‘壹’ 岩浆岩的化学成分
地壳中存在的所有元素在岩浆岩中几乎都有发现，但最主要的是O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn、P、H等12种元素;它们占地壳总质量的99%以上，称为主要造岩元素。因岩浆岩的化学成分常用这些元素的氧化物质量分数来表示，因此常用造岩氧化物来表示岩石的成分。据统计，造岩氧化物的含量在不同的岩浆岩中变化很大，如表1－2、表1－3所示。
表1－2 岩浆岩的化学成分及含量变化
表1－3 中国各岩浆岩的平均化学成分(wB/%)
*括号内的数值为统计样品数。 (据黎彤等，1963)
从上述两表可以看出，绝大多数岩浆岩以SiO2含量为最多，其次为Al2O3，它们的变化通常反映了岩浆岩的化学性质并影响矿物成分。因此，在研究岩浆岩时，常依据SiO2含量，将岩浆岩划分为不同的类型，即SiO2含量<45%，为超基性岩，45%～52%，为基性岩，52%～66%，为中性岩，>66%，为酸性岩。
岩浆岩中的主要造岩氧化物含量变化是有规律的，从图1－1和表1－3中可以看出，从超基性岩至酸性岩，随着SiO2增加，FeO、MgO逐渐减少，K2O、Na2O渐显增加，CaO和Al2O3由超基性的纯橄榄岩至基性的辉长岩增加较大，随后向中性的闪长岩、酸性的花岗岩则减少。
岩浆岩中除主要和次要造岩氧化物以外，常有一些含量甚微的元素(总量<1)，称为微量元素(trace elements)，如:Li、Be、Nb、Ta、Sr、U、Th、Zr、Hf、Rb、Cs、Pb、Zn、Sn等。这些元素虽然量微，但在有利条件下可富集成矿，有的可用以研究岩浆岩的成因，所以具有重要的意义。
岩浆岩中还常含有微量的稀土元素(REE)，即元素周期表中的镧系元素和Y，共16种元素;它们又可分为轻稀土(即铈族元素)及重稀土(即钇族元家)。稀土元素赋存于岩石中而且不易遭受后期变化，所以常用作研究岩浆的起源、演化和岩浆岩成因。常应用的稀土元素特征值包括稀土元素总量(∑REE)、轻稀土(LREE)和重稀土(HREE)及其比值、铕异常值(Eu/Eu*)、球粒陨石标准化值(岩石/球粒陨石)(图1－2)以及其他一些比值，不同成因的岩石，这些值和比值有很大的差异。
对岩浆岩中同位素组成的研究也已引起广泛重视，同位素丰度值及其变化规律可以有效解决岩浆岩的形成时代，判断岩浆的起源、演化和岩浆岩的成因等问题。应用研究较多的有18O/16O、87Sr/86Sr、34S/32S、206Pb/204Pb、207Pb/204Pb等。
图1－1 侵入岩SiO2与其他氧化物之间的关系
图1－2 不同岩浆岩的稀土元素配分型式(据C.J.Allegre等，1978)
‘贰’ 岩浆由什么成分组成
火成岩或称岩浆岩，是指岩冷却后（地壳里喷出的岩浆，或者被融化的现存岩石），成形的一种岩石。现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、安山岩及玄武岩等。一般来说，岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区。
物质组成
①化学成分。主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、钛、锰、氢、磷岩浆岩平均化学成分表等12种元素组成。它们被称为造岩元素，约占火成岩总重量的99%以上，尤以氧最多，占总重量的46%以上。其余所有元素的重量总和还不到1%。它们常用氧化物百分数表示（表1）。SiO2是岩浆岩中最重要的一种氧化物，其含量是岩石分类的一个主要参数。如SiO2含量大于65%的火成岩称酸性岩，含量52%～65%者为中性岩，45%～52%者为基性岩，小于45%者为超基性岩。K2O+Na2O重量百分数之和称为全碱含量，也是岩石分类的一个重要参数。除12种主要元素外，火成岩中还含有许多种微量元素，如Au、Ag、As、B、Ba、Be、Cu、Pb、Zn、F、Cl、S、Ce、Li等。
②矿物成分。常见的矿物有20多种，通称造岩矿物（表2）。依其化学火成岩某些常见岩浆岩的矿物成分成分可分为两类。硅铝矿物，SiO2与Al2O3含量高，不含FeO、MgO，如石英类、长石类和似长石类。这类矿物颜色浅，故也称浅色或淡色矿物。铁镁矿物，FeO和MgO的含量较高，SiO2含量较低。如橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这类矿物的颜色较深，故又称深色或暗色矿物。硅铝矿物和铁镁矿物在火成岩中的比例是岩石鉴定和分类的重要标志之一。火成岩的矿物成分和化学成分取决于岩浆来源，也取决于岩浆演化成岩的总过程。如来自幔源的岩浆富含铁、镁、铬等元素，形成的岩石以铁镁矿物为主，而来自壳源的岩浆富含硅铝元素，形成的岩石以硅铝矿物为主，花岗质岩浆在演化过程中与碳酸盐岩接触交代形成的矽卡岩以含钙矿物为主等。
