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第一章 绪论 4
一、岩石的概念 4
二、岩石学的概念 4
三、岩浆的概念 5
1、岩浆的成分： 5
2、岩浆的温度： 5
3、岩浆的粘度： 6
四、岩浆作用: 6
五、岩浆岩研究历史与现状 6
第二章 岩浆岩的物质成分 8
一、岩浆岩的化学成分 8
二、岩浆岩的矿物成分 9
(一)、硅铝矿物和铁镁矿物 9
(二)、主要矿物、次要矿物、副矿物 10
(三)、岩浆岩矿物的成因类型 10
(四)、矿物共生组合的规律及其与化学成分的关系 11
第三章 岩浆岩的结构构造 12
一、岩浆岩的结构： 12
(一)、岩浆岩的结晶程度 12
(二)、岩石中矿物的颗粒大小 13
(三)、岩石中矿物的自形程度 13
(四)、岩石中矿物颗粒间的相互关系 14
(五)、岩浆岩结构与岩浆冷凝条件的关系 14
二、矿物结晶顺序的确定 15
一、确定矿物结晶顺序的原则 15
三、岩浆岩的构造 15
第四章 岩浆岩的产状和相 16
一、喷出岩的产状和相 16
(一)、喷出岩的产状主要与岩浆上升到地表的方式有关。 16
(二)、火山岩的相 17
二、侵入岩的产状和相 18
(一)、侵入岩的产状 18
(二)、侵入岩的相 18
第五章 岩浆岩的分类 18
(一)、岩浆岩的化学成分 19
(二)、岩浆岩的矿物成分 19
(三)、岩浆岩的相及结构 19
第六章 超基性岩类 20
一、超基性侵入岩类 20
(一)常见岩石类型 20
(二)次生变化 21
(三)产状、分布及有关矿产 21
二、超基性喷出岩类 22
第七章 基性岩类 23
一、基性侵入岩类 23
(一)常见岩石类型 23
(二)次生变化 24
(三)产状、分布与矿产 24
二、基性喷出岩类 25
(一)玄武岩 25
(二)、细碧岩 26
(三)、蛇绿岩 26
第八章 中性岩类 26
一、侵入岩类 26
(一)常见岩石类型 27
(二)次生变化 27
(三)产状、分布与矿产 27
二、中性喷出岩类 28
第九章 酸性岩类 28
一、酸性侵入岩类 28
(一)常见岩石类型 29
(二)次生变化 30
(三)产状、分布和矿产 30
二、酸性喷出岩类 30
(一)流纹岩 30
(二)英安岩 30
(三)石英角斑岩 31
(四)酸性玻璃质岩石 31
第十章 碱性中性、碱性、脉岩类 31
一、碱性中性侵入岩类 31
(一)常见岩石类型 32
(二)次生变化 32
(三)产状、分布和矿产 32
二、碱性中性喷出岩类 32
1.粗面岩 33
2.碱性粗面岩 33
3.角斑岩 33
三、碱性侵入岩类 33
(一)主要岩石类型及产地 33
(二)次生变化 34
(三)产状、分布和矿产 34
四、碱性喷出岩类 34
五、碳酸岩类 34
六、脉岩类：伟晶岩、细晶岩、煌斑岩类 35
(一)伟晶岩类 35
(二)细晶岩 35
(三)煌斑岩 36
第十一章 次火山岩类 36
第十二章 火山碎屑岩类 37
一、火山碎屑物质的一般特征 37
(一)火山碎屑物质的物态和形状 37
(二)火山碎屑物质的粒度分级 38
二、火山碎屑岩的常见岩石类型 38
(一)普通火山碎屑岩 38
(二)熔结火山碎屑岩 39
(三)层状火山碎屑岩 39
(四)基它类型 39
第十三章 岩浆岩的成因 40
一、原始岩浆的种类和起源 40
1.玄武岩浆 41
2.花岗岩浆 41
3.安山岩浆 41
4.橄榄岩浆 42
二、岩浆的演化(分异和同化) 42
(一)岩浆分异作用 42
(二)同化混染作用 43
三、岩浆岩的共生组合概念 44
(一)岩浆岩杂岩体 44
(二)岩浆岩建造 44
(三)岩套和岩浆旋回 44
第十四章 岩浆岩形成大地构造环境 44
一、板内岩浆活动 45
（一）、大陆克拉通区的岩浆活动及其火成岩组合 45
（二）、大洋板内岩浆活动及其火成岩组合 46
二、离散型板块边缘岩浆活动 46
（一）大洋中脊岩浆活动 46
（二）、大陆裂谷系岩浆活动 47
（三）、陆间裂谷系岩浆活动 47
（四）、被动陆缘(大陆边缘裂谷)岩浆活动 48
三、聚敛型板块边缘岩浆活动 48
（一）、俯冲带岩浆活动 48
（二）、碰撞带岩浆活动 51
（三）、关于蛇绿岩组合的简要讨论 52
四、转换断层带岩浆活动 52
五、结语 52
第十五章 当代火成岩研究新进展 53
一、引言 53
二、岩浆的物理性质 53
(一)、岩浆(硅酸盐熔体)的密度 53
(二)、岩浆(硅酸盐熔体)的粘度 54
(三)、岩浆(硅酸盐熔体)的熔体结构 55
