山东胜邦绿野倒闭了:岩石矿物的分类及鉴别特征

来源:百度文库 编辑:学姐知道 时间:2020/04/01 13:32:48

岩石矿物的分类及鉴别特征

 

                               岩石矿物的分类及鉴别特征

概述:岩石(rock)是由一种或多种矿物或者岩屑组成的集合体。按照岩石的成因,分为三大类:沉积岩、岩浆岩、变质岩。

沉积岩:是由各种外力地质作力形成的沉积物在地表或近地表条件下,经过固结成岩作用形成的岩石。

按成因又可分为四大类:

表2-1 沉积岩分类简表

分类  碎屑岩  火山碎屑岩 粘土岩 化学岩和生物化学岩

结构 碎屑结构 碎屑结构 泥质结构 生物结构或化学结构

砾状结构>2mm 砂状结构2~0.05mm 粉砂状结构0.05~0.005mm 粒径>100mm 粒径2~100mm 粒径<2mm 粒径<0.005mm

岩石名称 砾岩 砂岩 粉砂岩 集块岩 火山角砾岩 凝灰岩 未固结 粘土 碳酸盐岩 灰岩

          白云岩

         铁质岩

       固结 泥岩 锰质岩

         ······

        页岩 可燃有机岩 煤

          石油

    沉积岩的分布:

  粘土岩分布最广:77.2%

  砂岩:          13.2%

  灰岩:          7.7%

以上三种岩石占沉积岩总数的98%以上

岩浆岩(magmatite)是熔融状态的岩浆(magma)冷凝而成的岩石。

表2-2 岩浆岩分类简表

岩石类型  超基性岩  基 性 岩  中 性 岩  酸 性 岩

岩石名称  深成岩 橄榄岩、辉石岩 辉长岩 闪长岩 花岗岩

浅成岩 苦橄岩 辉绿岩 闪长玢岩 花岗斑岩、

喷出岩 金伯利岩 玄武岩 安山岩 流纹岩

SiO2的饱和 程  度  SiO2<45%强烈不饱和贫SiO2  SiO245-52%不饱和→饱和少有石英  SiO252-65%饱和→过饱和、石英含量少  SiO2>65%强烈过饱和游离石英>20%

造岩元素 含量的变化  Fe Mg Cu → Fe Mg Cu Al → Fe Ca Al Na → Ca Na K Al + SiO2

岩石颜色 的变化  深(绿黑)→ 暗(绿灰)→ 中色(灰色)→ 浅色(肉红、灰白)

矿物组合 变 化  橄榄石、辉石(无石英)  辉石、富钙斜长石、角闪石(基本无石英)  钙钠中等的斜长石、角闪石(少石英、黑云母)  富钠斜长石、正长石,石英大量出现

    变质岩(metamorphic rock)是地壳中已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩等)在高温、高压及化学活动性流体的作用下,使原来岩石的成分、结构、构造等发生改变而形成的岩石。

    岩浆岩变质形成的变质岩称正变质岩; 沉积岩变质形成的岩石称副变质岩。

三大类岩石的分布及产状

岩石类型 主要分布位置 重量百分比 地表分布面积 产出状态

   陆地 海洋

沉积岩 地表或近地表 5% 75% 少量 层状

岩浆岩 地下深处 89% 25% 占大多数 块状或脉状

变质岩 构造运动剧烈地带或岩体周围 6%  几乎没有 介于二者之间

第一节  常见矿物的肉眼鉴定

目的:1、学会常见矿物的肉眼鉴定方法;

2、加深对地壳的物质组成的认识。

一、 矿物的形态

矿物的形态有单体形态和集合体形态之分。

(一)单体形态

由于矿物具一定的化学成分和结晶构造,在适宜的条件下,可形成具一定外形的几何多面体,称为晶体(crystal)。完好晶体的自然表面称晶面(crystal face),它相当于结晶格架上质点较密集或联结力较强的网面。晶体的形态称为晶形(crystal form)。各种矿物都有其独特的晶形,它是鉴别矿物的重要依据之一。尽管矿物的晶形多种多样,但归纳起来,矿物单体晶形可分为三种类型(图2-1):

    一向延长型   呈柱状或针状,如石英、辉锑矿、角闪石等;

    二向延长型   呈片状或板状,如石膏和云母等;

    三向等长型   呈粒状,如黄铁矿等。

矿物的晶体大小与生长环境有关,在适宜条件下某些晶体可生长成巨大的个体,例如,曾发现巨大的白云母晶体,其晶面可达7m2,但有些矿物的晶体极小,如高岭石的晶体仅为10~n×10μm,需在电子显微镜下才能观察到。同一种岩石中不同矿物的结晶顺序也有先后,先结晶的矿物晶形较完好,后结晶的则受先结晶的矿物限制,常形成扇形不甚规则的“他形”晶。

(二)集合体形态

    自然界的地质条件较为复杂、呈完好晶形以单体产出的矿物较少,绝大多数矿物都是以多个单体聚合在一起产出,同种矿物的许多个单体聚合在一起形成的整体称矿物集合体。

1.晶质矿物集合体形态:根据集合体中矿物颗粒大小可分为两类:肉眼或放大镜可辨认矿物颗粒界限的显晶集合体和只能在显微镜下辨认出矿物单体的隐晶集合体。

    显晶集合体形态多取决于矿物单体的形态和它们的集合方式:如柱状和针状集合体是柱状或针状单体的不规则聚合体;纤维状集合体是针状单体大致平行密集排列而成;放射状集合体是柱状或针状单体,少数可为片状单休,以一点为中心向外成放射状排列而成;片状或板状集合体是片状或板状单体的不规则聚合体;粒状集合体是三向等长的单体的不规则聚合体;最典型且最常见的集合体是石英的晶簇状集合体,所谓晶簇(druse)是指若干个晶体在共同的基座上丛生在一起,且其中发育最好的晶体与基底近于垂直的单晶体群(图2-2)。

隐晶集合体是用放大镜也看不见单体界限的集合体,按其紧密程度可分为致密块状和疏松块状(土状)。

    2.非晶质矿物的形态:非晶质矿物没有一定的晶形,它的颗粒在显微镜下也难以辨认,故主要根据外表形态或成因分类,常见的有:分泌体——岩石中形状不规则或球形的空洞被胶体等物质逐层自外向内充填而成,常呈同心层状,大者(d>1cm)称晶腺,小者(d<1cm)称杏仁体。鲕状和豆状集合体是由许多球粒结核体彼此胶结而成的集合体,球粒小如鱼卵者称鲕状,大如豆粒者称豆状。此外,还有钟乳状、葡萄状、肾状集合体等,当非晶质矿物的集合体无一定外形,但较致密时称块状集合体,呈松散粉末时称粉末状集合体。

二、矿物的各种物理性质

    各种矿物都有一定的物理性质,这是由其矿物组分的晶体结构特点所决定的。矿物的主要物理性质有光学性质、力学性质以及磁性、压电性等等,这些性质是肉眼鉴定矿物的主要依据。

(一)矿物的光学性质

矿物的光学性质有颜色、条痕、光泽和透明度等。它是矿物对可见光的吸收、反射和透射等的程度不同所致,与矿物的化学成分和晶体结构密切相关。

    透明度  透明度(transParency)是指光线透过矿物的程度,它与矿物吸收可见光的能力有关,并取决于晶体中的阳离子类型和键性,可分为透明、半透明和不透明三个等级。

