技能实习九 霞石正长岩-响岩类岩石的认识

作者&投稿:陟河 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
霞石正长岩-响岩类~

在化学成分上,本类岩石Na2O+K2O值很高(>10%),Na2O+K2O>Al2O3,δ>9,SiO2介于53%~66%之间,属SiO2不饱和的过碱性中性岩。
(一)霞石正长岩(nepheline syenite)
霞石正长岩在矿物组成上,浅色矿物主要为碱性长石和似长石,不含石英。碱性长石有正长石、歪长石、条纹长石、微斜长石和钠长石。似长石主要为霞石,亦常见方钠石。暗色矿物主要为碱性暗色矿物,包括辉石、碱性角闪石和黑云母等。辉石主要是霓石、霓辉石、透辉石及钛普通辉石。碱性角闪石为钠闪石、钠铁闪石和富铁钠闪石。黑云母为红褐色的富铁黑云母。副矿物的种属极丰富,其中大部分是Ti、Zr、Nb的硅酸盐,有锆石、单斜钠锆石、锆钽矿、独居石、褐帘石、黑榴石、钙铈镧矿、硅铈矿、硅铈钛矿、异性石、负异性石、闪叶石和星叶石等,此外,还有磷灰石、榍石、金红石、钙铁矿、磁铁矿、方解石、萤石等。当某种副矿物含量增加时,可参加命名。
(1)常见的结构有:
◎半自形粒状结构:长石为比较自形的板状,较霞石自形,霞石充填在长石颗粒的间隙中,少数情况下霞石也可以比长石自形些。
◎嵌晶结构:钾长石与霞石、方钠石及霓石呈嵌晶连生,在巨大的微斜长石和霞石颗粒之间充满着细粒的霞石、方钠石及其他矿物。
◎似粗面结构:长石晶体略具定向排列,在长石晶体之间充填着霞石或霓石。
(2)常见的构造有块状构造、条带构造、斑杂构造及似片麻状构造。
霞石正长岩主要鉴定特征是大于5%的似长石出现,包括霞石和方钠石、钙霞石和方沸石等,进一步可根据似长石的种类命名。
霞石正长岩分布极少,以小岩体为主,呈小岩株、岩床、岩盖或岩盆等产出,很少成独立的岩体。其主要有两种共生类型:一种是与碱性正长岩共生,形成时间较碱性正长岩晚;另一类是与碱性辉长岩类共生。在我国山西紫金山、云南个旧、四川南江永平、四川宁南流砂乡及猫毛沟、河南原阳和辽宁凤城等地有产出。广东省从化市石岭方钠石正长岩是南岭地区目前唯一已知的早白垩世硅酸不饱和正长岩(刘昌实等,2002)。
与其有关的矿产主要是稀有和稀土元素矿床,不仅类型多,而且十分丰富。
(二)响岩(phonolite)
响岩是与霞石正长岩成分对应的碱性喷出岩。主要矿物成分是碱性长石、似长石和暗色矿物,少见或基本不含斜长石。碱性长石以透长石为主,其次是歪长石、正长石、钠长石。似长石常见有霞石、白榴石、方沸石、方钠石、黝方石和蓝方石等。暗色矿物含量为10%~15%,主要是碱性角闪石及辉石。岩石以斑状结构为主,基质为粗面结构或隐晶结构,而玻璃质不常见。如果基质中霞石较多,常呈六边形切面的自形晶产出,则称为响岩结构。斑晶以碱性长石为主,似长石及碱性暗色矿物亦可以斑晶形式产出。据岩石中似长石矿物的种类,可进一步分为霞石响岩、白榴石响岩、黝方石响岩、方钠石响岩和蓝方石响岩等。响岩分布面积很小,一般呈短小的岩流或岩钟产出,分布于碱性岩的分布区。我国的江苏娘娘山、山西紫金山、辽宁及西藏的巴毛穷宗均有响岩分布。

