火山岩岩石学特征
2020-01-15 · 技术研发知识服务融合发展。
(一)熔岩
1.牛山组
(1)中粒橄榄玄武岩
岩石呈灰黑色,全晶质斑状结构,基质为间粒结构,块状构造。矿物成分:贵橄榄石18%、辉石25%、斜长石51%、磁铁矿5%。次生矿物:绿泥石、伊丁石、方解石、绿鳞石。副矿物:锆石、磷灰石。
橄榄石呈自形晶粒状,多以斑晶出现,d=0.5~1.5mm,均匀分布,伊丁石和绿泥石沿边缘和裂隙交代橄榄石。
斜长石主要是拉长石,d=0.4mm,(用卡钠双晶消光角法测得为An62)晶体呈板条状大体平行排列,在其间隙有辉石和磁铁矿颗粒填间,构成间粒结构。
辉石主要是易变辉石,呈短柱状,d=0.1~0.2mm,与磁铁矿伴生,并有被绿泥石交代现象。在岩石的微小气孔内有岩浆期后热液充填的绿鳞石、铁叶绿泥石,呈球粒状,皮壳状集合体。
(2)细粒橄榄玄武岩
岩石呈灰黑色—黑色,全晶质斑状结构,基质为间粒结构,块状构造。矿物成分:橄榄石2%、辉石30%、斜长石45%、历亩磁铁矿5%。次生矿物:伊丁石、绿脱石、方解石、绿泥石。微量矿物为磷灰石。
橄榄石呈自形粒状,d=0.5~1.5mm,多被伊丁石、绿泥石交代,但仍有部分残晶存在,属贵橄榄石,在岩石中呈斑晶均匀分布。基质中的细晶状橄榄石几乎全被绿脱石交代呈假象。
辉石是易变辉石,呈柱状,d=0.1mm,与磁铁矿共存于斜长石的粒间,构成间粒结构。
斜长石主要是拉长石(An58),板条长0.1mm±,在岩石中大体平行分布,并围绕橄榄石斑晶排列。
岩石经后期蚀变,橄榄石部分转化为伊丁石、绿泥石和绿脱石。辉石-绿泥石、方解石沿微裂隙交代岩石中的各种矿物。
(3)橄榄粗玄岩
岩石呈黑色,粗玄结构(间粒结构肢枣森),d=0.6~1mm,块状构造。矿物成分:橄榄石20%、辉石25%、磁铁矿6%、斜长石49%。次生矿物:伊丁石、沸石、绿泥石、绿脱石。副矿物:磷灰石、钛铁矿。
橄榄石呈自形,有斑晶和石基两个世代,斑晶d=0.6~2mm±,有熔蚀现象。石基d=0.3mm±,和辉石伴生,产于斜长石粒间,橄榄石有伊丁石化、绿脱石化和绿泥石化现象。
辉石是低钙的易变辉石,主要产于石基内,d=0.5,个别呈聚斑状,d=0.8mm。
斜长石主要是拉长石(An68),呈长板条状d=0.4~1mm,杂乱无序排列,孔隙内有辉石和橄榄石晶体充填,气孔内有次生沸石充填。
磁铁矿呈粒状,d=0.2mm,产于石基中,有的橄榄石周围有磁铁矿颗粒。岩石的粒度较粗,属粗粒状,基质的颗粒众数值d=0.5mm。
(4)伊丁石化斑状橄榄玄武岩
岩石为灰黑色,粗玄结构,d=1~2mm,斑状结构,块状构造。矿物成分:橄榄石10%,辉石25%,斜长石60%,钛铁矿+磁铁矿石4%。次生矿物:伊丁石、沸石、绿泥石、绿脱石。副矿物:磷灰石、榍石、锆石。
橄榄石:呈自形晶,有斑晶和石基两个世代的结晶体,斑晶d=1mm,石基d=0.2mm,在橄榄石的边缘有辉石的反应边,普遍被伊丁石化,边部有绿脱石和绿泥石化现象,橄榄石保留不多。
辉石是低钙的易变辉石,也有斑晶和石基两个世代的结晶体,斑晶d=1.2mm,石基中的辉石呈短柱状d=0.3mm。
斜长石主要是拉长石(An56),呈板条状也有斑晶(d=2~3mm)和石基(d=0.5mm)两个粒级,呈杂乱无序的排列,间隙岩银内有辉石、橄榄石及钛铁矿、磁铁矿充填。
岩石的粒度粗大属粗粒结构,斜长石斑晶较多构成斑状结构。
(5)气孔状强泥化中粒伊丁玄武岩
