岩浆岩的化学成分

地壳中存在的所有元素在岩浆岩中几乎都有发现，但最主要的是O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、Mn、P、H等12种元素;它们占地壳总质量的99%以上，称为主要造岩元素。因岩浆岩的化学成分常用这些元素的氧化物质量分数来表示，因此常用造岩氧化物来表示岩石的成分。据统计，造岩氧化物的含量在不同的岩浆岩中变化很大，如表1－2、表1－3所示。

表1－2 岩浆岩的化学成分及含量变化

表1－3 中国各岩浆岩的平均化学成分(w_B/%)

*括号内的数值为统计样品数。 (据黎彤等，1963)

从上述两表可以看出，绝大多数岩浆岩以SiO₂含量为最多，其次为Al₂O₃，它们的变化通常反映了岩浆岩的化学性质并影响矿物成分。因此，在研究岩浆岩时，常依据SiO₂含量，将岩浆岩划分为不同的类型，即SiO₂含量<45%，为超基性岩，45%～52%，为基性岩，52%～66%，为中性岩，>66%，为酸性岩。

岩浆岩中的主要造岩氧化物含量变化是有规律的，从图1－1和表1－3中可以看出，从超基性岩至酸性岩，随着SiO₂增加，FeO、MgO逐渐减少，K₂O、Na₂O渐显增加，CaO和Al₂O₃由超基性的纯橄榄岩至基性的辉长岩增加较大，随后向中性的闪长岩、酸性的花岗岩则减少。

岩浆岩中除主要和次要造岩氧化物以外，常有一些含量甚微的元素(总量<1)，称为微量元素(trace elements)，如:Li、Be、Nb、Ta、Sr、U、Th、Zr、Hf、Rb、Cs、Pb、Zn、Sn等。这些元素虽然量微，但在有利条件下可富集成矿，有的可用以研究岩浆岩的成因，所以具有重要的意义。

岩浆岩中还常含有微量的稀土元素(REE)，即元素周期表中的镧系元素和Y，共16种元素;它们又可分为轻稀土(即铈族元素)及重稀土(即钇族元家)。稀土元素赋存于岩石中而且不易遭受后期变化，所以常用作研究岩浆的起源、演化和岩浆岩成因。常应用的稀土元素特征值包括稀土元素总量(∑REE)、轻稀土(LREE)和重稀土(HREE)及其比值、铕异常值(Eu/Eu^*)、球粒陨石标准化值(岩石/球粒陨石)(图1－2)以及其他一些比值，不同成因的岩石，这些值和比值有很大的差异。

对岩浆岩中同位素组成的研究也已引起广泛重视，同位素丰度值及其变化规律可以有效解决岩浆岩的形成时代，判断岩浆的起源、演化和岩浆岩的成因等问题。应用研究较多的有¹⁸O/¹⁶O、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、³⁴S/³²S、²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb等。

图1－1 侵入岩SiO₂与其他氧化物之间的关系

图1－2 不同岩浆岩的稀土元素配分型式(据C.J.Allegre等，1978)