喷出岩———安山岩类

如题所述

安山岩创名于南美安第斯山,对安山岩并没有严格的定义,继后的一些欧美文献中对安山岩一词的运用亦不严格,其中常包含了粗面岩、粗安岩、石英玄武岩和英安岩的组成。按照国际地科联1988推荐的分类方案,安山岩定义为SiO2含量介于52%~63%之间的亚碱性系列火山岩,即在化学成分上与对应的侵入相闪长岩相同(表2-8)。除了对SiO2含量的限制外,安山岩中TiO2含量低,而富Al2O3(15%~19%),这是消减带火山岩的典型特征,安山岩的碱含量(K2O+Na2O)一般<7%,且Na2O>K2O,含量变化较大,一是随SiO2含量增加而增加,二是具从消减带向大陆内部增加的趋势,第二种变化趋势常伴随有K2O/Na2O比值的增加,从亚碱性系列的安山岩转变为钾玄岩系列的安粗岩和粗安岩;MgO含量低是大多数安山岩的典型特点,但玻古安山岩(boninite)的MgO含量可大于8%,是安山岩中富MgO的变种。

表2-8 安山岩的化学成分(wB/%)

1.安山岩(黎彤等);2.安山岩(北京西山);3.辉石安山岩(中国台湾);4.安山岩(宁芜);5.安山岩(鲁东);6.辉石安山岩(山东蒙阴);7.安山岩(宁芜龙王山组,4个平均);8.安山岩(诺科尔兹,49个平均)。

安山岩的颜色比玄武岩浅些,常呈红褐色、褐黄色、浅紫色、灰绿色等,岩石呈致密块状,有时具气孔构造。具斑状结构,无斑隐晶质结构少见,斑晶为辉石、角闪石、黑云母和斜长石(中性斜长石)等,其中斜长石多呈自形宽板状、近等轴形的厚板状,有时显环带构造,基质颗粒很细,在新鲜的岩石断面上,强光照射下可以看到反光的针状斜长石晶粒;基质中更致密的部分是隐晶质和玻璃质。

在喷出岩特别是安山岩中,角闪石和黑云母常生成暗化边。这是由于岩浆喷出地表后压力突然降低,在地表高温氧化条件下因氧化作用失去水分,角闪石不稳定而发生熔蚀、分解形成的;它们是磁铁矿和辉石的细粒集合体,有时整个晶体可被“暗化”产物所代替,经次生变化后变成棕色氧化铁。经“暗化”后的角闪石、黑云母皆呈棕色,性脆,易从岩石中剥落。

安山岩在热液作用下常蚀变而成青磐岩。此种蚀变产物是绿帘石、绿泥石、钠长石、绢云母、石英和碳酸盐矿物的细粒集合体,它是铅、锌、银矿的重要找矿标志。

安山岩和玄武岩之间往往呈现过渡关系,在产状上也常共生,用肉眼、化学分析或显微镜鉴定方法区分它们均比较困难,这时可把这种过渡性岩石定为玄武-安山岩或安山-玄武岩。

1.矿物成分及其特征

安山岩的矿物组合基本上与侵入相的闪长岩相同,但因结晶条件不同,在矿物组合基本不变的情况下,其固溶体矿物的端员组成有一定的变化。

斜长石 在斑晶和基质中都有,斑晶斜长石和微晶斜长石的An牌号相差较大,前者可达65,明显高于闪长岩中的斜长石An(<50)牌号。斑晶断面呈方形或矩形,环带发育是其显著特征,一般为正环带或韵律环带,核心是培长石或拉长石,外缘则为中长石或更长石,平均成分相当于中长石。斑晶的外缘可见熔蚀现象。微晶为中长石或更长石,常与环带斜长石斑晶的外缘成分相近。

角闪石 多为褐色的普通角闪石,绿色者少见,自形长柱状,常有熔蚀现象。主要形成斑晶,一般不在基质中出现,角闪石斑晶常见暗化边。

辉石 较闪长岩中常见,斜方辉石主要是紫苏辉石,单斜辉石为透辉石、普通辉石和易变辉石。其中紫苏辉石多呈斑晶,而易变辉石只存在于基质中;普通辉石和透辉石则在斑晶和基质中都有。

黑云母 主要呈斑晶产出,也常有暗化现象。

碱性长石 在安山岩中很少见,常见种属为透长石、歪长石,多呈他形晶充填于基质中其他微晶矿物之间,或在斜长石斑晶边缘形成环边。

在较基性的安山岩中有时可见少量橄榄石,玻古安山岩中橄榄石和辉石(包括单斜辉石和斜方辉石)则是主要的斑晶矿物。

常见副矿物有磁铁矿、磷灰石和榍石等。

2.结构及其特征

安山岩一般都为斑状结构,基质结晶程度一般较玄武岩差,这是因为安山质岩浆具较高的SiO2,黏度较大的缘故。基质的结构据微晶斜长石与其他组分(辉石、磁铁矿、火山玻璃等)的关系分为三种常见类型:交织结构、玻基交织结构、玻璃质结构。

