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第三章 岩浆岩野外调查要点 一、岩浆岩的基本特征及分类 1．岩浆岩的化学成分 在研究岩浆岩的化学成分时，通常用13项氧化物即SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、MnO、K2O、Na2O、P2O5、H2O、CO2的质量百分数来表示。超基性岩SiO2＜45；基性岩SiO2 45 53；中性岩SiO2 5366；酸性岩SiO2＜45。 岩浆岩中K2O和Na2O含量之和称作全碱（K2O Na2O），在岩浆岩碱性程度的确定和系列的划分中十分重要。通常采用里特曼指数（σ）来表示岩浆岩的碱性程度和划分岩浆岩的碱度类型。 里特曼指数σ K2ONa2O / SiO243 wB ）。按里特曼指数的大小，可将岩浆岩划分为三个碱度类型（或系列）σ＜3.3钙碱性系数σ3.39碱性系列σ＞9过碱性系列。 2．岩浆岩的矿物成分 岩浆岩中的原生矿物，也是岩浆岩野外分类和定名的主要依据。 根据矿物的成分和颜色上述造岩矿物又可分为铁镁矿物，也称暗色矿物，主要包括橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等，其中橄榄石是硅酸不饱和矿物；硅铝矿物，也称长英质矿物或浅色矿物，主要指石英，斜长石和钾长石，以及似长石类矿物。石英是硅酸过饱和矿物，其他为硅酸饱和矿物。 色率通常指侵入岩中暗色矿物的体积百分含量。根据统计规律，各大类岩石的色率均在一定范围内变化，如超基性岩＞90，基性岩为4090，中性岩为1540，酸性岩色率＜15。 火山岩的矿物成分与侵入岩有所差别，主要反映在火山岩中的斑晶常常为高温矿物，且结晶程度高，熔蚀特征显著等。是火山岩野外定名的依据之一。 二、岩浆岩的结构构造 1．结晶程度 按岩石中结晶矿物和非结晶物质（玻璃）的含量比例，可进一步分为 （1）全晶质结构，岩石全部由结晶矿物组成，在深成侵入岩（如各种花岗岩，镁铁超镁铁质堆晶岩等）中常常可见。 （2）半晶质结构，岩石中既有结晶的矿物，又含有玻璃质。是次火山岩和熔岩中常见的结构。 （3）玻璃质结构，岩石几乎全部由玻璃质组成，这部分火山熔岩具有的结构特征。 2．颗粒大小 根据岩石中矿物颗粒的相对大小，可将岩石分为显晶质结构和隐晶质结构。显晶质结构指肉眼可分辨矿物颗粒者；隐晶质结构指肉眼无法分辨矿物颗粒。 显晶质结构又可根据矿物颗粒的大小进一步划分为 伟晶结构 矿物直径＞10mm 粗粒结构 颗粒直径＞5mm 中粒结构 颗粒直径15mm 细粒结构 颗粒直径10.1mm 微粒结构 颗粒直径＜0.1mm 根据矿物颗粒的相对大小，可将岩石的结构分为等粒结构，不等粒结构，似斑状结构和斑状结构。后两种结构在外貌上相似，要注意区别。 （1）似斑状结构组成岩石的矿物大小显著不同，但基质中矿物成分与斑晶基本相同，仅大小有明显差别。它反映斑晶和基质是在相同的地质环境和物理化学条件下形成的。 （2）斑状结构组成岩石的矿物大小显著不同，基质部分通常为隐晶质或玻璃质，且基质中矿物成分与斑晶有所差异，它表明斑晶和基质是在不同的地质环境和物理化学条件下形成的。 3. 自形程度 按岩石中矿物晶形发育的完善程度可分为 （1）全自形粒状结构，岩石中矿物晶形发育完善，反映了岩石是在缓慢冷却的条件下结晶的。因为结晶时间长，结晶中心少，空间大，所以发育成好的晶体。在深成侵入岩中可见这种结构； （2）半自形粒状结构，组成岩石的矿物部分发育好，部分发育差，这是中深成侵入岩中最常见的结构类型； （3）他形粒状结构，组成岩石矿物多呈不规则的他形粒状，晶形发育不好，反映岩石结晶时，结晶中心多，结晶快，结晶空间小，是某些浅成脉岩具有的结构特征。 4．矿物的相互关系指矿物之间的交生关系 矿物的自形程度及交生关系常常需要在显微镜下才能观察到，在野外露头和手标本的描述中可以忽略。 岩浆岩的构造指岩石中矿物集合体的排列方式和充填方式。 （1）侵入岩常见的构造有 ① 块状构造；② 带状构造；③ 斑杂状构造；④ 球状构造；⑤ 晶洞构造；⑥ 原生片麻状构造。 （2）火山岩常见的构造为① 枕状构造；② 气孔构造和杏仁构造；③ 柱状节理构造；④ 流纹构造等。 