火成岩分类（火成岩分类原则）

国际地科联推荐的火成岩分类方案

1989年在美国华盛顿举行的第28届国际地质大会上，国际地科联（IUGS）火成岩分类学分委会推荐的火成岩分类方案（以下简称“IUGS”分类），多为Streckisen于20世纪70年代提出，经IUGS推荐，被世界各地推广应用，避免了火成岩分类命名上的混乱现象，火成岩的命名基本得到统一。

该方案首先将岩石分为七大类：深成岩类（侵入岩，本书包括浅成岩并在以后的描述中使用“侵入岩”一词）、火山岩类、火山碎屑岩类、黄长岩类、煌斑岩类、碳酸岩类、紫苏花岗岩类等。再根据各大类物质成分的不同特点，分别提出具体分类方案，现将其综合于表2-1中。其中：

深成岩类 是按矿物成分分类，首先根据“M”含量划分。“M”指暗色矿物（云母族、角闪石族、辉石族、橄榄石族）、不透明矿物、副矿物（锆石、磷灰石、榍石）、绿帘石、褐帘石、石榴子石、黄长石和原生碳酸盐矿物。当M≥90%时为超镁铁质岩，根据Ol-Opx-Cpx 和Ol-Px-Hbl图解分类（表2-1“深成岩类”一栏右图）；当M＜90%时为除超镁铁质岩以外的各深成岩，根据QAPF双三角图解进一步分类（表2-1“深成岩类”一栏左图）。

火山岩类 两种分类方案，当能够测出岩石中的实际矿物含量时，采用矿物成分分类的QAPF图解（表2-1“火山岩类”一栏左图）；当岩石中的矿物细小甚至为玻璃质时，采用化学成分分类的TAS图解（表2-1“火山岩类”一栏右图）。

火山碎屑岩类 根据岩石形成条件，火山碎屑的种类、含量、大小划分（表2-1中“火山碎屑岩类”一栏）。

黄长岩类 适合于黄长石含量＞10%，且M≥90%的岩石。根据Mel-Ol-Cpx三角图解，进行分类。该类岩石有火山岩、深成岩之分，其基本名称是，火山岩者称“黄长岩”，深成岩者称“黄长石岩”。

表2-1 IUGS火成岩分类主要图表

续表

煌斑岩类 该方案中包括煌斑岩、钾镁煌斑岩、金伯利岩，表2-1煌斑岩类一栏的上表为煌斑岩的分类表但对后两种岩石类型IUGS分类没有给出具体的详细方案，只列出二者的名称。

碳酸岩类 碳酸盐矿物＞50%的岩石。根据碳酸盐矿物成分和岩石的化学成分分类。

紫苏花岗岩类 指寒武纪和前寒武纪的紫苏花岗岩系列的岩石。分类是以深成岩的QAPF双三角图解的上半部分为基础。提出了该类岩石名称的一般术语9个和专业术语6个（表2-1“紫苏花岗岩类”一栏）。本书不作为单独一类列出。

以上七大类岩石的IUGS分类方案，在表2-1中所展示的图和表均较小，且深成岩类和火山岩类只列入了主要的图解，详细的分类方案及其有关图解，将在后面的有关章节中逐一介绍，并对其方案作必要的补充和修改。

火成岩按SiO2含量可划分为哪几大类.

岩石主要按成因分为三种：一、岩浆岩（也称火成岩）,它是通过火山喷发等原因形成的,简单一点说就是,火山喷发出来的岩浆冷却之后形成的岩石.二、沉积岩是岩浆岩经过风化、水蚀等形成小颗粒,在地面堆积成一层,在经过一系列的地壳变动等外力作用下形成的.三、变质岩是沉积岩在火山喷发是与岩浆相互融合、变质冷却后形成.

对岩石观察时可以观察颜色/结晶状况/各种晶体的大小/岩石的构造,如喷出岩的气孔构造/流纹构造,沉积岩的层理结构等

补充一点

岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成,此外,还常含微量磁铁矿等副矿物.根据岩石SiO2含量,岩浆岩可分为四大类：超基性岩：SiO2＜45%；基性岩：SiO2=45～52%；中性、碱性岩：SiO2=52～65%；酸性岩：SiO2＞65%.

岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度,岩石的碱度与碱含量多少有一定关系.通常把Na2O+K2O的重量百分比之和,称为全碱含量.Na2O+K2O含量越高,岩石的碱度越大. A.Rittmann 1957年考虑SiO2和Na2O+K2O之间的关系,提出了确定岩石碱度比较常用的组合指数（σ）.σ值越大,岩石的碱性程度越强.每一大类岩石都可以根据碱度大小划分出钙碱性、碱性和过碱性岩三种类型.σ 3.3时,为钙碱性岩；σ= 3.3-9.0时,为碱性岩；σ 9时,为过碱性岩.

除了岩石化学成分之外,矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一.在岩浆岩中常见的一些矿物,它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化.如石英、长石呈白色或肉色,被称为浅色矿物；橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色,被称为暗色矿物.通常,超基性岩中没有石英,长石也很少,主要由暗色矿物组成；而酸性岩中暗色矿物很少,主要由浅色矿物组成；基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间,浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例.

根据产状,也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表,岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩.侵入岩根据形成深度的不同,又细分为深成岩和浅成岩.每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的,也就是说岩浆成分是相似的,但是由于形成环境不同,造成它们的结构和构造有明显的差别.深成岩位于地下深处,岩浆冷凝速度慢,岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大,常常形成大的斑晶；浅成岩靠近地表,常具细粒结构和斑状结构；而喷出岩由于冷凝速度快,矿物来不及结晶,常形成隐晶质和玻璃质的岩石.

根据上述原则,首先把岩浆岩按酸度分成四大类,然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类,它们就是构成岩浆岩大家族的主要成员.比如超基性岩大类：钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类；偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩；过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类.基性岩大类：钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类；相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩.中性岩大类：钙碱性系列为闪长岩-安山岩类；碱性系列为正长岩-粗面岩类；过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类.酸性岩类：主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类.

火成岩的分类命名

（一）分类命名原则及依据

1.基本原则

（1）分类命名应尽可能符合岩石形成的物理化学条件。

（2）分类应尽可能地与传统习惯用法一致，命名应遵守自然科学术语从先的惯例。

（3）分类应力求简明和便于使用。

（4）岩石命名应根据它们现在是什么，而不是它们原来可能是什么。

2.分类的主要依据

◎产状及结构构造分类：根据产状和结构构造，可将火成岩划分为侵入岩（包括浅成岩和深成岩）和喷出岩（火山岩）两大类，这种划分是利用矿物成分和化学成分进行进一步分类命名的基础。

各类侵入岩与喷出岩之间化学成分相似，但结构构造及矿物特征存在差异。深成岩的矿物颗粒较粗，多为显晶质、中粗粒结构或似斑状结构，易于辨认，因而一般以实际矿物含量为基础进行岩石分类，称为定量矿物成分分类。目前，对浅成岩的分类更多地参照了深成岩的方法，但在命名时可以突出其结构特征（如花岗斑岩）。喷出岩包括熔岩和火山碎屑岩，其中，熔岩如果粒度细小甚至存在玻璃质，以隐晶质－玻璃质结构、斑状结构为主，难以确定矿物组成，其分类就应以化学成分为基础，例如，采用TAS分类法或利用标准矿物来进行分类。但如果其矿物成分可以测定，仍优先使用定量矿物分类方法。火山碎屑岩主要依据其结构构造区分不同的岩石类型，相关内容将在第十章中介绍。

◎矿物成分分类：火成岩的矿物成分是分类的重要依据。火成岩由各种造岩矿物组成，而这些造岩矿物的生成又取决于岩浆的成分和岩石形成的环境。所以，确定矿物的种类和含量具有重要意义。岩石的色率（镁铁质矿物的百分含量）是火成岩鉴定和分类的重要标志之一。按岩石的色率，分为：

——超镁铁质岩（色率为90～100）

——镁铁质岩（色率为50～90）

——中性岩（色率为15～50）

——长英质岩（色率为0～15）

进一步，还可根据矿物的种属和含量对岩石进行命名。

◎化学成分分类：火成岩的化学成分也是重要的分类依据。在火成岩中（除碳酸岩等岩石外），SiO2含量占重要地位，因此，通常根据SiO2含量把岩石分为超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩等岩类，再进一步采用其他方法或指标进行分类命名。