交织结构 其特点是在大量平行或半平行斜长石微晶间分布着辉石、磁铁矿的细小颗粒。玻璃质及显微隐晶质很少见。这种结构是流动的岩浆在冷却不太快的情况下固结形成的。

玻基交织结构其 特点是在玻基中无定向的散布着许多斜长石微晶,微晶之间有较多的玻璃质或隐晶质充填。这是安山岩中的常见结构,因此也称为安山结构(图2-21)。

图2-21 安山岩、粗面岩、流纹岩和珍珠岩及其结构

玻璃质结构 由于熔岩喷出地表,冷却速度很快,全部由未结晶的火山玻璃质组成的岩石的结构。手标本为致密块状,具玻璃光泽及贝壳状断口。玻璃质不稳定,随时间和物理条件的变化会转变为结晶质。

安山岩中最常见的构造是气孔构造和杏仁构造。气孔大小不一,形态不同,一般为圆形或长圆形,当其含量多时也可构成熔渣构造。气孔可被碳酸盐、硅质、绿泥石、绿帘石等充填,形成杏仁构造。

3.种属划分及其特征

安山岩进一步命名的依据是斑晶暗色矿物的种类和特征的结构构造。根据斑晶暗色矿物种类可分为:辉石安山岩、角闪安山岩、黑云母安山岩和橄榄安山岩。根据特征的结构构造命名有如玻基安山岩、杏仁安山岩等。

辉石安山岩(pyroxene andesite) 较常见,具斑状结构,斑晶为拉长石,环带发育。辉石斑晶为紫苏辉石或普通辉石。基质为更长石和辉石(图2-22)。大多数辉石安山岩具较低的SiO2含量(53%~56%),亦称为玄武安山岩(basalt andesite),是向玄武岩过渡的种属,其矿物组成与玄武岩较接近,一般不出现钾长石和石英,较安山岩含较多的橄榄石,斜长石牌号较高,色率也高些,据SiO2含量>53%,色率(CIPW标准矿物计算)<40%,微晶斜长石牌号平均<50等特征与玄武岩区别。

角闪安山岩(hornblende andesite) 常见,SiO2含量一般在56%~63%之间,由角闪石和中长石组成,斑状结构。角闪石斑晶常具暗化边或全部暗化,仅保留其假象。斜长石环带发育(图2-23)。

图2-22 辉石安山岩(河北宣化下花园,单偏光,d=4.8mm)

图2-23 角闪安山岩(北京昌平,单偏光,d=2.4mm)

黑云母安山岩(biotite andesite) 少见,斑状结构,斑晶由黑云母和更长石组成。黑云母斑晶常具暗化边,有少量角闪石斑晶。黑云母安山岩一般具较高的SiO2含量(63%~66%),是向英安岩过渡的类型。基质中可出现少量的钾长石和石英,因此也称石英安山岩。

4.安山岩的次生变化

在含矿热液作用影响下,安山岩变为淡绿色或暗绿色的青磐岩(变安山岩),其中原来的暗色矿物可全部为绿泥石、绿帘石、次闪石代替。斑晶和基质斜长石为钠长石、绢云母、碳酸盐、绿泥石、绿帘石等交代,并伴有少量黄铁矿。在表生作用下,安山岩可转化成含绿泥石和高岭土的混合物。

5.安山岩的分布和产状

安山岩是与闪长岩相当的钙碱性熔岩,分布面积仅次于玄武岩,特别是在环太平洋的岛弧地带和大陆边缘产出最多,常常形成典型的火山锥或呈岩流、岩穹、岩钟。在活动大陆边缘、造山带及现代岛弧地区广泛分布,因此被认为是板块聚敛边缘的典型岩石,多伴生有玄武岩、英安岩、流纹岩,有时还伴生有安粗岩和其他火山岩,一般形成厚大的岩流或岩被。环太平洋新生代火山的喷发产物主要是玄武岩-安山岩-流纹岩组合,其中安山岩占优势,因此有安山岩线之称。而太平洋中的火山岛上则仅分布着玄武岩和碱性熔岩,几乎无安山岩。大西洋和地中海的安山岩也从不与碱性熔岩共生,这是安山岩分布上一个突出的特点。我国东部,北自大、小兴安岭,南达鲁、苏、浙、闽、粤诸省广泛分布着中生代形成的安山岩。安山岩可以与玄武岩共生,也可以与流纹岩共生,也常为中性喷出岩-次火山杂岩体的喷出岩相部分。

我国各个地质时期都有安山岩发育,如山西五台前寒武纪变质岩系中局部夹有安山岩流,中条山和东秦岭北段新元古界底部也有安山岩流,北祁连山地则分布有古生代的安山岩,其次我国东部一些中生代断陷盆地中也有安山岩的喷出物。

6.有关矿产与工业用途

与安山岩有关的矿产主要是和青磐岩化相伴的金、银矿床,其次也有铁矿型铜矿与铁矿床。另外,安徽和江苏等地的一些与火山岩有关的铁矿可能也与其相关。安山岩的抗压强度为(1200~2400)×105Pa,可作建筑材料,而且也是天然的耐酸建筑材料。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答