岩石学复习重点
岩浆岩部分
1. 岩浆的概念、岩浆的成分(主要成分,挥发份),挥发份存在的意义(降低岩浆粘度和矿物的熔点),不同成分岩浆的温度范围(基性、中性、酸性),影响岩浆粘度的因素(氧化物,挥发份,温度)
(1)岩浆的概念:是地球内部形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体
(2)岩浆的成分:
①主要成分——O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, P
②挥发份———H2O, CO2, SO2, O2, N2, H2, 其中水60-90% 挥发份的作用:
A. 降低粘度,使得岩浆易于流动
B. 可以降低矿物的熔点,延长结晶时间,甚至结晶出含有挥发份的矿物
(3)不同成分岩浆的温度范围:一般温度范围:600-1200°C ;不同深度——火山口愈深,愈高温;不同含水性——含水多,则温度低
①基性岩浆:1000-1200°C ②中性岩浆:900-1000°C ③酸性岩浆:600-700°C (4)影响岩浆粘度的因素:
①成分(氧化物) ——SiO2,Al2O3增加,粘度增加 ②温度-增加可降低粘度 ③挥发份-含量高,降低粘度
2. 岩浆岩中矿物按含量划分(主要矿物/决定大类划分、次要矿物/决定种属、副矿物),按成分和颜色划分(硅铝/铁镁矿物或浅色/暗色矿物),色率的定义
(1)按含量划分:
①主要矿物——含量多,是划分岩石大类的依据 ②次要矿物——含量较少,
③副矿物——很少,
①硅铝矿物(浅色矿物):SiO2和Al2O3高,不含FeO 和MgO ;石英,长石类,似长石类 ②铁镁矿物(暗色矿物):FeO 和MgO 高,SiO2含量低;橄榄石,辉石,角闪石,黑云母 (3)色率:暗色矿物在火成岩中的体积百分含量(体积百分数)
3. 岩浆岩超基性—基性—中性—酸性的岩石类型变化中,SiO 的范围、硅铝矿物、铁
2
镁矿物、颜色、色率、酸性程度和基性程度是如何变化的? (见表1-1)
4. 岩浆岩中最主要的7种造岩矿物(橄,辉,角、黑,斜,钾,石英) (见图1-1) 5. 岩浆岩的结构和构造的概念
(1)结构:岩石的组成部分(矿物和玻璃质)的结晶程度、颗粒大小(绝对大小和相对大小)、自形程度及其相互关系
(2)构造:岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和填充方式
6. 岩浆岩的结构按结晶程度、矿物颗粒绝对大小、相对大小、矿物自形程度分别分成
几种类型
(1)按结晶程度:全晶质、半晶质、玻璃质 (2)按矿物绝对大小:显晶质结构(伟晶结构 >10 mm 、粗粒结构 >5 mm 、中粒结构 5-2 mm 、细粒结构 2-0.2 mm、微粒结构
(3)按矿物相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构(斑晶+隐晶质或玻璃质)、似斑状结构(斑晶+显晶质)
(4)按矿物自形程度:自形结构、半自形结构、它形结构
(5)组成岩石颗粒的相互关系:文象结构、条纹结构、蠕虫结构、反应边结构、环带结构、嵌晶结构
7. 岩浆岩的构造的主要类型(块状、斑杂、带状、气孔和杏仁,流纹、枕状等)
快状构造、斑杂构造、带状构造、气孔和杏仁构造、流纹构造、珍珠构造、石泡构造、枕状构造、流面和流线构造、柱状节理
8. 岩浆岩的产状概念,侵入岩的6种产状,喷出岩的3种产状
(1)岩浆岩的产状:指岩浆岩体的大小、形状、与围岩的接触关系,形成时的地质构造环境、距离地表的深度等。
(2)侵入岩的产状:
①整合:岩床、岩盆、岩穹 ②不整合:
Ⅰ岩基:大规模出现于造山带中,面积一般>100km2,形态为圆形或长条形,平行造山带分布
Ⅱ岩株:面积一般
(3)火山岩的产状:
①中心式喷发:碎屑锥、熔岩锥(盾火山、熔岩流、熔岩瀑布、岩穹)、混合锥(层火山)
②裂隙式喷发:熔岩台地、熔岩高原、熔岩被、熔岩瀑布 ③熔透式喷发:
9. 岩浆岩的相的概念,侵入岩在深度上和平面上的相划分,火山岩的相划分
(1)岩浆岩的相的概念:指不同环境条件下形成的岩石的总特征,包括形成深度、结构、构造、产状等
(2)侵入岩在深度上和平面上的相划分: ①深度:浅成相、深成相(见表1-2) ②平面:中央相、过渡相、边缘相
(3)火山岩的相划分:溢流相、爆发相、侵出相、火山通道相、次火山岩相、火山沉积相(见表1-3)
10. 岩浆岩分类简表(见表1-4)
11. 斑状结构和似斑状结构的定义,区别(基质,时间,岩石类型);玢岩定义,与斑岩的区别(斑晶,斑岩为碱性长石和石英,玢岩为斜长石和暗色矿物)
(1)斑状结构和似斑状结构:组成岩石的矿物颗粒大小相差悬殊,大的颗粒散布在细小的颗粒之中。大的叫斑晶,小的叫基质。斑状结构是指基质为隐晶质及玻璃质;似斑状结构是指基质为显晶质
(2)斑岩和玢岩:“斑岩”和“玢岩”仅用于浅成岩和次火山岩中斑状结构的岩石。“斑岩”的斑晶是以石英、碱性长石和似长石为主;“玢岩”的斑晶以斜长石和暗色矿物为主。
对于火山熔岩中斑状结构的岩石,不使用“斑岩”和“玢岩”的名称
12. 超基性岩的代表性岩石及其特殊特征(代表岩石见表1-4,金伯利岩是金刚石母岩,科马提岩具有典型的鬣刺结构)
(1)一般特征: ①化学成分: SiO290%——叫超镁铁岩
③色率一般>70, 颜色很深,比重较大,产出少 ④重要结构:
Ⅰ堆晶结构——在粗大的、相互连接的自形到半自形晶体之间充填其他矿物的一种结构粗大的晶体称为堆晶。堆晶矿物可以是铬铁矿、橄榄石、辉石和斜长石
(2)金伯利岩:1870年首次发现于南非阿扎尼亚的金伯利城而得名,是金刚石的母岩 (3)科马提岩:具鬣刺结构。橄榄石和辉石的针状骸晶平行排列成簇,分布在玻璃基质中,似鬣刺草(澳大利亚的一种草名),鬣是马颈上的长毛。鬣刺结构成因是熔浆快速冷却,长出了骸晶
(4)苦橄岩:相当于橄榄岩的喷出岩,富含Mg
13. 基性岩类的代表性岩石及其特征(代表岩石见上边表1-4),特征包括化学成分,矿物成分,结构构造,掌握
(1)侵入岩: 1)辉长岩:
①颜色:黑色,灰黑色,深灰色
②结构:中-粗粒半自形粒状结构——辉长结构 辉长结构——指基性斜长石和辉石自形程度相同,都呈半自形或他形颗粒,是从岩浆同时析出的结果。是基性深成岩相的典型结构
③构造:块状构造,也有条带状构造(Pl/Py) ④矿物成分:
Ⅰ主要矿物:斜长石+辉石 (pl+py) (1:1)
基性斜长石——通常为An>50的拉长石(50-70号)、 培长石(70-90号)——多呈厚板状,有清晰的双晶纹 辉石——多呈半自形-他形晶粒,可被绿泥石、角闪石交代 Ⅱ次要矿物:橄榄石,角闪石,黑云母 Ⅲ副矿物:磁铁矿,钛铁矿,铬铁矿等 ⑤矿物次生变化:
辉石——蚀变为变为阳起石,透闪石(角闪石大类)
斜长石——蚀变为钠长石、绿帘石等矿物集合体(淡黄色或绿色),若都蚀变,则岩石光泽变暗淡
2)辉绿岩:
①颜色:暗绿色,黑色
②矿物成分:与辉长岩相似,pl+py为主(比例约1:1),可呈斑晶,可含有Ol ,Or(正长石) ,Q
③结构:辉绿结构,斑状结构
辉绿结构—— 基性斜长石和辉石颗粒大小相近,但是自形程度不同,自形程度好的斜长石呈板状,搭成三角形孔隙,其中充填它形的辉石颗粒。可与辉长结构过渡,称辉长辉绿
结构
斑状结构——称为辉绿玢岩,斑晶为pl 和py ④蚀变特征:
斜长石——钠长石,黝帘石,绿帘石集合体 辉石——角闪石,绿泥石 (2)喷出岩: 1)玄武岩:
①颜色:黑色,绿-灰绿色,暗紫色,黑灰色,氧化强为紫红色 ②矿物成分:主要矿物——Pl + Py 次要矿物——Ol, Am, Bi 总体成分与辉长岩相似 ③结构:
Ⅰ岩石的结构:斑状结构,无斑隐晶质结构,玻璃质结构, 斑晶:Pl , Py, Ol (Ol 常变为红色伊丁石) 基质:隐晶质,肉眼无法鉴别
Ⅱ基质的结构 粗玄(间粒) 结构——长板状Pl 的三角形孔隙中,充填Py 和磁铁矿小颗粒间隐结构:密集的Pl 中充填玻璃
间粒-间隐结构(拉斑玄武结构):过渡类型,Pl 三角形孔隙充填 Py, 磁铁矿和玻璃 玻璃质结构:全是玻璃 ④构造:
Ⅰ气孔构造,杏仁构造普遍发育 Ⅱ枕状构造:海水冷却,有内部结构 Ⅲ柱状节理:4,5,6,7边形
14. 中性岩类闪长岩—安山岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格) 15. 中性岩类正长岩—粗面岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格) 16. 酸性岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格)
17. 花岗岩的一般特征 (化学成分,矿物成分,结构, 构造) , (1)凡是Q>20,主要由Q+Or+Pl≥85%,都被统称为花岗岩类。 (2)主要特征:
1) 颜色:浅肉红色,浅灰色,灰白色
2) 结构构造:粗、中、细粒都有,块状、斑杂、球状构造 3) 矿物成分:
主要矿物:Q+Or+酸性Pl ,Q+Or+酸性Pl=85 %±,An=10-35,为更长石,更-中斜长石,Or : Pl = 2:1,钾长石为浅肉红色,或灰白,灰色
次要矿物:Bi, Am, 少量Py, 三者之和
副矿物:种类多,磁铁矿,榍石,锆石,磷灰石,电气石,萤石 18. 原生岩浆和次生岩浆的定义
(1)原生岩浆:上地幔或者地壳物质经局部熔融所形成的最初的岩浆; (2)次生岩浆:原生岩浆通过发展和演化所形成的岩浆。
19. 导致岩浆演化的作用过程(分异作用,同化混染作用,岩浆混合作用)
(1)原生岩浆形成之后,在其上升运移过程中,由于岩浆本身的分异或与围岩的相互作用,或不同岩浆之间的混合作用,可使最初一种成分的岩浆最终形成种类繁多的岩浆岩。
(2)分异作用:指原来均匀的岩浆在没有外来物质加入,依靠本身的演化最终产生不同成分岩浆的过程。包括:
①岩浆分异作用:指在结晶之前,液态时发生的分异作用。包括: Ⅰ熔离作用——P ,T 变化,分离出2种不混溶的岩浆,如条带构造; Ⅱ扩散作用——温度梯度导致不同组分的迁移;
Ⅲ气运作用——挥发分位于上部,向上运移,形成上部出现伟晶岩。
②分离结晶作用:一些矿物先结晶,导致残余岩浆成分变化,使岩浆向富硅、富碱的方向发展。包括:
Ⅰ重力分异作用——先结晶、比重大,到底部,如四川力马河; Ⅱ流动分异作用——岩浆流动中,先结晶的会因摩擦力而滞留;
Ⅲ压滤作用——岩浆演化的晚期,晶体之间的残余岩浆被挤压而迁移。
(3)同化混染作用:岩浆同化了围岩或捕虏体,使岩浆发生成分改变。依据同化混染作用完全与否,分为:
①同化作用——完全 ②混染作用——不完全
(4)岩浆混合作用:两种或两种以上不同成分的岩浆,以不确定的比例混合,产生一系列过渡类型的岩浆和岩浆岩。
图1-1 岩浆岩中最主要的七种造岩矿物
表1-2 侵入岩的特征及相(深度)
表1-3 火山岩相的特征
表1-4 岩浆岩分类简表
岩浆岩各论
酸性岩类: 花岗岩-流纹岩
一、花岗岩-流纹岩分类
花岗岩和流纹岩的QAP 分类;QAP 矿物投图方法及需要注意的问题。 二、花岗岩类主要特征 1. 化学成分特征:
富硅(SiO2≥66%)较富碱,贫铁镁钙 2. 矿物成分特征:
主要矿物:石英(≥20%)和碱性长石、酸性斜长石(An ≤30); 次要矿物:暗色矿物(多数小于20%),主要是黑云母、角闪石,可出现少量的辉石
副矿物:锆石、榍石、磷灰石、磁铁矿、褐帘石、绿帘石等
3. 结构与构造特征: 常见的构造为块状构造、片麻状构造,还有晶洞构造.
常见的结构为细粒-粗粒半自形结构, 似斑状结构, 蠕虫 结构, 文象结构, 条纹结构
4. 次生变化:碱性长石的高岭土化、钠长石化,斜长石的绢云母化、帘石化、碳酸盐化,黑云母和角闪石发生绿泥石化、绿帘石化
5. 主要岩石类型: A. 深成岩
(1)英云闪长岩(斜长石>>碱长石) (2)花岗闪长岩(斜长石>碱长石)(3)二长花岗岩(斜长石≈碱长石)(4)正长花岗岩(斜长石<碱长石 (5) 碱长花岗岩(斜长石<<碱长石)(6)碱性花岗岩(斜长石<<碱长石); 含有碱性暗色矿物(钠闪石、钠铁闪石、霓石、霓辉石、星叶石等)
B. 浅成岩(7) 花岗斑岩 (8) 石英斑岩(9) 花岗伟晶岩:脉状产出 (10) 花岗细晶岩:脉状产出
三、流纹岩类主要特征
1. 化学成分特征:富硅(SiO2≥63%)较富碱,贫铁镁钙
2. 矿物成分特征:透长石+酸性斜长石+石英为主,偶含黑云母和角闪石, 副矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿、褐帘石等
3. 结构:斑状结构最常见,其次为无斑隐晶质结构、玻璃质结构。基质为隐晶质结构、
球粒结构、微晶结构等
4. 构造:流纹构造、块状构造、气孔—杏仁状构造、珍珠构造 5. 主要岩石类型:英安岩、流纹岩、碱长流纹岩 问题: 1、根据斜长石和钾长石的含量比例,花岗岩可进一步划分为哪几种类型,其特征如何? 2、如何区分花岗岩、花岗斑岩、流纹岩和英安岩? 3、对比片麻状构造和流纹构造。
中性岩类
闪长岩-安山岩、 正长岩-粗面岩 一、中性岩岩石分类
1、钙碱性系列:正长岩-粗面岩类、闪长岩-安山岩类 二、岩石类型特征对比:
1、中性侵入岩类特征对比2、中性火山岩类特征对比 三、主要岩石类型 A. 深成岩
(1) 闪长岩(石英< 5%,碱性长石<长石总量的10%)
(2)石英闪长岩(石英= 5~20%,碱性长石<长石总量的10% ) (3)二长闪长岩(石英< 5%,斜长石占长石总量的65~90%)
(4)石英二长闪长岩(石英= 5~20%,斜长石占长石总量的( 65~90% ) B. 浅成岩
(1)闪长玢岩:斑状结构,斑晶为斜长石、角闪石、辉石、黑云母 C. 安山岩主要类型
(1) 安山岩:斑晶为斜长石、角闪石、黑云母、辉石
(2)玄武安山岩:斑晶为斜长石、辉石为主,偶见橄榄石和角闪石,按照暗色矿物命名:角闪安山岩、 辉石安山岩
2、正长岩-粗面岩类主要岩石类型 A. 深成岩
(1) 正长岩(石英< 5%,斜长石占长石总量的10~35% )
(2)石英正长岩(石英= 5~20%,斜长石占长石总量的10~35% ) (3)碱长正长岩(石英< 5%,斜长石<长石总量的10% )
(4)石英碱长正长岩(石英= 5~20%,斜长石<长石总量的10% )
(5)二长岩(石英< 5%,斜长石和碱性长石各占长石总量的35~65%)
(6)石英二长岩(石英=5~20%,斜长石和碱性长石各占长石总量的35~65% ) B. 浅成岩
(1)正长斑岩:斑状结构,斑晶为碱性长石、角闪石、辉石、黑云母和少量斜长石 C. 火山熔岩主要类型
(1) 粗面岩:斑晶为碱性长石、角闪石、黑云母、辉石和少量斜长石, 基质以透长石为主 问题:
1、闪长岩、正长岩和二长岩的主要矿物组合及相互间的区别。 2、安山岩和粗面岩的主要区别何在?
