基本简介
火成岩（IgneousRock）由岩浆（Magma）直接凝固而成。高温之岩浆在从液态冷却中结晶成多种矿物，矿物再紧密结合成火成岩。化学成分各异之岩浆，最后成为矿物成分各异之火成岩，种类繁多，细分之有数百种。如依其含硅量之高低做最简明之分类，火成岩有酸性（Felsic）、中性（Intermediate）、硷性（Mafic），及超基性（Ultrabasic）四大类。同时火成岩之晶体，因结晶时在地下之深度 不一亦有粗细之别；将此分别代表深浅之粗细做为矿物成分以外之另一分类依据。
基本分类
火成岩可分成如次之种类：晶体粗大之酸性火成岩为花岗岩（Granite），细小至肉眼不能辨识者为流纹岩（Rhyolite）；晶体粗大之中性火成岩为闪长岩（Diorite）细小者为安山岩（Andesite）；晶体粗大之基性火成岩为辉长岩（Gabbro），细小者为玄武岩（Basalt）；晶体粗大之超基性火成岩为橄榄岩（Peridotite），此种火成岩无晶体细小者。晶体特大之火成岩统称伟晶岩（Pegmatite），但应指明其为伟晶花冈岩、伟晶闪长岩，或伟晶辉长岩。此外，不论其成分如何，岩浆在地面凝固时通常不暇结晶。此等不结晶火成岩均为火山岩，或成块状无结构之玻璃，酸性及中性者成黑耀石（Obsidian）或浮石（Pumice），基性者成玻璃质玄武岩（BasalticGlass），或在喷发时破碎成火山角砾岩（VolcanicBreccia）或凝灰岩（Tuff）。火成岩以岩基或岩脉形体侵入较古岩层，倘再穿至地面，则成火山。火成岩不仅为一切其他岩石之原料及多种矿产之母体，且为全球水分之来源。不论在深处或浅处，火成岩通常仅在地壳正有犟烈活动之时之地出现，并非一时处处或一处时时有为火成岩前身之岩浆活跃。岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石。又称岩浆岩。大部分火成岩是结晶质的，小部分是玻璃质。火成岩的形成温度较高，一般介于700～1500℃之间。岩浆在地下冷凝固结形成的岩石称侵入岩；喷出地表冷凝固结形成的岩石称喷出岩。火成岩主要由硅酸盐矿物组成，在地壳中具有一定的产状、形态。许多金属矿产与非金属矿产都与火成岩有关，有时它本身就是重要的矿产资源。
地理位置
岩浆岩分为火山岩（外部）、浅成岩和深成岩（内部）：浅成岩是岩浆在地下，侵入地壳内部3-1.5千米的深度之间形成的火成岩，一般为细粒、隐晶质和斑状结构； 深成岩是岩浆侵入地壳深层3千米以下，缓慢冷却相成的火成岩，一般为全晶质粗粒结构；亦名侵入岩。
火山岩在火山爆发岩浆喷出地面之后，再经冷却形成，所以又名喷出岩，由于冷却较快，所以一般形成细粒或玻璃质的岩石。
化学成分
二氧化硅的含量：酸性火成岩含量>66%
中性火成岩含量66%~52%
基性火成岩含量52%~45%
超基性火成岩含量45%~40%
石英，硷长石和似长石的含量：
长英质：含量很高，一般颜色较浅，密度较低。
铁镁质：含量低，颜色深，而且密度较高。
地壳中所有元素在火成岩中均以发现，但其含量却很不相同。含量最多的是O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K和Ti等，这些元素称为造岩元素。它们的总和约佔火成岩总重量99.25%。