结构构造指组成火成岩的矿物及其集合体的形态、外貌和相互关系。它既是岩石分类命名的重要依据，也是岩石形成时的物理化学条件的反映（如岩浆性质、围岩性质、构造环境等）。借助结构构造的研究，可以帮助解决火成岩的成因、演化等问题。①常见的火成岩结构：反映火成岩结晶程度的有全晶质结构（多见于深成岩）、玻璃质结构（多见于酸性喷出岩）和半晶质结构（多见于浅成岩和超浅成岩的边缘相）；反映矿物自形程度的有自形粒状结构、它形粒状结构和半自形粒状结构等；反映矿物颗粒间相互关系的有交生结构、反映边结构、环带结构、包含结构和填隙结构等。②常见的构造：反映侵入岩的构造有块状构造、带状构造、斑杂构造、晶洞构造、流动构造、原生片麻状构造等；反映喷出岩的构造有气孔状、杏仁状构造（多见于熔岩层的顶部）、枕状构造（多见于海相基性熔岩）、流纹构造（多见于酸性熔岩）、柱状节理构造（多见于厚层状基性熔岩）。
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‘叁’ 岩浆岩矿物成分组成
岩浆岩的矿物成分
造岩矿物：组成岩石的矿物，常见的不过二十多种，这些构成岩石的矿物通称为造岩矿物。
一、 硅铝矿物和铁镁矿物
常见的造岩矿物，根据其化学成分的特点，可以分为两类：
1、
硅铝矿物：SiO2和Al2O3的含量较高，不含FeO、MgO，其中包括石英类，长石类及似长石类。这些矿物的颜色较浅，所以又称浅色或淡色矿物。
2、
铁镁矿物：FeO与MgO的含量较高，SiO2含量较低。其中包括橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这些矿物的颜色一般较深，所以又称为深色或暗色矿物。
岩浆岩中暗色矿物的含量通常称为色率，又称颜色指数。 二、 主要矿物、次要矿物、副矿物
按照矿物在岩浆岩中的含量和在岩浆岩分类中的作用，可分为主要、次要和副矿物三类。 1、
主要矿物：指在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。例如一般花岗岩的主要矿物是石英和长石，没有石英或石英含量不够，则岩石为正长岩类;沿有长石则为石英岩或脉石英。所以对花岗岩来说，石英和长石都是主要矿物。
2、
次要矿物：指在岩石中含量少于主要矿物的矿物。对于划分岩石大类虽不起作用，但对确定岩石种属起一定作用的矿物，含量一般小于15‰。如闪长岩类中，石英是次要矿物。闪长岩中有石英可称石英闪长岩，无石英，或石英含量小于5%，则称闪长岩，但二者均属闪长岩类。
3、 副矿物：在岩石中含量很少，通常不到1‰。因此，在一般岩石分类命名中不起作用。
三、 矿物的成因类型 1、 原生矿物：是在岩浆冷凝过程中结晶出来，而且在岩石形成过程中相对稳定的矿物、残余矿物和反应矿物三个亚类。
正常矿物：是直接从岩浆中结晶出来，而且在岩石形成不定期程中相对稳定的矿物。如喷出岩中新鲜的透长石斑晶。
残余矿物和反应矿物：矿物从岩浆中析出后，因温度、压力、成分等发生变化，使这些矿物受到部分反应、分解。其中尚未遭受变化的残留部分叫残余矿物，而反应、分解所形成的新矿物，称反应矿物。例如由岩浆中早期析出的镁橄榄石，与岩浆中SiO2反应形成了顽火辉石，那么顽火辉石就是反应矿物;而未反应完的残留的橄榄石就是残余矿物。
2、
成岩矿物：在岩浆完全结晶后，由于外界物理化学条件的变化(主要是温度和压力的降低)，使原生矿物发生转变而新形成的矿物叫成岩矿物。如由高温石英变成低温石英，由透长石变成正长石。
3、
岩浆期后矿物：在岩浆基本上凝固成固体的岩石后，由于受残余挥发份和岩浆期后溶液的作用(蚀变、交代及充填)而生成的矿物。它往往交代原生矿物，或充填在矿物的孔隙及晶洞中。包括气成矿物，如电气石、萤石、黄玉等，也包括那些自—它变质矿物，例如由橄榄石变成的蛇纹石、滑石、皂石等。
4、 它生矿物：它们是由岩浆同化了围岩和捕虏体所生成的矿物。在纯净的正常岩浆中不会析出这类矿物。
5、
外生矿物：岩石受到各种外界营力，主要是地表风化而形成的矿物，又称表生矿物。这些矿物的形成，与原来的岩浆及岩浆期后气体液体的活动没有成因上的联系。如钾长石风化变成高岭土。
四、 矿物相
矿物相：岩浆岩不的矿物成分与形成条件的有机联系，称为矿物相。岩浆岩中的主要矿物相如下：
