[科普中國]-超基性巖

超基性巖（ultrabasicrock），屬于火成巖的一類。深灰黑色，比重大。二氧化硅含量低（小于45%），為硅酸不飽和巖，鐵、鎂質(zhì)含量高，以不含石英為特征。主要由橄欖石、輝石，以及它們的蝕變產(chǎn)物，如蛇紋石、滑石、 綠泥石等組成。

代表性巖石金伯利巖類、橄欖巖-苦橄巖類等，常與堿性巖、基性巖共生，形成雜巖體。

超基性巖常沿深大斷裂帶分布，受其控制，形成巖帶。巖體的規(guī)模大小不一，常呈透鏡狀、脈狀或不規(guī)則狀。

與超基性巖有關(guān)的礦產(chǎn)有鉻、鎳、鈷、鉑族金屬、金剛石、石棉等。

組成結(jié)構(gòu)主要造巖礦物是橄欖石、斜方輝石、單斜輝石和角閃石。次要礦物為石榴子石、云母和斜長(zhǎng)石等。副礦物有鉻鐵礦、 尖晶石、 鈦鐵礦、金屬硫化物、鉑族礦物和磷灰石等。蝕變礦物為各種蛇紋石、綠泥石、次生角閃石、滑石、水鎂石、伊丁石、皂石、 碳酸鹽礦物、玉髓和次生石英等。

超基性巖常見的、較典型的結(jié)構(gòu)有粒狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、包含（橄）結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，有時(shí)可出現(xiàn)變形、出溶和扭折結(jié)構(gòu)等。1

化學(xué)成分超基性巖在化學(xué)成分上屬硅酸不飽和系列。除輝石巖外，SiO2的含量均小于45%，Al2O3、Na2O、K2O含量低，而氧化鎂（MgO）、FeO含量很高。超基性巖多經(jīng)蝕變作用，其中H2O、CO2含量往往較高，致使巖石的化學(xué)成分變化很大。

超基性巖的鎂鐵比值MgO/（原子比）或含鎂系數(shù)MgO/+MgO是具有重要意義的特征數(shù)值。根據(jù)這些數(shù)值可分為鎂質(zhì)超基性巖、鐵質(zhì)超基性巖和富鐵質(zhì)超基性巖。

次生蝕變超基性巖經(jīng)常發(fā)生蛇紋石化、綠泥石化、透閃石化、次閃石化、滑石化、碳酸鹽化、水鎂石化和硅化等次生蝕變。其中以蛇紋石化最為常見。蛇紋石化超基性巖在地表或斷層帶內(nèi)，經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化淋濾作用常形成由玉髓、蛋白石、菱鎂礦、褐鐵礦、高嶺石等組成的風(fēng)化殼。

1、蛇紋石化：超基性巖中的橄欖石輝石被蛇紋石交代的作用叫蛇紋石化作用。若變化不徹底而尚殘留有橄欖石和輝石，則蛇紋石沿花紋狀的網(wǎng)形裂隙分布而成蛇紋石超基性巖；若交代強(qiáng)烈，全部變化，則形成蛇紋巖。

2、碳酸鹽化：當(dāng)富含二氧化碳（CO2）的熱液作用于超基性巖時(shí)，橄欖石常變成滑石和菱鎂礦，有時(shí)也伴生有蛇紋石。

3、綠泥石化：橄欖石和輝石以及先期形成的蛇紋石均可被綠泥石交代。

橄欖巖-苦橄巖類代表性侵入巖：橄欖巖

代表性淺成巖：苦桿玢巖

代表性噴出巖：苦橄巖

代表性侵入巖根據(jù)橄欖石、輝石和角閃石的相對(duì)含量以及國際通用分類方案，將超基性深成巖劃分為若干巖石類型：

純橄巖

橄欖綠色，橄欖石含量占90%以上。副礦物為鉻尖晶石等，其量不超過10%。橄欖石為鎂橄欖石和貴橄欖石，粒度由數(shù)毫米至數(shù)厘米，晶粒粗大的可形成巨晶純橄巖。純橄巖在超基性巖中以獨(dú)立巖相、透鏡體、脈體、鉻鐵礦體的巖石外殼等形式產(chǎn)出。當(dāng)巖石中出現(xiàn)大量斜長(zhǎng)石時(shí)，過渡為橄長(zhǎng)巖，一般被劃為基性巖類。

