霞石正長岩

霞石正長岩
Igneous
	奧陶紀霞石正長, 標本地點：新澤西州北部Beemerville Complex

霞石正長岩（英語：Nepheline syenite）是一種全晶深成岩，主要由霞石和鹼性長石組成^[1]. 岩石大多呈淺色、灰色或粉紅色，外觀與花崗岩無異，但也有深綠色品種。它的同等火山岩是細粒度的響岩。

岩石學

霞石正長岩所含的二氧化矽是不飽和的，有些是過鹼性的。霞石是似長石類，一種固溶體礦物，不與石英伴生；否則，霞石會與石英反應生成鹼長石。

霞石正長岩與普通正長岩的區別不僅限於霞石的存在與否，還在許多其他富含鹼金屬、稀土和其他不相容元素的礦物有差異。鹼長石中以正長石爲主，它和出溶的片狀鈉長石形成條紋長石。一些霞石正長岩中，以鉀長石或鈉長石為主要長石。霞石正長岩有時具有清澈的微斜長石。

方鈉石在岩石薄片上看是無色透明，但在手標本中通常呈淡藍色，它和霞石是主要似長石類礦物。這些岩石中也有紅棕色至黑色三斜晶系的鈦硅鐵鈉石。含鐵的橄欖石很少。其他少量常見的礦物包括富含鈉的輝石、黑雲母、鈦鐵礦、氧化鐵、磷灰石、螢石、黑石榴石和鋯石。鈣霞石。曾從霞石正長岩和與它們相交的偉晶岩岩脈中找到大量的稀有礦物。

宏觀特徵

霞石正長岩的宏觀方面與花崗岩相似。兩者根本區別是前者含霞石和缺石英。黑雲母含量普遍較低，主要鎂鐵質礦物為單斜輝石（±）和角閃石（±）。顏色為灰色，略深於花崗岩。經過深度變質的霞石正長岩，具有片麻岩的結構。它被稱為霞石正長片麻岩或鈉雲霞正長岩litchfieldite。這種岩石在巴西里約熱內盧州的 Canaã 村就能找到。

紋理

岩石為全晶質，晶體一般為等粒、等向，粒度為2～5mm。最大斑晶粒度可達長度為 2 厘米至 5 厘米、厚度為 5 毫米至 2。斑晶一般有定向性，也可形成堆積紋理。

礦物成分

霞石正長岩主要礦物有鹼長石、霞石、單斜輝石、角閃石、黑雲母。霞石是主要的長石。不含石英和斜方輝石。根據 IUGS 分類命名法（國際地質科學聯合會，Streckeisen，1978 年），霞石正長岩具有 10% < F/(F + A + P) < 60% 和 P/(A + P) < 10%（其中 F 為長石、A 為鹼長石和 P 為斜長石的體積百分比）。響岩是細粒度火山岩並含同等礦物岩石。霞石含量低於 10% 的岩石稱為含霞石鹼性正長岩，或斑霞正長岩(pulaskite)。鹼性正長岩或正長岩是不含石英和霞石的霞石正長岩。由於含似長石，霞石正長岩被歸類為典型的鹼性岩石。

霞石正長岩所含鹼性長石不是鉀質，一般是鈉鉀質，其特點是正長石具互鎖紋理，稱為條紋長石。但鹼性長石也有幾乎純的鈉長石。霞石通常有部分轉變為鈉沸石(natrolite)和鈣霞石。單斜輝石是鈉質的，其成分從鈣鐵輝石（hedenbergite）到霓石-輝石（aegirine-augite）不等。由角閃石和/或黑雲母構成的晶體反應環很普遍。角閃石是高鹼閃石，如鹼性角閃石、鐵鈉閃石（riebeckite）等。典型鹼性岩石的特徵是含鹼性單斜輝石和角閃石。黑雲母為鐵雲母（annite），其Fe/Mg比高。

副礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石和鈦酸鹽(titanite)。在熱液裂縫中可找到方鈉石。與花崗岩不同，鋯石很稀有，如果有，也是捕虜岩。在霞石正長岩片麻岩中含有豐富且大的鋯石晶體。

起源

由地幔中的低度部分熔融形成的火成岩，通常含不飽和二氧化矽。在源區，二氧化碳可能比水多。形成這類岩石的岩漿有多種地質環境，包括大陸裂谷、海洋島嶼和俯衝帶。形成霞石正長岩和響岩有兩種途徑；其一為從鎂鐵質，不飽和二氧化矽的地幔熔體中，通過分離結晶衍生出，其二為部分熔融本身岩石。在標準礦物計算中，含有霞石的火成岩通常與其他少見的火成岩如火成碳酸鹽岩有關。

分佈

霞石正長岩和響岩的產地有巴西、加拿大、喀麥隆、中國、格陵蘭、意大利、挪威、瑞典比利牛斯山脈、德蘭士瓦地區、烏拉爾山脈、美國阿肯色州的 Magnet Cove 火成岩群、蒙大拿州中部鹼礦省 ^[2]，以及海洋島嶼。

在東非裂谷中形成的響岩熔岩數量特別多，其量超過所有其他響岩產地體積的總和（Barker ，1983)。

在布什維爾德火成岩雜岩內的霞石岩，與由圍岩部分熔融所造成的大型超鎂鐵質層狀侵入體有關。

霞石正長岩分佈有限；僅在英國（Loch Borralan）^[3] ，法國和葡萄牙被發現過。在波西米亞以及挪威、瑞典和芬蘭的幾個地方也有。其他發現地有德克薩斯州、阿肯色州、新澤西州 (Beemerville Complex[4]) ^[4] 和馬薩諸塞州，安大略省、不列顛哥倫比亞省，巴西。南非、馬達加斯加、印度、塔斯馬尼亞、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島的霞石正長岩，含有方鈉石，及有大量輝石。

在馬達加斯加德蘭士瓦的 Zwarte Koppies、巴西的聖保羅、美國西德克薩斯州的 Paisano Pass 和加拿大魁北克省的蒙特利爾等地。所產的霞石正長岩含鈉長石和霓石的雲母-流霞正長岩(foyaite)，它與花崗岩和霞輝二長岩共生.