颜色  颜色(color)是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映。如对各种波长可见光不同程度的均匀吸收,则显出黑、灰等颜色;如矿物选择吸收某些波长的可见光,则显示出各种不同的颜色。不透明的金属矿物颜色较固定;某些透明矿物常因混有不同杂质,或因其它原因而呈现不同的颜色。

    矿物本身固有的颜色称自色,它与矿物本身的化学成分和内部结构有关,对鉴定矿物有重要意义,如方铅矿为铅灰色。矿物因含杂质或气泡等引起的颜色叫他色,如石英纯净时为无色,杂质的混入可使石英染成紫、蓝、烟灰等色。此外。矿物还可因表面氧化等原固产生假色,如黄铁矿新鲜面为浅铜黄色,表面氧化后常呈褐黄色。

在描述颜色时,通常采用以下方法:

1.标准色谱法:利用标准色谱(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)以及白,灰、黑来描述矿物的颜色。例如孔雀石为绿色,斜长石为白色,当矿物颜色与标准色谱程度上有差异时,可加适当的形容词,如淡红色,暗灰色。

2.类比法:把矿物和常见的实物进行对比来描述矿物的颜色。例如:铜黄色、铁黑色、乳白色等。

3.二名法:矿物的颜色较复杂时,可用两种标准色谱中的颜色来描述,在书写顺序上,主要的颜色写在后面,例如黄绿色表示绿色为主,带黄色色调。

    在观察和描述矿物颜色时应以矿物新鲜面颜色为准。

条痕  条痕色(streak)是矿物粉末的颜色,通常是用矿物在毛瓷板上刻划来观察。透明矿物的粉末因可见光已全反射而呈白色或无色,不透明的金属矿物的条痕色比较固定,它代表了矿物的自身颜色,可作鉴定矿物的标志。

条痕色可以和矿物自色一致,也可以不一致。由于条痕色消除了假色的干扰,减轻了他色的影响,突出了自色,因而它比矿物颜色更稳定,更有鉴定意义。如块状赤铁矿可以是铁黑色,也可以是红褐色,但条痕色都是樱红色。

光泽  光泽(luster)是矿物表面对可见光的反射、折射或吸收能力的反映。矿物的光泽与组成矿物的离子类型、原子量和键性有关,也与矿物表面的光滑度有关。按光泽的强弱分为玻璃光泽、金刚光泽、半金属光泽和金属光泽四个等级。

① 金属光泽:矿物反射光能力强似金属磨光面,如方铅矿、黄铁矿;

② 半金属光泽:矿物反射光能力较弱,似未经磨光的金属表硕,如磁铁矿;

③ 金刚光泽:矿物反射光能力弱,如金刚石;

④ 玻璃光泽:矿物反射光能力很弱,和平板玻璃相仿。

    金刚光泽和玻璃光泽合称非金属光泽。由于反射光受到矿物颜色、表面平坦程度及矿物集合方式等因素影响,常出现一些特殊光泽,如:

    油脂光泽:反射光在透明、半透明矿物不平坦断面上散射成油脂状光亮,如石英断面;

    树脂光泽:在不平坦断面上呈现如松香等树脂般的光泽,如浅色闪锌矿;

    丝绢光泽:纤维状集合体表面所呈现的丝绸状反光,如纤维石膏;

    珍珠光泽,矿物平坦断面上呈现的似贝壳内壁一样柔和而多彩的光泽,如云母;

土状光泽:,粉未状或土状集合体的矿物表面暗淡无光象土块那样的光泽,如高岭石。

    观察光泽时注意:①转动标本,注意观察反光最强的矿物的小平面(即晶面或解理面),

不要求整个标本同时反光都强;②虽然金属光泽反光最强,玻璃光泽反光最弱,但某些具玻璃光泽的矿物并不暗淡,故在确定光泽等级时要借助条痕色。

(二)矿物的力学性质

矿物的力学性质包括解理、断口、硬度等,它是矿物受外力作用后的反映,与矿物的晶体构造等有关。

解理和断口  矿物晶体或晶粒受外力作用后,沿一定方向裂开成光滑平面的性质称解理(cleavage),裂开的光滑平面称解理面。矿物受力后在任一方向上裂开称凹凸不平的断面的性质称断口。

解理由晶质矿物内部结构所决定,只有当单个晶体颗粒较大时,肉眼才能看到解理,一般在标本上如果见到晶粒的断裂面为闪光的小平面,即为解理面。

根据解理出现的难易程度及解理面的大小、光滑程度,可将解理分成五级:极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理。

    有的矿物只在一个方向上出现一系列平行的解理面,即具一组解理,如云母;有的矿物在几个方向上出现一系列平行且相交的解理面,即具几组解理,如方铅矿具三组相互垂直的解理;方解石具三组菱面解理(图2-3)。

    具不完全解理,尤其是无解理的晶质矿物和非晶质矿物,在外力作用下会产生断口。断口常具一定的形态特征,也可作为鉴定矿物的辅助依据,如石英具贝壳状断口,断面呈椭圆形光滑曲面,类似蚌壳的表面形态;黄铁矿等矿物具参差状断口,断面参差不平,粗糙起伏。

    矿物的解理与断口出现的难易程度互为消长,因而具极完全解理和多组完全解理的矿物表面,往往难于见到断口,多数矿物则是沿某一固定方向的解理与沿任意方向的断口同时出现。

    硬度  硬度(hardness)是矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨等)的能力。矿物的硬度与矿物内部质点的联结力有关,矿物中离子半径愈小,其结合力愈大,矿物的硬度也愈大。质点间化学键的类型常影响矿物的硬度,化合物为离子键,其硬度常较大,金属键的硬度较小,呈分子键的硬度最小。测定矿物硬度的绝对值需用特殊装置。在鉴定矿物时常用相对硬度,一般用十种矿物作为标准,将要鉴定的矿物与其相互刻划来比较来确定。这十种矿物按其硬度从小到大依次为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石,并称之为十级摩氏硬度计。在野外鉴定矿物的硬度时通常是用小刀(硬度为5.25~5.5)和指甲(硬度为2~2.5)进行。也可以用其它已知硬度的矿物相互刻划来鉴定。

矿物除力学和光学性质外,还有其它物理特性:

比重:常凭经验用手掂估矿物的轻重,将矿物的比重分为三级:轻(<2.5)、中等(2.5~4)、重(>4).绝大多数矿物具中等比重,只有比重特别轻或特别重时,才有鉴定意义。如方铅矿比重大,石墨比重小。

弹性:指矿物受外力作用(弹性极限内)能发生弯曲形变,外力取消后仍能恢复原状的性质,如云母。

挠性:指矿物受外力作用能发生弯曲形变,但外力取消后不能恢复原状的性质,如绿泥石。

脆性:指矿物受外力后易破裂成碎块的性质,如方铅矿。

磁性:指矿物可被磁场所吸引,甚至本身能吸引铁屑的性质。通常使用普通磁铁测试,能被磁铁吸引者称磁性矿物,如磁铁矿。绝大多数矿物都是非磁性矿物。

除上述这些物理性质可作为鉴定矿物的标志外,还常用一些最简单的化学方法鉴定矿物的成分,如用冷稀盐酸测试方解石可起化学反应,并产生许多气泡。

三、一些常见矿物的特征

石墨(C)  常为鳞片状集合体,有时为块状或土状。颜色与条痕均为黑色,可污手。半金属光泽。有一组极好解理,易劈开成薄片。硬度1~2,指甲可刻划。有滑感。相对密度为2.2。

