根據礦物含量劃分的火成岩類型
火成岩是由岩漿或熔岩冷卻結晶形成的岩石。這個過程可以發生在地表下（侵入岩/深成岩），也可以發生在地表以上（噴出岩/火山岩）。雖然火成岩通常根據其形成位置或結構進行區分，但地質學中最重要的分類方法之一是基於其礦物成分——特別是石英和長石等矽酸鹽礦物以及輝石和橄欖石等鎂鐵礦物的比例。這種礦物成分與化學成分（例如二氧化矽/SiO₂含量）密切相關，並最終決定岩石的顏色、密度和凝固後的行為。
一般來說，火成岩可依其礦物組成分為幾大類：長英質火成岩、中性火成岩、鎂鐵質火成岩和超鎂鐵質火成岩。此外，還有一些特殊類型的火成岩，例如鹼性火成岩，其特徵是含有特定的礦物（例如，類長石）。以下是對每種類型及其礦物學特徵的解釋。
1）長英質火成岩（富含二氧化矽和輕質礦物）
「長英質」一詞源自於長石和二氧化矽兩個詞的組合。長英質火成岩通常二氧化矽含量高（約 > 65% SiO₂），且以淺色礦物為主。從礦物學角度來看，這類岩石通常包含：
石英：長英質岩石中非常常見的矽酸鹽礦物。
– 鹼性長石（正長石/微斜長石）和富鈉斜長石（鈉長石-奧長石）。
– 雲母（白雲母、黑雲母）作為副礦物。
– 有時含有少量閃石。
由於石英和長石含量豐富，長英質岩石在外觀上往往呈現淺色（白色、乳白色或淺灰色）。長英質岩漿通常黏度較高，能夠捕捉氣體，並且與噴出型火山的爆發性噴發有關。
長英質岩石的例子：
– 花崗岩（侵入岩）：礦物顆粒粗大，石英和長石清晰可見。
– 流紋岩（噴出岩）：成分與花崗岩相似，但由於冷卻速度快，質地光滑。
– 英安岩（長英質-中性）：通常含有斜長石和石英。
石英的存在是一個重要的指標：當石英含量豐富時，岩石通常屬於長英質（或至少是中長英質）類別，這取決於鎂鐵礦物的比例。
2）中性火成岩（成分中等，礦物混合）
中性火成岩介於長英質火成岩和鎂鐵質火成岩之間。它們的二氧化矽含量通常在 52%～65% 左右。從礦物學角度來看，這些岩石具有以下特徵：
– 斜長石（通常為安山岩）為主要礦物。
– 角閃石（角閃石）和/或輝石是主要的暗色礦物。
– 可能存在黑雲母。
– 石英可能存在，但通常不如長英質岩石中那麼多。
中性岩通常呈現中灰色：既不像花崗岩那麼淺，也不像玄武岩那麼深。它們的岩漿黏度適中，常與火山弧（俯衝帶）有關，因此在活火山地區非常常見。
中性岩的例子：
– 閃長岩（侵入岩）：斜長石和角閃石以相對較大的晶體形式出現。
– 安山岩（噴出岩）：非常常見，是一種火山岩；呈灰色，質地通常為斑狀（細基質含有斑晶）。
與長英質岩石的主要區別在於，長英質岩石通常石英含量較少，鎂鐵礦物（角閃石/輝石）含量較多。
3）鎂鐵質火成岩（富含鐵鎂元素，深色礦物）
鎂鐵質岩石由鎂和鐵組成。鎂鐵質火成岩的二氧化矽含量較低（約45%～52%），主要由富鐵鎂礦物組成。從礦物學角度來看，鎂鐵質岩石通常包含：
– 輝石（普通輝石）為主要礦物。
– 富鈣斜長石（延長石-倍長石）。
– 橄欖石可能存在，有時含量相當可觀。
– 磁鐵礦和鈦鐵礦等不透明礦物經常作為副產品出現。
