《矿物岩石学》
上课班级: 学时 2005 年 上学期 2月28-7月6日
1)
第一章 矿物的基本概念
一 什么是矿物
岩石的基本单位
有一定的化学成份
有一定的晶体结构
内部质点有规律的排列
例如:花岗岩中的石英、长石、黑云母。
石英 SiO2
钾长石 K[AlSi3O8] ,(3SiO2 0.5K2O 0.5Al2O3)
黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10]([OH],F)2 , (3SiO2 0.5Al2O3 3MgO,FeO
*绝大多数矿物都是晶体,少部分矿物不是晶体。
例如:蛋白石 褐铁矿 玻璃质等也属矿物,但没有严格意义上的晶体结构。
二 矿物晶体
晶体格架
晶胞及晶胞的种类
晶体的形状
晶面
双晶:聚片双晶 卡氏双晶
解理:极完全 完全 中等 不完全或极不完全
三 矿物的主要性质
形态:粒 柱 板 片 针 纤。。。。
顏色:色素离子
透明度:透明 半透明 不透明
光泽:玻璃 金刚 半金属 金属
丝绢 珍珠 油脂
沥青
土状 0.5K2O)
硬度:内部质点连接力的强度。
摩氏相对硬度:
(1)滑石
(2)石膏 (指甲:2.5)
(3)方解石 (铜或铝针:3)
(4)莹石
(5)磷灰石 (小刀:5—5.5)
(6)正长石 (瓷片:6—6.5)
(7)石英
(8)黄玉
(9)刚玉
(10)金刚石
断口:阶梯状 锯齿状 贝壳状 参差状 不规则状
条痕:粉沫的颜色
比重:质点性质及排列紧密程度
2)
四 常见的造岩矿物
橄榄石 A2 [SiO4] A=Mg, Fe……
辉石 R2 [Si2O6] R=Fe, Mg,Ca……
角闪石 R7[Si4011]2(OH)2 R=Fe, Mg,Ca……
黑云母 K(Mg,Fe)3[Al Si3O10]([OH],F)2
石英 SiO2
斜长石 Na[AlSi3O8]——Ca[Al2Si2O8]
钾长石 K[AlSi3O8]
其它:白云母 绢云母 绿泥石 方解石 白云石 堇青石 红柱石 透闪石 硅灰石
石榴石 蓝晶石 矽线石 高岭石 磁铁矿 黄铁矿 褐铁矿 ......
3)
第二章 岩浆岩
一 什么是岩石及岩石的种类
岩石:天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体;是地质作用的产物。
岩石按成因可分为三大类:
岩浆岩(火成岩) 沉积岩 变质岩
二 岩浆岩的概念及结构、构造和产狀
岩浆:形成于上地幔或地壳深部,成分以硅酸盐为主、富含挥发物质的熔融体。
岩浆岩:由岩浆冷凝固结而成的岩石,但成分上已发生了变化。
岩浆岩按形成方式可分为
侵入岩:深成岩(大于3公里)
浅成岩(小于3公里)
火山岩:喷出岩(熔岩)
火山碎屑岩
岩浆岩的产状:主要是指岩体大小、形状;同时也包含了与围岩接触关系、形成
深度等含义。
侵入岩常见的产状有:
岩基: 深成岩(大于10公里)面积大于100平方公里,形
态不规则,和区域性构造有关,常为花岗岩类。
岩株: 深度小于10公里,面积大于100平方公里,为浑圆
直立的瘤状且和围岩斜交,中-酸性侵入岩为主。
岩床:
岩盖:
岩盆: 浅成岩、岩性复杂的小侵入体、视形态
而定。
岩脉:
岩墙:
火山岩常见的产状有:
火山锥:
岩钟:
岩针:
熔岩流:
熔岩被:
岩浆岩的相:是指同一条件(或环境)下形成的一类岩石或岩体。
例如:侵入相包括了岩基、岩株、岩脉等岩体;
喷出相包括了各种熔岩、火山碎屑岩等。
较大的岩体内外岩性不同常划分为:
边缘相
过渡相
中央相
岩石的结构:是指岩石的微观特征;不同的岩石有不同的含义。
岩浆岩的结构:主要是指岩浆岩的各组成部分(矿物)的形态。
结晶程度
全晶质:
半晶质:
玻璃质:
颗粒大小
粒度及有关的名词
显晶质:粗粒 大于5mm
中粒5—2mm
细粒 2—0.2mm
微粒 小于0.2mm
隐晶质:肉眼不能识别出矿物成分
等粒结构:
不等粒结构:
斑状结构:
似斑状结构:
自形晶程度
自形晶:
半自形晶:
它形晶:
相互关系
文象结构:
条纹结构:
岩石的构造是指岩石宏观特征;不同的岩石有不同的含义。
岩浆岩的构造常是不同矿物集合体之间排列与充填关系。
块状构造
条带构造
斑杂构造
气孔构造
杏仁构造
流纹构造
流线 流面构造
原节理构造:
层节理
纵节理
横节理
4)
三 岩浆岩的物质成分
岩浆岩的化学成分
O Si Al Fe Mg Ca Na K Ti 占98%以上。
氧的含量最高;达46%
其它元素常以氧化物表示;
其中SiO2含量最多。
按SiO2的含量岩浆岩可划分为
超基性岩 SiO2 <45%
基性岩 SiO2 45—53%
中性岩 SiO2 53—66%
酸性岩 SiO2 >66%
岩浆岩中随着SiO2含量的变化,其它氧化物也有规律的变化。
K2O N2O意义重大,以此又将岩浆岩划分为: 钙碱性岩、碱性岩、过碱性岩
岩浆岩的矿物成分
名词概念
主要矿物
次要矿物
副矿物
原生矿物
次生矿物
暗色矿物
浅色矿物
矿物共生组合规律
SiO2过饱和矿物
石英
SiO2饱和矿物
辉石 角闪石 黑云母 斜长石 钾长石
SiO2不饱和矿物
橄榄石 霞石 白榴石
SiO2的含量决定了岩浆岩中的矿物成分。
岩浆岩中石英不与橄榄石、霞石、白榴石共生。
三 岩浆岩的物质成分
岩浆岩的化学成分
O Si Al Fe Mg Ca Na K Ti 占98%以上。
氧的含量最高;达46%
其它元素常以氧化物表示;
其中SiO2含量最多。
按SiO2的含量岩浆岩可划分为
超基性岩 SiO2 <45%
基性岩 SiO2 45—53%
中性岩 SiO2 53—66%
酸性岩 SiO2 >66%
岩浆岩中随着SiO2含量的变化,其它氧化物也有规律的变化。
K2O N2O意义重大,以此又将岩浆岩划分为:
钙碱性岩、碱性岩、过碱性岩
岩浆岩的矿物成分
名词概念
主要矿物
次要矿物
副矿物
原生矿物
次生矿物
暗色矿物
浅色矿物
矿物共生组合规律
SiO2过饱和矿物
石英
SiO2饱和矿物
辉石 角闪石 黑云母 斜长石 钾长石
SiO2不饱和矿物
橄榄石 霞石 白榴石
SiO2的含量决定了岩浆岩中的矿物成分。
岩浆岩中石英不与橄榄石、霞石、白榴石共生。
超基性岩、碱性岩中无石英。
四 岩浆岩分类
岩浆岩分类方法
化学成分 矿物成分 结构构造 产状 形成环境
岩浆岩主要类型
1超基性岩 橄榄岩—苦橄岩
2基性岩 辉长岩—玄武岩类
3中性岩 闪长岩—安山岩类 正长岩—粗面岩类
4酸性岩 花岗岩—流纹岩类
5碱性岩 霞石正长岩—响岩类
6脉岩类
7火山碎屑岩类
五 岩浆岩主要类型及岩性特征
(一)超基性岩(超镁铁岩)
SiO2含量最少<45%,Fe、Mg。含量高。
分布局限,很少出露;呈小岩体及残片或包体。
深成岩: 橄榄岩类
辉石岩类
角闪石岩类
黑云母岩类
浅成岩: 金伯利岩
喷出岩: 苦橄岩
麦美奇岩
科马提岩
碳酸岩类
橄榄岩类较多见的是纯橄榄岩、辉石橄榄岩。
纯橄榄岩:主要矿物是橄榄石,
次要矿物是辉石,
次生矿物主要是蛇纹岩。
细粒等粒全自形或半自形晶结构,
块状、条带状构造。
辉石橄榄岩:主要矿物是橄榄石、辉石,橄榄石>40%
中—细粒全自形或半自形等粒结构
(二)基性岩(辉长岩—玄武岩):
SiO2 45—53%, Fe、Mg含量降低 Al、Ca 增高,
矿物成分以辉石、基性斜长石为主。
深成岩: 为辉长岩、斜长岩等;
分布局限,呈小岩体。
代表性岩石是辉长岩,
主要矿物是
辉石约50%、
基性斜长石约50%。
次要矿物是
橄榄石 角闪石 黑云母
中粒等粒半自形结构(辉长结构),
块状、条带状构造。
浅成岩: 为辉绿岩、辉绿玢岩,
多见岩脉也呈小侵入体。
矿物同辉长岩,
中—细粒等粒半自形结构(辉绿结构)、斑状结构。
常见蚀变,暗色矿物呈纤闪石化,浅色矿物呈钠黝帘石化。
块状。
喷出岩: 为各类玄武岩,
如拉斑玄武岩、碱性玄武岩;
分布广范,
常见熔岩流、熔岩被等;
也是洋壳的主要组分。
斑状结构、无斑隐晶结构;
色暗:黑色、灰绿色、暗紫色等。
斑晶矿物常见:
基性斜长石、橄榄石、辉石;
橄榄石常蚀变成伊丁石。
气孔构造、杏仁构造为主;
也见枕状、绳状等构造;
厚度大的熔岩也见六方柱状节理、
——————————————————————————————————————— 5)
(三)中性岩(闪长岩—安山岩)
SiO2 53—66% Fe、Mg含量降低,K 、Na增加。
矿物成分以中性斜长石、角闪石为主。
深成岩:闪长岩、石英闪长岩多见。
分布广范,常为中、小型岩体,
如:岩株、岩盖等。
主要矿物:角闪石(约30%)、中性斜长石(约70%);
次要矿物:石英、钾长石、黑云母、辉石均小于5%;
当大于5%时参加命名,
如:石英闪长岩、辉石闪长岩。
中粒等粒粒状半自形晶结构为主,
块状构造、条带状构造、斑杂构造常见。
暗色矿物易绿泥石化,斜长石可钠黝帘石化。
浅成岩:闪长玢岩、细晶闪长岩。
分布较广,呈脉状或小岩体。
闪长玢岩: 斑状结构,斑晶常是角闪石、斜长石;
基质呈隐—微晶状。
细晶闪长岩:微—细晶结构,偶见斑晶;