3、分别对比闪长岩、闪长玢岩、安山岩及正长岩、正长斑岩、粗面岩之间的异同。 4、何为暗化边结构,辉石可以发生暗化的说法正确吗? 5、交织结构和粗面结构为何意?
基性岩类: 辉长岩-玄武岩类
一、辉长岩类
1、化学成分特征: 贫硅(SiO2=45~52%)、 贫碱,较富钙铁镁 2、矿物成分特征:
出现大量基性斜长石(An ≥50)和辉石, 辉石有紫苏辉石和单斜辉石
暗色矿物除辉石外,还有橄榄石、角闪石、黑云母等,暗色矿物含量一般较高(40~70%)。有时出现少量的石英和碱性长石;常见的副矿物有磷灰石、磁铁矿等
3、 结构与构造特征:
细粒—粗粒半自形结构,辉绿结构,反应边结构 块状构造、条带状构造,还有流动构造 4、辉长岩的分类
5、 辉长岩类主要岩石类型
A. 深成侵入岩—辉长岩 基性斜长石+辉石+/-橄榄石 根据暗色矿物种类进一步可分为: (1)橄长岩(基性斜长石+ 橄榄石) (2)辉长岩(基性斜长石 + 单斜辉石) (3)苏长岩(基性斜长石 + 斜方辉石) (4)斜长岩(基性斜长石≥90%)
B. 浅成侵入岩—辉绿岩:矿物成分与辉长岩完全相同,但其具有特征的辉绿结构 ,多呈脉状产出
二、玄武岩类
1、化学成分:硅酸饱和-弱饱和,SiO2=45-52%,铁镁钙含量高,碱含量低
2、 矿物成分:基性斜长石+单斜辉石+斜方辉石±橄榄石; 其次为碱性长石、石英、黑母、角闪石等
3、结构:斑状结构,基质为微粒结构、隐晶质结构、玻璃质结构,或间粒结构、间隐结构
4、构造:块状构造、气孔-杏仁构造、绳状构造、柱状节理构造
5、主要岩石类型:橄榄玄武岩;辉石玄武岩;气孔-杏仁玄武岩;超镁铁质岩类 一、 超镁铁质侵入岩类 1、化学成分特征
贫硅(SiO2主要<45%)、贫碱, 富铁镁(FeO*=9~14%, MgO 一般> 20%) 2、矿物成分特征
出现大量的暗色矿物,其含量>90% ,主要有橄榄石、辉石和角闪石,其次为基性斜长石(小于10%)和黑云母,辉石有斜方辉石和单斜辉石。常见的副矿物有铬铁矿、磁铁矿、尖晶石等
3、 结构与构造特征
常见的构造为块状构造、条带状构造;常见的结构为细粒-粗粒自形-半自形结构、
包橄结构、海绵陨铁结构、网状结构等
4、 主要岩石类型
A. 橄榄岩类(橄榄石≥40%)
(1)纯橄榄岩: 橄榄石≥90%
(2)橄 榄 岩: 橄榄石=40~90% B. 辉石岩类
(1)辉石岩(辉石≥90%)
(2)橄榄辉石岩(辉石=60~90%,橄榄石=10~ 40% ) (3)角闪辉石岩
C. 角闪石岩类:(1) 角闪石岩(角闪石≥90%)(2) 橄榄角闪石岩(角闪石=60~90% 橄榄石=10~ 40% )(3) 辉石角闪石岩
1、超镁铁质岩类的主要岩石类型有哪些,其特点如何? 3、综述橄榄岩和辉长岩的岩石学特征
沉积岩部分
一、名词解释
沉积分异作用,成岩作用,自生沉积岩(内源沉积岩),他生沉积岩(陆源碎屑岩), 二、简述题
1. 沉积物的主要来源(母岩风化产物,生物物质,火山物质和宇宙物质)
2. 母岩经过风化作用后的产物(形成3类物质:碎屑物质,不溶残余物质,溶解物质) 3. 控制溶解物质(真溶液和胶体物质) 搬运和沉积的物理化学规律(溶解度)
4. 由沉积物到沉积岩过程中的成岩作用类型(压固作用,胶结作用,重结晶作用,交代作用)
5. 沉积岩化学成分特征和矿物成分特征
6. 沉积岩的构造类型(机械成因的、化学成因的、生物成因的,在机械成因的构造中有层理、层面、变形构造,及其细分的类型),表2
7. 沉积岩的几种常见颜色与组分和成岩环境 8. 陆源碎屑岩(他生沉积岩)的物质成分 9. 陆源碎屑岩的结构,结构类型
10. 基质的支撑类型,胶结物的胶结类型
11. 陆源碎屑岩的分类(砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩),粒度依据 12. 砾岩类的一般特征
13. 砂岩类的主要特征(一般特征,按照成分三角图分类,),特征包括(1) 粒度,(2) 分布很广,(3) 碎屑成分,(4) 胶结物,(5) 粒度、分选性、圆度,(6) 结构构造,(7)成因
14. 内源沉积岩的分类(8类) 15. 内源沉积岩的结构类型 16. 碳酸盐岩的主要类型和特征
沉积岩的构造总称为沉积构造(sedimentary structure),指在沉积作用或成岩作用中在岩层内部或表面形成的某种形迹特征
在沉积作用中或在沉积物固结之前形成的构造称为原生沉积构造(primary sedimentary structure );在沉积物固结之后形成的构造称为次生沉积构造(secondary sedimentary structure)
1物理成因的构造
①层理构造
包括块状层理;韵律层理;粒序层理;水平层理;平行层理;波状层理;交错层理;脉状层理
②冲刷构造
冲刷构造(scour structure)是一种发育在不同粒度岩层面上的凸凹状构造,由较高流速的流体在下伏沉积物顶面冲刷出一些下凹的坑槽,而后又被上覆沉积物覆盖形成并保存下来的
③泥裂、雨痕和雹痕
2、生物成因构造
①叠层构造
具有叠层构造的岩石叫叠层石,由薄细胞分泌粘结质点形成,由富藻纹层( 层)和富屑纹层(亮层)叠置出现形成
例:潮汐环境 层状叠层石——潮间带;柱、锥状叠层石——潮下带
②生物扰动构造
由动物的机械行为使松软沉积物原有的沉积特征、特别是原有的构造特征遭到破坏而导致的一种无定形构造称为生物扰动构造
3、化学成因的构造
指在化学溶解、沉淀过程中形成的各种构造
① 晶痕和假晶
② 鸟眼构造
③ 结核——次生矿物的团块集合体。常见硅质、钙质、磷质、铁质结核
④ 缝合线——在压力作用下岩石发生溶解形成,在垂向切面上呈锯齿状,在立体上呈参差不齐的小柱状。常见于碳酸盐、石英砂岩、硅质岩、蒸发岩中
⑤ 叠锥——由一连串漏斗状锥体叠加而成,在层面上呈同心圆状,在纵切面上呈“V ”字形叠套。常出现于泥灰岩及钙质泥岩中
四、沉积岩的分类
依据分类原则,将沉积岩分为两大类:他生沉积岩、自生沉积岩,其中他生沉积岩可分为:火山碎屑岩—火山碎屑机械搬运沉积形成;陆源碎屑岩—机械搬运陆源物质形成(砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩)
自生沉积岩包括:碳酸岩、硅质岩、镁质岩、磷质岩、铝质岩和蒸发岩
第十二章 风化和风化带中矿物的稳定性
一、风化
风化作用——就是使先成岩石转变成碎屑物质、溶解物质和不溶残余物质的过程
地壳表层岩石在温度变化、大气、水和生物等各种因素作用下,发生机械破碎和化学变化的作用。分为物理风化、化学风化和生物风化作用
①物理风化作用——由各种因素造成岩石发生机械破碎,而没有成分的改变
• 母岩经过物理风化作用形成的碎屑矿物为陆源碎屑矿物
• 在沉积岩形成过程中产生的新生矿物称为自生矿物
②化学风化作用——母岩的矿物在富含O2、CO2、H2O 和有机质等条件下发生化学分解,一部分被带定,一部分形成新生矿物,这种作用叫做化学风化作用
• 常见的化学风化作用有氧化作用、水化作用、水解作用和酸解作用
③生物风化作用——由生物不同造成的岩石风化,即有机械破碎,又有化学分解,其中生物化学风化是主要的
二、风化带中矿物的稳定性
不稳定矿物 次稳定矿物 稳定矿物
1不稳定矿物
除易溶盐类矿物(石膏、石盐、钾盐)以外,一般指易于氧化或碳酸盐、重碳酸盐化的矿物。这些矿物风化反应都是相对较快的。
2次稳定矿物
指分解方式主要是水解、轻微氧化或轻微碳酸盐、重碳酸盐化的矿物。
3稳定矿物
指在一般风化条件下溶解度极小、极难分解的矿物,其中的石英和金红石都是简单氧化物,与高价铁、锰和铝的氧化物或氢氧化物一起都不可能进一步被分解,溶解度几乎为零。
第十三章 沉积作用和沉积物
一、物理沉积作用和碎屑沉积物
只受宏观力学规律支配的物质的搬运和堆积过程称物理沉积作用,也称机械沉积作用。 1牵引流的沉积作用:牵引流指低粘度、低密度的水流,如一般的水流、潮汐流等。 牵引流的主控因素:颗粒的大小、密度、形态和牵引流的流速。
颗粒在搬运过程中的改造作用:磨蚀作用和细粒化作用。
牵引流的分选作用:
牵引流沉积物的垂相序列:某个连续时间段内,沉积物自下而上逐渐堆叠构成一个沉积物序列。
2其他流体的沉积作用
风暴流沉积作用、浊流沉积作用、风和冰川沉积作用
3碎屑沉积物和碎屑结构
碎屑本身的结构
粒度:碎屑颗粒的大小称为粒度.粒度是以颗粒直径(一般以长径或中径) 来度量的。以自然粒级标准常用。
分选度:指粒状矿物碎屑大小的均匀程度,是流体在沉积作用中对粒度累计分异强度的衡量指标。
圆度:圆度是指碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度,一般分四级:
棱角状、次棱角状、次圆状、圆状和极圆状。
支持类型:指沉积物所受压力在沉积物内部的分布状况,它涉及到基质和较大颗粒的相对含量。主要有:颗粒支撑、过渡支撑、基质支撑。
孔隙:沉积物中未被固态物质占据的空间称为孔隙。
4碎屑沉积物的成熟度
沉积物总趋势是随时间延长而逐渐加强,所形成的沉积物也将在成分和结构上向着某种理想状态的终极状态。实际沉积物与这种理想终极状态的接近程度称为成熟度,可分为:成分成熟度和结构成熟度。
成分成熟度:也称矿物成熟度,指碎屑沉积物中碎屑成分与稳定成分极端富集的终极状态的接近程度。
结构成熟度和结构退变:结构成熟度指沉积物与无基质、分选、磨圆都极好的终极状态的接近程度。
二、化学沉积作用和化学沉积物
在地壳表层,在化学和物理化学规律支配下,物质以离子状态迁移,再结合成固态物质的过程称为化学沉积作用。
1真溶液的沉积作用
物质从溶液中沉淀出来取决于溶解度或容度积。常温常压下,按溶解度大小,将矿物分为易溶矿物和难溶矿物两类:
易溶矿物和沉淀的控制因素:
易溶矿物主要是碱或碱土金属阳离子和强酸阴离子结合成的矿物,如石盐、石膏等。 这类矿物溶解度大,温度可以稍微改变它的溶解度。
2难融矿物溶解度和沉淀的控制因素
难溶矿物主要是氧化物、硫化物、硅酸盐等。主要控制因素为:溶液的PH 值、溶液的
Eh 值、溶液的温压条件。
3化学沉积物和化学结构
三、生物沉积作用和生物沉积物
生物通过生命活动,直接或间接地对化学元素、有机或无机的各种成岩、成矿物质进行分解与化合,分散与聚集,以及迁移等作用,在适当的水体中沉淀成有关的岩石和矿床。生物作为一种搬运力量意义较小,但生物的沉积作用是巨大的,可归纳为以下几方面:
1.生物残骸(硬体) 直接堆积成岩,如礁灰岩、生物灰岩、硅藻土、某些磷块岩等。
2.生物有机体(软体) ,可转变成石油、天燃气、煤、油页岩等。
3.生物化学作用,生物能产生CO2、H2S 、NH3、CH4等,影响沉积介质的氧化、还原条件,促使某些物质的溶解或再分配。如藻类进行光合作用,吸收CO2,促进碳酸盐的沉淀;铁细菌(ferrobacillus)能将Fe2+ 氧化成Fe3+,利于铁的沉淀;还原硫酸盐细菌
(deshlfovibrio、desulfomacn) 能将硫酸盐还原成H2S ,它可与金属离子结合成硫化物沉淀等。
4.生物物理作用,某些生物(如藻类、层孔虫) 的捕获粘结和障积作用,有利于某些岩石(如藻碳酸盐岩,砘灰岩) 和矿产(如磷,铁,锰) 的形成;生物及有机质对某些金属的吸附、沉淀、可形成有用矿产(如煤及黑页岩中的U ,V 等矿产) 。
四、复合沉积作用及其沉积物
由物理、化学和生物沉积作用共同实现的物质的迁移和聚集过程称为复合沉积作用。 根据结构,分为两类:一是泥晶;二是自生颗粒。
泥晶又称微晶,指呈机械性运移和沉积的泥炭级碳酸盐质点。
自生颗粒分为以下几种:
1生物碎屑(biaclosts),完整的叫生物或骨粒,个体不完整者,多是经过搬运、磨蚀的叫生物碎屑,或叫骨屑或生物屑。
2内碎屑(intraclast),狭义的内碎屑是早巳沉积于海底的,弱固结的碳酸盐沉积物,经岸流、波浪或潮汐等作用剥蚀出来并再沉积的碎屑。按大小可把内碎屑分为:
砾屑;颗粒直径 >2mm
砂屑:颗粒直径 2-0.062mm
粉屑:颗粒直径 0.062-0.031mm
微屑:颗粒直径 0.031-0.004mm
泥屑:颗粒直径
碳酸盐岩的结构和岩石命名就是根据颗粒类型、大小和数量,再加上成分和微晶基质、亮晶胶结物的量比关系来定的。如灰岩的颗粒组分为50%以上的砾屑,这种岩石的结构就叫砾屑结构,岩石就命名为砾屑灰岩。
3鲕粒(oolites),鲕粒是具有核心和同心层包壳的球状颗粒,很象鱼子。核心可以是内碎屑、生物、陆源石英或其它碎屑。同心层常用泥晶方解石组成(现代鲕粒多由文石组成) ,有的鲕粒具放射状结构。鲕粒大小一般2mm者称豆粒。
根据鲕粒的内部构造把鲕粒分为:真鲕(图2—29) 、薄皮鲕、复鲕、变形鲕、变晶鲕、负鲕、残余鲕等。多数人认为鲕粒是无机化学—机械沉淀的产物,常需热带浅海扰动环境。
第十四章 成岩作用
一、成岩作用的阶段划分
沉积岩的原始物质,经过搬运作用和沉积作用之后,变成了沉积物,这属于沉积物的形
成阶段。
沉积物沉积之后,即开始转变为沉积岩的过程,在此过程中,它要经受一系列的变化,同时还要遭受长期的改造作用,这种改造一直要继续到变质作用或风化作用之前。
一般把这些变化作用分为四个阶段:
①同生阶段(或称海解阶段) 沉积物刚刚沉积于水底,它与水体的底层水之间所发生的反应和变化的总过程;
②成岩阶段 原沉积物上面被新的沉积物覆盖后,它所遭受的一切物理的和化学的变化,并使松散的沉积物转变成固结的岩石的作用后生阶段;
③成岩阶段同生阶段 指沉积物固结成岩石之后,至变质作用之前所发生的一切作用,称为沉积岩的后生阶段或简称为后生阶段。