需要指出的是，在火山岩中，斑晶和基质的结构及成分有很大的差异，在野外应分别对斑晶和基质的成分和结构进行观察和描述。 三、岩浆岩的产状和相 岩浆岩的产状主要指岩体的形态、大小和围岩的接触关系。岩浆岩的相主要指由于岩浆岩形成环境的不同，由此产生的不同岩石及岩体外貌特征的总和。侵入岩与火山岩的产状和相有很大差别。 1．侵入岩的产状 整合侵入体，如岩盆，岩盖，岩床，岩鞍等。 不整合侵入体，如岩脉，岩墙，岩株，岩基等，其中岩株和岩基的划分，除考虑与围岩不整合接触关系外，还要考虑岩体出露面积的大小。岩株为出露面积小于100km2的岩体；而岩基为出露面积大于100km2的岩体。 2． 侵入岩的相 主要根据岩体侵位深度划分 浅成相 侵位深度为 02km 中深成相 侵位深度为 310km 深成相 侵位深度 ＞10km 对于中深成相的岩体（岩基或岩株），由于各部分冷却速度和结晶时间的差异，常使侵入体从中心到边缘在结构上和矿物成分上呈带状分布，形成中心相，过渡相和边缘相，野外调查中应对岩体的相带作详细观察和描述。 3．火山岩的产状 依喷发方式划分为 （1）裂隙式喷发岩浆沿裂隙上升喷发达于地表，平面上火山岩呈线状分布。 （2）中心式喷发岩浆沿颈状管道喷发至地表形成火山锥，平面上火山岩呈点状分布。 （3）熔透式喷发也称面状喷发，通常火山喷口大且不规则，平面上火山岩分布面积大，且无明显方向性。 4．火山岩的相 按火山作用的地质环境分为海相火山岩和陆相火山岩。 根据火山活动产物的产出形态及岩石特征，分为 1 溢流相指火山强烈爆发之后，岩浆呈面状或线状喷溢出达于地表形成的岩石，常见熔岩和角砾熔岩； 2 爆发相常见于温度低、含挥发量高、粘度大的岩浆（中酸性，碱性岩浆）以强烈爆发形式喷出地表形成的岩石，主要以火山碎屑岩为主； 3 侵出相为火山颈相与粘度大的溢流相之间的过渡相，是出露于地表的直径小、厚度大、产状陡的岩穹，主要由熔岩组成； 4 火山颈相指火山锥被剥蚀后，充填在火山通道内的火山物，主要由火山碎屑岩、熔岩、碎屑熔岩等组成。产状陡立，剖面上呈细长的喇叭状，上部较大，往下逐渐变小，平面上多呈近圆形； 5 次火山相与火山岩同源，空间上常与火山岩相伴出现的超浅成（＜1.5km）侵入岩。其特点是与火山岩外貌相近但结晶程度高于火山岩； 6 火山沉积相是火山作用产物在陆相湖盆或海盆中经沉积作用形成的。是火山岩向沉积岩过渡的类型。 四、侵入岩的野外调查 （一）侵入岩分类和定名采用定量矿物分类命名图解 1. 中酸性侵入岩的分类命名 使用Q-A-P图图3-1时，首先需要在新鲜露头上用目估法或实测法（测线法或网格法）估计（或统计）岩石中石英（Q），碱性长石（A），斜长石（P）及暗色矿物（M）的含量（体积百分比），然后去掉暗色矿物（M），把QAP的含量作为100；再分别计算出Q、A、P的体积百分比，最后将其投入图3-1中，即可得出岩石的基本名称。 2. 基性侵入岩的分类命名 基性侵入岩的分类命名可采用以斜长石（Pl）-辉石（Px）-橄榄石（Ol）和斜长石（Pl）-单斜辉石（Cpx）-斜方辉石（Opx）为端员组分的分类图解来进行（图3-2）。具体作法同中酸性岩类。 3. 超镁铁岩的分类命名 超镁铁岩指暗色矿物含量（即色率）＞90的岩石，它包括SiO2含量＜45的超基性岩类，也包括部分SiO2含量45，但斜长石＜10，几乎全由暗色矿物组成的基性岩类，如辉石岩，角闪石岩。 超镁铁岩的分类命名可采用双三角形定量矿物分类命名法（图3-3），二个三角形的端员分别为橄榄石（Ol）-单斜辉石（Cpx）-斜方辉石（Opx）和橄榄石（Ol）-辉石（Py，单斜辉石和斜方辉石的总量）-角闪石（Hb）。具体作法如中酸性岩。 图3-1 中性、中酸性、酸性侵入岩定量矿物分类命名的Q-A-P图 （据国际地科联，1989） A. 碱性长石；P. 斜长石；Q. 石英 1.正长岩；1*. 石英正长岩；2. 二长岩；2*. 石英二长岩；3. 闪长岩；3*. 石英闪长岩；4. 碱长花岗岩；5. 花岗岩，5a. 钾长花岗岩，5b. 二长花岗岩；6. 花岗闪长岩；7. 英云闪长岩；8. 碱长正长岩；8*. 石英碱长-正长岩；9. 正长岩；9*. 石英正长岩；10. 