成分相当闪长岩(角闪石、斜长石为主)。
块状构造为主。
安山岩:分布很广,仅次于玄武岩,
呈岩流、岩被等巨厚的层状;
颜色变化较大,
常为灰褐、灰绿、暗紫、灰黑等色。
斑状结构、隐晶结构,多为半晶质;
斑晶主要是角闪石、中性斜长石,
块状构造、气孔构造、杏仁构造。
(四)中性岩(正长岩—粗面岩)
SiO2 53—66%
K Na 含量高(钙碱性---碱性系列);
Fe Mg Ca含量少。
矿物成分(同闪长岩类相比):
浅色矿物以钾长石为主,
常见正长石、透长石、条纹长石;
暗色矿物含量少,
在偏碱性岩类中均为:
碱性角闪石(纳闪石、钠铁闪石)
及碱性辉石(霓辉石、霓石、透辉石)取代。
岩石种类:正长岩—粗面岩系列
二长岩—粗安岩系列
碱性正长岩—碱性粗面岩系列
分布局限,少见独立产出。
深成岩:正长岩
主要矿物:正长石最多,次为中--酸性斜长石;
次要矿物:多为暗色矿物,小于* 20%;
常见角闪石、次为黑云母、辉石。
中—粗粒等粒或不等粒、(自形或)半自形晶结构,
似斑状结构;
块状构造、斑杂构造。
常呈小型杂岩体与花岗岩、闪长岩共生。
当石英含两量大于5%时称石英正长岩。
浅成岩:正长斑岩
斑状结构,基质为细—微晶、隐晶结构,
斑晶以自形状正长石为主,
产状为小岩体或脉岩。
喷出岩:粗面岩
颜色较浅:灰、浅灰、灰黄、浅褐色;
斑状结构:基质为全晶质、细—微晶结构;
成分同正长岩,但不易辩别。
斑晶常为透长石,也可正长石、酸性斜长石,
自形状。
块状构造、气孔构造。
产状以熔岩流、岩钟常见。
(五)酸性岩(花岗岩—流纹岩)
SiO2 大于66% ,
Fe Mg Ca最少,
K 、 Na(在钙碱性岩类中)最高。
矿物成分以石英、钾长石、斜长石为主;暗色矿物最少,常少
于10%。
深成岩:花岗岩为代表(花岗岩类),
分布广,岩体巨大,常为岩基、岩株。
主要矿物:石英常30%左右,钾长石、酸性斜长石不定。
次要矿物:常为暗色矿物,多为黑云母、角闪石,
次生变化:
钾长石高岭土化
斜长石绢云母化
黑云母、角闪石绿泥石化。
中—粗粒等粒或不等粒半自形晶结构,
块状构造为主,其次为片麻构造、条带状构造、斑杂构造。
依据钾长石、斜长石的比例可将花岗岩进一步分类:
花岗岩:暗色矿物多见黑云母,含量常在5%左右。
花岗闪长岩:石英含量偏少,常在20%左右,暗色矿可达
20%,多见角闪石。
浅成岩:花岗斑岩
斑状结构,斑晶为钾长石、石英。基质呈细—微晶状。
脉状或小岩体。
喷出岩:流纹岩
颜色多变,以浅色为主,多见浅灰、浅褐、浅棕、浅红等。 斑状结构,斑晶常见:双锥状石英(高温型)、透长石(高
温钾长石),自形晶,常见熔状。
多具流纹构造,也见气孔、杏仁构造。
产状以岩钟、岩锥常见,呈杂岩体。
霏细岩:超浅成侵入岩,隐—微晶,灰—灰白色。
(六)碱性岩
SiO2含量相当于中性岩,
更富K、Na(过碱性系列),
矿物成分(同正长岩相比):
浅色矿物中出现似长石(含量大于5%):
霞石、方纳石、白榴石、黝方石等;
暗色矿物中多为碱性类:
钠闪石、钠铁闪石、霓石、霓辉石等。
分布局限,呈小杂岩体、岩流。
深成岩: 霞石正长岩
主要矿物:正长石、霞石;
次要矿物:霓石、霓辉石、钠闪石、黑云母, 含量常在30%左右;
暗色矿物含量较多时可参加命名。
结构、构造变化大;
常见中—粗粒等粒、不等粒状、
自形—半自形晶状、伟晶状等结构;
及块状、条带状、斑杂状构造。
喷出言: 响岩
与粗面岩相当,
斑状结构:
斑晶为透长石、白榴石(高温)
也可正长石、霞石(低温)。
基质呈隐—微晶状,
似长石种类参加命名,
如:白榴石响岩。
6)
(七)脉岩
脉岩:脉状产出,但不包括石英、方解石等脉体;
受构造裂隙控制;
可单一,也可成群;
结构细,块状构造为主;
成分上
与相应侵入岩一致,
如:辉绿岩、
闪长玢岩、
花岗斑岩、
------
与相应侵入岩不一致。
如:煌斑岩、
细晶岩、
伟晶岩。
煌斑岩:SiO2 40—50% Fe、Mg含量高;
暗色矿物多。
全自形晶细粒等粒粒状结构;
全晶质斑状结构(煌斑结构),
全自形暗色矿物为斑晶。
主要种类:
云母煌斑岩(云煌岩):黑云母、正长石为主; 角闪煌斑岩:角闪石、中性斜长石为主;
辉石煌斑岩:辉石、基性斜长石为主。
细晶岩:浅色矿物多,占90%以上。
全它形晶细粒等粒粒状结构,
细晶花岗结构。
风化后呈糖粒状。
主要种类:
花岗细晶岩:酸性斜长石、钾长石、石英;
少量黑云母(2%左右)。
闪长细晶岩:中性斜长石为主,
少量角闪石(5%左右)。
辉石细晶岩:基性斜长石为主,
少量辉石(8%)。
伟晶岩:矿物巨大,常大于2—3 cm(伟晶结构);
产状除岩脉外多见透镜体、囊团等。
主要种类:
花岗伟晶岩:成分同花岗岩;
富含挥发份矿物,
如:电气石、绿柱石、萤石等。
正长伟晶岩:成分同正长岩;
闪长伟晶岩:成分同闪长岩;
辉长伟晶岩:成分同辉长岩。
(八)火山碎屑岩
火山碎屑岩:火山作用形成的各种火山碎屑物质,就地堆积、压紧、
胶结或熔结而成的岩石。
火山碎屑物质:
岩屑:可刚性可、可塑性;大小、形态、岩性各不相同。
晶屑:早先晶出的矿物,喷出后同岩浆分离开来。 玻屑:喷入空中的岩浆,炸裂后形成的玻璃质碎片。
火山碎屑岩的结构:
集块结构:大于64mm,刚性、塑性的岩屑。 火山角砾结构:64mm—2mm 各种火山碎屑。 凝灰结构:小于2mm 晶屑、玻屑为主。
(更细小的常称为火山尘,相当于隐晶结构。)
熔结凝灰结构:塑性凝灰,压扁、拉长,似流纹构造。
火山碎屑岩的构造:块状、层状、似流纹构造。
火山碎屑的固结方式:
熔岩胶结:熔岩(喷出岩)为主。
压紧熔结:塑性岩屑(喷出岩)为主,有压实作用。 压紧胶结:分解的化学物质为主,有压实作用。
火山碎屑岩的主要类型:(颜色变化大,岩性不稳定,有成层性。)
火山角砾岩:角砾状岩屑大于50%,其余为凝灰质; 火山角砾结构,
块状构造为主,
压紧胶结。
晶屑凝灰岩:晶屑明显可见(含量常大于15%), 其余为凝灰质;
(晶屑)凝灰结构,
块状构造、可见层状构造,
压紧胶结。
比重较轻、致密性差。
玻屑凝灰岩:色浅
玻屑含量高(常大于70%),
其余为凝灰质;
(玻屑)凝灰结构,
层理构造、块状构造,
压紧胶结,
比重轻、致密性最差,
易蒙脱石化(斑脱岩化)。
熔结凝灰岩:塑性的凝灰级岩屑、玻屑为主,少量晶屑。 熔结凝灰结构,
似流纹构造。
7)
(九)岩浆岩的描述
矿物组分含量的估计:
高含量:划线,数粒;
低含量:画圈,数粒。
对比:
粒状结构的岩石(深成侵入岩):
颜色:风化面、新鲜面 。
岩石结构名称:粒级、等或不等粒、形状、自形程度。
构造:单一或多种、显示方式。
主、次要矿物:名称、百分含量、大小及主要识别特征*。 次生变化:明显或不明显、何矿物变为何矿物、特征。
斑状结构的岩石(浅成侵入岩或喷出岩):
颜色:
岩石结构名称:
基质的颜色、光泽、断口、结构。
构造:
斑晶矿物:名称、百分含量、大小及主要识别特征*。
次生变化:
*识别特征:颜色、光泽、形状、结理、双晶、硬度。
(火山碎屑岩的描述同沉积岩。)
8)
第三章 沉积岩
一 沉积岩的概念及构造
什么是沉积岩
地表和地表以下不太深的地方
常温、常压条件下
由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质
经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用
形成的地质体
*沉积岩的成分和结构
沉积岩的构造
层(岩层)
层内颜色、成分、结构、构造基本均匀一致
层与层由上、下层面隔开,代表一个沉积间隔
较大区域内、相同条件下、同一次堆积而成
层的厚度
纹层(微薄层、细层)小于1cm
薄层 1cm---10cm
中层 10cm---50cm
厚层 50cm---100cm
块状 大于100cm
层理构造
水平层理
波状
交错
板状
楔
槽
平行
波状交错层理
羽状交错层理
其他构造
波痕
* 槽模
缝合线
*假层理
结核
(藻)叠层构造
沉积岩的分类
外源沉积岩
陆源碎屑岩
火山碎屑岩
内源碎屑岩
碳酸盐岩
硅质岩
-------
9)
二 陆源碎屑岩的成份和结构
陆源碎屑岩的构成
碎屑颗粒(他生矿物)
岩屑 长石 石英 白云母
化学胶结物(自生矿物)
硅质(蛋白石 自生石英)
钙质(方解石 )
云质(白云石)
铁质(磁铁矿 褐铁矿)
海绿石
杂基(基质)
泥质(粘土矿物、有机质及化学物质)
更细小的碎屑物
填隙物
陆源碎屑岩的结构
颗粒的结构
粒度划分:
砾 大于2mm
砂 2---0.05mm
粉砂 0.05---0.005mm
泥 小于0.005mm
分选:颗粒大小一致性(均匀性)的程度
分选好 同粒级颗粒 大于75%
分选中等 75---50%
分选差 小于50%
磨圆(度):碎屑颗粒磨蚀、圆化的程度
棱角状
次棱角( 次圆状)
圆状
胶结物的结构
栉壳状结构
连生结构
再生加大结构
胶结类型
基底式胶结
孔隙式胶结
接触式胶接
支撑类型
基质支撑
颗粒支撑
陆源碎屑岩的分类
砾岩:分布局限,
