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三大类岩石的野外肉眼鉴定方法

归档日期:11-26       文本归类:岩菊属      文章编辑:爱尚语录

  浅谈三大类岩石的野外肉眼鉴定方法(Ⅰ) 岩石的肉眼鉴定,对学地质的学生和刚刚工作的学生来说,是一个必须逾越、不可 回避的难题,怎么解决这个问题?我的回答是,哈哈,无捷径可走,只有踏踏实实的去学习 ,去积累。后有附言。 利用假期写了点 有用就踩踩 岩石随处可见,它构成了地球的表层——地壳。岩石记录了地壳变迁的历史,是一部没 有文字的史书。要认识地球就得从识别岩石开始。目前,已知的岩石种类不下万种之多,精 确地区分岩石需要用精密仪器或显微镜。 但概略鉴别时, 凭肉眼观察岩石的某些特征也可以 识别岩石的大致种类。 自然界有各种各样的岩石,按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。 各类岩石 的形成、矿物的组成和岩石特征,都与其物质组成、成因有关,是其形成环境的物质反映。 因此,在进行岩石的肉眼鉴定之前,应对三大类岩石,各自的物质来源、它们的形成环境、 以及在形成后可能产生的变化,心中有一定的了解。同时,由于岩石是矿物的集合体,所以 扎实的矿物学知识与矿物肉眼鉴定技能,是野外肉眼鉴定岩石的基础。 下面我就自然界中三大类岩石的肉眼鉴定,将课堂教学与野外实践两个方相面结合, 进行最为概略的介绍。 一、三大类岩石的物质来源、形成环境、常见矿物类别、产出状态 1. 岩浆岩类 地表之下,由成分复杂但主要是硅酸盐为主的,并含有大量的水汽和各种其他的气体 的高温熔融体硅酸岩浆,冷凝而形成岩石。 ⑴物质来源:为高温的熔融体,称为岩浆。(1000℃以上) ⑵形成的常见矿物:鲍温反应序列中的八种(族、系列)矿物及其它矿物。 A. B. C. 深色矿物:橄榄石、辉石、角闪石、黑云母; 浅色矿物:白云母、石英、斜长石系列、钾长石系列; 以及一些金属和非金属矿物。例如:磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、铅锌矿、萤石 等等。 ⑶形成时的环境:地表以下和地表面。高温液体岩浆冷凝结晶矿物集合而成。 ⑷形成的岩石: 侵入岩 A. 深成岩(约距地表 3km 左右):由于岩浆压力和温度较高,温度降低缓慢,组 成岩石的矿物结晶良好。肉眼清晰可见矿物晶体。 B. 浅成岩(距地表较浅处):由于岩浆压力小,温度降低较快,组成岩石的矿物结 晶较细小。大部分矿物晶体肉眼可见,有些不可见。 喷出岩 岩浆喷出地表。在地表的条件下,温度降低迅速,矿物来不及结晶或结晶较差。肉 眼不易看清楚。 ⑸岩浆岩的结构、构造 ? 结构:是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情 况。 岩浆岩的结构特征,是岩浆成分和岩浆冷凝时物理环境的综合反映。 据矿物结晶程度可分为: 半晶质结构 全晶质结构 非晶质结构 岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成 岩石全部由结晶的矿物颗粒组成 岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成(玻璃质) 据矿物粒度大小可分为:分为显晶质(肉眼可见);隐晶质(肉眼不可见); 据相对大小: A. B. 等粒结构(全晶质): 同一种矿物的结晶颗粒大小近似者。 