1.化学成分和岩石的色率
化学成分特征是w(SiO2360问答)不饱和—饱和(45%~52%),贫碱(w(K2O+Na2O)<5%),富钙、铝和铁镁[w(CaO)6%~10%,w(Al2O3)13%~18%,w(∑加医然临图船创呢FeO)8%~14%,w(MgO)4%~11%]。色率为70~90纸难谓名权且花帝扩,颜色深,多为黑色、暗紫、暗绿我裂围张其色。
2.矿物成分
玄武岩的典型矿物组合为基性斜长石和辉石以及橄榄石;次要矿物有角闪石或黑云母、碱性氢情印长石、石英;副矿物有磁铁矿、磷灰石和钛铁矿等。
斜长石以拉长石为代表,斑晶中可见倍长石甚至是钙长石;基质中以中-拉长石为主,有时也有中-更长石。基质与斑晶中的号码(即An分子数值)相差10~20号。斜长石常具高温的特点,并普遍发育有钠长石律、肖钠长石律和卡钠复合律双晶。斑晶斜长石有时相互拼合构成聚合斑晶,偶见环带;有的斑晶中的斜长石见熔蚀麻点结构(矿物受到不均匀熔蚀,在急速冷却条件下,形成较多玻璃质和磁铁矿麻点。除斜长年认程降盟写看短除练究石外,辉石也常见此结构)。
辉石多为富钙的普通辉石及透辉石和贫钙的易变辉石及紫苏辉石。碱性玄武岩中氧肥简国出现富钠的霓辉石和霓石及富钛的普通辉石答认尼爱振地钱既司。其中普通辉石为最常见,它既可呈斑晶,也可呈基质;斑晶中有时含有黑云母、磁铁矿和磷永还岁体针调末足志植灰石微晶及玻璃质包体。易变辉石只呈基质而不呈斑晶,多具高温特点,以小的2V角(<30°)区别于其他辉石。紫苏辉石却只呈斑晶不呈受仍度基质,有时在其周围形成由细小的橄榄石或普通辉石和磁铁矿组成的暗色反应边。碱性玄武岩中尚未发现斜方辉石。
橄榄石在斑晶和基质中均可出现,斑晶以富镁的贵橄榄石为主,基质为2V角较小的相对富铁的橄榄石。斑晶有时具环带,其外环比内环略富铁质。拉斑玄武岩中的橄榄石斑晶多具贫钙辉石(紫苏辉石或易变辉石)的反应边。
角闪石、黑云母一般只见于斑晶中,常被暗化和熔蚀。角闪石多为红褐色或黄褐色的镁铁闪石、玄武闪石,碱性玄武岩中偶见钠闪石等碱性茶般角闪石。黑云母少见。
碱性长石和石英作为填隙矿物出现。在拉斑玄武岩中石英(照片4-17)或石英和碱性长石(透长石、歪长石等)组成文象交生体呈充填状,也可以是SiO2质洲白兵手都格首告量分数为70%的玻璃充填。在碱性玄武岩中,既无石英也没有酸性玻璃,其填隙物成分为各种沸石类、钠长石等碱性长石和钾质中-更长石等矿物。偶尔可见歪长石巨晶。碱性长石在玄武岩中的含量小于长石总量的35%;若>35%,则应归属于粗安岩类。
玄武玻璃和橙玄玻璃为基质中的主要填隙物,玄武玻璃在标本上呈黑色或层弦伟场宁否病优深褐色,薄片中无色或浅褐色,呈圆滑的不规则状,硬度为5.5,其成分除SiO2外,阻唱技收轴以FeO为主(>11.0%),Fe2O3很少(<1.0%),常含不同形鲁花决依战胞滑孙如溶文态的雏晶或斜长石、辉石和橄榄石的微晶,折射率N为1.58~1.61。玄武玻璃常水化成橙玄玻璃(p职威牛年群屋呼欢alagonite),具浅轮褐—黄—灰色,镜下呈无色或黄、红、橙等色调,含水量可达32%,随含水量的增加,折射率N降低(1.54~1.47),但仍可保留有辉石、斜长石等微晶。水化同时发生脱玻化形成沸石(菱沸啊其石、钙交沸石)类、蒙脱石、蛋白石、镁方解石和石膏等自生矿物。
3.结构构造
玄武岩类在总体上比中酸性喷出岩的结晶程度要高,结构类型较多,常见斑状结构、显微斑状结构和聚斑结构、玻基斑状结构(照片4-29,30,47),基质为微晶结构和细粒—隐晶质—玻璃质等。基质的一些结构特点具有鉴定意义,其典型结构有间粒结构、间隐结构和填间结构等。此外,还有球颗结构(照片4-31~33)、向安山岩过渡的交织结构(照片4-28)和玻晶交织结构(照片4-22,27,46,48,54)(后两种结构特点见第四节安山岩的有关描述)以及水下喷发的熔岩常见放射状、分裂状球雏晶(见第一章的结构部分)和中空骸晶结构等。玄武岩的斑晶有时可见熔蚀结构、熔蚀麻点结构、反应边结构和反应生长晶体结构等。