砂岩: 仅次于泥质岩,占沉积岩的三分之一。 粉砂岩:过渡类型,
泥质岩:分布最广,
三 砾(角砾)岩
基本概念:砾(角砾)含量大于50% (或30%)
岩屑为主,细砾可见石英、长石;
分选、磨圆不定。
填隙物常见泥、砂质
砾石---砾级碎屑(大于2mm),
砾:圆状、次圆状;
角砾:棱角状、次棱角状。
细砾2---4mm
中砾4---64mm
粗砾64---256mm
分选好:等粒
分选中等:近等粒
分选差:不等粒
相应的结构为:
细砾等粒砾状结构
中---细砾不等粒角砾状结构
-------------
(碎屑颗粒、填隙物的区分)
分类方法:
砾石大小 细砾(角砾)岩
中砾(角砾)岩
粗砾(角砾)岩
----------
砾石成分 (某某质)单成分砾岩
复成分砾岩
按成因
冰川角砾岩
卡撕特角砾岩
盐溶角砾岩
四 砂岩
基本概念:
碎屑颗粒2---0.05mm 含量大于50%
粗砂 2—0.5mm
中砂 0.5---0.25mm
细砂 0.25---0.05mm
常见颗粒
岩屑:常是耐风化的岩类
中酸性喷出岩、硅质岩、板岩等;
色暗、无光泽、微—细晶、隐晶结构。
长石:钾长石为主、少量钠长石;
石英:矿物成熟度
次要颗粒:黑云母、白云母、重矿物、
自生颗粒、泥粒、生物碎屑等。
层理构造发育
杂基:出现在分选、磨圆均不好的岩石中。
分类命名:
粒度分类
成分分类
三端元分类:
长石+石英+岩屑=100%
三角形分类图
四端元分类:
杂基含量大于15%为杂砂岩;
小于15%为(净)砂岩。
主要类型
石英砂岩:
石英含量大于95%
长石+岩屑小于5%(肉眼很难见到);
粒度细,分选、磨圆好;
填隙物:
胶结物为主,少见杂基;
常见硅质(石英质加大边)、铁质、海绿石、钙质、云质; 胶结物常参加命名;
如:铁质石英砂岩、海绿石石英砂岩------
石英岩状砂岩:胶结物均为石英质加大边,且可识别; 沉积石英岩:同上,但石英加大边难识别。
*岩石颜色常反映胶结物的性质。
长石砂岩:
长石含量大于25%,
岩屑含量小于长石,其余为石英。
中—细粒,分选、磨圆中等;
填隙物:
粘土质杂基、硅质、钙质胶结物;
粘土质杂基多为长石质加大边,
硅质胶结物常为石英质加大边。
肉红色、黄灰色、灰白色等。
长石石英砂岩:
长石含量5%---25%,
岩屑含量小于长石,其余为石英。
中---细粒,分选、磨圆中等;
填隙物:硅质(石英质)为主,其次为长石质胶结物。
灰白色、黄灰色。
岩屑砂岩
岩屑含量大于25%,
长石含量小于岩屑,其于为石英。
中---粗粒,分选、磨圆不好;
填隙物
泥质杂基为主,常绢云母化、碳酸盐化; 其次为硅质(石英加大边)胶结物。 颜色暗淡:灰、黑、暗绿、暗红为主。
10)
砂、砾岩的观查与描述:
颜色
结构
分选、磨圆、胶结类型,
构造
碎屑颗粒:种类(长石、石英、岩屑及其它颗粒),
含量、大小、形状及主要标志。.
填隙物:颜色、光泽、胶结致密程度、
可能的性质及主要其它依椐,
定名
五 粉砂岩和泥质岩
(一) 粉砂岩
一般特征:0.05---0.005mm 含量大于50%;
薄---中层状,水平、波状层理;
泥质岩与砂岩间的过渡类型,
或与泥质岩共生,或与砂岩共生;
巨厚、块状层多为风成。
结构: 0.05---0.01mm 粗粉砂(岩), 0.01---0.005mm 细粉砂(岩), 分选好,磨圆差;
基底式胶结为主。
碎屑颗粒:石英为主,次为白云母 长石、岩屑少见。
填隙物:泥质基底式胶结为主,
常混入较多的钙质、铁质;
**粗粉砂岩常见硅质(石英质)接触式、孔隙式胶结;
分类命名:
按结构:粗粉砂岩 细粉砂岩 按颜色:黄色粉砂岩 紫红色粉砂岩 按成分:泥质粉砂岩 钙质粉砂岩 未固结或半固结称黄土。
(二)泥质岩(粘土岩 页岩)
一般特征:泥状结构为主,常见鲕状、豆状结构;
碎屑颗粒小于0.005mm,
碎屑粘土为主,
可见石英、白云母,其它少见;
常混有铁质、钙质、硅质及有机质, 呈非晶、隐晶或较大的自生矿物。
粘土矿物种类及性质
高岭石族 粘结性、可塑性好;吸水彭涨性差。
高岭石 埃洛石 地开石 水铝英石 珍珠陶土
蒙脱石族 粘结性、可塑性差;吸水彭涨性好。
蒙脱石 绿脱石 皂石 贝得石 锂蒙脱石 锌----
水云母族 粘结性、可塑性中等;吸水彭涨性中等 伊利石 钠伊利石 -----
其它 蛭石类、坡缕石类
成因: 中酸性(长英质、富铝质)岩类原地风化
陆源碎屑粘土搬运沉积
玻屑凝灰岩斑脱岩化也可形成粘土岩。
分布广范:多见薄层状及水平层理。
分类方法: 固结程度(浸水后泥化的快、慢或不)
页理发育程度(构造特征) 成分特征
主要类型:
高岭石粘土
蒙脱石粘土(斑脱岩、彭润土) 水云母粘土岩 炭质页岩 黑色板岩 泥板岩
(三)粉砂岩、泥质岩观查、描述方法和内容
颜色 光泽
断口(贝壳状、瓷状、阶梯状、参差状、不规则状) 有无砂感,是否均匀。
固结程度(浸水后是很快、很慢或不泥化,可分为好、中、差) 胶结紧密程度(锤击后是否易破碎,可分为好或不好)
结构 构造
(可能的成分) 定名 11)
六碳酸盐岩的成份和结构
碳酸盐岩的概念
碳酸盐矿物,含量大于50%
内源沉积岩类,分布广泛。 生物沉积作用,浅海环境。 石灰岩:方解石为主, 白云岩:白云石为主。
碳酸盐矿物
文石:MgCO3含量最低(小于2mol%), 可直接晶出,不稳定。
高镁方解石:MgCO3含量高(大于10mol%), 构成生物骨格,不稳定。
低镁方解石:MgCO3含量2--3mol%, 稳定,岩石中主要组分。 白云石:Mg2+/Ca2+=1/1
常温、常压条件不能形成,交代而来。
碳酸盐岩的结构
粒屑结构:组成类似碎屑结构,包括三个部分;
粒屑: 又称颗粒、 异化颗粒、异化粒、盆内颗粒, 类似陆源碎屑,
沉积盆地内形成, 多种多样常见的有:
内碎屑:泥晶质,常有褐色氧化边;
有大小、磨圆、形状等特征。
砾屑 砂屑 粉屑 泥屑
生物碎屑:骨屑、生物颗粒、生屑、化石。 生物的钙质骨格、壳等;常破碎状; 不同生物有不同的显微结构。
鲕粒、豆粒:碳酸盐微晶凝聚而成的颗粒; 鲕粒小于2mm;豆粒大于2mm。 由同心层、鲕核构成。
团粒:浑圆状,0.5—0.1mm;
微晶质,含较多有机质,色暗。 成因不明。
团块:由隐藻类粘结各种粒屑而成;
大小不等,形状不规则; 含更多有机质,色更暗。
泥晶基质:又称泥晶基质、微晶基质、泥晶、微晶、灰泥; 主要由碳酸盐(方解石)微晶组成(小于0.03mm) 少量泥质、有机质等杂质; 沉积盆地内形成,
与粒屑一起沉积,充填在颗粒间的孔隙内;
类似陆源碎屑结构中的杂基。
亮晶方解石胶结物:又称亮晶胶结物、亮晶、淀晶; 主要由干净、明亮的方解石组成, 成岩过程中从孔隙水内晶出,
充填在粒屑间的孔隙中,
起胶结作用
类似陆源碎屑岩中的化学胶结物。
** 亮晶、泥晶统称填隙物;同样有胶结类型。
泥晶结构:无粒屑,均为泥晶质构成。
晶粒结构:化学沉淀、重结晶、交代作用。 粗晶:大于2mm 中晶:2---0.05mm 细晶:0.05---0.03mm 隐晶:小于0.03mm
生物骨架结构:原地生长的生物骨格为主,构成岩石的格架。 如珊瑚、苔藓虫、层孔虫、海绵及藻类; 其间的孔隙为其它钙质填冲。
交代残余结构:原岩矿物成分发生了改变,而原岩的结构仍可见; 如石灰岩白云化后还可见原石灰岩结构。
七 碳酸盐岩的分类命名
碳酸盐岩的成分分类
石灰岩与白云岩区别
碳酸盐岩的结构—成因分类
(一)粒屑结构—经过搬运沉积作用
粒屑含量大于10%时:
粒屑(泥晶、亮晶)灰岩
粒屑种类 + 填隙物的性质 + 基本名称 (当填隙物性质不明时可省略) 如: 鲕粒亮晶石灰岩
生屑泥晶石灰岩
(竹叶状)砾屑含云质石灰岩
粒屑含量小于10%时: 泥晶灰岩
(二)晶粒结构—经过结晶、重结晶或无残余的交代等作用
晶粒大于0.03mm
结晶灰岩、晶粒白云岩 晶粒大小级别 + 基本名称
如: 粗晶灰岩 粗晶白云岩 中晶灰岩 中晶白云岩 细晶灰岩 细晶白云岩 **微晶灰岩 微晶白云岩
(三)交代残余结构—白云石交代作用
粒屑白云岩
残余粒屑种类 + 基本名称 如: 内碎屑白云岩 鲕粒白云岩
生物碎屑灰质白云岩
(四)生物骨架结构—抗风浪的原地堆积
生物礁灰岩
藻叠层灰岩(白云岩)
----------
碳酸盐岩观查、描述的方法与内容
硬度、划痕
与稀盐酸反应状况
估计灰质、云质含量
(粒屑结构)
颜色
结构
分选、磨圆、胶结类型(酌情选择)
构造
粒屑种类、大小、含量、特征
填隙物的颜色、晶粒大小、可能的性质、含量
(中—粗粒、晶粒结构)
颜色
结构(有无残余结构)
构造
主、次要矿物,含量、大小、主要特征
(泥晶结构,包括细—微晶、粉屑、泥屑结构)
颜色
断口(贝壳状、瓷状、参差状)
结构(有无残余结构)
构造
有无其它组分
八 硅质岩
一般特征:
分布较广,仅次于碳酸盐岩,居第四位。
SiO2含量高(70—90%),不包括石英砂岩。
成因:交代、生物、火山作用、泉华。
硅质矿物:自生石英
玉髓
蛋白石
混入物:碳酸盐、粘土矿物;
铁、铝的氧化物及氢氧化物;
有机质等。
硅质岩主要类型:
生物作用
硅藻土(岩)
