岩浆岩中矿物的结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系孟宝航 地球科学学院 学号：200901010426摘要 主要介绍了岩浆岩中主要造岩矿物的结品顺序对岩石结构的影响内因与 环境因素在矿物结品过程中的物质成分的变化以及不同矿物结品的先后次序的 作用最后分析了矿物结品顺序的主要控制因素关键词矿物结品顺序鲍文反应序列岩石结构在鲍文反应序列中，矿物被分为连续序列和不连续序列两个分支然而现在越来越发现 在不连续序列中存在着类质同像的连续序列，同样在连续序列中也存在着不连续的反应考 虑到岩石结构中矿物之间的关系特点，在这里将矿物按照化学成分分为暗色的铁镁矿物和浅 色的硅铝矿物，进而用来说明岩浆岩中矿物的结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系一暗色矿物结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系根据鲍文反应原理，矿物的大致结晶顺序为橄榄石，辉石，角闪石，黑云母1.矿物中化学成分的演化方向以橄榄石为例，由于铁逐渐代替镁的类质同像，化学成分由富镁到富铁演化Fo—Fa （镁橄榄石一铁橄榄石）系统相图在金伯利岩中表现为橄榄石的多世代结构例如在一岩石中，第一世代的橄榄石多呈浑 圆形卵斑，成分为Fo90以上；二世代的主要为自形斑晶或显微斑晶，Fo82为贵橄榄石；第 三世代的一般为自形微晶分布于基质中。
2堆晶结构由于岩浆分异作用中的分离结晶作用，在层状超基性岩，基性岩中橄榄石，辉石经常呈 规律性的呈似层状产出例如在金川铜镍硫化物矿床中金川岩体主要由含二辉橄榄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄 榄岩和橄榄辉石岩组成，岩相学观察表明主要造岩矿物的结晶顺序为：橄榄石一斜方辉石一 单斜辉石一斜长石同时对其进行MELTS模拟计算表明金川岩体母岩浆的分离结晶经历了 两个阶段，在深度约为10. 9- 12. 5km的深部岩浆房经历了约5%的橄榄石以及约4%的斜方 辉石分离结晶，并伴随硫化物熔离在重力作用的影响下，橄榄石、斜方辉石和硫化物向下 沉降，形成由下至上的分层：橄榄石-斜方辉石-硫化物-硅酸盐熔浆层，橄榄石-斜方辉石- 硅酸盐熔浆层和硅酸盐熔浆层硅酸盐熔浆首先挤出形成贫硫化物的岩体或喷出地表之后 橄榄石-斜方辉石-硅酸盐熔浆被挤入到7. 6〜9. 2km的浅部岩浆房，经重力分异形成金川1 号岩体的上部岩相带和II号岩体顶部的含辉橄榄岩橄榄石-斜方辉石-硫化物-硅酸盐熔 浆层最后被挤入金川岩体，并再次结晶出橄榄石、单斜辉石、斜长石，形成金川岩体的主要 岩相和硫化物矿体这种分层现象充分说明了矿物的结晶顺序。
反应在结构上可以表现为橄榄石先结晶，若 橄榄石含量很高，形成粒状镶嵌结构若橄榄石间空隙较大，之后熔浆在橄榄石周围的空隙 中结晶辉石或角闪石，并对融蚀橄榄石成浑圆状当辉石或橄榄石包围橄榄石时形成包橄结 构3反应边结构早期形成的矿物与残余熔浆发生反应，生成新的矿物早起形成的橄榄石与残余熔浆发 生反应可形成辉石化学式：Mg2SiO4+SiO2===2MgSiO3Fo L En如在辽东半岛早第三纪饮马湾山辉长岩体中的橄榄石的斜方辉石反应边在此岩石中由 于后期岩浆结晶过程中生成了大量的钛铁氧化物，导致Mg的富集，生成的斜方辉石的Mg 含量大于原橄榄石中的Mg含量另外当条件合适的时候可依次形成斜方辉石，单斜辉石以及角闪石的反应边二浅色矿物结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系1.长石的演化方向和岩石结构的关系岩浆结晶出长石时首先形成An-Ab的连续固溶体系列当发生部分的分离结晶时，也 就是早期形成的较基性的斜长石与残余熔浆发生反应但仍有残余时，形成正环带结构若外 界的条件发生变化，如水压的增加可以形成反环带当外界条件周期性的变化时可形成韵律 环带之后，向碱性长石方向演化当碱性长石和斜长石数量相当时，先形成的斜长石自形 度较好，为自形一半自形，后生成的碱性长石自形度较差，形成二长结构。
