基性岩石是指二氧化硅含量介于45%~52%之间的岩浆岩或火成岩。基性岩石的主要矿物成分为闪角石、辉石、橄榄石。而橄榄石、辉石及基性斜长石是易于风化的,故基性岩石非常容易风化。1
基性岩石常见的深成岩为辉长岩,浅成岩为辉绿岩、辉长辉绿岩,喷出岩为玄武岩。基性岩石分布很广,尤其玄武岩是地壳上分布最广的一类岩浆岩。与其有关的矿产是铁、钛、钒、铜、镍等。2
概念基性岩石是指主要由铁镁矿物或深色矽酸盐造岩矿物组成的火成岩,如辉长岩、辉绿岩,玄武岩等。此类深色铁镁矿物常被称为基性矿物。3
特点在各种岩石中,磁性最强的是基性岩石。基性岩石在区域变质条件下,随着变质程度增加,出现绿片岩、绿帘角闪岩、角闪岩、斜长石一辉石麻粒岩,构成一个等化学系列。4
基性岩石多为黑灰色,颜色指数(色率)M′为40~90,多属暗色岩及中色岩类,少数铁镁矿物含量低、斜长石含量多者属浅色岩,当色率M′小于10时属斜长岩。基性岩石的钙、铝较超镁铁岩高,铁、镁较超镁铁质岩低,钠、钾的含量在2%~6%之间(里特曼指数6>9的碱性基性岩除外),一般Na20>K20。5
基性岩石中SiO2的含量为45%~52%,暗色矿物与浅色矿物含量接近相等。这类岩石分布远较超基性岩石广泛,其中喷出岩(玄武岩)又远多于侵入岩,约占所有喷出岩的23%。主要代表岩石有以下几种:
①辉长岩
辉长岩为基性深成岩。岩石多呈黑色或灰黑色;矿物成分以斜长石、辉石为主,也含有少量的黑云母、角闪石矿物;具有中粒结构或粗粒结构,块状构造,常呈岩盘或岩基产出。岩石坚硬,抗风化能力强,具有很高的强度,岩块抗压强度可达200~250 MPa。
②辉绿岩
辉绿岩多为暗绿色、黑绿色或暗紫色;其矿物成分与辉长岩相当,常含一些次生矿物,如方解石、绿泥石、绿帘石及蛇纹石等;为隐晶质致密结构,常具有杏仁状构造,多呈岩床或岩脉产出。辉绿岩具有良好的物理力学性质,抗压强度也很高,但因节理往往较发育。易风化破碎,会使强度大为降低。
③玄武岩
玄武岩是岩浆岩中分布广泛的基性喷出岩。岩石呈黑色、褐色或深灰色;主要矿物成分与辉长岩相同,但常含有橄榄石颗粒,呈隐晶质细粒结构或斑状结构,具有气孔状构造,当气孔中被方解石、绿泥石等所充填时,即构成杏仁状构造。岩石致密坚硬、性脆。岩块抗压强度为200~290 MPa,具有抗磨损、耐酸性强的特点。6
研究与运用①通过对中条山地区郭家沟基性-超基性岩体的岩石学、矿物学和岩石地球化学方面的分析研究,相关的研究学者讨论了该岩体的形成时代、岩石成因、及其地质意义。郭家沟岩体侵入时代为元古代,可能与绛县群形成时代较为相近(2200Ma左右)。郭家沟岩体具有岩相分带现象,边缘相为辉长岩,向内渐变过渡为含长辉石岩、变余辉石岩(角闪石岩)等,在岩体的中心发育着磁铁透闪石岩;岩石中MgO与其他主量元素线性相关,各类岩石地球化学特征较为相似,显示出岩石受分离结晶作用的影响,具有岩浆同源演化的趋势;岩石总体显示出低硅、低镁、高铁、高钛、高钙的特征,相对富集LREE和LILE,而亏损HREE和Nb、Ta、Zr、Y等高场强元素,轻重稀土分馏明显,具有较弱的Eu异常,V含量较高,具有阿拉斯加型侵入岩体和与火山弧相关的岩浆特征。从岩石组合及地球化学特征结合区域构造演化,认为岩体形成于大陆边缘弧的构造环境,从侧面也说明绛县群的形成环境应该是大陆边缘俯冲后的伸展环境,而非陆内裂谷。7
②黄山南岩体位于东天山北部的土墩-黄山-图拉尔根镁铁-超镁铁质岩带中段,受康古尔塔格韧性剪切带控制,由二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、辉长苏长岩、角闪辉长岩、闪长岩组成。主要造岩矿物结晶顺序为橄榄石、古铜辉石、单斜辉石/斜长石、角闪石,主要发生单斜辉石、古铜辉石和斜长石的分离结晶作用,斜长石发生较弱的堆晶作用。二辉橄榄岩、橄榄二辉岩中橄榄石Fo=79.76~81.02,利用最高Fo含量的橄榄石成分计算得到黄山南岩体原生岩浆MgO含量为12.6%。单斜辉石晶体化学以及斜长石牌号等说明岩石属拉斑玄武岩系列。源区富水可能是东天山后碰撞伸展环境下,交代型地幔减压熔融的结果,源岩是上地幔石榴石二辉橄榄岩。原生岩浆早期在深部发生硫化物的熔离及分异程度较低是黄山南岩体含矿性较差的主要原因。8
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屈明 - 副研究员 - 西南大学