海绵岩
放射虫
火山作用
碧玉岩
交代作用 化学作用
燧石岩:隐---微晶、细晶结构、交代残余结构
层状燧石岩:与碳酸盐岩、粘土岩、铁质岩共生。
燧石条带、团块、结核:夹于碳酸盐岩中。
泉华:(温泉)
第四章 变质岩
一 变质作用和变质岩
变质岩:变质作用形成的岩石
变质作用:由于地球内力
使得早先的岩石
发生了矿物成分、结构、构造发生变化
变质作用的特征
岩石基本上是在固态条件下进行
同岩浆作用无绝对界线(混合岩化)
岩浆岩变质——正变质岩
同沉积岩的成岩作用无绝对界线(浊沸石、硬柱石出现) 沉积岩变质——副变质岩
变质作用的因素
变质作用当时的温度、压力、化学活动性流体
温度:地热增温率(7---60C/km)
岩浆热
构造摩擦热
相变热
放射热
压力:静压力
应力
粒间流体压力
化学活动性流体:水、氧、二氧化碳,
棚酸、盐酸、硫化氢。
做为溶剂,促使组分溶解、迁移;
影响变质反应的方向和速度
影响岩石(长英质)熔点
高温、高压条件下呈超临界状态
气、液间无明显界线,化学活动性极大
时间:变质作用是个过程,能否进行到底取决于时间
变质作用类型: 动力变质作用
区域变质作用
混合岩化作用
接触变质作用
气—液变质作用
变质作用方式:重结晶
交代作用
变质结晶
二 变质岩的成分、结构、构造
变质岩的化学成分
富铝质系列:泥质岩类,富铝贫钙;
长英质系列:砂岩类、中酸性岩浆岩,硅质含量高;
碳酸盐系列:石灰岩、白云岩,富钙、镁;
基性系列:基性岩类,富钙、镁、铁,贫钾、钠;
超基性系列:超基性岩类,富镁
变质岩的矿物成分
常见矿物:变质岩中含量多,常做为主要矿物;
辉石 角闪石 黑云母 斜长石 钾长石 石英 白云母
方解石 白云石 绢云母 绿泥石 滑石 叶蜡石
特征矿物:变质岩中常含量较少,但有特殊含义,如指示温度、压力; 石榴石 红柱石 矽线石 蓝晶石 堇青石 硅灰石 十字石 透闪石
三 区域变质岩及混合岩
板岩:隐晶结构、变余泥状结构,
板状构造、变余水平层理、变余波状层理,
含较多的非晶、隐晶矿物;
如:铁质、钙质、镁质、硅质、碳质------,
部分变晶矿物;
常见细鳞片状绢云母、绿泥石、石墨等矿物,
沿板理面分布,丝绢光泽明显。
命名:颜色 + 非晶(隐晶)质 + 板岩
千枚岩:细鳞片状变晶结构、显微粒状鳞片状变晶结构;
千枚状构造为主,丝绢光泽强烈,也见板状构造;
原岩全部变质结晶,细鳞片状矿物为主,
常见绢云母、绿泥石;
少量石英、钠长石等细—微粒状物
(粒状矿物常小于0.1mm)
命名:颜色 + 片状矿物 + 千枚岩(板状千枚岩)
片岩:粒状鳞片状或针柱状变晶结构为主体;
常见斑状变晶结构,基质具粒状鳞片状变晶结构、
鳞片大小不一,
粒状矿物常1—0.1mm。
片状构造,片理面常不规则状;
片状、针柱状矿物为主,
含量大于50%,常在70%左右;
粒状矿物以石英为主,少量钠长石,
总量小于50%,常在30%左右。
石英片岩的粒状矿物大于50%
斑状变晶结构或鳞片状粒状变晶结构。
命名:斑晶(特征矿物)+ 片状矿物 + 片岩(石英片岩)
片麻岩:(鳞)片状粒状变晶结构、
柱状粒状变晶结构,
及斑状变晶结构;
片麻状构造,片麻理有时不清楚;
粒状矿物以长石为主,少量石英,
总量大于50%,常在70%左右;
多见中---粗粒状(大于1mm)。
片、柱状矿物总量小于50%,常在30%左右。
命名:斑晶(特征矿物)+ 片、柱状矿物 + 长石种类 + 片麻岩
斜长角闪岩:角闪石含量大于50%,斜长石含量小于50%;
粒度变化大,等粒或不等粒、柱状或针柱状变晶结构; 块状构造或弱定向构造,也见片状构造;
角闪石岩:角闪石含量大于85%,其它同斜长角闪岩。
变粒岩:同片麻岩相比,粒度细(细粒等粒变晶结构),
片麻状构造、弱定向或块状;
矿物成分上同片麻岩,
但:片、柱状矿物小于30%,常20%左右;
石英岩:原岩为石英砂岩、硅质岩类;
粒状变晶结构,块状构造或条带构造
石英含量大于85%。
大理岩:原岩为碳酸盐岩,
粒状变晶结构、块状构造及条带状构造;
方解石或白云石总量大于50%
大理岩(或称钙质大理岩)以方解石为主,
云质大理岩以白云石为主;
可含少量特征矿物,如:透闪石、硅灰石、矽线石等。
命名:特征矿物 + 大理岩(云质大理岩)
混合岩:区域变质的基础上有流体相加入;
原变质岩称:基体,常为片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩等
后加入的流体相则形成:脉体,成分为长英质;
注入混合岩:脉体15---50%,
同基体有请明显的界线。
可呈各种形态(构造)
如条带状、眼球状、肠状、角砾状等;
命名:混合岩化 + 基体名称
构造特征 + 混合岩
混合片麻岩:脉体大于50%,
同基体没有明显的界线。
整体上类于片麻岩
命名:混合 + 何种片麻岩
混合花岗岩:混合岩化强烈,类于花岗岩,肉眼难以区别。
其他变余结构的岩石常见的有:
变质砾岩、变质砂岩、变质粉砂岩
变质安山岩、变质流纹岩------
变质火山碎屑岩------
四 动力变质岩
构造角砾岩:碎裂角砾状、砾状结构,
块状及弱定向构造
破碎岩屑呈角砾状或砾状,部分碎斑及碎基;
可见铁质、钙质、硅质胶结物;
碎裂岩:碎裂结构、碎斑结构;
块状、弱定向及挤压片理构造;
碎斑、碎基为主,少量砾及角砾;
少量变晶矿物,常见绢云母、绿泥石等。 命名:碎裂 +原岩名称
某某质 + 碎裂岩
糜棱岩:碎斑结构、糜棱结构,
挤压片理构造、 眼球状构造;
碎基为主,少量眼球状碎斑;
沿片理常见变晶矿物。
命名:主要成分 + 糜棱岩
千糜岩:糜棱结构,千枚状构造;
无或少见碎斑,
变质结晶强烈。
五 接触变质岩
泥质岩的接触变质作用
板岩:低级热变质作用。
斑点板岩:斑点状构造,其他同板岩。
瘤状板岩:瘤状构造,其他同板岩。
角岩:中级变质作用。
红柱石角岩:斑状变晶结构,变斑晶为红柱石;
变基质呈隐晶状,常含较多的碳质。 堇青石角岩:斑状变晶结构,变斑晶为堇青石;
变基质呈角岩结构(色暗,隐晶,坚硬)。 碳酸盐岩的接触变质作用
大理岩:同区变岩
透闪石大理岩
硅灰石大理岩
其他岩类的接触变质作用不明显,常为变质某某岩。
接触交代变质岩
矽卡岩:不等粒粒状变晶结构,
块状构造、斑杂构造,
颜色多变。
钙质矽卡岩:矿物种类多,相互交代,变化大;
常见石榴石、透辉石、符山石、
方柱石、硅灰石等;
镁质矽卡岩:同白云岩密切,较少见。
六 汽—液变质岩
蛇纹岩:原岩为超基性岩,
主要矿物为蛇蚊石。
云英岩:原岩为酸性侵入岩,
中粗粒粒状变晶结构、鳞片粒状变晶结构, 块状构造;
主要矿物为石英及白云母。
青盘岩:原岩为中基性火山岩、火山碎屑岩; 绿、灰绿色,隐晶块状、斑杂状; 绿色矿物较多,成分复杂。
次生石英岩:原岩为中酸性火山岩、火山碎屑岩,
受火山喷气作用变质而成;
矿物成分复杂,以石英为主。
总复习(一)岩浆岩
总复习(二)沉积岩
总复习(三)变质岩
《矿物岩石学》
上课班级: 学时 2005 年 上学期 2月28-7月6日
1)
第一章 矿物的基本概念
一 什么是矿物
岩石的基本单位
有一定的化学成份
有一定的晶体结构
内部质点有规律的排列
例如:花岗岩中的石英、长石、黑云母。
石英 SiO2
钾长石 K[AlSi3O8] ,(3SiO2 0.5K2O 0.5Al2O3)
黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10]([OH],F)2 , (3SiO2 0.5Al2O3 3MgO,FeO
*绝大多数矿物都是晶体,少部分矿物不是晶体。
例如:蛋白石 褐铁矿 玻璃质等也属矿物,但没有严格意义上的晶体结构。
二 矿物晶体
晶体格架
晶胞及晶胞的种类
晶体的形状
晶面
双晶:聚片双晶 卡氏双晶
解理:极完全 完全 中等 不完全或极不完全
三 矿物的主要性质
形态:粒 柱 板 片 针 纤。。。。
顏色:色素离子
透明度:透明 半透明 不透明
光泽:玻璃 金刚 半金属 金属
丝绢 珍珠 油脂
沥青
土状 0.5K2O)
硬度:内部质点连接力的强度。
摩氏相对硬度:
(1)滑石
(2)石膏 (指甲:2.5)
(3)方解石 (铜或铝针:3)
(4)莹石
(5)磷灰石 (小刀:5—5.5)
(6)正长石 (瓷片:6—6.5)
(7)石英
(8)黄玉
(9)刚玉
(10)金刚石
断口:阶梯状 锯齿状 贝壳状 参差状 不规则状
条痕:粉沫的颜色
比重:质点性质及排列紧密程度
2)
四 常见的造岩矿物
橄榄石 A2 [SiO4] A=Mg, Fe……
辉石 R2 [Si2O6] R=Fe, Mg,Ca……
角闪石 R7[Si4011]2(OH)2 R=Fe, Mg,Ca……
黑云母 K(Mg,Fe)3[Al Si3O10]([OH],F)2
石英 SiO2
斜长石 Na[AlSi3O8]——Ca[Al2Si2O8]
钾长石 K[AlSi3O8]
其它:白云母 绢云母 绿泥石 方解石 白云石 堇青石 红柱石 透闪石 硅灰石
石榴石 蓝晶石 矽线石 高岭石 磁铁矿 黄铁矿 褐铁矿 ......