(一)分类霞石正长岩类(nepheline syenites)是含有似长石的过碱性中性岩的总称。在IUGS分类的APF三角图解中同样位于60线以上,0线以下,即F′<60,与似长石辉长岩不同的是P′<50,包括含似长石的碱长正长岩(6′)、正长岩(7′)、二长岩(8′)和似长石正长岩(11)、似长石二长正长岩(12)。其中分布最多且常见的岩石是似长石正长岩。在作者的分类方案表2-3中,它们位于过碱性系列的中性侵入岩一栏中。
(二)一般特征1.化学成分和岩石的色率
该类岩石色率为10~35,属浅色岩。岩石一般为灰色、肉红色、浅绿灰色。当岩石含较多的放射性元素时,颜色往往鲜艳且杂乱。该类岩石化学成分总的特点是碱质偏高,K2O+Na2O>10%,Mg、Fe质量分数较低,按SiO2质量分数分类属中性岩。岩石中常含有多种微量元素,如Ag、Au、Ga、Hf、Zr及稀有、放射性元素。
2.矿物成分
主要为碱性长石、碱性辉石、碱性角闪石、似长石。次要矿物为富铁黑云母(常为红棕色)。副矿物种类较多,常见的有榍石、磷灰石、褐帘石、黑榴石、磁铁矿、锆石和烧绿石等。
碱性长石 其成分为正长石、微斜长石、歪长石、条纹长石、钠长石,它们与霞石共同组成岩石的主要成分,其含量可达70%~80%。
碱性辉石 包括霓石、霓辉石、透辉石和钛辉石。绿色的霓辉石常见环带结构,从中心向外颜色由浅变深。钛辉石为紫红色。
碱性角闪石 主要为钠闪石、钠铁闪石、棕闪石。
似长石 最常见的是霞石,其次是白榴石、方钠石、方沸石,似长石在霞石正长岩中为主要矿物。
3.结构构造
常见半自形粒状结构(照片3-180,181)、似斑状结构(碱性长石为斑晶)、似粗面结构、嵌晶结构、似文象交生结构等。其中似粗面结构(trachytoid texture)是指碱性长石板状晶体近定向平行排列,其间充填碱性暗色矿物或似长石(照片3-186,187)。在碱性长石或似长石晶体中嵌布有暗色矿物时,构成嵌晶结构(照片3-182),当其中的暗色矿物定向排列或呈似文象状分布时,构成文象交生结构。该类岩石具块状构造、斑杂构造,霞石正长岩还可见带状构造(浅色和暗色矿物分别组成条带)、似片麻状构造等。
4.产状
在碱性系列岩石中,霞石正长岩分布相对较多,但就总的侵入岩分布面积看,仍然是很少。岩体较小,但岩性变化复杂,常呈环状侵入体。往往与其他碱性系列岩石共生。
(三)主要岩石类型
如前所述,似长石正长岩是该类岩石中常见类型,也是下面所要重点描述的内容。似长石正长岩包括的种属很多,一般根据所含似长石、碱性长石的变种来划分各种属,如表3-3所示,其中含有霞石的种属最多,它们也是过碱性岩中相对分布较多的岩石类型。因此,“霞石正长岩”是该类的代表种属。

