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9 矿物与岩石

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矿物 岩石
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第三章 矿物与岩石内容提要矿物的概念矿物的物理性质及常见种类鉴定岩石的概念岩浆岩、沉积岩和变质岩的鉴定特征(包括主要矿物成分、结构、构造)三大类岩石的常见类型岩石与土壤的关系土壤固体成份中绝大部分是矿物质( 占总质量的 95%), 它是岩石通过风化而形成的。因而,学习土壤学必须先认识形成土壤矿物质的岩石。第一节 矿物狭义 : 指 地壳 ( 岩石圈 )中的化学元素在各种 地质作用下形成的自然体。广义 : 包括 地壳矿物、 地幔矿物、陨石矿物、宇宙矿物和人造矿物 。地球结构矿物地质作用内动力地质作用:地壳运动岩桨作用变质作用地震作用外动力地质作用:风化作用剥蚀作用搬运作用沉积作用硬结成岩作用火山喷发沿断层内力地质作用矿物的分类单质矿物化合物 矿物原生矿物次生矿物深色矿物浅色矿物矿物成因组成颜色晶体 晶体矿物非晶体矿物矿物的鉴定依据形状颜色与条痕光泽与透明度硬度解理及断口比重其它物理性质物理性质化学性质 特殊化学反应晶体矿物颜色条痕硬度比重晶体形状晶体表面光泽解理情况颜色条痕硬度比重块体形状块体表面光泽非晶体矿物1. 颜色:是认识矿物最基本的要素深色矿物和浅色矿物 自色: 矿物本身所固有的颜色,是由矿物的成分(色素离子)和构造决定。 他色: 由于矿物混入了杂质或气泡而造成。 假色: 由于矿物内部裂缝、解理面及表面的氧化膜引起的光波的干涉而产生的颜色。一、矿物的物理性质因此,要正确确定矿物的颜色,必须观察矿物的新鲜断面。但有时由于矿物混入了杂质,即使是新鲜面也不是真正的颜色,为了避免他色、假色,可引入条痕。2. 条痕 ──矿物粉末的颜色。在未上釉的瓷板上刻划矿物,板上留下粉末的痕迹即矿物的条痕。测定条痕只适合深色矿物,只适合硬度比瓷板小的。硬度比瓷板大的矿物,如何鉴定?物理性质3. 光泽 ── 矿物表面对可见光波的反射特征( 1)金属光泽:如黄铁矿、黄铜矿等。( 2)半金属光泽:如磁铁矿、赤铁矿。( 3)非金属光泽:包括玻璃光泽、珍珠光泽、脂肪光泽。常见的矿物光泽:(1)金属光泽: 表面象金属器皿一样光亮。(2)玻璃光泽:象玻璃表面一样光泽(方解石)。(3)珍珠光泽: 象珍珠表面一样光泽(云母)。(4)脂肪光泽:光线呈散射现象,有油状的感觉(石英断口)。注:光泽是 指矿物的晶面或解理面来说的 !!4. 硬度 ──矿物抵抗外力磨擦或刻划的能力。摩氏硬度表硬度1 石 ( 1) 石膏 ( 2)方解石 ( 3) 萤石 ( 4)磷灰石 ( 5) 正长石 ( 6)石英 ( 7) 黄玉 ( 8)刚玉 ( 9) 金刚石( 10)注:摩氏硬度计仅是硬度的一种等级,它只表明硬度的相对大小,不表示其绝对值的高低,根据力学数据 ,石英的硬度是滑石的 3500倍,而金刚石的硬度是石英的 1150倍 。一定方向平行裂开的性能为解理。