最合理的分类命名方法应该综合考虑火成岩的所有特征，如矿物成分、化学成分、结构构造、产状和岩石的共生组合规律等。一般，岩石定名所采用的依据顺序是：矿物成分优于化学成分，主量元素优于微量元素。

（二）本书采用的分类命名方案

1.深成侵入岩分类和命名

（1）深成侵入岩的分类

首先要统计岩石中镁铁质矿物的百分含量（色率，或M值）。然后采用不同的图解进行实际矿物含量的分类。具体方法如下：

1）对于M ＜90的岩石，要进一步统计岩石中石英（Q）、斜长石（P）（An＞5）、碱性长石（A）（包括An ＜5的钠长石）、似长石（F）的含量，使用国际地科联推荐的QAPF双三角图（图4－16）分类。由于深成岩中石英与似长石不共生，每一种岩石只能含四种矿物中的三种，所测定的矿物含量就只会投入到双三角图中的一个三角形区内。注意，在投图前应将实测的三种矿物含量总和重新换算为100％，然后按图4－17所示的方法投点，最后据投点落入的区域确定岩石的基本名称。

需说明的是：在富斜长石的几个分区内，均有两个以上的岩石名称，最终定名还需考虑斜长石的牌号和镁铁质矿物的含量和种类。其中，辉长岩与闪长岩的区别为：前者An ＞50，一般色率大于50，而后者An ＜50，色率一般小于50。斜长岩是指斜长石含量大于90％的岩石。

依据国际地科联通过的火成岩分类命名方案，还可使用Streckeisen ＆ Le Maitre（1979）提出的Q′、F′、AnOr值火成岩分类图（图4－18），不仅可以解决Ab的分配（A及P中皆需Ab）问题，而且直坐标也易于投影。Q′、F′、AnOr为尼格里－巴尔特阳离子标准矿物计算的数值，岩石名称除了缺少QAPF投图中的1号与15号外（少见）。其他同国际地科联推荐的QAPF双三角分类图（图4－16）。

2）M≥90的火成岩称为超镁铁质岩，它包括SiO2 ＜45％的超基性岩和部分SiO2＞45％的基性岩。全晶质的超镁铁质岩要按照所含的镁铁质矿物（橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、黑云母等）的含量进行分类（图4－19）。

图4－16 侵入岩的QAPF双三角分类图

3）对于镁铁质侵入岩（辉长岩），应据其中的暗色矿物种类及含量进一步分类（图4－20）。当暗色矿物主要为辉石和橄榄石时，用图4－20a分类；暗色矿物主要为辉石和角闪石时，用图4－20b分类；暗色矿物主要为辉石时，用图4－20c分类。

（2）侵入岩命名的原则

根据上述分类方案，得到了岩石的基本名称。接下来还需要对岩石进行进一步命名，确定岩石的种属。岩石命名的一般原则是：

1）以岩石中所含次要矿物（＞5％）为前缀，例如闪长岩中含有10％的辉石，则该闪长岩应命名为辉石闪长岩；次要矿物不止一个时，按 “少前多后” 的原则排列，例如橄榄岩中含斜方辉石10％，褐色角闪石5％时，则该橄榄岩应命名为角闪方辉橄

榄岩。

2）某些特殊矿物无论含量多少都可参加命名，如堇青石花岗岩、绿帘石花岗闪长岩。

3）特殊结构、构造也应可以参加命名，如晶洞花岗岩。

4）岩石若遭蚀变且需要在其命名中加以强调时，需将蚀变矿物冠于岩石基本名称之前，如蛇纹石化二辉橄榄岩、绢云母化闪长玢岩等。

5）侵入岩名称的构成：附加修饰词＋基本名称。附加修饰词（或前缀）常用的只是一两种，一般不超过3种。因此要择优而用，其他特征均应放在文字中描述。附加修饰词（或前缀）在岩石名称中通常的排列顺序如下：蚀变作用—颜色—化学术语—成因术语—构造结构术语—特殊矿物—次要矿物—基本名称。

