一、岩浆岩的形成

岩浆岩又称火成岩，是由岩浆侵入地下或喷出地表后冷却凝结而成的岩石。地球内部的岩浆是一种炽热的熔融体，温度很高，一般为 700～1 300 °C，成分以硅酸盐为主，含有大量的 H2O、CO2、H2S、HCl等挥发性气体，并具有一定的黏度。处在地壳深处或上地幔的岩浆，常常伴随着地壳的运动，沿着压力较低的地壳薄弱带或破碎带运移上升，侵入到地壳上部或直接喷溢出地表，然后冷却成岩石。这种包括岩浆活动和冷凝成为岩石的整个过程称为岩浆作用。按岩浆岩的成因和形成的环境条件，分为侵入岩和喷出岩两类。侵入岩又分为深成岩和浅成岩。

岩浆岩在距地面 3 km 以下深处冷凝形成的岩浆岩称为深成岩。深成岩由于是在地下深处形成的，故岩浆的冷却速度非常缓慢，有充分的条件结晶，因而常形成晶粒粗大的岩石，岩体的规模也较大。浅成岩形成在距地表 3 km 范围以内，由于较接近地面，岩浆冷却速度较快，矿物结晶颗粒小，形成的岩石常具中粒、细粒斑状结构，岩体规模也较小。所以，岩浆岩的形成条件与岩石的结构和构造有着密切的关系。

二、岩浆岩的产状

岩浆岩的形成，有的在地面，有的凝固于地壳深处，因而所形成的岩体，其规模和形状也差别很大。这种岩浆岩体的形状、大小、所处的部位以及与周围岩层的接触关系，称为岩浆岩的产状（见图 1.2）。其主要产状有以下几种。

图1.2 岩浆岩的产状示意图

1—岩基；2—岩株；3—岩盘；4—岩床； 5—岩墙和岩脉；6—火山锥；7—熔岩流

1. 侵入岩产状

岩基 岩基是岩浆侵入到地壳内凝结形成的岩体中最大的一种，分布面积一般大于60 km2，常见的岩基多是花岗岩类岩体。

岩基埋藏深，范围大，岩浆冷凝速度慢，晶粒粗大，岩性均匀，是良好的建筑地基，如长江三峡坝址区就选在面积约 200 km2的花岗岩—闪长岩岩基的南端。

岩株 岩株为出露面积小于 100 km2的深成侵入岩体，平面近似圆形，呈树干状向下延伸，与围岩的接触面较陡，通常以花岗岩类岩石为主。

岩床和岩盘 岩床和岩盘都是浅成侵入岩体。岩床是由流动性较大的岩浆，顺着岩层之间的层面侵入而成的板状岩体，厚度可从数厘米至数百米，延伸从几米到几百千米。岩盘是一种中央凸起、四周变薄、底部平坦的穹隆状岩体，通常规模不大，直径为3～6 km，厚度为1 km左右。

岩墙和岩脉 岩浆沿岩层裂隙侵入形成板状的侵入岩体，称为岩墙。岩墙的规模大小不一，厚度从几厘米到数千米，延伸从几米到数十千米。规模更小，形状不规则的板状岩体，则叫作岩脉。

2. 喷出岩产状

喷出岩的产状受岩浆的成分、黏性、通道特征、围岩的构造以及地表形态影响。常见的喷出岩产状有熔岩流、火山锥及熔岩台地。

熔岩流 岩浆多沿一定方向的裂隙喷发到地表。岩浆多是基性岩浆，黏度小、易流动，形成厚度不大、面积广大的熔岩流，如我国西南地区广泛分布有二叠系玄武岩流。由于火山喷发具有间歇性，所以岩流在垂直方向上往往具有不同喷发期的层状构造。在地表分布有一定厚度的熔岩流也称熔岩被。

火山锥（岩锥）及熔岩台地 黏性较大的岩浆沿火山口喷出地表，流动性较小，常和火山碎屑物黏结在一起，形成以火山口为中心的锥状或钟状的山体，称为火山锥或岩钟。如我国长白山顶的天池就是熔岩和火山碎屑物质凝结而成的火山锥或岩锥。当黏性较小时，岩浆较缓慢地溢出地表，形成台状高地，称为熔岩台地，如黑龙江省的德都县一带就有玄武岩形成的熔岩台地，它把调度尔河截成几段，形成五个串珠状分布的堰塞湖，这就是有名的五大连池。