黄铁矿(FeS2)  大多呈块状集合体,也有发育成立方体单晶者。立方体的晶面上常有平行的细条纹。颜色为浅黄铜色,条痕为绿黑色。金属光泽。硬度6~6.5。性脆,断口参差状。相对密度5。

    黄铜矿(CuFeS2)  常为致密块状或粒状集合体。颜色铜黄,条痕为绿黑色。金属光泽。硬度3~4,小刀能刻划。性脆,相对密度4.1~4.3。

    黄铜矿以颜色较深且硬度小可与黄铁矿相区别。

方铅矿(PbS)  单晶常为立方体,通常呈致密块状或粒状集合体。颜色铅灰,条痕灰黑色。金属光泽。硬度2~3。有三组解理,沿解理面易破裂成立方体。相对密度7.4~7.6。

    闪锌矿(ZnS)  常为致密块状或粒状集合体。颜色自浅黄到棕黑色不等(因含Fe量增高而变深),条痕为白色到褐色。光泽自松脂光泽到半金属光泽。透明至半透明。硬度3.5~4。解理好。相对密度3.9~4.1(随含铁量的增加而降低)。

石英(SiO2)  常发育成单晶并形成晶簇,或成致密块状或粒状集合体。纯净的石英无色透明,称为水晶(crystal)。石英因含杂质可呈各种色调。例如含Fe”呈紫色者,称为紫水晶;含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者,称为乳石英。石英晶面为玻璃光泽,断口为油脂光泽,无解理。硬度7。贝壳状断口。相对密度2.65。

隐晶质的石英称为石髓(玉髓),常呈肾状、钟乳状及葡萄状等集合体。一般为浅灰色、淡黄色及乳白色,偶有红褐色及苹果绿色。微透明。

具有多色环状条带的石髓称为玛瑙。

赤铁矿(Fe203)  常为致密块状、鳞片状、鲕状、豆状、肾状及土状集合体。显晶质的赤铁矿为铁黑色到钢灰色,隐晶质或肾状、鲕状者为暗红色,条痕呈樱红色。金属、半金属到土状光泽。不透明。硬度5~6,土状者硬度低。无解理。相对密度4.0~5.3。

磁铁矿(Fe304)  常为致密块状或粒状集合体,也常见八面体单晶。颜色为铁黑色。条痕为黑色。半金属光泽,不透明。硬度5.5~6.5。无解理。相对密度5。具强磁性。

褐铁矿  实际上不是一种矿物而是多种矿物的混合物,主要成分是含水的氢氧化铁(Fe203·nH2O),并含有泥质及二氧化硅等。褐至褐黄色,条痕黄褐色。常呈土块状、葡萄状,硬度不一。

萤石(CaF2)常能形成块状、粒状集合体,或立方体及八面体单晶。颜色多样,有紫红、蓝、绿和无色等。透明。玻璃光泽。硬度4。解理好。易沿解理面破裂成八面体小块。相对密度3.18。

方解石(CaCO3)  常发育成单晶,或晶簇、粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体。纯净的方解石无色透明。因杂质渗人而常呈白、灰、黄、浅红(含Co、Mn)、绿(含Cu)、蓝(含Cu)等色。玻璃光泽。硬度3。解理好。易沿解理面分裂成为菱面体。相对密度2.72。遇冷稀盐酸强烈起泡。

白云石(CaMg(CO3)2)  单晶为菱面体,通常为块状或粒状集合体。一般为白色,因含Fe常呈褐色。玻璃光泽。硬度3.5~4。解理好。相对密度2.86,含铁高者可达2.9~3.1。白云石以在冷稀盐酸中反应微弱,以及硬度稍大而与方解石相区别。

    孔雀石(Cu(C03)(OH)2)  常为钟乳状、块状集合体,或呈皮壳附于其它矿物表面。深绿或鲜绿色。条痕为淡绿色。晶面上为丝绢光泽或玻璃光泽。硬度3.5~4。相对密度3.5~4.0。遇冷稀盐酸剧烈起泡。

    孔雀石以其特有颜色而易与其他矿物相区别。

    硬石膏(CaSO4)  单晶体呈等轴状或厚板状。集合体常为块状及粒状。纯净者透明。无色或白色,常因含杂质而呈暗灰色。玻璃光泽。硬度3~3.5。解理好,沿解理面可破裂成长方形小块。相对密度2.9~3.0。

石膏(CaSO4·2H20)  单晶体常为板状。集合体为块状、粒状及纤维状等。为无色或白色。有时透明。玻璃光泽,纤维状石膏为丝绢光泽。硬度2。有极好解理,易沿解理面劈开成薄片。薄片具挠性。相对密度2.30~2.37。石膏中透明而呈月白色反光者称透明石膏,纤维状者称纤维石膏,细粒状者称雪花石膏。

磷灰石(Ca5(PO4)3(F,C1,OH))  常为六方柱状之单晶,集合体为块状、粒状、肾状及结核状等。纯净磷灰石为无色或白色,但少见。一般呈黄绿色。可以出现蓝色、紫色及玫瑰红色等。玻璃光泽。硬度5.断口参差状。断面为油脂光泽。相对密度2.9~3.2。

以结核状出现的磷灰石称磷质结核。

    用含钼酸铵的硝酸溶液滴在磷灰石上,有黄色沉淀(磷钼酸铵)析出,是鉴别磷灰石的重要方法。

    橄榄石((Mg,Fe)2(SiO4))    常为粒状集合体。浅黄绿到橄榄绿色,随含铁量增高而加深。玻璃光泽。硬度6~7。解理不好。相对密度3.2~4.4,随含铁量增高而增大。

    石榴子石(X3Y2(SiO4)3)  化学式中的X代表二价阳离子ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+等,Y代表三价阳离子Al3+、Fe3+、Cr3+、等,阳离子为铁、铝者称为铁铝榴石,阳离子为钙、铝者,称为钙铝榴石。尽管它们的化学成分有某种变化,但其基本结构相同,特征近似。

    石榴子石常形成等轴状单晶体。集合体成粒状和块状。浅黄白、深褐到黑色(一般随含铁量增高而加深)。玻璃光泽。硬度6~7.5。无解理。断口为贝壳状或参差状。相对密度4左右。

红柱石(A12SiO5)  单晶体呈柱状,横切面近于正方形,集合体呈放射状,俗称菊花石,常为灰白色及肉(A12SiO5)红色。玻璃光泽。硬度6.5~7.5。有平行柱状方向的解理。相对密度3.13~3.16。

    蓝晶石(A12SiO5)  单晶体常呈长板状或刀片状。常为蓝灰色。玻璃光泽,解理面上有珍珠光泽。有平行长轴方向的解理。硬度5.5~7。平行伸长方向的硬度小,垂直伸长方向的硬度大。相对密度3.53一3.65。

