1、超基性岩百科名片超基性岩(ultrabasicrock)是火成岩的一个大类。二氧化硫(SiO2)含量小于45。常与超基性岩并用的术语是超镁铁岩,指镁铁矿物含量超过 75的暗色岩石。大多数超基性岩都是超镁铁岩。超基性岩在地球上的分布有限,出露面积不超过火成岩总面积的 0.5,而且主要是深成岩。 超基性岩常沿深大断裂带分布,受其控制,形成岩带。岩体的规模大小不一,常呈透镜状、脉状或不规则状。与超基性岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属、金刚石、石棉等。定 义超 基 性 岩 1 ultrabasic rock 火 成 岩 的 一 类 。 二 氧 化 硅 含 量 低 ( 小 于 45 ) , 铁 、 镁
2、 质 含 量 高 , 以 不含 石 英 为 特 征 。 深 灰 黑 色 , 比 重 超 基 性 岩较 大 。 主 要 由 橄 榄 石 、 辉 石 , 以 及 它 们 的 蚀 变 产 物 , 如 蛇 纹 石 、 滑 石 、 绿泥 石 等 组 成 。 代 表 性 岩 石 有 纯 橄 榄 岩 、 橄 榄 岩 、 辉 石 岩 和 金 伯 利 岩 、 苦 橄 岩等 。 自 然 界 以 镁 质 超 基 性 岩 居 多 。 它 们 常 与 碱 性 岩 、 基 性 岩 共 生 , 形 成 杂 岩体 。 超 基 性 岩 常 沿 深 大 断 裂 带 分 布 , 受 其 控 制 , 形 成 岩 带 。 岩 体 的
3、规 模 大 小不 一 , 常 呈 透 镜 状 、 脉 状 或 不 规 则 状 。 与 超 基 性 岩 有 关 的 矿 产 有 铬 、 镍 、 钴 、铂 族 金 属 、 金 刚 石 、 石 棉 等 。 超 基 性 岩 常 见 的 、 较 典 型 的 结 构 有 粒 状 结 构 、镶 嵌 结 构 、 包 含 ( 橄 ) 结 构 、 网 格 结 构 、 海 绵 陨 铁 结 构 , 有 时 可 出 现 变 形 、出 溶 和 扭 折 结 构 等 。 组 成 结 构超 基 性 岩主 要 造 岩 矿 物 是 橄 榄 石 、 斜 方 辉 石 、 单 斜 辉 石 和 角 闪 石 。 次 要 矿 物 为 石 榴
4、子石 、 云 母 和 斜 长 石 等 。 副 矿 物 有 铬 铁 矿 、 尖 晶 石 、 钛 铁 矿 、 金 属 硫 化 物 、铂 族 矿 物 和 磷 灰 石 等 。 蚀 变 矿 物 为 各 种 蛇 纹 石 、 绿 泥 石 、 次 生 角 闪 石 、 滑 石 、水 镁 石 、 伊 丁 石 、 皂 石 、 碳 酸 盐 矿 物 、 玉 髓 和 次 生 石 英 等 。 超 基 性 岩 常 见 的 、 较 典 型 的 结 构 有 粒 状 结 构 、 镶 嵌 结 构 、 包 含 ( 橄 ) 结构 、 网 格 结 构 、 海 绵 陨 铁 结 构 , 有 时 可 出 现 变 形 、 出 溶 和 扭 折 结
5、构 等 。 代 表 性 岩 类侵 入 岩 : 深 成 相 橄 榄 岩 、 浅 成 相 金 伯 利 岩 ; 喷 出 岩 : 麦 美 奇 岩 、 科 马 提岩 、 蛇 绿 岩 套 。 类 型超 基 性 岩可 分 为 深 成 岩 和 喷 出 岩 , 通 常 包 括 橄 榄 岩 、 苦 橄 岩 、 科 马 提 岩 、 麦 美 奇 岩 、金 伯 利 岩 、 玻 基 橄 榄 岩 、 玻 基 辉 石 岩 等 。 其 中 橄 榄 岩 是 超 基 性 岩 中 最 常 见 的岩 石 。 含 有 一 定 数 量 碱 性 镁 铁 矿 物 的 超 基 性 岩 为 碱 性 超 基 性 岩 , 此 类 岩 石 一般 与 碱