④退后生阶段,为埋藏较深的岩层,被抬升到潜水面以下,在常温常压条件下,在渗透水和浅部地下水的影响下所发生变化的时期。
1成岩作用:指沉积物从最后沉积或静止下来的那一时刻起直到它开始变质或遭受风化之前所经历的所有作用。
2早期成岩作用:指沉积物固结之前的成岩作用,结果是沉积物的固结。
3同生作用:指沉积物刚刚沉积、还暴露在沉积环境底层水中、在沉积物-水界面及其以下的一薄层内所发生的一切物理、化学或生物作用。
4浅埋成岩作用:指同生作用一直到沉积物固结为止发生在沉积物内部的一切物理、化学和生物作用。
5晚期成岩作用:指沉积物固结之后的成岩作用,是已固结沉积岩的成分、结构和构造等的进一步演化。
6深埋成岩作用:指固结的沉积岩在上覆沉积物厚度进一步加大、温压进一步升高直到变质作用之前所经历的所有作用。
7表生成岩作用:指坚固沉积岩因盆地回返而逐渐上升到潜水面附近时受渗流和潜流大气降水影响所发生的作用。
二、主要成岩作用及其作用特点
(1)压实作用(compaction) ;
(2)压溶作用(pressure-solution);
(3)胶体的陈化及重结晶作用(recrystallization);
(4)交代作用(replacement)
(5)结核的形成:成岩结核和后生结核;
岩石中常见的结核就其成分有:碳酸盐质的、硅质的、铁锰质的等。
(6)自生矿物的形成,实际上重结晶作用、胶体的陈化、氧化与还原、溶解与交代、结核的形成及胶结作用等,都可产生一些新的、在某个阶段稳定的矿物,即广义的自生矿物。
(7)胶结作用(cementation),所谓胶结作用是指松散的沉积颗粒,被化学沉淀物质或其它物质充填联接的作用,其结果使沉积物变为坚固的岩石。胶结作用也可发生于各个阶段。
胶结类型可分为基地式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结、悬挂式胶结、镶嵌式胶结。 胶结物的结构:非晶质结构、隐晶质结构、显晶质结构。
第十五章 他生沉积岩类
一、砾岩、角砾岩和沉积混杂岩
>2mm的碎屑含量在50%以上的岩石叫粗碎屑岩,也有人称砾质岩。粗碎屑岩的碎屑成
分主要为岩屑,只有在较细的粗碎屑岩中有时可见到单矿物砾石,重矿物极少或几乎没有,除>2mm的碎屑之外,还有
1 类型划分
粗碎屑岩进一步可根据下列原则划分:
(1)根据碎屑的圆度
砾 岩 圆及次圆状砾石含量>50%的岩石称砾岩。
角砾岩 棱角和次棱角状砾石含量>50%的岩石称角砾岩。
(2)按砾石成分
单成分砾岩(角砾岩) 砾石成分单一,其中某种成分的砾石占75%以上,多为稳定的岩屑和矿物。
复成分砾岩(角砾岩) 砾石成分复杂,各种成分的砾石含量都不超过50%,其中大部分砾石抵抗风化能力不强,常分选不好、圆度不高。
(3)根据砾岩在地层剖面中的位置
底砾岩 常见于海侵层位最底部的侵蚀面上,代表一个长期的沉积间断之后,一个新时期的沉积的开始。故在不整合或假整合面之上常见底砾岩。底砾岩的特点:①位于侵蚀面之上,底砾岩中常见有下伏岩石的砾石。②砾石成分简单,以稳定的岩石碎屑为主,多为单成分砾岩。⑧砾石的圆度高、分选好。④其厚度不大,但分布的层位较稳定。⑤底砾岩的粒度有从下到上变细、圆度变好的现象。
层间砾岩(角砾岩) 在沉积过程中,由于沉积环境的局部变化而形成的。层间砾岩(角砾岩) 的特点:①整合地夹于其它岩层之中,不代表侵蚀间断。⑧在剖面上,向下可找到该砾岩中砾石的基岩。⑧有时与下伏岩层之间可有不同程度的冲刷现象,但不代表长期的沉积间断.如碳酸盐岩中常见的由水底冲刷形成的同生砾岩及角砾岩,碎屑岩层中常见的泥砾岩或含泥的砂岩.④砾石圆度差,有不稳定的砾石,如灰岩、粘土岩等,有时甚至成为主要组分。⑤充填物、杂基及胶结物的成分均较复杂。
层间砾岩有的是同生砾岩,如华北寒武系中的竹叶状灰岩。
二、砂岩
1、概述
碎屑中2—0.0625mm 粒级的颗粒在50%以上的岩石叫砂岩。砂岩分布很广,具有重要的经济和地质意义.砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑,砂岩中的填隙物除粘土杂质外,还常见钙质、硅质、铁质等胶结物。
砂岩中各种层理和层面构造发育,它们是研究沉积环境的重要标志。
某些砂和砂岩本身就是有用的建筑材料,并常含有金、铜、锡石、锆石、独居石等有用矿产:孔隙度好的砂岩是良好的储油、气、水的岩石,是石油、水文和工程地质工作者研究的主要对象。
2、砂岩分类问题
砂岩的分类方法很多,主要有结构(如按粒度) 的分类、成分(碎屑成分等) 的分类、成因分类(如分为河成砂岩、海成砂岩等) ,还有综合性的成分一成因分类或结构一成因分类。
砂岩首先按粒度大小细分为:
巨粒砂岩:砂粒直径2-1mm ,即-1-0φ
粗粒砂岩:砂粒直径1-0.5mm ,即0-1φ
中粒砂岩:砂粒直径0.5-0.25mm ,即1-2φ
细粒砂岩:砂粒直径0.25-0.1mm ,即2-3φ
微粒砂岩:砂粒直径0.1-0.0625mm ,即3-4φ
有时不划分出微粒砂岩,而把0.25—0.0625mm(即2-4φ) 的统称为细粒砂岩。
常用的是成分或成分-成因分类,方案很多,意见不一致。但分类方法常用三端元或四端元分类法。三端元分类法常以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三个端元组分划分岩石类型,不考虑粘土杂基;而四端元分类法则要考虑杂基含量,它首先据岩石中杂基含量的多少把砂岩分为两大类:杂基含量大于15%者为杂砂岩类(wacke),小于15%者为净砂岩类(arenite),后者简称砂岩类。各类进一步按石英、长石、岩屑三者的相对含量划分成不同类型的砂岩。
砂岩的分类主要应考虑岩石形成的三个主要问题:①来源区的母岩性质,用岩屑成分或长石类型及石英特征来判断;②搬运和磨圆的历史,用岩石的成分及结构成熟度判别,⑧沉积介质的物理条件,即流动因素,常用杂基含量来判断.本教材用的砂岩分类如图2—27。
三、粉砂岩
凡0.0625—0.0039mm 大小的碎屑含量>50M的岩石叫粉砂岩。粉砂岩的性质介于砂岩与泥质岩之间,并常混有砂和粘土。粉砂岩的碎屑组分一般比砂岩简单,稳定组分较多,以石英为主,长石次之,岩屑少见,有时含有较多的白云母。重矿物含量较高,可达2—3%以上,多为稳定重矿物。碎屑的磨圆度差,常呈棱角状(因粉砂质点多呈悬浮搬动,故磨圆差) 分选性时好时差。填隙物有钙质、铁质及粘土质。
粉砂岩常具有薄的水平层理,还可有波状及斜波状层理,很少见斜层理。粉砂沉积物饱含水后易受液化,产生变形层理及其它滑动构造。
粉砂岩可按粒度,碎屑成分和胶结物成分进一步细分。
按 粒 度 划 分:粗粉砂岩和细粉砂岩(以0.0312mm 为界) ;
按碎屑成分划分:石英粉砂岩、长石粉砂岩、岩屑粉砂岩;
按填隙物成分划分:粘土质粉砂岩、铁质粉砂岩、钙质粉砂岩、白云质粉砂岩等。 粉砂岩的颜色多种多样,随填隙物及混入物的成分不同而变。在红层中常见到杂色粉砂岩。岩石多呈杂色斑块状,最常见的是棕红色和暗褐色,并可过渡为淡绿色,还可有灰色、浅黄色、黑色及其过渡色。
我国北方广泛分布的黄土,就是一种半固结的粘土质粉砂岩。
粉砂岩是在经过了长距离搬运、水动力条件比较安静、沉积速度比较缓慢的环境下形成的。在横向上分布于砂岩和粘土岩的过渡地带;在纵向上也可渐变成砂岩或粘土岩,并可构成韵律性层理。从沉积环境看,粉砂岩多分布于河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽和海湖的较深水部位。
四、泥质岩
1、定义
泥质岩亦称粘土岩,是粒度
2、物质成分
泥质岩的矿物成分复杂,除主要成分粘土矿物外,还有陆源碎屑矿物和自生矿物。粘土矿物常见的有高岭石,水云母、蒙脱石等。
3、结构
泥质岩最常见的是泥状结构、粉砂泥状结构、生物泥状结构、鲕状或豆状结构及残余结构等。
4、构造
泥质岩的层理均为水平层理。单层厚度
5、颜色
泥质岩的颜色很杂,它决定于粘土矿物的成分、杂质矿物、有机质及所含色素的颜色。
6、物理性质
质纯的单矿物泥质岩尤其是弱固结的粘土,具有一些特殊的物理性质,如可塑性、吸水性、烧结性、耐火性和吸收性等。这些性质使其具有一定的工业价值,被广泛应用作陶瓷原料、耐火材料、漂白剂、净化剂和钻井泥浆原料等。但某些性质(如可塑性、吸水性等) 对工程建设有极不利的影响,应加以注意。
第十六章 自生沉积岩类
一、碳酸盐岩
碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石等) 组成,主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。
碳酸盐岩在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩,约占沉积岩总面积的20%。在我国的分布约占沉积岩总面积的55%,且时代愈老愈多。
碳酸盐岩是很有价值的矿产,广泛用于冶金、建筑、化工、农业、医药等方面。与碳酸盐岩共生的层状矿床有铁、锰、铝、磷、硫及膏盐等。 产于碳酸盐岩中的层控矿床有:汞、锑、铜、铅、锌、砷、铀等金属矿及重晶石、天青石、萤石、水晶、冰洲石、黄铁矿等。储藏于碳酸盐岩中的石油、天然气也很丰富,据统计,世界上与碳酸盐岩有关的油气田储量占总储量的50%,产量占总产量的60%。孔隙和裂缝发育的碳酸盐岩也是地下水的重要的含水层,广泛分布于大陆表面的碳酸盐岩对工程建设、国防施工、旅游事业等均有重要意义。
1碳酸盐岩的物质成分
碳酸盐岩的主要化学成分为CaO 、MgO 及CO2,其余氧化物还有SiO2,TiO2、Al2O3、FeO 、Fe2O3、K2O 、Na2O 和H20等。纯石灰岩的理论化学成分为CaO 56﹪ 、CO2 44%;纯白云岩(白云石) 的理论化学成分为CaO 30.4%、MgO 2l.7%、C02 47.9%。此外,还可有一些微量元素或痕量元素,如Sr 、Ba 、Mn 、Ni 、Co 、Pb 、Zn 、Cu 、Cr 、V 、Ga 、Ti 等,可利用这些元素种类、含量、元素对的比值来划分和对比地层、判断沉积环境和研究岩石成因。
碳酸盐岩的矿物成分包括三类:
(1)碳酸盐矿物,主要是方解石和白云石,还可有文石、高铁方解石、铁白云石及菱镁矿、菱铁矿、菱锰矿等。
(2)自生的非碳酸盐矿物,有石膏、硬石膏、重晶石、天青石、萤石、岩盐及钾镁盐矿物,还可有少量的蛋白石、自生石英、黄铁矿、白铁矿、海绿石、磷酸盐矿物及有机质等。这些矿物的出现与一定的沉积环境或成岩后生变化作用有关。
(3)陆源矿物,常见的有粘土矿物、碎屑矿物(如碎屑石英及长石) 及微量的重矿物(多为稳定的重矿物) 。当陆源矿物含量超过50%时,碳酸盐岩即过渡为泥质岩和碎屑岩。
2酸盐岩的结构
碳酸盐岩的结构在一定程度上反映了岩石的成因,它不仅是岩石的重要鉴定标志,也是碳酸盐岩分类命名的重要依据。结构也与岩石的沉积环境有关。
不同成因的碳酸盐岩,具有不同的结构类型:
①由波浪和流水搬运沉积而成的灰岩、白云岩具有类似于碎屑岩的粒屑结构
②由原地生长的生物骨架组成的生物灰岩、礁灰岩,具有生物骨架结构。
③由化学、生物化学作用沉淀的灰岩,白云岩具泥晶、微晶结构。
④白云岩化灰岩、白云岩具残余结构及晶粒结构。
⑤重结晶的灰岩、白云岩具晶粒结构及残余结构。
第四篇 变质岩
第十七章 变质作用的基本概念
(一)变质作用和变质岩
地壳中已形成的岩石,由于它们所处地质环境的改变,在新的物理化学条件下就会发生矿物在分、结构、构造等方面的改变与转变以建立新的平衡,达到相对的稳定。
这种“由地球内力作用引起物化条件的改变,从而使地壳中原岩组合、矿物组合、结构、构造等发生改变的作用——变质作用”。
一般认为,变质作用是在原岩基本保持固态状态下进行的,作用方式是固态岩石中矿物发生重结晶,外来组分加入引起交代作用或部分组分的选择性熔融等,因此风化作用和成岩作用不属此范畴。主要包括变质结晶、变形和变质分异3类。
变质结晶:在变质条件下的结晶作用,主要有重结晶和交代。
重结晶:固态下矿物重组或反映生成新矿物的过程。如方解石+石英在高温下生成硅灰石的反应。
交代作用:岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入带出使岩石总化学成分改变的过程。如橄榄石在水的作用下蛇纹石化的过程。
变形:岩石中矿物本身或者矿物集合体发生形变的过程。一般没有新矿物的生成。如片岩、片麻岩等的形成。
一般情况下,变质作用是趋向于产生均一化的岩石,然而,变质分异则是使原本均一化的岩石发生分异。
变质岩——是地壳已存的岩石经受变质作用后的产物。据的岩性质可分正、副变质岩。原岩为岩浆岩经变质作用后形成的变质岩——正变质岩。原岩为沉积岩经变质作用的形成的变质岩——副变质岩。
变质岩在我国分布很广,由老到新都有产出。多数分布于古老的结晶地块和构造活动带中。既可呈区域性分布,也可局部产出。
(二)变质作用因素
主要指引起岩石发生变质的物、化因素。即温度、压力及具化学活动性的流体。
温度:是一重要因素,多数变质作用随T 升高而进行。温度引起的变质作用主要表现为:①使矿物重结晶(灰岩→大理岩)。②促进变质反应(Ms →Sill+Kf)。
压力:对变质反应许多是与一定的压力条件相适应的。变质作用通常是在一定的外界压力条件下进行的。压力包括均向压力(负荷压力)和流体压力、应力(定向压力)。
具化学活动性的流体:通常是气态或液态的水溶液。主要引起交代作用,组分迁移等。
