超基性岩

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  超基性岩汉语拼音:Chaojixing Yan;英语:ultrabasic rock),火成岩的一类。二氧化硅含量低(小于45%),铁、镁质含量高,以不含石英为特征。含SiO2小于45%,而MgO、FeO的含量很高的火成岩。岩石的颜色一般较深,密度较大。有些超基性岩含铁镁矿物很多,可达90%以上,这种岩石又称为超镁铁岩,如大多数辉石岩属于超镁铁岩。主要造岩矿物有橄榄石辉石角闪石黑云母。也可有少量的基性斜长石。副矿物有尖晶石铬铁矿钛铁矿磁铁矿磷灰石

  化学成分 除辉石岩外,SiO2含量均小于45%,属硅酸不饱和岩石。Al2O3、Na2O、K2O含量较低,但碱性超基性岩的Na2O、K2O含量相对较高。MgO、FeO含量很高,FeO+Fe2O3一般大于8%,MgO大于40%。铁镁比值具有重要意义,不同的铁镁比值含矿性不同。

  岩石结构 常见侵入岩的结构有粒状镶嵌结构、包含结构、海绵陨铁结构、网状结构。喷出岩主要有斑状结构、玻基斑状结构,科马提岩有特殊的鬣刺结构,金伯利岩还有环边假象结构。

  岩石构造 常见为块状构造,少数有流动构造、条带状构造、层状构造。金伯利岩有角砾状构造、岩球构造。

  岩石类型 深成岩主要有纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩,较少见的有角闪石岩,更少见的有黑云母岩。如果暗色矿物主要为碱性辉石和角闪石,则为碱性超基性岩类。浅成–超浅成岩有金伯利岩,喷出岩有苦橄岩玻基纯橄岩(麦美奇岩)、玻基辉橄岩科马提岩等。其中橄榄岩、辉石岩是最常见的超基性岩石。超基性岩类种属详细划分,多采用1972年国际地质科学联合会地质年会推荐的侵入岩分类命名方案。

  超基性岩类在自然界中很少有新鲜的,大多已受到次生变化,常见的次生变化有蛇纹石化,其次是绿泥石化、滑石化、透闪石化、碳酸盐化等。

  • 纯橄岩 橄榄绿色,橄榄石含量占90%以上。副矿物为铬尖晶石等,其量不超过10%。橄榄石为镁橄榄石和贵橄榄石,粒度由数毫米至数厘米,晶粒粗大的可形成巨晶纯橄岩。纯橄岩在超基性岩中以独立岩相、透镜体、脉体、铬铁矿体的岩石外壳等形式产出。当岩石中出现大量斜长石时,过渡为橄长岩,一般被划为基性岩类。
  • 橄榄岩 主要由橄榄石和辉石组成,是超基性岩中最常见的岩石类型。
  • 辉石岩 主要由辉石和橄榄石组成。根据辉石的种类、含量又可分为不同的岩石类型。具镶嵌结构、粒状结构、包含(橄)结构等。辉石岩在超基性岩和基性-超基性杂岩中呈单独岩相和岩脉产出。
  • 角闪石岩 主要由角闪石组成,可含少量橄榄石、辉石、斜长石和金属矿物。角闪石一般为褐色普通角闪石。在大颗粒角闪石中常包含橄榄石,从而形成包含(橄)结构。
  • 玻基橄榄岩 是一种超基性暗色熔岩,常与碱性玄武岩伴生。岩石具斑状和似斑状结构,斑晶为橄榄石和含钛普通辉石,基质为黄褐色玻璃或由含钛辉石、金属矿物和少量斜长石组成的微晶集合体。当岩石中辉石含量超过橄榄石时可过渡为玻基辉石岩。苦橄岩是橄榄岩的浅成-喷出相。主要产状是岩床、岩墙等小侵入体,其次是玄武质熔岩下部堆晶相。主要由橄榄石(含量为50~70%)和辉石组成。辉石多为普通辉石、含钛普通辉石,有时也出现铬透辉石、斜方辉石、基性斜长石、棕色角闪石、云母和金属矿物,偶尔见磷灰石。岩石为暗绿色,具微晶结构、粒状结构、嵌晶结构、填间结构等,常与玄武岩和辉绿岩伴生。当苦橄岩具斑状结构时则过渡为苦橄玢岩。
  • 金伯利岩 一般被认为是一种碱性或偏碱性的超基性岩。是具斑状结构和(或)角砾状构造的云母橄榄岩。1887年发现于南非的金伯利(Kimberley),故名,旧称角砾云母橄榄岩。是产金刚石的最主要火成岩之一。金伯利岩常呈岩筒、岩墙产出。有经济价值的原生金刚石矿床产于岩筒中。岩筒的面积一般不足1万平方米,常成群出现,着名的南非金伯利岩就是由十多个着名的岩筒组成的岩筒群。其中以具斑状结构且富含颗粒粗大橄榄石的金伯利岩含金刚石较富,而呈显微斑状结构,富含金云母的金伯利岩,含金刚石贫。颜色多呈黑、暗绿、绿、灰等,而以绿色常见。常见斑状结构和角砾状构造。在斑状结构中斑晶成分主要是橄榄石、金云母。在角砾状构造中,角砾成分十分复杂,有早期形成的金件利岩、橄榄岩、辉岩破碎而成的岩块,也有来自围岩的岩块,角砾之间的胶结物为金伯利岩浆物质。

