安山岩

安山岩(andesite)一种中性的钙碱性喷出岩^[1]  。其成分相当于闪长岩。呈深灰、浅玫瑰、暗褐等色。斑状结构。安山岩的色率一般为20~35﹐手标本上呈灰﹑黑﹑红﹑紫﹑褐等色﹐蚀变后呈绿色﹐斑状结构。斑晶主要为斜长石及暗色矿物。其中斜长石以中长石﹑拉长石为主﹐常具环带及熔蚀结构。常见暗色矿物有辉石(普通辉石﹑紫苏辉石)﹑角闪石和黑云母。基质主要为交织结构及安山结构(玻基交织结构)﹐由斜长石(更长石﹑中长石为主)微晶﹑辉石﹑绿泥石﹑安山质玻璃等组成﹐碱性长石^[2]  ﹑石英少见﹐仅个别填充于微晶间隙中。副矿物以磷灰石及铁的氧化物为主。气孔﹑块状构造﹐有的气孔被方解石﹑石英﹑绿泥石等充填﹐形成杏仁构造。

安山岩中SiO₂含量变化较大(52~63%)﹐平均含量为58.17%。98.5%的安山岩的SiO₂过饱和﹐出现标准矿物石英(多小于15%)。安山岩按SiO2含量可分为两种﹕含52~57%的为玄武安山岩^[3]  ﹔含57~63%的为安山岩﹐安山岩的里特曼指数﹐即(K₂O+Na₂O)2/(SiO₂-43)比值﹐一般小于3.3﹐属钙碱性﹐安山岩平均化学成分为SiO2=52.4%﹐Al2O3=17.17%﹐CaO=7.92%﹐Na2O=3.67%﹐K2O=1.11%﹐以SiO2较低﹐CaO较高﹐全碱小于5.5%﹐Na2O>K2O为特征。安山岩与玄武岩常不易区别﹐一般认为﹐SiO2>52%﹐色率<40%的为安山岩﹔反之为玄武岩。

安山岩是造山带内分布最广的一种火山岩^[4]  ，因大量发育于美洲的安第斯山脉而得名。多呈岩被、岩流、岩钟侵出相产出。受热液作用，常产生青磐岩化。与其有关的矿产有铜、铅、锌、金(银)等。安山岩一词来源于南美洲西部的安第斯山名Andes。分布于环太平洋活动大陆边缘及岛弧地区。产状以陆相中心式喷发为主，常与相应成分的火山碎屑岩相间构成层火山。有的呈岩钟、岩针侵出相产出。安山岩火山的高度最大，一般高500~1500米，个别可达3000米以上。

从岛弧、活动大陆边缘向大陆内部，安山岩的碱度一般变大，钾质增高。安山岩类在造山隆起区，随构造活动的加强，多向流纹岩方向演化;而在凹陷区，随构造活动的减弱，常向粗面岩，甚至响岩方向演化。

关于安山岩的成因﹐通常有3种看法。分异说﹐认为安山岩是玄武岩浆分异产物﹐其主要根据是﹐安山岩常与玄武岩共生﹐而且两者的87Sr/86Sr初始值相似。同化说﹐认为安山岩是玄武岩浆同化花岗质大陆壳的结果﹐其主要根据是﹐安山岩成分介于玄武岩与花岗岩之间﹐而且安山岩主要分布于大陆壳区。从板块构造观点认为，安山岩浆起源于大洋板块俯冲于大陆板块之下时﹐洋壳及其上覆沉积物受高温﹑高压影响﹐转变为角闪岩﹑石英榴辉岩﹐再经部分熔融可形成安山岩浆﹔此岩浆上升进入地幔楔形区后可与地幔岩反应成辉石岩﹐再经部分熔融﹐能形成安山岩浆﹔大洋沉积物中水及水化的大洋壳中水﹐在俯冲到一定深度时脱出﹐上升至上覆的地幔楔形区﹐使地幔富水﹐富水地幔部分熔融也能形成安山岩。实验资料证明﹐在压力3×109帕时﹐安山岩的熔点最低﹔而且1~1.5×109帕时﹐富水橄榄岩部分熔融即可产生安山质熔体。第三种安山岩成因观点被多数人接受。

产于世界大多数火山区的一大类岩石之任一成员。主要作为地表堆积物出现，其次是作为岩墙和小岩塞出现。许多安山岩堆积物并不是正常的熔岩流，而是岩流角砾岩、泥流、凝灰岩以及其他碎屑岩石。例如罗马附近的白榴凝灰岩和德国艾弗尔(Eifel)地区的浮石凝灰岩。安山岩一名源于安地斯山，北美和中美的大多数科迪勒拉山(平行山)系都是主要由安山岩组成的。实际上整个环太平洋盆地边缘的火山中都有大量这类岩石。培雷火山^[5]  (Pelee)、圣文森与格瑞那丁的苏弗里耶尔火山、喀拉喀托火山、磐梯火山、富士山、波波卡特佩特尔火山(Popocatepetl)、诺鲁霍伊火山、沙斯塔山(Shasta)、胡德火山和亚当斯火山等都喷发大量的安山质岩石。

安山岩类可划分为3个亚类:

1.含石英的安山岩，即英安岩，有时当作是独立的一类;

2.普通角闪石和黑云母安山岩;

3.辉石安山岩。英安岩含有原生石英，石英可能呈小的圆包或晶体，或只是作为基质中填充间隙的微小颗粒。普通角闪石和黑云母安山岩比较富含长石，通常是呈浅的粉红色、黄色或灰色。辉石安山岩是最常见的安山岩类型，出现的数量可与玄武岩相比，颜色较深、密度较大、多为基性岩。