(四)变质作用类型
据地质成因和变质作用因素可分为:
接触变质作用:由岩浆散发的热量和析出的气态和液态溶液引起,主要发生在岩浆体与围岩的接触带(围岩中)。
1.热接触变质作用:T 起主导作用,原岩发生重结晶而化学成分基本无变化。
2.接触交代变质作用:除热力外,还有流体的参与引起交代作用,随便原岩化学成分和矿物组合都发生改变。
3. 动力变质作用:主要是强应力的作用,使岩石发生破碎、变形,并伴有变质结晶、重结晶的作用。
4. 气液变质作用:内热的气态、液态溶液作用于岩石,使之发生交代而变质,热液可来源于岩浆的挥发份,亦可来自地壳内区域性地下热水。
5. 区域变质作用:由各种变质作用因素的综合作用引起的大面积分布变质作用。是最常见、最重要的。有人区分为高、中、低压三种类型。引起岩石的重结晶、变质结晶、变形、交代等。
6. 混合岩化作用:是区变基础上的进一步发展,地壳内部热流的继续升高,产生深部热流和局部重熔熔浆的渗透、交代、贯入而形成混合岩的作用。
其它类型的变质作用:如冲击变质、洋底变质、叠加变质、退化变质等。
第十九章 变质岩的基本特征和分类命名
(一)化学成分
主要造岩氧化物与岩浆岩相同,但不同的岩石中氧化物含量变化极大。
(二)矿物成分
与原岩成分和形成时的物化条件密切相关(一是物质基础,一是决定条件)
主要矿物见P266表3-3。由表可见变质岩中的矿物成分较大,沉中都复杂。
按其成因可分为:
1.新生矿物(变晶矿物) 如And
2.原生矿物(稳定矿物) 云英岩中的Q
3.残余矿物(残余不稳定矿物) 云英岩中的长石
对指示原岩成分和说明变质作用性质、强度有特殊意义的变质矿物。
特征变质矿物:可指示原岩成分、变质作用性质及强度的。如Chl 、Ser 、And 、Ky 、St 、Sil 、符山石、滑石等。
(三)变质岩的结构、构造
变质岩的结构:由岩石组分的形态、大小和相互关系等反映的岩石的构成方式。 变质岩的构造:指岩石组分在空间上的排列和分布所反映岩石特征。
变质岩的结构十分多样,它既可保留继承原岩的结构、构造特征,又可在变质作用中形成新的结构和构造。
按其成因:结构可分:碎裂结构、变晶结构、变余结构、交代结构
构造可分:变余和变成构造两类。
研究结构、构造可以了解变质岩的形成过程,及其所经受的变质作用类型、作用因素、作用方式和程度,可帮助恢复原岩,同时也是变质岩分类命名的重要依据之一。
变质岩的结构
碎裂结构:当压力超过原岩的弹性极限和强度极限时发生。
主要类型:
碎裂结构
碎斑结构
糜棱结构(
变晶结构:原岩经重结晶和变质反应形成。其特点是:
1)矿物自形程度不高,为它形或半自形。
2)矿物自形程度只反映了矿物结晶力的大小,不能说明先后顺序。
3)具斑状变晶结构的岩石中,变斑晶一般较自形,但它不一定是先形成的。
4)变晶矿物中常含有溶蚀现象
1.按变晶矿物的粒度
1)据相对大小:
等粒变晶结构
不等粒变晶结构
斑状变晶结构,粗的为变斑晶,细的变基质
2)按绝对大小:
粗粒变晶结构 >3mm
中粒变晶结构 3-1mm
细粒变晶结构
显微变晶结构
2.按变晶矿物的形状:
粒状变晶结构:(等粒粒状变晶结构):镶嵌粒状、缝合粒状。
由热接触变质作用形成的显微粒状变晶结构——角岩结构。
鳞片变晶结构
纤状(纤维)变晶结构:(作向心状、束状排列时称向心结构、蒿束结构)。
岩石由两种形状的矿物组成时可按少前多后的原则参与结构名称。如鳞片粒状变晶结构。
3.按变晶矿物的相互关系
包含变晶结构:主晶包客晶(细小等)
筛状变晶结构:较大变晶包含了许多小晶粒而呈筛网状
残缕结构:客晶作平行定向排列,并与变晶基质中的同种矿物断续相连。
变余结构(残余结构):由于重晶结作用不完全而部分残留下来的原岩石结构。命名在原岩结构名称前加“变余”。如变余斑状、变余间粒结构、变余安山结构等。变余砂状、粉砂状、泥状等。变余碎裂、变余变晶结构等。
交代结构:交代蚕食结构、交代残留结构、交代假像结构、交代净边结构、交代穿孔结构、交代蠕虫结构
变质岩的构造
变余构造:变余气孔、变余杏仁、变余流纹、 变余层理、变余波痕、变余泥裂
变成构造:
1.斑点构造:某些组合聚集构成2mm ±的斑点。
2.板状构造:由一组密集平行的劈理组成,劈理面光滑平整,有轻微重结晶,但分辨不出颗粒。
3.千枚状构造:薄层状、层理面具丝滑光泽,各组分已重结晶并定向排列。
4.片状构造:主要由鳞片、纤柱状变晶矿物定向排布成薄的面状(片理面发育)。
5.片麻状构造:粒状变晶为主间杂以鳞片和纤柱状矿物断续定向排布。
6.条带状构造:由矿物成分、结构或其它特征上不同的部分成条带状相间分布而成。
7.块状构造:矿物成分的结构都无向的均匀分布而成。
片理可做板、千枚、片、片麻状构造的通称。
变质岩分论
第一节 动力变质岩类
(一)特点
由动力变质作用形成的岩石属之。它与构造运动有关,变质方式为变形、破碎因此又称构造岩和碎裂变质岩。
动力变质作用主要因素是应力,但由于强烈错动产生较高温度或伴有溶液活动时,则T 、溶液的影响明显增强,致使岩石产生部分或全部重结晶。
动力变质作用引起岩石的结构、构造的改变,有时有矿物成分的变化。这与应力的性质、强度和作用时间的长短有关,还与受变质岩石的性质有关。
由于岩石和矿物的力学性质的不同,因此在应力下可发生塑性或脆性变形。
① 塑性变形主要表现有:粒内滑移(直线滑移和双晶滑动)。
滑移的结果导致了颗粒外形的改变和矿物颗粒在某些方向上的优选生长——波状消光(石英具二轴晶岩性)。
滑动——内部具格的变形。其中一部分恰与原晶格构成双晶关系。它没有发生真的位错。只是形成了机械(或变形)双晶。如pl 云母的扭折。
② 脆性变形:主要表现为碎裂而变形很小。
这里是由于温度低,而应力强度大,作用快,很快超过了强度极限所致。
首先产生裂纹,破碎,研磨,粉碎成粉末状。应力还能引起矿物成分的变化,不稳定的矿物分解,而较稳定的则可重新结合和加大。在热液参与下,可以形成一些新生矿物如ser 、chl 、Ep 、蓝闪石等。它们定向排列构成动力变质岩的带状构造。
动力变质岩作带状分布,沿断裂常见。对动力变质岩的研究可以确定断裂的存在与否和确定断裂带性质。对工程和油气构造的研究极有用。
(二)典型类型
一般分为碎裂岩、糜棱岩两个大类。
碎裂岩包括构造角砾岩、碎裂岩和假玄武玻璃。
糜棱岩包括糜棱岩、千糜岩和变余糜棱岩。
第二节 热接触变质岩
(一)概述
由热变质作用形成。分布在紧靠岩浆岩侵入体的围岩中,主要变质作用因素是T 和岩体逸出的气态、液态溶液。
目前认为T 在300-800℃,有时可高达1000℃,均向压力较小, n ×105Pa 至0.3GPa 。 地热梯度可达60℃/km。
围岩主要由于热的作用发生重结晶形成的——热接触变质岩。
围岩主要由于溶液作用发生交代作用形成的——接触交代变质岩、矽卡岩,在第五节讲。 热接触变质岩变质的强弱,与离岩体远近有关,由近向远变质依次降低。并绕岩体作环带状分布——接触变质晕(圈)。同一变质晕圈中的岩石属“等物理系列岩石”变质圈宽度不一,一般
影响变质晕发育的因素:
1)岩体的大小
2)岩体侵入的深度
3)岩体的成分
4)围岩的成分、结构、产状
5)岩体与围岩的接触关系
(二)主要的热接触变质岩
对具变晶结构及变成构造的热接触变质岩,可分为两大类:不具定向构造的、具有定向构造的。
1. 不具定向构造的——角岩、大理岩、石英岩
(1)角岩——为常见的热接触变质岩石类型
热接触变质作用形成的具有角岩结构(细粒-显微粒状或鳞片粒状变晶结构,变质矿物作散布状无定向排列)的致密块状岩石都可称为角岩。
原岩为除碳酸盐岩以外的任何岩石,常为斑状变晶结构,基质为角岩结构;变斑晶为特征变质矿物红柱石、董青石、石榴石、紫苏辉石、矽线石等。
(2)大理岩——为常见的热接触变质岩石类型。
主要由方解石、白云石等碳酸盐类矿物组成的(>50%)热接触变质岩。由各种碳酸盐岩经重结晶形成,以均匀的粒状变晶结构为特点,有时含变斑晶;多块状构造,也见条带状构造。
(3)石英岩——主要由石英(>75%)组成的热接触变质岩。
常为等粒粒状变晶结构,块状构造,原岩主要为硅质岩、各种石英砂岩等。因含杂质不同,可出现少量其它变质矿物如石榴石、云母、长石、帘石、磁铁矿等。
2. 具定向构造的
根据构造类型可命名为板岩、千枚岩、片岩、片麻岩。岩石特征及进一步命名方法与区域变质岩相同。
第三节 区域变质岩类
(一)概述
区域变质岩是经区域变质作用形成的岩石。
引起区域变质作用的因素较复杂,往往是诸多种因素的综合作用,T200-300至200-800℃,压力可0.1~0.2GPa至1.0GPa ,地热梯度自7℃/km~60℃/km。
温压的变化可是低、中、高,可有低-低、中-中、高-高、低-高、高-低等。 变质作用方式有变质重结晶、变质交代及变形作用等。
区域变质岩分布极广,是区域性的,可达数百 数+平方公里,有的达几百万平方公里。变质程度深浅不同的区变岩石在空间上作带状分布,具一定的地质走向,每一带中的岩石在矿物成分、矿物组合上及结构、构造方面都具一定的稳定性。
(二)主要的热接触变质岩
1. 板岩:具板状构造,原岩是泥质岩,泥质粉砂岩,中酸性凝灰岩等,重结晶不明显或轻微。镜下可见有泥质和部分Ser 、Chl 、Si 质,有的可见少量Ms 、Bi 、Q 等,具变余泥质结构。这类变质岩变质T 、P 都低,主要受应力作用影响。
2. 千枚岩:具千枚状构造,原岩与板岩类似,重结晶较板岩高,基本已重量,矿物组分是Ser 、Chl 、Q 、Ab 等,当原岩中含FeO 较多时,可有更绿泥石、黑云母。显微变晶结构,基质具显微鳞片变晶的斑变变晶结构。这类岩石据变晶和次要构造、颜色可进一步命名。
3. 片岩(Schist ):具片状构造,为常见的区变岩石,原岩已全部重结晶为片、粒、柱状矿物。具鳞层、纤状变晶结构和斑状变晶结构。常见Mica 、Chl 、滑石、Hb 、Act 、粒状矿物为Q 、F 命名原则,特征变质矿物+片状或柱状矿物+片岩。
当粒状矿物>50%(长石
片岩的类型很多,最常见的是云母片岩,绿片岩等。
4. 片麻岩(gneiss ):具片麻状和条带状构造,原岩为泥质岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中酸性岩浆岩及火山碎屑岩,具中粗粒鳞片粒状变晶结构。矿物成分以粒状矿物为主(F 、Q )部分片、柱状矿物(Hb 、Bi )等,有时见Py ,特征变质矿物见And 、Ky 、Sal 、 刚玉、MgAl -FeAl 榴石,Cord 等,含富Ca 时可形成Di 、Aot 、帘石、方柱石、CaAl 榴石等。这类岩石中的长石>25%。
命名原则:特征变质矿物+片柱状矿物+长石种类+片麻岩
片麻岩是下中等中较高条件下的产物。
5. 变粒岩(blastigramularite ):是片理不发育的细粒粒状变晶结构的中等变质程度的岩石。原岩主要是粉砂岩、硅质页岩、变成分砂岩、中酸性火山碎屑岩、火山岩等。矿物成分主要是Q 、F (F>25%),有时含Bi 、Ms 、Hb ,但总量
进一步命名据片、纤柱状矿物进行。
6. 角闪岩(ammphibolite ):主要是由Hb 、Pl 组成的,是角闪岩相的典型代表,是基性岩和富铁白云质泥灰岩经中~高温区变的产物。具粒状变晶结构。
斜长角闪岩 当Hb>85时,称角闪岩。
第四节 混合岩类
(一)概述
混合岩(基体+脉体)。是介于变质和岩浆作用之间的类型。
基体:是混合岩形成过程中残留的变质岩
脉体是混合岩形成过程中处于活动状态新生成的流体相结合部分(又称活动物质),色浅。普遍发育交代现象,碱性组分和Al2O3、SiO2的加入、Fe 、Mg 、Ca 的减少是混合岩交代作用的总特点。钾长石、钠长石、石英、白云母的广泛发育,Hb 、Bi 和Ga 是粗大晶体。
混合岩的成因有:深熔、岩浆注入、交代和变质分异。
(二)混合岩的分类和命名
据混合岩化作用强度可分为:①混合岩化变质岩、②混合岩构造、③混合片麻岩(条带状、眼球状、条痕状)(脉体>50%、④混合花岗岩(基体已基本消失仅有少量痕迹,条纹阳影)。
命名
命名方法:次要矿物(特征矿物)+主要矿物+基本名称
一般性矿物含量10%时直接参加命名。
特征变质矿物,均可参加定名,能反映变质条件,5%时
直接补充命名。
岩石学复习重点
岩浆岩部分
1. 岩浆的概念、岩浆的成分(主要成分,挥发份),挥发份存在的意义(降低岩浆粘度和矿物的熔点),不同成分岩浆的温度范围(基性、中性、酸性),影响岩浆粘度的因素(氧化物,挥发份,温度)
(1)岩浆的概念:是地球内部形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体
(2)岩浆的成分:
①主要成分——O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, P
②挥发份———H2O, CO2, SO2, O2, N2, H2, 其中水60-90% 挥发份的作用:
A. 降低粘度,使得岩浆易于流动
B. 可以降低矿物的熔点,延长结晶时间,甚至结晶出含有挥发份的矿物
(3)不同成分岩浆的温度范围:一般温度范围:600-1200°C ;不同深度——火山口愈深,愈高温;不同含水性——含水多,则温度低
①基性岩浆:1000-1200°C ②中性岩浆:900-1000°C ③酸性岩浆:600-700°C (4)影响岩浆粘度的因素:
①成分(氧化物) ——SiO2,Al2O3增加,粘度增加 ②温度-增加可降低粘度 ③挥发份-含量高,降低粘度