二长岩；10*. 石英二长岩；11. 二长闪长岩；11*. 石英二长闪长岩；12. 闪长岩、辉长岩、斜长岩；12*. 石英闪长岩 图3-2 辉长岩类的分类和命名 （据Streckeisen, 1976） 以斜长石（Pl）、辉石（Px）、橄榄石（Ol）、斜方辉石（Opx）、单斜辉石（Cpx）和角闪石（Hb）的含量为基础。落在三角图解的阴影区内的岩石还可按照图解中阴影区内的矩形再进一步划分 图3-3 超镁铁质岩的分类和命名图 （据Streckeisen, 1973） Ol. 橄榄石；Opx. 斜方辉石；Cpx. 单斜辉石； Px. 辉石；Hb. 角闪石 （二）侵入岩的野外描述 描述应包括 ① 岩石名称；② 颜色；③ 结构构造，特别是岩石的结晶程度，颗粒大小和自形程度；④ 矿物成分及含量，特别要注意主要矿物，次要矿物和副矿物的种类，特征及含量；⑤ 有无蚀变及蚀变的类型和强弱；⑥ 矿化特征等； （三）岩体的形状，产状，规模，内部相带及岩性分布特征 1. 岩体形态 恢复和确定侵入体的形态应观察、收集和描述如下方面内容① 从不同高度和各个部位观察和确定接触面产状，获取岩体边界形态的直接的资料；② 岩体内部相带的分布形态和宽度变化，特别要注意边缘带的的变化。一般来说，接触面越陡，边缘带越窄，反之越宽；③ 原生构造，特别是面状流动构造，在接触面产状难于确定时，可用于确定接触面产状和恢复岩体的形态；④ 接触变质带发育的情况及宽度的变化，也可用来判断岩体的产状及其向深部变化的情况；⑤ 物探和钻探资料，可以提供岩体向深部延伸及变化的情况，也是野外地质调查时应予以收集的资料。 此外，对辉长岩类侵入体，野外应特别注意确定岩体是否为独立的侵入体，如果为层状侵入体中的辉长岩，应对层状特征作详细观察描述，识别层理、韵律层理、隐蔽层理，观察各层矿物组合、结构构造、颜色的变化等。碱性辉长岩常常与正长岩或碱性正长岩共生，很少形成独立的岩体。 2. 岩体与围岩的接触关系 岩体与围岩的接触关系可分为以下三种。 （1）侵入接触是岩体侵入围岩中形成的，它表明岩体形成晚于围岩。其主要标志是岩体边部有细粒冷凝边，围岩中常发育岩枝或岩脉；原生流动构造平行于接触面；岩体边部常有围岩捕虏体；环绕岩体的围岩常发育接触热变质晕；平面上岩体与围岩的接触边缘呈不规则状等。 （2）沉积接触指侵入体遭受风化剥蚀后又被沉积物所覆盖形成的接触关系，表明侵入体的形成先于沉积岩。主要的标志是，侵入体与围岩之间有古风化壳或侵蚀面；上覆地层中有岩体的角砾；岩体无冷凝边，围岩中无接触热变质晕；岩体中的构造或岩脉在接触面处突然终止等； （3）断层接触典型的标志是在接触带上发育碎粒岩化、糜棱岩化，并出现构造角砾岩、断层擦痕、构造透镜体和牵引褶曲等。 3. 不同期次侵入体形成先后顺序的确定及证据 大多侵入体是多时代、多期次（或多阶段）形成的复式岩体。一些同时代的侵入体也可能是多阶段形成的。确定不同期次侵入体形成的先后顺序的野外地质调查主要方面① 岩体是否具有冷凝边，通常具冷凝边的岩体形成较晚；② 岩体之间的穿插关系或捕虏关系。被穿插的岩体或被捕虏的岩体形成在先。晚期岩体的岩枝穿入早期岩体之中或被切割的岩脉所在的岩体形成较早；③ 当岩体边缘的流动构造被另一岩体切割时，前者形成较早；④ 当两个岩体接触时，出现烘烤边或接触变质的岩体形成较早。另外，⑤ 岩石成分的变化规律也可作为划分侵入期次的参考依据。一般来说，早期的侵入体偏基性，晚期的岩石偏酸性；在结构上早期以中粗粒中粒较常见，而晚期粒度较细，多以中细粒细粒为主。但是这种规律不是一成不变的，最好与前面几条证据结合起来判断更为有效。 4. 岩体的侵位深度及剥蚀深度 恢复侵入体的形态，是确定岩体侵位深度和剥蚀深度的基础和前提。在此基础上确定岩体侵位深度，比较可靠的方法是查明岩体形成时盖层的厚度。此外，根据岩石中斑晶和基质的体积比（结晶系数）以及Fe2O3/ Fe2O3FeO比值，也可用来大致的推断岩体侵位的深度。 岩体剥蚀深度可根据岩体出露面积的大小，上覆围岩的残留体，接触变质晕及蚀变带以及相带发育及保存的情况等来鉴别。当地表只见到接触变质晕，蚀变带或热液脉等，可推测下部有隐伏岩体；当岩体出露面积不大，且有围岩顶盖残留体保留或仅见到细粒结构的岩石，这样的岩体通常剥蚀浅，反之则剥蚀深。 