三、岩浆流体动力学 56
四、岩浆的侵位机制 57
五、结语 58

第一章 绪论
一、岩石的概念
什么是岩石?科学地说岩石就是天然产出的，由一种或多种矿物或火山玻璃、生物遗骸、胶体组成的固态集合体。
岩石构成了地球的岩石圈，也就是整个地壳和地幔的固态部分。
岩石的类型是多种多样的，归纳起来可以将它们分为三大类：
(1).岩浆岩(Magmatic rocks, Igneous rocks)：它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。也可称之为火成岩。或者简单地说：由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。
(2).沉积岩(Sedimentary rocks)：它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。如砂岩、灰岩。
(3).变质岩(Metamorphic rocks)：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。如大理岩、片麻岩等。
岩浆岩和变质岩又可统称为结晶岩。
三大岩类可以相互转化
岩浆岩
沉积岩 变质岩
岩浆岩、变质岩经风化、搬运、沉积、成岩作用，可形成沉积岩；岩浆岩、沉积岩经变质作用(重结晶、交代、碎裂等)，可转变为变质岩；而沉积岩、变质岩经重熔作用可形成岩浆，冷凝为岩浆岩。
二、岩石学的概念
岩石学(Petrology)是专门研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石的分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因、演化等方面的科学。根据研究内容的不同，岩石学又可分为岩类学和岩理学。
岩类学：或称描述岩石学或岩相学，它主要是研究岩石的产状、分布、组成、分类、命名等方面的问题。
岩理学：又称理论岩石学或成因岩石学，它主要是研究岩石的形成条件及成因机理等方面的问题。
岩浆岩岩石学：是研究岩浆的起源、运移、演化、结晶及岩浆岩的组成、结构、构造、产状、分布、分类、命名、共生组合、成因机理及与构造、矿产关系等的一门独立科学。
岩浆岩不同于沉积岩和变质岩，其主要判别标志有六点：
1、岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石。具有玻璃质的岩石，一般是岩浆岩，只有在极少数情况下，在强烈断裂带内才有玻化岩。
2、岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。如霞石、白榴石等矿物，气孔构造和杏仁构造等只有岩浆岩中才有。
3、岩浆岩体与围岩间一般都有明显的界线，呈各种各样的形态存在于地层中，有的平行，有的切穿围岩的层理或片理。
4、岩体中常含有围岩碎块(捕虏体)，这些被捕虏的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用。
5、各地质时期形成的主要岩浆岩类，大部分都可以找到与其化学成分近似的现代火山岩。
6、岩浆岩中没有任何生物遗迹。
三、岩浆的概念
现代火山喷发使我们能够直接观察到岩浆。
岩浆：岩浆是上地幔和地壳深处形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔融体(熔体)。
少数情况下存在有碳酸盐岩浆、金属硫化物及金属氧化物岩浆，后者也称为矿浆。
岩浆的基本特征可以归纳为以下几点
1、岩浆的成分：
岩浆的主要成分是硅酸盐。硅酸盐岩浆的化学成分常以氧化物形式表示：主要氧化物为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O等，其中最主要的是SiO2，其含量可高达40～75%。不同成分的岩浆，其氧化物的含量也不同，但这些氧化物之间通常存在一定的相互制约关系，一般来说，随着SiO2含量的增高，K2O、Na2O随之升高，而MgO、FeO(Fe2O3)则随之降低。因此，SiO2的含量就成为划分岩浆岩化学成分的主导因素。它支配着其它氧化物含量上的变化。
岩浆中还含有大量挥发份及成矿金属元素，挥发份含量在岩浆中一般不超过6%，主要为水蒸气，其次为CO2、CO、N2、SO2、SO3、H2S、HCl、H2F等。
2、岩浆的温度：
地下深处的岩浆，我们无法直接测得其温度，一般由以下几种方法近似地确定：