3)
第二章 岩浆岩
一 什么是岩石及岩石的种类
岩石:天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体;是地质作用的产物。
岩石按成因可分为三大类:
岩浆岩(火成岩) 沉积岩 变质岩
二 岩浆岩的概念及结构、构造和产狀
岩浆:形成于上地幔或地壳深部,成分以硅酸盐为主、富含挥发物质的熔融体。
岩浆岩:由岩浆冷凝固结而成的岩石,但成分上已发生了变化。
岩浆岩按形成方式可分为
侵入岩:深成岩(大于3公里)
浅成岩(小于3公里)
火山岩:喷出岩(熔岩)
火山碎屑岩
岩浆岩的产状:主要是指岩体大小、形状;同时也包含了与围岩接触关系、形成
深度等含义。
侵入岩常见的产状有:
岩基: 深成岩(大于10公里)面积大于100平方公里,形
态不规则,和区域性构造有关,常为花岗岩类。
岩株: 深度小于10公里,面积大于100平方公里,为浑圆
直立的瘤状且和围岩斜交,中-酸性侵入岩为主。
岩床:
岩盖:
岩盆: 浅成岩、岩性复杂的小侵入体、视形态
而定。
岩脉:
岩墙:
火山岩常见的产状有:
火山锥:
岩钟:
岩针:
熔岩流:
熔岩被:
岩浆岩的相:是指同一条件(或环境)下形成的一类岩石或岩体。
例如:侵入相包括了岩基、岩株、岩脉等岩体;
喷出相包括了各种熔岩、火山碎屑岩等。
较大的岩体内外岩性不同常划分为:
边缘相
过渡相
中央相
岩石的结构:是指岩石的微观特征;不同的岩石有不同的含义。
岩浆岩的结构:主要是指岩浆岩的各组成部分(矿物)的形态。
结晶程度
全晶质:
半晶质:
玻璃质:
颗粒大小
粒度及有关的名词
显晶质:粗粒 大于5mm
中粒5—2mm
细粒 2—0.2mm
微粒 小于0.2mm
隐晶质:肉眼不能识别出矿物成分
等粒结构:
不等粒结构:
斑状结构:
似斑状结构:
自形晶程度
自形晶:
半自形晶:
它形晶:
相互关系
文象结构:
条纹结构:
岩石的构造是指岩石宏观特征;不同的岩石有不同的含义。
岩浆岩的构造常是不同矿物集合体之间排列与充填关系。
块状构造
条带构造
斑杂构造
气孔构造
杏仁构造
流纹构造
流线 流面构造
原节理构造:
层节理
纵节理
横节理
4)
三 岩浆岩的物质成分
岩浆岩的化学成分
O Si Al Fe Mg Ca Na K Ti 占98%以上。
氧的含量最高;达46%
其它元素常以氧化物表示;
其中SiO2含量最多。
按SiO2的含量岩浆岩可划分为
超基性岩 SiO2 <45%
基性岩 SiO2 45—53%
中性岩 SiO2 53—66%
酸性岩 SiO2 >66%
岩浆岩中随着SiO2含量的变化,其它氧化物也有规律的变化。
K2O N2O意义重大,以此又将岩浆岩划分为: 钙碱性岩、碱性岩、过碱性岩
岩浆岩的矿物成分
名词概念
主要矿物
次要矿物
副矿物
原生矿物
次生矿物
暗色矿物
浅色矿物
矿物共生组合规律
SiO2过饱和矿物
石英
SiO2饱和矿物
辉石 角闪石 黑云母 斜长石 钾长石
SiO2不饱和矿物
橄榄石 霞石 白榴石
SiO2的含量决定了岩浆岩中的矿物成分。
岩浆岩中石英不与橄榄石、霞石、白榴石共生。
三 岩浆岩的物质成分
岩浆岩的化学成分
O Si Al Fe Mg Ca Na K Ti 占98%以上。
氧的含量最高;达46%
其它元素常以氧化物表示;
其中SiO2含量最多。
按SiO2的含量岩浆岩可划分为
超基性岩 SiO2 <45%
基性岩 SiO2 45—53%
中性岩 SiO2 53—66%
酸性岩 SiO2 >66%
岩浆岩中随着SiO2含量的变化,其它氧化物也有规律的变化。
K2O N2O意义重大,以此又将岩浆岩划分为:
钙碱性岩、碱性岩、过碱性岩
岩浆岩的矿物成分
名词概念
主要矿物
次要矿物
副矿物
原生矿物
次生矿物
暗色矿物
浅色矿物
矿物共生组合规律
SiO2过饱和矿物
石英
SiO2饱和矿物
辉石 角闪石 黑云母 斜长石 钾长石
SiO2不饱和矿物
橄榄石 霞石 白榴石
SiO2的含量决定了岩浆岩中的矿物成分。
岩浆岩中石英不与橄榄石、霞石、白榴石共生。
超基性岩、碱性岩中无石英。
四 岩浆岩分类
岩浆岩分类方法
化学成分 矿物成分 结构构造 产状 形成环境
岩浆岩主要类型
1超基性岩 橄榄岩—苦橄岩
2基性岩 辉长岩—玄武岩类
3中性岩 闪长岩—安山岩类 正长岩—粗面岩类
4酸性岩 花岗岩—流纹岩类
5碱性岩 霞石正长岩—响岩类
6脉岩类
7火山碎屑岩类
五 岩浆岩主要类型及岩性特征
(一)超基性岩(超镁铁岩)
SiO2含量最少<45%,Fe、Mg。含量高。
分布局限,很少出露;呈小岩体及残片或包体。
深成岩: 橄榄岩类
辉石岩类
角闪石岩类
黑云母岩类
浅成岩: 金伯利岩
喷出岩: 苦橄岩
麦美奇岩
科马提岩
碳酸岩类
橄榄岩类较多见的是纯橄榄岩、辉石橄榄岩。
纯橄榄岩:主要矿物是橄榄石,
次要矿物是辉石,
次生矿物主要是蛇纹岩。
细粒等粒全自形或半自形晶结构,
块状、条带状构造。
辉石橄榄岩:主要矿物是橄榄石、辉石,橄榄石>40%
中—细粒全自形或半自形等粒结构
(二)基性岩(辉长岩—玄武岩):
SiO2 45—53%, Fe、Mg含量降低 Al、Ca 增高,
矿物成分以辉石、基性斜长石为主。
深成岩: 为辉长岩、斜长岩等;
分布局限,呈小岩体。
代表性岩石是辉长岩,
主要矿物是
辉石约50%、
基性斜长石约50%。
次要矿物是
橄榄石 角闪石 黑云母
中粒等粒半自形结构(辉长结构),
块状、条带状构造。
浅成岩: 为辉绿岩、辉绿玢岩,
多见岩脉也呈小侵入体。
矿物同辉长岩,
中—细粒等粒半自形结构(辉绿结构)、斑状结构。
常见蚀变,暗色矿物呈纤闪石化,浅色矿物呈钠黝帘石化。
块状。
喷出岩: 为各类玄武岩,
如拉斑玄武岩、碱性玄武岩;
分布广范,
常见熔岩流、熔岩被等;
也是洋壳的主要组分。
斑状结构、无斑隐晶结构;
色暗:黑色、灰绿色、暗紫色等。
斑晶矿物常见:
基性斜长石、橄榄石、辉石;
橄榄石常蚀变成伊丁石。
气孔构造、杏仁构造为主;
也见枕状、绳状等构造;
厚度大的熔岩也见六方柱状节理、
——————————————————————————————————————— 5)
(三)中性岩(闪长岩—安山岩)
SiO2 53—66% Fe、Mg含量降低,K 、Na增加。
矿物成分以中性斜长石、角闪石为主。
深成岩:闪长岩、石英闪长岩多见。
分布广范,常为中、小型岩体,
如:岩株、岩盖等。
主要矿物:角闪石(约30%)、中性斜长石(约70%);
次要矿物:石英、钾长石、黑云母、辉石均小于5%;
当大于5%时参加命名,
如:石英闪长岩、辉石闪长岩。
中粒等粒粒状半自形晶结构为主,
块状构造、条带状构造、斑杂构造常见。
暗色矿物易绿泥石化,斜长石可钠黝帘石化。
浅成岩:闪长玢岩、细晶闪长岩。
分布较广,呈脉状或小岩体。
闪长玢岩: 斑状结构,斑晶常是角闪石、斜长石;
基质呈隐—微晶状。
细晶闪长岩:微—细晶结构,偶见斑晶;
成分相当闪长岩(角闪石、斜长石为主)。
块状构造为主。
安山岩:分布很广,仅次于玄武岩,
呈岩流、岩被等巨厚的层状;
颜色变化较大,
常为灰褐、灰绿、暗紫、灰黑等色。
斑状结构、隐晶结构,多为半晶质;
斑晶主要是角闪石、中性斜长石,
块状构造、气孔构造、杏仁构造。
(四)中性岩(正长岩—粗面岩)
SiO2 53—66%
K Na 含量高(钙碱性---碱性系列);
Fe Mg Ca含量少。
矿物成分(同闪长岩类相比):
浅色矿物以钾长石为主,
常见正长石、透长石、条纹长石;
暗色矿物含量少,
在偏碱性岩类中均为:
碱性角闪石(纳闪石、钠铁闪石)
及碱性辉石(霓辉石、霓石、透辉石)取代。
岩石种类:正长岩—粗面岩系列
二长岩—粗安岩系列
碱性正长岩—碱性粗面岩系列
分布局限,少见独立产出。
深成岩:正长岩
主要矿物:正长石最多,次为中--酸性斜长石;
次要矿物:多为暗色矿物,小于* 20%;
常见角闪石、次为黑云母、辉石。
中—粗粒等粒或不等粒、(自形或)半自形晶结构,
似斑状结构;
块状构造、斑杂构造。