裂开后形成的光滑面称 解理面 。注:结晶质的矿物才具有解理,非结晶质的矿物不具解理 。如果矿物受力后不沿一定的方向裂开, 而是不规则破碎,那么破碎后形成的面叫 断口。物理性质(1)极完全解理: 解理面大而完整光滑, 无断口出现(云母)(2)完全解理: 常裂成规则小块,解理面光滑,断口少见(方解石)(3)中等解理: 很少出现大的光滑平面(4)不完全解理: 解理面少见(5)极不完全解理: 无解理(石英)常见断口:贝壳状(石英断口)及锯齿状、平坦状等。解理可分: 比重 )单矿物在空气中的重量与同体积水在 4° 比重大小决定于组成矿物的元素的原子量和构造的紧密程度 。矿物的比重差别很大 ( 从 1到 23, 一般在 。轻矿物: 小于 中等矿物: 矿物: 大于 4只有当两种矿物的比重有很大差异时,才能作为鉴定特征。1)磁性( 2)发光性( 3)放射性( 4)感觉性质此外,尚有脆性、延展性、弹性等,对某些矿物亦有特殊的鉴定意义。物理性质 晶体石英: 六方柱状晶体,常呈晶簇,晶面为玻璃光泽,硬度为 7,常透明。并由于混入各种杂质而常呈紫、黑、玫瑰等色。无色透明的称水晶。 块体石英: 是在有限空间中形成的, 一般在岩石中都是块体石英。一般是乳白色,硬度与晶体石英一样,脂肪光泽。石英是自然界中较难风化的矿物。一般不进行化学风,风化后形成碎屑,因而含石英多的岩石形成的土壤砂性大,易水土流失。1. 石英二、常见造岩矿物晶体石英常见矿物水晶是一种宝石。中国最大的石英晶体产于江苏,重 非盛产水晶非晶体石英(玛瑙)常见矿物二氧化硅胶体沉淀而成。非晶体石英(蛋白石)常见矿物蛋白石是天然的硬化的二氧化硅 胶凝体,含 5水分。内部具球粒结构,集合体多呈葡萄状、钟乳状。底色呈黑色、乳白色、浅黄色、桔红色等。半透明至微透明2. 正长石和 斜长石长石类矿物是最主要的造岩矿物 , 可占地壳重量的 50% 。正长石 因为二组解理成 90度而得名 。斜长石 则因为二组解理成 86度而得名 。正长石 斜长石 晶体形状 颜色 光 泽 硬 度 产 状 短、粗柱体,粒状 肉红色为主 解理面有 玻璃或 珍珠 光泽 6 . 0 酸性岩浆岩 片状、条状或长柱状 灰白色为主 解理面有 玻璃或 珍珠光泽 6 - 6 . 5 基性、中性岩浆岩 常见矿物3. 白云母和黑云母云母的最主要特征是一组极完全解理和珍珠光泽 。 此外 , 白云母和黑云母区别之处主要是颜色 。 由于黑云母含有 所以变成黑色 。云母 容易沿着表面呈薄片状崩解, 但白 云母 化学分解非常困难。在高温多雨化学分解强烈的热带地方,白云母也往往呈细薄片状混杂在土壤中。黑云母易化学分解, 在风化过程中形成的粘土矿物往往是伊利石或混层矿物。常见矿物4. 角闪石和辉石是两种深色矿物,在自然界中也是极难区别的两种矿物。性质种类晶形 劈开角颜色 岩石中的特征角闪石 长柱状 124° 墨绿色长条状 、 纤维状 、 针状 , 伴生矿物为正长石 , 斜长石或辉石 。辉 石 短柱状 87° 黑色墨绿色晶粒状 , 伴生矿物为斜长石或角闪石 。角闪石和辉石是较 易风化的矿物常见矿物5. 橄榄石一般为橄榄绿色 、 有时为淡褐 、 淡灰红及灰绿等色 , 也有无色的 , 条痕白色或淡黄色 。