构造火成岩的结构 (texture)是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度以及它们之间的相互关系等;构造(structure)是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他组成部分之间的排列和充填方式等。结构、构造火成岩的结构(texture)是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度以及它们之间的相互关系等;火成岩的结构和构造反映岩石中的矿物或玻璃质组成岩石的方式,也说明火成岩的形成条件。例如,主要由钾长石、斜长石和石英组成的花岗岩是在地下深处由岩浆缓慢结晶形成的,颗粒比较粗大,其中的长石,特别是斜长石大多数是半自形的,而石英呈他形。当与花岗岩成分相同的岩浆喷出地表,冷凝后形成流纹岩时,组成岩石的矿物成分虽基本上与花岗岩相似,但矿物颗粒的特点(如晶体大小、形态等)并不相同,甚至常常含有未结晶的玻璃质,这些矿物或玻璃质组成岩石的方式也与花岗岩不一样。所以结构和构造,不仅可用来鉴定岩石,作为火成岩分类的标志,而且可藉以探讨岩石的形成条件。所以结构和构造,不仅可用来鉴定岩石,作为火成岩分类的标志,而且可借以探讨岩石的形成条件。
结构按矿物结晶度分为下列几种:结构按矿物结晶度分为下列几种:全晶质结构,全部由结晶的矿物组成,是岩浆在温度变化缓慢的条件下结晶而成,主要见于侵入岩,特别是深成岩中; 玻璃质结构,全部或几乎全部由天然玻璃质组成,玻璃质是由于岩浆温度快速下降,各种组分来不及结晶即行冷凝而形成,主要见于喷出岩或部分超浅成侵入岩中; 半晶质结构,岩石由结晶物质和少量玻璃质组成,多见于浅成岩或部分喷出岩中。
按结晶颗粒大小分为两类:按结晶颗粒大小分为两类:显晶质结构,全晶质火成岩中,矿物晶粒肉眼可以分辨的结构。显晶质结构,全晶质火成岩中,矿物晶粒肉眼可以分辨的结构。其中按颗粒大小又分为粗粒(颗粒直径大于 5毫米)、中粒(1~5毫米)、细粒(小于1毫米)和微粒(小于0.1毫米)等结构;其中按颗粒大小又分为粗粒(颗粒直径大于5毫米)、中粒(1~5毫米)、细粒(小于1毫米)和微粒(小于0.1毫米)等结构; 隐晶质结构,岩石外貌致密,肉眼无法辨出矿物颗粒的结构。隐晶质结构,岩石外貌致密,肉眼无法辨出矿物颗粒的结构。
按矿物相对大小,可分为:;等粒结构,各种造岩矿物颗粒大小大致相等;等粒结构,各种造岩矿物颗粒大小大致相等; 不等粒结构,岩石中主要造岩矿物颗粒大小不等;不等粒结构,岩石中主要造岩矿物颗粒大小不等; 斑状结构,岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群,大的称为斑晶,小的称为基质,如果基质为玻璃质,则称玻基结构。等粒结构常见于深成岩中,而不等粒和斑状结构,则多见于浅成岩及部分喷出岩中。
按自形程度即根据造岩矿物晶形发育的完善程度分为:自形粒状结构、半自形粒状结构和他形粒状结构。按自形程度即根据造岩矿物晶形发育的完善程度分为自形粒状结构、半自形粒状结构和他形粒状结构。花岗状结构是等粒状和半自形粒状结构的一种常见结构。花岗状结构是等粒状和半自形粒状结构的一种常见结构。
按矿物颗粒间的相互关系,根据其形态特点可以分为下列几种:按矿物颗粒间的相互关系,根据其形态特点可以分为下列几种:交生结构,即岩石中有些矿物呈有规律的结合生长,而且常沿一定结晶方位连生,如文象结构(石英有规律嵌在钾长石中),条纹结构(钾长石和钠长石或斜长石有规律的交生)和蠕虫结构(蠕虫状石英穿插生长在斜长石中)等。包含结构或嵌晶结构,泛指岩石中大晶体包含小晶体的一种结构。包含结构或嵌晶结构,泛指岩石中大晶体包含小晶体的一种结构。如辉绿结构(较大的辉石晶体包围若干板条状斜长石晶体)、含长结构(大小相近的辉石晶体与斜长石互相嵌生,又称次辉绿结构)、间粒结构(自形长条状斜长石微晶之间的空隙内,充填着细小的辉石、橄榄石和磁铁矿等矿物颗粒),如充填在斜长石微晶间的是玻璃质,则称为间隐结构。