Question

玄武岩的主要岩石类型有哪些？

Answer 1

玄武岩类的岩石类型较多，但自然界中常见的类型主要为玄武岩、拉斑玄武岩、碱性玄武岩、粗玄岩、玻基玄武岩和细碧岩。其中玄武岩可以认为是这一类火山熔岩的代表，特别是在没有化学分析资料、又不具备碱性玄武岩、拉斑玄武岩等的显著特征时，均可统称为玄武岩。
（一）玄武岩玄武岩（basalt）的颜色深，黑色或暗黑绿色、暗黑褐色。主要矿物为拉长石和辉石，常见有橄榄石。其中辉石以单斜辉石为主，斜方辉石少见，基质中可见光轴角较小的易变辉石。次要矿物为褐色角闪石，黑云母少见。副矿物为磁铁矿、磷灰石。常见斑状结构、玻基斑状结构，基质多为间粒结构（照片4-44，51）、间隐结构（照片4-43）、填间结构（照片4-26，45）以及球颗结构（照片4-31～33）等，有时为无斑结构。常见气孔、杏仁构造。玄武岩的进一步命名如前所述，常见的有伊丁石化橄榄玄武岩（照片4-15，27）、橄榄玄武岩（照片4-13，14，19，20，24，25，35，46）、球颗玄武岩（照片4-31～33）、气孔状玄武岩（照片4-21，36，37）、杏仁玄武岩（照片4-38，40，50）、枕状玄武岩（照片1-15）。照片4-49是在我国福建采集的气孔玄武岩，其气孔有的长达10～20 cm，呈不规则状。岩石遭受蚀变时，可命名为蚀变玄武岩，也可直接以蚀变矿物为前缀，如碳酸盐化玄武岩等。自然界中也常见玄武岩向安山岩过渡的类型，可称之为安山玄武岩（照片4-18，22，28，39，52，53），其镜下的特征一般是斑晶中橄榄石较少，斑晶除辉石外，常见较多的斜长石、角闪石等。其同TAS图解中的玄武安山岩的含义是不同的。
（二）拉斑玄武岩
拉斑玄武岩（ic basalt）并非具有拉玄结构，其主要特点是化学成分中w（SiO2）相对较高，而碱含量较低，w（Na2O+K2O）多为2%～4%，为亚碱性玄武岩的典型代表。主要矿物成分为斜长石（斑晶多为拉-倍长石，基质为拉-中长石）、普通辉石和贫钙辉石（紫苏辉石和易变辉石），并出现Hy标准矿物（这是拉斑玄武岩的鉴定标志）。橄榄石一般不见，有时作为斑晶产出（为一种不平衡矿物）并常见熔蚀呈港湾状，其周围有贫钙辉石环绕，构成易变辉石或紫苏辉石反应边，以此可区别于碱性橄榄玄武岩。此外，拉斑玄武岩中可出现石英填隙物（照片4-17）（常同碱性长石一起构成文象状交生体），或虽不含石英但经CIPW计算出现Q标准矿物，以此可与多数玄武岩相区别。岩石具斑状结构，基质为间粒结构、填间结构（照片4-16，17，23）或间隐结构，有时为无斑或少斑结构。常见气孔构造（照片4-54）和杏仁构造（照片4-41）。根据前述火成岩命名原则，拉斑玄武岩可进一步命名，如气孔（或杏仁）拉斑玄武岩（照片4-41，54）等。
当拉斑玄武岩中出现石英或Q标准矿物时，可称为石英拉斑玄武岩（quartz tholeiite basalt）。拉斑玄武岩中含有＞5%的橄榄石（多呈斑晶）时，可称为橄榄拉斑玄武岩（olivne tholeiite basalt），其化学成分上SiO2不饱和，既不含Q标准矿物，也不含Ne标准矿物。
拉斑玄武岩分布广，在大洋岛屿、深海盆地、大陆内部均有出露。
（三）粗玄岩
孙鼐、周新民等建议用“粒玄岩”（dolerite）而不用粗玄岩，以区别于粗面玄武岩（trachybasalt）的简称。其特点在于结晶程度高，矿物粒径一般＞0.5 mm，为全晶质结构，肉眼可鉴别矿物成分。多具特征的间粒结构（粗玄结构）或辉绿结构、次辉绿结构（即辉石平均粒度小于或近于斜长石平均长度，局部见斜长石被辉石包裹或二者相间分布）。粗玄岩为辉长岩（或辉绿岩）与玄武岩之间的过渡类型（照片4-11，12）。
（四）碱性橄榄玄武岩
碱性橄榄玄武岩（alkali olivine basalt）为碱性玄武岩的典型代表，分布较广。主要矿物为中基性斜长石、含钛普通辉石和较多的橄榄石，其次为碱性长石。不含或几乎不含紫苏辉石。斑状结构，斑晶为橄榄石、钛普通辉石和中-拉长石。基质由橄榄石、富钙和钛的辉石、中-更长石及填隙物组成间粒结构、交织结构或间隐结构、玻基辉绿结构（照片4-56）等。填隙物成分以富钠长石、沸石类和钾质中-更长石为主，有时出现少量（＜5%）霞石等似长石以及富碱的褐色玄武玻璃。没有石英及其与碱性长石的文象交生体。辉石斑晶以富钛为特征，常见环带和砂钟结构（照片4-6，56）。斑晶橄榄石无辉石反应边，且两者为共结关系。斜长石斑晶常具碱性长石环边。不含贫钙辉石和斜方辉石。以上特点都是同拉斑玄武岩区别的鉴定标志。