玻璃光泽的粒状晶体硬度 重 不完全解理 ,断口贝壳状 。分布: 橄榄石分布在含硅酸较少的岩浆岩中,如辉长岩、辉绿岩、玄武岩等超基性中,其伴生矿物为辉石和斜长石。风化: 橄榄石富含亚铁离子,同时多有细的裂缝,所以易风化变成无色或淡绿色的蛇纹石等。以上 1方解石 (解石呈三向完全解理 ,白色为主 , 有时有淡黄色 、粉红色等 , 它的三向解理成菱面体 , 硬度3 。方解石和 1:3稀 此可作为野外鉴定矿物的简便方法 ) 。7、白云石晶体常为弯曲的 马鞍状 、粒状或致密块状,颜色灰白有时微带黄褐等色,玻璃光泽,组菱面体解理完全。白云石遇稀盐酸反应微弱,其粉末加盐酸起泡沫反应,这是与方解石的重要区别之一。马鞍状常见矿物赤铁矿 ( 铁矿呈半金属光泽,常呈鲕状、豆状等集合体,色赤红,条痕樱红色,无解理。8、三种含铁矿物以上 6 2是一种铁矿,也为半金属泽,常呈钟乳状集合体,表面多孔磁铁矿 ( 体呈八面体,普通多呈致密粒状、块状的集合体,铁黑色,条痕黑色,半金属光泽,重 解理,具磁性。常见矿物几种宝石的矿物名称及产地红宝石:刚玉 (因含 质呈现红色。蓝宝石:刚玉 (因含 界著名的红、蓝宝石产地在缅甸和巴基斯坦。软玉:是透长石为主的矿物集合体。硬玉:又称翡翠,是钠和铝的硅酸盐密集体。蓝宝石第二节 岩浆岩概念: 在各种 地质作用 下形成的 , 由 一种 或 多种矿物 以一定的 规律 结合 组成的矿物集合体 。岩石一般可分成三类:岩浆岩 :地壳和上地幔中岩浆流动或喷出地表冷却结晶而成的岩石。变质岩 :先成岩石受地球力和地热作用发生重新排列 ,结晶增大等变质作用而形成的新一类岩石 。沉积岩 :岩石在地表经风化 、 破碎 , 搬运沉积下来 , 又经成岩作用而形成的一类新的岩石 。一、岩石的概念和分类岩浆岩地壳和上地幔中岩浆的分布规律陆地地壳以酸性岩浆为主 ,因而 ,地表的岩桨岩多数为酸性岩。酸性岩浆较粘稠,喷出地表呈锥形火山。如日本富士山地形景观。长白山岩石绳海底地壳以基性岩浆为主基性岩浆粘稠度低,喷出地表后呈现岩被、岩流等。如中国长白山地形景观。岩浆岩是地壳深处岩浆冷却结晶而形成的 , 岩浆可在不同位置冷却 , 因而分为深成岩 、 浅成岩和喷出岩三类 。 深成岩:岩浆在地表 3~5 浅成岩:岩浆在地表下 , 但在 3~5 喷出岩:岩浆喷出地表 ( 火山爆发 ) 冷却而形成的岩石叫喷出岩 。岩浆岩二、岩浆岩形成及产状岩浆岩的产状: 指岩浆冷凝后所形成的岩体的 形态、大小 和 围岩 的关系,以及它形成时所处的构造环境而言。根据岩石在不同深度,形成相应的三类岩体即产状喷 出 岩 体浅成侵入岩体深成侵入岩体岩浆岩喷出岩体包括:( 1)岩盖:喷出地表呈菌形的岩体。( 2)岩流:岩浆沿着倾斜的地面流动,则形成岩流。( 3)岩钟:浓而粘的岩浆由火山口溢出后,形成似钟状的岩体。岩浆岩浅成侵入岩体包括:( 1) 岩墙 ( 岩脉 ) :岩墙是狭长的侵入体 , 横穿围岩的层理或片理 , 似 “ 墙状 ” , 故称岩墙 , 或称岩脉 。( 2) 岩床:岩体沿围岩的层面或片理 , 顺着岩层侵入 ,形成的层状岩体 。