(1)、观察现代熔岩流的温度：观察表明，现代熔岩流的温度范围一般有700～1200℃范围内，其中基性火山熔岩温度高，在1025～1225℃之间，酸性熔岩温度低，如流纹岩仅有735～890℃，一般来说，熔岩流的温度总是比地下深处同成分的、正在结晶的岩浆高，这是因为地下深处的岩浆富含挥发份，挥发份可以使起熔温度和液相线温度明显下降。
(2)、研究地质温度计，推测岩浆温度：某些造岩矿物的形成温度和相变温度，可间接推测岩浆结晶时的温度，例如：
方石英变为鳞石英1470℃
正长石分解为白榴石和二氧化硅1170℃
普通角闪石暗化1050℃
大气压力下黑云母分解、暗化1050～840℃
鳞石英变为β石英870℃
棕色角闪石变为绿色角闪石750℃
β—石英变为α—石英75℃
(3)、熔化岩浆岩的方法：通过岩浆岩的重熔和再结晶实验，也可得知其大致温度。如基拉韦厄火山的玄武岩，在一个大气压下熔融后，开始结晶的温度为1235～1160℃，完全结晶是1060℃，花岗岩的熔点为950℃±５０℃。
(4)、玻璃包体均一法测温：如均一法测得霞石岩中橄榄石均一温度为1220～1290℃，辉石为1120～1280℃，流纹岩中石英为790～1220℃，透长石为1100～1200℃。
(5)、地质温度计及地质压力计：根据热力学、岩石物理化学及实验岩石学资料。利用能斯特分配定律，通过计算平衡共生矿物的共有成分分配函数，可以较准确地测定出矿物的大致结晶温度，如二长石温度计、二辉石温度计、钛铁氧化物温度计等。
3、岩浆的粘度：
粘度是岩浆的重要性质之一。粘度是液体或半流体流动的难易程度，越难流动的物质粘度越大。粘度的单位是Pa.S—帕斯卡.秒，它相当于20度时水的粘度的1000倍。
岩浆的粘度主要与岩浆的氧化物(成分)、挥发分、温度和压力有关。
氧化物：SiO2、Al2O3、Cr2O3的存在，将使粘度显著增加，尤以SiO2的含量影响最大，SiO2升高，粘度升高，所以基性岩粘度小，以溢流为主；酸性岩粘度大，多以爆发形式为主。
挥发份：挥发份的存在将显著降低岩浆的粘度，挥发份升高、粘度降低。
温度：温度也是影响岩浆粘度的重要因素之一，温度升高，粘度下降。
压力：压力对粘度的影响要复杂得多，对于不含水的干岩浆，则压力升高，粘度增加；但对于富水岩浆，由于压力升高可明显增加水在岩浆中的熔解度，因此，反而使粘度在一定压力区间内降低，当压力升高到一定程度，水在熔浆中的溶解已达饱和，水含量不再随压力升高而增加，这时压力进一步升高，岩浆的粘度则呈增高的趋势。
四、岩浆作用:
地下深处的岩浆，在其挥发分及地质应力的作用下，沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表，岩浆上升、运移过程中，由于物理化学条件的改变，又不断地改变自己的成分，最后凝固成岩浆岩，这一复杂过程，称为岩浆作用。按其侵入在地壳之中或喷出地表，可分为侵入作用和喷出作用；侵入作用所形成的岩石，称为侵入岩；喷出作用所形成的岩石称为喷出岩。
五、岩浆岩研究历史与现状
1、历史回顾
火成岩的概念最早是由李希霍芬(F.Ven.Richthofen，1698)提出的，它是指由炽热的熔融体经冷凝形成的岩石，这种炽热的熔融体也就是岩浆。但关于岩浆岩的成因一直存在不同的看法。
(1)、水火之争。十八世纪后期至十九世纪初期，以魏尔纳(A.G.Werner)为代表的水成派，在他们所研究的层状岩石的基础上提出：一切结晶岩石都是由一种普遍全球的浑浊的液体中沉淀而成，并进而认为所有的花岗岩也是由水溶液中沉淀形成。然而，以赫屯(J.Hutton)为代表的火成派，通过对苏格兰高原广阔的火成岩露头和复杂的变质岩地层的研究，在丰富的野外观察资料的基础上得出结论，认为花岗岩是火成的，他把花岗岩不整合侵入层状岩石的特点、粗粒结晶组构和斜交岩层的花岗岩脉，都看作是花岗岩由“地下熔浆”侵入地壳上部进而冷却结晶形成的证据。当时，水成论曾盛极一时，但哈顿的研究成果也使许多地质学家信服。于是，两派的争论达到白热化。他们都是在自己工作地区观察到的地质现象的基础上提出自己的看法，坚持各自的观点。直到19世纪中期，人们甚至还纠缠于花岗岩由水溶液中沉淀形成的观念上。
(2)、到了19世纪后期，显微镜在地质学研究中得到广泛应用，花岗岩水成论观点已被遗弃，但争论并没有结束。随着“花岗岩变质成因”(即花岗岩化)的观点登上历史舞台，争论的焦点逐渐集中到“花岗岩岩浆成因”和“花岗岩变质成因”上。
