3.3 岩浆岩
▶ 3.3.1 岩浆岩概念
岩浆岩亦称火成岩，它是由炽热的岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石。岩浆起源于地壳深部或地幔上部，处于高温高压条件下，以液体为主，溶解有挥发成分并可含有部分固体，以是硅酸盐为主的成分复杂的熔融体。地下深处的炽热岩浆处于高温高压的环境，一旦地壳运动引起岩石圈出现裂隙时，岩浆就沿着裂隙运移上升，当达到一定位置时，即发生冷凝结晶而成为岩石。这种包括岩浆活动和冷凝结晶成岩的全过程，就称为岩浆作用。
岩浆岩按照成因可分为以下3类：
深成岩：地下深处岩浆沿裂隙上升，但未达到地表，只在地面以下的较深部位冷凝结晶生成的岩石。
浅成岩：岩浆上升到地壳较浅的部位或接近地表时冷凝结晶而成的岩石。
喷出岩：从岩浆喷溢出地表，冷凝形成的岩石。
岩浆主要含氧、硅、铝、镁、铁、钙、钠、钾、锰、钛、磷、氢等元素，称为主要造岩元素。其中以氧最多，占总质量的58%～65%，其次是硅。这些元素在岩浆中主要呈离子和络离子形式存在。岩浆岩的主要化学成分有SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O和H2O等氧化物。其中SiO2含量最多，它的含量大小直接影响岩浆岩矿物成分的变化，并直接影响岩浆岩的性质。按ω（SiO2）∗可将岩浆岩划分为以下四类：
①酸性岩＝ω（SiO2）＞65%；
②中性岩＝ω（SiO2）＝52%～65%；
③基性岩＝ω（SiO2）＝45%～52%；
④超基性岩＝ω（SiO2）＜45%。
从超基性岩至酸性岩，随着SiO2增加，FeO, MgO逐渐减少，Na2O, K2O 逐渐增加，Al2O3和CaO由超基性的纯橄榄岩至基性的辉长岩增加较大，随后向酸性的花岗岩则减少。岩浆的主要物理性质之一是其黏性。在同样条件下，富含SiO2的酸性岩浆温度低（700～900℃），黏性比贫SiO2的基性岩浆大，而流动性小。所以酸性熔岩流往往形成面积小而厚度大的穹状岩体，而基性熔岩流由于温度高（1 000～1 300 ℃）流动性大常常流动展开，形成面积大而厚度较小的层状岩体。岩浆的黏性还与挥发成分的含量及岩浆的温度有关。挥发成分多而温度高者黏性小。
组成岩浆岩的矿物有30多种，按其颜色及化学成分的特点可分为浅色矿物和深色矿物两类。浅色矿物富含硅、铝成分，如正长石、斜长石、石英、白云母等；深色矿物富含铁、镁物质，如黑云母、辉石、角闪石、橄榄石等。但对于某一具体岩石来讲，并不是这些矿物都同时存在的，而通常仅是由两三种主要矿物组成。例如辉长岩，就是由斜长石和辉石组成的，花岗岩则是由石英、正长石和黑云母组成的。
▶ 3.3.2 岩浆岩的产状
岩浆岩的产状，即指岩浆岩体在地壳中产出的状况，表现为岩体的形态、规模、同围岩的接触关系及其产出的地质构造环境等。岩体产状反映岩浆性质，岩浆活动情况及其与有关的地质构造运动的相互关系。岩浆岩的产状可分为侵入岩岩体产状和喷出岩岩体产状两大类（见图3.9）。
图3.9 岩浆岩产状
1）浅成侵入岩的产状
浅成岩（形成深度＜3 km）的岩体规模不大，出露面积几十平方米至几千平方米。常见产状有岩床、岩盆、岩盘、岩墙。
①岩床：指岩浆顺岩层面侵入形成的板状岩体。与岩层呈平行接触关系。
②岩盆：岩浆侵入到岩层之间，由于底板岩层下沉断裂，冷凝后形成中央向下凹的盆状侵入体。
③岩盘：产于岩层间的底部平坦，顶部拱起，中央厚而边缘薄，在平面上呈圆形的侵入体。
④岩墙：又称岩脉，为充填在岩石裂隙中的板状岩体，横切岩层，与层理斜交。
2）深成侵入岩的产状
深成岩（形成深度＞3 km）的岩体一般较大，分布面积在几平方千米至几千平方千米变化。常见产状有岩株和岩基。
（1）岩株
近于呈树干状向下延伸的岩体，规模较大，但较岩基为小，出露面积小于100 km2。
（2）岩基
一种大规模的深成岩体，出露面积超过100 km2。常产于褶皱带的隆起部分，延伸与褶皱轴向一致。
3）喷出岩的产状
喷出岩的产状决定于岩浆的成分和地形等方面特征，主要有以下几种：
（1）熔岩流
由岩浆喷出地表后沿山坡或河谷向低处流动，然后冷却凝固形成。其形状呈狭长的带状或宽阔而平缓的舌状。
（2）熔岩被
由黏性小、流动性强的基性岩浆喷至地表后四处流动形成的厚度不大，覆盖大片面积的岩体。
（3）火山锥
由火山喷发物质围绕火山口堆积形成的圆锥形火山体。
▶ 3.3.3 岩浆岩的结构和构造
1）岩浆岩的结构
岩浆岩的结构是指岩石中（单体）矿物的结晶程度、颗粒大小、形状以及它们的相互组合关系。岩浆岩的结构特征，是岩浆成分和岩浆冷凝时的物理环境的综合反映。它是区分和鉴定岩浆岩的重要标志之一，同时也直接影响岩石的强度。岩浆岩的结构分类见表3.4。
表3.4 岩浆岩的结构分类
续表
2）岩浆岩的构造
岩浆岩的构造是指（集合体）矿物在岩石中排列的顺序和填充的方式所反映出来岩石的外貌特征。岩浆岩的构造特征，主要决定于岩浆冷凝时的环境。常见的岩浆岩构造有块状构造、流纹构造、气孔构造和杏仁状构造四种，其特征见表3.5所示。
表3.5 岩浆岩的构造分类
▶ 3.3.4 岩浆岩的分类
岩浆岩的种类繁多。据统计，现有的岩浆岩名称已达1 100多种。为了反映它们之间的变化规律，必须对岩浆岩进行分类。分类的依据是岩石的化学成分、矿物成分、结构、构造和产状等（见表3.6）。
表3.6 岩浆岩的分类
▶ 3.3.5 常见岩浆岩的特征（见表3.7）
表3.7 常见岩浆岩的特征
续表
∗ ω（SiO2）——SiO2的质量分数，即岩浆中SiO2的质量占岩浆总质量的百分数。