夕线石(A12SiO5)  通常为针状及纤维状集合体。常为灰白色。玻璃光泽。硬度7。有平行伸长方向的解理。相对密度3.38一3.49。

普通辉石(Ca,Mg,Fe,Al)2(Si,Al)206  单晶体为短柱状,横切面呈近正八边形,集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5.5~6.0。有平行柱状方向的两组解理,其交角为87o。相对密度3.2~3.4。

普通角闪石((Ca,Na)2一3(Mg,Fe,Al)5(Si6(Si,Al)2O22)(OH,F)2)  单晶体较常见,为长柱状。横切面呈六边形,经常以针状形式出现,绿黑色或黑色,玻璃光泽;硬度5~6。有平行柱状的两组解理,交角为56o。相对密度3.02~3.45,随着含Fe量增加而加大。

    滑石(Mg3(Si4010)(OH)2)  单晶体为片状,通常为鳞片状、放射状、纤维状、块状等集合体。无色或白色。解理面上为珍珠光泽。硬度1。平行片状方向有极完全解理。有滑感。薄片具挠性。相对密度2.58~2.55。

高岭石(A14(Si4010)(OH)3)  一般为土状或块状集合体。白色,常因含杂质而呈其它色调。土状者光泽暗淡,块状者具蜡状光泽。硬度2。相对密度2.61~2.68。具可塑性。

白云母(KA12(AlSi3010)(OH,F)2)  单晶体为短柱状及板状,横切面常为六边形。集合体为鳞片状,其中晶体细微者称为绢云母。簿片为无色透明。具珍珠光泽。硬度2.5~3。有平行片状方向的极好解理,易撕成薄片。具弹性。相对密度2.77~2.88。

黑云母(K(Mg,Fe3(AlSi3010)(OH,F)2)  单晶体为短柱状、板状,横切面常为六边形,集合体为鳞片状。棕褐色或黑色,随含铁量增高而变暗。其它光学与力学性质同白云母相似。相对密度2.7~3.3。

    长石  长石是硅酸盐矿物中分布最广的一类矿物,约占地壳重量的50%。长石包括三个基本类型:

    钾长石(K(AlSi308))          (代号Or)

钠长石(Na(AlSi308))         (代号Ab)

钙长石(Ca(AlSi208))         (代号An)

钾长石与钠长石因其中含有碱质元素Na与K,故常称碱性长石

    钠长石与钙长石常按不同比例混溶在一起,组成类质同像系列:

  钠长石Ab        l00~90  An    0~10

更长石Ab        90~70   An    l0~30

    中长石Ab        70~50   An    30~50

拉长石Ab        50~30   An    50~70

    培长石Ab        30~10   An    70~90

钙长石Ab        l0~0    An    90~100

    这六种长石成分上连续过渡,总体称斜长石。其中钠长石与更长石称为酸性斜长石;拉长石、培长石及钙长石称为基性斜长石(此处酸性、基性为地质上的,非化学上的意义)。

斜长石有许多共同特征。如单晶体为板状或板条状。常为白色或灰白色。玻璃光泽。硬度6~6.52。有两组解理,彼此近正交,相对密度2.61~2.75,随钙长石成分增大而变大。

钾长石包含正长石、钾微斜长石、透长石及冰长石等变种,其成分无变化,仅结构略有差别。其中常见的是正长石。单晶体常为柱状或板柱状。常为肉红色,有时具有较浅的色调。玻璃光泽。硬度6。有两组方向相互垂直的解理。相对密度2.4~2.57。

第五节   常见变质岩的认识

目的:  1 通过对变质岩特征的认识加深对变质作用的理解

2.学会认识几种常见的变质岩

一、变质岩的矿物成分

与原岩(变质前的岩石,可以是岩浆岩、沉积岩,或变质岩)有继承关系,同时又能形成一些特有的变质矿物

(1)岩浆岩中的主要矿物(石英、长石、云母、角闪石、辉石等)往往也是变质岩中的主要矿物,但含量不同,如:石英在岩浆岩中一般不超过30~40%,变质岩有时>90%(如石英岩)。

    (2)沉积岩的主要矿物除方解石、白云石和石英等以外,其它(如盐类矿物、粘土矿物)只能在浅变质时以残余矿物出现。

(3)变质岩中所特有,只有在变质岩中才大量出现的矿物:

   低级变质矿物:绢云母、绿泥石、蛇纹石、红柱石、滑石等;

   中级变质矿物:云母、硬绿泥石、透闪石、阳起石、绿帘石、蓝晶石;

   中—高级变质矿物:石榴石、透辉石、斜长石;

   高级变质矿物:矽线石、紫苏辉石等。

二、变质岩的结构

1.变余结构:浅变质岩中常见的结构,它仍保留了原岩的结构,如变余砾状结构、变余砂状结构、  变余砾(砂)状结构、变余泥质结构、变余伍状结构等.

2.变晶结构:在变质过程中经重结晶作用所形成的结构.它与岩浆岩的晶质结构虽有相似性.但也存在差异,与岩浆岩晶质结构的主要区别表现在:

(1)前者晶粒一般为全晶质

(2)晶粒一般显它形或半自形自形

(3)各种矿物无明显生成先后顺序

(4)常见矿物的定向排列或粒状矿物的拉长现象

   粒状(花岗)变晶结构:由粒状矿物(长石、石英或方解石等)所组成,变矿物颗粒大小相近,似花岗岩结构。

   鳞片变晶结构:主要由云母、绿泥石、滑石等片状矿物组成.如与粒状矿物混合产出,可称鳞片粒状变晶结构。

    纤维变晶结构:主要由阳起石、透闪石、夕线石等纤维状、长柱状矿物组成;当它们与粒状矿物相组合时,称纤维粒状变晶结构。

    斑状变晶结构:变质过程中由于结晶能力的差异,形成颗粒较大,自形程度较高的变斑晶,如石榴子石、红柱石、,蓝晶石等.其基质的结构各异,从变余结构到粒状变晶结构等。

    3.交代结构:在交代作用过程中形成,主要分布于高级变质岩和混合岩中。一级要在显微镜下才能看清。

4.压碎结构:岩石在低温下受定向压力作用发生破碎而形成,是动力变质岩的典型特征.按破裂程度可分为碎裂结构、碎斑结构和糜棱结构等。

三、变质岩的构造。

    变质岩的构造按成因可分三大类,在各大类中还可分出若干种构造,常见的有:

    1.变余构造:指变质作用后所保留下来的原岩构造.如变余层理构造、变余气孔(杏仁)构造、变余流纹构造等。

    2.变成构造:指变质过程中所形成的构造,是变质岩中常见的、最具特征性的构造,常见的有:

    板状构造:泥质(或粉砂质、硅质)岩石在低温、高压条件下形成的平行破裂面,板理面光滑平整.由于原岩的矿物基本上未重结晶,故只有少量绢云母、绿泥石等在板理面上呈弱丝绢光泽。

    千枚状构造:结晶程度较板状构造强,但肉眼尚不能分辨矿物颗粒;裂开面比较密集,

不平整.表面有皱纹,并有强烈丝绢光泽。

    片状构造:变质过程中所形成的片状、长柱状矿物平行排列构成片理面.片理面可以很平直,也可成波状弯曲。

    片麻状构造:部分成定向排列的片状或柱状矿物在长石、石英等粒状矿物中成断续分布、称片麻状构造.岩石不易沿片麻理方向裂开成平整的而.若片、柱状矿物和粒状矿物分别集中,则可形成粒度不同或色调不同的条带状构造。