三、岩浆岩的矿物成分

岩浆岩的矿物成分是岩浆岩的基本特征之一，它们的形成和组合都有一定的规律，不仅反映了岩石的生成条件和成因，同时也是划分岩浆岩类别的主要依据。

组成岩浆岩的矿物主要是硅酸盐类矿物，含量最多的有石英、长石类、云母、角闪石、辉石和橄榄石等10余种。

岩浆岩中的矿物还可以按其颜色的深浅，分为浅色矿物和暗色矿物两类。浅色矿物是指那些颜色为白色、灰白色或肉红色的矿物，如石英、正长石、斜长石、白云母等。橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等富含铁和镁元素，颜色较深，一般为墨绿或黑色，称为暗色矿物或铁镁矿物。

四、岩浆岩的结构和构造

岩浆岩的结构和构造是岩浆岩的基本特征，它不仅是岩浆岩分类定名和鉴定的主要依据，同时也反映了岩浆岩的形成环境和生成条件。

1. 岩浆岩的结构

岩浆岩的结晶程度、矿物颗粒大小、晶粒形状以及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间相互关系的特征，称为岩浆岩的结构。按岩石的结晶程度，岩浆岩的结构可以分为3类（见图1.3）。

图1.3 岩浆岩的结构示意图

全晶质结构 岩石全部由结晶质矿物组成，这是深成侵入岩所具有的结构。例如花岗岩、闪长岩和辉长岩等都是全晶质结构。

半晶质结构 岩石由部分结晶质和部分玻璃质组成，这种结构多见于浅成岩或喷出岩中。

玻璃质结构 岩石几乎全部是由玻璃质构成的结构，多见于喷出岩，如浮岩和黑曜岩等。

矿物按颗粒直径的大小，通常又分为3种：

粗粒结构 矿物颗粒直径＞5 mm；

中粒结构 矿物颗粒直径为5～1 mm；

细粒结构 矿物颗粒直径＜1～0.1 mm。

大于 0.1 mm 的结构，其矿物颗粒能用肉眼分辨，称为显晶质结构。颗粒直径小于 0.1 mm时，肉眼不能分辨的称为隐晶质结构。一般火山岩常具隐晶质结构。

按矿物颗粒的相对大小可分为如下3种：

等粒结构 岩石中主要矿物颗粒直径大小大致相等，这种结构一般为深成岩所具有。

不等粒结构 岩石中主要矿物颗粒直径大小不等的一种结构。

斑状结构和似斑状结构 岩石由两种大小截然不同的矿物颗粒组成，大的叫斑晶，小的称基质。斑状结构的基质多为隐晶质或玻璃质，但斑晶必须是显晶质的，此种结构为浅成岩和喷出岩所特有。如果斑晶和基质都是显晶质时，称为似斑状结构。

2. 岩浆岩的构造(www.daowen.com)

岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物或矿物集合体之间的排列方式和充填方式所反映出来的特征，亦即矿物集合体组合的几何学特征。岩石的构造与结构定义不同，不可混淆，在描述岩石时要注意区别。常见的岩浆岩构造有以下几种。

块状构造 各种矿物在岩石中均匀分布，无一定次序和方向，没有任何特殊的排列或聚集现象的块体。它是深成岩所具有的典型构造。

流纹状构造 这是流纹岩所具有的典型构造，其特征是不同颜色的矿物、玻璃质和拉长的气孔等沿熔岩流流动方向作平行排列所显现出来的熔岩流动的构造，如喷出岩中的流纹岩便是具有这种构造的典型岩石。

气孔状构造 一些岩石中有许多孔洞，大小不一、互不连通，这是岩浆喷出地表后，其中的气体来不及全部逸出而保留在已经冷凝的熔岩内，便形成气孔状构造。玄武岩常具此种构造。

杏仁状构造 喷出岩中的气孔被外来矿物所充填，称杏仁状构造。这种构造在玄武岩和安山岩中最为常见。充填的矿物多为方解石、石英、沸石、玉髓等。

五、岩浆岩分类及肉眼鉴定方法

1. 岩浆岩的分类

自然界的岩浆岩是多种多样的，它们之间存在着成分、结构、构造、产状及成因等方面的差异，同时又有着密切关系和一定的过渡变化规律。为了掌握岩浆岩的性质和特征，就有必要对种类繁多的岩浆岩进行分类。

岩浆岩分类的依据，主要是岩石的化学成分、矿物成分、产状、结构和构造。根据前述，岩浆岩按 SiO2含量不同，可分为酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。矿物的成分，特别是石英和橄榄石、正长石和斜长石、暗色矿物的种类和含量等也可以作为分类的依据。岩石的化学成分和矿物成分相同，但产状不同，岩石的结构和构造也就不同，所以岩石的产状、结构和构造也是分类的依据之一。根据上述的分类原则，制成岩浆岩的分类简表（见表1.2）。

