岩石的密度(试题学习)

第五章岩（矿）石的密度

岩石、矿物的密度，是指单位体积物质的质量，其单位为g/Cm3或kg/m3。地壳内不同地质体之间存在的密度差异，是开展重力勘探工作的地球物理前提条件，也是对重力测量结果进行地形校正和中间层校正不可缺少的参数。而且，密度资料对于重力异常的解释也有着重要的作用。因此，对岩石密度的测定以及对测定结果的分析研究是重力勘探工作的一个重要内容。

§1 决定岩（矿）石密度的主要因素

根据大量测定和长期研究结果认为，决定岩石密度大小的主

要因素是：

1．岩石中各种矿物成分及其含量的多少；

2．岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少；

3．岩石所受压力的大小。

下面分别对火成岩，沉积岩和变质岩的密度特点作一介绍。

一、火成岩的密度

火成岩的密度主要由矿物成分及含量多少来决定。从图1.5—1

中可以看出，火成岩的矿物成分与其密度有一定关系。从酸性岩

向基性岩过渡时，其密度值是随岩石中铁镁暗色矿物的百分含量

的逐渐增加而变大。

对于同一种侵人的火成岩体，在岩浆侵人后的冷凝过程中，

结晶分异作用使得在岩体边部和顶部与其内部矿物结晶先后的不

同，导致形成不同的岩相带。一般而言，在周围偏基性，向中心

逐渐发育为偏酸性。图1.5—2为江西蒙山花岗间长岩和九岭花岗岩

侵入体的不同岩相带的密度分布曲线。由图所示，边缘相的密度

要比过渡相和内相的密度大些。

对于同类侵人岩体，不同时期侵人，其矿物成分虽然相同，

但因含量有所变化时，则其密度也会有所不同。对于同源岩浆，

尽管其化学成分可能一样，但由于成岩环境不同时，也可能形成

不同的矿物和岩石，当然其密度亦不同。由此可知，侵人岩与喷出岩之间密度有较大差异。

二、沉积岩的密度

组成沉积岩的矿物成分对岩石密度的影响虽然没有象对火成岩那样明显，但由于沉积岩具有不同的

孔隙度，因而它们的密度往往有较大的变化范围。我们从图1.5—3可以看出这一点。

一般而言，近地表的沉积岩由于受到的压力较小，其孔隙度较大，则密度较小；随着埋深增加上层负荷压力加大时，使其孔隙度相应减小，因而密度就要增大。图1.5一4表明，沉积岩的密度随孔隙度的减小而呈线性增大。此外，同一成分的沉积岩，由于成岩时代早晚的不同，经历的地质作用的不同造成岩石的孔隙度也不尽相同，则其密度也会有所差异。总之，时代较老的沉积岩要比时代新的同类岩石的密度要大些。

当然，对于同一时代同类岩性的沉积岩来说，由于所受地质作用条件的不同，在不同部位，其密度也会有所不同。图1.5一5为鄂尔多斯盆地奥陶系的密度分布情况。它表明在盆地边缘的密度增大，而向盆地中心密度逐渐减小。

三、变质岩的密度

对变质岩来说，其密度与矿物的成分、含量和孔隙度均有密切关系，这主要由变质的性质和变质的程度大小来决定。一般讲区域变质作用的结果、将使变质岩的密度比原岩的要增大。例如，变质程度较深的片麻岩，麻粒岩等要比变质程度浅的千枚岩，石英片岩等岩石密度大些。

动力变质作用由于使原岩结构遭破坏，矿物被压碎，因而其密度自然要比原岩密度低。但有时动力变质作用若使原岩发生了硅化、碳酸盐化以及重结晶时，则它的密度会比原岩要大些。例如热液变质作用使灰岩（2.50～2.75g/cm3）发生矽卡岩化后，则密度可达2.88g/cm3 ,但橄榄岩（3.15～3.31 g/cm3）发生蛇纹石化后则密度小到2.50～2.70g/cm3

总之，对变质岩密度的研究要具体问题具体分析。从统计的密度资料来看，在不同构造单元中，同