碱性长石似长石岩石名称矿物成分和结构钾长石霞石正霞正长岩正长石为主,少量霞石、碱性暗色矿物和黑云母;半自形粒状结构暗霞正长岩除正长石、霞石外,含大量的碱性暗色矿物富辉正长岩辉石及碱性暗色矿物和正长石为主,霞石为次流霞正长岩正长石(条纹长石)和霞石量多,少量碱性暗色矿物;似粗面结构异性霞石正长岩除碱性长石、霞石外,含异性石;具似粗面结构云霞正长岩含少量钠长石和富铁云母;他形粒状结构,常见似片麻状构造方钠石方钠正长岩碱性长石中可见歪长石,似长石为方钠石,少量碱性暗色矿物方沸石方沸正长岩碱性长石为主,少量方沸石,碱性暗色矿物钙霞石钙霞正长岩钾长石为主,少量钙霞石、霓石、霓辉石钠长石为主霞石为主钠霞正长岩钠长石和霞石为主,少量碱性暗色矿物,锆石含量有时较多歪长石为主霞石为主歪霞正长岩歪长石含量高,可达50%~70%,其次为霞石或方钠石,少量碱性暗色矿物1.正霞正长岩(juvite)
颜色浅,多为肉红色、灰白色,由正长石、霞石和碱性暗色矿物组成,其中正长石含量高,50%左右,其次为霞石,30%左右,特点是不含钠长石。碱性暗色矿物(霓石为主)一般较少,有时含黑云母。副矿物为磷灰石、榍石、磁铁矿等。具半自形粒状结构(照片3-180,182)。当岩石中的碱性长石除正长石外,含有钠长石(约占长石总量的15%),或长石种属在镜下无法区分时,可称为“霞石正长岩(nepheline syenite)”(照片3-181,184,192)。当钠长石或歪长石含量增多(仍以正长石为主)时,分别称为钠长霞石正长岩(照片3-190)和歪长霞石正长岩(照片3-191)。
2.暗霞正长岩(malignite)
颜色深的一个变种,M′=30~50,常为黑绿色、灰绿色。其特点是碱性暗色矿物含量多,约50%左右,主要为霓石、霓辉石、钠质角闪石。其他主要矿物是正长石、霞石。副矿物为磷灰石、榍石、磁铁矿、方解石等。岩石具半自形粒状结构。根据暗色矿物种属或其他特征矿物,可进一步命名,如石榴霓辉暗霞正长岩等(照片3-183,185)。
3.富辉正长岩(shonkinite)
又称正长辉石岩或富辉正长岩等色岩,颜色多为暗灰色,主要由普通辉石、霓辉石和碱性长石组成。少量似长石(霞石、方沸石、方钠石、白榴石等),其中暗色矿物含量高40%~50%。似长石含量较少且呈他形充填于碱性长石和暗色矿物粒间。次要矿物可见角闪石、黑云母。副矿物有榍石、磷灰石、磁铁矿。岩石具自形-半自形粒状结构、嵌晶结构(碱性长石大晶体中包嵌辉石、橄榄石、黑云母、磷灰石等)。块状构造。
4.流霞正长岩(foyaite)
是一种具似粗面结构的霞石正长岩(Bium,1861)。其主要成分是碱性长石和霞石(可有少量方钠石),其次是碱性暗色矿物、富铁黑云母。其中碱性长石以正长石、条纹长石为主,可含少量钠长石。碱性长石含量60%左右,霞石25%左右,暗色矿物10%±。副矿物为榍石、磷灰石、锆石和磁铁矿等。具似粗面结构(照片3-186,187)和半自形粒状结构。块状构造、流动构造。
5.异性霞石正长岩(lujavrite)
该岩石的特点是含有10%~15%左右的异性石。岩石中的主要矿物仍为碱性长石(正长石、微斜长石、条纹长石)、似长石(霞石为主)和碱性暗色矿物(霓石、霓辉石)。其中碱性长石含量约40%±,霞石20%~25%,暗色矿物15%~20%。有时含少量闪叶石。半自形粒状结构,也见似粗面结构。块状构造。根据暗色矿物等可进一步命名,如钠铁闪石异性霞石正长岩(照片3-188)、闪叶石异性霞石正长岩。
6.云霞正长岩(miaskite)
岩石主要特点是含有10%以上的富铁黑云母,且碱性长石中除正长石外,钠长石含量较高,约15%~20%。似长石以霞石为主,可含少量方钠石、钙霞石,碱性暗色矿物为霓石、霓辉石、钠质角闪石。当碱性暗色矿物以富铁的钠闪石为主时,称为角闪云霞正长岩。副矿物有磷灰石、锆石、磁铁矿等。半自形-他形粒状结构,粒径一般较粗(照片3-189)。常见带状构造、似片麻状构造。
7.斑霞正长岩(pulaskite)
主要矿物成分为碱性长石(正长石、歪长石)和碱性暗色矿物(棕闪石、霓辉石、钠闪石、钠铁闪石、霓石),其特点是含有霞石(或方钠石、黝方石)约5%左右,是碱性正长岩(偏碱性系列)向霞石正长岩过渡的一种岩石。一般为半自形粒状结构、似粗面结构,有时见斑状结构。块状构造。根据暗色矿物种属可进一步命名,如钠闪斑霞正长岩。该岩石常呈脉状产出。
8.霞石正长斑岩(nepheline syenite porphyry)
是霞石正长岩的浅成相岩石,具斑状结构,斑晶和基质成分基本相同,主要为碱性长石(正长石、微斜长石、钠长石)、似长石(霞石和白榴石为主)和碱性暗色矿物(霓石、霓辉石、钠质角闪石)。基质具微粒或细粒半自形粒状结构。根据所含似长石或碱性暗色矿物种类可进一步命名,其中常见的为白榴(石)正长斑岩(照片3-194,195,197)。当岩石中钠长石较多时,可称之为钠长霞石正长斑岩或钠长白榴正长斑岩(照片3-196)。
上述种属是霞石正长岩常见的类型,其他岩石见表3-3所示,这里不作详细描述。霞石正长岩的所有类型仍根据火成岩的命名原则进一步命名,但该类岩石主要是根据暗色矿物、副矿物(其含量较多时或具特殊意义时)种类,在主要岩石名称前按前少后多的原则加前缀,如黑榴异性霞石正长岩、霓辉方钠正长岩、方沸霞石正长岩(照片3-193)等。

