1、钙碱指数(calc alkalic
index)
又称皮科克指数(Peacock
index),划分岩系主要应考虑全碱(Na2O+K2O)对CaO的关系,因为,这两个数值与岩石中的长石成分和数量密切相关,而长石又是每种火成岩分类的重要依据。一般来讲,Na2O和K2O的变化有一致性,并随SiO2的增加而增加,而CaO则相反,随SiO2的增加而减少。如以w(SiO2)(%)为横坐标,w(Na2O+K2O)(%)和w(CaO)(%)为纵坐标,那么(Na2O+K2O)对SiO2的曲线和CaO对SiO2的曲线,势必相交于一点,这个交点(也就是(Na2O+K2O)与CaO数值相等时)相当的横坐标上SiO2数值,是反映岩系全碱和CaO之间关系的重要指数,称为钙碱指数,可用CA代号表示。
按照钙碱指数的大小,可把各种岩系划分为四类:①钙碱指数CA<51的岩系,为碱质岩系;②钙碱指数CA
51~56的,为弱碱钙质岩系;③CA 56~61的,为钙碱质岩系;④CA>61的,为钙质岩系。
2、镁铁指数[mafic index
F/(F+M)]
基性岩浆一般起源于上地幔,从岩浆发生、聚集、开始喷发到结束喷发,经历了漫长的地质时期,发生过广泛的分异作用。即早先形成的铁镁矿物如富镁的橄榄石、透辉石、透辉石质普通辉石,从液相中分离出来,使残余岩浆成分较少镁质,较富碱质和硅铝质,同时铁质组分也略有降低,但减少得比镁质少得多。对此,1949年,波尔德佛特(Poldervaart,1957)建议用镁铁指数F/(F+M)的比值,来反映分离结晶程度。[F=w(FeO)+w(Fe2O3),M=w(MgO),单位为%]。分离结晶程度高,铁镁指数就大;反之,铁镁指数就小,这是晚阶段分异岩浆的特点
3、长英指数(felsic index
(FL))
由辛普森(simpson
1954)和华格(wager,1956)分别提出,它是反映岩浆分离结晶作用程度的岩石化学参数。随着岩浆分离结晶作用的进行,镁铁组分(橄榄石,辉石等)最早从熔浆中分离,残余熔浆的成分越来越富集低熔的碱质组分(长英质成分),而镁、铁质越来越少,其中镁比铁减少得更快。其计算公式为{长英指数(FL)}%=100[w(Na2O)+w(K2O)]w(Na2O)+w(K2O)+w(CaO){镁铁指数(MF)}%=100[w(Fe2O3)+w(FeO)]w(Fe2O3)+w(FeO)+w(MgO)对于“长英指数”和“镁铁指数”曾有人进行过多次修正,但都是大同小异。1956年韦杰加以改进的MF和FL表示如下:{MF}%=100[N(Fe2+)+N(Fe3+)+N(Mn)]〖〗N(Fe2+)+N(Fe3+)+N(Mn)+N(Mg)(N为原子数。
4、固结指数[solidification
index(SI)]
又称凝固指数、硬化指数。任何岩浆的分异演化都是向贫MgO方向演化,而且MgO的变化比SiO2更显著。1957年久野等认为研究玄武岩浆演化用固结指数比用SiO2更好些。固结指数用下式表示:{SI}%=100w(MgO)/(w(MgO)+w(FeO)+w(Fe2O3)+w(Na2O)+w(K2O))据公式计算,大多数原生玄武岩浆的固结指数为40左右或更大,若岩浆的分异程度差,SI值就大,岩浆的分异程度高,SI值就小。
5、分异指数[differentiation
index(DI)]
根据岩浆分异的理论,复杂成分的硅酸盐岩浆,经过分离结晶作用,逐步向形成SiO2 NaAlSiO2
KAlSiO2残余岩浆系统演化。即原始岩浆中钙 铝、钙
镁或铁的硅酸盐结晶早,并被分离出来,而残余岩浆则富含碱铝硅酸盐。它们表现为六种可能的标准矿物组分:石英(Q)、正长石(Or)、钠长石(Ab)、霞石(Ne)、白榴石(Lc)和六方钾霞石(Kp),1960年绍汤和脱特尔(Thornton
&
Tuttle)将这六种标准矿物组分的总和,即Q+Or+Ab+Ne+Lc+Kp称为分异指数,以其字首英文字母DI作为代号。
分异指数是岩浆分离结晶程度和岩浆基性程度的标志,是一种重要的岩石化学参数。分异指数越大,说明岩浆分离结晶作用越强烈,酸性程度越高。