深成侵入岩体包括:( 1) 岩基:岩体非常庞大 , 可连绵数十里或千里 ,形状很难推定 。 岩体愈往深处体积愈大 , 与地壳深处相连 。( 2) 岩株:岩株是较岩基为小的侵入岩体 , 其形状略成圆柱形 , 岩株往下很深与岩基相连 。1. 结构: 指 岩石中矿物的 结晶程度 、 颗粒大小 和 形状 , 以及 矿物间结合关系 所表现出来的岩石特征结构 。 强调对矿物颗粒的描述 , 即微观特征 。全晶质结晶程度 半晶质玻璃质等粒状矿物颗粒的相对大小不等粒 ( 斑状 )显晶质结构隐晶质结构岩浆岩三、岩浆岩结构、构造a、全晶质等粒结构 :组成岩石的矿物全部结晶,一般深成岩,例花岗岩、辉长岩、闪长岩等。b、隐晶结构 :岩石中矿物虽结晶但肉眼无法观察到,只有用显微镜可看到,一般是喷出岩的结构。c、 玻璃质结构 :岩石中矿物不结晶,一般是喷出岩结构。d 、斑状结构 :岩石中部分矿物隐晶或不结晶,并且晶体常分散于隐晶或不结晶的“基质”中。一般是浅成岩或喷出岩的结构。岩浆岩常见的岩浆岩结构全晶质结构 半晶质(斑状结构)晶体单元 斑晶(白色) 基质(黑色)岩浆岩(非晶质 黑色部分(隐晶质结构)岩浆岩2. 构造: 指组成岩石的矿物及其集合体在空间上的排列 、 配置 、 充填方式 。 是指岩整体的外观特征 。强调对矿物集合体的总体描述 , 即宏观特征 。构造一般可分为:a、块状构造 : 岩石无特别形状,一般深成岩具备此构造。b、流纹状构造 : 岩浆在地表流动时冷却而形成流纹,是喷出岩的构造。c、气孔: 岩浆喷出地表时,岩浆中的挥发性成分逸失后形成气孔。d、杏仁状: 当气孔被后来的次生矿物如方解石、沸石、蛋白石所填充,形成 “ 杏仁 ” 。岩浆岩流纹构造流线气孔石英斑晶岩浆岩气孔构造深色浮岩(基性岩)岩浆岩杏仁构造杏仁(浅色)岩浆岩岩浆岩结构、构造与形成环境的关系深成岩浅成岩喷出岩全晶质等粒结构块状构造隐晶质及斑状结构隐晶质、斑状及非晶质结构流纹构造气孔构造杏仁构造岩浆岩四、岩浆岩的分类根据矿物成分和硅酸( 含量分为 4类 饱和度 、 色酸性岩: 大于 65% 过 饱和中性岩: 52 过或近 饱和基性岩: 45 不 饱和超基性岩:小于 45% 不 饱和结合书中表 1浆分类详表岩浆岩岩浆岩造岩矿物结晶顺序图深色矿物系列橄榄石辉石角闪石黑云母浅色矿物系列基性斜长石基性斜长石中性斜长石酸性斜长石正长石白云母石 英超基性岩基性岩中性岩酸性岩温度下降方向矿物组合规律:1、同一水平上的两种矿物共生。2、垂直方向上相距较远的矿物不能共生。3、垂直方向上邻的两种矿物也可共生岩石类别岩浆岩五、主要岩浆岩简介1. 超基性岩浆岩当岩浆中 5% 以下时 , 岩浆中石英不饱和 , 因而没有石英结晶 , 形成超基性岩浆岩 。( 1) 橄榄岩 :主要由 橄榄石 和 辉石 组成的岩石,两者含量近似,各占 50%左右,一般为暗绿色或黑绿色,全晶质粗粒或中粒结构、块状构造,易风化,常变为蛇纹岩。( 2) 辉 岩 :主要由辉石组成,也可以含有一些橄榄石、铁矿等。辉石常形成粗大的晶体,橄榄石则很小,散嵌在辉石的晶体之间,颜色多呈褐色或绿褐色。岩浆岩 橄榄岩2. 基性岩类5之间 , 其主要矿物为辉石和基性斜长石 , 次要矿物有橄榄石 、角闪石等 。