6、 性 岩 共 生 , 故 划 入 碱 性 岩 系 列 。 根 据 橄 榄 石 、 辉 石 和 角 闪 石 的 相 对 含量 以 及 国 际 通 用 分 类 方 案 , 将 超 基 性 深 成 岩 划 分 为 若 干 岩 石 类 型 : 纯 橄 岩橄 榄 绿 色 , 橄 榄 石 含 量 占 90 以 上 。 副 矿 物 为 铬 尖 晶 石 等 , 其 量 不 超 过10 。 橄 榄 石 为 镁 橄 榄 石 和 贵 橄 榄 石 , 粒 度 由 数 毫 米 至 数 厘 米 , 晶 粒 粗 大 的可 形 成 巨 晶 纯 橄 岩 。 纯 橄 岩 在 超 基 性 岩 中 以 独 立 岩 相 、 透 镜 体
7、 、 脉 体 、 铬 铁矿 体 的 岩 石 外 壳 等 形 式 产 出 。 当 岩 石 中 出 现 大 量 斜 长 石 时 , 过 渡 为 橄 长 岩 ,一 般 被 划 为 基 性 岩 类 。 橄 榄 岩主 要 由 橄 榄 石 和 辉 石 组 成 , 是 超 基 性 岩 中 最 常 见 的 岩 石 类 型 。 辉 石 岩主 要 由 辉 石 和 橄 榄 石 组 成 。 根 据 辉 石 的 种 类 、 含 量 又 可 分 为 不 同 的 岩 石类 型 。 具 镶 嵌 结 构 、 粒 状 结 构 、 包 含 (橄 )结 构 等 。 辉 石 岩 在 超 基 性 岩 和 基 性 超 基 性 杂 岩 中
8、呈 单 独 岩 相 和 岩 脉 产 出 。 角 闪 石 岩主 要 由 角 闪 石 组 成 , 可 含 少 量 橄 榄 石 、 辉 石 、 斜 长 石 和 金 属 矿 物 。 角 闪石 一 般 为 褐 色 普 通 角 闪 石 。 在 大 颗 粒 角 闪 石 中 常 包 含 橄 榄 石 , 从 而 形 成 包 含( 橄 ) 结 构 。 玻 基 橄 榄 岩是 玻 基 橄 榄 岩一 种 超 基 性 暗 色 熔 岩 , 常 与 碱 性 玄 武 岩 伴 生 。 岩 石 具 斑 状 和 似 斑 状 结 构 , 斑晶 为 橄 榄 石 和 含 钛 普 通 辉 石 , 基 质 为 黄 褐 色 玻 璃 或 由 含
9、钛 辉 石 、 金 属 矿 物 和少 量 斜 长 石 组 成 的 微 晶 集 合 体 。 当 岩 石 中 辉 石 含 量 超 过 橄 榄 石 时 可 过 渡 为 玻基 辉 石 岩 。 苦 橄 岩 是 橄 榄 岩 的 浅 成 喷 出 相 。 主 要 产 状 是 岩 床 、 岩 墙 等 小 侵入 体 , 其 次 是 玄 武 质 熔 岩 下 部 堆 晶 相 。 主 要 由 橄 榄 石 ( 含 量 为 50 70 )和 辉 石 组 成 。 辉 石 多 为 普 通 辉 石 、 含 钛 普 通 辉 石 , 有 时 也 出 现 铬 透 辉 石 、 斜方 辉 石 、 基 性 斜 长 石 、 棕 色 角 闪 石
10、 、 云 母 和 金 属 矿 物 , 偶 尔 见 磷 灰 石 。 岩 石为 暗 绿 色 , 具 微 晶 结 构 、 粒 状 结 构 、 嵌 晶 结 构 、 填 间 结 构 等 , 常 与 玄 武 岩 和辉 绿 岩 伴 生 。 当 苦 橄 岩 具 斑 状 结 构 时 则 过 渡 为 苦 橄 玢 岩 。 金 伯 利 岩一 般 被 认 为 是 一 种 碱 性 或 偏 碱 性 的 超 基 性 岩 。 是 具 斑 状 结 构 和 ( 或 ) 角砾 状 构 造 的 云 母 橄 榄 岩 。 1887 年 发 现 于 含 有 钻 石 的 金 伯 利 岩南 非 的 金 伯 利 (Kimberley), 故 名