5. 岩体中捕虏体，残留体及深源岩石包体 捕虏体指岩体侵位时捕获的围岩碎块。残留体指岩体剥蚀浅，岩体顶部残留的部分围岩盖层。而深源岩石包体指岩浆上侵时捕获的下地壳或上地幔的岩石碎块。野外工作时，应观察和描述这些岩石碎块或残留体的岩石类型及特征，各种类型包体相对比例，大小，形态，在岩体中的排列方向及分布等。 6. 岩体与区域构造的关系及岩体内部构造 岩浆作用与地质构造有密切关系。断裂构造往往是岩浆上升的通道，也可以是岩浆侵位或赋存的空间。比如侵入体沿断裂分布或在断裂交汇处出现并膨大，侵入体在主断裂两侧的羽状裂隙中发育等，表明岩体的形成受断裂控制，且岩体形成晚于断裂。当岩体周围出现环状或放射状裂隙时，一种可能这些断裂是由岩体侵位时的挤压力形成的，那么岩体形成应晚于这些断裂。然而，因为不同岩体侵位深度，侵位方式等有差别，在判断和确定岩体和构造的关系时，切忌简单从事。特别是当岩体周围或附近有一些很特殊的裂隙（或断裂）发育时，应对这些裂隙（或断裂）的发育情况和分布特征作详细深入的调查和记录。 侵入体与褶皱构造的关系可分为三种①岩体形成于褶皱之前，通常岩体应与围岩一起发生褶皱，在岩体中应见到碎裂、重结晶、片理化等现象，但岩体中流动构造与围岩构造线无关；②同褶皱的侵入体，岩体沿主构造线方向拉长，并与褶皱形态一致。岩体中的片理与围岩中的片理方向完全一致；③褶皱后侵入体中的原生流面构造与围岩一致，但与围岩的构造线无关。 7. 岩浆分异作用，同化混染作用的观察 分异作用按机制分为结晶分异作用，熔离（液态分异），混合作用和同化混染作用等。根据分异作用发生的地点，可分为就地分异作用和深部分异作用。对前者主要通过对岩石类型及岩石系列的划分和确定，观察岩石中是否出现带状构造和/或韵律层理，是否有不平衡共生的矿物出现，岩体边部是否出现非岩浆矿物如石榴石，堇青石以及岩石中是否有斑杂构造等来判断岩体是否发生过分异作用和/或同化混染作用，确定分异作用的类型。对就地分异作用和深部分异作用的判断则需要从如下方面进行 （1）就地分异作用发生在岩浆侵入之后的冷凝结晶阶段，常常表现为同一岩体沿水平方向（从岩体中心→边缘）和垂直方向（从岩体上部→下部）岩石类型呈有规律的变化。对中酸性侵入体来说，较基性的岩石常分布于岩体边部，较酸性的岩石分布在岩体的中心。而且这种变化于与围岩的岩性、捕掳体的种类及数量变化无任何依赖关系。 另外，岩体中的韵律构造，原生条带构造，矿物组合、含量及矿物成分有规律的变化特征，如斜长石牌号，橄榄石2V的变化，岩体顶部富含挥发性矿物等，都是岩浆就地分异作用的标志。特别在火成堆积岩中，早结晶的密度大的矿物下沉到岩体低部并被隙间熔浆胶结，晚结晶的矿物成分随岩浆成分变化作有规律的变化，并逐步的堆积下来，最终形成韵律层理构造，这是最典型的结晶分异作用； （2）深部分异作用是指岩浆在深部岩浆房中依靠自身的因素分异成不同成分岩浆，然后上升侵入到地壳，形成不同成分、不同期次侵入岩的过程。其标志是一个岩体由同源多期的侵入岩组成，各期岩体（岩石）之间可出现穿插关系，且每一期岩体的岩石在成分和结构上比较均一，各期岩体的化学成分、矿物组合、矿物的光性特征及化学成分上呈现规律变化。 8. 岩体同位素定年样品的采集 同位素样品的要求主要有三条 （1）样品应直接从基岩上采取，不得从滚石上采取或从路边随便捡拾； （2）样品要新鲜，不得有风化或蚀变的痕迹； （3）样品要有代表性。 9. 岩浆岩的蚀变，矿化及与矿化的关系 注意观察蚀变类型及强度，蚀变岩石组合、分布，有无矿化及矿化类型及强度，与蚀变带的关系等。 10. 花岗岩类侵位机制的确定 花岗岩类侵入体的侵位机制主要有①隆起作用；②底辟作用；③气球膨胀作用；④顶蚀作用； ⑤火山口沉陷作用；⑥岩墙扩展作用等。在野外要综合岩体各方面的地质特征，如岩体的形态，产状，岩相带的形态及分布，岩体边缘有无原生流线（或流面）构造及其与围岩的关系，岩体边缘及围岩中裂隙的性质及分布特征等，来判断和确定花岗岩体的侵位机制。 11. 各种测试样品的采集 主要包括电子探针，岩石化学，稀土微量及同位素地球化学，以及同位素定年样品的采集。对测试样品总的要求是岩石一定要新鲜，要有代表性，要附有样品的野外编号，准确的采样点位置和图件，以及详细的野外描述。