橄欖巖

多呈深色-黑色、黃綠色、暗綠色，粒狀或致密塊狀，最常見礦物：橄欖石、輝石。

常見結(jié)構(gòu)：粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，包含結(jié)構(gòu)，海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等

常見構(gòu)造：塊狀構(gòu)造為主，也可為流動(dòng)構(gòu)造、層狀構(gòu)造。

輝石巖

主要由輝石和橄欖石組成。根據(jù)輝石的種類、含量又可分為不同的巖石類型。具鑲嵌結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、包含(橄)結(jié)構(gòu)等。輝石巖在超基性巖和基性－超基性雜巖中呈單獨(dú)巖相和巖脈產(chǎn)出。

角閃石巖

主要由角閃石組成，可含少量橄欖石、輝石、斜長(zhǎng)石和金屬礦物。角閃石一般為褐色普通角閃石。在大顆粒角閃石中常包含橄欖石，從而形成包含（橄）結(jié)構(gòu)。

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是一種超基性暗色熔巖，常與堿性玄武巖伴生。巖石具斑狀和似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為橄欖石和含鈦普通輝石，基質(zhì)為黃褐色玻璃或由含鈦輝石、金屬礦物和少量斜長(zhǎng)石組成的微晶集合體。當(dāng)巖石中輝石含量超過橄欖石時(shí)可過渡為?；x石巖?？嚅蠋r是橄欖巖的淺成－噴出相。主要產(chǎn)狀是巖床、巖墻等小侵入體，其次是玄武質(zhì)熔巖下部堆晶相。主要由橄欖石（含量為50～70%）和輝石組成。輝石多為普通輝石、含鈦普通輝石，有時(shí)也出現(xiàn)鉻透輝石、斜方輝石、基性斜長(zhǎng)石、棕色角閃石、云母和金屬礦物，偶爾見磷灰石。巖石為暗綠色，具微晶結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、填間結(jié)構(gòu)等，常與玄武巖和輝綠巖伴生。當(dāng)苦橄巖具斑狀結(jié)構(gòu)時(shí)則過渡為苦橄玢巖。

代表性淺成巖苦桿玢巖

代表性噴出巖苦橄巖

往往產(chǎn)于玄武巖系的底部，常與苦橄質(zhì)玄武巖共生。

巖石多為斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶多為橄欖石，也有少量輝石。此外，巖石中可含有少量的斜長(zhǎng)石、角閃石、金屬礦物等。

苦橄巖常常形成于與地幔柱活動(dòng)有關(guān)的大陸溢流玄武巖區(qū)或者大洋溢流玄武巖區(qū)，如我國的峨眉山玄武巖省。也有少量的苦橄巖形成于與俯沖有關(guān)的島弧環(huán)境，如加拿大大不列顛的Kamloops地區(qū)。1

金伯利巖類一般被認(rèn)為是一種堿性或偏堿性的超基性巖，具斑狀結(jié)構(gòu)和（或）角礫狀構(gòu)造的云母橄欖巖。

1887年發(fā)現(xiàn)于南非的金伯利(Kimberley)，故名，舊稱角礫云母橄欖巖。是產(chǎn)金剛石的最主要火成巖之一。

金伯利巖常呈巖筒、巖墻產(chǎn)出。有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的原生金剛石礦床產(chǎn)于巖筒中。巖筒的面積一般不足1萬平方米，常成群出現(xiàn)，著名的南非金伯利巖就是由十多個(gè)著名的巖筒組成的巖筒群。其中以具斑狀結(jié)構(gòu)且富含顆粒粗大橄欖石的金伯利巖含金剛石較富，而呈顯微斑狀結(jié)構(gòu)，富含金云母的金伯利巖，含金剛石貧。