11、, 旧 称 角 砾 云 母 橄 榄 岩 。 是 产 金 刚 石 的 最主 要 火 成 岩 之 一 。 金 伯 利 岩 常 呈 岩 筒 、 岩 墙 产 出 。 有 经 济 价 值 的 原 生 金 刚 石矿 床 产 于 岩 筒 中 。 岩 筒 的 面 积 一 般 不 足 1 万 平 方 米 , 常 成 群 出 现 , 著 名 的 南非 金 伯 利 岩 就 是 由 十 多 个 著 名 的 岩 筒 组 成 的 岩 筒 群 。 其 中 以 具 斑 状 结 构 且 富含 颗 粒 粗 大 橄 榄 石 的 金 伯 利 岩 含 金 刚 石 较 富 , 而 呈 显 微 斑 状 结 构 , 富 含 金 云母 的 金
12、 伯 利 岩 , 含 金 刚 石 贫 。 颜 色 多 呈 黑 、 暗 绿 、 绿 、 灰 等 , 而 以 绿 色 常 见 。常 见 斑 状 结 构 和 角 砾 状 构 造 。 在 斑 状 结 构 中 斑 晶 成 分 主 要 是 橄 榄 石 、 金 云 母 。在 角 砾 状 构 造 中 , 角 砾 成 分 十 分 复 杂 , 有 早 期 形 成 的 金 件 利 岩 、 橄 榄 岩 、 辉岩 破 碎 而 成 的 岩 块 , 也 有 来 自 围 岩 的 岩 块 , 角 砾 之 间 的 胶 结 物 为 金 伯 利 岩 浆物 质 。 化 学 成 分超 基 性 岩 在 化 学 成 分 上 属 硅 酸 不
13、饱 和 系 列 。 除 辉 石 岩 外 , SiO2 的 含 量均 小 于 45 , Al2O3、 Na2O、 K2O 含 量 低 , 而 氧 化 镁 ( MgO) 、 FeO 含 量 很 高 。超 基 性 岩 多 经 蚀 变 作 用 , 其 中 H2O、 CO2 含 量 往 往 较 高 , 致 使 岩 石 的 化 学 成分 变 化 很 大 。 超 基 性 岩 的 镁 铁 比 值 MgO ( 原 子 比 ) 或 含 镁 系 数 MgO +MgO 是 具 有 重要 意 义 的 特 征 数 值 。 根 据 这 些 数 值 可 分 为 镁 质 超 基 性 岩 、 铁 质 超 基 性 岩 和 富铁 质
14、 超 基 性 岩 。 次 生 蚀 变玉 髓超 基 性 岩 经 常 发 生 蛇 纹 石 化 、 绿 泥 石 化 、 透 闪 石 化 、 次 闪 石 化 、 滑 石 化 、 碳酸 盐 化 、 水 镁 石 化 和 硅 化 等 次 生 蚀 变 。 其 中 以 蛇 纹 石 化 最 为 常 见 。 蛇 纹 石 化超 基 性 岩 在 地 表 或 断 层 带 内 , 经 长 期 风 化 淋 滤 作 用 常 形 成 由 玉 髓 、 蛋 白 石 、菱 镁 矿 、 褐 铁 矿 、 高 岭 石 等 组 成 的 风 化 壳 。 1、 蛇 纹 石 化 : 超 基 性 岩 中 的 橄 榄 石 辉 石 被 蛇 纹 石 交 代
15、 的 作 用 叫 蛇 纹 石 化作 用 。 若 变 化 不 彻 底 而 尚 残 留 有 橄 榄 石 和 辉 石 , 则 蛇 纹 石 沿 花 纹 状 的 网 形 裂隙 分 布 而 成 蛇 纹 石 超 基 性 岩 ; 若 交 代 强 烈 , 全 部 变 化 , 则 形 成 蛇 纹 岩 。 蛋 白 石2、 碳 酸 盐 化 : 当 富 含 二 氧 化 碳 ( CO2) 的 热 液 作 用 于 超 基 性 岩 时 , 橄 榄石 常 变 成 滑 石 和 菱 镁 矿 , 有 时 也 伴 生 有 蛇 纹 石 。 3、 绿 泥 石 化 : 橄 榄 石 和 辉 石 以 及 先 期 形 成 的 蛇 纹 石 均 可
