岩石类型及其物性特征差异

岩石类型及其物性特征差异————岩体的磁异常特征及其电阻率岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地幔的主要物质。

岩石虽然也有一定的化学成分和物理性质,但与矿物相比,其物质组成不固定，有一定的变化范围，物理性质也不均匀。

岩石的种类很多,但从成因和形成过程来看,一般被分为三大类:岩浆岩（注：火成岩是一些由岩浆作用而形成的岩浆岩和一些貌似岩浆岩而不是岩浆岩的岩，由于火成岩以岩浆岩为主，一般可以将火成岩称为岩浆岩）、沉积岩、变质岩。

它们在地球上的分布情况,各不相同。

沉积岩主要分布在地壳表层部分,占陆壳面积75%; 而距地表越深,火成岩和变质岩就越多,在地壳的深部和上地慢,主要由火成岩和变质岩构成。

按体积计算,地壳中火成岩占64.7%,变质岩占27.4%,沉积岩占7.9%。

一．岩浆岩岩浆是地下深处形成的高温高压熔融体,其成分主要为硅酸盐,富含挥发份。

岩浆沿着地壳薄弱地带侵入地壳甚至喷出地表,随着温度降低,岩浆最后冷凝固结成岩石,形成岩浆岩。

当岩浆喷出地表后冷凝形成的岩石称喷出岩,或称火山岩。

分熔岩和火山碎屑岩。

岩浆在地表以下冷凝形成的岩石称侵入岩。

在较深处形成的侵入岩叫深成岩,在较浅处形成的侵入岩叫浅成岩。

岩浆岩的种类很多,组成岩浆岩的矿物种类也各不相同。

但最主要的矿物有:石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。

石英、长石中含SiO2,Al2O3高,颜色浅,称浅色矿物;角闪石、辉石、橄榄石中氧化铁, 氧化镁含量高,硅铝含量少,颜色较深,称为暗色矿物。

现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。

常见的岩浆岩有花岗岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩、流纹岩、安山岩及玄武岩等。

一般来说，岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区花岗岩：是酸性火山岩，是一种岩浆在地表以下凝结冷却形成的火成岩，主要成分是长石和石英。

花岗岩体上的磁异常特征：花岗岩类一般磁性较弱。

多数花岗岩体上只有数百纳特的磁异常，有时仅几十纳特，曲线起伏跳跃较小。

少数岩体也有数千纳特异常的。

花岗岩体有不同的岩相带，形成不同的磁场特征，且边缘相磁异常往往较高。

花岗闪长岩磁性较花岗岩为高，其磁异常与闪长岩相近。

闪长岩：是中性火山岩，主要由斜长石（中－更长石）和一种或几种暗色矿物组成，后者总量一般为20～35%。

不含或仅含少量的钾长石，一般不超过长石总量的10%。

不含或含极少量石英，其量不超过浅色矿物总量的 5%。

暗色矿物以角闪石为主，有时有辉石和黑云母。

闪长岩体上的磁异常特征：闪长岩体常具中等强度的磁性，在出露岩体上可以产生1000～3000nT的磁异常。

当磁性均匀时，异常曲线跳跃较小，磁性不均匀时，在一定背景上的异常曲线有不同程度的跳跃变化。

个别情况下有的磁性很强，有的很弱。

橄榄岩：是一种深色粗粒且比较重的岩石，它里面含有的橄榄石至少在10%以上，并且还富含铁、镁等矿物。

流纹岩：是一种酸性火成岩，是火山的酸性喷出岩石，其化学成分与花岗岩相同，由于形成时冷却速度较快使矿物来不及结晶，二氧化硅含量大于69%，其斑晶主要为钾长石和石英组成，晶体形状为方形板状，有玻璃光泽，但有解理。