2. 岩浆岩中矿物按含量划分(主要矿物/决定大类划分、次要矿物/决定种属、副矿物),按成分和颜色划分(硅铝/铁镁矿物或浅色/暗色矿物),色率的定义
(1)按含量划分:
①主要矿物——含量多,是划分岩石大类的依据 ②次要矿物——含量较少,
③副矿物——很少,
①硅铝矿物(浅色矿物):SiO2和Al2O3高,不含FeO 和MgO ;石英,长石类,似长石类 ②铁镁矿物(暗色矿物):FeO 和MgO 高,SiO2含量低;橄榄石,辉石,角闪石,黑云母 (3)色率:暗色矿物在火成岩中的体积百分含量(体积百分数)
3. 岩浆岩超基性—基性—中性—酸性的岩石类型变化中,SiO 的范围、硅铝矿物、铁
2
镁矿物、颜色、色率、酸性程度和基性程度是如何变化的? (见表1-1)
4. 岩浆岩中最主要的7种造岩矿物(橄,辉,角、黑,斜,钾,石英) (见图1-1) 5. 岩浆岩的结构和构造的概念
(1)结构:岩石的组成部分(矿物和玻璃质)的结晶程度、颗粒大小(绝对大小和相对大小)、自形程度及其相互关系
(2)构造:岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和填充方式
6. 岩浆岩的结构按结晶程度、矿物颗粒绝对大小、相对大小、矿物自形程度分别分成
几种类型
(1)按结晶程度:全晶质、半晶质、玻璃质 (2)按矿物绝对大小:显晶质结构(伟晶结构 >10 mm 、粗粒结构 >5 mm 、中粒结构 5-2 mm 、细粒结构 2-0.2 mm、微粒结构
(3)按矿物相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构(斑晶+隐晶质或玻璃质)、似斑状结构(斑晶+显晶质)
(4)按矿物自形程度:自形结构、半自形结构、它形结构
(5)组成岩石颗粒的相互关系:文象结构、条纹结构、蠕虫结构、反应边结构、环带结构、嵌晶结构
7. 岩浆岩的构造的主要类型(块状、斑杂、带状、气孔和杏仁,流纹、枕状等)
快状构造、斑杂构造、带状构造、气孔和杏仁构造、流纹构造、珍珠构造、石泡构造、枕状构造、流面和流线构造、柱状节理
8. 岩浆岩的产状概念,侵入岩的6种产状,喷出岩的3种产状
(1)岩浆岩的产状:指岩浆岩体的大小、形状、与围岩的接触关系,形成时的地质构造环境、距离地表的深度等。
(2)侵入岩的产状:
①整合:岩床、岩盆、岩穹 ②不整合:
Ⅰ岩基:大规模出现于造山带中,面积一般>100km2,形态为圆形或长条形,平行造山带分布
Ⅱ岩株:面积一般
(3)火山岩的产状:
①中心式喷发:碎屑锥、熔岩锥(盾火山、熔岩流、熔岩瀑布、岩穹)、混合锥(层火山)
②裂隙式喷发:熔岩台地、熔岩高原、熔岩被、熔岩瀑布 ③熔透式喷发:
9. 岩浆岩的相的概念,侵入岩在深度上和平面上的相划分,火山岩的相划分
(1)岩浆岩的相的概念:指不同环境条件下形成的岩石的总特征,包括形成深度、结构、构造、产状等
(2)侵入岩在深度上和平面上的相划分: ①深度:浅成相、深成相(见表1-2) ②平面:中央相、过渡相、边缘相
(3)火山岩的相划分:溢流相、爆发相、侵出相、火山通道相、次火山岩相、火山沉积相(见表1-3)
10. 岩浆岩分类简表(见表1-4)
11. 斑状结构和似斑状结构的定义,区别(基质,时间,岩石类型);玢岩定义,与斑岩的区别(斑晶,斑岩为碱性长石和石英,玢岩为斜长石和暗色矿物)
(1)斑状结构和似斑状结构:组成岩石的矿物颗粒大小相差悬殊,大的颗粒散布在细小的颗粒之中。大的叫斑晶,小的叫基质。斑状结构是指基质为隐晶质及玻璃质;似斑状结构是指基质为显晶质
(2)斑岩和玢岩:“斑岩”和“玢岩”仅用于浅成岩和次火山岩中斑状结构的岩石。“斑岩”的斑晶是以石英、碱性长石和似长石为主;“玢岩”的斑晶以斜长石和暗色矿物为主。
对于火山熔岩中斑状结构的岩石,不使用“斑岩”和“玢岩”的名称
12. 超基性岩的代表性岩石及其特殊特征(代表岩石见表1-4,金伯利岩是金刚石母岩,科马提岩具有典型的鬣刺结构)
(1)一般特征: ①化学成分: SiO290%——叫超镁铁岩
③色率一般>70, 颜色很深,比重较大,产出少 ④重要结构:
Ⅰ堆晶结构——在粗大的、相互连接的自形到半自形晶体之间充填其他矿物的一种结构粗大的晶体称为堆晶。堆晶矿物可以是铬铁矿、橄榄石、辉石和斜长石
(2)金伯利岩:1870年首次发现于南非阿扎尼亚的金伯利城而得名,是金刚石的母岩 (3)科马提岩:具鬣刺结构。橄榄石和辉石的针状骸晶平行排列成簇,分布在玻璃基质中,似鬣刺草(澳大利亚的一种草名),鬣是马颈上的长毛。鬣刺结构成因是熔浆快速冷却,长出了骸晶
(4)苦橄岩:相当于橄榄岩的喷出岩,富含Mg
13. 基性岩类的代表性岩石及其特征(代表岩石见上边表1-4),特征包括化学成分,矿物成分,结构构造,掌握
(1)侵入岩: 1)辉长岩:
①颜色:黑色,灰黑色,深灰色
②结构:中-粗粒半自形粒状结构——辉长结构 辉长结构——指基性斜长石和辉石自形程度相同,都呈半自形或他形颗粒,是从岩浆同时析出的结果。是基性深成岩相的典型结构
③构造:块状构造,也有条带状构造(Pl/Py) ④矿物成分:
Ⅰ主要矿物:斜长石+辉石 (pl+py) (1:1)
基性斜长石——通常为An>50的拉长石(50-70号)、 培长石(70-90号)——多呈厚板状,有清晰的双晶纹 辉石——多呈半自形-他形晶粒,可被绿泥石、角闪石交代 Ⅱ次要矿物:橄榄石,角闪石,黑云母 Ⅲ副矿物:磁铁矿,钛铁矿,铬铁矿等 ⑤矿物次生变化:
辉石——蚀变为变为阳起石,透闪石(角闪石大类)
斜长石——蚀变为钠长石、绿帘石等矿物集合体(淡黄色或绿色),若都蚀变,则岩石光泽变暗淡
2)辉绿岩:
①颜色:暗绿色,黑色
②矿物成分:与辉长岩相似,pl+py为主(比例约1:1),可呈斑晶,可含有Ol ,Or(正长石) ,Q
③结构:辉绿结构,斑状结构
辉绿结构—— 基性斜长石和辉石颗粒大小相近,但是自形程度不同,自形程度好的斜长石呈板状,搭成三角形孔隙,其中充填它形的辉石颗粒。可与辉长结构过渡,称辉长辉绿
结构
斑状结构——称为辉绿玢岩,斑晶为pl 和py ④蚀变特征:
斜长石——钠长石,黝帘石,绿帘石集合体 辉石——角闪石,绿泥石 (2)喷出岩: 1)玄武岩:
①颜色:黑色,绿-灰绿色,暗紫色,黑灰色,氧化强为紫红色 ②矿物成分:主要矿物——Pl + Py 次要矿物——Ol, Am, Bi 总体成分与辉长岩相似 ③结构:
Ⅰ岩石的结构:斑状结构,无斑隐晶质结构,玻璃质结构, 斑晶:Pl , Py, Ol (Ol 常变为红色伊丁石) 基质:隐晶质,肉眼无法鉴别
Ⅱ基质的结构 粗玄(间粒) 结构——长板状Pl 的三角形孔隙中,充填Py 和磁铁矿小颗粒间隐结构:密集的Pl 中充填玻璃
间粒-间隐结构(拉斑玄武结构):过渡类型,Pl 三角形孔隙充填 Py, 磁铁矿和玻璃 玻璃质结构:全是玻璃 ④构造:
Ⅰ气孔构造,杏仁构造普遍发育 Ⅱ枕状构造:海水冷却,有内部结构 Ⅲ柱状节理:4,5,6,7边形
14. 中性岩类闪长岩—安山岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格) 15. 中性岩类正长岩—粗面岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格) 16. 酸性岩类代表性岩石(代表岩石见上边表格)
17. 花岗岩的一般特征 (化学成分,矿物成分,结构, 构造) , (1)凡是Q>20,主要由Q+Or+Pl≥85%,都被统称为花岗岩类。 (2)主要特征:
1) 颜色:浅肉红色,浅灰色,灰白色
2) 结构构造:粗、中、细粒都有,块状、斑杂、球状构造 3) 矿物成分:
主要矿物:Q+Or+酸性Pl ,Q+Or+酸性Pl=85 %±,An=10-35,为更长石,更-中斜长石,Or : Pl = 2:1,钾长石为浅肉红色,或灰白,灰色
次要矿物:Bi, Am, 少量Py, 三者之和
副矿物:种类多,磁铁矿,榍石,锆石,磷灰石,电气石,萤石 18. 原生岩浆和次生岩浆的定义
(1)原生岩浆:上地幔或者地壳物质经局部熔融所形成的最初的岩浆; (2)次生岩浆:原生岩浆通过发展和演化所形成的岩浆。
19. 导致岩浆演化的作用过程(分异作用,同化混染作用,岩浆混合作用)
(1)原生岩浆形成之后,在其上升运移过程中,由于岩浆本身的分异或与围岩的相互作用,或不同岩浆之间的混合作用,可使最初一种成分的岩浆最终形成种类繁多的岩浆岩。
(2)分异作用:指原来均匀的岩浆在没有外来物质加入,依靠本身的演化最终产生不同成分岩浆的过程。包括:
①岩浆分异作用:指在结晶之前,液态时发生的分异作用。包括: Ⅰ熔离作用——P ,T 变化,分离出2种不混溶的岩浆,如条带构造; Ⅱ扩散作用——温度梯度导致不同组分的迁移;
Ⅲ气运作用——挥发分位于上部,向上运移,形成上部出现伟晶岩。
②分离结晶作用:一些矿物先结晶,导致残余岩浆成分变化,使岩浆向富硅、富碱的方向发展。包括:
Ⅰ重力分异作用——先结晶、比重大,到底部,如四川力马河; Ⅱ流动分异作用——岩浆流动中,先结晶的会因摩擦力而滞留;
Ⅲ压滤作用——岩浆演化的晚期,晶体之间的残余岩浆被挤压而迁移。
(3)同化混染作用:岩浆同化了围岩或捕虏体,使岩浆发生成分改变。依据同化混染作用完全与否,分为:
①同化作用——完全 ②混染作用——不完全
(4)岩浆混合作用:两种或两种以上不同成分的岩浆,以不确定的比例混合,产生一系列过渡类型的岩浆和岩浆岩。
图1-1 岩浆岩中最主要的七种造岩矿物
表1-2 侵入岩的特征及相(深度)
表1-3 火山岩相的特征
表1-4 岩浆岩分类简表
岩浆岩各论
酸性岩类: 花岗岩-流纹岩
一、花岗岩-流纹岩分类
花岗岩和流纹岩的QAP 分类;QAP 矿物投图方法及需要注意的问题。 二、花岗岩类主要特征 1. 化学成分特征:
富硅(SiO2≥66%)较富碱,贫铁镁钙 2. 矿物成分特征:
主要矿物:石英(≥20%)和碱性长石、酸性斜长石(An ≤30); 次要矿物:暗色矿物(多数小于20%),主要是黑云母、角闪石,可出现少量的辉石
副矿物:锆石、榍石、磷灰石、磁铁矿、褐帘石、绿帘石等
3. 结构与构造特征: 常见的构造为块状构造、片麻状构造,还有晶洞构造.
常见的结构为细粒-粗粒半自形结构, 似斑状结构, 蠕虫 结构, 文象结构, 条纹结构
4. 次生变化:碱性长石的高岭土化、钠长石化,斜长石的绢云母化、帘石化、碳酸盐化,黑云母和角闪石发生绿泥石化、绿帘石化
5. 主要岩石类型: A. 深成岩
(1)英云闪长岩(斜长石>>碱长石) (2)花岗闪长岩(斜长石>碱长石)(3)二长花岗岩(斜长石≈碱长石)(4)正长花岗岩(斜长石<碱长石 (5) 碱长花岗岩(斜长石<<碱长石)(6)碱性花岗岩(斜长石<<碱长石); 含有碱性暗色矿物(钠闪石、钠铁闪石、霓石、霓辉石、星叶石等)
B. 浅成岩(7) 花岗斑岩 (8) 石英斑岩(9) 花岗伟晶岩:脉状产出 (10) 花岗细晶岩:脉状产出
三、流纹岩类主要特征
1. 化学成分特征:富硅(SiO2≥63%)较富碱,贫铁镁钙
2. 矿物成分特征:透长石+酸性斜长石+石英为主,偶含黑云母和角闪石, 副矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿、褐帘石等
3. 结构:斑状结构最常见,其次为无斑隐晶质结构、玻璃质结构。基质为隐晶质结构、
球粒结构、微晶结构等
4. 构造:流纹构造、块状构造、气孔—杏仁状构造、珍珠构造 5. 主要岩石类型:英安岩、流纹岩、碱长流纹岩 问题: 1、根据斜长石和钾长石的含量比例,花岗岩可进一步划分为哪几种类型,其特征如何? 2、如何区分花岗岩、花岗斑岩、流纹岩和英安岩? 3、对比片麻状构造和流纹构造。
中性岩类
闪长岩-安山岩、 正长岩-粗面岩 一、中性岩岩石分类
1、钙碱性系列:正长岩-粗面岩类、闪长岩-安山岩类 二、岩石类型特征对比:
1、中性侵入岩类特征对比2、中性火山岩类特征对比 三、主要岩石类型 A. 深成岩
(1) 闪长岩(石英< 5%,碱性长石<长石总量的10%)
(2)石英闪长岩(石英= 5~20%,碱性长石<长石总量的10% ) (3)二长闪长岩(石英< 5%,斜长石占长石总量的65~90%)
(4)石英二长闪长岩(石英= 5~20%,斜长石占长石总量的( 65~90% ) B. 浅成岩
(1)闪长玢岩:斑状结构,斑晶为斜长石、角闪石、辉石、黑云母 C. 安山岩主要类型
(1) 安山岩:斑晶为斜长石、角闪石、黑云母、辉石
(2)玄武安山岩:斑晶为斜长石、辉石为主,偶见橄榄石和角闪石,按照暗色矿物命名:角闪安山岩、 辉石安山岩
2、正长岩-粗面岩类主要岩石类型 A. 深成岩
(1) 正长岩(石英< 5%,斜长石占长石总量的10~35% )
(2)石英正长岩(石英= 5~20%,斜长石占长石总量的10~35% ) (3)碱长正长岩(石英< 5%,斜长石<长石总量的10% )
(4)石英碱长正长岩(石英= 5~20%,斜长石<长石总量的10% )
(5)二长岩(石英< 5%,斜长石和碱性长石各占长石总量的35~65%)
(6)石英二长岩(石英=5~20%,斜长石和碱性长石各占长石总量的35~65% ) B. 浅成岩
(1)正长斑岩:斑状结构,斑晶为碱性长石、角闪石、辉石、黑云母和少量斜长石 C. 火山熔岩主要类型
(1) 粗面岩:斑晶为碱性长石、角闪石、黑云母、辉石和少量斜长石, 基质以透长石为主 问题:
1、闪长岩、正长岩和二长岩的主要矿物组合及相互间的区别。 2、安山岩和粗面岩的主要区别何在?