岩石呈暗灰色,残余全晶质斑状结构,基质为间粒结构,气孔构造。矿物成分:泥化伊丁石化橄榄石20%,泥化斜长石55%,辉石20%,磁铁磁矿5%。次生矿物:伊丁石、埃洛石、氧化铁,副矿物:磷灰石。
岩石中的矿物除辉石和磁铁矿外,橄榄石、斜长石全都被泥化,只有残余的假象,保留着原岩的结构构造,是一种强烈的蚀变岩石。岩石的气孔占体积的30%±。
橄榄石全被伊丁石和黏土矿物交代,只保留橄榄石假象及残余斑晶形态,d=0.2~2mm。
斜长石全部被黏土矿物代替,呈隐晶泥状集合体,只保留斜长石的长板条状晶体形态,d=0.4mm。
辉石和磁铁矿伴生,前者呈柱状,后者为粒状,均匀分布在原生长石的粒间,两者未被蚀变,晶体较新鲜。
黏土矿物粒度微小,依折光率测定是埃洛石。
(6)含杏仁细粒橄榄拉斑玄武岩
岩石呈黑色,斑状结构,基质为间隐间粒结构(拉斑玄武结构),块状构造、杏仁构造。矿物成分:橄榄石24%、辉石20%、磁铁矿6%、斜长石40%,隐晶玻璃10%。次生矿物:蛇纹石、绿泥石、绿脱石、方解石。副矿物:磷灰石、钛铁矿。
橄榄石:自形晶,主要呈斑晶产出,少数呈石基和辉石伴生,斑晶d=0.3~2mm,有熔蚀现象,普遍被蚀变,主要是绿脱石化、绿泥石化,局部有方解石化和蛇纹石化。
辉石是低钙的易变辉石,产于石基内,呈短柱状集晶,填于斜长石间隙内d=0.02~0.1mm,与磁铁矿晶粒伴生。
斜长石主要是拉长石(An60),呈长板条状d=0.2mm±,杂乱排列,间隙内除辉石和橄榄石外还有玻璃质。
玻璃质内雏晶状钛铁矿和脱玻的隐晶状绿泥石。
杏仁体呈圆粒状,d=1~2mm,是由方解石和绿脱石等充填气孔形成,粒小、量少(占5%左右)肉眼易忽略,但仍是岩石的特征构造。
2.尧山组
(1)细粒橄榄玄武岩
岩石呈黑色,斑状结构,基质具间粒结构,d=0.2mm±,块状构造。矿物成分:橄榄石10%、辉石35%、斜长石50%、磁铁矿5%。次生矿物:伊丁石、黑云母、绿泥石、绿脱石。副矿物:磷灰石、钛铁矿。
橄榄石:呈自形,斑晶产出,d=1.5mm±,有熔蚀现象,伊丁石和绿泥石及黑云母沿边缘和裂隙交代蚀变。
辉石是易变辉石,呈斑晶和石基两个世代产出,斑晶d=1.5mm±,石基颗粒d=0.1mm±,呈粒状填于斜长石间隙内构成间粒结构。
斜长石主要是拉长石(An58),呈长板条状,d=0.2mm±,杂乱无序排列,间隙内除辉石外还有孔隙,被绿脱石和绿泥石充填。
磁铁矿呈粒状,d=0.2mm±,有的呈他形不规则状包嵌辉石和斜长石,均匀分布。
岩石的粒度以基质中的辉石和斜长石的众数值为准,接近0.2mm,为细粒。
(2)中粒橄榄玄武岩
岩石呈黑色,全晶质斑状结构,基质为间粒结构,块状构造。矿物成分:贵橄榄石25%、辉石25%、斜长石45%、钛铁矿5%。次生矿物:方解石、伊丁石、绿泥石、绿鳞石。副矿物:磷灰石、磁铁矿。
橄榄石呈自形晶,以斑晶出现,d=0.3~1.5mm,较大颗粒有溶蚀现象,伊丁石和绿泥石沿边缘和裂隙交代橄榄石。
辉石主要是易变辉石,呈短柱状,d=0.1~0.3mm,与钛铁矿伴生,分布于斜长石和橄榄石的间隙内构成间粒结构。
斜长石主要是拉长石(An65±),呈长板条状,d=0.3mm±,围绕斑晶排列大体具定向性(流动定向)。
岩石中的微小气孔(d=0.2mm±)内被方解石、绿泥石、绿鳞石充填,偶见圆粒状的微小杏仁,主要有方解石和铁叶绿泥石充填。
钛铁矿呈板状和菱形晶体,均匀分布于岩石中。
(3)含杏仁细粒伊丁石化橄榄玄武岩