顏色多呈黑、暗綠、綠、灰等，而以綠色常見。常見斑狀結(jié)構(gòu)和角礫狀構(gòu)造。在斑狀結(jié)構(gòu)中斑晶成分主要是橄欖石、金云母。在角礫狀構(gòu)造中，角礫成分十分復(fù)雜，有早期形成的金件利巖、橄欖巖、輝巖破碎而成的巖塊，也有來自圍巖的巖塊，角礫之間的膠結(jié)物為金伯利巖漿物質(zhì)。

產(chǎn)狀與分布根據(jù)超基性巖產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境和形態(tài)可分為：

1.獨(dú)立的超基性巖體，其中又分層狀和似層狀基性－超基性侵入體，產(chǎn)于相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中、出露面積為幾平方公里至數(shù)萬平方公里不等。巖體的巖性具有明顯的垂直分帶和層狀韻律構(gòu)造。南非布什維爾德雜巖體是典型的層狀巖體，中國康滇地區(qū)、秦巴地區(qū)有層狀巖體出現(xiàn)。非層狀基性－超基性侵入體，出露于不同構(gòu)造單元。分布于造山帶的巖體呈陡傾斜的單斜或巖墻狀，分布于穩(wěn)定區(qū)的巖體多具同心環(huán)狀構(gòu)造。巖體一般以純橄巖、橄欖巖和輝石巖為主，但往往伴生輝長(zhǎng)巖。在具環(huán)狀構(gòu)造的巖體的中央部分多為偏基性巖相。中國燕山、龍首山等地均有分布。

沿雅魯藏布江北岸大竹卡—謝通門一帶，即岡底斯弧巖漿巖帶南緣出露了一條超基性-基性巖帶，巖帶的分布與雅魯藏布江北岸的強(qiáng)航磁異常帶相吻合。巖帶主要由零星孤立出露的規(guī)模較小的近圓形輝長(zhǎng)巖巖體、巖瘤或巖滴組成，在日喀則縣曲尼出露了超鎂鐵堆晶巖、輝長(zhǎng)巖和玄武巖連續(xù)剖面。它們呈一系列自北而南逆沖推覆的構(gòu)造巖片，經(jīng)歷了明顯不同于弧花崗巖基的形成過程。通過野外地質(zhì)考察和系統(tǒng)的巖石學(xué)研究，認(rèn)為曲尼基性-超基性巖帶是在島弧—弧后系統(tǒng)形成的蛇綠混雜巖，是新特提斯大洋巖石圈在俯沖消亡過程中的殘片。

2.蛇綠巖套中的超基性巖，此類巖石出露于蛇綠巖套的最底部和堆積巖相的下部，前者是板塊俯沖和縫合線上的上地幔巖局部熔融后的殘余物，后者多為巖漿結(jié)晶的輝石巖、橄欖巖和橄長(zhǎng)巖。

3.堿性玄武巖和金伯利巖中超基性巖巖石包體，在中國和世界許多堿性玄武巖和金伯利巖中出現(xiàn)尖晶石二輝橄欖巖和石榴子石二輝橄欖巖的包體。它們是玄武巖和金伯利巖噴發(fā)時(shí)所攜帶的上地幔巖石碎塊，有時(shí)也稱之為幔源包體。

4.現(xiàn)代洋底超基性巖，在現(xiàn)代洋殼中存在超基性巖。它的成因與大洋中脊殘留地幔有關(guān)。

5.隕石超基性巖，已隕落的石隕石絕大多數(shù)由超基性巖組成。 與超基性巖有關(guān)的礦產(chǎn)主要是鉻鐵礦、銅鎳礦、釩鈦磁鐵礦、鉑礦、金剛石等。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

林國慶 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)