火成巖的一個大類。SiO2含量小於45%。常與超基性巖並用的術語是超鎂鐵巖,指鎂鐵礦物含量超過75%的暗色巖石。大多數超基性巖都是超鎂鐵巖。超基性巖在地球上的分佈有限,出露面積不超過火成巖總面積的0.5%,而且主要是深成巖。
礦物組成 主要造巖礦物是橄欖石、斜方輝石、單斜輝石和角閃石。次要礦物為石榴子石石、雲母和斜長石等。副礦物有鉻鐵礦、尖晶石、鈦鐵礦、金屬硫化物、鉑族礦物和磷灰石等。蝕變礦物為各種蛇紋石、綠泥石、次生角閃石、滑石、水鎂石、伊丁石、皂石、碳酸鹽礦物、玉髓和次生石英等。
類型 可分為深成巖和噴出巖,通常包括橄欖巖、苦橄巖、科馬提巖、麥美奇巖、金伯利巖、玻基橄欖巖、玻基輝石巖等。其中橄欖巖是超基性巖中最常見的巖石。含有一定數量堿性鎂鐵礦物的超基性巖為堿性超基性巖,此類巖石一般與堿性巖共生,故劃入堿性巖系列。根據橄欖石、輝石和角閃石的相對含量以及國際通用分類方案,將超基性深成巖劃分為若幹巖石類型(見圖):
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化學成分 超基性巖在化學成分上屬矽酸不飽和系列。除輝石巖外,SiO2的含量均小於45%,Al2O3、Na2O、K2O含量低,而MgO、FeO含量很高。超基性巖多經蝕變作用,其中H2O、CO2含量往往較高,致使巖石的化學成分變化很大。
超基性巖的鎂鐵比值MgO/
結構 超基性巖常見的、較典型的結構有粒狀結構、鑲嵌結構、包含(橄)結構、網格結構、海綿隕鐵結構,有時可出現變形、出溶和扭折結構等。
次生蝕變 超基性巖經常發生蛇紋石化、綠泥石化、透閃石化、次閃石化、滑石化、碳酸鹽化、水鎂石化和矽化等次生蝕變。其中以蛇紋石化最為常見。蛇紋石化超基性巖在地表或斷層帶內,經長期風化淋濾作用常形成由玉髓、蛋白石、菱鎂礦、褐鐵礦、高嶺石等組成的風化殼。
產狀與分佈 根據超基性巖產出的地質環境和形態可分為:①獨立的超基性巖體,其中又分層狀和似層狀基性-超基性侵入體,產於相對穩定的地質構造環境中、出露面積為幾平方公裡至數萬平方公裡不等。巖體的巖性具有明顯的垂直分帶和層狀韻律構造。南非佈什維爾德雜巖體是典型的層狀巖體,中國康滇地區、秦巴地區有層狀巖體出現。非層狀基性-超基性侵入體,出露於不同構造單元。分佈於造山帶的巖體呈陡傾斜的單斜或巖墻狀,分佈於穩定區的巖體多具同心環狀構造。巖體一般以純橄巖、橄欖巖和輝石巖為主,但往往伴生輝長巖。在具環狀構造的巖體的中央部分多為偏基性巖相。中國燕山、龍首山等地均有分佈。②蛇綠巖套中的超基性巖,此類巖石出露於蛇綠巖套的最底部和堆積巖相的下部,前者是板塊俯沖和縫合線上的上地幔巖局部熔融後的殘餘物,後者多為巖漿結晶的輝石巖、橄欖巖和橄長巖。③堿性玄武巖和金伯利巖中超基性巖巖石包體,在中國和世界許多堿性玄武巖和金伯利巖中出現尖晶石二輝橄欖巖和石榴子石二輝橄欖巖的包體。它們是玄武巖和金伯利巖噴發時所攜帶的上地幔巖石碎塊,有時也稱之為幔源包體。④現代洋底超基性巖,在現代洋殼中存在超基性巖。它的成因與大洋中脊殘留地幔有關。⑤隕石超基性巖,已隕落的石隕石絕大多數由超基性巖組成。
與超基性巖有關的礦產主要是鉻鐵礦、銅鎳礦、釩鈦磁鐵礦、鉑礦、金剛石等。