常呈小型杂岩体与花岗岩、闪长岩共生。
当石英含两量大于5%时称石英正长岩。
浅成岩:正长斑岩
斑状结构,基质为细—微晶、隐晶结构,
斑晶以自形状正长石为主,
产状为小岩体或脉岩。
喷出岩:粗面岩
颜色较浅:灰、浅灰、灰黄、浅褐色;
斑状结构:基质为全晶质、细—微晶结构;
成分同正长岩,但不易辩别。
斑晶常为透长石,也可正长石、酸性斜长石,
自形状。
块状构造、气孔构造。
产状以熔岩流、岩钟常见。
(五)酸性岩(花岗岩—流纹岩)
SiO2 大于66% ,
Fe Mg Ca最少,
K 、 Na(在钙碱性岩类中)最高。
矿物成分以石英、钾长石、斜长石为主;暗色矿物最少,常少
于10%。
深成岩:花岗岩为代表(花岗岩类),
分布广,岩体巨大,常为岩基、岩株。
主要矿物:石英常30%左右,钾长石、酸性斜长石不定。
次要矿物:常为暗色矿物,多为黑云母、角闪石,
次生变化:
钾长石高岭土化
斜长石绢云母化
黑云母、角闪石绿泥石化。
中—粗粒等粒或不等粒半自形晶结构,
块状构造为主,其次为片麻构造、条带状构造、斑杂构造。
依据钾长石、斜长石的比例可将花岗岩进一步分类:
花岗岩:暗色矿物多见黑云母,含量常在5%左右。
花岗闪长岩:石英含量偏少,常在20%左右,暗色矿可达
20%,多见角闪石。
浅成岩:花岗斑岩
斑状结构,斑晶为钾长石、石英。基质呈细—微晶状。
脉状或小岩体。
喷出岩:流纹岩
颜色多变,以浅色为主,多见浅灰、浅褐、浅棕、浅红等。 斑状结构,斑晶常见:双锥状石英(高温型)、透长石(高
温钾长石),自形晶,常见熔状。
多具流纹构造,也见气孔、杏仁构造。
产状以岩钟、岩锥常见,呈杂岩体。
霏细岩:超浅成侵入岩,隐—微晶,灰—灰白色。
(六)碱性岩
SiO2含量相当于中性岩,
更富K、Na(过碱性系列),
矿物成分(同正长岩相比):
浅色矿物中出现似长石(含量大于5%):
霞石、方纳石、白榴石、黝方石等;
暗色矿物中多为碱性类:
钠闪石、钠铁闪石、霓石、霓辉石等。
分布局限,呈小杂岩体、岩流。
深成岩: 霞石正长岩
主要矿物:正长石、霞石;
次要矿物:霓石、霓辉石、钠闪石、黑云母, 含量常在30%左右;
暗色矿物含量较多时可参加命名。
结构、构造变化大;
常见中—粗粒等粒、不等粒状、
自形—半自形晶状、伟晶状等结构;
及块状、条带状、斑杂状构造。
喷出言: 响岩
与粗面岩相当,
斑状结构:
斑晶为透长石、白榴石(高温)
也可正长石、霞石(低温)。
基质呈隐—微晶状,
似长石种类参加命名,
如:白榴石响岩。
6)
(七)脉岩
脉岩:脉状产出,但不包括石英、方解石等脉体;
受构造裂隙控制;
可单一,也可成群;
结构细,块状构造为主;
成分上
与相应侵入岩一致,
如:辉绿岩、
闪长玢岩、
花岗斑岩、
------
与相应侵入岩不一致。
如:煌斑岩、
细晶岩、
伟晶岩。
煌斑岩:SiO2 40—50% Fe、Mg含量高;
暗色矿物多。
全自形晶细粒等粒粒状结构;
全晶质斑状结构(煌斑结构),
全自形暗色矿物为斑晶。
主要种类:
云母煌斑岩(云煌岩):黑云母、正长石为主; 角闪煌斑岩:角闪石、中性斜长石为主;
辉石煌斑岩:辉石、基性斜长石为主。
细晶岩:浅色矿物多,占90%以上。
全它形晶细粒等粒粒状结构,
细晶花岗结构。
风化后呈糖粒状。
主要种类:
花岗细晶岩:酸性斜长石、钾长石、石英;
少量黑云母(2%左右)。
闪长细晶岩:中性斜长石为主,
少量角闪石(5%左右)。
辉石细晶岩:基性斜长石为主,
少量辉石(8%)。
伟晶岩:矿物巨大,常大于2—3 cm(伟晶结构);
产状除岩脉外多见透镜体、囊团等。
主要种类:
花岗伟晶岩:成分同花岗岩;
富含挥发份矿物,
如:电气石、绿柱石、萤石等。
正长伟晶岩:成分同正长岩;
闪长伟晶岩:成分同闪长岩;
辉长伟晶岩:成分同辉长岩。
(八)火山碎屑岩
火山碎屑岩:火山作用形成的各种火山碎屑物质,就地堆积、压紧、
胶结或熔结而成的岩石。
火山碎屑物质:
岩屑:可刚性可、可塑性;大小、形态、岩性各不相同。
晶屑:早先晶出的矿物,喷出后同岩浆分离开来。 玻屑:喷入空中的岩浆,炸裂后形成的玻璃质碎片。
火山碎屑岩的结构:
集块结构:大于64mm,刚性、塑性的岩屑。 火山角砾结构:64mm—2mm 各种火山碎屑。 凝灰结构:小于2mm 晶屑、玻屑为主。
(更细小的常称为火山尘,相当于隐晶结构。)
熔结凝灰结构:塑性凝灰,压扁、拉长,似流纹构造。
火山碎屑岩的构造:块状、层状、似流纹构造。
火山碎屑的固结方式:
熔岩胶结:熔岩(喷出岩)为主。
压紧熔结:塑性岩屑(喷出岩)为主,有压实作用。 压紧胶结:分解的化学物质为主,有压实作用。
火山碎屑岩的主要类型:(颜色变化大,岩性不稳定,有成层性。)
火山角砾岩:角砾状岩屑大于50%,其余为凝灰质; 火山角砾结构,
块状构造为主,
压紧胶结。
晶屑凝灰岩:晶屑明显可见(含量常大于15%), 其余为凝灰质;
(晶屑)凝灰结构,
块状构造、可见层状构造,
压紧胶结。
比重较轻、致密性差。
玻屑凝灰岩:色浅
玻屑含量高(常大于70%),
其余为凝灰质;
(玻屑)凝灰结构,
层理构造、块状构造,
压紧胶结,
比重轻、致密性最差,
易蒙脱石化(斑脱岩化)。
熔结凝灰岩:塑性的凝灰级岩屑、玻屑为主,少量晶屑。 熔结凝灰结构,
似流纹构造。
7)
(九)岩浆岩的描述
矿物组分含量的估计:
高含量:划线,数粒;
低含量:画圈,数粒。
对比:
粒状结构的岩石(深成侵入岩):
颜色:风化面、新鲜面 。
岩石结构名称:粒级、等或不等粒、形状、自形程度。
构造:单一或多种、显示方式。
主、次要矿物:名称、百分含量、大小及主要识别特征*。 次生变化:明显或不明显、何矿物变为何矿物、特征。
斑状结构的岩石(浅成侵入岩或喷出岩):
颜色:
岩石结构名称:
基质的颜色、光泽、断口、结构。
构造:
斑晶矿物:名称、百分含量、大小及主要识别特征*。
次生变化:
*识别特征:颜色、光泽、形状、结理、双晶、硬度。
(火山碎屑岩的描述同沉积岩。)
8)
第三章 沉积岩
一 沉积岩的概念及构造
什么是沉积岩
地表和地表以下不太深的地方
常温、常压条件下
由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质
经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用
形成的地质体
*沉积岩的成分和结构
沉积岩的构造
层(岩层)
层内颜色、成分、结构、构造基本均匀一致
层与层由上、下层面隔开,代表一个沉积间隔
较大区域内、相同条件下、同一次堆积而成
层的厚度
纹层(微薄层、细层)小于1cm
薄层 1cm---10cm
中层 10cm---50cm
厚层 50cm---100cm
块状 大于100cm
层理构造
水平层理
波状
交错
板状
楔
槽
平行
波状交错层理
羽状交错层理
其他构造
波痕
* 槽模
缝合线
*假层理
结核
(藻)叠层构造
沉积岩的分类
外源沉积岩
陆源碎屑岩
火山碎屑岩
内源碎屑岩
碳酸盐岩
硅质岩
-------
9)
二 陆源碎屑岩的成份和结构
陆源碎屑岩的构成
碎屑颗粒(他生矿物)
岩屑 长石 石英 白云母
化学胶结物(自生矿物)
硅质(蛋白石 自生石英)
钙质(方解石 )
云质(白云石)
铁质(磁铁矿 褐铁矿)
海绿石
杂基(基质)
泥质(粘土矿物、有机质及化学物质)
更细小的碎屑物
填隙物
陆源碎屑岩的结构
颗粒的结构
粒度划分:
砾 大于2mm
砂 2---0.05mm
粉砂 0.05---0.005mm
泥 小于0.005mm
分选:颗粒大小一致性(均匀性)的程度
分选好 同粒级颗粒 大于75%
分选中等 75---50%
分选差 小于50%
磨圆(度):碎屑颗粒磨蚀、圆化的程度
棱角状
次棱角( 次圆状)
圆状
胶结物的结构
栉壳状结构
连生结构
再生加大结构
胶结类型
基底式胶结
孔隙式胶结
接触式胶接
支撑类型
基质支撑
颗粒支撑
陆源碎屑岩的分类
砾岩:分布局限,