似斑状结构(全晶质): 岩石中的同一种主要矿物,其结晶颗粒如大小悬 殊。 C. 斑状结构(半晶质): 由结晶颗粒和基质(隐晶或玻璃质)组成。 据绝对大小(针对全晶质结构中) A. B. 粗粒结构:矿物的结晶颗粒大于 5mm 中粒结构: 矿物的结晶颗粒 5 ~ 2mm C. D. 细粒结构:矿物的结晶颗粒 2 ~ 0 .2mm 微粒结构: 矿物的结晶颗粒小于 0.2mm 据矿物自形程度可分为: 自形晶:岩石主要由自形晶组成。 半自形晶结构:岩石主要由半自形晶组成。 它形晶结构:岩石主要由它形晶组成。 ? 构造:是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。构造的特征,主要取决于 岩 浆冷凝时的环境。岩浆岩常见构造 A. 块状构造: 矿物在岩石中分布杂乱无章,不显层次,呈致密块状。如花岗 岩、花岗斑岩等一系列深成岩与浅成岩的构造。 B. 流纹状构造: 由于熔岩流动,由一些不同颜色的条纹和拉长的气孔等定向排 列所形成的流动状构造。这种构造仅出现于喷出岩中,如流纹岩所具的构造。 C. 气孔状构造: 岩浆凝固时,挥发性的气体未能及时逸出,以致在岩石中留下 许多圆形、椭圆形或长管形的孔洞。气孔状构造常为玄武岩等喷出岩所具有。 D. 杏仁状构造: 岩石中的气孔,为后期矿物(如方解石、石英等)充填所形成 的一种形似杏仁的构造。如某些玄武岩和安山岩的构造。气孔状构造和杏仁状构造,多 分布于熔岩的表层。 E. 其它构造: 带状构造、晶腺和晶洞、枕状构造等 ⑹产出状态:岩基、岩株、岩墙、岩脉、岩床、岩盘等。 ⑺岩浆岩分类(据 SiO2 的含量) 酸性岩类: sio2>65% 中性岩类: sio2:65%~52% 基性岩类 矿物成分以斜长石、辉石为主,含有少量的角闪石及橄榄石。 sio2 含量:52%~ 岩石的颜色深,比重也比较大 45% 超基性岩 sio2< 45% 矿物成分以橄榄石、辉石为主,其次有角闪石,一般不含硅铝 矿物。岩石的颜色很深,比重很大。 矿物成分以石英、 正长石为主, 并含有少量的黑云母和角闪石。 岩石的颜色浅,比重轻 矿物成分以正长石、斜长石、角闪石为主,并含有少量的黑云 母及辉石。岩石的颜色比较深,比重比较大 浅谈三大类岩石的野外肉眼鉴定方法(Ⅱ) 2. 沉积岩类 沉积岩是在地表和地表下不大深的地方, 由松散堆积物在温度不高和压力不大的条件 下形成的。它是地壳表面分布最广(约占 75%)的一种层状的岩石。 ⑴物质来源:母岩风化产物、生物遗骸、深源物质(火山物质)、宇宙物质。 ⑵常见矿物:石英、长石、铝土矿、赤铁矿、锰矿、褐铁矿、石膏、岩盐、方解石等等。 ⑶形成时的环境:地表河流、沼泽、湖泊、沙漠、冰川、海洋等环境沉积而成。 ⑷形成的岩石: 碎屑岩 母岩风化碎屑物质沉积形成 1.砾岩 2.砂岩 3.粉砂岩 4.粘土岩 化学岩及生物化学岩 母岩风化溶解物质沉淀形成 ⑸沉积岩的结构、构造: ? 结构:组成沉积岩物质碎屑的自身特点。如:粒度 圆度 球度 形状 比重等 A)砾 质结构 粒径>2mm A 碎屑结构 构 2 ~ 0 .05mm 结构类别 C)泥质结构 <0.05mm B 化学结构 C 生物结构 ? 结晶结构 贝壳结构、珊瑚结构、叠层石 B)砂质结 构造:是指其组成物质的空间分布及其相互间的排列关系。沉积岩最主要的构 造是 层理构造。 层理种类较多,最常见的有水平层理、斜层理、交错层理、递变层理等。 ⑹产出状态:呈层状产出。 ⑺沉积岩分类: 主要由碎屑物质组成的岩石。 其中由先成岩石风化破坏产生的碎 屑物质形成的,称为沉积碎屑岩,如砾岩、砂岩及粉砂岩泥岩、页岩 等等;由火山喷出的碎屑物质形成的,称为火山碎屑岩,如火山角砾 岩、凝灰岩等。 