以鲍文(L.S.Bowen)、罗森布什、尼格里、戴里等岩石学家为代表的岩浆成因派，他们是从一个已存在的岩浆系统的高温下冷却结晶的过程来研究花岗岩的形成。认为绝大部分花岗岩是由岩浆，特别是玄武岩浆分异和凝固而成。然而对于花岗岩浆的来源问题却存在一定分歧：
1)、鲍文认为是由玄武岩浆分异而来。
2)、列文生—列信格认为花岗岩浆是由硅铝层周期性熔化而来。
3)、爱斯柯拉认为花岗岩浆是由大陆基底中任何含花岗岩成分的岩石选择熔融而成。
4)、克鲁泡特金认为花岗岩浆是由硅镁层选择熔融而来。
尽管岩浆派对岩浆来源意见不统一，但都支持花岗岩是由岩浆侵入冷凝结晶而成。
以塞霍姆(J.J.Sederholin)为代表的花岗岩化论者，他们发现大量的地质现象不能用岩浆成因观点得到园满的解释。比如“花岗岩与围岩呈渐变过渡”，“岩体内部的构造与围岩构造具有延续性”以及“花岗岩所占有的巨大空间不可能由岩浆作用造成”等等。他们由深成变质和交代作用出发，认为硅铝层中的原岩受气液的影响进行交代而成花岗岩。在这个阶段，花岗岩化最简明的定义就是：使固态的岩石不需要经过岩浆阶段就可以变成花岗岩类的一种作用。
(3)到了本世纪四十年代以后，特别是近十年来，实验岩石学和高温高压成岩成矿实验的广泛应用，岩浆成因论和变质成因论都有了飞速的发展。人们已经认识到，在地壳深部，当物理化学条件达到这样的程度，以致于岩石中最易熔的长英质组分已开始熔融(这种熔融一般只达到全岩的10%)，这种已熔组分构成岩石中可运动的粒间液，在有压降出现的情况下，这种粒间液即可发生运动，聚集而形成花岗岩浆。正统的花岗岩岩浆成因学说受到了严重冲击，几乎无人再相信花岗岩是由玄武岩浆分异形成。花岗岩化的观点也逐渐深入人心，并由过去的狭义论发展为广义花岗岩化的观点，认为花岗岩化不仅可以是固态岩石经交代汁作用而转化为花岗岩，而且花岗岩化过程中岩石可以不保持完全的固态，可以出现部分流化和部分塑性活动。
(4)在20世纪90年代的今天，不论是岩浆成因派还是交代成因派，他们都承认地壳中既有岩浆花岗岩也有交代花岗岩。那么地壳中是否还有第三种成因的花岗岩呢? 70年代初期，我国部分岩石学工作者通过对华南燕山期花岗岩的研究发现，有些岩体的盖层是很薄的，以岩体穿过的地层开始，累加其上覆地层的厚度，往往不超过一千米，有的甚至仅有一百多米，何谈深成之言，完全可以纳入火山作用的范畴! 而且发现许多花岗岩具有层状特征，并且在武安固镇凤凰山花岗岩体中发现了“绳状构造”。于是，部分地质工作者提出了花岗岩的“火山喷出成因说”(王曰伦，1976年；孙仲和，1980年)，认为花岗岩有喷出成因的。尽管喷出花岗岩的物质来源仍然是岩浆，但其形成过程却与传统的岩浆深成侵入形成花岗岩存在着根本区别。
事实上，在长达数亿年的漫长地质时代中，地质作用过程是复杂多样的，地质体的成因往往是多样的、复合的，花岗岩多成因的观点已经得到越来越广泛的重视。
2、岩浆岩研究现状与发展趋势
近20年来，岩浆岩岩石学研究已有了飞速发展，这主要表现在以下几个方面：
(1)、分析测试和计算机技术的迅速发展，使得过去仅仅依靠岩石薄片和化学成分分析的研究方法大大改观，电子探针、电镜、X光、质谱、中子活化等技术的广泛引入和应用，使得岩石中微区和微量组分的分析发展很快，大大推进了岩浆岩岩理学发展，计算机技术成为岩石学研究中必不可少的重要手段。
(2)、高温高压实验岩石学的迅速发展，已使我们能够在高温高压装置中获得高达10000℃和大于百万个105Pa的压力，已达到下地幔、地核的温压条件，从而能够有效地模拟和研究岩浆的起源，源区物质组成与温压条件，以及岩浆的演化机理等重大理论问题。
(3)、相关学科的相互渗透，使得岩浆岩与板块构造、物理化学、实验岩石学、岩石化学、地球化学、岩浆物理、地球物理、矿物化学、数理统计等学科有机地结合起来，大大推动了岩浆岩研究的深入。
(4)、研究领域不断扩大，由大陆到海洋，由地壳上部到地幔，由地球到宇宙，由宏观定性到微观定量，研究领域不断扩大，研究的问题也不断深入。
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第二章 岩浆岩的物质成分
岩浆岩的物质成分是指其化学成分与矿物成分而言。
一、岩浆岩的化学成分
地球化学研究资料表明，差不多地壳中所有的元素都可以在岩浆岩中出现，但其含量却很不相同，含量最多的是：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti等元素，这些元素称为造岩元素，其总和约占岩浆岩总重量的99.25%，其次为P、H、Mn、B等元素，氧的含量最高，占岩浆岩重量46.59%，占体积94.2%。