在火成岩中，这些元素常用氧化物重量百分比表示，在不同的火成岩中它们的含量变化较大。各种氧化物含量变化範围：SiO2 34-75%，Al2O3 10-20%，Fe2O3 0-5%，MgO 1-25%，CaO 0-15%，Na2O 0-10%，K2O 0-10%。火成岩中除了造岩氧化物外，还有很多微量元素，如Pb，Zn，W，Mo，Sn，Nb，Ta等，这些元素含量虽然很低，但可富集成矿，有着重要意义。
另外，岩浆的化学组成对矿物的形成影响很大。不同化学成分的火成岩会有不同的矿物组合。
物质组成
①化学成分。主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、钛、锰、氢、磷等12种元素组成。它们被称为造岩元素，约佔火成岩总重量的99%以上，尤以氧最多，佔总重量的46%以上。其余所有元素的重量总和还不到1%。它们常用氧化物百分数表示（表1）。SiO2是岩浆岩中最重要的一种氧化物，其含量是岩石分类的一个主要参数。如SiO2含量大于65%的火成岩称酸性岩，含量52%～65%者为中性岩，45%～52%者为基性岩，小于45%者为超基性岩。K2O+Na2O重量百分数之和称为全硷含量，也是岩石分类的一个重要参数。除12种主要元素外，火成岩中还含有许多种微量元素，如Au、Ag、As、B、Ba、Be、Cu、Pb、Zn、F、Cl、S、Ce、Li等。
②矿物成分。常见的矿物有20多种，通称造岩矿物（表2）。依其化学成分可分为两类。硅铝矿物，SiO2与Al2O3含量高，不含FeO、MgO，如石英类、长石类和似长石类。这类矿物颜色浅，故也称浅色或淡色矿物。铁镁矿物，FeO和MgO的含量较高，SiO2含量较低。如橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这类矿物的颜色较深，故又称深色或暗色矿物。硅铝矿物和铁镁矿物在火成岩中的比例是岩石鑒定和分类的重要标志之一。火成岩的矿物成分和化学成分取决于岩浆来源，也取决于岩浆演化成岩的总过程。如来自幔源的岩浆富含铁、镁、铬等元素，形成的岩石以铁镁矿物为主，而来自壳源的岩浆富含硅铝元素，形成的岩石以硅铝矿物为主，花岗质岩浆在演化过程中与碳酸盐岩接触交代形成的硅卡岩以含钙矿物为主等。
结构构造指组成火成岩的矿物及其集合体的形态、外貌和相互关系。它既是岩石分类命名的重要依据，也是岩石形成时的物理化学条件的反映（如岩浆性质、围岩性质、构造环境等）。借助结构构造的研究，可以帮助解决火成岩的成因、演化等问题。①常见的火成岩结构：反映火成岩结晶程度的有全晶质结构（多见于深成岩）、玻璃质结构（多见于酸性喷出岩）和半晶质结构（多见于浅成岩和超浅成岩的边缘相）；反映矿物自形程度的有自形粒状结构、它形粒状结构和半自形粒状结构等；反映矿物颗粒间相互关系的有交生结构、反映边结构、环带结构、包含结构和填隙结构等。②常见的构造：反映侵入岩的构造有块状构造、带状构造、斑杂构造、晶洞构造、流动构造、原生片麻状构造等；反映喷出岩的构造有气孔状、杏仁状构造（多见于熔岩层的顶部）、枕状构造（多见于海相基性熔岩）、流纹构造（多见于酸性熔岩）、柱状节理构造（多见于厚层状基性熔岩）。
产状和相
①产状。指岩体的形态、大小和与围岩的关系。喷出岩的产状有熔透式（火山喷口粗大，岩浆大面积溢出）、裂隙式（岩浆沿大的断裂裂隙喷出地表）和中心式（岩浆沿颈状通路喷出地表）；侵入岩的产状有整合侵入体（如岩盆、岩盖）、不整合接触侵入体（如岩墙、岩株等）。