    块状构造:岩石中各种矿物无定向排列,各部分大致均匀,如石英岩、大理岩等。

3.混合岩构造:混合岩化过程中,由脉体和基体两部分相互作用所形成.常见的有眼球状构造、条带状构造、肠状构造等,它们反映了混合岩化作用的强度。

四、实习指导

观察描述变质岩的内容,与其他岩类相似;也是颜色、构造、结构、矿物成分、次生变化等特征。所不同的是变质岩的结构、构造和矿物成分特点与岩浆岩、沉积岩有显著不同,是变质岩的主要定名依据,并能反映变质过程中的物理化学条件和生成历史。

    1.构造  构造是变质岩的主要定名依据,常见的有以下几种。

    (l)片理:板状、千枚状、片状、片麻状等,其区分方法是:①首先直接观察结晶颗粒大小,若肉眼不易分辨的则可能属板状、千枚状类;肉眼能予以分辨的则可能属片状、片麻状类。②然后再进一步观察破裂面的特点。对于肉眼不易分辨颗粒者,若破裂面光滑整齐,易劈成厚度均匀的薄板状的,则为板状构造;若片理面上见有强烈的绢丝光泽,且有时尚见有许多明显的小皱纹者则为千枚状构造。对于片状与片麻状的区分,首先观察矿物的形态特点,然后注意定向排列的连续性。若主要由片状或柱状矿物所组成,且成连续分布则为片理构造;反之若以粒状矿物为主,片、柱状矿物虽定向排列,但不连续成层,则为片麻构造。

    (2)块状:岩石中全部由粒状矿物组成,不显定向性。

    (3)条带状:不同组分按一定方向成层状或带状分布。

    2.结构  肉眼所能观察的变质岩的结构主要有三大类:动力变质作用形成的压碎结构,强烈彻底变质作用形成的变晶结构和变质作用不彻底、保留原岩特征的变余结构。和其他岩石类似,观察时根据矿物颗粒大小和形状等先区别属于哪一大类结构,再确定具体的结构名称。若同时具有几种结构特征,则需指出它们间的相互关系,并加以综合,如岩石按颗粒的相对大小而言是斑状变晶结构,但基质部分为鳞片状矿物组成,岩石总的结构应该写成“具鳞片变晶基质的斑状变晶结构” 。

    3.矿物成分  要观察描述肉眼和放大镜能辨认的所有矿物,目估其含量,要特别注意变质矿物种类和含量以及原岩矿物的遭受变质情况,如重结晶、压碎、拉长等。

五、常见变质岩的特征

    大理岩  由碳酸盐类岩石(石灰岩和白云岩)经热接触变质或区域变质,矿物重结晶形成,一般呈白色,块状构造,花岗变晶结构.如果岩石虽有重结晶而无明显退色者称结晶灰岩。

大理岩中碳酸盐矿物占50%以上,由于原岩中多含杂质,故可形成各种钙镁硅酸盐矿物。以硅灰石、透闪石.蛇纹石等,它们也可参加命名,如蛇纹石大理岩等。

    石英岩  石英砂岩等硅质岩石经区域变质或热接触变质,重结晶形成.岩石的颜色、结构、构造与大理岩相同,但硬度大干小刀,石英含量占70%以上,可含少量(<10%)的长石和因杂质造成的其它矿物,如云母、绿泥石、角闪石等.含铁石英岩是其重要变种.除

石英外,含有数量不等的粒状磁铁矿和片状赤铁矿。

    矽卡岩  主要是在中酸性侵入岩和碳酸盐岩石接触带附近.由接触交代作用所形成。岩石主要由石榴石和透辉石及某些其它钙铁硅酸盐矿物组成.外表特征多变,颜色主要取决于矿物成分。常见为暗色、暗绿色或暗棕色等。不等粒花岗变晶结构或斑状变晶结构,块状或条带状构造.矽卡岩中常有多种金属矿物存在,如磁铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿等。

    板岩  由泥质、粉砂质或凝灰质岩石经轻度区域变质形成.。变余泥质或粉砂质结构,板状构造,板理面平整,有时尚可见变余层理构造。除板理面偶见细小不均匀的绢云母、绿泥石、石英外,以隐晶质为主,并有大量残余泥质和粉砂。硅质含量高者可形成硅板岩。

    千枚岩  变质前的原岩与板岩相同,变质时遭受较强应力,变质程度较板岩略深.原岩几乎全部重结晶,但新生矿物颗粒很细,肉眼难于辨别,为细粒鳞片变晶结构.千枚状构造,薄的片理面上常见小的皱纹和微细绿泥石和绢云母的丝绢光泽,有时可见变斑晶。

    片岩  由泥质、砂质等岩石变质形成,变质程度比千枚岩更深。矿物成分肉眼可辨认,主要由片状矿物(云母、绿泥石、滑石)、柱状矿物(角闪石等)和粒状矿物(石英、长石等)组成,其中片状、柱状矿物至少大于30%,长石大于25%,鳞片变结构或斑状变晶结构,有明显的片理构造.岩石可按主要矿物成分命名,如云母片岩、绿泥石片岩等。

    片麻岩  由各种岩石经较深变质形成。具中粗粒花岗变晶结构,片麻状或条带状构造。矿物成分中除含有构成片麻状构造的片状或柱状矿物外,长英质矿物含量大于50%,且长石多于石英。命名时可按特征矿物+主要片状或柱状矿物+长石种类+片麻岩的方式命名,如石榴黑云母斜长片麻岩,若无特征矿物,长石种类肉眼不能鉴别、这两项可不参加命名。

第二节  常见碎屑岩和粘土岩的认识

目的:1.学会观察和描述碎屑岩和粘土岩各类岩石的基本特征,加深对碎屑岩和粘土岩成因的了解。

2.掌握碎屑岩和粘土岩的肉眼鉴定方法和分类命名原则。

3.认识常见碎屑岩和粘土岩,并能根据其基本特征,对未知岩石进行初步分类命名。

一、碎屑岩和粘土岩的主要鉴别标志

碎屑岩和粘土岩的常见鉴别标志有:颜色、物质组成、结构、构造等。

(一)颜色

颜色的差异反映了组成岩石的矿物成分的差异和生成的环境:

白色:指示组成岩石的矿物主要为浅色矿物,如:石英、高岭石、盐类矿物等。

深灰~黑色:可能含较多含有机质或分散状硫化铁,指示还原环境。

肉红色或深红色:肉红色指示含较多正长石;深红色指示可能含较多氧化铁。铁的含量高指示氧化环境。

深绿色或浅绿色:是弱氧化或弱还原环境的产物。

(二) 物质组成:

碎屑岩主要由两部分组成,一是碎屑颗粒,二是充填于碎屑颗粒之间的胶结物。

1. 碎屑成分

主要包括矿物碎屑和岩石碎屑(岩屑)。

常见的矿物碎屑有:

