火成岩相圖

火成岩相圖

正文

反映岩漿在平衡條件下,物相變化與組分、溫度、壓力等變數之間關係的圖解。岩漿是一個複雜的，包括固體、液體、氣體在內的矽酸鹽體系，它的形成、結晶、演化等一系列過程，主要受物理化學條件制約，可用實驗岩石學方法進行模擬。岩漿岩相圖以反映矽酸鹽體系為主，其類型較多。如根據獨立組分的數目多少，可分為一元、二元、三元、四元、五元等體系相圖；根據壓力大小，可分為常壓(1大氣壓)、低壓(<1×109帕)、中壓（1～2×109帕）及高壓（>2×109帕）等體系相圖;根據是否有揮發分及揮發分類型，可分為乾（圍）壓、水壓、CO2壓等體系相圖；根據熔融特點及混溶程度,可分為低共熔、分解熔融、一致熔融、無限混溶、有限混溶等體系相圖等。圖1和圖2分別表示二元和三元體系相圖的一些基本形式。圖3表示的是KAlSi2O6-SiO2二元體系相圖。KAlSi2O6為白榴石(Lc)，SiO2為石英(包括磷石英Tr與方石英Cr)，在KAlO6與SiO2之間形成一個中間化合物KAlSi3O8,為鉀長石(Or)，CD、DE、EN、NF曲線分別代表Lc、Or、Tr、Cr的液相線（即開始結晶的曲線）、它們的結晶區分別由(Lc+L)區、(Or+L)區、(Tr+L)區、(Cr+L)區來代表。此外，NM線為Tr與Cr之間的轉變線，GH線為Lc與Or的固相線，IK線為Or與Tr的固相線。從升溫的過程來看,E點為低共熔點(TE=990℃),即在該點Or與Tr形成低共熔;從降溫的過程來看,E點為共結點，即在該點Or與Tr同時結晶。相圖中的C點為Lc的熔點，F點為Cr的熔點，而 D點不是Or的真正熔點，而是它的分解融點(TD=1150℃)。在D點，Or將分解為 Lc（固相）與SiO2（液相）;或由先晶出的Lc與熔漿SiO2反應形成Or,故D點亦可稱作反應點或轉熔點（又稱分解熔融點、包晶反應點、近結點）。Lc、Or與SiO2之間的關係可以用以下反應式表示　

火成岩相圖

火成岩相圖

火成岩相圖

火成岩相圖

圖4表示的是KAlSi2O6-CaAl2Si2O8-SiO2三元體系相圖。它以三角坐標表示，三個角頂分別代表三個端員組分:KAlSi2O6(白榴石,Lc)、CaAl2Si2O8(鈣長石,An)及SiO2(鱗石英,Tr；方石英,Cr)。圖中以等溫線代表液相面不同溫度的投影。三元體系相圖可以看作是由Lc-SiO2、Lc-An、An-SiO2三個二元體系組成,Lc-SiO2二元體系的特點見圖3，Lc-An與An-SiO2二元體系均為低共熔系，e1點為Lc與An的低共熔點, e2點為Tr與An的低共熔點。在該相圖中，有An、Lc、Or、Cr的5個結晶區和5條相區界線,其中e1P、PE、Ee3、Ee1為低共熔線,DP為轉熔線。此外，在相圖中有兩個三元無變數點 E和P，E點為Or、An、Tr3個結晶區的交匯點，為三元低共熔點；P點為Lc、Or、An3個結晶區的交匯點，在該點Lc與Or之間發生轉熔,故稱之為三元轉熔點。
更複雜的體系，可用四面體或其他輔助投影法表示。相圖在現代地質學中的套用十分廣泛，並從理論上和方法上指導實驗岩石學的研究。
參考書目
　周珣若、王方正編著：《岩石物理化學》，河南科學技術出版社，鄭州，1987。
　林景仟主編：《岩漿岩成因導論》，地質出版社，北京，1987。
　W.G.Ernst, Petrologic Phase Equilibria,Freeman and Company,San Francisco,1976.

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