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[阿果石油网]_三大类岩石的野外简易识别

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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不要眨眼,教你读懂岩石的密码 你在野外找到了一块矿物,仔细观察后发现它具有以下特征 : 颜色为黄色,光泽类似于玻璃,晶体形态为板状,条痕为白色,手指甲刻不动,而用小刀能刻动,用锤子敲击它能碎成小方块,不具有发光性,也不具有磁性。 根据前文所讲内容分析,这是一块什么矿石? 方解石, 板状晶体组成的晶簇。摄影:马志飞 答案是:方解石。最主要的鉴定依据是 “手指甲刻不动,而用小刀能刻动, ”,这里表明了它的莫氏硬度介于手指甲的硬度 且 “用锤子敲击它能碎成小方块 ”,正符合方解石 “块块方解 ”的典型特征,再对照其他特征,即可得出准确结论。 好啦,在认识了主要的矿物之后,接下来我们研究下岩石。有人说: “石头是上帝随手捏就的,矿物晶体则是上帝用尺子丈量、精心设计出来的。 ”的确,相对于那些五彩斑斓、形态各异的矿物晶体而言,岩石显得黯淡无光。自然界中的岩石随处可见,基本都是灰黑 色或灰白色,凸凹不平的岩石表面裸露着岁月斑驳的痕迹,即使我们每天从岩石边走过,也很少会留意它们。 “眼高手低 ”向来是年轻地质工作者的通病,即使理论上说都头头是道,来到野外也难以做到百分之百准确。刚上大学那会儿,一位老师带着我们到野外实习,随手捡起一块石头让我们辨认是什么岩石,同学们开始仔细查看,并用放大镜观察,还有的同学翻开教科书对照标本查验,给出的答案却是五花八门。没想到,最后老师告诉我们 那只不过是一块水泥疙瘩! 在认识岩石之前,我们需要先了解一下岩石是如何形成的。 什么水成火成!人家是集大成 现在我们都知道了,岩石并不是上帝随手捏就的,矿物晶体也不是上帝用尺子丈量、精心设计出来的。它们都是历经亿万年的历史逐渐形成的,我们随手捡起的一小块碎石,可能都比我们整个人类的历史还要古老。 关于岩石的成因,科学家的争论一直持续到 18 世纪。被称为 “德国地质学之父 ”的著名地质学家亚伯拉罕 •戈特洛布 •维尔纳,是第一个使地质学系统化成为一门科学的人,他认为,是水的力量营造了一切地质系统,地球上的岩石都是在水下 沉淀而成的。自原始海洋到现在,水面在不断地下降,原始岩石露出水面后开始发生风化、堆积而形成新地层。可是,后来有人对他的观点提出了质疑,英国著名地质学家詹姆斯 •赫顿通过研究发现:玄武岩和花岗岩曾经是熔体,很显然,这些岩石不是水成的,他的理论被后人称为 “火成论 ”。 “水成论 ”与 “火成论 ”的激烈争辩看似水火不容,但都有深远的意义,极大地推动了地质学的发展。 被称为 “德国地质学之父 ”的著名地质学家亚伯拉罕 •戈特洛布 •维尔纳 (1749–1817) 英国著名地质学家詹姆斯 •赫顿( 1726 - 1797) 随着地质学家的不断研究,人们逐渐认识到岩石既不完全是 “水成 ”,也不完全是 “火成 ”,而是二者兼而有之,甚至还有除此之外的第三种作用形成的岩石。现在我们知道地球上的岩石分为三大类:岩浆岩、沉积岩和变质岩,简单的划分为“水成 ”或者 “火成 ”都是片面的。 三大岩类相互转化 烈火中永生的金刚 ——岩浆岩 顾名思义,岩浆岩,是一种与岩浆活动有关的岩石,一般而言,岩浆岩周围会保留有火山活动的痕迹,如火山口、柱状节理等。 流动的熔岩 在英国北爱尔兰的大西洋海岸,有一段长六公里的石堤,呈台阶状向大海延伸。奇怪的是,这段石堤是由正六边形的石柱组成的,一根紧挨一根,一共有三万七千多根,有的石柱高出海面,或者与海平面持平,更多的则是淹没于水下,形成一片石柱林 ,屹立在大海之滨,井然有序,十分壮观。