一、实习目的要求

认识本类主要岩石,掌握它们的特征,并学会观察和描述的方法。

二、实习内容

观察下列岩石类型:

Ⅴ-10202 霞石正长岩

Ⅴ-30101 霞石响岩

Ⅴ-30203 假白榴石响岩

Ⅴ-20101 霞石正长斑岩

Ⅴ-30202 黝方石响岩

Ⅴ-10301 假白榴石正长岩

三、岩石鉴定举例

标本号:Ⅴ-10202 产地:安徽大别山

1.肉眼观察

浅灰色,半自形中粗粒结构,块状构造。主要矿物为碱性长石(60%~70%)和霞石(15%~20%);暗色矿物含量为10%~15%。碱性长石浅灰色,以半自形宽板状为主,晶面玻璃光泽,有时可见解理,霞石浅红色,不规则粒状,油脂光泽,d=2~3mm,暗色矿物长柱状及片状,为碱性暗色矿物。

2.显微镜下观察

主要矿物成分及含量:

岩石鉴定

碱性长石:主要为条纹长石、正长石、钠长石。条纹长石厚板状,具条纹结构,表面浑浊;正长石少量,宽板状,表面较干净,可见卡式双晶;钠长石板状,具聚片双晶,消光角N′g∧(010)<10°,An=27。属于钠-更长石。

霞石:不规则粒状,具不规则裂纹,沿裂纹或颗粒边缘被纤维状钠沸石交代(钠沸石主要特征是负突起,干涉色Ⅰ级黄,或被碳酸盐交代)。

角闪石:多色性显著,棕色-绿棕色,颜色分布不均匀,具角闪石式解理,半自形柱状,纵切面斜消光,消光角N′g∧c=15°~20°。

霓辉石:粒状,具多色性,浅绿-黄绿,颜色分布不均匀,具辉石式解理,纵切面斜消光,消光角N′g∧c=24°,最高干涉色Ⅱ级蓝绿。

方钠石:纤维状,片状集合体,交代霞石,是霞石次生产物。

显微镜下结构:半自形粒状结构。

详细命名:霞石正长岩。

四、作业

系统鉴定:Ⅴ-10201,产地:山西临县。

思考题与作业

1.写出本类岩石的主要矿物、次要矿物、次生矿物。

2.霞石正长岩与正长岩、响岩与粗面岩如何区分?

3.霞石正长岩类有哪些主要岩石类型?

4.本类岩石在产状分布上有何特点?

5.本类岩石主要与哪些矿产有关?




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