岩石为灰色、粉红色或砖红色，有斑状结构和流纹状结构。

在中国，主要分布在东南沿海一带。

流纹岩上的磁异常特征：由于磁性一般很弱，磁场很平静，但也会有个别磁性很强的。

安山岩：是中性的火山岩。

与闪长岩成分相当。

安山岩一词来源于南美洲西部的安第斯山名Andes。

分布于环太平洋活动大陆边缘及岛弧地区。

产状以陆相中心式喷发为主，常与相应成分的火山碎屑岩相间构成层火山。

有的呈岩钟、岩针侵出相产出。

安山岩火山的高度最大，一般高500～1500米，个别可达3000米以上。

安山岩上的磁异常特征：其上的磁异常强的可达数千纳特以上，弱的在数百纳特以下，一般多在数百至2000nT之间。

异常曲线往往起伏较大，跳跃频繁，但与玄武岩上的异常相比，正、负异常急剧交替变化的情况较少，且弱异常所占比例相对较多。

玄武岩：属于基性火山岩。

是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是地球陆壳和月球陆壳的重要组成物质。

玄武岩上的磁异常特征:其上的磁异常变化很大，有数百纳特的弱异常，也有数千纳特的强异常，但以上千至数千纳特的异常较常见。

异常曲线形态具有锯齿状跳跃、正负相间的特点，与其它岩体异常有明显区别。

但也有少数因其磁性均匀，能产生大体规则的异常。

火成岩的电阻率：一般情况下，火成岩的电阻率最高，其变化范围大约在10²Ω·m—105Ω·m。

二.沉积岩暴露在地壳表部的岩石，在地球发展过程中，不可避免地要遭受到各种外力作用的剥蚀破坏，然后再把破坏产物在原地或经搬运沉积下来，再经过复杂的成岩作用而形成岩石，这些由外力作用所形成的岩石就是沉积岩。

沉积岩占地表岩石的75%,占地壳岩石总体积的7.9%。

是地壳表层最常见岩石,其中赋存有煤、石油、天然气以及其它许多金属及非金属矿产,具有重要的经济价值。

沉积岩按成因及组成成分，可以分为两类，即碎屑岩类、化学岩和生物化学岩类。

另外，还有一些在特殊条件下形成的沉积岩，暂称之为特殊沉积岩类。

（一）．碎屑岩类根据碎屑物质的来源，又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。

1.沉积碎屑岩亚类这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石，又称陆源碎屑岩。

除小部分在原地沉积外，大部分都经过搬运、沉积等过程。

根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小，本类岩石又可分为砾岩类、砂岩类、粉砂岩类、粘土岩类。

（1）砾岩类：凡直径在2mm以上的碎屑（含量大于50%）组成的岩石都属此类。

根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。

①角砾岩：组成角砾岩的砾带有棱角，分选情况一般不好，或未经分选，多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。

②砾岩：组成砾岩的砾多为次圆状或圆状，砾岩中一般少有化石、或含贝壳等生物碎屑化石。

（2）砂砾岩：由2―0.05mm的碎屑（含量大于50%）胶结而成的岩石统称砂岩。

矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。

根据粒级大小，砂岩可以分为粗粒砂岩（2—0.5mm）、中粒砂岩（0.5—0.25mm）、细粒砂岩（<0.25mm）。

根据矿物成分，砂岩可分为：①石英砂岩：砂岩中石英颗粒含量占90%以上。

②长石砂岩：砂岩主由石英和长石颗粒组成，而长石颗粒一般在25%以上。

（3）粉砂岩类：由0.05—0.005mm的碎屑胶结而成的岩石称粉砂岩。

矿物成分比较复杂，以石英为主，次为长石，并有较多的云母和粘土类矿物，显微镜下观察多具棱角。

胶结物以铁质、钙质、粘土质为主。

①粉砂岩：岩石质地致密、颜色多样，随胶结物和混入物而变异。

距轻微砂感，或具贝壳状断口。

②黄土：是一种未充分胶结或半固结的粘土粉砂岩。

黄灰色或棕色，粉砂含量一般为40—60%，其次为粘土，并含有10%以下的砂粒。

（4）粘土岩类：由直径小于0.005mm的微细颗粒（含量大于50%）组成的岩石。

粘土岩是介于碎屑岩和化学岩之间的过度岩石，在沉积岩中分布最广。

①页岩：为粘土岩类中固结较强的岩石，具薄层状页理构造，页理主要是鳞片状粘土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。

