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[拼音]:yanshi huaxue

[英文]:petrochemistry

研究岩石化學特徵及其應用的學科。岩石學的一個分支,又稱化學岩石學。岩石化學主要應用於結晶岩(火成岩、變質岩)的研究,其中又以火成岩研究為主,應用最為廣泛的則為結晶程度差的火山岩。

主要研究以下內容:

(1)火成岩的酸度、鹼度、鋁飽和度。根據岩石中SiO2含量可把火成岩分為酸性、中性、基性、超基性;根據SiO2對K2O+Na2O和CaO的關係,分為鈣性、鈣鹼性、鹼鈣性和鹼性;根據Al2O3與K2O、Na2O、CaO分子數關係,分為鋁不飽和及過飽和等。

(2)火山岩的系列、型別。根據岩石化學成分及計算結果,把火山岩分為鹼性系列、亞鹼性系列;亞鹼性系列又分為鈣鹼性系列與拉斑系列。對鹼性系列火山岩還可分為鉀質與鈉質型別(系列)、肯尼迪趨勢、庫姆斯趨勢與跨越趨勢等。

(3)火成岩的礦物組合及含量。對於結晶差的火山岩,粒度粗大薄片無法進行定量統計的侵入岩、蝕變的超基性岩和變質後面貌全非的火成岩,通過標準礦物的計算,可以大致確定岩石中主要礦物組合及含量。此外對於確定正、負變質岩來說,岩石化學常是一個很重要的手段。

(4)火成岩的分類命名。由岩石中的某些氧化物、分子數、指數、標準礦物的資料與投圖,可以對火成岩進行分類、命名。如用SiO2與K2O+Na2O確定火山岩的名稱與大類;用標準礦物石英、鹼性長石、副長石、斜長石確定暗色礦物小於90%的火成岩的名稱等。用岩石化學對火山岩命名,常比顯微鏡法準確,國內外應用很廣。

(5)岩漿的演化機理。岩漿成分受分異、同化、混染作用等影響常發生變化,應用岩石化學方法,可以研究岩漿成分的演化機理與演化方向。如以分異指數與氧化物圖分析岩漿是同化還是分異;用哈克圖及分異、固結數研究岩漿的演化等。

(6)岩漿的來源及部分熔融程度。玄武岩漿來源於上地幔的部分熔融,由玄武岩、原始及殘留地幔包體成分,又可大致確定上地幔特徵及部分熔融程度。

(7)岩漿及火成岩的物理化學條件。根據火成岩的化學成分計算、投影,可估算岩漿形成地區、岩漿房及噴出或侵位時的大致壓力(反映深度)、溫度、氧逸度、水逸度,還有岩漿的粘度,岩漿與岩石的密度等物化條件及引數。

(8)火成岩的成因問題。用岩石化學成分可以判別、探索一些火成岩的成因問題。如某地玄武岩是原生還是演化岩漿產物;某區花崗岩是岩漿結晶還是花崗岩化作用產物;岩漿花崗岩是S型、I型、M型還是A型;還有超鎂鐵-鎂鐵巖的成因型別等。

(9)火成岩與板塊構造的關係。由化學成分及計算值的投影,可以分析玄武岩類或花崗岩類等產出時的板塊構造環境,是板塊內部還是板塊邊緣,是擴張邊緣還是聚斂邊緣,是島弧還是活動陸緣;還可大致估算板塊移動速度、消減帶岩漿來源深度與大陸地殼厚度等。

(10)火成岩與礦產的關係。應用火成岩化學成分可以分析它們與礦產的關係。如用數理統計法研究有無礦產的火成岩在某些化學成分方面的差別;用某些化學成分計算值確定富礦、貧礦及無礦的界限;用鎂鐵比值判別基性巖和超基性岩的含礦性及礦產型別;用矽、鹼區別花崗岩與鐵、銅、鉛、鋅、鎢、鉬、錫礦的關係等。