一、火成岩的物质组成

大部分火成岩是由硅酸盐岩浆冷凝而成的，在主量元素中，SiO ₂ 的含量最高，少数可达80%以上。一般情况下，随着SiO ₂ 含量的增大，Na ₂ O和K ₂ O的含量也随之增高，而重质金属氧化物（MgO、CaO、FeO）则相应减少。因此，岩浆中SiO ₂ 的含量是划分火成岩类型的主要依据。通常根据SiO ₂ 的质量含量将岩浆划分为四种基本类型：①超基性岩浆（SiO ₂ <45%）；②基性岩浆（SiO ₂ =45%~52%）；③中性岩浆（SiO ₂ =52%~65%）；④酸性岩浆（SiO ₂ >65%）。

火成岩大多是结晶质的，少部分是玻璃质的。不同矿物以不同的比例构成某种特定的岩石。例如辉长岩主要由辉石和斜长石组成，花岗岩主要由石英和长石族矿物组成，可含云母和角闪石。随着矿物组成和相对含量的不断变化，形成了超基性、基性、中性、酸性等各种类型的火成岩。

根据成分和颜色，可以将火成岩中的造岩矿物分为两大类：①硅铝矿物（浅色矿物），矿物中SiO ₂ 和AlO含量较高，几乎不含FeO和MgO，主要包括正长石、斜长石、石英、白云母等；②铁镁矿物（深色矿物），富含铁、镁的硅酸盐和氧化物，主要包括橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等。

深色矿物在岩石中的体积分数称为岩石的色率或颜色指数，是火成岩鉴定和分类的主要指标之一。岩石整体色调的深浅，除与矿物成分相关外，还与深色矿物的粒度有关，深色矿物越细，视觉颜色越深。例如，辉长岩和玄武岩中辉石和斜长石的含量近于相等，但前者因为矿物颗粒较粗而呈暗灰色，后者因其隐晶质结构而呈灰黑色；黑曜岩的主要成分是无色透明的流纹质火山玻璃，含少量的暗色矿物，但由于暗色矿物颗粒极其细小而分散，所以岩石的颜色很深。

不同成分的矿物不仅颜色不同，在结晶环境上也具有较强的规律性。1922年，鲍温模拟了玄武岩岩浆的结晶作用，总结出玄武岩浆演化过程中矿物结晶的一般规律——鲍温反应系列（图2-4）。

鲍温反应系列由两支组成：一支为连续系列，反映岩浆结晶过程中斜长石的生成顺序，该系列的特点是矿物在成分上连续，而晶体结构不发生根本改变；另一支为不连续系列，反映深色矿物从岩浆中结晶的先后顺序，矿物成分和晶体结构上均有显著差别。两个分支在下部汇合形成简单不连续系列，石英为最后结晶的矿物。

不同种类的火成岩在矿物组成上各具特点，但并不是泾渭分明的，而是呈复杂的渐变关系。从图2-5中可以看出岩性和主要矿物成分之间的关系。同时需要注意矿物之间的共生和互斥关系，如正长石与石英常常同时出现，而橄榄石、辉石一般不能与正长石和石英同时出现。在鉴定时，可以充分利用矿物之间的共生和互斥关系帮助分辨颜色和结晶习性相近的矿物。