样品要尽可能配套，即一个样品应包括上述几类主要测试工作所需的样品量。此外，一定要有相应的薄片（岩相学研究）与之配套，以便对测试结果作出正确的分析和解释。 （四）侵入岩的野外定名 1. 花岗岩类的野外定名 广义的花岗岩类岩石包括SiO2含量在53以上的中性、中酸性和酸性侵入岩。 （1）花岗岩类岩石的野外鉴定特征花岗岩类岩石以全晶质半自形粒状结构最为常见，其次为似斑状结构。岩石粒度变化大，伟晶、粗粒、中粒和细粒结构均可见，尤以中粗粒结构最为发育。块状构造是这类岩石中最常见的构造特征，此外还可见斑杂构造、条带状构造、球状构造等。 （2）花岗岩类岩石种属划分及野外定名在野外工作中，最简便快捷的方法是用目估法确定岩石中石英（Q）的绝对含量及斜长石（P）和钾长石（A）的相对含量，将花岗岩类岩石划分为酸性，中性和中酸性三类。如，当Q＞20 ，A＞P时，应定为花岗岩（狭义的），浅成相为花岗岩斑岩；当Q 05，A20，AP，暗色矿物主要是黑云母，可称黑云母花岗岩； 当Q20，AP，且出现针状霓辉石和霓石，则应为碱性花岗岩；当QP或P0时，可定为正长岩；当暗色矿物为黑云母时，可称作黑云母正长岩；当Q在520之间，A＞P时，可定为石英正长岩；当Q5，A≈P时，可称二长岩，浅成相为二长斑岩等等。 具体操作时应注意尽可能把岩石典型结构构造特征和颜色反映在岩石名称中，如灰红色似斑状黑云母花岗岩、浅肉红色中粗粒石英二长岩、灰白色中细粒条带状花岗闪长岩、肉红色中粗粒正长斑岩等等。在野外记录中应对粒度大小、斑晶含量的多少作详细描述。另外还应注意对岩石蚀变特征进行详细观察记录，确定蚀变类型，强度及分布。必要时可将特征蚀变矿物或次生（蚀变）颜色加在岩石种属名称或岩石基本名称之前，如绢云母化灰白色蚀变黑云母花岗岩，灰色青盘岩化蚀变石英闪长岩等。 2. 辉长岩类的野外定名 本类岩石按里特曼指数可分为钙碱性和碱性两个系列，按产状包括深成相和浅成相岩石。 （1）辉长岩的野外鉴定特征辉长岩的色率为4090，主要矿物为辉石（单斜辉石和斜方辉石），基性斜长石，硅酸不饱和矿物橄榄石作为次要矿物可出现在本类岩石中。此外，角闪石也可作为原生矿物出现。辉石种类很多，且辉石的种类对划分和确定辉长岩的种属至关重要。比如，钙碱性辉长岩中，单斜辉石主要为富钙的透辉石和异剥辉石；斜方辉石为古铜辉石、紫铜辉石和顽火辉石。但在碱性辉长岩中，基本不出现斜方辉石，单斜辉石主要为碱性辉石，含钛普通辉石和透辉石。但是，在野外用肉眼很难确定辉石矿物的种属， 因此，采用色率结构的命名方法最有效。 辉长岩以中粗粒半自形粒状结构最为常见，很多辉长岩由大小、含量和形态均相近的辉石和基性斜长石组成，称为辉长结构。浅成相的辉绿岩，粒度通常较细，常常还出现基性斜长石结晶早、自形程度好，搭成三角形的格架，其中为细粒的辉石和磁铁矿充填形成的辉绿结构。都可作为野外识别辉长岩类的标志。 辉长岩类常见块状构造，在层状辉长岩中可见层状构造，条带状构造等。 （2）辉长岩类的野外命名在野外采用色率结构的分类命名法，能快速有效地进行辉长岩的分类和定名。具体方法是在野外露头上或手标本上估计暗色矿物（辉石橄榄石角闪石）的体积百分含量（即色率），当色率在4090之间，即可将岩石归入辉长岩类。进一步可根据结构定名；如中粗粒辉长岩，细粒辉长辉绿岩，伟晶辉长岩等。 当岩石中某些次要矿物如角闪石、橄榄石、正长石肉眼可辨时，可将次要矿物名称加在基本岩石名称之前，如粗粒角闪辉长岩，伟晶状橄榄辉长岩等。 当正长石显著增高时，可向碱性辉长岩过渡。如出现碱性辉石，可称作碱性辉长岩；如无碱性辉石，且正长石与斜长石含量相近，可称正长辉长岩。如果有似长石类矿物出现且肉眼可辨，可将似长石的名称加在岩石基本名称之前，如含霞石的碱性辉长岩等等。在野外还可将蚀变名称加在辉长岩类的种属名称之前，如钠黝帘石化橄榄辉长岩。 有时在野外还可根据色率的高低将辉长岩分为 暗色辉长岩 色率6090 中色辉长岩 色率4060 浅色辉长岩 色率≤40 这种粗略的定名最好在岩石粒度很细或蚀变强烈，肉眼无法辨别矿物时使用。 浅成相辉长岩类常见的岩石有细粒中细粒结构的辉绿岩，斑状结构的辉绿玢岩或辉长辉绿玢岩等。种属划分及命名方法同上。 3. 