这些石柱是哪来的呢?当地的传说是古时候的巨人搬来的,所以称之为 “巨人之路 ”。后来,地质学家经过研究发现,这些石柱并非人工建造,而是由玄武岩(岩浆岩的一种)组成,是大自然的杰作。早在 6000 万年前,这里发生了多次大规模的火山喷发,一股股灼热的熔岩从地下深部喷涌而出,像河流一样流向大海,当它们碰到海水时,就迅速冷却成固态,并持续向中心收缩,均匀的收缩力使得它们都成了规则的六方柱。 英国北爱尔兰的 “巨人之路 ”,这段石堤是由正六边形的石柱组成的,一根紧挨一根,一共有三万七千多根 地质工作者辨识岩浆岩主要是观察它们的结构和构造,通俗地讲 ,就是观察岩浆岩中矿物的晶体大小、形态以及这些矿物之间的组合关系。要是在这里细述,你听到显晶质结构、隐晶质结构、块状构造、流动构造 ……这些术语恐怕头都大了,说实话,笔者也对此犯愁,与其记住那么多理论,不如认识几种最典型的岩石来的更直接一点。地壳体积的 是岩浆岩,它们是地壳中含量最多的岩石。岩浆岩分为很多种,包括玄武岩、花岗岩、闪长岩、正长岩、橄榄岩等,但最主要的是前两种,几乎占到了岩浆岩总量的 70%以上。 “阿波罗 15号 ”在月球上采集的玄武岩,其中含有丰富的橄榄石矿物 玄武岩,虽然在地壳中的含量较高,但并不容易见到,因为它主要存在于洋底,主要矿物成分是斜长石和辉石。从外观来看,它颜色灰暗,颗粒细小而且致密,常常具有气孔。 致密块状玄武岩 带有气孔构造的玄武岩 花岗岩则是一种分布最广的侵入岩,它颜色鲜艳,有粉红色、肉红色、浅灰色等,其中主要的矿物成分是石英、长石和云母,强度高,经久耐用,是十分常见的建筑装饰石料,比如充当石柱、地板等。 安徽黄山的花岗岩体 花岗岩风化后的岩体 花岗岩石材 抛光后的各种颜色花岗岩石材 沉积下来的才是精华 ——沉积岩 地壳总体积的 沉积岩,其中 82%为页岩, 12%为砂岩类, 6%为石灰岩类。这类岩石最容易识别,因为它们是在地壳表面常温常压下,由风化、剥蚀、搬运、沉积和固结成岩等作用形成的,通常沉积在水平或近水平的地层中,往往具有十分明显的层理。此外,沉积岩中常常含有化石,这也是识别沉积岩的重要标志之一。 含有大量化石的石灰岩 页岩,顾名思义,是一种类似于书页的岩石,它具有薄页状或薄片状层理,是由黏土物质沉积形成的岩石,在受到外力打击时易裂成碎片,颜色可呈黑色、灰色、黄色等。 风化破碎 的页岩 很容易被 劈成薄片的页岩 砂岩,是由砂粒经长期、巨大的压力压缩胶结而成,主要矿物成分为石英和长石,颜色有棕色、黄色、红色、灰色和白色等多种。在美国科罗拉多高原上的,有一片如同海浪一样的岩石,如果你走进这里,就仿佛置身于海浪之中,令人惊讶不已,所以人们称之为 “石浪 ”。其实,这只是砂岩的岩层而已,一般而言,沉积岩通常都是在河床上沉淀并固结而成的,可是 “石浪 ”不同,它之所以能像翻腾的波浪一样,主要是风的功劳。早在 里本是一片沙漠,长年累月的风吹,携带大大小小的砂砾逐渐在沙漠上堆积起来,并固结成岩石,所以叫风成 砂岩。顺着砂岩的纹路和交错的层理,我们还可以想象到亿万年前的强大风沙。 在美国科罗拉多高原上,有一片如同海浪的岩石,如果你走进这里,就仿佛置身于海浪之中,令人惊讶不已,所以人们称之为 “石浪 ” 石灰岩,是一种主要由方解石组成的沉积岩,它们在漫长的地质历史时期里从海水中源源不断地沉积下来,覆盖在各个大陆之上,直至今日,它仍像珊瑚礁一样在热带地区和浅海底部形成。石灰岩之所 以能够形成,是由于海水里含有两种高浓度的溶解物质:钙离子和碳酸氢根离子。在大多数海洋的表层,珊瑚、蛤和其它一些海洋栖息生物都使用这两种溶解物合成方解石或文石,从而制造身上的保护壳。它们死后,躯壳沉淀下来就变成了石灰岩,所以,我们在石灰岩中常常会发现海洋生物的化石。可是,石灰岩在特定的地质条件与气候条件下,易于发生岩溶现象,产生大小不一的空洞,时间久了就会形成岩溶塌陷。 