岩石鉴定
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不同类型的岩石在自然界并非孤立存在的,而是在一定条件下相互依存,并不断地进行转化。这种由原岩转变成新岩的过程,不是,也不可能是简单的重复,新生成的岩石不仅在成分上、而且在结构、构造上与原岩均有极大的差异。
2 、各类常见岩石的主要特征。常见三大类岩石以其固有的特点相互区别,如表 1 所示。
表 1 深成岩、浅成岩、喷出岩的产状、结构、构造间的区别
3 、岩石综合肉眼鉴定步骤提示
肉眼对岩石进行分类和鉴定,除了在野外要充分考虑其产状特征外,在室内对手标本的观察上,最关键的是要抓住它的结构、构造、矿物组成等特征。具体步骤如下:
∙观察岩石的构造,因为构造从岩石的外表上就可反映它的成因类型:如具气孔、杏仁、流纹构造形态时一般属于火成岩中的喷出岩类;具层理构造以及层面构造时是沉积岩类;具板状、千枚状、片状或片麻状构造时则属于变质岩类。应当指出,火成岩和变质岩构造中,都有“块状构造”。如火成岩中的石英斑岩标本,变质岩中的石英岩标本,表面上很难区分,这时,应结合岩石的结构特征和矿物成分的观察进行分析:石英斑岩具火成岩的似斑状结构,其斑晶与石基矿物间结晶联结,石英斑岩中的石英斑晶具有一定的结晶外形,呈棱柱状或粒状;经过重结晶变质作用形成的石英岩,则往往呈致密状,肉眼分辨不出石英颗粒,且石质坚硬、性脆。
∙对岩石结构的深入观察,可对岩石进行进一步的分类。如火成岩中深成侵入岩类多呈全晶质、显晶质、等粒结构;而浅成侵
入岩类则常呈斑状结晶结构。沉积岩中根据组成物质颗粒的大小、成分、联结方式可区分出碎屑岩、黏土岩、生物化学岩类(如砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等)。
∙岩石的矿物组成和化学成分分析,对岩石的分类和定名也是不可缺少的,特别是与火成岩的定名关系尤为密切,如斑岩和玢岩,同属火成岩的浅成岩类,其主要区别在于矿物成分。斑岩中的斑晶矿物主要是正长石和石英,玢岩中的斑晶矿物主要是斜长石和暗色矿物(如角闪石、辉石等)。沉积岩中的次生矿物如方解石、白云石、高岭石石膏、褐铁矿等不可能存在于新鲜的火成岩中。而绢云母、绿泥石、滑石、石棉、石榴子石等则为变质岩所特有。因此,根据某些变质矿物成分的分析,就可初步判定岩石的类别。
∙在岩石的定名方面,如果由多种矿物组份组成,则以含量最多的矿物与岩石的基本名称紧密相联,其他较次要的矿物,按含量多少依次向左排列,如“角闪斜长片麻岩”,说明其矿物成分是以斜长石为主,并有相当数量的角闪石,其他火成岩、沉积岩的多元定名涵义也是如此。
∙最后应注意的是在肉眼鉴定岩石标本时,常有许多矿物成分难于辨认,如具隐晶质结构或玻璃质结构的火成岩,泥质或化学结构的沉积岩,以及部分变质岩,由结晶细微或非结晶的物质成分组成,一般只能根据颜色的深浅、坚硬性、比重的大小和“盐酸反应”进行初步判断。火成岩中深色成分为主的,常为
基性岩类;浅色成分为主的,常为酸性岩类。沉积岩中较为坚硬的多为硅质胶结或硅质成分的岩石,比重大的多为含铁、锰质量大的岩石,有“盐酸反应”的一定是碳酸盐类岩石等。
三大类岩石
a.火成岩
(1)什么是火成岩?火成岩是岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石,又称岩浆岩。大部分火成岩是结晶质,小部分是玻璃质。火成岩的形成温度较高,一般介于700-1500℃之间。火成岩主要由硅酸盐矿物组成,在地壳中具有一定的产状、形态。根据岩石的矿物成分和化学成份,火成岩分为喷出岩和侵入岩。
(2)岩浆岩的显晶质结构和隐晶质结构根据形成岩浆岩的主要矿物颗粒的绝对大小,可把岩浆岩的结构分为显晶质结构和隐晶质结构。