3、分别对比闪长岩、闪长玢岩、安山岩及正长岩、正长斑岩、粗面岩之间的异同。 4、何为暗化边结构,辉石可以发生暗化的说法正确吗? 5、交织结构和粗面结构为何意?
基性岩类: 辉长岩-玄武岩类
一、辉长岩类
1、化学成分特征: 贫硅(SiO2=45~52%)、 贫碱,较富钙铁镁 2、矿物成分特征:
出现大量基性斜长石(An ≥50)和辉石, 辉石有紫苏辉石和单斜辉石
暗色矿物除辉石外,还有橄榄石、角闪石、黑云母等,暗色矿物含量一般较高(40~70%)。有时出现少量的石英和碱性长石;常见的副矿物有磷灰石、磁铁矿等
3、 结构与构造特征:
细粒—粗粒半自形结构,辉绿结构,反应边结构 块状构造、条带状构造,还有流动构造 4、辉长岩的分类
5、 辉长岩类主要岩石类型
A. 深成侵入岩—辉长岩 基性斜长石+辉石+/-橄榄石 根据暗色矿物种类进一步可分为: (1)橄长岩(基性斜长石+ 橄榄石) (2)辉长岩(基性斜长石 + 单斜辉石) (3)苏长岩(基性斜长石 + 斜方辉石) (4)斜长岩(基性斜长石≥90%)
B. 浅成侵入岩—辉绿岩:矿物成分与辉长岩完全相同,但其具有特征的辉绿结构 ,多呈脉状产出
二、玄武岩类
1、化学成分:硅酸饱和-弱饱和,SiO2=45-52%,铁镁钙含量高,碱含量低
2、 矿物成分:基性斜长石+单斜辉石+斜方辉石±橄榄石; 其次为碱性长石、石英、黑母、角闪石等
3、结构:斑状结构,基质为微粒结构、隐晶质结构、玻璃质结构,或间粒结构、间隐结构
4、构造:块状构造、气孔-杏仁构造、绳状构造、柱状节理构造
5、主要岩石类型:橄榄玄武岩;辉石玄武岩;气孔-杏仁玄武岩;超镁铁质岩类 一、 超镁铁质侵入岩类 1、化学成分特征
贫硅(SiO2主要<45%)、贫碱, 富铁镁(FeO*=9~14%, MgO 一般> 20%) 2、矿物成分特征
出现大量的暗色矿物,其含量>90% ,主要有橄榄石、辉石和角闪石,其次为基性斜长石(小于10%)和黑云母,辉石有斜方辉石和单斜辉石。常见的副矿物有铬铁矿、磁铁矿、尖晶石等
3、 结构与构造特征
常见的构造为块状构造、条带状构造;常见的结构为细粒-粗粒自形-半自形结构、
包橄结构、海绵陨铁结构、网状结构等
4、 主要岩石类型
A. 橄榄岩类(橄榄石≥40%)
(1)纯橄榄岩: 橄榄石≥90%
(2)橄 榄 岩: 橄榄石=40~90% B. 辉石岩类
(1)辉石岩(辉石≥90%)
(2)橄榄辉石岩(辉石=60~90%,橄榄石=10~ 40% ) (3)角闪辉石岩
C. 角闪石岩类:(1) 角闪石岩(角闪石≥90%)(2) 橄榄角闪石岩(角闪石=60~90% 橄榄石=10~ 40% )(3) 辉石角闪石岩
1、超镁铁质岩类的主要岩石类型有哪些,其特点如何? 3、综述橄榄岩和辉长岩的岩石学特征
沉积岩部分
一、名词解释
沉积分异作用,成岩作用,自生沉积岩(内源沉积岩),他生沉积岩(陆源碎屑岩), 二、简述题
1. 沉积物的主要来源(母岩风化产物,生物物质,火山物质和宇宙物质)
2. 母岩经过风化作用后的产物(形成3类物质:碎屑物质,不溶残余物质,溶解物质) 3. 控制溶解物质(真溶液和胶体物质) 搬运和沉积的物理化学规律(溶解度)
4. 由沉积物到沉积岩过程中的成岩作用类型(压固作用,胶结作用,重结晶作用,交代作用)
5. 沉积岩化学成分特征和矿物成分特征
6. 沉积岩的构造类型(机械成因的、化学成因的、生物成因的,在机械成因的构造中有层理、层面、变形构造,及其细分的类型),表2
7. 沉积岩的几种常见颜色与组分和成岩环境 8. 陆源碎屑岩(他生沉积岩)的物质成分 9. 陆源碎屑岩的结构,结构类型
10. 基质的支撑类型,胶结物的胶结类型
11. 陆源碎屑岩的分类(砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩),粒度依据 12. 砾岩类的一般特征
13. 砂岩类的主要特征(一般特征,按照成分三角图分类,),特征包括(1) 粒度,(2) 分布很广,(3) 碎屑成分,(4) 胶结物,(5) 粒度、分选性、圆度,(6) 结构构造,(7)成因
14. 内源沉积岩的分类(8类) 15. 内源沉积岩的结构类型 16. 碳酸盐岩的主要类型和特征
沉积岩的构造总称为沉积构造(sedimentary structure),指在沉积作用或成岩作用中在岩层内部或表面形成的某种形迹特征
在沉积作用中或在沉积物固结之前形成的构造称为原生沉积构造(primary sedimentary structure );在沉积物固结之后形成的构造称为次生沉积构造(secondary sedimentary structure)
1物理成因的构造
①层理构造
包括块状层理;韵律层理;粒序层理;水平层理;平行层理;波状层理;交错层理;脉状层理
②冲刷构造
冲刷构造(scour structure)是一种发育在不同粒度岩层面上的凸凹状构造,由较高流速的流体在下伏沉积物顶面冲刷出一些下凹的坑槽,而后又被上覆沉积物覆盖形成并保存下来的
③泥裂、雨痕和雹痕
2、生物成因构造
①叠层构造
具有叠层构造的岩石叫叠层石,由薄细胞分泌粘结质点形成,由富藻纹层( 层)和富屑纹层(亮层)叠置出现形成
例:潮汐环境 层状叠层石——潮间带;柱、锥状叠层石——潮下带
②生物扰动构造
由动物的机械行为使松软沉积物原有的沉积特征、特别是原有的构造特征遭到破坏而导致的一种无定形构造称为生物扰动构造
3、化学成因的构造
指在化学溶解、沉淀过程中形成的各种构造
① 晶痕和假晶
② 鸟眼构造
③ 结核——次生矿物的团块集合体。常见硅质、钙质、磷质、铁质结核
④ 缝合线——在压力作用下岩石发生溶解形成,在垂向切面上呈锯齿状,在立体上呈参差不齐的小柱状。常见于碳酸盐、石英砂岩、硅质岩、蒸发岩中
⑤ 叠锥——由一连串漏斗状锥体叠加而成,在层面上呈同心圆状,在纵切面上呈“V ”字形叠套。常出现于泥灰岩及钙质泥岩中
四、沉积岩的分类
依据分类原则,将沉积岩分为两大类:他生沉积岩、自生沉积岩,其中他生沉积岩可分为:火山碎屑岩—火山碎屑机械搬运沉积形成;陆源碎屑岩—机械搬运陆源物质形成(砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩)
自生沉积岩包括:碳酸岩、硅质岩、镁质岩、磷质岩、铝质岩和蒸发岩
第十二章 风化和风化带中矿物的稳定性
一、风化
风化作用——就是使先成岩石转变成碎屑物质、溶解物质和不溶残余物质的过程
地壳表层岩石在温度变化、大气、水和生物等各种因素作用下,发生机械破碎和化学变化的作用。分为物理风化、化学风化和生物风化作用
①物理风化作用——由各种因素造成岩石发生机械破碎,而没有成分的改变
• 母岩经过物理风化作用形成的碎屑矿物为陆源碎屑矿物
• 在沉积岩形成过程中产生的新生矿物称为自生矿物
②化学风化作用——母岩的矿物在富含O2、CO2、H2O 和有机质等条件下发生化学分解,一部分被带定,一部分形成新生矿物,这种作用叫做化学风化作用
• 常见的化学风化作用有氧化作用、水化作用、水解作用和酸解作用
③生物风化作用——由生物不同造成的岩石风化,即有机械破碎,又有化学分解,其中生物化学风化是主要的
二、风化带中矿物的稳定性
不稳定矿物 次稳定矿物 稳定矿物
1不稳定矿物
除易溶盐类矿物(石膏、石盐、钾盐)以外,一般指易于氧化或碳酸盐、重碳酸盐化的矿物。这些矿物风化反应都是相对较快的。
2次稳定矿物
指分解方式主要是水解、轻微氧化或轻微碳酸盐、重碳酸盐化的矿物。
3稳定矿物
指在一般风化条件下溶解度极小、极难分解的矿物,其中的石英和金红石都是简单氧化物,与高价铁、锰和铝的氧化物或氢氧化物一起都不可能进一步被分解,溶解度几乎为零。
第十三章 沉积作用和沉积物
一、物理沉积作用和碎屑沉积物
只受宏观力学规律支配的物质的搬运和堆积过程称物理沉积作用,也称机械沉积作用。 1牵引流的沉积作用:牵引流指低粘度、低密度的水流,如一般的水流、潮汐流等。 牵引流的主控因素:颗粒的大小、密度、形态和牵引流的流速。
颗粒在搬运过程中的改造作用:磨蚀作用和细粒化作用。
牵引流的分选作用:
牵引流沉积物的垂相序列:某个连续时间段内,沉积物自下而上逐渐堆叠构成一个沉积物序列。
2其他流体的沉积作用
风暴流沉积作用、浊流沉积作用、风和冰川沉积作用
3碎屑沉积物和碎屑结构
碎屑本身的结构
粒度:碎屑颗粒的大小称为粒度.粒度是以颗粒直径(一般以长径或中径) 来度量的。以自然粒级标准常用。
分选度:指粒状矿物碎屑大小的均匀程度,是流体在沉积作用中对粒度累计分异强度的衡量指标。
圆度:圆度是指碎屑颗粒的棱和角被磨蚀圆化的程度,一般分四级:
棱角状、次棱角状、次圆状、圆状和极圆状。
支持类型:指沉积物所受压力在沉积物内部的分布状况,它涉及到基质和较大颗粒的相对含量。主要有:颗粒支撑、过渡支撑、基质支撑。
孔隙:沉积物中未被固态物质占据的空间称为孔隙。
4碎屑沉积物的成熟度
沉积物总趋势是随时间延长而逐渐加强,所形成的沉积物也将在成分和结构上向着某种理想状态的终极状态。实际沉积物与这种理想终极状态的接近程度称为成熟度,可分为:成分成熟度和结构成熟度。
成分成熟度:也称矿物成熟度,指碎屑沉积物中碎屑成分与稳定成分极端富集的终极状态的接近程度。
结构成熟度和结构退变:结构成熟度指沉积物与无基质、分选、磨圆都极好的终极状态的接近程度。
二、化学沉积作用和化学沉积物
在地壳表层,在化学和物理化学规律支配下,物质以离子状态迁移,再结合成固态物质的过程称为化学沉积作用。
1真溶液的沉积作用
物质从溶液中沉淀出来取决于溶解度或容度积。常温常压下,按溶解度大小,将矿物分为易溶矿物和难溶矿物两类:
易溶矿物和沉淀的控制因素:
易溶矿物主要是碱或碱土金属阳离子和强酸阴离子结合成的矿物,如石盐、石膏等。 这类矿物溶解度大,温度可以稍微改变它的溶解度。
2难融矿物溶解度和沉淀的控制因素
难溶矿物主要是氧化物、硫化物、硅酸盐等。主要控制因素为:溶液的PH 值、溶液的
Eh 值、溶液的温压条件。
3化学沉积物和化学结构
三、生物沉积作用和生物沉积物
生物通过生命活动,直接或间接地对化学元素、有机或无机的各种成岩、成矿物质进行分解与化合,分散与聚集,以及迁移等作用,在适当的水体中沉淀成有关的岩石和矿床。生物作为一种搬运力量意义较小,但生物的沉积作用是巨大的,可归纳为以下几方面:
1.生物残骸(硬体) 直接堆积成岩,如礁灰岩、生物灰岩、硅藻土、某些磷块岩等。
2.生物有机体(软体) ,可转变成石油、天燃气、煤、油页岩等。
3.生物化学作用,生物能产生CO2、H2S 、NH3、CH4等,影响沉积介质的氧化、还原条件,促使某些物质的溶解或再分配。如藻类进行光合作用,吸收CO2,促进碳酸盐的沉淀;铁细菌(ferrobacillus)能将Fe2+ 氧化成Fe3+,利于铁的沉淀;还原硫酸盐细菌
(deshlfovibrio、desulfomacn) 能将硫酸盐还原成H2S ,它可与金属离子结合成硫化物沉淀等。
4.生物物理作用,某些生物(如藻类、层孔虫) 的捕获粘结和障积作用,有利于某些岩石(如藻碳酸盐岩,砘灰岩) 和矿产(如磷,铁,锰) 的形成;生物及有机质对某些金属的吸附、沉淀、可形成有用矿产(如煤及黑页岩中的U ,V 等矿产) 。
四、复合沉积作用及其沉积物
由物理、化学和生物沉积作用共同实现的物质的迁移和聚集过程称为复合沉积作用。 根据结构,分为两类:一是泥晶;二是自生颗粒。
泥晶又称微晶,指呈机械性运移和沉积的泥炭级碳酸盐质点。
自生颗粒分为以下几种:
1生物碎屑(biaclosts),完整的叫生物或骨粒,个体不完整者,多是经过搬运、磨蚀的叫生物碎屑,或叫骨屑或生物屑。
2内碎屑(intraclast),狭义的内碎屑是早巳沉积于海底的,弱固结的碳酸盐沉积物,经岸流、波浪或潮汐等作用剥蚀出来并再沉积的碎屑。按大小可把内碎屑分为:
砾屑;颗粒直径 >2mm
砂屑:颗粒直径 2-0.062mm
粉屑:颗粒直径 0.062-0.031mm
微屑:颗粒直径 0.031-0.004mm
泥屑:颗粒直径
碳酸盐岩的结构和岩石命名就是根据颗粒类型、大小和数量,再加上成分和微晶基质、亮晶胶结物的量比关系来定的。如灰岩的颗粒组分为50%以上的砾屑,这种岩石的结构就叫砾屑结构,岩石就命名为砾屑灰岩。
3鲕粒(oolites),鲕粒是具有核心和同心层包壳的球状颗粒,很象鱼子。核心可以是内碎屑、生物、陆源石英或其它碎屑。同心层常用泥晶方解石组成(现代鲕粒多由文石组成) ,有的鲕粒具放射状结构。鲕粒大小一般2mm者称豆粒。
根据鲕粒的内部构造把鲕粒分为:真鲕(图2—29) 、薄皮鲕、复鲕、变形鲕、变晶鲕、负鲕、残余鲕等。多数人认为鲕粒是无机化学—机械沉淀的产物,常需热带浅海扰动环境。
第十四章 成岩作用
一、成岩作用的阶段划分
沉积岩的原始物质,经过搬运作用和沉积作用之后,变成了沉积物,这属于沉积物的形
成阶段。
沉积物沉积之后,即开始转变为沉积岩的过程,在此过程中,它要经受一系列的变化,同时还要遭受长期的改造作用,这种改造一直要继续到变质作用或风化作用之前。
