1 基本概念
1.1 定义
纯橄岩是一种以橄榄石为主要、甚至几乎唯一组成矿物的超基性侵入岩。其化学成分通常表现为二氧化硅含量低、氧化镁含量高，而铁、钙、铝等组分相对较少。由于矿物组合极为简单，纯橄岩常被视为认识地幔物质组成和超基性岩演化过程的重要岩石类型。
1.2 命名与分类
纯橄岩的命名直接反映了其最显著的矿物学特征，即岩石中橄榄石占绝对优势。按岩石学分类，它属于超基性岩范畴，常与橄榄岩、辉石岩等共同构成一类岩体中的不同端元或过渡类型。
1.2.1 与橄榄岩的关系
纯橄岩与橄榄岩都以橄榄石为主要矿物，但两者在矿物组合上存在明显差异。橄榄岩一般还含有一定比例的辉石、角闪石或其他副矿物，而纯橄岩中这些矿物极少，甚至可近乎缺失。因此，纯橄岩可看作橄榄岩系列中最富橄榄石的极端端元之一。
1.2.2 与超基性岩的关系
超基性岩是指二氧化硅含量较低、镁铁质矿物占优的一类岩石。纯橄岩因具有极高的镁含量和极低的硅含量，典型地归入这一大类。它在超基性岩中具有较强的代表性，常作为区分岩体演化阶段和成因类型的重要依据。
1.3 岩石学特征
纯橄岩在外观上通常较易识别，整体颜色较深，岩性致密，且常带有明显的风化改造痕迹。其矿物组成单一，使得肉眼观察和显微鉴定都具有较高的指示性。
1.3.1 颜色与结构
新鲜的纯橄岩多呈深绿、暗绿色或黄绿色，风化后常因橄榄石蚀变而转为褐色、黄褐色或土状色调。结构上常见粒状结构或堆晶结构，晶粒大小可从细粒到中粗粒不等，整体呈现较为均一的矿物集合特征。
1.3.2 密度与硬度
由于富含镁铁质矿物，纯橄岩密度通常较大，手感沉重。其硬度受橄榄石含量控制，整体较高，但当岩石发生明显蛇纹石化后，硬度会随蚀变程度下降，岩石也更易破碎。
2 矿物组成
2.1 主要矿物
纯橄岩的主体矿物为橄榄石，其他原生矿物含量一般很低。部分样品中可见少量辉石、铬铁矿或尖晶石等，但通常不改变其以橄榄石为主的基本属性。
2.1.1 橄榄石特征
橄榄石是纯橄岩最关键的矿物成分，通常晶形不规则，粒间可彼此镶嵌。新鲜橄榄石多具玻璃光泽，断口不平整，颜色常为浅绿至黄绿色。在偏光显微镜下，可见其典型的高突起和较弱的干涉色特征。
2.1.1.1 镁铁比与成分变化
纯橄岩中的橄榄石通常具有较高的镁铁比，即镁端元比例较大。其成分会随地幔来源、结晶分异程度和后期蚀变条件而变化。一般而言，富镁的橄榄石更接近高温、深部或较原始的地幔物质，而铁含量升高则可能反映了岩浆演化或局部交代作用的影响。
2.2 次生矿物
纯橄岩在后期地质作用中常发生蚀变，原生橄榄石容易转化为多种次生矿物。这些矿物不仅改变岩石外观，也记录了其形成后的流体活动和温压环境变化。
2.2.1 蛇纹石化产物
蛇纹石是纯橄岩最常见的蚀变产物之一。橄榄石在含水条件下容易转变为蛇纹石，使岩石呈现纤维状、片状或隐晶质集合体特征。蛇纹石化常使岩石体积、密度和强度发生变化，并形成较为明显的网脉状构造。
2.2.2 磁铁矿与滑石
在蛇纹石化或热液作用过程中，常伴生磁铁矿的形成。磁铁矿可赋予岩石一定磁性，并使局部颜色变深。滑石则多在含二氧化硅流体参与下形成，常与蛇纹石共生，进一步降低岩石硬度，使其手感具有一定滑腻性。
3 形成与成因
3.1 地幔来源