石英:硬度较大,白色,油脂光泽

长石:易风化为高岭石,呈肉红色者主要为正长石,呈浅灰、灰白色者主要为斜长石。

白云母:片状,因透明而呈较明亮的星点状

岩石碎屑简称岩屑,一般色杂,是一些矿物的集合体,是母岩风化不彻底的产物。

2. 胶结物

常见胶结物有钙质胶结、泥质胶结、硅质胶结、铁质胶结。钙质胶结的胶结物化学成分为碳酸钙,钙质胶结的岩石遇稀盐酸起泡;泥质胶结的胶结物成分主要为粘土矿物,泥质胶结的岩石较松软,硬度小;硅质胶结的胶结物化学成分为二氧化硅;硅质胶结的岩石硬度大,色浅;铁质胶结的胶结物化学成分为二价和三价铁的氧化物,铁质胶结的岩石往往呈红褐色(三价铁)或灰绿色(二价铁)。

粘土岩的成分:

粘土岩的矿物成分主要为粘土矿物,如蒙脱石、伊利石等,此外,还含有少量其它成分,如钙质、碳质、粉砂质等,含钙质时,岩石遇稀盐酸起泡;含碳质时,岩石污手,含粉砂质时,岩石粉末用手搓有砂感,且岩石硬度相对较大。

(三)结构

指碎屑颗粒的大小、形状及相互关系。碎屑岩的常见结构有:

砾状结构:碎屑直径大于2mm

砂状结构:碎屑直径介于0.05至2mm之间

粉砂质结构:碎屑直径介于0.005至0.05mm之间

此外,泥质结构是泥质岩所具有的结构,主要由粘土矿物组成,粒径<0.005mm。

(四)构造

沉积岩的构造是指沉积岩中物质成分的分布特点及排列方式。沉积岩的一个重要特点是具成层性,因此,沉积岩的构造包括层理和层面构造两方面。

1.层理  表现为成分、结构、颜色等在垂直于沉积物表面方向上的变化,沉积岩因层

理而显示非均质性.层理的形态大多是水平的,也可以是波状起伏的,倾斜的,或相互交切成交错状的.肉眼看不见层理构造的均质沉积岩称块状层理.

    层理一般是由于沉积环境发生变化而形成的,故研究层理有助于判断沉积环境。常见的层理类型有水平层理、平行层理、斜层理、槽状层理等。

    2.层面构造  是各种地质作用在沉积物表面留下的痕迹,可以帮助我们了解沉积岩

形成时的条件.主要的层面构造有:波痕、泥裂、雨痕、虫迹等.

    波痕系运动介质(流水、波浪、风)在砂质等非粘性沉积物层面上形成的一种波状起

伏构造.它由一系列近于平行的呈线状延伸的波峰和波谷组成。波形对称或不对称,延长方向一般垂直于介质运动方向。

    泥裂是泥质或灰泥质沉积物因曝晒所发生的收缩龟裂纹,平面上呈不规则网格状,剖而上常呈“V”形,并为上覆沉积物充填。

雨痕是偶而阵雨降落于泥质沉积物表面撞击形成的小洞穴,呈圆形或椭圆形。

沉积岩的构造是沉积岩表现出的一种宏观特征,规模较大,手标本上一般难于见到,只能在野外识别。

二、碎屑岩和粘土岩分类

    碎屑岩的分类主要根据碎屑颗粒的粒径分为砾岩、砂岩和粉砂岩三种基本岩石类型,其中砾岩按碎屑成分又可分为单成分砾岩和复成分砾岩两种,砾岩中磨圆不好,呈棱角状者通常称角砾岩,角砾岩通常为复成分砾岩,主要发育于断裂破碎带内。砂岩按碎屑成分又可分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩三种。粘土岩按有无页理构造进一步分为页岩和泥岩(表2-1)。

表2-1  碎屑岩和粘土岩的分类

按粒径 按成分 按固结程度构造

砾岩:>2mm,50%以上 单成分砾岩:单一砾石成分含量大于75%

复成分砾岩

砂岩0.05~2mm 粗砂岩(2~0.5mm) 石英砂岩:石英>75%

中砂岩(0.5~0.25) 长石砂岩:长石>25%

细砂岩(0.25~0.05) 岩屑砂岩:岩屑>25%

粉砂岩(0.005~0.05mm)50%以上  

粘土岩(<0.005mm)  粘土

  泥岩

  页岩

三、实习指导

(一) 碎屑岩

碎屑岩主要从以下几方面观察描述:

1.颜色:要求指出岩石的总体颜色,并要区别新鲜面和风化面的颜色。

    2.构造:看有无微层理和层面构造,一般以块状构造常见。沉积岩的其它宏观构造主要在野外识别。

3.结构

(1)碎屑部分:描述碎屑颗粒大小及其百分含量。若为粗碎屑岩,描述砾石或角砾(包大小、形状、磨圆度等。

(2)胶结物部分:常见胶结物有钙质胶结、泥质胶结、硅质胶结、铁质胶结,鉴定胶结物成分的方法见前述。此外,粗碎屑岩还要描述胶结类型,是基底胶结、孔隙胶结,还是接触胶结。

(3)碎屑成分:鉴定石英、长石、白云母,岩屑等几种常见的碎屑类型,并估计其百分含量。

(4)次生变化:岩石受风化,会使长石风化为粘土矿物,二价铁氧化为三价铁等。形成次生色明显者需仔细描述并与该岩石本身的颜色区分开。

(二)粘土岩

由于粘土矿物非常细小,故要在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写粘土岩的颜色和物理性质。

(l)颜色:一般的粘土岩往往为浅色,混入有机质则显黑色,混入氧化铁呈褐色,含绿泥石、海绿石等为绿色。

(2)物理性质:观察岩面断口、硬度、可塑性,在水中可否被泡软,吸水性强弱等。

(3)构造:观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。

(4)其它:如是否含有生物化石等。

四、一些常见碎屑岩的基本特征

(一)碎屑岩类

砾岩  粒径大于2mm的碎屑占50%以上,具砾状结构,层理发育差.砾石一般为圆或

次圆状者称砾岩,呈棱角和次棱角状者称角砾岩。单成分砾岩一般分选性和磨圆度均好。如石英砾岩。复成分砾岩一般分选不好,圆度变化也大。砾岩的胶结物中,硅质、钙质、铁质和泥质均有。

砂岩  粒径介于2~0.05mm之间的砂粒占50%以上,具砂状结构,各类层理均可发

育。按砂粒大小可进一步分为粗砂岩(粒径2~0.5mm)、中砂岩(粒径0.5~0.25 mm)和细砂岩(粒径0.25~0.05mm)。石英砂岩中石英含量占75%以上,甚至95%以上,一般磨圆度高,分选好,颜色浅。长石砂岩中石英含量<75%,长石含量>25%.浅红色到浅灰色。圆度较差,分选中等或差。岩屑砂岩中石英含量<75%,岩屑含量>25%,颜色深,圆度和分选都很差.

