三大岩
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常见三大类岩石的区别
1. 常见三大类岩石固有特点的区别(从矿物成分,结构,构造,产状,分布方面区别),如下图所示:
2.肉眼鉴定三大类岩石
A.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。
B.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)。
C.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。
D.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。
E.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。
岩浆岩的肉眼鉴定
一、岩石的概念
岩石是一种或多种矿物或岩屑组成的集合体,是地质作用的产物。目前巳知的岩石的1000多种,按其成因分成岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
二、岩浆岩的概念
岩浆:是在地下深处形成的富含挥发成分的高温、粘稠的硅酸盐熔融体。
肉眼鉴定岩浆岩的方法
主要是从岩石的颜色、矿物成分、结构和构造四个方面进行。
岩浆岩的颜色主要取决于岩石中SiO2含量多小,一般SiO2含量多,浅色矿物多,岩石呈现白色、深灰色、肉红色等浅色;SiO2含量少时,暗色矿物多,岩石呈深灰、绿、黑色等深色;因此根据岩石颜色和主要矿物成分,可划分出岩浆岩的大类——即酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩,观察岩浆岩的颜色时宜远观,看其总体色调。需要注意的是非晶质的喷出岩中则不能用岩石的颜色来定岩石的酸、中、基。如黑耀岩为酸性,但为黑色。
再根据岩石的结构、构造确定它属于深成岩、浅成岩、还是喷出岩。然后按岩浆岩分类简表上纵横栏交汇即初步确定出岩的名称。
岩石中的中、粗粒矿物一般可直接用肉眼观察,颗粒较小的细较小的细粒结构常借助于放大镜,以便较准确地识别矿物成分。
岩浆岩:是熔融状态的岩浆岩冷凝而成的岩石。
沉积岩的肉眼鉴定
一、沉积岩的颜色
沉积岩颜色往往反映了岩石的成分和生成的环境。白色的沉积多为纯净的高岭土、石英、盐类等成分组成;深灰色到黑色一般说明岩石中含有有机质成分或分散状硫化铁等杂质,是在还原环境下生成的岩石;肉红色或深红色的岩石可能含有较多的正长石或氧化铁,含三价铁氧化物的沉积岩是在氧化环境下生成;含二价铁的硅酸盐组成绿色沉积岩,代表弱氧化或弱还原条件。
二、沉积岩的构造
沉积岩的构造是指沉积岩中物质成分的分布特点及排列方式。沉积岩的一个重要特点是有层状构造,即层理和层面构造。
方法及步骤
1、首先观察岩石的颜色。
2、根据组成岩石成分的颗粒形态、大小及排列关系鉴定岩石属哪种结构,若是碎屑岩要认真观察它的胶结物的种
类及胶结方式,及碎屑颗粒的大小、形态等。
3、根据岩石的外貌特征鉴定岩石的构造。
4、观察和鉴定岩石的物质成分特征,并估计其含量。
5、根据岩石的成分、结构构造,确定岩石类型并给岩石定名。
变质岩的肉眼鉴定
一、变质岩的矿物成分
变质岩是由岩浆岩和沉积岩变质而形成的,因而矿物组成既与岩浆岩、沉积岩有密切的关系,又可形成一些新的矿物组合。矿物种类比岩浆岩、沉积岩更为复杂多样。
岩浆岩中的主要矿物(长石、石英、云母、角闪石、辉石等)往往也是变质岩的主要矿物,但在相对含量上差别可能很大。例如,岩浆岩中石英含量一般不超过30-40%,而在变质岩中可很高,甚至超过90%;在富含石英、长石的岩浆岩中,暗色矿物一般不超过20-30%,而在变质岩中可超过50%。沉积岩的典型矿物(如粘土、盐类矿物)除方解石、白云母等以外,只能在浅变质时作为残余矿物存在。
除继承矿物外,变质作用能形成特有的、只有在变质岩中才大量存在的变质矿物,变质矿物的种类与变质程度有关。属于低级变质的矿物主要有绢云母、绿泥石、蛇纹石、红柱石、滑石等;属于中级变质的矿物主要有云母、硬绿泥石、透闪石、阳起石、绿帘石、蓝晶石等;属于中-高级变质的有石榴石、透辉石、斜长石等;属于高级变质的有夕线石,紫苏辉石及正长石等。
