1.玄武岩
玄武岩(basalt)是基性喷出岩的代表岩石,在地壳中的分布极广。一般为黑色、绿-灰绿以及暗紫等色。气孔构造及杏仁构造普遍发育。在海底喷发的玄武岩则常具有特殊的枕状构造。有的厚层玄武岩还十分发育柱状节理,形成规则的六边形柱体,柱体垂直于熔岩层的延伸方向(参见图1-14)。
(1)玄武岩的常见结构
玄武岩多具斑状结构、无斑隐晶质结构、玻璃质和半晶质结构。常见的斑晶矿物为斜长石、橄榄石和辉石,其中的橄榄石常变为褐红色的伊丁石。大多数玄武岩的基质都是隐晶质的,故一般在肉眼下分辨不出其矿物成分,只有个别种属(粗玄岩)中,可看到基质中的斜长石微晶和辉石晶粒。针对玄武岩基质的结构特征,进一步划分为如下类型。
◎间隐结构(intersertal texture):在小板条状微晶斜长石组成的不规则空隙中充填隐晶质和玻璃质,其中玻璃质有的已脱玻化。这种结构反映了岩石形成于快速冷却环境中(图2-13a)。
◎间粒结构(intergranular texture):又称为粒玄结构或粗玄结构,较自形的条状斜长石微晶构成的不规则空间内充填了细小的辉石、橄榄石和磁铁矿等。这种结构反映了岩浆冷却速度较缓慢的环境。在较厚岩流的中下部位也可能出现局部的辉绿结构(图2-13b,图2-14)。
图2-13 玄武岩基质的主要结构类型
(据路凤香和桑隆康,2002)
◎间粒-间隐结构(拉斑玄武结构,tholeiitic texture):属于过渡类型,其中由斜长石构成的三角形孔隙中充填了辉石、磁铁矿和玻璃(图2-15)
◎玻基斑状结构(vitrophyric texture):由于更快的冷却,斜长石微晶来不及结晶,基质完全由火山玻璃组成,如果岩石中无斑晶或斑晶的体积分数小于5%,则为玻璃质结构(图2-13c,图2-16)。
图2-14 橄榄玄武岩(正交偏光)
(据莫少龙等,2000)
岩石为斑状结构,粒度较大的矿物是橄榄石斑晶;基质为间粒结构,在板条状的斜长石微晶间,充填有细粒的辉石和磁铁矿
图2-15 橄榄玄武岩(正交偏光)
(据莫少龙等,2000)
岩石为斑状结构,斑晶由橄榄石和辉石组成;基质具间粒-间隐结构,在板条状的斜长石微晶间,充填有细粒的辉石和玻璃
图2-16 玻基橄榄玄武岩(俄罗斯,正交偏光)
(据常丽华等,2009)
(2)玄武岩的种属划分
1)按斑晶矿物成分,玄武岩可划分为:
◎橄榄玄武岩:斑晶成分主要为橄榄石。若橄榄石已变为伊丁石者,则称为伊丁玄武岩。
◎辉石玄武岩:斑晶主要为辉石。
◎斜长玄武岩:斑晶主要为斜长石。
玄武岩也可根据结构构造不同命名,如玻基斑状玄武岩、玻璃质玄武岩、气孔玄武岩、杏仁状玄武岩等。
2)按化学成分特征,玄武岩可划分为:
◎拉斑玄武岩:化学成分上,含SiO2较多(平均49%~51%),碱质较少(K20+Na2O多数为2%~4%)。矿物成分主要为基性斜长石和辉石,其次可有橄榄石,多呈斑晶。拉斑玄武岩在地壳中分布广泛,在大洋岛屿、洋中脊、深海盆地和大陆内部都有出露,可与安山岩、英安岩、流纹岩共生。我国二叠纪峨眉山玄武岩中就含有拉斑玄武岩。
◎高铝玄武岩:Al2O3含量高(>16%),SiO:含量略低于拉斑玄武岩;矿物成分与拉斑玄武岩的相似,但斑晶中有时可出现碱性长石。高铝玄武岩主要分布于岛弧、活动大陆边缘,可与安山岩、英安岩、流纹岩共生。
◎碱性玄武岩:SiO2(45%~48%)不饱和,碱高(其中K2O更高)。在矿物成分上与上述两类相似,但常含大量的橄榄石,有时含碱性长石甚至似长石。碱性玄武岩主要分布于大陆以及大洋岛屿环境中。碱性玄武岩在我国分布广泛,在东部新生代的玄武岩较发育,自东北黑龙江,辽宁双辽,丹东,河北张家口,山东北岛,江苏和安徽一带,直至福建、海南岛,均有出露。
2.细碧岩
细碧岩(spilite)是基性喷出岩的重要类型之一,由基性熔浆在海底喷发形成。岩石为浅绿色,具隐晶质结构或斑状结构。杏仁状构造发育,并常具特殊的枕状构造。其化学成分的主要特征是含钠高(一般Na2O>4%)。矿物成分为钠长石、绿泥石、绿帘石、方解石等。斑晶为富钠的斜长石(钠长石及钠更长石)和辉石。辉石一般都被阳起石、绿泥石、绿帘石等代替。细碧岩常与角斑岩及石英角斑岩共生,组成海底喷出的火山岩系,称为细碧-石英角斑岩系。常有黄铁矿、黄铜矿富集成大的工业矿床。关于细碧岩的成因,多数人认为是海底喷出的基性岩在低级埋藏变质作用期间经钠质的交代作用形成的,也有人认为是由原生岩浆直接结晶形成的。
3.月球上的岩石
组成月球的岩石主要有四类:
◎斜长岩(斜长石+少量辉石)与苏长岩(斜长石+辉石):是构成月陆的岩石。
◎月海玄武岩:分布在月海中,与地球上的玄武岩比较,富Fe,贫Na和K。月海玄武岩年龄多数为39亿~31亿年,没有更年轻的,这表明月球的岩浆活动大约已停止30亿年了。玄武岩是构成月壳的主要岩石之一,月球玄武岩细粒、多孔,矿物为辉石+富MgO的橄榄石+富CaO的斜长石+钛铁矿。因为月球没有大气圈和水圈,月海玄武岩具强还原性,其中所含的元素多为低价态离子,如90%的镉为正二价,70%的铀为正二价,仅4%的钛为正四价和1%的铁为正三价。
◎月球角砾岩:分布在月陆高地上的角砾状岩石,由岩石碎屑和玻璃质碎屑组成。由于陨石撞击产生的热和压力的作用,已被熔解或压实变硬。
◎玻璃质岩石:月岩受陨石冲击熔化后迅速冷却而形成的非晶质物质。