但是当外界环境发生变化时，情况就比较复杂如酸性岩中的更长环斑花岗岩对于环斑 结构的成因一直是岩石学家感兴趣但仍未能解决的问题之一目前认为环斑结构的形成主要 涉及到岩浆演化过程中物理化学条件的改变，已提出的可能机制有：1出溶作用2交代作用 3岩浆上升时压力和水含量的变化4岩浆的混合作用和同化混染作用等这几种机制从不同 的角度证实在岩浆作用过程中，由于温度或压力或组分等的改变，破坏了岩浆系统的原有 条件，而进入了一种新的物理化学条件，从而导致了环斑结构的出现，如出溶作用主要是 由于温度的降低，钠质的斜长石从钾长石中出溶出来，并迁移到钾长石的边沿形成了环斑 结构再如岩浆的混合导致了岩浆成分的改变，形成了不平衡的环斑结构2.钠钾长石系列另外海德曼(D.W.Hyndaman)对鲍文反应系列作出了一些修正，增补了第三个分 支 钠钾长石系列，表示富钾的钾钠长石可与基性斜长石共生，而富钠的钾钠长石与 酸性长石共生从不连续系中分出一个分支，用以反映玄武岩浆与碱性玄武岩浆结晶作 用过程中矿物的共生规律如在橄榄玄武岩中，橄榄石或斜长石是最先结晶的，其次是 辉石，但在拉斑玄武岩中，辉石和斜长石是同时结晶的例如在利用电子探针对冲绳海槽113站位玄武岩(属于橄榄玄武岩)的测定表明， 其结晶顺序是牌号A n较高的培长石加橄榄石加高钙辉石一牌号A n较低的培长石一 拉长石。
三暗色矿物与浅色矿物结晶顺序与演化方向和岩石结构的关系如图所示，岩浆成分为X1时，透长石首先结晶，直至温度下降到共结比时，斜长石与 透辉石同时结晶Di・An二元系一般基性岩中Di, An各占50%水压大概为PH2O=108Pa时，辉石和斜长石共结比接 近与50左右，冷却至共结温度时，同时结晶，形成自形度相当的辉绿结构当同样成分的岩浆上升到较浅部位时，水压减小，相图曲线的共结比向Di 一端移动， 岩浆中先结晶出斜长石，后结晶出辉石最终斜长石的自形程度要高，辉石呈它形重填与斜 长石之间，形成辉绿结构若辉石颗粒较大，包裹早期形成的斜长石，形成嵌晶含长结构在酸性岩中，经常出现的花岗结构更能体现矿物之间结晶顺序的早晚结晶早的暗色矿 物自形度较好，后来结晶的长石次之，最后结晶的石英则呈它形充填于不规则的空隙中四矿物结晶顺序原因的探讨矿物的结晶过程就是在岩浆逐渐的冷却过程中不同的矿物按照一定的顺序从岩浆中结 晶出来由于岩浆的温度逐渐降低，首先高熔点的矿物在合适的条件下首先析出可是由于 外界条件如水压的变化导致矿物的熔点发生不同程度的变化，从而改变其结晶顺序另外， 在岩浆冷却过程中由于同化混染，混合等作用使得岩浆的物质成分发生改变也可以改变矿物 的结晶顺序与种类。
岩浆中矿物的结晶程度与其结晶温度(T)或过冷度心T)以及晶体成核密度(D)、晶体 生长速度(V )有关T降低或△ T加大,D、V的强度均由小到大，又由大到小变化,即从低 一高一低的单峰式曲线变化一般D < V者,则结晶中心(晶核)少,而围绕结晶中心生长速度 快，故晶体少而大;而D > V者，则结晶中心多，围绕结晶中心生长速度慢，故晶体多而小； 如D与V皆小，则晶体少而小;如D与V为零时，则无晶体,成为玻璃质参考文献[1] 邱家骧.岩浆岩岩石学.[2] 徐钊韩宝福张磊舒桂明.辽东半岛早第三纪饮马湾山辉长岩体的基本特征 及岩浆结晶过程.岩石矿物学杂志，第27卷第5期.[3] 陈列锰宋谢炎Danyushevsky L. V .肖加飞朱丹周国富官建祥刘世荣郑文勤.金 川岩体母岩浆成分及其分离结晶过程的熔浆热力学模拟.地质学报，第8 3卷第9期[4] 陈列锰宋谢炎聂晓勇周国富刘世荣郑文勤李士彬.甘肃金川号岩体辉石化学特征及其地质意义.矿物岩石，第28卷第1期.[5] 王晓霞王 涛卢欣祥.环斑花岗岩研究及存在的问题.地质科技情报，第20卷第4期.[6] 张家强.冲绳海槽碱性玄武岩浆的起源及演化.海洋学报，第22卷第6期.[7] 高纪璞.我国西北某些阿尔卑斯型超基性岩体的岩浆结晶演化特征初探中国地质科学院 西安地质矿产研究所刊，1987No.15.[8] 赵文霞于丽芳陈建林郭倩王保弟.青藏米巴勒地区中新世钠质方沸石(霞石)响岩 中单斜辉石环带研究：对岩浆-构造演化的启示.岩石学报，1000-0569 /2011 /027( 07) -2073-82.[9] 李凯明 赵海玲 邓晋福.山西平顺岩体岩石学/矿物学特征及角闪石成因.北京地 质,2002年12月第14卷第4期.。