安山岩(中性的鈣鹼性噴出岩):釋義,組成結構,理化性質,形成原因,主要產地,亞類區

安山岩（andesite）是中性的鈣鹼性噴出岩。與閃長岩成分相當。安山岩一詞來源於南美洲西部的安第斯山名Andes。分布於環太平洋活動大陸邊緣及島弧地區。產狀以陸相中心式噴發為主，常與相應成分的火山碎屑岩相間構成層火山。有的呈岩鍾、岩針侵出相產出。安山岩火山的高度最大，一般高500～1500米，個別可達3000米以上。

基本介紹

中文名：安山岩
外文名：andesite
釋義：中性噴出岩
色澤：一般為灰、灰綠、淡紫或紫紅色
特性：斑晶常呈定向排列
分布：美洲的安第斯山脈

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釋義

安山岩為中性噴出岩，分布範圍僅次於玄武岩。岩石一般為灰、灰綠、淡紫或紫紅色，其中含有少量斜長石、角閃石、輝石和黑雲母的斑晶，而且斑晶常呈定向排列，這是由於岩漿是在流動中冷卻的。安山岩也會有氣孔和杏仁構造。

組成結構

安山岩（andesite）一種中性的鈣鹼性噴出岩。其成分相當於閃長岩。手標本新鮮面深灰-褐灰色，風化或蝕變後呈灰綠-紫紅色。色率一般為20～35，斑狀結構（有時可見巨班），斑晶主要為斜長石及暗色礦物。其中斜長石以中長石﹑拉長石為主，常具環帶及熔蝕結構。常見暗色礦物有輝石（普通輝石﹑紫蘇輝石）﹑角閃石和黑雲母。基質主要為交織結構及安山結構（玻基交織結構），由斜長石（更長石﹑中長石為主）微晶﹑輝石﹑綠泥石﹑安山質玻璃等組成﹐鹼性長石﹑石英少見﹐僅個別填充於微晶間隙中。副礦物以磷灰石及鐵的氧化物為主。氣孔﹑塊狀構造，有的氣孔被方解石﹑石英﹑綠泥石等充填﹐形成杏仁構造。

理化性質

安山岩中SiO₂含量變化較大(52～63%)﹐平均含量為58.17%。98.5%的安山岩的SiO₂過飽和，出現標準礦物石英(多小於15%)。安山岩按SiO2含量可分為兩種﹕含52～57%的為玄武安山岩﹔含57～63%的為安山岩﹐安山岩的里特曼指數﹐即(K₂O+Na₂O)2/(SiO₂-43)比值﹐一般小於3.3﹐屬鈣鹼性﹐安山岩平均化學成分為SiO2=52.4%﹐Al2O3=17.17%﹐CaO=7.92%﹐Na2O=3.67%﹐K2O=1.11%﹐以SiO2較低﹐CaO較高﹐全鹼小於5.5%﹐Na2O>K2O為特徵。安山岩與玄武岩常不易區別﹐一般認為﹐SiO2>52%﹐色率<40%的為安山岩；反之為玄武岩。

形成原因

安山岩是造山帶內分布最廣的一種火山岩，因大量發育於美洲的安第斯山脈而得名。多呈岩被、岩流、岩鍾侵出相產出。受熱液作用，常產生青磐岩化。與其有關的礦產有銅、鉛、鋅、金（銀）等。

從島弧、活動大陸邊緣向大陸內部，安山岩的鹼度一般變大，鉀質增高。安山岩類在造山隆起區，隨構造活動的加強，多向流紋岩方向演化；而在凹陷區，隨構造活動的減弱，常向粗面岩，甚至響岩方向演化。