A 辉长岩 :基性深成成岩 ,全晶质等粒结构、块状构造呈深灰色或黑色。B 玄武岩 :基性喷出岩,矿物成分同辉长岩, 其结构为隐晶质或斑状结构 (斑晶为基性斜长石 ),呈黑色、黑灰色或暗褐色。岩浆岩 辉长岩3. 中性岩浆岩类 ( 闪长岩 — 安山岩类 )2的一类岩石 , 故一般不含石英 。 其主要的矿物为中性斜长石 (70% )角闪石 (30% ), 次要矿物为辉石 、 黑云母等 。A 闪长岩 :中性深成岩、全晶质等粒结构,块状构造,灰色或淡灰色。B 安山岩 :中性喷出岩,斑状结构 (斑晶为中性斜长石 、基质为隐晶质 )块状或气孔构造,灰、灰绿等。岩浆岩闪长岩中性岩浆岩类 (正长岩 — 粗面岩类)本类岩石 不含石英其主要矿物为正长石,暗色矿物很少,为黑云母、角闪石和辉石等。A 正长岩 :中性深成岩、全晶质等粒结构,块状构造, 几乎全部由肉红色或灰白色的正长石组成,暗色矿物常有黑云母、角闪石和辉石,呈现肉红色 。B 粗面 岩 :中性喷出岩,斑状结构( 斑晶为 正长石 , 基质为隐晶质矿物)块状或气孔构造, 成分完全与正长岩相同,灰白色或粉红色 。岩浆岩 正长岩4. 酸性岩浆岩当岩浆中 5% 以上时 , 因而就会结晶出石英 , 形成酸性岩浆岩 。A、 花岗岩 :是酸性深成岩。矿物有石英、正长石、黑云母、角闪石等,具全晶质等粒结构,块状构造以肉红色为主。B、 流纹岩 :属酸性喷出岩。岩浆成分和花岗岩一样,但由于是岩浆喷出地表冷却而成,因而形成了流纹状构造和斑状结构,其中斑晶有正长石和石英。C、 石英斑岩 :和流纹岩所不同的是正长石斑晶风化成白色,故只有石英斑晶。岩浆岩花岗岩5. 火山玻璃岩指由火山喷发出来的熔浆在地表 急骤冷凝 的条件下 , 形成一种几乎完全由 玻璃质 构成的岩石 。 结晶矿物极少 , 这类岩石很难确定它的矿物成分 , 主要按构造 、 颜色 、 含水性以及其他物理特征来鉴别 。A 黑曜岩B 珍珠岩C 浮岩岩浆岩黑曜岩 浮 是由于火山喷发所产生的各种碎屑物质经过短距离搬运或就地沉积形成的岩石。火山碎屑岩是喷出岩和沉积岩过渡类型的岩石 。 因为物质来源与岩浆岩相同 , 而形成方式及环境与沉积岩相似 。它在结构构造上与沉积碎屑岩有相似之处 , 但火山碎屑岩的碎屑多具棱角 , 分选性很差 , 成分和结构 、 构造变化很大 , 常缺乏稳定的层理 。岩浆岩火山碎屑岩定义 :一般由 50%以上火山碎屑物组成的岩石称为火山碎屑岩 。碎屑 ( 有 1/5以上大于 50毫米火山碎屑 )A、 火山集块岩胶结物 ( 熔岩流或火山灰 )特点: 碎屑带棱角 , 形状多半为纺锤形 、 梨形 、 面包状等 ,且多气孔 。碎屑(有 1/3以上介于 2— 50毫米熔岩角 砾 )B、火山角砾岩胶结物 ( 火山灰 )特点: 棱角明显,分选性差。岩浆岩碎屑 :50%以上 2岩砂状 2>d>岩粉砂状 d>土B、 泥质结构 :由小于 外观是一种致密均匀的泥质状态 , 为粘土岩所特有 。C、 生物化学结构 :由生物遗传积累及化学成分相结合而形成的一种结构;外观为微小的结晶粒状结构 , 鲕状及豆状结构 、 致密状结构 。