超镁铁岩类的野外定名 超镁铁岩类岩石的野外鉴定特征如下。 超镁铁岩的色率很高，大于90，肉眼（完全）看不到浅色矿物。超镁铁岩的主要矿物是橄榄石、辉石（包括单斜辉石和斜方辉石）和角闪石，次要矿物黑云母，有时含有少量的斜长石（10）。副矿物以尖晶石类、铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿和磷灰石常见，有时出现富MgO的石榴石。 超镁铁岩最常见的结构类型为中粗粒半自形粒状结构、粗粒中粗粒粒状镶嵌结构、海绵陨铁结构等。超镁铁岩极易发生蛇纹石化并出现网状结构。因此，蛇纹石化特征的黄绿色是野外识别超镁铁岩的有效标志。此外，包含结构也很普遍，如角闪石中包裹辉石，辉石中包含有橄榄石晶体等。构造以块状构造最普遍，在层状岩体中的超镁铁岩可发育层状或条带状构造。 （1）超镁铁岩类的野外定名野外定名可根据色率、蛇纹石化特征、主要矿物成分及结构构造来进行。当暗色矿物总量＞90即可定为超镁铁岩。当岩石具有橄榄石辉石的组合时，可定为橄榄岩；如果橄榄石含量很高（＞90），则应为纯橄岩；当辉石总量＞50时，应为辉石岩；当角闪石含量＞50可称作角闪石岩。岩石种属的名称只需将次要矿物的名称加在这些基本岩石名称之前即可。如辉石橄榄岩。 超镁铁岩具有三种成因类型即产于大陆造山带及岛弧和大洋盆地边缘的阿尔卑斯型超镁铁岩及蛇绿岩套中的超镁铁岩组合；产于造山带层状杂岩体中的超镁铁岩；以及产于金伯利岩和碱性玄武岩中的超镁铁岩包体。前者是识别板块缝合线的标志，层状岩体与很多金属矿关系密切。而超镁铁岩包体是直接来自地幔的样品，被誉为窥测地幔的窗口。因此，在野外识别不同成因的超镁铁岩具有非常重要的意义。 不同成因的超镁铁岩其地质产状，矿物组合及成分，岩石的结构构造及岩石类型，岩石共生组合，以及稀土微量元素方面均存在明显差异，它们是超镁铁岩野外定名的依据,也是判断和划分超镁铁岩成因类型的依据。野外调查时应注意如下方面 a. 岩体产出的大地构造环境； b. 岩石组合的调查。通常阿尔卑斯超镁铁岩主要由方辉橄榄岩组成，其次为纯橄岩和蛇纹岩，而同心环状杂岩和层状侵入体常常具有纯橄岩、橄榄岩、辉石岩和辉长岩的组合； c. 岩体的大小，空间上是成群成带分布，还是呈独立的岩体或杂岩体出现，是否具同心环状特征； d. 橄榄岩是否强烈蚀变，是否具有糜棱结构，碎屑结构，叶理构造或其他变形特征；是否具层理、韵律层理或带状构造特征； e. 蚀变类型及强度，接触带是否发育接触热变质作用，如果有接触变质，应注意观察蚀变带的分布，蚀变矿物组合及颜色的变化等。 4. 碱性侵入岩类的野外定名 这里所指的碱性侵入岩包括过碱性的中性、基性和超基性岩，以及碳酸盐岩类岩石。 （1）霞石正长岩为浅色粒状不含石英的岩石。矿物成分以正长石及似长石为主，似长石含量大于5，其次有霓石、霓辉石、透辉石及钛普通辉石、碱性角闪石、黑云母等。副矿物很丰富，常见含稀有稀土元素的矿物。岩石常见半自形粒状结构或似粗面结构，块状构造、条带状构造、斑杂状构造及似片麻状构造。岩石种属的进一步定名主要根据次要矿物和/或结构构造。如云霞正长岩，为含铁黑云母的霞石正长岩；暗霞正长岩为暗色矿物含量很高的霞石正长岩（暗色矿物达3060）；流霞正长岩为具似粗面结构及半自形粒状结构的岩石等。 （2）霓霞岩为超基性的过碱性侵入岩。本类岩石稀少，常与霞石正长岩、碱性辉长岩共生形成环状杂岩体。矿物成分以霞石和碱性暗色矿物（如碱性辉石，霓辉石，钛辉石等）为主，有时可见铁黑云母、碱性角闪石。岩石具半自形粒状结构、块状构造、流动构造、条带状构造等。因为矿物成分和结构构造变化大，种属的划分主要根据似长石和碱性辉石的相对含量来进行。如磷霞岩，霞霓钛辉岩，钛铁霞辉岩等。 （3）碳酸岩指SiO2含量很低（小于20），碳酸盐矿物含量很高（大于50）的火成岩类。主要矿物为方解石、白云石或铁白云石，次要矿物有碱性长石、霓石、碱性角闪石、霞石、黄长石等。副矿物最常见的是磷灰石，还有很多稀有金属矿物。碳酸岩常见全晶质粗粒-中粒-细粒结构，块状构造，条带状构造等。 碳酸岩的进一步命名主要根据碳酸盐矿物的种类，如方解石碳酸岩，黑云母碳酸岩，稀土碳酸岩等等。 5. 浅成脉岩的野外定名 脉岩是指侵位于构造裂隙中呈脉状产出的浅成超浅成侵入岩。