间粒结构(intergranulartexture)又称粒玄结构(doleritetexture)、粗玄结构,其特点是较自形的条状斜长石微晶所构成的不规则格架中充填有细小的辉石、橄榄石和磁铁矿等(照片4-11~15,44,51,53)。这种结构反映其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。
间隐结构(intersertaltexture)在小板条状微晶斜长石组成的不规则空隙(格架)中充填有隐晶质—玻璃质(有的已脱玻化)(照片4-18,19,39,43)。当玻璃质增多而使辉石、斜长石和橄榄石等微晶散布于其中的,可称为玻基辉绿结构(照片4-20,21)。反映其快速冷却的形成环境。
填间结构(intersertaltexture)又称拉玄结构或间粒—间隐结构,其特点是在斜长石微晶所组成的间隙(格架)内既有玻璃质又有辉石和橄榄石及金属矿物;也可以是微晶斜长石粒间充填有沸石、绿泥石、蒙脱石和方解石等矿物。它是玄武岩中常见的结构类型之一,并非拉斑玄武岩所特有(照片4-16,17,23,24,26,38,40,41,45)。
中空骸晶结构(centralabsentskeletoncrystaltexture)在海相(或湖相)的中-基性熔岩中,镜下常见一些细长条状斜长石骸晶(横断面一般为近方形)的中间为空心(多已被绿泥石或玻璃质充填),其边部往往为锯齿状,从而构成中空骸晶结构(照片4-25,30,33,34)。这是水下熔岩急剧淬火的特征结构之一,在陆相熔岩中极少见。
反应生长晶体(reactiongrowthcrystal)该结构主要见于超基性和基性熔岩中。特点是早期晶体(一般为辉石)结晶一段时间后,由于温度略有改变,使其边部被熔浆熔蚀,二者同时发生反应,生成一个反应边,其后温度等物化条件又趋于稳定,晶体继续在稳定条件下结晶,最后形成了具有完整晶形的斑晶(照片4-35)。
常见构造有气孔构造(照片1-9,4-36,37,49,54)、杏仁构造(照片4-38~42)、熔渣状构造,其次为柱状节理构造以及水下火山岩常见的枕状构造。此外,由于玄武岩熔浆黏度小还常见绳状构造(pahoehoestructure)这是熔浆在地表流动过程中,边冷凝边扭成绳索状的现象,熔岩表面比较光滑。黑龙江省五大连池石龙岩中发育(照片1-18~20)。在基性熔岩中气孔、杏仁构造十分发育,气孔数量有时很多,彼此间常见相连现象,甚至呈熔渣状,被称之为玄武质浮岩。杏仁体以圆形、不规则状为主,除充填石英、玉髓、沸石、碳酸盐矿物外,还常见绿色绿鳞石、绿脱石(它们与绿泥石区别是其干涉色较高)、蒙脱石(多为褐色、黄褐色)、红色铁质(赤铁矿等)。枕状构造主要见于细碧岩(详见下面“细碧岩”的描述),但玄武岩有时也可见,如西藏羌塘枕状玄武岩呈面包状(照片1-15),又如福建的枕状玄武岩其内部结晶程度较高,而边部由于冷却速度快,其斑晶和基质的粒径均较细,斑晶约为0.2mm,基质为间隐结构(照片4-43)。
4.蚀变特征
玄武岩的蚀变和次生变化较复杂,橄榄石在氧化条件下发生伊丁石化,中温热液作用下可发生绿泥石化和蒙脱石化、蛇纹石化、方解石化等,并分解形成磁铁矿和褐铁矿等氧化物,特别是斑晶橄榄石的蚀变更发育,常变成橄榄石的假晶。辉石的蚀变产物有绿泥石、蒙脱石和绿脱石、绿鳞石、阳起石、绿帘石、皂石、方解石、磁铁矿和褐铁矿等。斜长石蚀变形成绢云母、高岭石、方解石、蒙脱石、绿泥石—黝帘石、石英、各种沸石类矿物和磁铁矿及褐铁矿等。在地表风化条件下,玄武岩可变为粘土矿物、各种氧化铁矿物、绿泥石及碳酸盐类的混合体,或变成黄褐色玄武土。当SiO2被淋失时,就可能形成铝土矿。