碱玄岩（tephrite）一种含似长石的碱性玄武质岩，不是碱性玄武岩的简称，为SiO2明显不饱和、碱含量很高、含似长石、又含斜长石的玄武质岩石。若似长石主要为霞石，称霞石碱玄岩，成分为霞石、基性斜长石、含钛辉石和少量橄榄石（<5%)，具有斑状结构，气孔构造。若似长石以百榴石为主，称为白榴碱玄岩。

碱性岩类岩石在化学成分上属硅酸不饱和的岩石，碱质（Na2O+K2O）含量很高，反映在矿物成分上出现一定数量的（>10%）的似长石类矿物和碱性铁镁矿物，不含石英为特征。按SiO2含量，可将碱性岩类岩石分为三个亚类：

（1）超基性碱性岩（霓霞石—霞石岩）亚类：SiO2<45%，岩石主要由碱性深色矿物和似长石矿物组成，几乎不含长石；

（2）基性碱性岩（霞斜岩—碧玄岩、碱玄岩）亚类：SiO2含量在45%—52%之间，岩石主要由斜长石、碱性铁镁矿物和似长石类矿物组成；

（3）中性碱性岩（霞石正长岩—响岩）亚类：SiO2含量在52%—60%之间，岩石主要由碱性长石、碱性铁镁矿物和似长石类矿物组成。

以乌兰哈达火山岩地区为例。右图为乌兰哈达火山岩TAS分类图解。在TAS图解中，乌兰哈达火山群全新世玄武岩均落在碱玄岩和响岩质碱玄岩的交界处，标准矿物霞石(Ne)、钠长石(Ab)、正长石(Or)、钛铁矿(11)、磁铁矿(Mt)含量高，01<10%，Ne>5%，Di和Or含量较高，不出现Hy和Q，应为碱玄岩。晚更新世早期玄武岩落在粗面玄武岩、玄武质粗面安山岩区、碱玄岩和响岩质碱玄岩的界线附近，标准矿物霞石(Ne)、透辉石(Di)和正长石(Or)含量相对较低，橄榄石<25%，属碱性橄榄玄武岩或钾质粗面玄武岩。结合宏观和镜下特征，确定乌兰哈达火山群晚第四纪玄武岩除碱玄质、橄榄玄武粗安质熔岩外，还有熔结火山碎屑岩和松散火山渣。

碱玄岩是全新世火山的主体岩石类型，岩石呈灰黑色，气孔状、块状构造，斑状结构，基质为间隐结构、间粒问隐结构。斑晶主要为单斜辉石、基性斜长石。单斜辉石斑晶较大，多为0.5～1.3mm，呈自形、半自形短柱状，熔蚀结构，(+)2V=53～58°，有些辉石发育典型砂钟状构造，部分有环带结构，为钛辉石或含钛次透辉石，含量约2%。斜长石呈自形板状，有些发育特征的环带结构，为中长石，含量为1%～3%。偶见特征六方断面的霞石，橄榄石斑晶少。基质主要由微晶斜长石、单斜辉石、碱性长石、磁铁矿、火山玻璃和少量橄榄石组成。微晶斜长石大小0.15～0.2mm，含量为20%～30%，多为中长石，少量为拉长石。单斜辉石呈淡黄、浅紫色，大小为0.05～0.1mm，含量20%～40%，为含钛普通辉石。碱性长石呈板状、不规则状，大小0.15～0.4mm，呈填隙状产出，含量10%～20%。橄榄石、磁铁矿含量分别为5%左右。结晶差的岩石中玻璃含量较高，多呈黄褐色。全新世玄武岩标准矿物01<10%；Ne>5%(10.16%～12.5%)；Di和Or含量较高；不出现Hy和Q，应为碱玄岩。岩石中含有基底花岗闪长岩包体，局部含量可达10%～15%，大小3～15cm，多被溶蚀，呈蜂窝状，有些暗色矿物和长石全被溶蚀，仅残留石英。

碱玄岩过渡族元素cr、Ni、co丰度低于同类岩石，而Rb、Sr、Ba相近。不同岩性具有相似丰度，微量元素比值变化很小，Rb/Sr为0.03～0.04，Sr/Ba为1.40～1.81，Zr/Hf=37.03～49.39，Nb/Ta=10.00～17.0。

对乌兰哈达第四纪火山岩岩相学和地球化学特征进行研究，可以得到如下结论：

(1)乌兰哈达晚第四纪火山岩由碱性橄榄玄武岩、碱玄岩、松散火山渣、熔结集块岩和碎成熔岩等组成。早期喷出物主要为碱性橄榄玄武岩，晚期为碱玄岩。总体属钠质碱性玄武岩系列；

