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霞石正长岩

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霞石正长岩
Igneous
Two photos of a broken, brown rock
奥陶纪霞石正长, 标本地点：新泽西州北部Beemerville Complex

霞石正长岩（英语：Nepheline syenite）是一种全晶深成岩，主要由霞石和碱性长石组成[1]. 岩石大多呈浅色、灰色或粉红色，外观与花岗岩无异，但也有深绿色品种。 它的同等火山岩是细粒度的响岩。

岩石学

霞石正长岩， 标本地点：巴西里约热内卢州 Tanguá 的侵入岩

霞石正长岩所含的二氧化硅是不饱和的，有些是过碱性的。 霞石是似长石类，一种固溶体矿物，不与石英伴生； 否则，霞石会与石英反应生成碱长石。

霞石正长岩与普通正长岩的区别不仅限于霞石的存在与否，还在许多其他富含碱金属、稀土和其他不相容元素的矿物有差异。碱长石中以正长石为主，它和出溶的片状钠长石形成条纹长石。 一些霞石正长岩中，以钾长石或钠长石为主要长石。霞石正长岩有时具有清澈的微斜长石。

方钠石在岩石薄片上看是无色透明，但在手标本中通常呈淡蓝色，它和霞石是主要似长石类矿物。 这些岩石中也有红棕色至黑色三斜晶系的钛硅铁钠石。 含铁的橄榄石很少。 其他少量常见的矿物包括富含钠的辉石、黑云母、钛铁矿、氧化铁、磷灰石、萤石、黑石榴石和锆石。 钙霞石。 曾从霞石正长岩和与它们相交的伟晶岩岩脉中找到大量的稀有矿物。

宏观特征

Kakortokite (异性石质霞石正长岩， 标本地点：格陵兰Kangerdluarssaq 峡湾，石块高9.5 cm.

霞石正长岩的宏观方面与花岗岩相似。 两者根本区别是前者含霞石和缺石英。 黑云母含量普遍较低，主要镁铁质矿物为单斜辉石（±）和角闪石（±）。 颜色为灰色，略深于花岗岩。经过深度变质的霞石正长岩，具有片麻岩的结构。 它被称为霞石正长片麻岩或钠云霞正长岩litchfieldite。 这种岩石在巴西里约热内卢州的 Canaã 村就能找到。

纹理

岩石为全晶质，晶体一般为等粒、等向，粒度为2～5mm。 最大斑晶粒度可达长度为 2 厘米至 5 厘米、厚度为 5 毫米至 2。 斑晶一般有定向性，也可形成堆积纹理。

矿物成分

霞石正长岩主要矿物有碱长石、霞石、单斜辉石、角闪石、黑云母。 霞石是主要的长石。 不含石英和斜方辉石。 根据 IUGS 分类命名法（国际地质科学联合会，Streckeisen，1978 年），霞石正长岩具有 10% < F/(F + A + P) < 60% 和 P/(A + P) < 10%（其中 F 为长石、A 为碱长石和 P 为斜长石的体积百分比）。响岩是细粒度火山岩并含同等矿物岩石。 霞石含量低于 10% 的岩石称为含霞石碱性正长岩，或斑霞正长岩(pulaskite)。碱性正长岩或正长岩是不含石英和霞石的霞石正长岩。 由于含似长石，霞石正长岩被归类为典型的碱性岩石。

霞石正长岩所含碱性长石不是钾质，一般是钠钾质，其特点是正长石具互锁纹理，称为条纹长石。 但碱性长石也有几乎纯的钠长石。 霞石通常有部分转变为钠沸石(natrolite)和钙霞石。 单斜辉石是钠质的，其成分从钙铁辉石（hedenbergite） 到霓石-辉石（aegirine-augite） 不等。 由角闪石和/或黑云母构成的晶体反应环很普遍。 角闪石是高碱闪石，如碱性角闪石、铁钠闪石（riebeckite）等。典型碱性岩石的特征是含碱性单斜辉石和角闪石。 黑云母为铁云母（annite），其Fe/Mg比高。

副矿物有磁铁矿、钛铁矿、磷灰石和钛酸盐(titanite)。 在热液裂缝中可找到方钠石。 与花岗岩不同，锆石很稀有，如果有，也是捕虏岩。 在霞石正长岩片麻岩中含有丰富且大的锆石晶体。

起源

由地幔中的低度部分熔融形成的火成岩，通常含不饱和二氧化硅。 在源区，二氧化碳可能比水多。形成这类岩石的岩浆有多种地质环境，包括大陆裂谷、海洋岛屿和俯冲带。形成霞石正长岩和响岩有两种途径；其一为从镁铁质，不饱和二氧化硅的地幔熔体中，通过分离结晶衍生出， 其二为部分熔融本身岩石。在标准矿物计算中，含有霞石的火成岩通常与其他少见的火成岩如火成碳酸盐岩有关。

分布

假石英霞石正长岩，地点：巴西里约热内卢州 Morro de São João 侵入杂岩

霞石正长岩和响岩的产地有巴西、加拿大、喀麦隆、中国、格陵兰、意大利、挪威、瑞典比利牛斯山脉、德兰士瓦地区、乌拉尔山脉、美国阿肯色州的 Magnet Cove 火成岩群、 蒙大拿州中部碱矿省 [2]，以及海洋岛屿。

在东非裂谷中形成的响岩熔岩数量特别多，其量超过所有其他响岩产地体积的总和（Barker ，1983)。

在布什维尔德火成岩杂岩内的霞石岩，与由围岩部分熔融所造成的大型超镁铁质层状侵入体有关。

霞石正长岩分布有限； 仅在英国（Loch Borralan）[3] ，法国和葡萄牙被发现过。 在波西米亚以及挪威、瑞典和芬兰的几个地方也有。 其他发现地有德克萨斯州、阿肯色州、新泽西州 (Beemerville Complex[4]) [4] 和马萨诸塞州，安大略省、不列颠哥伦比亚省，巴西。 南非、马达加斯加、印度、塔斯马尼亚、帝汶和土耳其斯坦等地。

在巴西 (Serra de Tingua)，西撒哈拉和佛得角群岛的霞石正长岩，含有方钠石，及有大量辉石。

在马达加斯加德兰士瓦的 Zwarte Koppies、巴西的圣保罗、美国西德克萨斯州的 Paisano Pass 和加拿大魁北克省的蒙特利尔等地。 所产的霞石正长岩含钠长石和霓石的云母-流霞正长岩(foyaite)，它与花岗岩 和霞辉二长岩 共生.