②相。指由于生成环境不同而产生的岩石部分与整个岩体间总的外貌和特征。常见的火成岩相：反映喷出岩的有溢流相、爆发相、火山颈相、次火山相、火山沉积相等；反映侵入岩的有深成相、中深成相、浅成相以及内部相、边缘相等。岩石类型根据岩石的矿物成分和化学成分，可分为超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩和硷性岩。
①超基性岩。SiO2含量小于45%，贫硷，富铁镁，长石含量少，以铁镁等暗色矿物为主，如橄榄岩，辉石岩、苦橄岩等。
②基性岩。SiO2含量为45%～52%，富钙、铅、镁，贫硷，主要矿物为中性斜长石和辉石，如辉长岩、辉绿岩和玄武岩等。
③中性岩。SiO2含量为52%～65%，主要矿物为中性斜长石和角闪石，主要类型有闪长岩、二长岩、闪长玢岩、安山岩等。
④酸性岩。SiO2含量大于65%，铁、镁、钙含量少，主要矿物为石英、钾长石、酸性斜长石和少量黑云母，如花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、流纹岩等。
⑤硷性岩。SiO2含量较低，硷质含量较高，主要矿物为硷性长石、霞石、硷性辉石和硷性闪石等，如霞石正长岩、霞石正长斑岩和粗面岩、响岩等。
岩石演化
岩浆从开始产生直到固结为岩石，始终处在不断的变化过程中；对于岩浆岩成因具有直接意义的是岩浆侵入地壳、特别是侵入地壳浅部以后到凝固为岩石这一期间内岩浆在物质成分上发生的演化。该期间内岩浆演化的基本过程是通过分异作用和同化作用，由少数几种岩浆形成多种多样的岩浆岩，并在适宜条件下形成一定的矿床。岩浆的分异和同化，是岩浆岩成因方面的基本问题，在理论上和实际上均具有很大意义。
岩浆分异作用
岩浆可以通过两种方式发生分异，即熔离作用和结晶分异作用，这是岩浆内部发生的一种演化。
1.熔离作用
原来均一的岩浆，随着温度和压力的降低或者由于外来组分的加入，使其分为互不混溶的两种岩浆，即称为岩浆的熔离作用。日常生活中的油—水关系可以作为这方面的例子。在炼铁炉中熔炼铁矿石时，在CaCO3和CaF2等外加熔剂作用下，铁水和熔渣（硅酸盐熔体）就分为互不混溶的两个液层，铁水比重大而下沉，熔渣轻而上浮，这是同天然熔离作用很相似的又一例子。此外，也有人把玄武岩熔化后做试验，在玄武岩熔体加入CaF2，结果熔体也分为两个液层，上部为相当于流纹岩岩浆的酸性熔体层，下部为相当于橄榄岩的超基性熔体层。目前认为，在天然的岩浆中硫化物、氧化物和硅酸盐熔体可以发生熔离作用；一些含有铜镍的基性岩浆在高温时铜镍硫化物熔体完全混溶于基性岩浆中，当温度下降到某一限度后，此二种熔体即发生分离，铜镍硫化物比重大而富集于底部成矿床，硅酸盐熔体在上部固结成岩石。西南某地的含铂硫化物矿床就是这样形成。至于岩浆中不同的硅酸盐熔体之间能否发生熔离作用，尚有争议。不过一些人仍认为辉长岩中的条带状构造和某些珍珠岩中的球粒是硅酸盐熔离作用造成的。甚至近来有人提出在上地幔的岩浆源区就能够发生深部熔离作用从而产生安山岩浆和玄武岩浆的论点，尚待研究。
2.结晶分异作用