粉砂岩  粒径介于0.05~0.005mm的碎屑颗粒占50%以上,具粉砂状结构。多呈阶薄层状,平行或微波状层理。颗粒细小,肉眼难以辨认;放大镜下可识别石英颗粒或有少量白云母.岩石断面粗糙,无滑感,可以此与粘土岩区别。黄士是未固结的粉砂岩,呈土黄色,松散状,层理不清,主要由石英、长石等粉砂组成,含粘土矿物及碳酸钙结核。

    (二)粘土岩类

    粘土岩是分布最广的一类沉积岩,具泥质结构,水平层理,主要由各种粘土矿物组成常见岩石类型有:

    粘土  未固结或弱团结的粘土岩,具吸水性和可塑性,在水中易泡软.单矿物粘土有高龄石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等,但自然界多数为复矿物粘土。

    泥岩  固结较好的粘土岩,呈块状,吸水性和可塑性极弱,在水中不易泡软,成分较复杂,多水云母,含粉砂。

页岩  固结很好的粘土岩.呈叶片状.无吸水性和可塑性,水中不能泡软.可按其所含次要成分进一步命名,如碳质页岩、钙质页岩等。

第三节  常见碳酸盐岩的认识

目的:1.学会观察和描述常见碳酸盐岩的基本特征,加深对碳酸盐岩成因的了解。

2.掌握碳酸盐呀的肉眼鉴定方法和分类命名原则。

3.认识常见碳酸盐岩,并能根据其基本特征,对未知岩石进行初步分类命名。

碳酸盐岩:由化学沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石)组成的岩石。主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。

古老的石灰岩经机械风化剥蚀下来的碳酸盐岩碎屑经搬运再沉积形成的岩石不属于碳酸盐岩。

一、 碳酸盐岩的成分

1. 矿物成分和化学成分

组成碳酸盐岩的矿物主要为方解石和白云石,前者化学成分为CaCO3,后者化学成分为CaMg(CO3)2,如果以氧化物表示,组成碳酸盐岩的化学成分主要有:CAO、MgO、CO2。

2. 结构组分

(1) 颗粒:相当于碎屑岩中的碎屑颗粒,但它是在盆地内形成,在水盆地内就地形成或经短距离搬运再沉积的。

a 内碎屑:是已形成的弱固结的碳酸盐沉积物,经岸流、波浪和潮汐等的作用而破碎再沉积形成的碎屑。内碎屑按粒径大小可分为:

砾屑:>2mm

砂屑:0.05~2mm

粉屑:0.05~0.005mm

内碎屑粒径越大,代表形成内碎屑时的水动力越强。

b 鲕粒:是具核心和同心层(包壳)结构的球状和似球状颗粒,直径<2mm的称鲕粒,>2 mm称豆粒

c 生物碎屑:由生物死亡后遗体的钙质硬体部分组成的颗粒。

d 球粒:是由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒,多呈卵圆形,内部结构均匀,粒径约在0.03~0.2mm,0.2mm大于的称团粒。

(2) 泥晶:为泥级的碳酸盐质点。

(3) 胶结物:充填在颗粒之间的结晶的方解石。

(4) 生物骨架:由原地生长的造礁群体生物所组成的一种坚硬的碳酸钙骨架。

二、 碳酸盐岩的分类及结构

(一)按矿物成分:

1. 灰岩:主要由方解石组成,进一步按含泥质的多少分为灰岩、含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩

2. 白云岩:主要由白云石组成,通常具晶粒结构。

(二)按结构组分:

鲕粒灰岩:鲕粒结构

生物碎屑灰岩:生物碎屑结构

砾屑灰岩:砾屑结构

内碎屑灰岩     砂屑灰岩:砂屑结构

粉屑灰岩:粉屑结构

泥晶灰岩:泥晶结构

生物岩系列:礁灰岩:生物骨架结构

三、 实习指导

(1)颜色:灰—灰白色居多,但往往随混入物而变化。

    (2)构造:应注意有无微细层理和层面构造,有无化石等。

    (3)结构:若为晶粒结构,要按粒度划分粗、中、细粒及其含量;若为鲕状结构应描述鲕粒的大小、形状、含量;若为内碎屑结构,应注意观察内碎屑的形态、大小、排列方式,及其反映的水动力强弱;若为生物结构,要注意区分生物碎屑结构和生物骨架结构,观察主要生物的种类、生物碎屑的破碎程度及埋藏状态。

(4)硬度:一般皆小于小刀,如混入硅质,硬度增高。

(6)与酸反应:一是注意观察加稀盐酸后起泡剧烈程度,并以此区分灰岩和白云岩,与稀HCl剧烈反映者为灰岩,粉末起泡者为白云岩。二是注意观察与稀盐酸充分反映后不溶残余物的多少,一般说来,纯灰岩与稀盐酸反应后无泥质残余物;含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩反应后均有残余物,且残余物依次增加。

(7)竹叶状灰岩是内碎屑灰岩的一种,颗粒粗大,具砾屑结构,形状似竹叶,竹叶状灰岩通常是高能环境的产物。

四、一些常见碳酸盐岩的基本特征

    1、颗粒灰岩

    竹叶状灰岩:由扁状的砾屑级内碎屑经CaCO3胶结而成,具砾屑结构。砾屑形态为椭圆形或长椭圆形,形似竹叶。竹叶状灰岩一般形成于近岸水动力条件较强的浅水地区。

砂屑灰岩:主要由砂屑(粗、中、细)级内碎屑经CaCO3胶结而成,砂屑含量大于50%,灰泥含量较小,具砂屑结构,是在水动力较强的环境下形成的。

    鲕粒灰岩:是由鲕粒经CaCO3胶结而成。鲕粒含量大于5O%,具鲕状结构。水介质强烈搅动下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层多,个体大、圆度高、分选好,而且鲕粒含最高、堆积紧密;在微弱搅动环境下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层少、个体小、圆度和分选度差,鲕粒含量低、堆集稀疏;在静水条件下形成的鲕粒,其核心凹凸不平,同心环外凹尖灭,呈偏心状。

生物(碎屑)灰岩:含5O% 以上生物化石,生物化石经碳酸钙胶结形成生物(碎屑)灰岩。生物颗粒若是完整的,称生物灰岩,具生物结构。形成于安静水体之中。生物颗粒若是不完整的碎片,则称生物碎屑灰岩或介壳灰岩,具生物碎屑结构。形成于动荡的强水动力条件之下。

泥晶灰岩:又叫微晶、隐晶灰岩,主要由泥晶方解石组成,浅灰或灰黑色,具隐晶结构,致密块状。形成于水动力条件很弱的环境中。

    2、晶粒灰岩

    主要由晶粒结构组分组成的灰岩称为晶粒灰岩,具晶粒结构。可根据晶粒的粗细,分为粗晶、中晶、细晶、粉晶、泥晶灰岩。

    3、礁灰岩

    由珊瑚、藻类、海绵、苔藓、有孔虫等造礁生物的遗体在原地堆积并被CaCO3胶结而成。具生物骨架结构,块状构造。形成了气候温暖、海底不断下沉的浅海地区。

    4、白云岩

白云岩主要由白云石组成,也有颗粒、灰泥、胶结物、晶粒、生物格架等五种主要结构组分,因此白云岩也可有与灰岩相似的各种类型。常见的有泥晶-粉晶结构、鲕粒结构、生物屑结构、细-粗晶(砂晶)结构等等。

第四节  常见岩浆岩的认识

目的:1.学会观察和描述岩浆岩的颜色、结构、构造、主要矿物成分;