岩石呈黑色,全晶质斑状结构,基质为间粒结构,含杏仁块状构造。矿物成分:伊丁石化橄榄石25%、辉石30%、斜长石41%、磁铁矿4%。次生矿物:伊丁石、绿脱石、绿泥石、蒙脱石。副矿物为磷灰石。
橄榄石几乎全被伊丁石交代,极少量颗粒可见残留的橄榄石晶体,属贵橄榄石,伊丁石呈橄榄石假象,d=0.2~1.5mm,呈斑晶均匀分布于岩石中。
辉石是易变辉石,呈柱状,d=0.1mm±,与磁铁矿共存于斜长石的晶粒间,构成间粒结构。
斜长石主要是拉长石(An58),呈长板条状,d=0.1mm±,板条无序杂乱分布。
岩石中的杏仁体由绿泥石+方解石+蒙脱石组成。
岩石后期蚀变主要是伊丁石化作用,伊丁石替代了橄榄石。
(4)伊丁石化玻基辉橄玄武岩
岩石呈灰黑—黑色,残余玻基斑状结构,块状构造。矿物成分:伊丁石化橄榄石40%、易变辉石33%、玻璃质22%。次生矿物:伊丁石、绿脱石、沸石。副矿物:锆石、钛铁矿、磷灰石。
橄榄石呈自形,有溶蚀现象,斑晶d=0.1~2mm±,基质中也有细粒者,即为两个世代的橄榄石。伊丁石化和绿脱石化普遍。
辉石为易变辉石,呈柱状,有斑晶也有石基,d=0.1~1mm,均匀分布,有的为橄榄石的反应边呈环带状。
磁铁矿呈微粒状,d=0.1mm±,分布于石基中。
玻璃质有的脱玻化,被斜长石(An48±)交代,斜长石呈较大的板状晶体,d=0.3~1.5mm,包嵌小粒的辉石和橄榄石,呈变晶似斑晶状,但它是最晚期固化后的重结晶产物。玻璃质很少存在,只在橄榄石和辉石的骸晶内残存。
岩石后期蚀变:橄榄石-伊丁石+绿脱石,玻璃已脱玻成斜长石,但辉石保留完好。
(5)橄榄拉斑玄武岩
岩石呈灰黑色,拉斑玄武结构(间粒间隐结构),块状构造。矿物成分:橄榄石15%、辉石28%、斜长石35%、隐晶质玻璃15%、磁铁矿+钛铁矿6%。次生矿物:绿泥石、蒙脱石、钛铁矿。副矿物:磷灰石。
橄榄石斑晶,自形粒状,d=0.3mm,大者可达0.8mm,有熔蚀交代现象,绿泥石和蒙脱石沿裂隙交代橄榄石。
辉石主要是易变辉石,呈短柱状,d=0.1~0.3mm,与钛铁矿、磁铁矿伴生充填于斜长石的间隙内,构成间粒结构。
斜长石主要是拉长石(An51),呈长板条状,d=0.2~0.5mm,杂乱无序排列,在其空隙内除有辉石、磁铁矿颗粒外还有隐晶质玻璃充填,形成间隐结构,玻璃发生重结晶并有次生的树枝状钛铁矿骸晶形成。重结晶的矿物是低牌号的斜长石或钾钠长石。
岩石有轻微的蚀变,主要是橄榄石的绿泥石化和蒙脱石化。
(6)斑状橄榄粗玄岩
岩石呈黑色—灰黑色,斑状结构,基质为粗玄结构(间粒结构),块状构造。矿物成分:斜长石40%、辉石45%、贵橄榄石10%、磁铁矿+钛铁矿5%。次生矿物:伊丁石、方解石、绿泥石、氧化铁。副矿物:磷灰石、锆石。
斜长石主要是拉长石(An50,用最大消光角实测的平均值),呈长板条状自形晶,d=0.6mm±,在斜长石的长条晶体中充填有辉石、橄榄石和磁铁矿小颗粒。
辉石是低钙的易变辉石,呈斑晶和石基两个世代晶出,斑晶内有橄榄石包裹体,石基的辉石粒度0.3mm左右,而大颗粒的辉石呈斑晶出现,d=3~5mm,斜长石在辉石边缘围绕辉石排列。
贵橄榄石被伊丁石交代但仍有残晶,d=0.2~1mm,自形晶,有的有辉石反应边。
磁铁矿呈粒状,钛铁矿呈板状,主要分布在石基内,与辉石共生。
岩石具有较大的辉石斑晶,橄榄石也有稍大一点的斑晶颗粒,但是不像辉石斑晶那么大而多,且均匀分布,是罕见的多斑状结构。
(二)火山碎屑岩
临朐群火山碎屑岩在区内出露较少,主要分布于牛山组中,多夹层产出,另在山旺组中也有少量火山碎屑岩出露。