辉长结构,基性侵入岩中基性斜长石和辉石、橄榄石等深色矿物呈近似的等粒状,它们的自形程度大致相同(多为半自形),互成不规则排列。煌斑结构,斑状岩中斑晶和基质的深色矿物自形程度都比岩石中的浅色矿物高,它是煌斑岩的特有结构。二长结构,岩石中斜长石自形程度比钾长石好,钾长石形成较大的它形晶,包嵌着斜长石和一些深色矿物晶体,是二长岩的特有结构。反应边结构,早期析出的矿物与周围尚未冷凝的岩浆发生化学反应,而在矿物周边形成新的矿物,如橄榄石周边有辉石或角闪石的反应边,这种结构多见于深成基性岩中。粗面结构,火成岩(主要是喷出岩)的基质主要由钾长石微晶组成并有时呈平行排列。若是斜长石微晶,则称为交织结构;若含玻璃较多,斜长石微晶分散在玻璃质中,则称为安山结构(又称玻基交织结构)。
由于结晶期后发生的交代作用而形成的结构称交代结构,如交代条纹结构,交代蠕虫结构和变斑状结构等。
构造分侵入岩的构造和喷出岩的构造。构造分侵入岩的构造和喷出岩的构造。常见的侵入岩构造有下列几种:常见的侵入岩构造有下列几种:块状构造,是一种均匀构造。块状构造,是一种均匀构造。组成岩石的矿物或不同部分,在岩石中分布均匀,各部分的成分和结构相同。斑杂构造,是一种不均匀构造,岩石的不同组成部分在结构和成分上有显著差异,主要是由于岩浆与围岩之间不彻底同化混染作用或与另一种成分不同的岩浆发生岩浆混合作用以及各种成因岩石包体、残留体、残留晶的存在所造成的。晶洞构造,侵入岩中发育原生的近圆形的或不规则的孔洞,在晶洞壁上常生长着晶形良好的矿物。中国福建魁岐、山东崂山等地的花岗岩中由于有很多晶洞,故也称晶洞花岗石。流动构造,包括流线及流面构造,流线是岩石中的长柱状矿物,长形捕虏体、析离体呈定向排列。流面是岩石中的片状矿物、板状或扁平的捕虏体,析离体作平行排列。流面常与围岩接触面平行,而流线则与岩浆流动方向一致。流面常与围岩接触面平行,而流线则与岩浆流动方向一致。带状构造,一种不均匀的构造,表现为颜色或者粒度不同的矿物相间排列,成带出现,多见于基性岩中,是由于结晶条件周期性变化或由于同化混染而成。球状构造,侵入岩中分布有球状或椭球状体,是由不同成分矿物围绕某些中心呈韵律式同心层状分布而成。
常见的喷出岩的构造有下列几种:常见的喷出岩的构造有下列几种:气孔构造和杏仁构造,由于熔岩冷凝后,尚未逸出的气体留下的孔洞构造,多集中在岩流的上部,形状多为圆形或椭圆形和管状等不规则形状,如气孔被岩浆期后的一些次生矿物(如石英、方解石等)所充填,则形成杏仁构造。枕状构造,熔浆自海底溢出或流入海底,与海水作用常形成枕体。枕状构造,熔浆自海底溢出或流入海底,与海水作用常形成枕体。枕体与枕体之间常被海洋沉积物所充填。枕体与枕体之间常被海洋沉积物所充填。这种构造多见于拉斑玄武岩及细碧岩中。这种构造多见于拉斑玄武岩及细碧岩中。流纹及假流纹构造,表现为不同颜色和结构的条带以及浆屑和斑晶或拉长气孔等的定向排列。常见于流纹岩中,故名。常见于流纹岩中,故名。如在火山灰流中,塑性或半塑性状态的浆屑及玻屑在流动过程中或在上覆物质的重力作用下被压扁和变形,并绕过岩屑和晶屑呈定向排列,其特征似流纹构造,故称假流纹构造,为熔结凝灰岩所特有的典型构造。柱状节理构造,见于熔岩,特别是厚层基性熔岩中,常构成规则的多边形长柱体,柱体垂直熔岩层面(冷却面)。也见于熔结凝灰岩中。也见于熔结凝灰岩中。一般认为是在岩浆均匀冷却条件下收缩形成的。一般认为是在岩浆均匀冷却条件下收缩形成的。