表1.2 岩浆岩分类简表

注：玢岩指浅成岩中具斑状结构且斑晶以斜长石、暗色矿物为主的岩石；斑岩指斑状结构中斑晶以碱性长石、副长石、石英为主的岩石。

表1.2的上半部表示岩浆岩的化学成分和矿物成分；表的下半部，表示岩石的产状、结构和构造以及相对应的岩石种类。同一纵行里的岩石，矿物成分相同，属一个岩类，只是因为产状不同，结构、构造不同，因而具有不同的名称。同一横行里的岩石，产状、结构和构造相同，但矿物成分不同，因而属于不同的岩类。

2. 岩浆岩的肉眼鉴定方法

肉眼观察和鉴定岩浆岩，首先应在野外根据岩石的产状及特征，确定是否属于岩浆岩。然后观察岩石标本的颜色、矿物成分、结构、构造等方面的特征，结合岩浆岩分类表查出岩石的名称。具体步骤如下：

① 观察岩石的颜色。这里所说的岩石颜色是指岩石的总体颜色，而不是岩石中某种矿物的颜色。岩浆岩颜色的深浅，取决于浅色矿物和暗色矿物的相对含量。暗色矿物由多变少，颜色也随之由深变浅。如果岩浆岩的颜色较深，一般属于基性岩或超基性岩类；若颜色较浅，则为酸性岩或中性岩类。根据岩石的颜色，就可以大致确定它是化学成分分类中的哪一类。

② 观察岩石的结构和构造。岩石的结构和构造是由其生成条件决定的，因此，可根据岩石的结构和构造来判断其成因产状，即深成岩、浅成岩或喷出岩。一般具有中、粗粒全晶质结构，块状构造的岩石属深成岩；具玻璃质或隐晶质结构，并有气孔、流纹、杏仁状构造的岩石，均属喷出岩；介于两者之间的为浅成岩。

③ 观察岩石的矿物成分。矿物成分是岩石定名最重要的依据，因此要观察岩石中所含矿物的种类及大致含量，区分出主要矿物、次要矿物和副矿物。其方法是首先观察岩石有无石英和橄榄石，前者是酸性岩的指示矿物，后者是超基性岩的指示矿物；再看有无正长石和斜长石，然后观察暗色矿物的种类和含量。

④ 确定岩石名称。根据上述观察的结果，对照岩浆岩分类表，便可以确定出岩石的名称。例如，有一岩石标本，经观察有如下特征：岩石为粗粒结构，全晶质，块状构造，据此应为深成岩；岩石颜色较浅，为浅灰白色，应为酸性或中性岩；矿物成分以石英和正长石为主，斜长石次之，暗色矿物为黑云母，含量超过 5%，根据岩石中有大量石英，正长石多于斜长石，对照分类表的纵行和横行，应是花岗岩。又因为暗色矿物黑云母的含量超过 5%，故可定名为黑云母花岗岩。

六、主要岩浆岩的特征

1. 深成侵入岩

深成岩常形成岩基等大型侵入体，岩性一般较均一，以中、粗粒结构为主，致密坚硬、孔隙率小、透水性弱、抗水性强，故深成岩体常被选为理想的建筑场地。但有些岩体风化层很厚（＞100 m），需采取处理措施。此外，深成岩经过多期地壳变动影响，其完整性和均一性受到破坏，且有些节理、裂隙被黏土矿物充填形成软弱夹层或泥化夹层。

花岗岩 花岗岩是酸性深成岩，多呈肉红色、浅灰色；其主要矿物为钾长石、石英和酸性斜长石，次要矿物为黑云母、角闪石等；全晶质等粒状结构，块状构造。同为酸性深成岩的是花岗闪长岩，其中矿物组成斜长石多于钾长石，暗色矿物稍多，一般以普通角闪石为主；产状多为岩基、岩株；可作良好的建筑物地基及天然建筑石料。

正长岩 正长岩常呈浅灰、浅肉红、浅灰红等色；其主要矿物成分为正长石，次要矿物有角闪石、黑云母等，不含石英或含量极少；呈等粒状结构，块状构造；其物理力学性质与花岗岩类似，但不如花岗岩坚硬，且易风化，极少单独产出，主要与花岗岩等共生。