脉岩的长和宽之比很大，其产状主要为岩脉、岩墙、岩枝和岩床等。分布常常具有区域性，这是野外识别脉岩的标志。 1）脉岩的分类 脉岩按成分可分为以下两类。 （1） 未分脉岩指化学成分和矿物成分与深成侵入岩相近的脉岩。未分脉岩常常产在深成侵入岩体内部，或作为岩枝产在岩体附近的围岩中。岩石为浅成相，以斑状结构为特征，有的脉岩具微粒细粒结构。命名时，主要将结构名称加在岩石基本名称之前或后即可。如花岗斑岩、正长斑岩、闪长玢岩、辉绿玢岩或细晶辉长岩等等。 （2）二分脉岩指化学成分和矿物成分与深成侵入岩有较大差别的脉岩。其中最典型的代表为煌斑岩、细晶岩、伟晶岩等。 2）脉岩的野外鉴定特征及命名 煌斑岩为一种暗色矿物含量高的暗色脉岩，多为斑状结构，斑晶以角闪石和黑云母为主，其次为辉石。在超镁铁煌斑岩中可见橄榄石斑晶。煌斑岩的SiO2含量从2852，变化大，多数为中基性，少数为超基性，但FeO、MgO、K2ONa2O、P2O5和挥发分（H2O、CO2、F等）含量高。 煌斑岩的进一步划分主要依据矿物成分，特别是暗色矿物的种类。如云煌岩，指斑晶以黑云母为主的煌斑岩。棕闪煌斑岩，指暗色矿物斑晶为棕闪石。斜闪煌斑岩，指以角闪石为斑晶，并含有一定量斜长石的煌斑岩。 细晶岩和伟晶岩也属二分脉岩，前者粒度细，多为细粒微粒结构，主要由石英和长石组成，几乎不含暗色矿物。后者矿物成分及化学成分与花岗岩相近，但矿物结晶粗大，故称伟晶岩（或花岗伟晶岩）。种属名称的进一步确定通常是将特殊矿物名称加在基本岩石名称之前，如天河石细晶岩、绿柱石花岗岩、伟晶岩等。 五、火山岩的野外调查 火山岩包括由火山喷发作用和溢流作用达于地表的各种熔岩、碎屑熔岩及火山碎屑岩，也包括与火山喷发（溢流）作用有关的火山通道相岩石和超浅成侵入相岩石。 （一）火山岩野外调查的基本内容 火山岩野外调查的总目的是要查明火山作用历史和火山喷发作用的强度，以便为区域构造演化的研究、环境评价、火山灾害预防以及找矿提供依据。野外调查的基本内容如下。 1. 火山岩的定名 火山岩结晶程度低，通常仅斑晶矿物结晶好，基质多为隐晶质或玻璃质。因此火山岩的分类定名可采用下述两种方法。 1 以火山岩的化学成分和CIPW标准矿物为基础的定量矿物分类命名法。该方法是将火山岩化学成分分析结果经标准化后进行CIPW标准矿物计算，然后分别计算出标准矿物石英（Q），碱性长石（A），斜长石（P）和暗色矿物（F）的百分含量，采用火山岩分类命名的QAPF图解法（图3-4），就可定出火山岩的大类和名称。但是这种方法主要用于火山岩室内研究。 2 火山岩的野外定名在野外对火山岩进行分类和定名主要根据① 火山岩中斑晶矿物的种类划分岩石大类；比如，超基性熔岩中斑晶常常出现较多橄榄石，而玄武岩类基性熔岩，则以出现基性斜长石和辉石为特征，中性熔岩常常可见角闪石、黑云母和 图3-4 火山岩根据实际矿物含量用 QAPF图解分类和命名 （据Streckeisen, 1978） 双三角图的各端元分别为 Q. 石英；A. 碱性长石；P. 斜长石；F. 副长石类 斜长石斑晶，酸性熔岩中可见石英斑晶，粗面岩中常见钾长石斑晶等。因此，在野外可根据熔岩中出现的斑晶种类确定火山岩的大类及名称（图3-5）。② 火山岩的结构构造也是划分火山岩类型的重要依据。如酸性熔岩常常出现流纹构造和全玻璃质的岩石；枕状 图3-5 火山岩QAPF的初步分类（供野外使用） （据Streckeisen, 1979） 构造是水下基性岩浆喷发（溢流）作用形成的火山岩常见的特征，而柱状节理是陆相火山岩具有的特征。这些结构构造特征的识别，不仅可以作为火山岩大类划分的依据，还提供了火山岩形成环境方面的信息。③ 由于蚀变类型不同以及地表氧化和风化条件的差异，不同成分的火山岩可呈现出不同的颜色。因此，在野外详细观察和描述火山岩的颜色，可粗略地估计火山岩的类型。比如，玄武岩多为黑色；安山岩则多呈紫红色，灰绿色；流纹岩多呈灰红或灰白色等；粗面岩和粗安岩常呈灰白色，灰绿色等等。某些造山带的玄武岩经强烈绿泥石化、钠长石化、绢云母化可呈绿色，黑绿色，这是地槽区细碧角斑岩组合的特征。 2．岩性描述 火山岩岩性描述应包括① 岩石名称；② 颜色；③ 结构构造；④ 斑晶矿物成分及特征；⑤ 基质的结构及微晶或微斑晶的种类，数量，排列方式；⑥ 气孔的形状，大小，数量及分布特征等；⑦ 岩石的蚀变，风化特征等。 