在研究岩浆岩的化学成分时常常用氧化物重量百分比来表示
从表中可以看出：SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O和H2O等九种为最主要，占岩浆岩平均化学成分的98%左右，并且在各类岩石中都能出现。
在不同岩石类型中各种氧化物含量有明显差异：
SiO2变化范围：34—75%，少数可达80%；
Al2O3 10～20%，在纯橄榄岩中较低
MgO 1～25%
CaO 0～15%，但在某些辉石岩达23%
两种铁的氧化物 0.5-15%，一般FeO>Fe2O3
Na2O在某些霞石岩中可高达19.48%，一般0～15%
K2O在某些白榴石岩中可达17.94%，但一般岩石中不高于10%，且常低于Na2O
H2O+代表结晶水，H2O-为吸附水，一些火山玻璃含10%H2O，某些结晶岩石含H2O 3～5%，一般地说，含水2%以上的岩石常常由次生变化所引起。
TiO2很少超过5%，一般0～2%
P2O5很少超过3%，一般0～0.5%
MnO很少超过2%，一般0～0.3%
SiO2是最重要的一种氧化物。据SiO2含量可把岩浆岩分为四类：即超基性岩(SiO2<45%)，基性岩(SiO2 45－53%),中性岩(SiO2 53-66%),酸性岩(SiO2>66%)。通常所指的岩石酸性程度及基性程度，就是指岩浆岩中SiO2含量，习惯上对SiO2含量高者，称之为酸性程度高或酸度大，也叫基性程度低，反之，对SiO2含量低者，谓之酸度小，亦可称基性程度高。
在岩浆岩中，各种主要氧化物之间关系很密切，其变化也有规律。从图中看到，在各种岩浆岩中，随着SiO2含量的增加，FeO及MgO逐渐减少，也就是说比较基性的岩石中FeO及MgO比酸性的岩石中含量高。K2O和Na2O的含量逐渐增加，超基性岩中几乎不含K2O、Na2O；CaO和Al2O3在纯橄榄岩中含量很低，但在辉石岩和基性岩中随SiO2增加而急剧增加，以后随着SiO2含量的增加又逐渐下降。
除了常量元素外，岩浆岩中还存在大量的微量元素，如Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Ta、Pb、Th、U等，它们的含量很低，一般用10-6或μg/g来表示，根据微量元素含量可以求得一些有意义的微量元素比值，如K/Rb、K/Ba、Rb/Sr、Nb/Ta、Th/U等，它们对于探讨岩石成因和岩浆演化具有重要意义。
某些元素的同位素丰度及比值，对于探索岩浆的起源及其演化历史也是很有意义的，如Sr87/Sr86、Pb206/Pb204、Pb207/Pb204等，而O18/O16、S34/S32等非放射性同位素，对于判断岩浆晚期或岩浆岩冷却的过程有很重要的意义。这些内容将在专门的学科中学习。
二、岩浆岩的矿物成分
岩浆岩的矿物成分，对于了解岩石的化学成分、生成条件，以及岩石成因都有重大的意义。同时它也是岩浆岩分类和鉴别的主要依据。组成岩浆岩的矿物，常见的不过20几种，这些构成岩石的矿物通称为造岩矿物。
(一)、硅铝矿物和铁镁矿物
常见造岩矿物根据其化学成分可分为两类：
1、硅铝矿物
SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、长石类及似长石类，这些矿物颜色均较浅，所以又叫浅色矿物。
2、铁镁矿物
FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低，如橄榄石、辉石类、角闪石类及黑云母类等，这些矿物颜色一般较深，所以又叫暗色矿物。
岩浆岩中暗色矿物的百分含量通常称为“色率”。也就是暗色矿物和浅色矿物在岩石中的比例，它是岩浆岩鉴定和分类的重要标志之一。
浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩，其色率在0～30之间。
暗色岩：色率在60～100，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩，如橄榄岩、辉长岩等。
根据色率可以粗略判断岩石的成分和酸性程度。
(二)、主要矿物、次要矿物、副矿物
按矿物在岩浆岩中的含量和在岩浆岩分类中的作用，可分为以下三类：
1、主要矿物
在岩石中含量众多，对于确定岩石名称是不可缺少的，在分类命名上起主要作用。如石英、钾长石是花岗岩的主要矿物，有石英是正长岩，没有钾长石是石英岩或脉石英。
2、次要矿物