二、变质岩的结构
变质岩的结构类型很多,按其成因可分为四大类,每类又有多种结构,现简述如下:
1、变余结构:是浅变质岩中常见的结构,它仍保留原来沉积岩、岩浆岩的结构。如变余砾(砂)状结构、变余泥质结构、变余斑状结构等。
2、变晶结构:在变质过程中经重结晶作用和变晶作用所形成的结构。它与岩浆岩的晶质结构虽有相似性,但也存在差异点。变晶结构的晶粒一般为全晶质;除变斑晶外,晶粒一般呈他形或半自形;各种矿物无明显的生成先后次序;柱状、片状矿物等呈定向排列或见粒状结构被拉长。常见的变晶结构有:粒状(花岗)变晶结构:由粒状矿物(长石、石英或方解石等)所组成,变晶矿物颗粒大小相近,似花岗岩结构。
一、火成岩
火成岩又称岩浆岩,它是因地壳变动,熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。火成岩是组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的89%。火成岩根据岩浆冷却条件的不同,又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。
1.深成岩
深成岩是岩浆在地壳深处,在很大的覆盖压力下缓慢冷却而成的岩石,其特性是:构造致密,容重大,抗压强度
高,吸水率小,抗冻性好、耐磨性和耐久性好。例如,花岗岩、正长岩、辉长岩、闪长岩、檄揽岩等。
2.喷出岩
喷出岩是熔融的岩浆喷出地表后,在压力降低、迅速冷却的条件下形成的岩石,如建筑上使用的玄武岩、安山岩等。当喷出岩形成较厚的岩层时,其结构致密特性近似深成岩,若形成的岩层较薄时,则形成的岩石常呈多孔结构,近于火山岩。
3.火山岩
火山岩又称火山碎屑岩。火山岩是火山爆发时,岩浆被喷到空中,经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石,如火山灰、浮石等。火山岩都是轻质多孔结构的材料,其中火山灰被大量用作水泥的混合材,而浮石可用作轻质骨料,以配制轻骨料混凝土用作墙体材料。
二、沉积岩
沉积岩又称水成岩。沉积岩是由原来的母岩风化后,经过风吹搬迁、流水冲移而沉积和再造岩等作用,在离地表不太深处形成的岩石。沉积岩为层状构造,其各层的成分、结构、颜色、层厚等均不相同,与火成岩相比,其特性是:结构致密性较差,容重较小,孔隙率及吸水率均较大,强度较低,耐久性也较差。
1.机械沉积岩
风化后的岩石碎屑在流水、风、冰川等作用下,经搬迁、沉积、固结(多为自然胶结物固结)而成。如常用的砂岩、砾岩、火山凝灰岩、粘土岩等。此外,还有砂、卵石等(未经固结)。
2.化学沉积岩
由岩石风化后溶于水而形成的溶液、胶体经搬迁沉淀而成。如常用的石膏、菱镁矿、某些石灰岩等。
3.生物沉积岩
由海水或淡水中的生物残骸沉积而成。常用约有石灰岩、硅藻土等。
沉积岩虽仅占地壳总质量的5%,但在地球上分布极广,约占地壳表面积的75%,加之藏于地表不太深处,故易于开采。沉积岩用途广泛,其中最重要的是石灰岩。石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料,更是配制普通混凝土的重要组成材料。石灰岩也是修筑堤坝和铺筑道路的原材料。
三、变质岩
变质岩是由原生的火成岩或沉积岩,经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成的岩石,其中沉积岩变质后,性能变好,结构变得致密,坚实耐久,如石灰岩(沉积岩)变质为大理石;而火成岩经变质后,性质反而变差,如花岗岩(深成岩)变质成的片麻岩,易产生分层剥落,使耐久性变差。
1.岩石的分类和成因
按岩石形成类型,可分为三大类:岩浆岩、沉积岩和变质岩。
(1)岩浆岩
地幔中呈流动状态的炽热岩浆向地表上升冷凝结晶形成岩浆岩。其中花岗岩类的岩石是由
于岩浆侵入地壳,在地壳中慢慢冷却,有足够的时间在冷却之前形成晶体,称为侵入岩。还有一类情况是岩浆快速上升,直到喷出地表,接触到大气或海水时冷却形成岩石,称为喷出岩,如玄武岩、黑曜岩。