1、 火山相：以出现高温低压矿物为特征。是快速晶出、反应不完全的产物。如出现高温石英、透长石、歪长石、高温斜长石、六方钾霞石。
1) 干火山相：多数火山岩(尤其是玄武岩)属于此相。 2) 湿火山相：次火山岩、超浅成的脉岩，以及个别粘度大、挥发份多的火山岩属于此相。
2、 深成相：以出现低温、高压矿物为特征。是缓慢冷却、结晶完全、反应平衡的产物。如出现低温石英、正长石、微斜长石、低温斜长石、斜方辉石等。
1) 干深成相：不出现含水矿物——角闪石、黑云母、白云母，也不出现需水矿物——黑榴石及方钠石类。
2) 湿深成相：结晶温度最低，岩浆粘度最小，含水及需水矿物，尤其以出现角闪石白云为特征。
3) 混合相：火山相与深成相兼而有之者，称混合相。
‘肆’ 岩浆岩的矿物成分
SiO2是组成岩浆岩最主要的化学成分。SiO2和各种金属元素形成多种硅酸盐矿物，各种硅酸盐矿物又组成各种岩浆岩。因此组成岩浆岩的矿物以硅酸盐矿物为主，其中最多的是钾长石(K[AlSi3O8])、斜长石((Na，Ca)[AlSi3O8])、石英(SiO2)、黑云母(K(Mg，Fe)3[AlSi3O10](OH，F)2)、角闪石((Ca，Na)2-3，(Mg，Fe，Al)5[Si6(Si，Al)2O22](OH，F)2)、辉石((Ca，Mg，Fe，Al)2[(Si，Al)2O6])、橄榄石((Mg，Fe)2[SiO4])等，占岩浆岩矿物总量的99%，所以称之为岩浆岩的造岩矿物。其中石英、长石颜色较浅，称为浅色矿物，因以二氧化硅和钾、钠的铝硅酸盐类为主，又称硅铝(长英质)矿物；黑云母、角闪石、辉石、橄榄石颜色较深，称为暗色矿物，因以含铁、镁的硅酸盐类为主，又称为铁镁质矿物。
岩浆在缓慢冷凝过程中，由于物理化学条件不断改变，各种造岩矿物结晶析出有一定的顺序。1922年美国鲍温(N.L.Bowen，1887～1956)通过实验，证明了在岩浆结晶分异过程中，矿物是按两个系列结晶出来的。一个是连续反应系列，另一个是不连续反应系列。如图15-11所示，在连续反应系列中，部分先结晶出来的矿物同剩余岩浆之间发生作用，形成在化学成分上存在连续变化，而其内部结构无根本改变的一系列矿物，即从富钙斜长石(基性斜长石)向富钠斜长石(酸性斜长石)演化的系列；在不连续反应系列中，形成既有化学成分差异，也有内部结构显着改变的一系列矿物，即按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母顺序结晶的系列。最后，上述两系列又联合起来形成一个不连续的反应系列，依次结晶出钾长石、白云母和石英。称为鲍温反应系列。
图15-11中，纵行表示从高温到低温矿物结晶的顺序；横行表示在同一水平位置上的矿物大体是同时结晶，并按共生规律组成一定类型的岩石：首先形成由橄榄石组成的超基性岩，继而形成由辉石与基性斜长石组成的基性岩，随后形成由角闪石与中长石组成的中性岩，最后形成由石英、黑云母、白云母、钾长石与酸性斜长石组成的酸性岩。鲍温反应系列在一定程度上说明了岩浆中矿物结晶顺序和共生组合规律，并且得到许多地质现象的证实。但是，自然界中的岩浆作用过程，不仅受温度条件控制，而且其他条件如压力、挥发成分、化学成分及其组合比例等都可能影响结晶程序。所以，鲍温反应系列只能代表矿物结晶顺序的一般模式，它不能解释岩浆岩结晶过程的所有复杂现象。
图15-11 鲍温反应系列(简化)
‘伍’ 岩浆岩的化学成分
1.主量元素
地球化学研究资料表明，地壳中所有的元素，几乎在岩浆岩中都存在，只不过其含量不同，含量最多的是0、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti等元素。这些元素常称为主量元素（major element）或常量元素、主要元素，其总量占岩浆岩总质量的98%以上，其次为P、H、N、C、Mn等。氧的含量最高，占岩浆岩质量的46%以上。岩浆岩的化学成分，常常以氧化物的质量分数来表示（wB，%），岩浆岩中主量元素的含量一般大于0.1%。
根据大量统计资料，岩浆岩的平均化学成分如表1-2所示。岩浆岩主要由SiO2、A1203、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O和H2O等九种氧化物组成，占岩浆岩总质量的98%以上，其含量变化范围是：SiO2为34%～75%，少数可达80%; A12O3为10%～20%，在纯橄岩中较低；MgO为1%～45%,CaO为0～10%，在某些基性岩中（如高铝玄武岩）可达16%以上，铁的氧化物的变化范围为1%～10%，其中FeO一般高于Fe2O3,Na20一般岩石含量为0～10%，在某些纯霞石岩中可高达20%; K2O在白榴岩中可高达20%，但一般岩石中其含量不大于10%，且常低于Na2O的含量。H2O的含量在正常岩浆岩中一般不高于2%，大于2%者常是次生变化所引起的。