關於安山岩的成因﹐通常有3種看法。（1）分異說﹐認為安山岩是玄武岩漿分異產物﹐其主要根據是﹐安山岩常與玄武岩共生﹐而且兩者的87Sr/86Sr初始值相似。（2）同化說﹐認為安山岩是玄武岩漿同化花崗質大陸殼的結果﹐其主要根據是﹐安山岩成分介於玄武岩與花崗岩之間﹐而且安山岩主要分布於大陸殼區。（3）從板塊構造觀點認為，安山岩漿起源於大洋板塊俯衝於大陸板塊之下時﹐洋殼及其上覆沉積物受高溫﹑高壓影響﹐轉變為角閃岩﹑石英榴輝岩﹐再經部分熔融可形成安山岩漿﹔此岩漿上升進入地幔楔形區後可與地幔岩反應成輝石岩﹐再經部分熔融﹐能形成安山岩漿﹔大洋沉積物中水及水化的大洋殼中水﹐在俯衝到一定深度時脫出﹐上升至上覆的地幔楔形區﹐使地幔富水﹐富水地幔部分熔融也能形成安山岩。實驗資料證明﹐在壓力3×109帕時﹐安山岩的熔點最低﹔而且1～1.5×109帕時﹐富水橄欖岩部分熔融即可產生安山質熔體。第三種安山岩成因觀點被多數人接受。

主要產地

產於世界大多數火山區的一大類岩石之任一成員。主要作為地表堆積物出現，其次是作為岩牆和小岩塞出現。許多安山岩堆積物並不是正常的熔岩流，而是岩流角礫岩、泥流、凝灰岩以及其他碎屑岩石。例如羅馬附近的白榴凝灰岩和德國艾弗爾(Eifel)地區的浮石凝灰岩。安山岩一名源於安地斯山，北美和中美的大多數科迪勒拉山(平行山)系都是主要由安山岩組成的。實際上整個環太平洋盆地邊緣的火山中都有大量這類岩石。培雷火山(Pelee)、聖文森與格瑞那丁的蘇弗里耶爾火山、喀拉喀托火山、磐梯火山、富士山、波波卡特佩特爾火山(Popocatepetl)、諾魯霍伊火山、沙斯塔山(Shasta)、胡德火山和亞當斯火山等都噴發大量的安山質岩石。

亞類區分

安山岩類可劃分為3個亞類：

1.含石英的安山岩，即英安岩，有時當作是獨立的一類；

2.普通角閃石和黑雲母安山岩；

3.輝石安山岩。英安岩含有原生石英，石英可能呈小的圓包或晶體，或只是作為基質中填充間隙的微小顆粒。普通角閃石和黑雲母安山岩比較富含長石，通常是呈淺的粉紅色、黃色或灰色。輝石安山岩是最常見的安山岩類型，出現的數量可與玄武岩相比，顏色較深、密度較大、多為基性岩。

常見種類

粗面安山岩

成分與二長岩相當的、介於粗面岩和安山岩之間的噴出岩。粗面安山岩呈白、灰、淺黃或紅色，常為斑狀及粗面結構，氣孔塊狀構造。斑晶主要由斜長石（中長石、更長石）和暗色礦物組成。在一般情況下，斜長石斑晶有鉀長石鑲邊，形成正邊結構，或者鹼性長石充填斜長石微晶的間隙。基質具有交織結構和玻基交織結構，基質礦物主要為斜長石及鹼性長石，常含數量不等的玻璃質。

是在構造運動從活動趨於穩定時期火山噴發的產物，常見於晚造山期或構造上相對穩定的地區。其岩漿主要來源於受深斷裂影響的上地幔。粗安岩或與玄武岩、安山岩、流紋岩等共生，或與鹼性玄武岩、粗面岩、響岩等共生，產狀以中心式噴發的為主，大多為熔岩與火山碎屑岩互層產出。中國江蘇、安徽的中生代火山岩中，常見粗安岩，並與鐵、銅、黃鐵礦礦床等有成因聯繫。

斑狀岩

礦物組成主要有輝石、石英、角閃石、黑雲母。主要化學成分為SiO₂65~71%，Al₂O₃15.5~18.6%，其次Fe₂O₃、CaO均在3~5%以下，另有Na₂O、K₂O為1~3%，及少量的TiO₂、P₂O₅、Mn₂O₃在1%以下。以其構造組織黑白相間外觀彷如飯粒而得名。比重2.60~2.66，硬度5~6，其外觀亮麗，一般以黑色、紅色、灰色基石，表面散布著如米粒之白色斜長石粒點。經長時間自然風化，岩質易變成松質多孔性物質形成具有強力吸附性，及在水中易溶釋出微量之礦物質元素等特性。為中生代末期，新生代初期由火山噴出之岩漿經冷卻凝固或結晶形成之中性火山噴出岩。此外多為風化後的斑狀安山岩，主要賦存於由塊狀安山岩組成的都巒山層中，地質年代距今約五百萬年以上，屬第三紀中新世早期安山岩質集塊岩及由火山爆發的安山岩經過河流搬運再沉積而成之風化斑狀安山岩。主要產於東部海岸山脈、瑞穗、奇美至瑞源。

