火成岩的化學特性@ 愛分享 - 隨意窩
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火成岩的化學組成涵蓋的範圍很大,變化最大的是二氧化矽,其分布範圍一般由40~75%不等(見表1和圖1與圖2)。
氧化鋁大約從10~20%(橄欖岩和純橄欖岩除外,見表1; ...
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201011111838火成岩的化學特性?地質相關火成岩的化學組成涵蓋的範圍很大,變化最大的是二氧化矽,其分布範圍一般由40~75%不等(見表1和圖1與圖2)。
氧化鋁大約從10~20%(橄欖岩和純橄欖岩除外,見表1;圖1與圖3)。
除了橄欖岩或純橄欖岩鎂含量較高外,其餘主要元素的含量都在10%以內(表1;圖1與圖3)。
當岩漿所含二氧化矽較低時,生成的岩類將包括一些矽含量較低的礦物如橄欖石、輝石、角閃石、黑雲母,含很少或不含二氧化矽礦物(如石英、方石英、鱗石英,圖1)。
由此所形成的岩類含有較高百分比的鎂鐵礦物,因此岩石外觀之色調較深,稱之為鎂鐵質岩類。
當岩漿少含二氧化矽(次矽酸質或氧化矽未飽和)和高的鹼金屬及三氧化二鋁(如表1霞石正長岩之組成),其結晶的產物將是低二氧化矽之似長石類,缺乏如石英類的二氧化矽礦物。
由含高二氧化矽過飽和的岩漿將產生富含石英和鹼性長石、含或不含白雲母,和僅含少量鎂鐵礦物的岩類,此等岩類稱為長英質或矽鋁質岩類,其顏色較淡,主要的構成礦物是石英、長石和似長石類。
火成岩中的重要氧化物之變化情形,簡述如下: 1.二氧化矽(SiO2):二氧化矽為火成岩化學分類上重要之依據。
火成岩的化學成分,以二氧化矽含量的多寡,可以分為下列各類:
SiO2
岩 類
>66
52~66
45~52
<45
酸性火成岩
中性火成岩
基性火成岩
超基性火成岩
2.三氧化二鋁(Al2O3):火成岩中除了二氧化矽外,最重要的組成成分就是三氧化二鋁。
由Al2O3和Na2O,K2O及CaO含量的比值也可做為另一項分類的依據。
在長石、霞石和白榴石中Al2O3與Na2O+K2O+CaO之分子數比大致為1,依此我們可以畫分: (1)過鋁質岩石Al2O3>Na2O+K2O+CaO。
過多的Al2O3將進入白雲母、黑雲母、剛玉、黃玉、電氣石或鐵錳榴石中。
這些高鋁質的礦物,其實也是高矽質深成岩或低溫生成之偉晶岩中所常見。
(2)中鋁質岩石Na2O+K2O<Al2O3<Na2O+K2O+CaO。
有一些Al2O3將形成角閃石、綠簾石或黃長石;或者是由含鋁與不含鋁之礦物共生(如黑雲母與橄欖石)。
中鋁質常包含了一些較低溫含水之礦物。
(3)副鋁質礦物Al2O3=Na2O+K2O。
很少或沒有剩餘的Al2O3,足以去形成長石或副長石類礦物;鎂鐵礦物中的橄欖石、直輝石和透輝石屬之。
這些礦物大都在高溫無水狀況下形成。
(4)過鹼性岩石Al2O3<Na2O+K2O。
主要為富含鈉質之礦物如鈉閃石和鈉輝石(如鈉閃石、霓石、霓輝石、鈉鐵閃石、棕閃石等)。
或者是有些礦物其Al2O3為Fe2O3,ZrO2或TiO2所取代。
此類岩石主要是由富鈉質岩漿末期之產物。
一般火成岩中Al2O3含量多在12~18%;即使是鹼性熔岩中,也很少超過20%。
所謂高鋁玄武岩即指玄武岩內Al2O3>17%。
含鋁最低之岩類為超基性岩,Al2O3含量僅占5%而已。
3.氧化鐵、氧化鎂及氧化鈣(ΣFeO+MgO+CaO):一般基性玄武岩約含20~30%,其含量常隨SiO2含量之增加而減少。
在酸性岩(如流紋岩)中,其含量小於5%。
4.氧化鈉(Na2O):基性岩中含量為2.5~4%,在一些含有鉀長石或霞石之響岩可高達9%。
5.氧化鉀(K2O):基性岩中含量為0.5~1%。
而在酸性(流紋岩)內側可達4%。
火成岩之化學組成與其礦物組成有著密切關係,一般而言酸性火成岩較基性火成岩含有較高的SiO2,K2O和Na2O,而ΣFeO,MgO和CaO之含量則較少。
*圖說:表1.一些火成岩大致之化學組成
*圖說:圖1.根據岩石顏色深淺、礦物與化學組成和顆粒粗細所示火成岩的分類。
*圖說:圖2.火成岩二氧化矽含量之分布狀態(原圖取自MasonandMoore,1982)。
*圖說:圖3.火成岩主要元素之出現頻率分布圖(原圖取自MasonandMoore,1982;乃依RichardsonandSneesby,MineralogyMag.19,309,1922)。
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