16、被 绿 泥 石 交 代 。 产 状 与 分 布超 基 性 岩根 据 超 基 性 岩 产 出 的 地 质 环 境 和 形 态 可 分 为 : 1.独 立 的 超 基 性 岩 体 , 其 中 又 分 层 状 和 似 层 状 基 性 超 基 性 侵 入 体 , 产于 相 对 稳 定 的 地 质 构 造 环 境 中 、 出 露 面 积 为 几 平 方 公 里 至 数 万 平 方 公 里 不 等 。岩 体 的 岩 性 具 有 明 显 的 垂 直 分 带 和 层 状 韵 律 构 造 。 南 非 布 什 维 尔 德 杂 岩 体 是典 型 的 层 状 岩 体 , 中 国 康 滇 地 区 、 秦 巴 地 区 有
17、 层 状 岩 体 出 现 。 非 层 状 基 性 超 基 性 侵 入 体 , 出 露 于 不 同 构 造 单 元 。 分 布 于 造 山 带 的 岩 体 呈 陡 倾 斜 的 单 斜或 岩 墙 状 , 分 布 于 稳 定 区 的 岩 体 多 具 同 心 环 状 构 造 。 岩 体 一 般 以 纯 橄 岩 、 橄榄 岩 和 辉 石 岩 为 主 , 但 往 往 伴 生 辉 长 岩 。 在 具 环 状 构 造 的 岩 体 的 中 央 部 分 多为 偏 基 性 岩 相 。 中 国 燕 山 、 龙 首 山 等 地 均 有 分 布 。 沿 雅 鲁 藏 布 江 北 岸 大 竹 卡 谢 通 门 一 带 , 即
18、冈 底 斯 弧 岩 浆 岩 带 南 缘 出 露了 一 条 超 基 性 -基 性 岩 带 , 岩 带 的 分 布 与 雅 鲁 藏 布 江 北 岸 的 强 航 磁 异 常 带 相 吻合 。 岩 带 主 要 由 零 星 孤 立 出 露 的 规 模 较 小 的 近 圆 形 辉 长 岩 岩 体 、 岩 瘤 或 岩 滴组 成 , 在 日 喀 则 县 曲 尼 出 露 了 超 镁 铁 堆 晶 岩 、 辉 长 岩 和 玄 武 岩 连 续 剖 面 。 它们 呈 一 系 列 自 北 而 南 逆 冲 推 覆 的 构 造 岩 片 , 经 历 了 明 显 不 同 于 弧 花 岗 岩 基 的形 成 过 程 。 通 过 野
19、外 地 质 考 察 和 系 统 的 岩 石 学 研 究 , 认 为 曲 尼 基 性 -超 基 性岩 带 是 在 岛 弧 弧 后 系 统 形 成 的 蛇 绿 混 杂 岩 , 是 新 特 提 斯 大 洋 岩 石 圈 在 俯 冲消 亡 过 程 中 的 残 片 。 2.蛇 绿 岩 套 中 的 超 基 性 岩 , 此 类 岩 石 出 露 于 蛇 绿 岩 套 的 最 底 部 和 堆 积 岩相 的 下 部 , 前 者 是 板 块 俯 冲 和 缝 合 线 上 的 上 地 幔 岩 局 部 熔 融 后 的 残 余 物 , 后者 多 为 岩 浆 结 晶 的 辉 石 岩 、 橄 榄 岩 和 橄 长 岩 。 3.碱 性
20、 玄 武 岩 和 金 伯 利 岩 中 超 基 性 岩 岩 石 包 体 , 在 中 国 和 世 界 许 多 碱 性玄 武 岩 和 金 伯 利 岩 中 出 现 尖 晶 石 二 辉 橄 榄 岩 和 石 榴 子 石 二 辉 橄 榄 岩 的 包 体 。它 们 是 玄 武 岩 和 金 伯 利 岩 喷 发 时 所 携 带 的 上 地 幔 岩 石 碎 块 , 有 时 也 称 之 为 幔源 包 体 。 4.现 代 洋 底 超 基 性 岩 , 在 现 代 洋 壳 中 存 在 超 基 性 岩 。 它 的 成 因 与 大 洋 中脊 残 留 地 幔 有 关 。 5.陨 石 超 基 性 岩 , 已 陨 落 的 石 陨 石 绝 大 多 数 由 超 基 性 岩 组 成 。 与 超 基性 岩 有 关 的 矿 产 主 要 是 铬 铁 矿 、 铜 镍 矿 、 钒 钛 磁 铁 矿 、 铂 矿 、 金 刚 石 等 。