纯橄岩的形成通常与地幔物质密切相关，尤其是上地幔的部分熔融与残余体演化过程。其化学组成和矿物单一性，使其常被用来追踪地幔的熔融程度及深部物质迁移。
3.1.1 上地幔部分熔融
在上地幔部分熔融过程中，富硅、富铝和较易熔组分优先进入熔体，而残余部分则逐渐富集橄榄石等难熔矿物。若熔融程度较高，形成的残余体便可能接近纯橄岩的组成，从而表现出极端的镁富特征。
3.1.2 地幔残余体形成
纯橄岩常被解释为地幔熔融后留下的残余物。随着熔体不断抽离，岩石中的辉石等矿物逐渐减少，最终可形成以橄榄石为主的残余岩体。这类岩石对揭示地幔减熔历史和岩石圈演化具有重要意义。
3.2 岩浆成因
除残余成因外，纯橄岩也可由超基性岩浆直接结晶形成。在某些岩体中，其矿物组合反映了岩浆在特定条件下的早期结晶或局部堆积过程。
3.2.1 超基性岩浆结晶
当超基性岩浆冷却时，橄榄石往往是最早结晶的矿物之一。若结晶环境有利于橄榄石高度富集，便可能形成纯橄岩。此类岩石通常记录了高温、低硅条件下的岩浆演化阶段。
3.2.2 分异作用与堆晶作用
在岩浆分异过程中，早期析出的橄榄石可因重力沉降或局部聚集而形成堆晶层。若辉石等后续矿物未能大量参与，则堆积体可能接近纯橄岩。此类成因常见于层状超镁铁质侵入体中，能够体现岩浆房内部的分异机制。
3.3 变质与蚀变影响
纯橄岩虽然可形成于深部高温环境，但在上升至地壳浅部后，常受到水化、热液和低温变质等影响，原始矿物组合往往被改造。
3.3.1 蛇纹石化
蛇纹石化是纯橄岩最典型的后期改造方式。橄榄石与水反应后生成蛇纹石、磁铁矿等矿物，岩石颜色、密度和力学性质都会随之改变。该过程不仅普遍，而且对岩体风化、破碎和地貌形成也有影响。
3.3.2 热液交代作用
在热液流体作用下，纯橄岩可发生交代改造，形成滑石、菱镁矿或其他含镁矿物集合体。交代作用常伴随元素迁移，使岩石局部成分更加复杂，也可为某些矿化过程提供物质基础。
4 地质产状
4.1 产出环境
纯橄岩多产于与地幔物质上升、超镁铁质岩浆活动或构造混杂带相关的地质环境中。其赋存状态往往与区域构造背景密切相关。
4.1.1 超镁铁质岩体
在超镁铁质岩体内部，纯橄岩可作为独立透镜体、层状单元或与其他超基性岩共生的岩相出现。这类岩体往往规模不一，岩石组合复杂，能够反映深部岩浆或残余地幔物质的多阶段演化。
4.1.2 蛇绿岩套
纯橄岩在蛇绿岩套中较为常见，常被视为上地幔残片的重要组成部分。其出现往往说明地幔岩石曾在构造抬升、拆离或俯冲拼贴过程中暴露到较浅部位，对重建古洋壳和地幔结构具有参考价值。
4.2 常见伴生岩石
纯橄岩通常不单独出现，而是与其他超基性或镁铁质岩石共同组成岩体组合。通过伴生关系，常可推断其成因类型和演化阶段。
4.2.1 辉石岩
辉石岩与纯橄岩常在同一超基性岩体中并存。前者以辉石占优，后者则以橄榄石占优，二者之间可构成连续演化关系，也可体现岩浆分异或不同来源地幔物质的组合。
4.2.2 纯橄岩与方辉橄榄岩组合
纯橄岩与方辉橄榄岩的组合较常见，尤其在地幔残余体中更为典型。方辉橄榄岩含有较多正辉石，而纯橄岩则更为富橄榄石，这种对比有助于识别熔融程度及地幔减熔过程。
5 结构与构造
5.1 结构类型