分类火成岩的种类很多,不同学者从不同角度和标准提出许多分类方案,有的根据岩石的产状、结构和构造,有的根据矿物成分,有的根据化学成分。通行的分类有 3种:通行的分类有3种:按产出和形成的条件分为深成岩、浅成岩和喷出岩(后两者包括次火山岩)。喷出岩除由流出于地表的岩浆冷凝而成的各种熔岩外,还指火山爆发时大量喷出物形成的火成碎屑岩,如火山集块岩、火山角砾岩和凝灰岩,由于它们常与沉积岩互层,因此组成火山沉积岩系。深成岩常具全晶质结构;相反,喷出岩由于岩浆在快速冷凝条件下形成,因此常具有典型的无斑隐晶质、斑状等结构和多孔状、杏仁状和流动状等构造。有的产在围岩裂隙中的脉岩被当作为独立的岩石,如煌斑岩、细晶岩和伟晶岩等。按矿物成分及其含量分类。按矿物成分及其含量分类。由于火成岩的矿物与其化学成分密切有关,同时又易于鉴定,因此它们的种类、组合及其成分常作为火成岩命名和分类的标准。国际上通用的深成岩和火山岩矿物含量分类见图1根据实际矿物含量(体积%)深成岩的分类和命名国际上通用的深成岩和火山岩矿物含量分类见图1根据实际矿物含量(体积%)深成岩的分类和命名 和图2火山岩名称及它们在QAPF图解上的分区(与深成岩分类命名相对应)和图2火山岩名称及它们在QAPF图解上的分区(与深成岩分类命名相对应)。不同的火成岩中浅色矿物和暗色矿物的种类和含量的变化是有规律的,如从橄榄岩、辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩到花岗岩,不仅暗色矿物的含量逐步降低,而且矿物的种类由橄榄石、辉石、角闪石、黑云母依次发生有规律的变化。根据暗色矿物的含量(色率)把火成岩分为 4类:浅色岩(色率〈35)、中色岩(色率35~65)、深色岩(色率65~90)和暗深色岩(色率〉90)。根据暗色矿物的含量(色率)把火成岩分为4类:浅色岩(色率〈35)、中色岩(色率35~65)、深色岩(色率65~90)和暗深色岩(色率〉90)。由于长石类矿物常是火成岩中最普遍的矿物成分,所以长石的种类及其含量在分类中常起着主导作用。其次,一些特征性指示矿物对分类也起重要作用,如石英是酸性岩的特征性矿物,似长石类矿物是碱性岩的特征矿物等。按化学成分分类。按化学成分分类。化学成分是决定火成岩矿物组合、含量及其性质的最主要因素。化学成分是决定火成岩矿物组合、含量及其性质的最主要因素。化学成分对于鉴定非结晶质的火成岩尤为重要。化学成分对于鉴定非结晶质的火成岩尤为重要。由于火成岩中二氧化硅是最主要的组分,据其含量可将火成岩划分为:超基性岩,SiO2含量<45%(重量%);基性岩,SiO2含量为45~52%;中性岩,SiO2含量为52~65%;酸性岩,SiO2含量〉65%。由于火成岩中二氧化硅是最主要的组分,据其含量可将火成岩划分为:超基性岩,SiO2含量<45%(重量%);基性岩,SiO2含量为45~52%;中性岩,SiO2含量为52~65%;酸性岩,SiO2含量〉65%。如考虑火成岩中碱的含量(Na2O+K2O)及其他氧化物的分子数关系,可将火成岩分为3种类型:正常类型(钙碱性型),CaO+Na2O+K2O〉Al2O3〉Na2O+K2O;碱过饱和类型(碱性型),Na2O+K2O〉Al2O3;铝过饱和类型(铝性型),Al2O3>CaO+Na2O+K2O。如全面考虑上述三方面分类原则,可得出火成岩综合分类,如表火成岩分类如全面考虑上述三方面分类原则,可得出火成岩综合分类,如表火成岩分类。
产状和岩相火成岩产状和岩相与火成岩形成条件有关。
火成岩产状指火成岩岩体的形态、大小与围岩的关系以及形成时所处的深度和构造环境等的总称。认识产状可以了解火成岩岩体形成的地质条件,帮助人们判断火成岩的成因,还可以了解火成岩的成矿条件和成矿关系,指导找矿勘探工作。火成岩研究不能局限于一块岩石或一个露头,不能只注意它的矿物成分和结构、构造。
火成岩的产状多种多样。火成岩的产状多种多样。产状多样性的主要原因是岩浆的化学成分和温度、黏度等物理性质以及岩浆凝固深度等方面的差异。产状多样性的主要原因是岩浆的化学成分和温度、粘度等物理性质以及岩浆凝固深度等方面的差异。此外,地壳构造运动的性质、围岩的性质、地应力等对岩体的产状也有一定的影响。
火成岩岩相指反映火成岩生成条件的岩石特征。火成岩岩相指反映火成岩生成条件的岩石特征。岩浆在侵入地壳或喷溢出地表的过程中,在不同深度、岩浆的不同部位以及不同的环境(陆上和海底)里,所处的温度、压力和冷凝速度等物理化学条件不同,因此产生不同特征的岩石,主要表现为结构、构造差异,有时成分也不同。火成岩岩相这个概念包含岩石形成条件和岩石特征两方面。火成岩岩相这个概念包含岩石形成条件和岩石特征两方面。