却收缩作用有关的构造原生节理：因岩体冷却收缩产生一系列与收缩方向垂直的节理面。按其产状可分为层节理、垂层节理和斜节理三类。层节理和垂层节理层节理6与岩浆冷却收缩作用有关的构造柱状节理：表现