纯橄岩的结构与其成因密切相关。不同的结构类型可反映晶体生长、堆积方式及后期改造强弱。
5.1.1 粒状结构
粒状结构是纯橄岩常见的基本结构，表现为橄榄石颗粒相互嵌布、接触较紧密。晶粒大小均一或略有差异时，岩石整体呈致密粒状外观，常见于结晶较充分的侵入体中。
5.1.2 堆晶结构
在堆晶成因较强的样品中，橄榄石晶体可呈现明显堆积特征。晶体之间以机械堆聚方式排列，显示出早期结晶矿物的富集过程。这种结构常被用于判断岩浆房内的重力分选和晶体沉积作用。
5.2 构造特征
纯橄岩的构造变化不如结构显著，但在不同地质背景下仍可见多种构造样式，尤其受应力和流体作用影响明显。
5.2.1 块状构造
块状构造最为常见，表现为岩体整体致密、构造均一，内部缺乏明显定向排列。该特征多见于保存较好的原生岩体，指示其结晶或残余结构相对完整。
5.2.2 定向构造
部分纯橄岩可因构造挤压、流动变形或晶体定向排列而出现定向构造。橄榄石颗粒在长轴方向上呈一定一致性时，可反映岩体曾经历剪切变形或高温塑性流动过程。
6 鉴定与研究方法
6.1 野外鉴定
纯橄岩在野外识别中具有一定直观特征，但由于风化和蚀变普遍，往往需要结合产状和伴生岩石综合判断。
6.1.1 颜色与风化特征
新鲜岩面通常为深绿色或暗绿色，风化后则易变为褐黄色、黄绿色或暗褐色。若蛇纹石化明显，岩石表面常呈滑腻感或网脉状纹理，并可能伴随铁染现象。
6.1.2 与相似岩石的区分
纯橄岩需与橄榄岩、蛇纹岩和其他超基性岩区别。若岩石中可见较多辉石，则更倾向于橄榄岩；若已强烈蛇纹石化，则原始矿物关系可能被掩盖。结合手标本特征、产状和薄片观察，才能提高鉴定准确性。
6.2 显微镜与测试分析
现代岩石学研究常借助显微镜和多种仪器分析手段，对纯橄岩的成分、结构和演化历史进行综合判别。
6.2.1 薄片鉴定
薄片观察是识别纯橄岩的重要方法。通过偏光显微镜可识别橄榄石的光学性质、晶体形态、裂隙发育程度以及蚀变边界，并可判断是否存在堆晶、粒状或变形结构。
6.2.2 X射线与化学分析
X射线衍射可用于确认岩石中的矿物组合及蚀变产物，化学分析则能揭示主量元素和微量元素特征。借助这些数据，可进一步推断其地幔来源、结晶环境及后期流体改造过程。
7 地质意义
7.1 地幔演化指示
纯橄岩是研究上地幔演化的重要窗口。其高镁、低硅特征可用于判断地幔减熔程度、残余性质和物质再循环历史，因此在地球深部过程研究中具有较高价值。
7.2 构造环境判别
由于纯橄岩常与蛇绿岩套、超镁铁质岩体和地幔橄榄岩体共生，它可作为判断构造背景的辅助依据。通过对其岩相组合、产状和蚀变特征分析，往往能够为区域构造演化提供线索。
7.3 资源与找矿意义
纯橄岩本身不一定直接构成主要矿产，但其与多种镁铁质和超镁铁质矿化过程关系密切，因此在资源勘查中具有一定指示意义。
7.3.1 镁铁质矿产关联
纯橄岩常与铬铁矿、镍硫化物及其他超基性岩相关矿化体系共生。虽然其并非所有情况下都伴生经济矿床，但其出现可提示深部镁铁质岩浆活动和潜在矿化环境。
7.3.2 超基性岩体研究价值
在超基性岩体研究中，纯橄岩是识别岩体演化阶段、判别原始物质来源和评价蚀变强度的重要对象。对其系统研究，有助于理解地幔物质上升、岩浆聚集以及热液改造等一系列地质过程。