一般把这些变化作用分为四个阶段:
①同生阶段(或称海解阶段) 沉积物刚刚沉积于水底,它与水体的底层水之间所发生的反应和变化的总过程;
②成岩阶段 原沉积物上面被新的沉积物覆盖后,它所遭受的一切物理的和化学的变化,并使松散的沉积物转变成固结的岩石的作用后生阶段;
③成岩阶段同生阶段 指沉积物固结成岩石之后,至变质作用之前所发生的一切作用,称为沉积岩的后生阶段或简称为后生阶段。
④退后生阶段,为埋藏较深的岩层,被抬升到潜水面以下,在常温常压条件下,在渗透水和浅部地下水的影响下所发生变化的时期。
1成岩作用:指沉积物从最后沉积或静止下来的那一时刻起直到它开始变质或遭受风化之前所经历的所有作用。
2早期成岩作用:指沉积物固结之前的成岩作用,结果是沉积物的固结。
3同生作用:指沉积物刚刚沉积、还暴露在沉积环境底层水中、在沉积物-水界面及其以下的一薄层内所发生的一切物理、化学或生物作用。
4浅埋成岩作用:指同生作用一直到沉积物固结为止发生在沉积物内部的一切物理、化学和生物作用。
5晚期成岩作用:指沉积物固结之后的成岩作用,是已固结沉积岩的成分、结构和构造等的进一步演化。
6深埋成岩作用:指固结的沉积岩在上覆沉积物厚度进一步加大、温压进一步升高直到变质作用之前所经历的所有作用。
7表生成岩作用:指坚固沉积岩因盆地回返而逐渐上升到潜水面附近时受渗流和潜流大气降水影响所发生的作用。
二、主要成岩作用及其作用特点
(1)压实作用(compaction) ;
(2)压溶作用(pressure-solution);
(3)胶体的陈化及重结晶作用(recrystallization);
(4)交代作用(replacement)
(5)结核的形成:成岩结核和后生结核;
岩石中常见的结核就其成分有:碳酸盐质的、硅质的、铁锰质的等。
(6)自生矿物的形成,实际上重结晶作用、胶体的陈化、氧化与还原、溶解与交代、结核的形成及胶结作用等,都可产生一些新的、在某个阶段稳定的矿物,即广义的自生矿物。
(7)胶结作用(cementation),所谓胶结作用是指松散的沉积颗粒,被化学沉淀物质或其它物质充填联接的作用,其结果使沉积物变为坚固的岩石。胶结作用也可发生于各个阶段。
胶结类型可分为基地式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结、悬挂式胶结、镶嵌式胶结。 胶结物的结构:非晶质结构、隐晶质结构、显晶质结构。
第十五章 他生沉积岩类
一、砾岩、角砾岩和沉积混杂岩
>2mm的碎屑含量在50%以上的岩石叫粗碎屑岩,也有人称砾质岩。粗碎屑岩的碎屑成
分主要为岩屑,只有在较细的粗碎屑岩中有时可见到单矿物砾石,重矿物极少或几乎没有,除>2mm的碎屑之外,还有
1 类型划分
粗碎屑岩进一步可根据下列原则划分:
(1)根据碎屑的圆度
砾 岩 圆及次圆状砾石含量>50%的岩石称砾岩。
角砾岩 棱角和次棱角状砾石含量>50%的岩石称角砾岩。
(2)按砾石成分
单成分砾岩(角砾岩) 砾石成分单一,其中某种成分的砾石占75%以上,多为稳定的岩屑和矿物。
复成分砾岩(角砾岩) 砾石成分复杂,各种成分的砾石含量都不超过50%,其中大部分砾石抵抗风化能力不强,常分选不好、圆度不高。
(3)根据砾岩在地层剖面中的位置
底砾岩 常见于海侵层位最底部的侵蚀面上,代表一个长期的沉积间断之后,一个新时期的沉积的开始。故在不整合或假整合面之上常见底砾岩。底砾岩的特点:①位于侵蚀面之上,底砾岩中常见有下伏岩石的砾石。②砾石成分简单,以稳定的岩石碎屑为主,多为单成分砾岩。⑧砾石的圆度高、分选好。④其厚度不大,但分布的层位较稳定。⑤底砾岩的粒度有从下到上变细、圆度变好的现象。
层间砾岩(角砾岩) 在沉积过程中,由于沉积环境的局部变化而形成的。层间砾岩(角砾岩) 的特点:①整合地夹于其它岩层之中,不代表侵蚀间断。⑧在剖面上,向下可找到该砾岩中砾石的基岩。⑧有时与下伏岩层之间可有不同程度的冲刷现象,但不代表长期的沉积间断.如碳酸盐岩中常见的由水底冲刷形成的同生砾岩及角砾岩,碎屑岩层中常见的泥砾岩或含泥的砂岩.④砾石圆度差,有不稳定的砾石,如灰岩、粘土岩等,有时甚至成为主要组分。⑤充填物、杂基及胶结物的成分均较复杂。
层间砾岩有的是同生砾岩,如华北寒武系中的竹叶状灰岩。
二、砂岩
1、概述
碎屑中2—0.0625mm 粒级的颗粒在50%以上的岩石叫砂岩。砂岩分布很广,具有重要的经济和地质意义.砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑,砂岩中的填隙物除粘土杂质外,还常见钙质、硅质、铁质等胶结物。
砂岩中各种层理和层面构造发育,它们是研究沉积环境的重要标志。
某些砂和砂岩本身就是有用的建筑材料,并常含有金、铜、锡石、锆石、独居石等有用矿产:孔隙度好的砂岩是良好的储油、气、水的岩石,是石油、水文和工程地质工作者研究的主要对象。
2、砂岩分类问题
砂岩的分类方法很多,主要有结构(如按粒度) 的分类、成分(碎屑成分等) 的分类、成因分类(如分为河成砂岩、海成砂岩等) ,还有综合性的成分一成因分类或结构一成因分类。
砂岩首先按粒度大小细分为:
巨粒砂岩:砂粒直径2-1mm ,即-1-0φ
粗粒砂岩:砂粒直径1-0.5mm ,即0-1φ
中粒砂岩:砂粒直径0.5-0.25mm ,即1-2φ
细粒砂岩:砂粒直径0.25-0.1mm ,即2-3φ
微粒砂岩:砂粒直径0.1-0.0625mm ,即3-4φ
有时不划分出微粒砂岩,而把0.25—0.0625mm(即2-4φ) 的统称为细粒砂岩。
常用的是成分或成分-成因分类,方案很多,意见不一致。但分类方法常用三端元或四端元分类法。三端元分类法常以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三个端元组分划分岩石类型,不考虑粘土杂基;而四端元分类法则要考虑杂基含量,它首先据岩石中杂基含量的多少把砂岩分为两大类:杂基含量大于15%者为杂砂岩类(wacke),小于15%者为净砂岩类(arenite),后者简称砂岩类。各类进一步按石英、长石、岩屑三者的相对含量划分成不同类型的砂岩。
砂岩的分类主要应考虑岩石形成的三个主要问题:①来源区的母岩性质,用岩屑成分或长石类型及石英特征来判断;②搬运和磨圆的历史,用岩石的成分及结构成熟度判别,⑧沉积介质的物理条件,即流动因素,常用杂基含量来判断.本教材用的砂岩分类如图2—27。
三、粉砂岩
凡0.0625—0.0039mm 大小的碎屑含量>50M的岩石叫粉砂岩。粉砂岩的性质介于砂岩与泥质岩之间,并常混有砂和粘土。粉砂岩的碎屑组分一般比砂岩简单,稳定组分较多,以石英为主,长石次之,岩屑少见,有时含有较多的白云母。重矿物含量较高,可达2—3%以上,多为稳定重矿物。碎屑的磨圆度差,常呈棱角状(因粉砂质点多呈悬浮搬动,故磨圆差) 分选性时好时差。填隙物有钙质、铁质及粘土质。
粉砂岩常具有薄的水平层理,还可有波状及斜波状层理,很少见斜层理。粉砂沉积物饱含水后易受液化,产生变形层理及其它滑动构造。
粉砂岩可按粒度,碎屑成分和胶结物成分进一步细分。
按 粒 度 划 分:粗粉砂岩和细粉砂岩(以0.0312mm 为界) ;
按碎屑成分划分:石英粉砂岩、长石粉砂岩、岩屑粉砂岩;
按填隙物成分划分:粘土质粉砂岩、铁质粉砂岩、钙质粉砂岩、白云质粉砂岩等。 粉砂岩的颜色多种多样,随填隙物及混入物的成分不同而变。在红层中常见到杂色粉砂岩。岩石多呈杂色斑块状,最常见的是棕红色和暗褐色,并可过渡为淡绿色,还可有灰色、浅黄色、黑色及其过渡色。
我国北方广泛分布的黄土,就是一种半固结的粘土质粉砂岩。
粉砂岩是在经过了长距离搬运、水动力条件比较安静、沉积速度比较缓慢的环境下形成的。在横向上分布于砂岩和粘土岩的过渡地带;在纵向上也可渐变成砂岩或粘土岩,并可构成韵律性层理。从沉积环境看,粉砂岩多分布于河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽和海湖的较深水部位。
四、泥质岩
1、定义
泥质岩亦称粘土岩,是粒度
2、物质成分
泥质岩的矿物成分复杂,除主要成分粘土矿物外,还有陆源碎屑矿物和自生矿物。粘土矿物常见的有高岭石,水云母、蒙脱石等。
3、结构
泥质岩最常见的是泥状结构、粉砂泥状结构、生物泥状结构、鲕状或豆状结构及残余结构等。
4、构造
泥质岩的层理均为水平层理。单层厚度
5、颜色
泥质岩的颜色很杂,它决定于粘土矿物的成分、杂质矿物、有机质及所含色素的颜色。
6、物理性质
质纯的单矿物泥质岩尤其是弱固结的粘土,具有一些特殊的物理性质,如可塑性、吸水性、烧结性、耐火性和吸收性等。这些性质使其具有一定的工业价值,被广泛应用作陶瓷原料、耐火材料、漂白剂、净化剂和钻井泥浆原料等。但某些性质(如可塑性、吸水性等) 对工程建设有极不利的影响,应加以注意。
第十六章 自生沉积岩类
一、碳酸盐岩
碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石等) 组成,主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。
碳酸盐岩在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩,约占沉积岩总面积的20%。在我国的分布约占沉积岩总面积的55%,且时代愈老愈多。
碳酸盐岩是很有价值的矿产,广泛用于冶金、建筑、化工、农业、医药等方面。与碳酸盐岩共生的层状矿床有铁、锰、铝、磷、硫及膏盐等。 产于碳酸盐岩中的层控矿床有:汞、锑、铜、铅、锌、砷、铀等金属矿及重晶石、天青石、萤石、水晶、冰洲石、黄铁矿等。储藏于碳酸盐岩中的石油、天然气也很丰富,据统计,世界上与碳酸盐岩有关的油气田储量占总储量的50%,产量占总产量的60%。孔隙和裂缝发育的碳酸盐岩也是地下水的重要的含水层,广泛分布于大陆表面的碳酸盐岩对工程建设、国防施工、旅游事业等均有重要意义。
1碳酸盐岩的物质成分
碳酸盐岩的主要化学成分为CaO 、MgO 及CO2,其余氧化物还有SiO2,TiO2、Al2O3、FeO 、Fe2O3、K2O 、Na2O 和H20等。纯石灰岩的理论化学成分为CaO 56﹪ 、CO2 44%;纯白云岩(白云石) 的理论化学成分为CaO 30.4%、MgO 2l.7%、C02 47.9%。此外,还可有一些微量元素或痕量元素,如Sr 、Ba 、Mn 、Ni 、Co 、Pb 、Zn 、Cu 、Cr 、V 、Ga 、Ti 等,可利用这些元素种类、含量、元素对的比值来划分和对比地层、判断沉积环境和研究岩石成因。
碳酸盐岩的矿物成分包括三类:
(1)碳酸盐矿物,主要是方解石和白云石,还可有文石、高铁方解石、铁白云石及菱镁矿、菱铁矿、菱锰矿等。
(2)自生的非碳酸盐矿物,有石膏、硬石膏、重晶石、天青石、萤石、岩盐及钾镁盐矿物,还可有少量的蛋白石、自生石英、黄铁矿、白铁矿、海绿石、磷酸盐矿物及有机质等。这些矿物的出现与一定的沉积环境或成岩后生变化作用有关。
(3)陆源矿物,常见的有粘土矿物、碎屑矿物(如碎屑石英及长石) 及微量的重矿物(多为稳定的重矿物) 。当陆源矿物含量超过50%时,碳酸盐岩即过渡为泥质岩和碎屑岩。
2酸盐岩的结构
碳酸盐岩的结构在一定程度上反映了岩石的成因,它不仅是岩石的重要鉴定标志,也是碳酸盐岩分类命名的重要依据。结构也与岩石的沉积环境有关。
不同成因的碳酸盐岩,具有不同的结构类型:
①由波浪和流水搬运沉积而成的灰岩、白云岩具有类似于碎屑岩的粒屑结构
②由原地生长的生物骨架组成的生物灰岩、礁灰岩,具有生物骨架结构。
③由化学、生物化学作用沉淀的灰岩,白云岩具泥晶、微晶结构。
④白云岩化灰岩、白云岩具残余结构及晶粒结构。
⑤重结晶的灰岩、白云岩具晶粒结构及残余结构。
第四篇 变质岩
第十七章 变质作用的基本概念
(一)变质作用和变质岩
地壳中已形成的岩石,由于它们所处地质环境的改变,在新的物理化学条件下就会发生矿物在分、结构、构造等方面的改变与转变以建立新的平衡,达到相对的稳定。
这种“由地球内力作用引起物化条件的改变,从而使地壳中原岩组合、矿物组合、结构、构造等发生改变的作用——变质作用”。
一般认为,变质作用是在原岩基本保持固态状态下进行的,作用方式是固态岩石中矿物发生重结晶,外来组分加入引起交代作用或部分组分的选择性熔融等,因此风化作用和成岩作用不属此范畴。主要包括变质结晶、变形和变质分异3类。
变质结晶:在变质条件下的结晶作用,主要有重结晶和交代。
重结晶:固态下矿物重组或反映生成新矿物的过程。如方解石+石英在高温下生成硅灰石的反应。
交代作用:岩石在化学活动性流体作用下通过组分带入带出使岩石总化学成分改变的过程。如橄榄石在水的作用下蛇纹石化的过程。
变形:岩石中矿物本身或者矿物集合体发生形变的过程。一般没有新矿物的生成。如片岩、片麻岩等的形成。
一般情况下,变质作用是趋向于产生均一化的岩石,然而,变质分异则是使原本均一化的岩石发生分异。
