发布时间:2025-01-30 20:32:05
(一)概述
黄长岩类(melilitites)主要是由黄长石和辉石(有时包括钙钛矿)组成的超镁铁质火成岩,若为火山岩,称为黄长岩(melilitite),若为含黄长石的侵入岩,称为黄长石岩(melilitolite)。
黄长岩类在自然界非常特殊而稀少,最著名的产地是意大利,在非洲的乌干达、坦桑尼亚和南非等地都有出露。我国西秦岭地区也发育了新生代的黄长岩类。多数的钾霞橄黄长岩因其富含丰富的深部信息(如含大量的地幔包体、高压巨晶和捕虏晶等)而成为火成岩中一个新的研究热点。
黄长岩类是富钾贫硅的岩石类型,属超钾质岩类(ultrapotassic rocks)。该岩石要求黄长石含量大于10%。若岩石中存在长石,要求黄长石的含量大于长石的含量。
黄长石岩岩体(侵入相)多呈小岩墙、岩脉,常与侵入相的碳酸岩岩体共生,产于大陆裂谷环境;黄长岩(喷出相)多呈火山颈相和喷发相产出,常与碳酸岩、碧玄岩、白榴岩等共生。
(二)岩相学
1.矿物组成
黄长石类的矿物种类较多,主要矿物为黄长石、橄榄石(体积分数小于10%)、辉石,似长石(白榴石、霞石、钾霞石和方钠石族)和黑云母次之。
黄长石(melilite)是几个端元的固溶体矿物,主要包括钙铝黄长石(Ca2Al(AlSi)O7)和镁黄长石(Ca2MgSi2O7),一般的化学式是(Ca,Na)2(AlMgFe2+)(AlSi)SiO7。
2.结构构造
黄长岩类多为斑状结构,斑晶主要为橄榄石、辉石,黄长石大部分出现在基质中,呈长条状,与长石的区别是其突起高,具有特有的“钉齿构造”。火山成因的黄长岩的基质结构类似于交织结构和粗面结构。与安山岩和粗面岩不同的是,基质中的微晶为黄长石和辉石。
(三)岩石化学
在化学组成上,黄长岩类富钾贫硅,K2O>3%,MgO >3%,K2O/Na2O>2,K2O+Na2O值与碱性基性-超基性岩的相近,但Al2O3偏低,CaO略高。
(四)主要种属
黄长石岩(侵入相)通常根据IUGS(1989)推荐的Mel-Ol-Cpx三角图解(图11-4a)进一步分类,将其分为黄长石岩、橄榄黄长石岩、辉石橄榄黄长石岩、辉石黄长石岩、橄榄辉石黄长石岩、含黄长石橄榄岩和含黄长石辉石岩。IUGS(2002)对该方案做了进一步的补充:
(1)若黄长石含量小于长石含量,并且长石含量大于10%,表明岩石的镁铁矿物含量小于90%,这时岩石已不属于典型的黄长岩类,可根据QAPF双三角图解进行命名,如黄长似长石岩等。
(2)除黄长石外,若其他主要矿物(包括钙钛矿、橄榄石、蓝方石、霞石和辉石)之一的含量大于10%,并且黄长石的含量小于65%时,可采用以下名称:(1)当钙钛矿含量大于10%时,称为钛黄云橄岩(afrikandite);(2)当橄榄石含量大于10%时,称为橄黄岩(kugdite);(3)当蓝方石含量大于10%,并且黄长石含量大于蓝方石含量时,称为蓝方黄长岩(okaite);(4)当霞石含量大于10%并且黄长石含量大于霞石含量时,称为云霞黄长岩(turjaite);(5)当辉石大于10%时,称为辉石黄长岩(uncompahgrite)。
(3)当黄长石含量大于65%时,称为超黄长石岩(ultramelilitolite)。
黄长岩(喷出相)同样可以根据IUGS(1989)推荐的Mel-Ol-Cpx三角图解(图11-4b)进一步分类,将其分为黄长岩、橄榄黄长岩和含黄长石超镁铁质火山岩。若岩石含似长石并且黄长石含量大于似长石含量时,可定名为似长石(具体种属)黄长岩,如霞石黄长岩;若黄长石小于似长石时,可定名为黄长似长石(具体种属)岩,如黄长白榴岩。但是,当岩石颗粒过细,无法确定矿物成分时,需要进行化学分析,并采用TAS分类方案作进一步划分。
图11-4 黄长岩类分类命名(据Streckeisen,1978)
(五)构造环境
黄长岩类为幔源岩浆产物。关于黄长岩类产出的构造环境,主要存在以下三种假设(喻学惠,2004):(1)产于消减带附近,如意大利地区,可能与大陆岩石圈的消减作用有关;(2)产于裂谷环境,如东非裂谷的乌干达和肯尼亚等地,为典型裂谷岩浆作用的产物;(3)既可产在裂谷区,也可产在陆陆碰撞导致的地壳加厚和构造隆升区,可能与热点或地幔柱活动有关。