(2)玄武岩浆来自富集地幔，在上升过程中存在弱的结晶分异和地壳同化混染作用，属于弱进化岩浆；

(3)玄武岩具大陆板内属性，形成于大陆初期裂谷阶段的构造环境。

Aoki等（1985）对Nyamuragira（扎伊尔）火山橄榄碧玄岩—碱玄岩—响岩质碱玄岩—碱玄岩质响岩这些有成因联系的岩石系列的矿物学、岩石学和主要元素、微量元素的地球化学进行了研究，而且认为这些岩石代表了原始的橄榄暗橄白榴岩浆连续分离出橄榄石和辉石的不同阶段产物，这种原有的橄榄暗橄白榴岩浆是在大约100公里深处由少量富含云母的石榴石橄榄岩岩壳部分熔融产生。

Holmes和 Harwood（1937）把断裂区西部的碱性火山岩分成七个岩石系列，而且用人们不熟悉的名称给这些岩石定名。按照以Streckeisen的分 类（1967）为基础的现代习惯分类方法，Ferguson和Cundari(1975)把维龙加火山区Bufumbira火山分为两个不同岩石系列：响岩质碱玄岩系列 ( 不饱和、富钾质 ) 和白榴岩系列 ( 极饱和、 富钾质 )。Nyamuragira火山的火山岩属于前一个系列。

Nyamuragira火山的火山岩岩类学特征十分简单 , 在这些碱玄岩系列中鉴定出了如一些矿物：斑晶—橄榄石、 富钙单斜辉石、斜长石、钦磁铁矿和铬尖晶石，基质—橄榄石、富钙单斜辉石、 斜长石、 白榴石、 钦磁铁矿、 磷灰石、 霞石、 碱性长石、 方钠石、 钛云母、角闪石、 钛铁矿和磁黄铁矿。最常见的岩石类型是响岩质碱玄岩，在这类岩石中，基质似乎具有差不多相同的结构和化学成分。随着橄榄石和富钙单斜辉石斑晶的增加（达到全部斑晶体积的40%），响岩质碱玄岩逐步过渡到碱玄岩和橄榄碧玄岩（含橄榄石的碱玄岩，橄榄石含量高于5%，可达25%），或者过渡到碱玄岩响岩。响岩质碱玄岩和碱玄岩质响岩所不同的是后者的长石平均成分更富钾、钠。而且其基质中铁镁矿物的百分含量较小。

Holmes（1950）识别了三类重要的原始玄武质岩石：白橄黄长岩（橄榄石、黄长石和少量钙钛矿、钛磁铁矿、铬铁矿、钾霞石）、 橄辉钾霞岩（橄榄石、金云母和少量六方钾霞石、火山玻璃）和暗橄白榴岩（橄榄石、 单斜辉石和少量长石和白榴石）。 最近，Vollmer 和Norry（1983）阐述了这些镁铁质岩石Sr同位素变化的原因是大约5亿年前在维龙加岩浆源区由流体侵入引起的变质作用。在高压实验、 岩类学和地球化学资料的基础上，相关学者认为 暗橄白榴岩不是白橄黄长岩岩浆或橄辉钾霞岩浆的派生物，而是原始岩浆的代表物，是在约10公里深 处富钾石榴石橄榄岩少量部分熔融的产物。岩类学和主要元素、微量元素地球化学表明了暗橄白榴岩与Nyamuragira火山碱玄岩系列（橄榄碧玄岩—碱玄岩—响岩质碱玄岩—碱玄岩质响岩）之间的内在成因联系。诸如白橄黄长岩、橄辉钾霞岩、霞石岩、黄长岩、暗橄白榴岩和白榴岩这样各类型的超镁铁质到镁铁质岩，可能是由化学上和同位素上不均匀的地幔橄榄岩在不同深度部分熔融形成的。