在岩石中含量次于主要矿物，对于划分岩石大类不起主要作用，但对确定岩石种属起一定作用的那些矿物，如闪长岩中的石英，含量约2%，没有石英也叫闪长岩，当石英>5%，则叫石英闪长岩，它对岩石大类不起命名作用，是确定岩石种属的矿物。
3、副矿物
含量很少，常小于1%，个别情况可达5%，在一般的分类命名中均不起作用。如磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石等。但它们对于了解一个岩体的形成条件，对比不同岩体，确定岩体时代以及研究稀散元素有重要意义。
(三)、岩浆岩矿物的成因类型
按矿物形成阶段及形成时的物理化学条件划分
1、原生岩浆矿物
这是在岩浆冷凝过程中形成的矿物，按成因特点又可分为以下三类：
正常矿物：是直接从岩浆中结晶出来而且在岩石形成过程中稳定的矿物。
残余矿物和反应矿物：矿物从岩浆中析出后，因温度、压力、成分等发生变化，使这些矿物受到部分熔蚀、反应或分解，其中尚未遭受变化的残余部分叫残余矿物，已经受反应，分解而形成的新矿物称反应矿物。如橄榄石的辉石反应边。
2、成岩矿物
在岩浆完全结晶后，由于外界物理化学条件的变化(主要是温度和压力的降低)，使原生岩浆矿物发生转变而新形成的矿物叫成岩矿物。如透长石→正长石，α石英—β石英。
3、岩浆期后矿物
在岩浆已基本上凝固成固体的岩石后，由于受残余挥发分和岩浆期后溶液作用而生成岩浆期后矿物。它们往往交代原生矿物或充填在矿物的孔隙及晶洞中。
4、它生矿物
它们是由于岩浆同化了围岩和捕虏体所引起的，这类矿物的形成反映了岩浆中外来组分的参与。如富铝矿物红柱石、堇青石、矽线石就是岩浆同化了富铝围岩的产物。
5、外生矿物
岩浆岩受外营力，如地表风化形成的矿物，也称表生矿物。如绢云母、高岭石。岩浆期后矿物，尤其是一些自变质矿物常常与外生矿物难以区分，镜下无法区分时，统称为次生矿物。
(四)、矿物共生组合的规律及其与化学成分的关系
岩浆岩中的矿物组合，主要决定于岩浆岩的化学成分
1、SiO2含量对矿物共生组合的影响
石英是硅酸盐熔体中游离的SiO2结晶的产物，石英的出现表示岩浆岩中SiO2含量过剩，因此，石英是岩浆岩中SiO2过饱和的指示矿物。
镁橄榄石的出现是岩浆中SiO2不足(不饱和)的表现，岩浆岩中镁橄榄石和石英是不能共生的矿物。因为在岩浆中存在下列反应式：
Mg2SiO4 + SiO2(1557℃) → ２MgSiO3
镁橄榄石 (液相) 顽火辉石
与上述原理类似，由于岩浆中存在下列反应过程：
NaAlSiO4 + 2SiO2 → NaAlSi3O8
霞石 (液相) (钠长石)
KAlSiO4 + 2SiO2 → KAlSi3O8
白榴石 (液相) (正长石)
因此，霞石、白榴石(统称为似长石类矿物)等似长石类矿物是和石英不能共生的矿物。
硅酸饱和或饱和矿物：在岩浆岩中，凡是可以与石英共生的矿物称饱和矿物。
硅酸不饱和或不饱和矿物：在岩浆岩中，凡是不可以与石英共生的矿物称不饱和矿物。
根据SiO2饱和状态，可将岩浆岩分为：过饱和(含石英)岩石，饱和岩石(不含石英，也不含不饱和矿物)，不饱和岩石(含不饱和矿物)三大类。
各类岩浆岩的主要成分及其含量绘于下图中，从图中可以很容易地查出各类岩浆岩中的共生矿物及其含量。例如花岗岩有五种共生矿物：钾长石约50%，石英约25%，酸性斜长石约14%，黑云母约5%，角闪石4%。
随着SiO2含量的增加，岩石中浅色矿物含量增加，而随岩石中FeO、MgO含量升高，则暗色矿物的含量增高，可划分出下列六种典型组合：
(1)、橄榄石—辉石组合：相当于超基性岩，钙、铁、镁多而硅少，且贫碱，故构成大量铁镁暗色矿物(橄榄石—辉石等)，不出现石英和长石。
(2)、基性斜长石—辉石组合：相当于基性岩，Al2O3和CaO多，FeO、MgO和SiO2均较充分，主要形成基性斜长石和辉石，二者近于1：1，不出现石英。
(3)、中性斜长石—角闪石组合：相当于中性岩，Na2O和K2O略有增加，Al2O3、SiO2、CaO、FeO、MgO均较充分，主要形成中性斜长石、角闪石、黑云母，可能出现少量石英和钾长石，浅色矿物同暗色矿物之比约2：1。
(4)、石英—钾长石—酸性斜长石组合：相当于酸性岩，Na2O、K2O和SiO2含量高，FeO、MgO和CaO含量低，因而大量出现石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物，暗色矿物很少，浅色矿物同暗色矿物之比一般大于十比一。
(5)、钾长石—黑云母—角闪石组合：该组合按SiO2含量相当于中性岩，Na2O和K2O多，FeO和MgO低，因而大量出现钾长石。