成分与二长岩相当的、介于粗面岩和安山岩之间的喷出岩。粗面安山岩呈白、灰、浅黄或红色，常为斑状及粗面结构，气孔块状构造。斑晶主要由斜长石(中长石、更长石)和暗色矿物组成。在一般情况下，斜长石斑晶有钾长石镶边，形成正边结构，或者碱性长石充填斜长石微晶的间隙。基质具有交织结构和玻基交织结构，基质矿物主要为斜长石及碱性长石，常含数量不等的玻璃质。

是在构造运动从活动趋于稳定时期火山喷发的产物，常见于晚造山期或构造上相对稳定的地区。其岩浆主要来源于受深断裂影响的上地幔。粗安岩或与玄武岩、安山岩、流纹岩等共生，或与碱性玄武岩、粗面岩、响岩等共生，产状以中心式喷发的为主，大多为熔岩与火山碎屑岩互层产出。中国江苏、安徽的中生代火山岩中，常见粗安岩，并与铁、铜、黄铁矿矿床等有成因联系。

矿物组成主要有辉石、石英、角闪石、黑云母。主要化学成分为SiO₂65~71%，Al₂O₃15.5~18.6%，其次Fe₂O₃、CaO均在3~5%以下，另有Na₂O、K₂O为1~3%，及少量的TiO₂、P₂O₅、Mn₂O₃在1%以下。以其构造组织黑白相间外观彷如饭粒而得名。比重2.60~2.66，硬度5~6，其外观亮丽，一般以黑色、红色、灰色基石，表面散布着如米粒之白色斜长石粒点。经长时间自然风化，岩质易变成松质多孔性物质形成具有强力吸附性，及在水中易溶释出微量之矿物质元素等特性。为中生代末期，新生代初期由火山喷出之岩浆经冷却凝固或结晶形成之中性火山喷出岩。此外多为风化后的斑状安山岩，主要赋存于由块状安山岩组成的都峦山层中，地质年代距今约五百万年以上，属第三纪中新世早期安山岩质集块岩及由火山爆发的安山岩经过河流搬运再沉积而成之风化斑状安山岩。主要产于东部海岸山脉、瑞穗、奇美至瑞源。

由岩浆冷却形成的安山岩会在不同的环境下，会有不同的改变，将之归为两种途径，一种是化学成份上的改变，另一种方式则是物理结构上变化。

化学成份的变化

主要有溶解、取代及A、B成份上的互换。溶解就是所谓的淋溶作用，溶液将某些离子从矿物中带走;取代作用则是矿物中当某些离子被带走后，又充填进来新的离子;A和B矿物内成份的互换，则是产生新的矿物。这就是一般所谓岩石风化、换质、变质等作用的原因了。B、物理结构的变化:当岩石所处的温度、压力条件改变或离子改变时，会影响原子之间的键长和排列位置，这就是所谓矿物结构上的改变，例如石墨再超高压的环境下，即可变成钻石。它的成份虽然没有改变，但键结方式完全不一样了，表现出来的物理性质也跟着改变了，这就是变质岩的成因。任何物质随着温度压力的改变，分子之间会发生变化的。

(一)安山岩经过河流长时间的侵蚀、搬运、沉积，最后沉淀到安静的水体里会变成页岩。

(二)如果安山岩深埋至温度约300~500℃，压力约2~6Kb的地底下会形成片岩。

(三)安山岩受到酸性热液溶蚀，温度约100~200℃情况下会形成蚀变安山岩，也叫青磐岩。

(四)安山岩在热液作用下常蚀变而成青磐岩。此种蚀变产物是绿帘石、绿泥石、钠长石、绢云母、石英和碳酸盐矿物的细粒集合体，它是铅、锌、银矿的重要找矿标志。

安山岩和玄武岩之间往往呈现过渡关系，在产状上也常共生，用肉眼、化学分析或显微镜鉴定方法区分它们均是比较困难的，这时可把这种过渡性岩石定为玄武-安山岩或安山-玄武岩。

于活动大陆边缘、分隔不同岩石系列的一条岩相地理分界线。又称马歇尔线。在此线一侧出现以蛇绿岩套为代表的拉斑玄武岩系列，靠陆一侧分布有以安山质火山岩、石英闪长岩和花岗闪长岩为主的钙碱性岩浆岩系列。安山岩线的形成是板块俯冲作用的结果。在环太平洋边缘，安山岩线大致位于从阿拉斯加经日本岛弧、马里亚纳海沟、帛硫群岛、俾斯麦群岛、斐济和汤加群岛至新西兰和查塔姆岛一线。

以蛇绿岩套为代表的拉斑玄武岩系列与以安山质火山岩﹑石英闪长岩和花岗闪长岩为主的钙碱性系列岩浆岩之间的岩相地理界线。又称马歇尔线。它实际上可以看作在活动大陆边缘有无安山岩出现的分界线，在此线靠大洋一侧不见安山岩，靠陆一侧常见安山岩。安山岩线的形成是板块俯冲作用的结果。当大洋板块在海沟处发生俯冲时，构成洋壳的拉斑玄武岩系列和部分深海沉积物，在150~250公里深处时，发生局部融熔，形成了钙碱性的安山岩系列岩浆，并沿裂隙喷发形成火山岛弧。因此安山岩线在活动大陆边缘表现最为明显。在环太平洋边缘主要分布在阿拉斯加到新西兰和查塔姆岛的东部一线，中间经过日本岛弧﹑马里亚纳海沟﹑帛硫群岛﹑俾斯麦群岛﹑斐济和汤加群岛。