表1-2 典型岩浆岩的平均化学成分和矿物成分（%）
续表
（引自Best,2003）
SiO2是最重要的一种氧化物，它是反映岩浆性质和直接影响岩浆岩矿物成分变化的主要因素。因此，根据SiO2的含量，将岩浆岩划分为四大类：
超基性岩类（SiO2<45%）
基性岩类（SiO245%～53%）
中性岩类（SiO253%～66%）
酸性岩类（SiO2>66%）
岩石的酸性程度就是指SiO2含量高低，SiO2含量高，称岩石的酸性程度高、基性程度低；反之称为酸性程度低、基性程度高。岩浆岩中各种氧化物之间的关系十分密切，显示出有规律的变化（图1-2）。可以看出，随着SiO2含量的增加，各种氧化物的含量作有规律的变化：①随着SiO2含量的增加，FeO和MgO逐渐减少，而K2O、Na2O则渐趋增加；②CaO和Al2O3在纯橄岩中含量很低，但在辉石岩、辉长岩中则随SiO2含量的增加而增加，尤其后者更为显着，而后随着SiO2含量的增加又逐渐降低。上述的变化规律与岩石的矿物组成也是统一的。此外，岩石中SiO2含量的多少也称为岩石中SiO2的饱和度，其高低决定了岩石的矿物组合特征（见后续介绍）。
全碱含量（Na2O+K2O）是另一重要的含量指标。为衡量碱度与SiO2含量之间的关系，引入了表示岩石碱性程度高低的里特曼指数（Rittmann index，σ）：
图1-2 钙碱性岩石中主要氧化物含量随SiO2含量变化图
（据邱家骧，1985）
岩石学（第二版）
以上计算中直接带入分析测试获得的某一岩石的主量元素的结果，去掉百分号直接带入计算，需注意SiO2含量＜43%的超基性岩石不进行此计算。按照获得的σ的大小，划分出岩石碱性高低的三个系列，分别是钙碱性岩系列（σ＜3.3）、碱性岩系列（σ＝3.3～9）和过碱性岩系列（σ＞9）。这三个岩石系列对应着不同的矿物组合。
此外，主量元素中Al2O3的含量也具有重要意义，控制了含Al2O3矿物的共生组合关系。
2.微量元素和同位素
岩浆岩中除含有上述的主量元素外，还含有许多微量元素，也称痕量元素（trace element）。一般微量元素的含量很低，常用单位为ppm或者10-6。微量元素有多种分类方法。例如，一般分为微量元素（Li、Rb、Cs、V、Co、Ni、Cr、Zr、Hf、Nb、Ta等）和稀土元素（La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和Y）。按照元素在岩浆作用中选择性行为，又可以分为相容元素（compatible element，优先进入矿物相）和不相容元素（incompatible element，优先进入部分熔融的熔体中）。在矿床学研究中可以分为高温成矿元素、金属成矿元素、铂族元素等。
在岩浆岩中这些微量元素可以通过各种地质作用富集成矿，如与钠质酸性岩、碱性岩有关的Li、Be、Rb、Cs、Y、Ti、Zr、Ce和F等；与一定化学类型的超基性岩关系密切的有Cr、Ni、Co、Pt等贵金属元素；与花岗伟晶岩关系十分密切的稀有放射性元素如Nb、Ta、Zr、Hf、Th、U等。
此外，岩浆岩中还含有多种放射性同位素（radioactive isotope）和稳定同位素（stable isotope），它们与微量元素一起作为地球化学研究的主要对象，用以研究岩浆的形成、演化过程，探索岩石源区的特征和岩石成因，应用放射性同位素进行定年和地球化学示踪等，在后续的地球化学等课程中会有更多的介绍。
‘陆’ 岩浆岩的岩石成分
常见的岩浆岩
花岗岩
是分布最广的深成侵入岩。
花岗岩
主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状结构和块状构造。按次要矿物成分的不同，可分为黑云母花岗岩、角闪石花岗岩等。很多金属矿产，如钨、锡、铅、锌、汞、金等，稀土元素及放射性元素与花岗岩类有密切关系。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。
橄榄岩
侵入岩的一种。主要矿物成分为橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的唯一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。