(6)、霞石—钾长石组合：按SiO2含量较接近于基性岩(SiO2平均为53.36%)，Na2O和K2O含量高，所以出现霞石，因Na2O过多，故常出现碱性暗色矿物。
2、碱质含量对矿物共生组合的影响
在岩浆岩中，碱质含量一般随SiO2含量的增加而增加，但在SiO2含量相同的岩石中，有些岩石K2O+Na2O含量偏高，就会形成富含碱质的岩石。通常根据岩石中SiO2及K2O+Na2O含量以及里特曼指数，可将岩石划分为：钙碱性系列(σ<3.3)、碱性系列(σ=3.3～9)、过碱性系列(σ>9)，其矿物共生组合特点如下表所列：
里特曼指数：也称组合指数，是用以反映岩浆岩组合及岩浆岩岩石碱性特征的参数，由里特曼1957年提出，其表达式为：σ=(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)，其中，K2O、Na2O、SiO2均为氧化物重量百分数。
3、Al2O3含量对岩浆岩矿物成分的影响
Al2O3含量对铝硅酸盐矿物的种属有很大关系，类似于SiO2饱和的概念，也有Al2O3饱和度的概念。通常根据Al2O3与CaO、K2O、Na2O分子数的相对值，及在矿物成分上的反映，可将岩浆岩划分为四种类型：
(1)、过铝质岩石：Al2O3>(CaO+K2O+Na2O)，特征矿物是白云母、黄玉、电气石、锰铝—铁铝榴石、刚玉、红柱石或矽线石。
(2)、亚铝质岩石：Al2O3≈(Na2O+K2O)，主要含铝矿物是长石和似长石。
(4)、过碱质岩石：Al2O3<(Na2O+K2O)，Al2O3<K2O较少见，以出现碱性铁镁质矿物为特征，如霓石、霓辉石、钠闪石等。
第三章 岩浆岩的结构构造
岩浆岩的结构(Texture)：是指组成岩石的矿物的结晶程度，颗粒大小，晶体形态，自形程度和矿物间(包括玻璃)相互关系。
岩浆岩的构造(Structure)：是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。
一、岩浆岩的结构：
(一)、岩浆岩的结晶程度
1、全晶质结构
岩石全部由已结晶的矿物组成。多见于深成侵入岩中，说明岩石结晶条件好，缓慢结晶的产物。
2、玻璃质结构
岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。多见于火山岩中，是快速冷凝结晶的产物。
3、半晶质结构
岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。多见于浅成岩和火山岩中。
雏晶结构：玻璃质是一种未结晶的、不稳定状态下的固态物质，随着地质时代的增长，玻璃质将逐渐脱玻化，转化为结晶物质，在脱玻化初期，形成一些颗粒极细的结晶物质，称为雏晶。如果岩石主要由雏晶组成，则其结构称雏晶结构。
霏细结构：脱玻化达到一定程度时，可形成极细的、它形的长英质矿物颗粒的隐晶质集合体，但颗粒间界线模糊，形状不规则，称霏细结构。
球粒结构：脱玻化可形成球粒，它由中心向外呈放射状生长的长英质纤维构成的球状生成物，也可呈扇状、束状等。岩石中有球粒组成时，则其结构称为球粒结构。如果外形似球状，但其成分不是长英质，而是辉石和斜长石，则称球颗结构。前者多见于中酸性、酸性岩石中，后者则出现在基性火山岩中。
(二)、岩石中矿物的颗粒大小
1、显晶质结构
肉眼观察时基本上能分辨矿物颗粒者；显晶质结构按矿物颗粒绝对大小又分为：
(1)、粗粒结构：矿物直径>5mm
(2)、中粒结构：晶粒直径在2～5mm之间
(3)、细粒结构：2～0.2mm
(4)、微粒结构：<0.2mm
2、隐晶质结构
矿物颗粒很细，肉眼无法分辨出矿物颗粒者。如果在显微镜下可以看清矿物颗粒者，称显微晶质结构；如果镜下只有偏光反映，而无法分辨矿物颗粒者，称显微隐晶质结构。
根据矿物颗粒的相对大小可划分为三种结构类型：
(1)、等粒结构：岩石中不同种主要矿物颗粒大小大致相等。
(2)、不等粒结构：岩石中不同种主要矿物颗粒大小不等。
(3)、斑状及似斑状结构：岩石中所有矿物颗粒可分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的称为基质，其中没有中等大小的颗粒，这点可与不等粒结构相区别。斑状与似斑状结构的区别是：如果基质为隐晶质及玻璃质，则称斑状结构；如果基质为显晶质，则称似斑状结构。