沉积岩四、沉积岩结构沉积岩四、沉积岩构造指沉积岩中各个组成部分的空间分布和排列方式。即沉积岩的外貌特征。A、 层理构造 :沉积岩中在矿物组成 、 结构 、 颜色 、 沿垂直方向发生变化 , 显示成层现象叫层理 。页理 :岩石呈薄层形似书页 , 称页理构造 , 是特殊的 层理 。B、 层面构造:在沉积岩层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹 , 如 波痕 、 泥裂 ( 干裂 ) 、 雨痕 等 。C、 结核: 胶体物质围绕某些质点 ( 如砂粒 、 贝壳和其它矿物等 )为中心层层凝聚 , 形成其同心结构的结核 。D、 化石: 古代生物的遗体 、 遗物或遗迹埋藏在地下变成的跟石头一样的东西 。常见的沉积岩构造层理构造巨厚层 ( 块状层 ) 100 厘米厚层 500米薄层 1米页片层 (微层 ) 米微细层 < 米( 1) 水平层理 :多出现于较深的海洋及湖泊平静的水体沉积 , 粘土岩和碳酸盐岩中常见 。( 2) 斜层理 :是河流沉积物的典型特征 , 常见于湖滨 、 海滨 、 三角洲中 。 砂岩和粉砂岩中尤其常见 。( 3) 交错层理 :多组不同方向的斜层理互相交错切割而成的。其形成原因是在水流(或风)运动方向频繁变化时形成的。沉积岩水平及斜层理沉积岩交错层理沉积岩石灰岩岩被 (褶皱)沉积岩复州虫(化石)鱼(化石)沉积岩主要根据沉积岩的 结构 来分(表 1是岩石的风化产物 , 经过风 、 流水等的搬运 、 沉积和重新胶结 、 硬化的成岩作用后形成的 。 又叫 碎屑岩 。是岩石风化时形成的可溶性物质 ,经化学沉积作用形成的 。是由动植物有机体的生物沉积作用形成的沉积岩五、沉积岩的分类六 、 主要的沉积岩1. 碎屑岩 :主要由母岩机械破碎的碎屑物质经压紧 、胶结而成 , 部分碎屑岩由火山喷发碎屑物组成 。物屑碎屑物质( 50% 以上 ) 岩屑物质分为两部分化学沉淀物 ( 钙质 、胶结物 硅质 、 铁质 )( 50% 以下 ) 细砂 、 粉砂 、 粘土沉积岩( 1 ) 砾岩: 含量在 50% 以上 ,d>2主要成分 :坚硬的岩屑 、 胶结物可以是钙质也可以是硅质或铁质 。注:若组成岩石的碎屑多棱角 、 分选性不好则为 角砾岩 。沉积岩( 2)砂岩: 50%以上的颗粒 石英 (>70% )、正长石,次要成分岩屑、重矿、白云石和粘土。注:石英含量 >90% 石英砂岩石英含量 25% 长石砂岩沉积岩( 3 ) 粉 砂 岩 : 50 % 以 上 的 颗 d>以石英为主 , 正长石次之 ,云母和粘土矿物比砂岩多 , 少见岩屑 。与泥岩的区别是岩石断面粗糙 、 放大镜下可勉强看出颗粒状集合体 。我国大面积的黄土就是一种未充分胶结或半固结的粘土粉砂岩, 其胶结物以粘土和 胶结的粉砂称为粉砂岩,质地致密,颜色多样。沉积岩炭质粉砂岩弱固结粘土 页岩2. 粘土岩 (分布最广) 30%以上, d<粘土胶结而呈板状、片状、纤维状,泥质结构。矿物成分以粘土为主。沉积岩含有机质 棕红含 黑棕红色页岩 、 黑色页岩 ( 依颜色分类 )碳质页岩 、 钙质页岩 、 磷质页岩 、 砂 质页岩 ( 依胶结物成分分类 )沉积岩( 1)页岩: 常含有石英、长石、云母等细少碎屑,结构致密,硬度低, 不透水,表面光泽暗淡,具 页理构造 。