矿物的结晶温度有高有低，因此，矿物从岩浆中结晶析出的次序也有先有后。在岩浆冷凝过程中矿物按其结晶温度的高低先后同岩浆发生分离的现象叫结晶分异作用。结晶分异作用在玄武岩浆中研究得最为完备，由鲍文和贝莱（Baliey)于本世纪20年代即完成了实验和地质方面的经典研究，成为岩浆岩的理论支柱之一。玄武岩浆的结晶分异作用模式一般称为鲍文反应原理，即随着岩浆温度的降低，橄榄石首先结晶，并由于它比重大而沉落于岩浆体底部形成橄榄岩；继而辉石—基性斜长石同时结晶并沉落于橄榄岩“层”之上形成辉长岩；角闪石—中性斜长石同时析出构成闪长岩；而岩浆中越来越富SiO2、K2O、Na2O及挥发性组分，并慢慢地被已晶出的矿物“层”挤到岩浆体的顶部最后结晶出石英—钾长石—酸性斜长石组合，即花岗岩。因为在这一分异过程中在矿物晶出后因其比重不同受重力作用而分别沉落、堆积，故又称“重力结晶分异作用”。用这种理论能够较圆满地解释层状超基性—基性侵入岩杂岩体，并建立堆积岩理论。在有关层状侵入体的矿床研究中，这种理论也得到了验证，并起到了指导找矿的作用。所以，这种结晶分异观点，经过半个多世纪的实验研究、理论探索和地质观察，对于层状超基性—基性岩的成因解释基本上得到了承认。但用玄武岩浆的分异作用解释多数或全部岩浆岩的成因，尚有值得进一步研究的地方。
同化混染作用
由于岩浆温度很高，并且有很强的化学活动能力，因此它可以熔化或溶解与之相接触的围岩或所捕虏的围岩块，从而改变原来岩浆的成分。若岩浆把围岩彻底熔化或溶解，使之同岩浆完全均一，则称同化作用；若熔化或溶解不彻底，不同程度的保留有围岩的痕迹（如斑杂构造等），则称混染作用。因同化和混染往往并存，故又统称同化混染作用。此外，也有人把岩浆熔化或溶解围岩并使之逐渐消失于岩浆中的过程叫同化作用；把因围岩的熔化或溶解使岩浆成分受到外来物质（围岩）的污染（混染）而改变其原来成分的作用叫混染作用。显然，同化与混染为同一过程，是岩浆与围岩的相互作用，岩浆同化围岩，围岩则污染岩浆，因此，也一并称为同化混染作用。一般同化混染作用中岩浆成分变化的规律是基性岩浆同化酸性（或富含SiO2)的围岩时，岩浆向酸性变化（酸度增加）；反之，酸性岩浆同化基性（富含Ca、Fe、Mg)围岩时，岩浆向基性方向变化（酸度降低）。按照鲍文反应原理，基性岩浆可以同化酸性围岩，但酸性岩浆难于同化基性围岩。不过由于酸性岩浆往往富含挥发组份（CO2、H2O、F、Cl等），因而有很强的溶解能力，虽然其温度低些，但它也能发生强烈的同化作用。其中酸性岩浆同化碳酸盐岩石（石灰岩、白云岩)的作用具有重大意义，因为它不仅能形成许多小的中性岩侵入体，而且也往往伴有硅卡岩化形成所谓硅卡岩矿床，如铜、铁、钨矿等。在该同化作用中，大量Ca和Mg加入岩浆，使岩浆酸度降低，形成闪长岩或石英闪长岩，而在接触带上形成含石榴石和辉石的硅卡岩（变质岩)。如长江中下游的许多中—酸性侵入岩体广泛发育此种同化作用。在岩浆演化过程中，分异作用和同化混染作用可能同时进行；也可能以某种作用为主导。在实际工作中要根据具体对象进行分析，从而得出比较合乎实际的结论，以正确阐述岩浆岩的形成和分布规律，指导矿产预测与寻找工作。按照分异作用和同化作用的理想模式，各种岩浆岩的成因关系如下：
I、玄武岩浆的分异作用
玄武岩安山岩流纹岩玄武岩浆辉长岩闪长岩花岗岩（少量）硷性岩、辉绿岩、橄榄岩、辉石岩
II、花岗岩浆的同化混染作用（Ca、Fe、Mg加入）
英安岩—安山岩
花岗岩浆花岗闪长岩—闪长岩
正长岩—硷性岩
研究意义
火成岩对地质学研究很重要，因为：
它们的矿物和化学结构提供很多关于地壳结构的知识。学者可以从岩浆岩的存在地点，形成的温度和压力条件，以及原有的岩石种类中推断地壳结构。
它们的年龄可以从各种各样辐射测量断代法测量，以此和临近地层年代比较，可以推断事件发生顺序。
它们的特点通常是一个具体构造环境的典型，可以研究板块构造。
在一些罕见情况下，它会含有重要矿物，例如花岗岩中可能有钨，锡和铀。