花岗岩是一种侵入岩,矿物颗粒往往较粗,它的主要矿物成分有三种:带红、黄、灰色调的浅色长石、无色或灰色的石英、白色或黑色的云母。花岗岩的色彩多样,有灰白色、肉红色等,美观大方。它质地坚实,抗蚀力强。
玄武岩是常见的喷出岩。玄武岩岩浆粘度小,流动性大,容易大量溢出地表,形成面积很大的玄武岩覆盖层。在陆地上,它的覆盖面积可超过一个欧洲大国——法国,而占地表面积70%的海洋底部几乎全有玄武岩组成。这种岩石的组成颗粒细小致密,主要成分为橄榄石、辉石。在地面上经常可看到玄武岩的柱状节理,这是玄武岩冷却时体积收缩产生的一种裂开。这种裂开常常呈六边形、正方形、菱形,玄武岩石柱高可达数米至十多米,蔚为壮观。
(2)沉积岩
根据沉积物类型把沉积岩分成三类:碎屑岩、有机岩和化学岩。
碎屑岩是岩石碎屑挤压在一起形成的沉积岩,大多数沉积岩都有岩石碎屑组成。碎屑岩可根据组成岩石碎屑的大小或颗粒进行分类。页岩是一种常见的碎屑岩,由微小的黏土颗粒组成。页岩的形成要求沉积的黏土颗粒必须在非常薄而且平整的地方一层一层沉积。黏土颗粒无需胶结就能紧紧粘在一起,颗粒间的空隙非常小,水都不能渗透。页岩摸起来很平滑容易辟成薄片。砂岩中的沙来自海滩、洋底、河床和沙丘。砂岩是小的砂粒挤压和胶结形成的一种碎屑岩,大多数砂粒的主要成分是石英。因为胶结过程不能填满砂粒间的全部空隙,因此砂岩中有许多小洞,容易吸收水分。圆砾岩和角砾岩,有些沉积岩由大小不同的岩石碎屑组成。小的碎屑如细沙和小鹅卵石,大的如大漂砾。如果碎屑物有磨圆的边缘,它们形成的碎屑岩称为圆砾岩;由有棱角的大碎屑组成的岩石称为角砾岩。
有机岩,植物和动物残骸沉积物积得很厚时就形成有机岩。煤和石油是两种重要得有机岩。煤是由沼泽植物的残骸埋在地下形成的。植物残骸一层一层堆积起来后,受重力的作用被挤压腐烂,经过上百万年慢慢形成了煤。石灰石,生物体的硬壳可形成各种石灰石。在海洋里,许多生物包括珊瑚虫、蚌、牡蛎和蜗牛,都具有含方解石的贝壳和骨骼。这些动物死后,它们的贝壳作为沉积物堆积在大洋底部,经过几百万年这些沉积物可达几百万米厚,并在重力的作用下被挤压形成沉积岩。其中有些
贝壳溶解,形成方解石溶液渗入贝壳碎屑物间的空隙中。而后,溶解的物质从溶液中析出,形成方解石。方解石将贝壳颗粒胶结在一起,形成石灰石。
化学岩,溶解在水中的矿物结晶形成的岩石叫化学岩。例如,溶解在湖泊、海洋或地下水中的方解石从溶液中结晶成晶体,形成的石灰石就属于化学岩。当海洋或湖泊水蒸发,结晶出来的矿物也形成化学岩。岩盐就是一种由水中的食盐通过蒸发形成的化学岩。石膏也属于化学岩。蒸发岩只有在干旱气候条件下才能形成。
(3)变质岩
地球内部的温度和压力能使所有岩石变成变质岩。当岩石变成变质岩后,它的外形、构造、晶粒结构以及矿物组成都会发生变化。岩浆岩、沉积岩都可以变成变质岩,一种变质岩也可以变成另一种变质岩。板块之间的碰撞作用将岩石朝温度高的地幔方向推动。地壳中的岩浆活动也提高了足够使岩石变成变质岩的热量。埋藏在地壳深处的岩石承受着巨大的压力。在受到比地球表层的压力大几百倍甚至几千倍的压力的作用下,岩石中的矿物发生改变,原来的岩石就变成变质岩。
板岩是常见的叶片状岩石。温度和压力的作用使得页岩变成板岩。板岩比页岩的密度大,是页岩的浓缩。在变质过程中,板岩中形成了许多新的矿物,如云母和角闪石。
有的变质岩不是叶片状岩石,这种岩石中矿物的晶粒比较随意地分布,这类变质岩不能劈成薄层。大理岩和石英岩都不具备叶片状岩石的构造。石英岩是由砂岩变质而成的。砂岩中硬度较小的石英颗粒重新结晶,形成硬度特别大的石英岩,石英岩看上去比砂岩光滑得多。岩浆侵入石灰岩,极高的温度使石灰岩中的基本矿物——方解石再次结晶,最终形成大理岩。
2.岩石的循环
岩石圈内,温度从地表温度向下增高到1000℃左右,足以使固态岩石熔化为液态,然而岩石圈深部静岩压力是地表的1万多倍,牢牢地把岩石内各质点束缚住,不能任意移动。一旦局部地段因破碎或断裂等原因压力减小,或放射性元素过于集中导致温度升高,岩石就会变成活动性极强地岩浆。所以炽热的岩浆其实就是熔融状态的岩石,主要成分为硅酸盐。岩浆向上流动,侵入地壳上部的岩石或者出露地表,冷凝形成岩浆岩。岁月沧桑,风雨侵蚀