結晶順序

結晶順序

結晶順序(order of crystallization)指的是火成岩中礦物晶出的先後順序。

定義

結晶順序(order of crystallization)即火成岩中礦物晶出的先後順序。一般根據礦物晶粒的相對自形程度、晶粒大小、相互包裹、反應、置換、熔離及其他關係判斷礦物結晶順序,但亦有例外。也有從礦物的相平衡及結晶化學的研究來判斷結晶順序的。

表示方法

鮑文反應序列簡稱“反應系列”。岩漿在結晶作用過程中,早期析出的礦物與岩漿反應可形成新的礦物。隨著岩漿岩溫度的降低,反應繼續進行,便產生一系列的礦物。這個反應原理對於鈣鹼性岩漿的結晶情況是相符合的,可以用它來表示礦物的結晶順序,如橄欖石比輝石早析出,輝石又比角閃石黑雲母早結晶。隨著岩漿溫度的下降,早析出的高溫礦物可以與岩漿反應生成系列中的低位礦物。如常見的橄欖石反應生成輝石,輝石反應生成角閃石等。

鮑文反應系列分二支進行:

①連續系列(淺色的—斜長石),由鈣長石到鈉長石,即斜長石系,其成分是漸變的固溶體系,結晶格架未變化。

②不連續系列(深色的一鐵鎂礦物),由鎂橄欖石到黑雲母,即暗色礦物系,其成分不是漸變的,結晶格架是變化的,即由島狀經鏈狀而到層狀。

在岩漿岩冷卻過程中,同時會析出一種斜長石和一種鐵鎂礦物,它們的成分隨結晶過程而變。兩系列為互相獨立的結晶作用而繼續進行,晚期合併形成單一不連續系,以石英為最後產物。。另外反應原理還說明了岩漿岩和圍岩捕虜體間的關係,較基性的岩漿易於熔化酸性的捕虜體,而較酸性的岩漿則不易熔化較基性的捕虜體。所以自然界中較基性暗色捕虜體最常見。反應系列是人工實驗簡化了的自然現象,而岩漿結晶過程的因素非常複雜,因而與一些實際情況不盡符合。

控制因素

礦物結晶順序受岩漿的成分、壓力以及揮發分(尤其是水)的控制。岩石的結構有時候能反映結晶順序,例如,可從以下四方面結構入手:①斑晶和機制的關係;②反應邊結構、環斑結構等套幔結構;③包含關係;④礦物的自形程度。一般用以確定礦物結晶順序的結構有斑狀結構、包含結構、熔蝕結構、暗化邊結構、輝綠結構、填隙結構、輝長結構、文象結構、蠕蟲結構、後成合晶結構以及一些次生結構(出溶、固溶體分解、次生蝕變)等。

研究意義

研究礦物的結晶順序是火成岩研究中的一項重要成就,對於分析漿中礦物的一般共生規律是很有意義的;也有助於解釋火成岩的成因多樣性。但自然界中岩漿結晶情況要比鮑文反應原理複雜許多,因而鮑文反應系列也有其局限性。

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