( 2)泥岩指不具页理而成块状、层状的粘土岩,致密和固结程度较高者,称为泥岩。颜色一般较浅,性较坚硬,遇水不易变软,可塑性差。3. 化学岩和生物化学岩根据化学沉积分异顺序可分为以下几类 ,铝铁锰质岩硅磷质碳酸盐岩盐类岩 ( 钾钠钙镁卤化物及硫酸盐 )沉积岩沉淀先后顺序主要介绍常见的碳酸盐类1. 石灰岩: 由 50% 以上微粒方解石经胶结而成 ,由于胶结物的不同 , 石灰岩颜色各异 , 有灰 、灰白 、 灰黑 、 黄 、 红等除由硅质胶结外 , 硬度都不大 , 盐酸反应强烈 。2. 白云岩: 由 50% 以上白云石经胶结而成 , 外表似石灰岩 , 其粉未加稀盐酸微微起泡 。 其风化面常呈污浊的黄黑色 , 具刀砍状溶沟为其特征 , 且常呈结晶粒状结构 , 硬度较石灰岩高 。泥晶灰岩白云岩岩石 名 称含 量 %方 解 石 白 云 石石 灰 岩 100 石 灰 岩 95 白 云 岩 500 岩 55灰岩与白云岩及其过渡类型的划分沉积岩沉积岩总结沉积岩的特征一般具有层理,同一地方或岩石剖面可能有不同种类的岩石叠加组合而成。同一种岩石可能有多种颜色(由于胶结物或杂质的作用)。一般根据组成岩石的颗粒大小确定沉积岩的种类,而非颜色 。沉积岩露头常呈方状,其碎屑物多棱角。沉积岩第四节 变质岩指地壳中已有的岩石(岩浆岩、沉积岩、 变质岩)在地壳运动或后来的岩浆活动的影响下,受到高温高压和化学活性物质的作用,使原岩的结构、 构造甚至于化学成分都发生剧烈的变化而形成新的岩石 粘土矿物在温度压力增高时可变为云母)一、变质岩概念岩石演化1. 温度 : 高温作用于岩石引起两方面作用( 1) 增加了矿物内部分子的活动能力 , 产生重新结晶;( 2) 促进矿物间的新化学反应 , 产生新的高温变质矿物 。2. 压力( 1) 定向高温作用使岩石中的片状和柱状矿物作定向排列 ,呈片理状 。( 2) 静压可促使矿物质点内部紧密排列 , 生成体积小 、 比重大的矿物和岩石 。3. 活性气体和液体 可与围岩发生一系列化学反应 , 产生新的变质矿物 。变质岩二、变质作用因素( 1)接触变质作用: 以温度因子为基础的,称为热力变质作用。产生重新结晶及新的矿物。变质岩( 2)动力变质作用: 主要是在静压较小,温度较低的情况下,以动压为主要因子产生(轻度变质 )。( 3)区域变质作用: 在广大的岩层构造变动地带(即造山带),受到高压高热的影响。处于深部位的岩石,无论是哪种岩石均变成了各种结晶的片岩或片麻岩,以致难于区别它们是由哪些岩石变来的。三、变质作用类型分两类: 原有矿物 :石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石等 变质矿物 :主要有蛇纹石 、 石榴石 、 红柱石 、 绿泥石等注:变质矿物是变质岩区别于岩浆岩与沉积岩的主要标志 , 也是鉴定变质岩的重要依据 。变质岩四、变质岩矿物成分1. 变晶结构: 是原岩在变质过程中发生重结晶形成的结晶结构 。 粒状变晶结构 斑状变晶结构 鳞片状变晶结构2. 