由於許多鎂鐵礦物顏色較深，這些岩石通常呈現黑色或深綠色，密度比長英質岩石高，且其岩漿流動性更強（黏度低）。鎂鐵質熔岩流動性較強，常常形成廣闊的熔岩流。
鎂鐵質岩石的例子：
–輝長岩（侵入岩）：成分與玄武岩相同，但質地較粗。
– 玄武岩（噴出岩）：在海洋地殼中非常常見；質地細膩至氣孔狀（充滿氣體）。
–輝綠岩/粗玄岩（淺成岩）：結構中等，常以岩脈的形式填補裂縫。
其顯著的礦物學特徵是鈣質輝石-斜長石占主導地位，石英通常缺失。
4）超鎂鐵質火成岩（富含鎂鐵礦物，二氧化矽含量極低）
超鎂鐵質岩是鎂鐵質程度最高的岩石群，通常二氧化矽含量極低（一般低於45%）。該類岩石主要由以下礦物組成：- 大量的橄欖石；- 輝石（斜方輝石/單斜輝石）；- 極少或不含斜長石；- 在特定條件下，有時會含有尖晶石或石榴石等礦物。超鎂鐵質岩通常呈現深綠色至綠色，密度很高，且常與地函岩石伴生。在地表，這些岩石很少以新鮮形態出現，通常會因與水反應而蝕變為蛇紋岩（蛇紋石化作用）。超鎂鐵質岩的例子包括：- 橄欖岩（主要由橄欖石和輝石組成）：構成上地函的主要岩石；- 純橄欖岩（幾乎完全由橄欖石組成）；- 科馬提岩（超鎂鐵質噴出岩，常見於非常古老的/太古代岩石中）。橄欖石的豐度是超鎂鐵質岩石的主要指標。 --- 5) 鹼性火成岩及類長石（一類特殊的礦物）的作用 除了長英質-中性-鎂鐵質-超鎂鐵質的劃分之外，地質學家還認識到鹼性火成岩的特徵是鹼含量（Na₂O 和 K₂O）相對較高。在某些系統中，鹼性岩的特徵是存在類長石礦物（例如霞石、白榴石、方鈉石），這些礦物在岩漿缺乏二氧化矽導致石英不穩定時出現。從礦物學角度來看，鹼性岩可以表現出：- 豐富的鹼性長石。 - 類長石作為石英的替代物。 - 某些類型的鹼性岩中存在某些鎂鐵礦石，例如霓輝石或鈉閃石。
鹼性岩的例子：- 正長岩（類似花崗岩，但石英含量很少或幾乎沒有；鹼性長石占主導地位）。 - 霞石正長岩（含霞石）。 - 響岩（噴出岩，通常與霞石/白榴石共生）。鹼性岩群之所以重要，是因為它們指示了不同的岩漿形成條件，通常與特定的構造環境和複雜的岩漿演化有關。 --- 為什麼礦物含量在分類中很重要？火成岩的礦物含量不僅解釋了其“成分”，還有助於解釋：1. 岩漿的來源（例如，來自地函或地殼熔融的結果）。 2. 結晶條件（溫度、壓力、含水量）。 3. 構造環境（大洋中脊、俯衝弧、熱點）。 4. 岩石的物理性質（顏色、密度、強度和風化潛力）。例如，富含石英和長石的酸性岩石通常由演化程度較高（分異程度較高）的岩漿形成，而超鎂鐵質岩石則反映了更接近地函成分的物質。 --- 結論 根據礦物含量將火成岩分為酸性、中性、鎂鐵質、超鎂鐵質和鹼性五類，這為理解地球上火成岩的多樣性提供了一個清晰的框架。透過辨識石英、長石、斜長石、輝石和橄欖石等主要礦物，我們可以估算它們的二氧化矽含量、顏色、密度，甚至形成它們的地質過程。這種礦物學分類為岩石學研究、地質資源勘探以及理解地殼的演化提供了重要的基礎。如果您需要，我可以添加一個簡潔的對比表格（主要礦物、顏色、侵入岩-噴出岩實例），或者編寫一個更通俗易懂的版本供學校作業使用。