玄武岩
具有气孔构造和杏仁状构造，斑状结构。根据次要矿物成分，可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。铜、钴、冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中，玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸的铸石原料。
安山岩
主要矿物成分是斜长石、角闪石和少量的辉石等。新鲜时呈灰黑、灰绿或棕色，具斑状结构。与安山岩有关的矿产主要是铜，其次是金、铅、锌等。
流纹岩
是一种与花岗岩化学成分相当的喷出岩。一般色浅，多为浅红、灰白或灰红色，具斑状结构，流纹构造。流纹岩性质坚硬致密，可作建筑材料。
‘柒’ 岩浆到底是什么成分
分类: 教育/科学 >> 科学技术
问题描述:
好像科幻小说中总说其能吞噬动其他东西，到底是因为其高温，还是特殊的化学成分？望高人指教
解析:
由于地壳的保温作用，越向地心其温度越高。地核因高压呈固体状态。而地壳之下的高温物质呈液体状态就是岩浆。根据现代火山喷溢而出的熔岩得知，硅酸盐是岩浆的主要成分。其中SiO2的含量在80—30%之间；金属氧化物如Ai2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O等占20—60%。其它如重金属、有色金属、稀有金属及放射性元素等，它们的总量不超过5%。此外，岩浆中还含有一些挥发性组分，其中主要是H2O、CO2、H2S、F、Cl等。
岩浆岩的形成
岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石，称为侵入岩。侵入岩固结成岩需要的时间很长。地质学家们曾做过估算，一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年；岩浆喷出或者溢流到地表，冷凝形成的岩石称为喷出岩。喷出岩由于岩浆温度急聚降低，固结成岩时间相对较短。1米厚的玄武岩全部结晶，需要12天，10米厚需要3年，700米厚需要9000年。可见，侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。
黏度也是岩浆很重要的性质之一，它代表着岩浆流动的状态和程度。岩浆中SiO2的含量对黏度影响最大，其次是Al2O3，Cr2O3，它们的含量增高，岩浆黏度会明显增大。酸性岩中SiO2，Al2O3的含量很高，因此，黏度也最大；溶解在岩浆中的挥发份可以降低岩浆的黏度、降低矿物的熔点，使岩浆容易流动，结晶时间延长；此外，岩浆的温度高，黏度相应变小；岩浆承受的压力加大，岩浆的黏度也增大。
岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好象几股绳子拧在一起，岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。如果岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体，称之为枕状构造。可见，这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。
岩浆岩不论侵入到地下，还是喷出到地表，它们和周围的岩石之间都有明显的界限。如果岩浆沿着层理或片理等空隙侵入，常形成类似岩盆、岩床、岩盖等形状的侵入体，它们和围岩的接触面基本上和层理、片理平行，在地质学上称为整合侵入；如果岩浆不是沿着层理或片理侵入，而是穿过围岩层理或片理的断裂、裂隙贯入，这种情况形成的侵入体被称为不整合侵入体。人们通常所说的岩墙，就是穿过岩层近乎直立的板状侵入体，厚度一般为几十厘米到几十米，长度可以从几十米到数十公里，甚至数百公里。
由于岩浆岩和围岩有很密切的接触关系，因此，围岩的碎块常被带到岩浆中，成为岩浆的捕虏体。但是生物化石和生物活动遗迹在岩浆岩中是不存在的。
在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中，由于温度、压力等物理化学条件的改变，岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化，因此，在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的，如基性岩、中性岩、酸性岩，还有碱性岩、碳酸盐岩等岩类，也充分说明了岩浆成分的复杂多样性