cumulate

  蛇绿岩的下部常常可以见到堆晶辉长岩类,主要与重力结晶分异作用有关。关于火成堆积作用的完整概念如下,请参考:

    火成堆积岩基本概念:自三十年代起,陆续有许多岩石学家着重研究基性侵入岩的重力结晶分异作用。1960年以来,瓦格等人发现规模较大的基性岩体的冷凝过程,颇象碎屑沉积岩的成岩过程,经历了堆积和“胶结”阶段。早期晶出的矿物,按比重大小,发生重力分异,较重的下沉,并堆积于岩浆房的底部,较轻的滞留于上面。它们又被晶体之间的残余岩浆冷凝物“胶结”起来。因此,从形成方式上说,经过显著重力结晶分异作用的基性、超基性侵入岩,称为火成堆积岩(Cumulate)。

    火成堆积岩有两种组分构成。早期结晶和堆积起来的矿物,叫做堆积矿物,充填其间的起“胶结”作用的残余岩浆结晶物,称后堆积矿物。常见堆积物有斜长石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和铁矿物(包括铬铁矿、钛铁矿等)。通常结晶顺序由富镁质或富钙质矿物,变化为富铁质或富钠质的矿物。常见顺序是:橄榄石——斜方辉石和铬铁矿——斜长石——普通辉石——易变辉石,磁铁矿、钛铁矿和磷灰石等夹杂其中。上述堆积矿物成分也可以呈后堆积矿物形式产出,但在后堆积矿物中,往往还有少量石英和正长石等长英质成分。

    由于堆积矿物比重的差异以及结晶和堆积时间的不同,一个层状基性岩体中,往往出现垂直分带,自下而上,橄榄石和辉石堆积矿物减少,斜长石则增加,而铬铁矿物的堆积,主要集中在岩体底部。从矿物的结晶温度看,较高温的矿物往往在下部,较低温的矿物往往在上部。矿物的垂直分带可以重复出现,构成韵律层。层的厚度自几毫米至几十米。

    火成堆积岩的命名原则是,在“堆积岩”之前,冠以堆积矿物名称作为前缀。如有两种以上堆积矿物,则以量多者在前。后堆积矿物不参加命名。例如,斜长石堆积岩,古铜辉石-培长石堆积岩。前者是单矿物堆积岩,后者是由两种共生的堆积矿物构成的堆积岩,而且古铜辉石的数量多于培长石。

    火成堆积岩的结构特征是,堆积矿物呈自形,但其形状又往往被晶出其间的后堆积矿物复杂化或破坏。根据堆积矿物和后堆积矿物的结构关系,可以分出四种主要堆积岩:

    (1)正堆积岩(Orthocumulate)堆积矿物之间的残余岩浆为上覆堆积矿物层所封闭,它结晶后的总成分,与当时岩浆成分相当,并且结晶于连续降温条件下。结晶产物有两类,一、生成环带状堆积晶体的外带,其成分略不同于原始堆积形成的核部成分;二、生成新的后堆积矿物,如斜长石、橄榄石、辉石、铁矿物以及分异作用{zh1}残余岩浆的结晶产物石英和正长石等。后堆积矿物的数量,往往不足总量一半。正堆积岩主要分布在层状基性岩体的较下部位。

    (2)补堆积岩(Adcumulate)堆积矿物之间的残余岩浆与其上覆岩浆整体发生缓慢扩散,在温度没有显著下降条件下,使堆积矿物继续结晶、长大,并相互连结,固结成岩,因此堆积矿物成分均匀,不象正堆积岩中那样,呈现不同成分的环带构造。此外,缺乏不同于堆积矿物成分的后堆积矿物。如有出现,量也甚少,往往不足5%。补堆积岩主要分布于层状基性岩体的上部。

    (3)中堆积岩(Mesocumulate) 含少量后堆积矿物的补堆积岩称中堆积岩。它的一般特征,介于正堆积和补堆积岩之间,是分布最广泛的一种火成堆积岩。

    (4)异补堆积岩(Heteradcumulate) 如后堆积矿物并非原来残余岩浆(分布于堆积矿物之间)结晶产物,而是代替原残余岩浆的外层岩浆的结晶产物,由此形成的火成堆积岩称异补堆积岩。表现为许多(最多达一、二千个)自形而方位互不平行的堆积矿物,被单个的巨大后堆积物矿物所包裹。这种巨大后堆积矿物成分,又与邻近层位的堆积矿物成分相当。形成于温度没有显著降低,堆积矿物与岩浆长期处于平衡条件下。

    除上述几种主要堆积岩外,在某些层状岩体的下部,堆积矿物近乎垂直堆积层底板生长,并被后堆积矿物整齐而牢固地“胶结”起来,这种火成堆积岩称强化堆积岩(Crescumulate)。此外,在某些超镁铁火山堆积岩中,常常出现不同种深色矿物的嵌晶结构,这也是一种典型的堆积结构。

    火成堆积岩概念和岩石命名,考虑了岩石形成过程中物理化学条件,有利于研究层状基性岩体的重力结晶分异作用,有助于寻找相关的矿产。但不适用于那些没有或很少堆积作用的基性火成岩。

   

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