2.掌握岩浆岩的肉眼鉴定方法和分类命名原则;

3.能肉眼鉴定常见的岩浆岩,并根据岩浆岩的鉴定特征,对未知岩石进行分类命名。

一、岩浆岩的成分

1.化学成分:组成岩浆岩的主要化学成分为SiO2,此外,还含有一些次要成分,如金属硫化物、金属氧化物、一些痕量元素、挥发组分等。

2。矿物成分:

组成岩浆岩的矿物可分为浅色矿物和暗色矿物两类:

石英

浅色矿物      钾长石     Si、Al含量高、不含铁镁

斜长石

橄榄石

辉石

角闪石

黑云母

3.岩浆的类型

根据SiO2的含量,可将岩浆分为以下四种类型,相应地构成四种基本的岩浆岩。

化学成分    矿物成分    颜色

酸性岩浆   SiO2:> 66%:

中性岩浆   SiO2:53~66%

基性岩浆   SiO2:45~53%

超基性岩浆  SiO2:<45%

二、岩浆岩的构造

是组成岩浆岩的矿物集合体之间的排列和充填方式所反映出来的形态特征。岩浆岩的构造除与岩浆本身的性质有关外,还取决于形成环境,常见的岩浆岩构造有:

块状构造:矿物分布均匀,岩石致密,无孔洞,是侵入岩常见的构造。

气孔构造和杏仁构造:是喷出岩常见的构造,如果岩石中分布有大小不同、分布不均的圆形或椭圆形孔洞称气孔构造,如气孔被钙质或硅质充填,称杏仁构造。这种构造是融浆冷却时,尚未溢出的气体保留在岩石中形成的。

流纹构造:由不同颜色、不同成分或拉长的气孔定向排列表现出来的一种流动构造。是酸性喷出岩常见的构造。

三、岩浆岩的结构

是指岩浆岩的结晶程度、颗粒大小和自形程度。

1. 据矿物的结晶程度和颗粒的绝对大小:

粗粒结构:   d>5mm

显晶质结构(多见于侵入岩)    中粒结构:   2~5mm

细粒结构:  <2mm

隐晶质结构(多见于喷出岩)

(2)玻璃质结构:全部由非晶质矿物组成,由于熔浆迅速冷却形成的一种较均匀的玻璃状态物质

2. 据矿物颗粒的相对大小:

(1)等粒结构:岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。

(2)不等粒结构:岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。

斑状和似斑状结构:为不等粒结构的一种特殊类型。组成岩石的主要矿物颗粒大小相差悬殊,大者称斑晶,小者称基质;其中基质为隐晶质或玻璃质者称斑状结构;基质为显晶质者称似斑状结构。

四、岩浆岩的分类:

按形成环境将岩浆岩分为侵入岩和喷出岩两类。按组成岩浆岩的岩浆类型将岩浆分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩四大类,每一大类进一步按矿物成分分为若干种岩石类型(表2-2):

表2-1  岩浆岩分类简表

岩类 主要矿物成分 侵入岩 喷出岩

  深成岩 浅成岩

超基性岩 橄榄石、辉石 橄榄岩  

基性岩 辉石、斜长石(角闪石) 辉长岩  玄武岩

中性岩 角闪石、斜长石(黑云母) 角闪岩 正长斑岩 安山岩

酸性岩 钾长石、斜长石、石英(黑云母、角闪石) 花岗岩  流纹岩

构造 块状构造 块状构造、气孔状构造 气孔、流纹、杏仁构造

结构 中粗粒、似斑状 细粒、斑状、似斑状 隐晶质、玻璃质

五、实习指导

1.颜色:要定出岩石的总体颜色,如紫、绿、红、褐、灰等色。有的颜色介于两者之间,则用复合名称,如灰白色、黄绿色等。

2.结构:首先据矿物颗粒大小、匀称程度,把岩石结构定为等粒结构,还是不等粒结构。若为等粒结构。则根据结晶程度分出显晶质、隐晶质、玻璃质;显晶质还要细分为粗粒、中粒、细粒。若为不等粒结构,要说明是否具斑状或似斑状结构,并描述斑晶成分、形状、颗粒大小、在岩石中的含量及基质成分等。

3.构造:深成岩常为块状构造;喷出岩常具气孔状、杏仁状和流纹构造。要主要观察描述气孔的大小、形状,杏仁的充填物及气孔、杏仁有无定向排列等。

4.矿物成分:矿物成分及其含量是岩浆岩定名的重要依据。对于显晶质岩石(主要为深成岩)。首先应该确定岩石中主要矿物的相对含量,然后分别描述它们的名称、颗粒大小和特征,包括颜色、晶形、光泽、透明度等。

5.次生变化:岩浆岩固结后,受到岩浆期后热液作用和地表风化作用;往往使岩石中的矿物全部或部分受到次生变化,若变化较强,就应描述它。如橄榄石、辉石易变为蛇纹石,角闪石、黑云母常变成绿泥石,而长石则变成绢云母、高岭石等。

六、一些常见岩浆岩的基本特征

橄榄岩:超基性深成侵入岩。一般呈暗绿色或黑绿色,中-粗粒结构,块状构造。主要由大致等量的橄榄石和辉石组成,可含少量角闪石、黑云母等,不含石英。常见橄榄石蛇纹石化。

辉长岩:基性深成侵入岩。黑色、深灰黑色,中一粗粒结构,块状构造。主要矿物为斜长石和辉石,次要矿物有角闪石、橄榄石等,暗色矿物和浅色矿物大致相等。

    玄武岩:基性喷出岩。黑色、黑灰色或暗紫色,气孔构造或杏仁构造,斑状结构或隐晶质结构,有时有辉石、橄榄石和斜长石斑晶。矿物成分与辉石相同。

    闪长岩:中性深成侵入岩,浅灰一灰白色,浅绿色,等粒中粒结构,块状构造,主要矿物为白色斜长石和普通角闪石,少量辉石和黑云母,石英含量极少或无。

    安山岩:中性喷出岩。深灰、暗绿、紫红色等,块状构造成气孔、杏仁构造。矿物成分同闪长岩。具半晶质或斑状结构.斑晶中暗色矿物有辉石、角闪石和黑云母.浅色矿物是中性斜长石,一般呈长方形,断面呈方形。

    花岗岩;酸性深成侵入岩。一般呈灰白、浅肉红色,细一粗粒结构。块状构造.主要由钾长石、斜长石和石英组成,其中钾长石多于斜长石,石英含量20~50%,暗色矿物主要为黑云母或角闪石。

    花岗斑岩:成分与花岗岩相似的浅成岩。斑状结构,斑晶主要为钾长石和石英,基质成分与斑晶相似,但为微晶或隐晶质。

流纹岩:酸性喷出岩。颜色变化很大,紫、红、绿、灰皆有,但以浅灰色为主,斑状结构,斑晶为石英和钾长石,基质是玻璃质和隐晶质。流纹构造,也可见气孔构造和杏仁构造。

黑耀岩:酸性玻璃质喷出岩,黑色,玻璃纸质结构,块状构造,表面具明显的玻璃光泽,贝壳断口。

浮岩:是一种多孔的玻璃质酸性喷出岩,气孔十分发育,多孔,似蜂窝状,比重小,质轻,有的可浮在水面上。