砂岩: 仅次于泥质岩,占沉积岩的三分之一。 粉砂岩:过渡类型,
泥质岩:分布最广,
三 砾(角砾)岩
基本概念:砾(角砾)含量大于50% (或30%)
岩屑为主,细砾可见石英、长石;
分选、磨圆不定。
填隙物常见泥、砂质
砾石---砾级碎屑(大于2mm),
砾:圆状、次圆状;
角砾:棱角状、次棱角状。
细砾2---4mm
中砾4---64mm
粗砾64---256mm
分选好:等粒
分选中等:近等粒
分选差:不等粒
相应的结构为:
细砾等粒砾状结构
中---细砾不等粒角砾状结构
-------------
(碎屑颗粒、填隙物的区分)
分类方法:
砾石大小 细砾(角砾)岩
中砾(角砾)岩
粗砾(角砾)岩
----------
砾石成分 (某某质)单成分砾岩
复成分砾岩
按成因
冰川角砾岩
卡撕特角砾岩
盐溶角砾岩
四 砂岩
基本概念:
碎屑颗粒2---0.05mm 含量大于50%
粗砂 2—0.5mm
中砂 0.5---0.25mm
细砂 0.25---0.05mm
常见颗粒
岩屑:常是耐风化的岩类
中酸性喷出岩、硅质岩、板岩等;
色暗、无光泽、微—细晶、隐晶结构。
长石:钾长石为主、少量钠长石;
石英:矿物成熟度
次要颗粒:黑云母、白云母、重矿物、
自生颗粒、泥粒、生物碎屑等。
层理构造发育
杂基:出现在分选、磨圆均不好的岩石中。
分类命名:
粒度分类
成分分类
三端元分类:
长石+石英+岩屑=100%
三角形分类图
四端元分类:
杂基含量大于15%为杂砂岩;
小于15%为(净)砂岩。
主要类型
石英砂岩:
石英含量大于95%
长石+岩屑小于5%(肉眼很难见到);
粒度细,分选、磨圆好;
填隙物:
胶结物为主,少见杂基;
常见硅质(石英质加大边)、铁质、海绿石、钙质、云质; 胶结物常参加命名;
如:铁质石英砂岩、海绿石石英砂岩------
石英岩状砂岩:胶结物均为石英质加大边,且可识别; 沉积石英岩:同上,但石英加大边难识别。
*岩石颜色常反映胶结物的性质。
长石砂岩:
长石含量大于25%,
岩屑含量小于长石,其余为石英。
中—细粒,分选、磨圆中等;
填隙物:
粘土质杂基、硅质、钙质胶结物;
粘土质杂基多为长石质加大边,
硅质胶结物常为石英质加大边。
肉红色、黄灰色、灰白色等。
长石石英砂岩:
长石含量5%---25%,
岩屑含量小于长石,其余为石英。
中---细粒,分选、磨圆中等;
填隙物:硅质(石英质)为主,其次为长石质胶结物。
灰白色、黄灰色。
岩屑砂岩
岩屑含量大于25%,
长石含量小于岩屑,其于为石英。
中---粗粒,分选、磨圆不好;
填隙物
泥质杂基为主,常绢云母化、碳酸盐化; 其次为硅质(石英加大边)胶结物。 颜色暗淡:灰、黑、暗绿、暗红为主。
10)
砂、砾岩的观查与描述:
颜色
结构
分选、磨圆、胶结类型,
构造
碎屑颗粒:种类(长石、石英、岩屑及其它颗粒),
含量、大小、形状及主要标志。.
填隙物:颜色、光泽、胶结致密程度、
可能的性质及主要其它依椐,
定名
五 粉砂岩和泥质岩
(一) 粉砂岩
一般特征:0.05---0.005mm 含量大于50%;
薄---中层状,水平、波状层理;
泥质岩与砂岩间的过渡类型,
或与泥质岩共生,或与砂岩共生;
巨厚、块状层多为风成。
结构: 0.05---0.01mm 粗粉砂(岩), 0.01---0.005mm 细粉砂(岩), 分选好,磨圆差;
基底式胶结为主。
碎屑颗粒:石英为主,次为白云母 长石、岩屑少见。
填隙物:泥质基底式胶结为主,
常混入较多的钙质、铁质;
**粗粉砂岩常见硅质(石英质)接触式、孔隙式胶结;
分类命名:
按结构:粗粉砂岩 细粉砂岩 按颜色:黄色粉砂岩 紫红色粉砂岩 按成分:泥质粉砂岩 钙质粉砂岩 未固结或半固结称黄土。
(二)泥质岩(粘土岩 页岩)
一般特征:泥状结构为主,常见鲕状、豆状结构;
碎屑颗粒小于0.005mm,
碎屑粘土为主,
可见石英、白云母,其它少见;
常混有铁质、钙质、硅质及有机质, 呈非晶、隐晶或较大的自生矿物。
粘土矿物种类及性质
高岭石族 粘结性、可塑性好;吸水彭涨性差。
高岭石 埃洛石 地开石 水铝英石 珍珠陶土
蒙脱石族 粘结性、可塑性差;吸水彭涨性好。
蒙脱石 绿脱石 皂石 贝得石 锂蒙脱石 锌----
水云母族 粘结性、可塑性中等;吸水彭涨性中等 伊利石 钠伊利石 -----
其它 蛭石类、坡缕石类
成因: 中酸性(长英质、富铝质)岩类原地风化
陆源碎屑粘土搬运沉积
玻屑凝灰岩斑脱岩化也可形成粘土岩。
分布广范:多见薄层状及水平层理。
分类方法: 固结程度(浸水后泥化的快、慢或不)
页理发育程度(构造特征) 成分特征
主要类型:
高岭石粘土
蒙脱石粘土(斑脱岩、彭润土) 水云母粘土岩 炭质页岩 黑色板岩 泥板岩
(三)粉砂岩、泥质岩观查、描述方法和内容
颜色 光泽
断口(贝壳状、瓷状、阶梯状、参差状、不规则状) 有无砂感,是否均匀。
固结程度(浸水后是很快、很慢或不泥化,可分为好、中、差) 胶结紧密程度(锤击后是否易破碎,可分为好或不好)
结构 构造
(可能的成分) 定名 11)
六碳酸盐岩的成份和结构
碳酸盐岩的概念
碳酸盐矿物,含量大于50%
内源沉积岩类,分布广泛。 生物沉积作用,浅海环境。 石灰岩:方解石为主, 白云岩:白云石为主。
碳酸盐矿物
文石:MgCO3含量最低(小于2mol%), 可直接晶出,不稳定。
高镁方解石:MgCO3含量高(大于10mol%), 构成生物骨格,不稳定。
低镁方解石:MgCO3含量2--3mol%, 稳定,岩石中主要组分。 白云石:Mg2+/Ca2+=1/1
常温、常压条件不能形成,交代而来。
碳酸盐岩的结构
粒屑结构:组成类似碎屑结构,包括三个部分;
粒屑: 又称颗粒、 异化颗粒、异化粒、盆内颗粒, 类似陆源碎屑,
沉积盆地内形成, 多种多样常见的有:
内碎屑:泥晶质,常有褐色氧化边;
有大小、磨圆、形状等特征。
砾屑 砂屑 粉屑 泥屑
生物碎屑:骨屑、生物颗粒、生屑、化石。 生物的钙质骨格、壳等;常破碎状; 不同生物有不同的显微结构。
鲕粒、豆粒:碳酸盐微晶凝聚而成的颗粒; 鲕粒小于2mm;豆粒大于2mm。 由同心层、鲕核构成。
团粒:浑圆状,0.5—0.1mm;
微晶质,含较多有机质,色暗。 成因不明。
团块:由隐藻类粘结各种粒屑而成;
大小不等,形状不规则; 含更多有机质,色更暗。
泥晶基质:又称泥晶基质、微晶基质、泥晶、微晶、灰泥; 主要由碳酸盐(方解石)微晶组成(小于0.03mm) 少量泥质、有机质等杂质; 沉积盆地内形成,
与粒屑一起沉积,充填在颗粒间的孔隙内;
类似陆源碎屑结构中的杂基。
亮晶方解石胶结物:又称亮晶胶结物、亮晶、淀晶; 主要由干净、明亮的方解石组成, 成岩过程中从孔隙水内晶出,
充填在粒屑间的孔隙中,
起胶结作用
类似陆源碎屑岩中的化学胶结物。
** 亮晶、泥晶统称填隙物;同样有胶结类型。
泥晶结构:无粒屑,均为泥晶质构成。
晶粒结构:化学沉淀、重结晶、交代作用。 粗晶:大于2mm 中晶:2---0.05mm 细晶:0.05---0.03mm 隐晶:小于0.03mm
生物骨架结构:原地生长的生物骨格为主,构成岩石的格架。 如珊瑚、苔藓虫、层孔虫、海绵及藻类; 其间的孔隙为其它钙质填冲。
交代残余结构:原岩矿物成分发生了改变,而原岩的结构仍可见; 如石灰岩白云化后还可见原石灰岩结构。
七 碳酸盐岩的分类命名
碳酸盐岩的成分分类
石灰岩与白云岩区别
碳酸盐岩的结构—成因分类
(一)粒屑结构—经过搬运沉积作用
粒屑含量大于10%时:
粒屑(泥晶、亮晶)灰岩
粒屑种类 + 填隙物的性质 + 基本名称 (当填隙物性质不明时可省略) 如: 鲕粒亮晶石灰岩
生屑泥晶石灰岩
(竹叶状)砾屑含云质石灰岩
粒屑含量小于10%时: 泥晶灰岩
(二)晶粒结构—经过结晶、重结晶或无残余的交代等作用
晶粒大于0.03mm
结晶灰岩、晶粒白云岩 晶粒大小级别 + 基本名称
如: 粗晶灰岩 粗晶白云岩 中晶灰岩 中晶白云岩 细晶灰岩 细晶白云岩 **微晶灰岩 微晶白云岩
(三)交代残余结构—白云石交代作用