3．火山岩喷发期次及喷发次数的确定 基性火山岩层的顶部常见较厚的气孔和较多的红顶，酸性火山岩层的顶部常见玻璃质岩石或蓝黑色树皮状玻璃质外壳。通常老的火山岩具有红顶，较新的火山岩有玻璃质外壳。因此，只需数出红顶（或玻璃壳）的数目，即可确定出喷发期次及喷发次数； 对火山碎屑岩，要注意火山物颜色、粒度、成分的突变。因为这种突变反映了不同期次的喷发；在熔结凝灰岩中，常常是下部的岩石熔结强度大，而上部岩石熔结差或没有熔结，据此可确定喷发期次和喷发次数。 4．火山岩层序的确定 根据如下特征确定火山岩层序① 基性熔岩中,顶部气孔多而小, 气孔为圆形椭圆形不规则状,气孔带厚, 多为红色仅个别为蓝黑色, 岩石结晶程度最差；而底部气孔较少而大，气孔为垂直层理的管状、柱状、人字形、串珠状，或为倾斜及平行层理的长扁圆形，气孔带薄，灰褐色，但有的遭受绿泥石、绿帘石化后，可呈绿色，结晶程度一般较顶部略好。② 酸性熔岩中，顶部气孔发育，常形成泡沫状熔岩，或常见珍珠岩、黑曜岩等，而底部不发育。顶部常见薄带状的流动构造。此外，顶部比底部含球粒、石泡、角砾的熔岩更为常见。③ 熔岩之顶部，常见树皮状、绳状、波状、渣状及楔形裂隙状玻璃质表壳，有的还见有胀裂丘、喷气孔等地形以及沉积物下贯成的沉积岩脉、同成分角砾熔岩等；而底部地形起伏较大，常见上述顶部表壳的印痕，并可见下伏地层的角砾。 ④ 同一次喷出熔岩中个别见重力分异现象，如碱性玄武岩顶部见片麻岩包体，长石巨晶多；而底部橄榄岩包体、钛铁矿巨晶多。辉石巨晶见于中下部。⑤ 枕状熔岩的枕状体，顶部与底部不完全相同；顶部上凸，中部的空腔也上凸，气孔较发育；而底部上凹、较平或向下延伸为盲肠状，空腔之底也较平。双层柱状节理中，柱体细而长者为上部，粗而短者为下部。⑥ 熔岩饼向上凸；而下部平且不规则。一次喷出的火山碎屑物中，一般上细、下粗，上轻、下重。⑦ 熔结凝灰岩层中，顶、底部均不见熔结现象，顶部未熔结且厚度大，而底部厚度小。顶部常见细粒火山灰层，而底部多见火山热气底浪堆积层，常具低角度交错层、波状层、流槽、叠瓦构造等。 5．火山岩层的划分 在火山岩区填制地质图，一般都使用岩层为单位。岩层为野外易于区别的填图单位，相当于一次或多次喷发的火山岩层。岩层的划分方法如下① 据构造界面，如在火山岩中出现的不整合、假整合、侵蚀面、风化壳处划分岩层；② 据岩性不同，在火山岩中出现岩石的成分、颜色、结构、构造等截然变化处划分；③ 据特殊构造，在火山岩中出现特殊构造处可以分层，如流纹层、火山灰球层、沉积岩脉层、枕状熔岩层、柱状节理层、具深源或壳源包体层、石泡构造层等，均可单独划出岩层；④ 据特殊矿物，如火山岩中出现高压巨晶、球斑、聚斑及肉眼可见的斑晶大小、含量、种属的明显不同进行划分。 6．火山岩韵律及旋回的划分 火山岩中岩相、成分、结构、构造等出现周期性变化者，称为韵律。一个韵律是由多层岩石组成，厚几米至几十米，一般以岩性段为单位。划分韵律应考虑以下几种情况① 熔岩组成区，可用熔岩成分的周期性变化划分韵律，如碱性拉斑玄武岩组成一个韵律；② 火山碎屑岩组成区，可用碎屑物的粒度粗细，或用空降碎屑岩与熔结碎屑相互变化组成韵律；③ 火山碎屑岩与熔岩组成区，可用火山碎屑物熔岩，或熔岩碎屑岩组成韵律；④ 火山碎屑岩、熔岩、沉积岩组成区，可用火山碎屑岩、熔岩、沉积岩的周期性变化，组成韵律。 火山喷发所形成的更大的周期性变化，则为旋回。在两个旋回之间的界线较韵律清楚，因为它常具有一定的间断（不整合及较厚的沉积夹层）。旋回由多个韵律组成，厚几百至几千米。一般以地层组为单位。旋回既反映了火山活动的过程；也大致反映了构造演化的顺序。 7. 火山岩相观察、描述和确定 1）海相火山岩与陆相火山岩的区别为 （1）海相火山岩与海相沉积岩伴生，并通常与下伏地层呈整合接触关系，一般不发育风化壳。而陆相火山岩则与陆相沉积岩伴生，并常常与下伏地层呈喷发不整合接触，常常发育风化壳； （2）海相火山岩中常见海相生物化石，多含泥质、硅质及碳酸盐岩，碎屑物较少且分
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