变质岩——是地壳已存的岩石经受变质作用后的产物。据的岩性质可分正、副变质岩。原岩为岩浆岩经变质作用后形成的变质岩——正变质岩。原岩为沉积岩经变质作用的形成的变质岩——副变质岩。
变质岩在我国分布很广,由老到新都有产出。多数分布于古老的结晶地块和构造活动带中。既可呈区域性分布,也可局部产出。
(二)变质作用因素
主要指引起岩石发生变质的物、化因素。即温度、压力及具化学活动性的流体。
温度:是一重要因素,多数变质作用随T 升高而进行。温度引起的变质作用主要表现为:①使矿物重结晶(灰岩→大理岩)。②促进变质反应(Ms →Sill+Kf)。
压力:对变质反应许多是与一定的压力条件相适应的。变质作用通常是在一定的外界压力条件下进行的。压力包括均向压力(负荷压力)和流体压力、应力(定向压力)。
具化学活动性的流体:通常是气态或液态的水溶液。主要引起交代作用,组分迁移等。
(四)变质作用类型
据地质成因和变质作用因素可分为:
接触变质作用:由岩浆散发的热量和析出的气态和液态溶液引起,主要发生在岩浆体与围岩的接触带(围岩中)。
1.热接触变质作用:T 起主导作用,原岩发生重结晶而化学成分基本无变化。
2.接触交代变质作用:除热力外,还有流体的参与引起交代作用,随便原岩化学成分和矿物组合都发生改变。
3. 动力变质作用:主要是强应力的作用,使岩石发生破碎、变形,并伴有变质结晶、重结晶的作用。
4. 气液变质作用:内热的气态、液态溶液作用于岩石,使之发生交代而变质,热液可来源于岩浆的挥发份,亦可来自地壳内区域性地下热水。
5. 区域变质作用:由各种变质作用因素的综合作用引起的大面积分布变质作用。是最常见、最重要的。有人区分为高、中、低压三种类型。引起岩石的重结晶、变质结晶、变形、交代等。
6. 混合岩化作用:是区变基础上的进一步发展,地壳内部热流的继续升高,产生深部热流和局部重熔熔浆的渗透、交代、贯入而形成混合岩的作用。
其它类型的变质作用:如冲击变质、洋底变质、叠加变质、退化变质等。
第十九章 变质岩的基本特征和分类命名
(一)化学成分
主要造岩氧化物与岩浆岩相同,但不同的岩石中氧化物含量变化极大。
(二)矿物成分
与原岩成分和形成时的物化条件密切相关(一是物质基础,一是决定条件)
主要矿物见P266表3-3。由表可见变质岩中的矿物成分较大,沉中都复杂。
按其成因可分为:
1.新生矿物(变晶矿物) 如And
2.原生矿物(稳定矿物) 云英岩中的Q
3.残余矿物(残余不稳定矿物) 云英岩中的长石
对指示原岩成分和说明变质作用性质、强度有特殊意义的变质矿物。
特征变质矿物:可指示原岩成分、变质作用性质及强度的。如Chl 、Ser 、And 、Ky 、St 、Sil 、符山石、滑石等。
(三)变质岩的结构、构造
变质岩的结构:由岩石组分的形态、大小和相互关系等反映的岩石的构成方式。 变质岩的构造:指岩石组分在空间上的排列和分布所反映岩石特征。
变质岩的结构十分多样,它既可保留继承原岩的结构、构造特征,又可在变质作用中形成新的结构和构造。
按其成因:结构可分:碎裂结构、变晶结构、变余结构、交代结构
构造可分:变余和变成构造两类。
研究结构、构造可以了解变质岩的形成过程,及其所经受的变质作用类型、作用因素、作用方式和程度,可帮助恢复原岩,同时也是变质岩分类命名的重要依据之一。
变质岩的结构
碎裂结构:当压力超过原岩的弹性极限和强度极限时发生。
主要类型:
碎裂结构
碎斑结构
糜棱结构(
变晶结构:原岩经重结晶和变质反应形成。其特点是:
1)矿物自形程度不高,为它形或半自形。
2)矿物自形程度只反映了矿物结晶力的大小,不能说明先后顺序。
3)具斑状变晶结构的岩石中,变斑晶一般较自形,但它不一定是先形成的。
4)变晶矿物中常含有溶蚀现象
1.按变晶矿物的粒度
1)据相对大小:
等粒变晶结构
不等粒变晶结构
斑状变晶结构,粗的为变斑晶,细的变基质
2)按绝对大小:
粗粒变晶结构 >3mm
中粒变晶结构 3-1mm
细粒变晶结构
显微变晶结构
2.按变晶矿物的形状:
粒状变晶结构:(等粒粒状变晶结构):镶嵌粒状、缝合粒状。
由热接触变质作用形成的显微粒状变晶结构——角岩结构。
鳞片变晶结构
纤状(纤维)变晶结构:(作向心状、束状排列时称向心结构、蒿束结构)。
岩石由两种形状的矿物组成时可按少前多后的原则参与结构名称。如鳞片粒状变晶结构。
3.按变晶矿物的相互关系
包含变晶结构:主晶包客晶(细小等)
筛状变晶结构:较大变晶包含了许多小晶粒而呈筛网状
残缕结构:客晶作平行定向排列,并与变晶基质中的同种矿物断续相连。
变余结构(残余结构):由于重晶结作用不完全而部分残留下来的原岩石结构。命名在原岩结构名称前加“变余”。如变余斑状、变余间粒结构、变余安山结构等。变余砂状、粉砂状、泥状等。变余碎裂、变余变晶结构等。
交代结构:交代蚕食结构、交代残留结构、交代假像结构、交代净边结构、交代穿孔结构、交代蠕虫结构
变质岩的构造
变余构造:变余气孔、变余杏仁、变余流纹、 变余层理、变余波痕、变余泥裂
变成构造:
1.斑点构造:某些组合聚集构成2mm ±的斑点。
2.板状构造:由一组密集平行的劈理组成,劈理面光滑平整,有轻微重结晶,但分辨不出颗粒。
3.千枚状构造:薄层状、层理面具丝滑光泽,各组分已重结晶并定向排列。
4.片状构造:主要由鳞片、纤柱状变晶矿物定向排布成薄的面状(片理面发育)。
5.片麻状构造:粒状变晶为主间杂以鳞片和纤柱状矿物断续定向排布。
6.条带状构造:由矿物成分、结构或其它特征上不同的部分成条带状相间分布而成。
7.块状构造:矿物成分的结构都无向的均匀分布而成。
片理可做板、千枚、片、片麻状构造的通称。
变质岩分论
第一节 动力变质岩类
(一)特点
由动力变质作用形成的岩石属之。它与构造运动有关,变质方式为变形、破碎因此又称构造岩和碎裂变质岩。
动力变质作用主要因素是应力,但由于强烈错动产生较高温度或伴有溶液活动时,则T 、溶液的影响明显增强,致使岩石产生部分或全部重结晶。
动力变质作用引起岩石的结构、构造的改变,有时有矿物成分的变化。这与应力的性质、强度和作用时间的长短有关,还与受变质岩石的性质有关。
由于岩石和矿物的力学性质的不同,因此在应力下可发生塑性或脆性变形。
① 塑性变形主要表现有:粒内滑移(直线滑移和双晶滑动)。
滑移的结果导致了颗粒外形的改变和矿物颗粒在某些方向上的优选生长——波状消光(石英具二轴晶岩性)。
滑动——内部具格的变形。其中一部分恰与原晶格构成双晶关系。它没有发生真的位错。只是形成了机械(或变形)双晶。如pl 云母的扭折。
② 脆性变形:主要表现为碎裂而变形很小。
这里是由于温度低,而应力强度大,作用快,很快超过了强度极限所致。
首先产生裂纹,破碎,研磨,粉碎成粉末状。应力还能引起矿物成分的变化,不稳定的矿物分解,而较稳定的则可重新结合和加大。在热液参与下,可以形成一些新生矿物如ser 、chl 、Ep 、蓝闪石等。它们定向排列构成动力变质岩的带状构造。
动力变质岩作带状分布,沿断裂常见。对动力变质岩的研究可以确定断裂的存在与否和确定断裂带性质。对工程和油气构造的研究极有用。
(二)典型类型
一般分为碎裂岩、糜棱岩两个大类。
碎裂岩包括构造角砾岩、碎裂岩和假玄武玻璃。
糜棱岩包括糜棱岩、千糜岩和变余糜棱岩。
第二节 热接触变质岩
(一)概述
由热变质作用形成。分布在紧靠岩浆岩侵入体的围岩中,主要变质作用因素是T 和岩体逸出的气态、液态溶液。
目前认为T 在300-800℃,有时可高达1000℃,均向压力较小, n ×105Pa 至0.3GPa 。 地热梯度可达60℃/km。
围岩主要由于热的作用发生重结晶形成的——热接触变质岩。
围岩主要由于溶液作用发生交代作用形成的——接触交代变质岩、矽卡岩,在第五节讲。 热接触变质岩变质的强弱,与离岩体远近有关,由近向远变质依次降低。并绕岩体作环带状分布——接触变质晕(圈)。同一变质晕圈中的岩石属“等物理系列岩石”变质圈宽度不一,一般
影响变质晕发育的因素:
1)岩体的大小
2)岩体侵入的深度
3)岩体的成分
4)围岩的成分、结构、产状
5)岩体与围岩的接触关系
(二)主要的热接触变质岩
对具变晶结构及变成构造的热接触变质岩,可分为两大类:不具定向构造的、具有定向构造的。
1. 不具定向构造的——角岩、大理岩、石英岩
(1)角岩——为常见的热接触变质岩石类型
热接触变质作用形成的具有角岩结构(细粒-显微粒状或鳞片粒状变晶结构,变质矿物作散布状无定向排列)的致密块状岩石都可称为角岩。
原岩为除碳酸盐岩以外的任何岩石,常为斑状变晶结构,基质为角岩结构;变斑晶为特征变质矿物红柱石、董青石、石榴石、紫苏辉石、矽线石等。
(2)大理岩——为常见的热接触变质岩石类型。
主要由方解石、白云石等碳酸盐类矿物组成的(>50%)热接触变质岩。由各种碳酸盐岩经重结晶形成,以均匀的粒状变晶结构为特点,有时含变斑晶;多块状构造,也见条带状构造。
(3)石英岩——主要由石英(>75%)组成的热接触变质岩。
常为等粒粒状变晶结构,块状构造,原岩主要为硅质岩、各种石英砂岩等。因含杂质不同,可出现少量其它变质矿物如石榴石、云母、长石、帘石、磁铁矿等。
2. 具定向构造的
根据构造类型可命名为板岩、千枚岩、片岩、片麻岩。岩石特征及进一步命名方法与区域变质岩相同。
第三节 区域变质岩类
(一)概述
区域变质岩是经区域变质作用形成的岩石。
引起区域变质作用的因素较复杂,往往是诸多种因素的综合作用,T200-300至200-800℃,压力可0.1~0.2GPa至1.0GPa ,地热梯度自7℃/km~60℃/km。
温压的变化可是低、中、高,可有低-低、中-中、高-高、低-高、高-低等。 变质作用方式有变质重结晶、变质交代及变形作用等。
区域变质岩分布极广,是区域性的,可达数百 数+平方公里,有的达几百万平方公里。变质程度深浅不同的区变岩石在空间上作带状分布,具一定的地质走向,每一带中的岩石在矿物成分、矿物组合上及结构、构造方面都具一定的稳定性。
(二)主要的热接触变质岩
1. 板岩:具板状构造,原岩是泥质岩,泥质粉砂岩,中酸性凝灰岩等,重结晶不明显或轻微。镜下可见有泥质和部分Ser 、Chl 、Si 质,有的可见少量Ms 、Bi 、Q 等,具变余泥质结构。这类变质岩变质T 、P 都低,主要受应力作用影响。
2. 千枚岩:具千枚状构造,原岩与板岩类似,重结晶较板岩高,基本已重量,矿物组分是Ser 、Chl 、Q 、Ab 等,当原岩中含FeO 较多时,可有更绿泥石、黑云母。显微变晶结构,基质具显微鳞片变晶的斑变变晶结构。这类岩石据变晶和次要构造、颜色可进一步命名。
3. 片岩(Schist ):具片状构造,为常见的区变岩石,原岩已全部重结晶为片、粒、柱状矿物。具鳞层、纤状变晶结构和斑状变晶结构。常见Mica 、Chl 、滑石、Hb 、Act 、粒状矿物为Q 、F 命名原则,特征变质矿物+片状或柱状矿物+片岩。
当粒状矿物>50%(长石
片岩的类型很多,最常见的是云母片岩,绿片岩等。
4. 片麻岩(gneiss ):具片麻状和条带状构造,原岩为泥质岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中酸性岩浆岩及火山碎屑岩,具中粗粒鳞片粒状变晶结构。矿物成分以粒状矿物为主(F 、Q )部分片、柱状矿物(Hb 、Bi )等,有时见Py ,特征变质矿物见And 、Ky 、Sal 、 刚玉、MgAl -FeAl 榴石,Cord 等,含富Ca 时可形成Di 、Aot 、帘石、方柱石、CaAl 榴石等。这类岩石中的长石>25%。
命名原则:特征变质矿物+片柱状矿物+长石种类+片麻岩
片麻岩是下中等中较高条件下的产物。
5. 变粒岩(blastigramularite ):是片理不发育的细粒粒状变晶结构的中等变质程度的岩石。原岩主要是粉砂岩、硅质页岩、变成分砂岩、中酸性火山碎屑岩、火山岩等。矿物成分主要是Q 、F (F>25%),有时含Bi 、Ms 、Hb ,但总量
进一步命名据片、纤柱状矿物进行。
6. 角闪岩(ammphibolite ):主要是由Hb 、Pl 组成的,是角闪岩相的典型代表,是基性岩和富铁白云质泥灰岩经中~高温区变的产物。具粒状变晶结构。
斜长角闪岩 当Hb>85时,称角闪岩。
第四节 混合岩类
(一)概述
混合岩(基体+脉体)。是介于变质和岩浆作用之间的类型。
基体:是混合岩形成过程中残留的变质岩
脉体是混合岩形成过程中处于活动状态新生成的流体相结合部分(又称活动物质),色浅。普遍发育交代现象,碱性组分和Al2O3、SiO2的加入、Fe 、Mg 、Ca 的减少是混合岩交代作用的总特点。钾长石、钠长石、石英、白云母的广泛发育,Hb 、Bi 和Ga 是粗大晶体。
混合岩的成因有:深熔、岩浆注入、交代和变质分异。
(二)混合岩的分类和命名
据混合岩化作用强度可分为:①混合岩化变质岩、②混合岩构造、③混合片麻岩(条带状、眼球状、条痕状)(脉体>50%、④混合花岗岩(基体已基本消失仅有少量痕迹,条纹阳影)。
命名
命名方法:次要矿物(特征矿物)+主要矿物+基本名称
一般性矿物含量10%时直接参加命名。
特征变质矿物,均可参加定名,能反映变质条件,5%时
直接补充命名。