此外，碱性玄武岩中常见捕虏晶（xenocryst）和深源包体（typhonic enclave，照片1-10）也是区别拉斑玄武岩的重要标志。其中捕虏晶有三种来源：①同源岩石破碎而成的单矿物捕虏晶，如橄榄石（照片4-57）、顽火辉石（照片4-55，58）、透辉石（照片4-59）、含铬尖晶石（照片4-55，61）；②硅铝层中由粗粒长英质岩石破碎后的单矿物捕虏晶，如石英（照片4-62）、长石（照片4-63）、碳酸盐矿物（照片4-64）等；③由深源最早晶出的巨晶，如普通辉石、镁铝榴石、角闪石、歪长石和钛铁矿等。捕虏晶多数非自形而呈碎屑状，除橄榄石外均见各种反应边结构甚至捕虏晶全部被反应，形成细小矿物集合体（照片4-60）。以这种特征的反应边可以很容易与同在一个薄片中，同成分的斑晶（如同是辉石）区别开。对不具反应边的橄榄石捕虏晶与在同一薄片中的橄榄石斑晶区别是根据橄榄石捕虏晶具特征的肯克带（状似双晶，是幔源橄榄石受内动力作用形成，相当于石英的变形带，照片4-57）。深源包体主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩、二辉橄榄岩（照片4-66）、方辉橄榄岩（照片4-65），其次为石榴子石二辉橄榄岩，有时见纯橄榄岩、辉石岩及榴辉岩等。它们在与碱性玄武岩接触部位可见辉石、尖晶石等具反应边结构，橄榄石无反应边而常见肯克带。有时在玄武岩中还见被崩碎的橄榄岩碎块（照片4-67）。当岩石斑晶主要为钛辉石时，可称钛辉石碱性玄武岩，在西太平洋深海海底曾采捞到该类岩石（照片4-56）。
（五）高铝玄武岩
高铝玄武岩（high alumina basalt）为w（Al2O3）＞16%～17%的一种玄武岩，其产状、矿物成分和化学成分上都是介于拉斑玄武岩与碱性玄武岩之间的过渡类岩石，斑晶成分为拉长石-倍长石、紫苏辉石、橄榄石，常见反应边结构。多分布于岛弧和活动大陆边缘带，尤其在环太平洋安山岩带上大量出露。与安山岩、高钙英安岩、流纹岩共生。
（六）玻基玄武岩
玻基玄武岩（hyalobasalt）具特征的玻基斑状结构，基质主要由大量深褐色火山玻璃组成，其中常均匀分布一些不同方向的斜长石、橄榄石微晶。斑晶为橄榄石、斜长石和辉石（照片4-30，42，47）。吉林伊通玄武岩（很好的铸石材料）具由斜长石和褐色火山玻璃而构成的玻基斑状结构（照片4-29）。
除上述常见主要类型外，文献中常提到的还有：向苦橄岩过渡的大洋岩（oceanite），该岩石曾用名较多如富橄暗玄岩，也将它同苦橄玄武岩同义（实际后者并非基性熔岩）。IUGS认为，oceanite实为苦橄质玄武岩，且其不仅限于大洋，故建议该术语要慎用。其次有钠质粗面玄武岩和钾质粗面玄武岩之分，其中钠质粗面玄武岩包括橄榄中长玄武岩（hawaiite）又称夏威夷岩和以歪长石斑晶为其鉴定标志的歪长玄武岩（anorthoclase basalt）。钾质粗面玄武岩为橄榄粗面玄武岩（absarokite）。此外还有高原玄武岩（plateau basalt）又名溢流玄武岩（flood basalt），原指产于大陆地壳的沿裂隙喷出的近于水平岩流的大规模玄武岩的巨厚堆积。其岩性多以拉斑玄武岩为主，且同高铝玄武岩和碱性玄武岩共生，有的则以碱性橄榄玄武岩为主。显然，它已被演化成岩石组合的术语。
（七）细碧岩
细碧岩（spilite）是一种富钠的特殊类型的基性熔岩，化学成分中w（Na2O）一般＞4%。矿物成分为钠-更长石或钠长石、普通辉石或透辉石及其蚀变矿物（绿泥石、阳起石、绿帘石和赤铁矿等）。钠-更长石晶体常具中空骸晶结构（长条状骸晶边部呈锯齿状，内部中空被玻璃质等充填，照片4-34，68，69）。一般不含橄榄石或含少量已蛇纹石化的橄榄石。常具枕状构造和气孔、杏仁构造；多具特征的细碧结构（spilitic texture，照片4-34，68），它与填间结构、间粒结构和间隐结构的区别是细碧结构中的斜长石含钠高，自形程度较差，边缘往往不整齐呈锯齿状，且斜长石格架中充填的矿物多为团块状、棉絮状细小辉石及其蚀变矿物（绿泥石、绿帘石、方解石、白钛石等）。有时也见球颗结构（照片4-69）或辉绿结构等。细碧岩岩流的顶部和边部常发育有枕状体，其枕核多为较粗粒的钠长辉绿岩，向边部变细至玻璃质，或成球颗状边缘，其球粒直径约1 mm，由放射状钠长石所组成。也有的枕核是细碧岩质的，而边部为拉斑玄武岩质的。说明细碧岩并非正常玄武岩的蚀变产物。除枕状构造外，也可见气孔、杏仁构造。细碧岩经常与角斑岩和石英角斑岩共生。多数学者认为细碧岩是海相（水下）火山喷发的产物，并经蚀变或轻微变质作用形成。