变余结构 :是具有原岩结构和变质岩结构的双重特征 , 相应地称为变余斑状 、 变余粒状 、 变余泥状 。3. 碎裂结构 : 动力变质作用的定向压力使岩石发生破裂 、 弯曲或磨成碎屑 、 岩粉所形成的结构 。变质岩五、变质岩结构指变质岩中矿物排列和分布的特点 。1. 块状构造: 岩石中变晶矿物颗粒无定向排列形成均一的块状 。 如石英岩 、 大理岩2. 片理构造 :岩石中所含的大量片状 、 板状和柱状矿物在定向压力作用下 , 平行排列形成的 , 岩石极易沿片理劈开 。变质岩五、变质岩构造根据矿物组合和重结晶程度,片理构造又可分为下面几类(1)片麻构造 由显晶鳞片状变晶矿物 ( 黑云母 、 绢云母 、 绿泥石 ) 、 柱状矿物 ( 角闪石 ) 和粒状矿物 ( 长石 、 石英 ) 相应定向排列 , 形成不同颜色 、 不同宽度的条带 ( 黑白条带相间排列 ) 。特点: 沿平面难劈开 , 劈面不整齐 。 如片麻岩变质岩片麻岩(2)片状构造 岩石由大量显晶质的细粒到粗粒的片状矿物(云母、泥绿石、滑石)或柱状矿物(角闪石、阳起石)受力后,平行排列而成。特点: 沿平面较易劈开,劈面光泽很强。 如云母片岩。云母片岩(4)板状构造 变质成度最浅的一种构造 。 岩石中由显微变晶矿物定向排列而成 。特点 :具有平整板状劈理 , 劈面光泽微弱 。 如板岩变质岩(3)千枚构造 岩石中由细小片状变晶矿物定向排列而成,岩石呈薄片状,具绢丝光泽(因含绢云母较高)特点 :易劈成片状,片面具绢丝光泽。如千枚岩千枚岩板 岩板岩 千枚岩 片岩 片麻岩沿箭头方向:变质岩( 5)条带状构造岩石中长石、石英等浅色粒状矿物与暗色矿物分别集中成或宽或窄的条带,这些宽窄不同的条带成不均匀地相间排列。混合岩常常具有这种构造(右上图)注:某些变质岩可能具有双重结构和构造变质岩3. 变余构造: 变质岩中保留下来的原岩构造,如变余气孔构造、变余层理构造、变余泥裂构造等,以变余层状构造最为普遍,是判断原岩属于岩浆岩或沉积岩的重要依据。 板岩 为由粘土(如页岩)、粉砂质或中酸性凝灰岩经区域变质而成的浅变质岩 。 千枚岩 为富泥质(包括凝灰岩)岩石经浅变质而成,分布很广 。 片岩 可以由各种岩石在高温高压下变质而成;也可以是千枚岩进一步变质,矿物重结晶而成。 片麻岩 是一种受到变质作用较深,它可以由各种岩石变质而成。变质岩六、常见的变质岩以上几种变质岩主要根据其构造命名 大理岩 是碳酸盐类岩石(石灰岩和白云岩)在高温或高压下经过重结晶作用形成的岩石。 石英岩 是由石英砂岩变质而成,石英岩与石英砂岩比较,石英岩更加坚硬致密,光泽较强。颗粒与胶结物之间无明显界限。以上两种变质岩主要根据其矿物成分命名变质岩的构造是识别的重要标志,多数变质岩具片理构造。变质矿物也是识别的重要标志变质岩常比原岩硬度大,结晶颗粒大,光泽强。注意变质岩与原岩的联系。变质岩总结变质岩露头及其风化碎屑物的形状取决于变质前原岩石的种类。变质岩
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本文标题:9 矿物与岩石
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