熔蚀结构和暗化边结构：深部结晶的斑晶在随岩浆上升过程中，由于物化条件的改变，而产生熔蚀，形成浑园状、港湾状形态，称熔蚀结构；而含挥发分的斑晶在上升过程中常发生分解，在晶体边缘形成铁质分解氧化形成的磁铁矿等不透明矿物细粒集合体，称暗化边结构。
(三)、岩石中矿物的自形程度
1、自形晶结构
岩石主要由自形晶组成。
2、它形晶结构
岩石主要由它形晶组成。
3、半自形晶结构
岩石主要由半自形晶组成。
(四)、岩石中矿物颗粒间的相互关系
1、交生结构
两种矿物互相穿插有规律地生长在一起。如文象结构、蠕虫结构及条纹结构等。
(1)、文象结构：许多石英往往呈一定的外形(如尖棱形、象形文字形等)，有规律地镶嵌在钾长石中。
(2)、条纹结构：钾长石和斜长石有规律的交生。它可以是固溶体分解而成，也可以是交代成因的。斜长石在钾长石中呈条纹称正条纹长石，反之称反条纹长石。
(3)、蠕虫结构：许多细小的形似蠕虫状的石英穿插生长在长石中。成因有三种：共结蠕虫、交代蠕虫、分解蠕虫。
2、反应边结构
早生成的矿物与熔浆发生反应，当这种反应不彻底时，在早生成的矿物外圈，形成另一种成分完全不同的新矿物，完全或局部包围早结晶的矿物，这种结构称反应边结构。如橄榄石的辉石反应边，单斜辉石的角闪石反应边。如果这种“反应边”是由次生交代作用形成的，则称次变边结构，它是变质岩中的常见结构。
3、环带结构
与反应边结构类似，不同的是反应生成矿物与被反应矿物同属一类矿物，仅端元成分及光性方位有差异，因而呈现为环带状特征。
4、包含结构
较大的矿物颗粒中包含有许多较小的矿物颗粒，称为包含嵌晶结构。如果大的辉石或橄榄石中包含许多自形柱状的斜长石晶体，称嵌晶含长结构。
5、填隙(间)结构
斜长石微晶所组成的间隙内，充填有辉石等暗色矿物，以及隐晶质、玻璃质等。
其它特殊结构将在各章节中介绍。
(五)、岩浆岩结构与岩浆冷凝条件的关系
一般来说，矿物都是在过冷区域，即低于其熔点若干度的条件下结晶的，如果冷却缓慢，过冷度小，有充分的时间结晶，则结晶较好；如果冷却迅速，过冷度大，来不及结晶，则结晶不好或形成玻璃。
1、岩浆在地壳深部，冷却缓慢情况下，结晶作用主要发生在a区，晶体生长速度大于形成结晶中心的速度，因此，围绕少数结晶中心晶体迅速生长，形成较大的晶体，构成岩石的粗粒结构。
2、岩浆在地壳浅部，冷却较快的情况下，结晶作用主要发生在b区，形成结晶中心的速度大于晶体生长速度，围绕大量结晶中心形成大量的细小晶体，构成岩石的细粒结构。
3、岩浆喷出地表或很近地表，在冷却很快的条件下，结晶作用在c区，形成结晶中心及晶体生长速度都大为减弱，但前者仍大于后者，结晶中心非常多，晶体生长速度接近于零，结晶能力很弱，形成微晶结构，隐晶质结构、霏细结构或半晶质结构。
4、冷却极快的情况下，凝固作用主要发生在d区，几乎不形成结晶中心，更谈不上晶体生长，因而形成玻璃质结构。
二、矿物结晶顺序的确定
矿物结晶顺序的研究，对解决岩浆岩的成因及岩浆岩生成后的变化都有一定的意义。
一、确定矿物结晶顺序的原则
1、矿物颗粒的相对自形程度
自形程度高的一般析出较早，自形程度低的析出较晚。但矿物本身的结晶能力必须充分注意。
2、矿物间的相互包裹关系
通常认为被包裹的矿物一般早于包裹它的矿物。但需谨慎，如分解条纹长石、文象结构中的石英。
3、矿物晶体大小
在常见的斑状结构中，大晶体一般先结晶，而小晶体常常后结晶。但对某些交代斑晶则相反。
4、根据矿物的共生组合关系
例如花岗岩中的榍石晶体，当它分布于绿泥石中或其边部，因为绿泥石是后期蚀变矿物，则这种榍石一般认为是黑云母变为绿泥石时，析出Ti、Ca等元素生成的。而分布于解理、裂隙中的榍石很可能是后来形成的。而被黑云母、斜长石包裹的自形榍石，且晶体延长方向切穿解理缝方向，那么这种榍石是岩石早期结晶的产物。
三、岩浆岩的构造
构造：是指岩石中不同矿物集合体之间或与岩石其它组成部分(如玻璃质)之间的排列方式及充填方式所表现出来的特点。这里不包括岩体的节理构造，也不包括与变质作用及风化作用有关的次生构造。
1、块状构造(均一构造)
组成岩石的矿物在整块岩石中分布是均匀的，岩石各部分在成分上或结构上都是一样的。
2、带状构造
不同成分的岩石彼此逐层交替，或者是成分相同但结构、颜色及造岩矿物成分或数量不同的岩石彼此逐层交替呈带状、条带状彼此平行或近于平行。
3、斑杂构造
在岩石的不同部分，其矿物成分或结构构造差别很大，因此整个岩石看起来是不均一的，斑斑块块，杂乱无章。
4、球状构造
表现为侵入体中有一些球体，而每个球体中的矿物，围绕某些中心呈同心层分布，有的在某些层内矿物呈放射状分布。
5、晶洞构造和晶腺构造
在侵入岩中出现的孔洞称为晶洞构造，如果孔壁