图4－17 矿物分类三角图投图方法

2.浅成侵入岩分类和命名

（1）浅成岩是侵位深度介于0～5km的岩石。侵入体规模较小，常见岩墙、岩床、岩盖、小岩株、隐爆角砾岩体等。呈岩墙、岩床和岩脉产出者，可以笼统称为 “脉岩”。岩体中可以发现晶洞构造、角砾状构造、流动构造，与围岩多呈不协调接触。因冷却速度快、静水压力较低，挥发分逸失较多，岩体具细粒、隐晶质及斑状结构，斑晶可具熔蚀或暗化边结构。矿物常保存了高温条件下的结构状态，常见高温石英斑晶、透长石斑晶，出现易变辉石等矿物。围岩接触变质较弱，有时有硅化、绿泥石化、绢云母化蚀变。浅成相小型侵入体常与金属矿产有关，尤其是隐爆角砾岩体，是很好的容矿岩体。

图4－18 侵入岩的Q′、F′、AnOr分类图据Streckeisen ＆Le Maitre，1979）

（2）根据脉岩的矿物组合，可分为两类：(1)与深成岩矿物组合相似的脉岩，称为未分脉岩。未分脉岩可参考常见的深成侵入岩的基本名称，结合岩石的结构特点来定名，如花岗斑岩、闪长玢岩、微晶闪长岩、正长斑岩、辉绿岩等。斑状花岗岩等岩石属于深成岩（其基本名称是 “花岗岩”，具似斑状结构），不在浅成岩的讨论范围内。(2)与深成岩成分差别较大的脉岩，称为二分脉岩，包括以浅色矿物为主的细晶岩（具细粒结构）和伟晶岩（具伟晶结构）；以暗色矿物为主的煌斑岩。煌斑岩一般具有煌斑结构，即以自形的角闪石、云母等镁铁质矿物作斑晶。煌斑岩命名时要考虑斑晶的类型及斑晶与基质的主要矿物等（详见第十一章）。

图4－19 超镁铁质岩分类图

图4－20 辉长岩及相关岩石矿物分类图

（3）次火山岩是与火山岩（喷出岩、火山碎屑岩）同源的、侵位于地表以下很浅部位的侵入岩，它们常常是火山通道相的组成部分。然而，由于受露头观察限制，次火山岩的判别具有不确定性，主要看它是否与火山岩在空间、时间和成因上存在联系。如果与火山岩空间上相连、形成时间相近、成分和外貌相似，表明与火山岩有密切联系，一般应属于次火山岩。如果该区无火山岩出露而侵入岩发育，且与侵入岩关系密切，则可能是深成岩体的浅成相，或属于独立的浅成岩体。目前，尚无一套统一的次火山岩分类命名方案，本书建议按浅成岩的命名方法来确定相关岩石的名称，如辉绿玢岩、闪长玢岩、石英斑岩等。有些文献使用了诸如粗面斑岩、流纹斑岩等名称来命名次火山岩，本书建议废弃这些术语。

关于 “玢岩” 和 “斑岩” 的用法：尽管欧美教材中玢岩（porphyrite）一词已废弃不用，但本书仍根据斑晶矿物的类型，区分玢岩与斑岩。对于具斑状结构的浅成岩，当岩石中的斑晶矿物以斜长石和暗色矿物为主时，称为玢岩，如闪长玢岩、辉绿玢岩；若岩石中的斑晶矿物为碱性长石、石英和似长石类时，称为斑岩，如正长斑岩、石英斑岩等。对于不具斑状结构的浅成岩，由于颗粒细小（微粒或细粒），需在深成岩名称前加上 “微晶” 二字，以此区别细粒的深成岩，如微晶闪长岩。

图4－21 火山岩的QAPF分类命名图

3.火山岩的分类和命名

（1）火山岩的分类

◎矿物含量可以确定者，可用QAPF分类法：此法用于M ＜90，且能够确认实际矿物含量的火山岩。QAPF图的分类基本名称和分区与侵入岩的对应，但略有简化（图4－21）。在使用QAPF图解时，应注意：其Q、A、P或A、P、F等值的计算要在去掉M值的基础上，将实测的三种矿物含量总和换算为100％。然后按图4－17所示的方法投点，最后据投点落入的区域确定岩石的基本名称。

◎矿物含量无法确定，但有化学分析数据者，可用TAS图解分类法：Le Bas et al.（1986）代表国际地科联（IUGS）火成岩分会提出了一个火山岩的TAS（total alkali andsilica）分类方案（图4－22；表4－12），并被IUCS于1989年推荐使用。

