火成岩

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第615页（4812字）

同义词为岩浆岩，是指地表以下或在地表由熔融状态的岩浆固结生成的岩石。

19世纪后半期偏光显微镜用于岩石薄片研究，这是岩石学发展中的一大变革事件，从此出现了岩石描述的热潮，鉴定出一大批岩石类型，第1批岩石分类表也应运而生(Zirkel，1866；Rosenbusoh，1877；Michel－Levy，1889)。这些分类中突出了矿物成分的作用，都是些定性的分类，此外也重视了岩石结构。19世纪末对火成岩的化学成分做了广泛的研究，从而出现了岩石的化学分类(Пeвинcoнлeccинг，1890、1896、1898)，也正由于这一研究的进展，促进岩石定量矿物分类的发展(Cross等，1900、1902、1903)，此后出现的Johannsen的定量矿物分类(1931)是这一时期的代表。

自1760年至今共提出大成岩的名称(和相关的术语)1584个，由于全球岩石对比、综合研究以及建立地学信息系统的需要，统一岩石分类命名的需求日益迫切。

1970年国际地质科学联合会火成岩分类分委会建立，经过了以Streckeisen为首的一批岩石学家20年的努力工作，由Le Maitre主编推出了《火成岩分类及术语辞典》－国际地科联(IUGS)火成岩分类学分委会推荐(1989)，这是岩石学发展史上第1个统一完整的岩石分类，从已有的术语中选择推荐了297个火成岩的岩石名称和相关术语。火成岩的这一分类是以实际矿物及其含量为分类依据。

通常的深成岩和火山岩，若可测定实际矿物，M(镁铁矿物及有关矿物)＜90%的岩石以QAPF双三角形一图解分类(Q石英，A碱性长石，P斜长石和方柱石，F副长石类)，M＞90%的超镁铁质岩按镁铁质矿物分类。对于含玻璃质及粒度细无法测定实际矿物含量的火山岩，采用全碱－一氧化硅图解分类。

一些特殊类型的岩石如火山碎屑岩类碳碱岩类、煌班岩类、黄长岩类、紫苏花岗岩类专有各自的分类框架。

这一岩石分类方案的发表已经和必将有助于火成岩石学的新发展。当前正对常见类型岩石按新的分类方案做出新的归纳，动用新的测试技术采集新数据，也还有新的岩石类型不断的被发现，对以往研究不足的岩石如高钾质岩石特别是钾镁煌斑岩及与之有关的煌岩、金伯利岩、洋底分布玄武质岩石等正在作进一步的研究。

近代火成岩研究已不再停留在对单独类型岩石的描述，正在从岩石共生的角度与板块构造格架相联系研究各种共生体的成因。

Harker(1909)按地理环境分出了太平洋岩套和大西洋岩套，随后一些学者又分出了地中海岩套(Niggli，1923)、北极岩套(Wolff，1914)等。后来的研究证实岩石共生并无地理限制(Tyrrell，1926)。

至今已提出了多种岩石共生体，而且已经确认各种岩石共生体都有其特有的构造环境。

洋脊拉斑玄武岩的母岩浆生成于地幔、溢流于洋底(Engel等，1965)，这类岩浆具有原生性质(Carmichael等，1974)，洋脊拉班玄武岩的成分有一定变化范围，因而又有进一步分类的意见，例如分为高铝亚类和低铝亚类(Miyashiro，1969)，或N型、E型(Wood，1979)及T型(LeRoex等，1983)。

稳定陆区广泛分布着拉斑玄武岩组合，这种玄武浆曾遭受过陆壳的混染(Champbell，1985)。碱性橄榄玄武岩分布于陆区及大洋岛，大洋脊也可出现少量碱性玄武岩，常含地幔来源的尖晶石石榴石二辉橄榄岩包体，说明岩浆来源深达60～100km(Jackson等，1970)，岩浆的产生与热柱的活动有关，母岩浆在不同压力下发生分异出现不同的演化趋势(Miyashiro，1978)。

辉绿岩床及岩墙、层状镁铁质侵入体是玄武质岩浆侵入于陆壳中、在低压下发生分异作用生成的，对层状侵入体的韵律性层状构造的成因曾提出过多种解释(Wage等，1968；Irvine，1979)，但都不令人满意。太古代斜长岩是地幔成因的，元古代斜长岩巨大岩基产于裂谷环境，富铝下地壳残余的熔融产生斜长岩浆(Taylor等，1984)。

月球高地也分布了斜长岩，说明月球演化早期与地球早期演化有相似性(Windley，1970)。

阿尔卑斯型超镁铁岩是蛇绿岩套的一个组成部分，分布于造山带环境，是地幔岩发生部分熔融熔出的玄武质岩浆分凝的残余，以构造侵位的方式进入大陆边缘(Coleman，1977)。具有高温热变质晕的高温橄榄岩体产生造山带，是未遭亏损的低程度熔融的地幔岩侵位生成的，可以做为地幔成分的代表(Green，1964；Snoki等，1981)。科马提岩发现于太古宙绿岩带剖面的下部，是火山活动产物，是原始上地幔物质高程度部分熔融生成的(Viljoen等，1969；Arndt等，1982；Beswick，1983)，