类型

钠云霞正长岩(Litchfieldite) 是另一种霞石正长岩类型，其中钠长石是主要的长石。它以美国缅因州利奇菲尔德的名字命名。岩石的特征是含黑云母、钙霞石和方钠石。

异霞正长岩(lujaurites)是在安大略省黑斯廷斯县发现了一种类似的霞石正长岩。它几乎不含任何正长石，仅含有钠长石长石。 霞石十分丰富，还有钙霞石、方钠石、方沸石、方解石、黑云母和角闪石。异霞正长岩(lujaurites) 与(钠云霞正长岩)的区别在于它们的深颜色，这是由于含量高的辉石、霓石（aegirine）、钠铁闪石（arfvedsonite）和其他种类的角闪石等矿物。标准露头是在白海的 Lujaur 附近，它们与碱闪正长岩（umptekites）和其他稀有的岩石一起共生。

钙霞石正长岩是产自瑞典 Dalekarlia 和芬兰，含大量的钙霞石。

磷霞岩(Urtite) 是产自白海 Lujaur Urt，主要由霞石、霓石(aegirine)和磷灰石组成，但不含长石。

钛铁霞辉岩(Jacupirangite)（产自巴西的 Jacupiranga）是一种黑色岩石，由含钛辉石、磁铁矿、钛铁矿、钙钛矿和霞石以及次生黑云母组成。

种类

过碱性火成岩并含不饱和二氧化硅有多种，都是普通的霞石正长岩，含有一种或多种稀有矿物，包括; 流霞正长岩(Foyaite)：foyaites 以葡萄牙南部 Serra de Monchique 的 Foya 命名。 这些是钾长石-霞石正长岩，含有 <10% 的铁镁矿物，通常是辉石、角闪石和黑云母。

歪霞正长岩(Laurdalite)：产自挪威 Laurdal 的 laurdalite ,呈灰色或粉红色。与挪威南部的歪碱正长岩(larvikites) 在许多方面非常相似。 它们含有正长石、黑云母或绿色辉石、大量磷灰石，偶尔含橄榄石。

方钠霞石正长岩(Ditroite)：Ditroite 是根据罗马尼亚特兰西瓦尼亚的迪特劳命名。 它本质上是含微斜长石、方钠石和钙霞石的霞石正长岩。 它还含有正长石、霞石、黑云母、霓石(aegirine)、锥辉石(acmite)。

化学成分

霞石正长岩的薄片图像，标本地点：巴西里约热内卢州 Tanguá 侵入杂岩

霞石正长岩具有较高的(Na2O+K2O)/SiO2和(Na2O+K2O)/Al2O3比值，故含霞石和碱性基性矿物。 在地球化学上被归类为碱性岩。 这种岩石的 Fe 和 Mg 含量低，总计约 3wt%，故被归类为长英质岩石。 但SiO2含量并不高，为53%～62wt%，与安山岩和闪长岩相当。 也被归类为中性岩。 轻稀土元素含量高，表明岩浆分异度高。

  1. SiO2: 54.99%
  2. TiO2: 0.60%
  3. Al2O3: 20.96%
  4. Fe2O3: 2.25%
  5. FeO: 2.05%
  6. MnO: 0.15%
  7. MgO: 0.77%
  8. CaO: 2.31%
  9. Na2O: 8.23%
  10. K2O: 5.58%
  11. H2O: 1.47%
  12. P2O5: 0.13%

根据标准矿物学计算，这种平均成分所含矿物约 22% 的霞石和 66% 的长石。

由于霞石正长岩不含石英，富含长石和霞石，因此用于制造玻璃和陶瓷。

用途

霞石正长岩提供对它形成的地质环境很多线索。 而且是稀有矿物标本和稀土元素的主要来源。 霞石正长岩的工业用途包括耐火材料、玻璃制造、陶瓷以及颜料和填料。 在这些用途中，霞石正长岩被研磨，深色矿物被分离，留下主要为长石和霞石的混合物。 这种混合物，比伟晶岩的长石。所含碱金属和铝量较高，铁含量通常较低，因此是一种很好的原料。

参考文献

  1. ^ Kresten, Peter; Troll, Valentin R. (2018). "The Alnö Carbonatite Complex, Central Sweden". GeoGuide. doi:10.1007/978-3-319-90224-1. ISBN 978-3-319-90223-4. ISSN 2364-6497. S2CID 135266142.
  2. ^ S. W. Wallace (1953). The petrology of the Judith Mountains, Fergus County, Montana (Report). U.S. Geological Survey.
  3. ^ Sutherland, D.S. (editor) (1982) Igneous Rocks of the British Isles, page 211
  4. ^ Eby, G. N., 2012, The Beemerville alkaline complex, northern New Jersey, in Harper, J. A., ed., Journey along the Taconic unconformity, northeastern Pennsylvania, New Jersey, and southeastern New York: Guidebook, 77th Annual Field Conference of Pennsylvania Geologists, Shawnee on Delaware, PA, p. 85–91.
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