  分布和产状 中国的超基性侵入岩分布较广,如秦岭祁连山褶皱带天山褶皱带喜马拉雅褶皱带燕辽褶皱带横断山脉褶皱带康滇台背斜等地均有发育。时代自前寒武纪第三纪。岩体产状多为岩盆岩床岩脉、小的岩株。岩体一般都不大,常成群产出,且常常与基性岩体共生,并按一定构造方向延伸分布。如内蒙古北部超基性岩带由东向西延伸约1,400千米,祁连山超基岩带延续约400~500千米。中国较大的超基性岩体在西藏南部的雅鲁藏布江地区,岩体长达145千米,最宽处达6千米。超基性岩体在地球上分布有一定规律,产在不同的地质构造环境中,常见的有以下4种类型:

  1.阿尔卑斯型侵入体。主要出现在岛弧和大陆壳造山带中,以纯橄榄岩和方辉橄榄岩为主。通常产于与构造走向平行的深大断裂中,多成长条状、透镜状,倾角较陡,断断续续可延伸数百千米至上千千米。常常有强烈的蛇纹石化。此类型超基性岩体在中国西藏、内蒙古、陕西、甘肃、宁夏、青海等地有广泛分布。

  2.层状侵入体。主要产于较稳定的地质构造环境中,多呈岩盆、岩床状,规模大小不等,出露面积由几平方千米至数万平方千米。岩体常与基性岩及少数中酸性岩共生,岩体成层性明显,具有类似沉积的层理是此类超基性岩体的特征构造。层理是由不同的矿物种类、含量、矿物结晶大小显示出来。岩体有清晰的垂直分带,一般底部为超镁铁质岩(橄榄岩纯橄榄岩辉石岩等),中部为基性岩类(辉长岩苏长岩),上部为浅色辉长岩斜长岩闪长岩花岗岩等。中国西南康滇地轴一带广泛分布着这类超基性岩体。

  3.阿拉斯加型侵入体(环带状超镁铁质杂岩体)。以阿拉斯加东南部布拉什克岛的超镁铁质杂岩体为代表,世界许多地方也有发现,产于造山带,沿构造方向成群分布。岩体多呈环带近圆柱状侵入。中心为超基性岩(纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩),外围被辉长岩包围,最外围又为变质的辉石岩。

  4.包体型超基性岩。主要成包裹体产在碱性玄武岩金伯利岩中,岩石主要是二辉橄榄岩。包体可成棱角状或浑圆状,大小不等,以数厘米至几十厘米常见。中国新生代的碱性玄武岩中广泛分布这种超基性岩包体,如河北张家口、山东、南京和海南岛等地均有。

  除了上述四种地质构造环境外,在大洋中脊、洋壳俯冲带蛇绿岩套中也有超基性岩分布。

  矿产 超基性岩类中主要有铬、铂、镍、钛等金属矿产。非金属矿产有金刚石磷灰石石棉滑石蛇纹石菱镁矿等。有些质地良好的蛇纹岩可成为较好的玉石,如中国甘肃酒泉的祁连玉

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