安山岩组合主要分布于活动陆缘带和造山带。

环太平洋有一个中生代至新生代的安山质岩石分布带。它的生成与板块消减有关。随地壳增厚以及随着逐渐远离海沟进入陆区，这一组合岩石的碱度增高，富硅碱岩石所占比例增大(Gill，1981；Thorpe等，1982)。安山岩浆不是从地幔产生的原始岩浆(tless，1989)。

火山灰流的生成与环状构造或破火山口的活动有关，是近地表岩浆房活动的产物(Smity，1979)。岩浆房的不均一性及其形成演化机理正成为当前的一个研究热点。

玻镁安山岩最早发现于日本的无人岛(Kikuchi，1890)，其生成与岛弧环境有关(Cameron等，1983)，是亏损地幔橄榄岩又发生富集作用，在含水条件下部分熔融生成的，它具有原始岩浆的特点(Tatsumi等，1982)。Crawford等(1989)以岩石成因为基础将玻镁安山岩分为四类，不同类型的成分差别是源区亏损程度、水含量、部分熔融程度的函数。

它产于大洋岛弧的前缘，与活动的扩张中心向大洋岛弧之下消减有关(Crawford等，1989)。

钾玄岩是岛弧或活动陆缘转至稳定阶段，在陆壳增厚条件下生成的(Norrison，1980)。细碧岩、角斑岩组合主要发现于造山带，是海底火山喷发产物，大洋脊的洋壳剖面中也发现了类似岩石。在这一类岩石的成因中，有无原生细碧质岩浆及这一类岩冰岛的生成条件、岩石中钠的来源、钠交代作用的机理是争论的焦点(Lehmann，1974)。

花岗质岩石分布于造山带中，有同造山花岗岩、晚造山花岗岩、造山后花岗岩之分(Eskola，1932；Marmo，1969)。Buddington(1959)研究北美西部花岗岩时按形成深度分出了浅带、中带及深带的花岗岩。70年代以来按产生岩浆的源岩的不同区分出了I型及S型花岗岩(Chappell等，1974)。后来又从I型中分出A型(Loiselle等，1979)和M型花岗岩(Pitcher，1983)。

英云闪长岩－奥长花岗岩－花岗闪长岩(TTG)岩套产于太古宙地体中，广泛而多期的变形变质产生了片麻理。花岗岩的成因类型与地质环境有关(Pitcher，1979、1983)，将花岗岩的研究推进到一个新阶段。与此同时Ishihara(1977)将花岗岩分为磁铁矿型和钛铁矿型，二者之差异在于岩浆的氧逸度的不同。当前花岗岩研究除了与地壳的活动性及其演化相联系之外，正通过花岗岩的研究探讨早期地壳的生成及地壳生成之后产生岩浆时的地球动力学过程。

碱性火成岩分布于大陆裂谷区、大洋板内的大洋岛以及大陆边缘和岛弧转为稳定的阶段。

70年代以后将地幔交代作用作为碱性岩浆作用的先导，80年代后期也出现了另一种倾向，认为地幔交代作用是碱性岩浆作用的结果(Fitton等，1987)。在大陆稳定区有霓霞岩－碳酸岩杂岩体。1960年及1962年先后在坦桑尼亚和乌干达发现的碳酸岩熔岩证明了它的岩浆成因。

目前正致力于岩浆产生机理的研究。地壳稳定区也出现了富钾的岩石组合，含白榴石镁铁质超镁铁质岩石呈火山相或次火山相产于稳定陆块。

煌斑岩是成分差别很大的一组岩石，是一些富含碱、富含挥发分的脉状岩石。金伯利岩是地幔深部来源的，有地壳物质的参与，有的岩体中含金刚石，现已归属于煌斑岩类(Le Meitre等，1989)。

国际岩石学界对各种岩石组合做了广泛的研究。70～80年代以来，尤其深入研究了地幔岩及与其有成因联系的玄武岩、蛇绿岩，对安山岩、花岗岩也有广泛研究。

今后将探讨火成岩形成演化的整个历史过程，并以火成岩共生体做为岩石圈的构成、热状态、岩浆产生的地球动力学过程的探测器，探讨岩石圈的现在、过去和未来。

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【参考文献】：

1 Coleman R G. Ophiolites,Springer - Verlag, 1977

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10 Le Meitre R W．火成岩分类及术语辞典．国际地科联(IUGS)火成岩分类学分委会推荐，1989，北京：地质出版社，1991

(长春地质学院林景仟研究员撰)