類型

鈉雲霞正長岩(Litchfieldite) 是另一種霞石正長岩類型，其中鈉長石是主要的長石。它以美國緬因州利奇菲爾德的名字命名。岩石的特徵是含黑雲母、鈣霞石和方鈉石。

異霞正長岩(lujaurites)是在安大略省黑斯廷斯縣發現了一種類似的霞石正長岩。它幾乎不含任何正長石，僅含有鈉長石長石。霞石十分豐富，還有鈣霞石、方鈉石、方沸石、方解石、黑雲母和角閃石。異霞正長岩(lujaurites) 與(鈉雲霞正長岩)的區別在於它們的深顔色，這是由於含量高的輝石、霓石（aegirine）、鈉鐵閃石（arfvedsonite）和其他種類的角閃石等礦物。標準露頭是在白海的 Lujaur 附近，它們與鹼閃正長岩（umptekites）和其他稀有的岩石一起共生。

鈣霞石正長岩是產自瑞典 Dalekarlia 和芬蘭，含大量的鈣霞石。

磷霞岩(Urtite) 是產自白海 Lujaur Urt，主要由霞石、霓石(aegirine)和磷灰石組成，但不含長石。

鈦鐵霞輝岩(Jacupirangite)（產自巴西的 Jacupiranga）是一種黑色岩石，由含鈦輝石、磁鐵礦、鈦鐵礦、鈣鈦礦和霞石以及次生黑雲母組成。

種類

過鹼性火成岩並含不飽和二氧化矽有多種，都是普通的霞石正長岩，含有一種或多種稀有礦物，包括; 流霞正長岩(Foyaite)：foyaites 以葡萄牙南部 Serra de Monchique 的 Foya 命名。這些是鉀長石-霞石正長岩，含有 <10% 的鐵鎂礦物，通常是輝石、角閃石和黑雲母。

歪霞正長岩(Laurdalite)：產自挪威 Laurdal 的 laurdalite ,呈灰色或粉紅色。與挪威南部的歪鹼正長岩(larvikites) 在許多方面非常相似。它們含有正長石、黑雲母或綠色輝石、大量磷灰石，偶爾含橄欖石。

方鈉霞石正長岩(Ditroite)：Ditroite 是根據羅馬尼亞特蘭西瓦尼亞的迪特勞命名。它本質上是含微斜長石、方鈉石和鈣霞石的霞石正長岩。它還含有正長石、霞石、黑雲母、霓石(aegirine)、錐輝石(acmite)。

化學成分

霞石正長岩具有較高的(Na₂O+K₂O)/SiO₂和(Na₂O+K₂O)/Al₂O₃比值，故含霞石和鹼性基性礦物。在地球化學上被歸類為鹼性岩。這種岩石的 Fe 和 Mg 含量低，總計約 3wt%，故被歸類為長英質岩石。但SiO₂含量並不高，為53%～62wt%，與安山岩和閃長岩相當。也被歸類為中性岩。輕稀土元素含量高，表明岩漿分異度高。

SiO₂: 54.99%
TiO₂: 0.60%
Al₂O₃: 20.96%
Fe₂O₃: 2.25%
FeO: 2.05%
MnO: 0.15%
MgO: 0.77%
CaO: 2.31%
Na₂O: 8.23%
K₂O: 5.58%
H₂O: 1.47%
P₂O₅: 0.13%

根據標準礦物學計算，這種平均成分所含礦物約 22% 的霞石和 66% 的長石。

由於霞石正長岩不含石英，富含長石和霞石，因此用於製造玻璃和陶瓷。

用途

霞石正長岩提供對它形成的地質環境很多線索。而且是稀有礦物標本和稀土元素的主要來源。霞石正長岩的工業用途包括耐火材料、玻璃製造、陶瓷以及顏料和填料。在這些用途中，霞石正長岩被研磨，深色礦物被分離，留下主要為長石和霞石的混合物。這種混合物，比偉晶岩的長石。所含鹼金屬和鋁量較高，鐵含量通常較低，因此是一種很好的原料。

參考文獻

^ 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.
^ S. W. Wallace (1953). The petrology of the Judith Mountains, Fergus County, Montana (Report). U.S. Geological Survey.
^ Sutherland, D.S. (editor) (1982) Igneous Rocks of the British Isles, page 211
^ 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.

[”1”-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”-2] S. W. Wallace (1953). The petrology of the Judith Mountains, Fergus County, Montana (Report). U.S. Geological Survey.

[”3”-3] Sutherland, D.S. (editor) (1982) Igneous Rocks of the British Isles, page 211

[”4”-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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