闪长岩 闪长岩是中性深成岩，浅灰至深灰色；其主要矿物成分为中性斜长石、角闪石，其次为黑云母、辉石及石英等；呈等粒状结构，块状构造；其分布广泛，多与辉长岩或花岗岩共生，也可呈岩脉、岩床或岩盖产出；可作为各种建筑物的地基和建筑材料。

辉长岩 辉长岩是基性深成岩，呈黑色或灰黑色；矿物成分以基性斜长石和辉石为主，也含有少量的角闪石、橄榄石等；呈中、粗粒结构，块状构造；常为岩盘或岩基产出。

2. 浅成侵入岩

浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出，有时相互穿插。颗粒细小的岩石强度高，不易风化。这些小型侵入体与围岩接触部位岩性不均一，节理裂隙发育，岩石破碎，风化蚀变严重，透水性增大。

花岗斑岩 花岗斑岩为酸性浅成岩，成分与花岗岩相同，具斑状或似斑状结构，斑晶和基质均主要由钾长石、石英组成，若斑晶以石英为主，则称为石英斑岩。

闪长玢岩 闪长玢岩为中性浅成岩，其矿物成分与闪长岩相同；呈斑状结构，斑晶以斜长石为主，基质为细粒至隐晶质；常为灰色，如有次生变化，则多为灰绿色，块状构造；常呈岩脉或在闪长岩体边部产出。

辉绿岩 辉绿岩是基性浅成岩，呈暗绿或黑色；矿物成分与辉长岩相同；呈细粒结构或辉绿结构，后者为由自形—半自形的斜长石晶体（长条状或针状）构成格架，辉石填入其中的特殊结构；呈块状或杏仁状构造；多呈岩床、岩脉产出，具良好的物理力学性质，但常因节理发育，较易风化。

脉岩类 脉岩是呈脉状或岩墙状产出的浅成侵入岩，常位于深成侵入体内部或附近围岩中，充填在裂隙内。

3. 喷出岩

喷出岩一般有原生孔隙和节理发育，产状不规则，厚度变化大，岩性很不均一；因此强度低，透水性强，抗风化能力差。但对于安山岩和流纹岩等，如果孔隙、节理不发育，颗粒细或呈致密玻璃质，则强度高，抗风化能力强，也属良好建筑物地基。需注意的是喷出岩覆盖在其他岩层之上的特点。

流纹岩 流纹岩是酸性喷出岩，呈岩流状产出，大都为灰、灰白和灰红等较浅颜色；斑状结构，细小的斑晶为正长石和石英等矿物，基质为隐晶或玻璃质，常具流纹构造。因其岩性坚硬、强度较高，可作良好建筑材料。但要注意，下伏岩层和两次或多次喷出之间是否存在松散软弱的土层或风化层。

粗面岩 粗面岩是在成分上和正长岩相当的中性喷出岩，常呈浅灰、浅褐、肉红等色；多具斑状结构，斑晶常为正长石，基质为隐晶质；表面常有粗糙感；常为块状构造，也有气孔构造；斑晶中若有石英，可称为石英粗面岩。

安山岩 安山岩是分布较广的中性喷出岩，我国东部，北自大小兴安岭，南达鲁、苏、浙、闽、粤等省就广泛分布中生代形成的安山岩；呈灰、红褐或浅褐色；常呈斑状结构，斑晶为斜长石、角闪石和辉石等，基质为隐晶或玻璃质；也常呈隐晶质结构；常为块状或气孔构造；有不规则的板状或柱状原生节理，常呈岩流产出。

玄武岩 玄武岩是分布较广的基性喷出岩，如我国西南地区就广泛分布有巨厚玄武岩层。呈黑、灰绿及暗紫等色；其主要矿物成分与辉长岩相同，多呈细粒至隐晶结构，也有玻璃质结构和斑状结构；致密块状、气孔构造及杏仁状构造较普遍，柱状节理普遍发育；岩性坚硬，但多孔时强度较低，较易风化。

火山碎屑岩类 火山碎屑岩类是火山活动时形成的火山碎屑物质，如火山尘（粒径＜0.01 mm）、火山灰（0.1～2 mm）、火山砾（2～50 mm）、火山渣、火山弹及火山块（＞50 mm）等，在火山口附近就地堆积，或在空气或水中搬运、降落、沉积、固结形成的岩石，如火山凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩等，其中，火山凝灰岩最为常见。这种岩石孔隙率大，重度小，性质较弱，强度低，易风化，因其具有很高的可塑性和膨胀性，所以常给工程建设带来困难和危害。