1.牛山组
(1)玄武质砾岩
岩石呈深灰色,风化面为灰黄色,砾状结构,层状构造。砾石成分均为下伏玄武岩,含量约占岩石总量的75%~95%。大小不一,砾径为25~500mm。胶结物为亮晶方解石,充填砾石间隙。
(2)玄武质砂砾岩
岩石呈深灰色,风化面为灰黄色,砂砾状结构,层状构造。砾石成分均为下伏玄武岩,含量约占岩石总量的50%~70%,大小不一,砾径为5~45mm。粗砂含量约占岩石总量的35%~55%。胶结物为亮晶方解石,充填砾石间隙。
(3)钙质含砾岩屑砂岩
岩石呈灰黑色,砂砾状结构,层状构造。砂砾中的砾石含量为15%,主要成分为玄武岩、石英、长石及透辉石等,砾石大小一般为2~10mm不等。砂屑占60%,由玄武质岩屑(45%)、长石(10%)和石英(5%)组成。填隙物占25%,由方解石组成。
2.山旺组
含砾岩屑(玄武质)砂岩:岩石呈灰色,碎屑结构,层状构造。由碎屑(85%)和胶结物(15%)组成。碎屑成分为:岩屑(80%),以玄武质为主,长石碎屑(2%)、石英碎屑(3%)。碎屑粒度一般1~2mm,个别可达6mm,呈次棱角状,结构成熟度和成分成熟度都较低,为颗粒支撑型。胶结物为重结晶的方解石,有的围绕颗粒呈栉壳状生长,呈孔隙式胶结。
(三)幔源包体及捕虏晶
1.幔源包体
辖域新生代火山岩中较广泛分布着幔源包体,幔源包体主要有二辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、纯橄岩等。
包体一般大小为几厘米至数十厘米,多为椭圆状、角砾状等,棱和角呈圆滑状,脆而易碎,风化后易脱落成砂粒状。主要由橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、尖晶石和石榴子石等矿物组成。
石榴橄榄岩:
岩石呈包体状产于橄榄玄武岩内,多呈黄绿色,他形—自形粒状结构,d=1mm左右,块状构造。矿物成分:橄榄石78%、镁铝榴石15%、辉石4%、角闪石1%、磁铁矿2%。次生矿物:伊丁石、绿泥石、氧化铁。副矿物:磷灰石、锆石。
该岩石主要有橄榄石和镁铝榴石组成,辉石、角闪石和磁铁矿只出现在边部,可能与同化混染有关。
橄榄石主要是含镁高的贵橄榄石,在边缘与石榴子石接触处出现低钙的细贵橄榄石,自形晶,大粒者d=0.5~1mm,个别达2~3mm,小粒0.05mm。
镁铝榴石呈他形,d=0.2~0.5mm,填于橄榄石的粒间,石榴子石的出现说明该岩是高压高温的幔源产物,是玄武岩从深部带来的包体。
2.捕虏晶
尖晶石捕虏晶:主要见于昌乐县乔山、豹山、方山等地的尧山组橄榄玄武岩内,为黑色,薄片中为褐棕色,均质。他形,次圆—浑圆状,少数呈尖棱角状。颗粒边缘围绕一圈不透明的反应边,宽窄不一。
普通辉石大晶体:主要发育于昌乐县豹山、方山等地碱性橄榄玄武岩中。呈碎块状,棱和角略有浑圆,黑色,贝壳状断口,玻璃光泽,在显微镜下(110)解理发育。颗粒一般大小在2~15mm。
歪长石捕虏晶:主要见于昌乐县豹山、方山及北岩镇幅西南角临朐县纪山沟等地,无色透明—乳白色,长一般1~3cm,呈解理碎块状,少数为不规则的碎屑状,(001)和(010)解理发育,解理面略有弯曲,断口贝壳状及阶梯状,巨晶边缘常见0.01~1mm宽的白色“反应边”。
金云母大晶体:仅见于昌乐县豹山的碱性橄榄玄武岩中。片状,黄褐色,自形,个体大小为2mm,手标本貌似普通辉石大晶体。经X射线鉴定为金云母。