菲律宾的普林塞萨地下河,形成于石灰岩地层中 被侵蚀的石灰岩 石灰岩地 层中形成的地下溶洞 遭受了风化的石灰岩 百变金刚 ——变质岩 变质岩的识别较为困难。岩浆岩和沉积岩都可以转变为变质岩,在适当的高温、高压条件下,原来岩石的物理性质、化学成分和 结构构造都可能发生变化,从而形成新的岩石。识别变质岩,最直接的手段是,观察有没有那些只有在变质作用下才能形成的矿物,如滑石、石墨、绢云母、阳起石等。 白色的大理岩 板岩用作屋顶瓦片 条带状大理岩 : 变质岩占地壳总体积的 其中最常见的是大理岩、板岩等。 大理岩,因盛产于中国云南大理而得名,这是一种由石灰岩、白云岩等碳酸盐岩变质而成的变质岩,其中的主要成分方解石、白云石含量超过 50%。一般情况下,大理岩为白色,随着其中所含杂质成分的变化,其颜色也变化多端。在宾馆、酒店、机场、车站、码头等富丽堂皇的建筑内几乎都能见到它的身影。因为大理石经过切割和打磨后具有很高的耐磨性和光洁度,可防水、防冻,而且具有独特的纹理和图案,形似天然的山水风景画,所以常被用来做成地板砖或石雕等。其中,结构均匀致密、颗粒细腻的大理岩被称为汉白玉,是大理岩中较贵重的品种,常被用来制作成宫殿 中的石阶、护栏和雕塑等,北京天安门前的华表、人民英雄纪念碑上面的浮雕都是采用的汉白玉。 用白色大理岩建造的印度泰姬陵 板岩,是泥岩、页岩等岩石变质而成的,颜色有黑色、灰色、红色等,结构致密,呈平板状,敲击时可发出清脆的响声,常被用来制成地板或屋顶的瓦片。 用板岩铺 成的屋顶瓦片 野外我们看到的岩石有很多种,准确给它定名并非易事,作为非专业人士,大家并不需要掌握太多有关岩石识别和命名的知识,但通过观察,我们至少应该识别出来它究竟属于三大类岩石中的哪一类,只有这样才能大致了解它的前世今生,有助于我们认识自然界,免得闹出笑话。 2015年 11月,四川省泸州市合江县南滩镇攀湾村发生了一件怪事:大批来自于四面八方的人们涌入河滩,大都穿着橡胶裤子,手持铁锹,在齐腰深的水里忙活,只为了能找到几块 “能透光的石头 ”。因为传言说一块这样的石头可以卖几百甚至几万元。后来经过新闻记者调查发现,没有人能真正靠这个赚到钱,地质队员的鉴定结果表明,村民所挖的石头只不过是普通的鹅卵石而已,河床上到处都是,并不值什么钱。 泸州上演 “疯狂的石头 ” 上百人河滩挖玉石(图片来源:华西都市报) 鹅卵石 再给大家讲一个搞笑的段子。某大学地质实习期间,一位老师考查同学们的实习情况,从大家采集的样品中拿出一块就问: “这是哪个组的岩石? ”某同学看了一眼回答道: “这不是我们组的。 ”老师没好气地又问一次: “我是说它是哪个组的! ”该同学诧异地盯着老师说: “这真不是我们组的! ”好吧,或许你看完这个笑话并没有笑,其实我想说的意思是,地质工作者采集岩石样品不仅要识别它的岩性,还要搞清楚它是 “哪个组的 ”,因为以实际岩石组分的特征为基础建立起来的岩石 地层单位 ——群、组、段等,是地层划分的一种重要方法。比如九龙山组,为一套灰紫和灰绿色陆相碎屑及含火山碎屑沉积岩,主要出露于中国河北尚义、下花园、丰宁、滦平、承德及北京西山等地,属于中侏罗世早期地层,这对于地层划分具有重要意义。 看完此文,是不是觉得搞地质跟大家想象的不一样?实话告诉大家,地质工作辛苦,甚至很土、很脏,在野外取样、打钻、搞地球物理勘探,经常会把我们搞得浑身脏兮兮。但是如果你把地质作为一种业余爱好,闲暇之余登山、旅行,寻宝,没有工作任务的要求,那倒也是件很有意思的事情。了解一点岩石、矿物的知识,说不定还能让你成为时尚达人,那些光彩夺目的珠宝,也是地质学研究的内容呢,下一期,我们就走出这堆其貌不扬的岩石,领略下地质圈里的珠光宝气。
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