②泥岩：是一种厚层状、致密、页理不发育的粘土岩。

③粘土：主要由粘土矿物组成、固结程度较差的粘土岩。

细腻质软，颜色浅淡为主。

2.火山碎屑岩亚类主要是火山喷发碎屑由空中坠落就地沉积或经一定距离的流水冲刷搬运沉积而成。

从物质来源看他与火山活动有关，但从成岩过程来看又从属于沉积岩的形成规律。

根据火山碎屑粒度大体可以分为：（1）火山集块岩：是主要由粗火山碎屑（大于64mm）如熔岩碎块等（占50%以上），固结而成的岩石。

熔岩碎块带棱角或经搬运磨圆，填充物和基质为熔岩、火山灰、泥沙、钙质、硅质等。

分选性一般不好，层理不清，常形成厚层和块状层。

根据岩石中熔岩碎块的成分，可以命名为安山集块岩、流纹集块岩等。

（2）火山角砾岩：是主要由粒径为2—64mm的熔岩碎块或角砾（含量50%以上）固结而成的岩石，也常含其它岩石的角砾，多数具明显棱角，分选差，大小不等。

根据角砾成分可命名为流纹角砾岩、安山角砾岩、玄武角砾岩等。

（3）凝灰岩：是主要由粒径小于2mm的火山灰（岩屑、晶屑、玻屑）及火山碎屑等（含量50%以上）固结而成的岩石。

分选差，碎屑多具棱角。

岩石外貌有粗糙感，可具清楚的层理。

根据碎屑成分可分为玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、混合型凝灰岩等。

（二）.化学岩及生物化学岩类这类岩石是岩石风化产物和剥蚀产物中的溶解物质和胶体物质通过化学作用方式沉积而成的岩石通过生物化学作用或生物生理活动使某种物质聚集而成的岩石，前者属于化学岩，后者属于生物化学岩。

根据化学沉积分异的一般顺序，简述主要岩类和岩石如下.1.铝、铁、锰质岩类（1）铝土岩：又称铝矾土，主要由三水铝石、软水铝石和硬水铝石等组成。

（2）铁质岩：为富含铁矿物的化学岩或生物化学岩。

主要矿物成分有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等（3）锰质岩：为富含锰矿物的沉积岩，一般含锰20%以上即成锰矿。

主要矿物有软锰矿、硬锰矿、菱锰矿等。

2.硅、磷质岩类（1）燧石岩。

（2）碧玉石。

（3）硅藻土。

（4）磷块岩。

3.碳酸盐岩类（1）石灰岩类（2）白云岩类（3）泥灰岩类4.蒸发盐岩类5.可燃有机岩类（三）.特殊沉积岩类1.风暴岩2.浊积岩沉积岩类上的磁异常特征：由于多数磁性微弱，故其上磁场平静、单调（常作为测区的正常场）。

有些砂、页岩或含有磁铁矿的大理岩，因含少量磁性矿物会形成磁异常。

沉积岩的电阻率：在三类岩石中沉积岩的电阻率最低，然而，由于沉积岩的特殊生成条件，这一类岩石其电阻率变化范围也相当大，砂页岩电阻率较低，而灰岩电阻率却相当高，可达n×107Ω·m。

三.变质岩无论什么岩石，当其所处的环境跟当初岩石形成时的环境有了变化，岩石的成分、结构和构造等往往也要随之变化，以便使岩石和环境之间达到新的平衡关系，这种变化总称为变质作用。

由变质作用所形成的岩石就是变质岩。

沉积岩、岩浆岩和变质岩都可以是受变质作用的原岩,变质作用使岩石变得更坚硬更致密(比重加大)。

原先存在的岩石(岩浆岩、沉积岩、早期变质岩)受到高温高压和化学活动性流体的影响下,改变了原来的矿物成分、结构构造而形成另一种性质的岩石,即成变质岩。

这种改造过程称变质作用,一般发生在固态条件下。

原岩性质发生了改造,也可残留原岩的某些特点。

变质岩的特征，最主要的有两点：一是岩石的重结晶明显，二是岩石具有一定的结构和构造，特别是在一定压力下矿物重结晶形成的片理构造。

变质岩和火成岩相比，一般讲二者虽都具有结晶结构，但前者往往具有典型的变质矿物，且有些具有片理构造，而后者则无。

变质岩和沉积岩相比，其区别更加明显，后者具有层理构造，常含有生物化石，而前者则无。