粒屑白云岩
残余粒屑种类 + 基本名称 如: 内碎屑白云岩 鲕粒白云岩
生物碎屑灰质白云岩
(四)生物骨架结构—抗风浪的原地堆积
生物礁灰岩
藻叠层灰岩(白云岩)
----------
碳酸盐岩观查、描述的方法与内容
硬度、划痕
与稀盐酸反应状况
估计灰质、云质含量
(粒屑结构)
颜色
结构
分选、磨圆、胶结类型(酌情选择)
构造
粒屑种类、大小、含量、特征
填隙物的颜色、晶粒大小、可能的性质、含量
(中—粗粒、晶粒结构)
颜色
结构(有无残余结构)
构造
主、次要矿物,含量、大小、主要特征
(泥晶结构,包括细—微晶、粉屑、泥屑结构)
颜色
断口(贝壳状、瓷状、参差状)
结构(有无残余结构)
构造
有无其它组分
八 硅质岩
一般特征:
分布较广,仅次于碳酸盐岩,居第四位。
SiO2含量高(70—90%),不包括石英砂岩。
成因:交代、生物、火山作用、泉华。
硅质矿物:自生石英
玉髓
蛋白石
混入物:碳酸盐、粘土矿物;
铁、铝的氧化物及氢氧化物;
有机质等。
硅质岩主要类型:
生物作用
硅藻土(岩)
海绵岩
放射虫
火山作用
碧玉岩
交代作用 化学作用
燧石岩:隐---微晶、细晶结构、交代残余结构
层状燧石岩:与碳酸盐岩、粘土岩、铁质岩共生。
燧石条带、团块、结核:夹于碳酸盐岩中。
泉华:(温泉)
第四章 变质岩
一 变质作用和变质岩
变质岩:变质作用形成的岩石
变质作用:由于地球内力
使得早先的岩石
发生了矿物成分、结构、构造发生变化
变质作用的特征
岩石基本上是在固态条件下进行
同岩浆作用无绝对界线(混合岩化)
岩浆岩变质——正变质岩
同沉积岩的成岩作用无绝对界线(浊沸石、硬柱石出现) 沉积岩变质——副变质岩
变质作用的因素
变质作用当时的温度、压力、化学活动性流体
温度:地热增温率(7---60C/km)
岩浆热
构造摩擦热
相变热
放射热
压力:静压力
应力
粒间流体压力
化学活动性流体:水、氧、二氧化碳,
棚酸、盐酸、硫化氢。
做为溶剂,促使组分溶解、迁移;
影响变质反应的方向和速度
影响岩石(长英质)熔点
高温、高压条件下呈超临界状态
气、液间无明显界线,化学活动性极大
时间:变质作用是个过程,能否进行到底取决于时间
变质作用类型: 动力变质作用
区域变质作用
混合岩化作用
接触变质作用
气—液变质作用
变质作用方式:重结晶
交代作用
变质结晶
二 变质岩的成分、结构、构造
变质岩的化学成分
富铝质系列:泥质岩类,富铝贫钙;
长英质系列:砂岩类、中酸性岩浆岩,硅质含量高;
碳酸盐系列:石灰岩、白云岩,富钙、镁;
基性系列:基性岩类,富钙、镁、铁,贫钾、钠;
超基性系列:超基性岩类,富镁
变质岩的矿物成分
常见矿物:变质岩中含量多,常做为主要矿物;
辉石 角闪石 黑云母 斜长石 钾长石 石英 白云母
方解石 白云石 绢云母 绿泥石 滑石 叶蜡石
特征矿物:变质岩中常含量较少,但有特殊含义,如指示温度、压力; 石榴石 红柱石 矽线石 蓝晶石 堇青石 硅灰石 十字石 透闪石
三 区域变质岩及混合岩
板岩:隐晶结构、变余泥状结构,
板状构造、变余水平层理、变余波状层理,
含较多的非晶、隐晶矿物;
如:铁质、钙质、镁质、硅质、碳质------,
部分变晶矿物;
常见细鳞片状绢云母、绿泥石、石墨等矿物,
沿板理面分布,丝绢光泽明显。
命名:颜色 + 非晶(隐晶)质 + 板岩
千枚岩:细鳞片状变晶结构、显微粒状鳞片状变晶结构;
千枚状构造为主,丝绢光泽强烈,也见板状构造;
原岩全部变质结晶,细鳞片状矿物为主,
常见绢云母、绿泥石;
少量石英、钠长石等细—微粒状物
(粒状矿物常小于0.1mm)
命名:颜色 + 片状矿物 + 千枚岩(板状千枚岩)
片岩:粒状鳞片状或针柱状变晶结构为主体;
常见斑状变晶结构,基质具粒状鳞片状变晶结构、
鳞片大小不一,
粒状矿物常1—0.1mm。
片状构造,片理面常不规则状;
片状、针柱状矿物为主,
含量大于50%,常在70%左右;
粒状矿物以石英为主,少量钠长石,
总量小于50%,常在30%左右。
石英片岩的粒状矿物大于50%
斑状变晶结构或鳞片状粒状变晶结构。
命名:斑晶(特征矿物)+ 片状矿物 + 片岩(石英片岩)
片麻岩:(鳞)片状粒状变晶结构、
柱状粒状变晶结构,
及斑状变晶结构;
片麻状构造,片麻理有时不清楚;
粒状矿物以长石为主,少量石英,
总量大于50%,常在70%左右;
多见中---粗粒状(大于1mm)。
片、柱状矿物总量小于50%,常在30%左右。
命名:斑晶(特征矿物)+ 片、柱状矿物 + 长石种类 + 片麻岩
斜长角闪岩:角闪石含量大于50%,斜长石含量小于50%;
粒度变化大,等粒或不等粒、柱状或针柱状变晶结构; 块状构造或弱定向构造,也见片状构造;
角闪石岩:角闪石含量大于85%,其它同斜长角闪岩。
变粒岩:同片麻岩相比,粒度细(细粒等粒变晶结构),
片麻状构造、弱定向或块状;
矿物成分上同片麻岩,
但:片、柱状矿物小于30%,常20%左右;
石英岩:原岩为石英砂岩、硅质岩类;
粒状变晶结构,块状构造或条带构造
石英含量大于85%。
大理岩:原岩为碳酸盐岩,
粒状变晶结构、块状构造及条带状构造;
方解石或白云石总量大于50%
大理岩(或称钙质大理岩)以方解石为主,
云质大理岩以白云石为主;
可含少量特征矿物,如:透闪石、硅灰石、矽线石等。
命名:特征矿物 + 大理岩(云质大理岩)
混合岩:区域变质的基础上有流体相加入;
原变质岩称:基体,常为片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩等
后加入的流体相则形成:脉体,成分为长英质;
注入混合岩:脉体15---50%,
同基体有请明显的界线。
可呈各种形态(构造)
如条带状、眼球状、肠状、角砾状等;
命名:混合岩化 + 基体名称
构造特征 + 混合岩
混合片麻岩:脉体大于50%,
同基体没有明显的界线。
整体上类于片麻岩
命名:混合 + 何种片麻岩
混合花岗岩:混合岩化强烈,类于花岗岩,肉眼难以区别。
其他变余结构的岩石常见的有:
变质砾岩、变质砂岩、变质粉砂岩
变质安山岩、变质流纹岩------
变质火山碎屑岩------
四 动力变质岩
构造角砾岩:碎裂角砾状、砾状结构,
块状及弱定向构造
破碎岩屑呈角砾状或砾状,部分碎斑及碎基;
可见铁质、钙质、硅质胶结物;
碎裂岩:碎裂结构、碎斑结构;
块状、弱定向及挤压片理构造;
碎斑、碎基为主,少量砾及角砾;
少量变晶矿物,常见绢云母、绿泥石等。 命名:碎裂 +原岩名称
某某质 + 碎裂岩
糜棱岩:碎斑结构、糜棱结构,
挤压片理构造、 眼球状构造;
碎基为主,少量眼球状碎斑;
沿片理常见变晶矿物。
命名:主要成分 + 糜棱岩
千糜岩:糜棱结构,千枚状构造;
无或少见碎斑,
变质结晶强烈。
五 接触变质岩
泥质岩的接触变质作用
板岩:低级热变质作用。
斑点板岩:斑点状构造,其他同板岩。
瘤状板岩:瘤状构造,其他同板岩。
角岩:中级变质作用。
红柱石角岩:斑状变晶结构,变斑晶为红柱石;
变基质呈隐晶状,常含较多的碳质。 堇青石角岩:斑状变晶结构,变斑晶为堇青石;
变基质呈角岩结构(色暗,隐晶,坚硬)。 碳酸盐岩的接触变质作用
大理岩:同区变岩
透闪石大理岩
硅灰石大理岩
其他岩类的接触变质作用不明显,常为变质某某岩。
接触交代变质岩
矽卡岩:不等粒粒状变晶结构,
块状构造、斑杂构造,
颜色多变。
钙质矽卡岩:矿物种类多,相互交代,变化大;
常见石榴石、透辉石、符山石、
方柱石、硅灰石等;
镁质矽卡岩:同白云岩密切,较少见。
六 汽—液变质岩
蛇纹岩:原岩为超基性岩,
主要矿物为蛇蚊石。
云英岩:原岩为酸性侵入岩,
中粗粒粒状变晶结构、鳞片粒状变晶结构, 块状构造;
主要矿物为石英及白云母。
青盘岩:原岩为中基性火山岩、火山碎屑岩; 绿、灰绿色,隐晶块状、斑杂状; 绿色矿物较多,成分复杂。
次生石英岩:原岩为中酸性火山岩、火山碎屑岩,
受火山喷气作用变质而成;
矿物成分复杂,以石英为主。
总复习(一)岩浆岩
总复习(二)沉积岩
总复习(三)变质岩