应用TAS分类应注意以下几点：分析化验的岩石要选用无风化、无蚀变、无矿化的比较新鲜的岩石，有些受到低级变质作用影响的火山岩也可使用。新鲜岩石的岩石化学标准是w（H2O）＜2％，w（CO2）＜0.5％，不新鲜者不予采用；在除去岩石中的H2O和CO2后，再把其他氧化物重新计算为100％。

◎高镁火山岩：是指岩石中MgO＞8％者。像这样的岩石没有包括在TAS图中，则需根据其岩相学及岩石化学特征确定名称，如表4－13所示。

◎海相火山岩：在上述分类图中没有表示，常用的名称有细碧岩、角斑岩和石英角斑岩，它们分别代表蚀变了的基性、中性和酸性的海相火山岩。

（2）火山岩命名的原则

图4－22 火山岩TAS分类图据Le Bas，1986；Le Maitre，2002）

表4－12 图4－22部分岩石的进一步划分

（据Le Maitre，2002）

表4－13 高镁火山岩岩石类型划分

（据Le Maitre，2002）

表4－14 常见的火成岩类型及基本特征

注：(1)特殊岩类（包括金伯利岩、钾镁煌斑岩、煌斑岩、碳酸岩及大部分SiO2不饱和的岩石）、脉岩、火山碎屑岩未列

(2)分类表长英质或酸性岩石的石英含量分界为20％，该数值是石英的相对含量（即石英、斜长石和碱性长石加起来重算计表明，石英的实际含量（薄片中测定的体积分数）为18％就属于长英质或酸性岩类。

火山岩的进一步命名，需在基本名称之前加修饰词，包括矿物（如黑云母安山岩）、结构（如碎斑流纹岩）、化学术语（如高铝玄武岩）等。增冠这些修饰词的主要原则是：

1）修饰词要与岩石的基本名称含义一致，只能是进一步描述岩石基本名称的特征，如不能出现 “无石英流纹岩” 这样的名称。

2）当修饰词含义不够明确时，应给以量的概念，如一些地球化学术语，“高钾”、“低钾”、“富锶”、“贫镁” 等名称，此时，注明大于或小于某个值或应用图解进一步说明。

3）当修饰词为一个以上矿物名称时，应按照少前多后原则来命名。如角闪黑云安山岩，表示岩石中黑云母的含量多于角闪石。

4）对于含玻璃质的火山岩，其含量不同，修饰词也不相同：

岩石学（第二版）

5）在不能测定实际矿物，又无化学分析数据时，可以根据斑晶种类命名（见下面中的简易命名方法）。

常见的火成岩类型及其特征列于表4－14中。

（三）火成岩的简易分类命名方法

1.侵入岩的野外分类

野外分类是深成岩QAPF图解的简化形式（图4－23a，b），在野外地质调查中，当暂时不能获得精确的实际矿物含量时，深成岩的野外分类只作为一种临时性的方法使用。当得到了岩石的实际矿物含量时，则应采用深成岩QAPF双三角图解（图4－16）进行分类和命名。

图4－23 深成岩QAPF初步分类（供野外使用）

图4－24 简化的火山岩QAPF分类图（据Le Maitre，2002，有修改）

在野外岩石的命名：

（1）各区岩石的命名参看图4－16。

（2）含碱性暗色矿物的岩石，应用碱性” 这一术语作前缀，如碱性花岗岩等。在第九章中，则称为过碱质花岗岩。

（3）在野外描述中粒或粗粒岩石时，应估计每种矿物的百分含量，不认识的矿物也要估计含量，并简要记录其特征供以后参考。综合各种特征进行岩石命名。

2.火山岩的野外分类

在实际矿物含量和岩石化学分析结果都没有时，可把火山岩野外分类当作一种临时方法来使用。对应于侵入岩的QAPF图，一些岩石学家建议使用简化的火山岩QAPF分类图（图4－24），根据岩石中斑晶的矿物组成来分类。其使用方法是：先统计出斑晶的组成，然后把Q、A、P或F、A、P的含量换算成总量为100％时的含量，最后在QAPF图上投图。与TAS分类图相比，火山岩QAPF分类要粗略得多，因此这种方法仅在没有化学成分的前提下使用。