(1)显晶质结构凭肉眼观察或借助放大镜能分辨出矿物颗粒者称显晶质。根据主要矿物颗粒的平均直径大小又分为:
粗粒结构颗粒直径>5mm;
中粒结构颗粒直径5-2mm;
细粒结构颗粒直径2-0.2mm;
微粒结构颗粒直径<0.2mm;
若颗粒平均直径大于1cm者称为巨晶、伟晶。
(2)隐晶质结构矿物颗粒很细,不能用肉眼或放大镜看出者称隐晶质。具隐晶质结构的岩石外貌呈致密状,肉眼观察有时不易与玻璃质相区别,但具隐晶质结构的岩石没有玻璃光泽及贝壳状断口,脆性程度低,常具有瓷状断口。
(3)岩浆岩的斑状结构和似斑状结构根据形成岩浆岩的主要矿物颗粒的相对大小,可把岩浆岩的结构分为以下四种结构:
1、等粒结构岩石中同种矿物颗粒大小大致相等,这种结构常见于侵入岩中。
2、不等粒结构岩石中同种矿物颗粒大小不等,这种结构多见于侵入岩体的边部或浅成侵入体中。
3、斑状结构岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群,大的称为斑晶,小的称为基质。基质为隐晶质或玻璃质,其间没有中等大小颗粒。
4、似斑状结构与斑状结构相似,只是基质为显晶质。
(4)岩浆岩的构造岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物集合体之
间或矿物集合与其他组成部分之间的排列、充填方式等关系。常见的岩浆岩构造类型有:
1、块状构造组成岩石的矿物分布均匀,排列无一定次序、无一定方向。是岩浆岩最常见的一种构造。
2、斑杂构造岩石的不同部位在结构上、矿物成分上较大差异,如局部暗色矿物多,局部浅色矿物多。
3、带状构造岩石中不同结构或不同成分的条带相互交替,彼此近平行的一种构造。
4、气孔构造和杏仁构造是喷出岩中常见的构造。当岩浆喷溢到地面时,所含挥发份散逸出来,岩浆迅速冷凝而使孔洞保留在岩石中,形成气孔构造。气孔的拉长方向一般指示岩浆流动方向。当气孔被岩浆后期矿物所充填时,其充填物宛如杏仁,称为杏仁构造。杏仁构造在玄武岩中最常见。
5、流纹构造是酸性喷出岩(尤其是流纹岩)中常见构造。它是由不同颜色的条纹和拉长的气孔等表现出来的一种流动构造,是在熔浆流动过程中形成的。
6、珍珠构造主要见于酸性火山玻璃中,有玻璃质冷却收缩所形成。其特征是形成一系列圆弧形裂开,并往往有一定色彩。
7、枕状构造这是海底溢出的基性熔岩中常见的构造,状似枕头,大小不等,相互堆积,每一枕状体上凸下平,外部玻璃质壳,向内逐渐为显晶质。
(5)岩浆岩的化学成分分类
1、超基性岩类超基性岩类在地表分布很少,仅占岩浆岩总面积的0.4%。超基性岩体的规模也不大,常形成外观象透镜状、扁豆状的岩体,它们好像一串大小不同的珠子一样沿着一定方向延伸,断断续续排列,有时可以追索上千公里。
超基性岩颜色比较深,大部分都是黑灰色、墨绿色,比重也很大,一般都在3.0以上,因此很坚硬,常具致密块状构造。它的化学成分特征是酸度最低,SiO2含量小于45%;碱度也很低,一般情况
下K2O+Na2O不足1%;但铁、镁含量高,通常FeO+Fe2O3在8-16%之间,MgO含量范围较宽,在12-46%之间。
超基性岩基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英,长石也很少。
这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类,喷出岩是苦橄岩类。
2、基性岩类基性岩类岩石颜色比超基性岩浅,比重也稍小,一般在3左右。侵入岩很致密,喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。其化学成分的特征是SiO2为45-53%,Al2O3可达15%,CaO可达10%;