镜泊湖蛤蟆塘地区的玄武质岩石的岩性为白榴石碱性岩，斑状结构，斑晶为橄榄石和白榴石，但斑晶含量较少，一般小于 5%，橄榄石和白榴石斑晶的数量基本接近。其中橄榄石斑晶粒径大小为 0.05～ 0.2mm，白榴石斑晶粒径大小为 0.03～ 0.1mm，由于其粒度太小，所以在手标本中一般无法鉴别，但在显微镜下，可以容易地鉴别出：呈清楚的四角三八面体晶形，因熔蚀作用，表现为不具棱角的圆形粒状，低负突起，并包含有较多的包裹体，包裹体类型有橄榄石、辉石、磁铁矿和磷灰石等固体矿物以及气液包裹体，它们在白榴石晶体内基本上平行晶体轮廓呈环带状分布。由电子探针成分分析可知，除 K、Si、Al等3种主要元素外，还含有 Na、Ca、Fe等杂质元素。基质具玻质交织结构，由褐色玻璃及无序分布于其中的斜长石、柱状辉石微晶 (大小 0.03～ 0.05mm)、橄榄石微晶及磁铁矿组成。另外，在蛤蟆塘地区的碱性岩中还发现较多的钛角闪石、金云母和歪长石巨晶。从空间分布上看，歪长石巨晶一般分布在熔岩层顶部的气孔状熔岩中，金云母和歪长石巨晶尽管也分布在顶部的气孔状熔岩中，但有歪长石时一般不出现金云母和钛角闪石巨晶，而出现金云母和钛角闪石巨晶时则不出现歪长石巨晶。总体上，含金云母和钛角闪石巨晶的熔岩层层位比含歪长石巨晶的层位要低。金云母和钛角闪石巨晶尽管经常一起出现在熔岩层顶部，但金云母更多地分布在火山渣中，而钛角闪石巨晶则不出现在火山渣中。在蛤蟆塘地区的玄武质岩石中分布有较多的幔源包体，包体的类型有含金云母、角闪石二辉橄榄岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和纯橄岩。

由低的Mg含量可说明，蛤蟆塘地区所见的白榴石碱玄岩均不是原始岩浆直接形成的，而是经过了深部的分离结晶过程。但是与蛤蟆塘地区直距只有15 km的“火山口森林”地区的碱性橄榄玄武岩却显示出明显不同的特征：高的 MgO、CaO含量、高的 Mg和低的Al2O3、Na2O、K2O含量，这说明两个地区的玄武质岩石是不同岩浆作用过程的产物。微量元素原始地幔标准化图解（右图）表明，白榴石碱玄岩总体富集不相容元素，尤其富集大离子亲石元素 ( LILE)，暗示着它们可能来自富集型地幔。白榴石碱玄岩相对亏损相容元素 ( Cr、Ni)和中等相容元素 ( Co、Sc)。“火山口森林”地区的碱性橄榄玄武岩的微量元素标准化图解总体上与白榴石碱玄岩相似，但LILE富集程度不如白榴石碱玄岩，高场强元素 ( HSFE)则基本一致，表明白榴石碱玄岩来自于熔融程度较低的地幔源区。此外，由于Y在石榴石中富集，而石榴石又是地幔熔融的残留相，所以 Nb /Y大小反映了地幔的相对部分熔融程度，即比值大，部分熔融程度低 ( Stolz et al. , 1988)。白榴石碱玄岩的 Nb /Y比值大于碱性橄榄玄武岩说明，白榴石碱玄岩的地幔源区地幔部分熔融程度相对较低。在87 Sr /86 Sr初始值小于0.705时，大的Ba /Y比值指示了地幔高的富集程度。如此看来，白榴石碱玄岩的源区地幔的富集程度要比碱性橄榄玄武岩高。归纳可得：

（1）白榴石碱玄岩属偏钠质碱玄岩，总体上具有高的 Al2O3、Na2O、K2O含量和低的MgO、CaO、Mg值，并且具有强烈富集轻稀土和大离子亲石元素为特征。其源区为亏损型地幔（DMM ）与富集Ⅰ型地幔 （EMI ）两种地幔端员的混合物经历了近期交代后形成的高度富集型地幔，白榴石碱玄岩就是这种富集型地幔经低部分熔融形成的产物。而与此相距只有 15 km的“火山口森林”地区的碱性橄榄玄武岩的地幔源区的富集程度相对较低，其部分熔融程度相对较高。由此说明，该区地幔经过近期富集后导致了高度的不均一性。

（2）偏钠质的白榴石碱玄岩形成白榴石的原因主要与原始岩浆富水、富F以及挥发性组分有关 ,同时部分也可能与岩浆本身具有高含量的 K2O有关。

（3）白榴石碱玄岩是原始岩浆经历了深部的多次高压分离结晶作用 (分离结晶相分别为橄榄石、白榴石、钛角闪石、金云母)以及中压分离结晶作用 （分离结晶相为歪长石 ）形成的产物。岩浆上升过程中没有经历高位岩浆房的演化过程和地壳的同化混染作用。