性質變化

由岩漿冷卻形成的安山岩會在不同的環境下，會有不同的改變，將之歸為兩種途徑，一種是化學成份上的改變，另一種方式則是物理結構上變化。

化學成份的變化

主要有溶解、取代及A、B成份上的互換。溶解就是所謂的淋溶作用，溶液將某些離子從礦物中帶走；取代作用則是礦物中當某些離子被帶走後，又充填進來新的離子；A和B礦物內成份的互換，則是產生新的礦物。這就是一般所謂岩石風化、換質、變質等作用的原因了。B、物理結構的變化：當岩石所處的溫度、壓力條件改變或離子改變時，會影響原子之間的鍵長和排列位置，這就是所謂礦物結構上的改變，例如石墨再超高壓的環境下，即可變成鑽石。它的成份雖然沒有改變，但鍵結方式完全不一樣了，表現出來的物理性質也跟著改變了，這就是變質岩的成因。任何物質隨著溫度壓力的改變，分子之間會發生變化的。

安山岩的物理變化

(一)安山岩經過河流長時間的侵蝕、搬運、沉積，最後沉澱到安靜的水體裡會變成頁岩。

(二)如果安山岩深埋至溫度約300～500℃，壓力約2～6Kb的地底下會形成片岩。

(三)安山岩受到酸性熱液溶蝕，溫度約100～200℃情況下會形成蝕變安山岩，也叫青磐岩。

(四)安山岩在熱液作用下常蝕變而成青磐岩。此種蝕變產物是綠簾石、綠泥石、鈉長石、絹雲母、石英和碳酸鹽礦物的細粒集合體，它是鉛、鋅、銀礦的重要找礦標誌。

安山岩和玄武岩之間往往呈現過渡關係，在產狀上也常共生，用肉眼、化學分析或顯微鏡鑑定方法區分它們均是比較困難的，這時可把這種過渡性岩石定為玄武—安山岩或安山—玄武岩。

安山岩線

於活動大陸邊緣、分隔不同岩石系列的一條岩相地理分界線。又稱馬歇爾線。在此線一側出現以蛇綠岩套為代表的拉斑玄武岩系列，靠陸一側分布有以安山質火山岩、石英閃長岩和花崗閃長岩為主的鈣鹼性岩漿岩系列。安山岩線的形成是板塊俯衝作用的結果。在環太平洋邊緣，安山岩線大致位於從阿拉斯加經日本島弧、馬里亞納海溝、帛硫群島、俾斯麥群島、斐濟和湯加群島至紐西蘭和查塔姆島一線。

以蛇綠岩套為代表的拉斑玄武岩系列與以安山質火山岩﹑石英閃長岩和花崗閃長岩為主的鈣鹼性系列岩漿岩之間的岩相地理界線。又稱馬歇爾線。它實際上可以看作在活動大陸邊緣有無安山岩出現的分界線，在此線靠大洋一側不見安山岩，靠陸一側常見安山岩。安山岩線的形成是板塊俯衝作用的結果。當大洋板塊在海溝處發生俯衝時，構成洋殼的拉斑玄武岩系列和部分深海沉積物，在150～250公里深處時，發生局部融熔，形成了鈣鹼性的安山岩系列岩漿，並沿裂隙噴發形成火山島弧。因此安山岩線在活動大陸邊緣表現最為明顯。在環太平洋邊緣主要分布在阿拉斯加到紐西蘭和查塔姆島的東部一線，中間經過日本島弧﹑馬里亞納海溝﹑帛硫群島﹑俾斯麥群島﹑斐濟和湯加群島。

安山岩(中性的鈣鹼性噴出岩)