碎屑岩类 化学及生物化学岩 主要由方解石、 白云石等碳酸盐类的矿物及部分有机物组成的岩 类 石,如石灰岩、白云岩等。 浅谈三大类岩石的野 外肉眼鉴定方法(Ⅲ) 3.变质岩类 是由原来的岩石(岩浆岩、沉积岩和变质岩)在地壳中受到高温、高压及化学气体、 液体成分的加入的影响,在固体状态下发生矿物成分及结构、构造变化后形成的新的岩石。 ⑴物质来源:三大类母岩。 ⑵常见矿物: A. B. 原来岩石的矿物 如石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石等; 变质矿物,如石榴子石、滑石、绿泥石、蛇纹石等。(变质岩特有的变质矿物) ⑶形成时的环境:高温、高压或在外来气体、液体的加入。 ⑷形成的岩石: 片理状岩类 A. 片麻岩 : 具典型的片麻状构造,变晶或变余结构,因发生重结晶,一般晶粒 粗大,肉眼可以辨识。片麻岩可以由岩浆岩变质而成,也可由沉积岩变质形成。主要矿 物为石英和长石,其次有云母、角闪石、辉石等。此外有时尚含有少许石榴子石等变质 矿物。 B. 片岩: 具片状构造,变晶结构。矿物成分主要是一些片状矿物,如云母、 绿泥石、滑石等,此外尚含有少许石榴子石等变质矿物。 C. 千枚岩: 多由粘土岩变质而成。矿物成分主要为石英、绢云母、绿泥石等。 结晶程度比片岩差,晶粒极细,肉眼不能直接辨别,外表常呈黄绿、褐红、灰黑等色。 由于含有较多的绢云母,片理面常有微弱的丝绢光泽。 块状岩类 A. 大理岩: 由石灰岩或白云岩经重结晶变质而成,等粒变晶结构,块状构造。 主要矿物成分为方解石,遇稀盐酸强烈起泡。 可与其他浅色岩石相区别。大理岩常呈白色、浅红色、淡绿色、深灰色以及其他各种 颜色,常因含有其他带色杂质而呈现出美丽的花纹。大理岩强度中等。 B. 石英岩: 结构和构造与大理岩相似。一般由较纯的石英砂岩变质而成,常 呈白色,因含杂质,可出现灰白色、灰色、黄褐色或浅紫红色。强度很高 ⑸变质岩的结构、构造: ? 结构: 和岩浆岩类似,几乎全部是结晶结构。但变质岩的结晶结构主要是经 过重结晶作用形成的,所以在描述变质岩的结构时,一般应加 变晶 、 变 余 二字以示区别。如粗粒变晶结构,斑状变晶结构等。 变余结构:变余砾状和角砾状结构、变余砂状结构、变余花岗结构等。 变晶结构:花岗变晶结构、鳞片变晶结构等。 ? 构造: 主要的是片理构造和块状构造。(片理构造是变质岩所特有的)。比较典 型的片理构造有下面几种: ? 板状构造:片理厚,片理面平直,重结晶作用不明显,颗粒细密,光 泽微弱, 沿片理面裂开则呈厚度一致的板状,如板岩。 ? 千枚状构造:片理薄,片理面较平直,颗粒细密,沿片理面有绢云母出现,容易 裂开呈千枚状,呈丝绢光泽,如千枚岩。 ? 片状构造:重结晶作用明显,片状、板状或柱状矿物沿片理面富集,平行排列, 片理很薄,沿片理面很容易剥开呈不规则的薄片,光泽很强,如云母片岩等。 ? 片麻状构造 :颗粒粗大,片理很不规则,粒状矿物呈条带状分布,少量片状、柱 状矿物相间断续平行排列,沿片理面不易裂开,如片麻岩。 ⑹产出状态: 变质岩的产状视变质作用类型不同表现不同, 如动力变质岩延断裂带分布 (带状或线 状);接触变质岩延岩体边缘分布呈带状;区域变质岩成面状或带状 。 ⑺变质岩分类:(见空间以前已发布) 浅谈三大类岩石的野外肉眼鉴定方法(Ⅳ) 二、三大类岩石野外肉眼鉴别的基本方法 鉴别岩石有各种不同的方法,但最基本的是根据岩石的外观特征,用肉眼和简单工具 (如小刀、放大镜、盐酸点滴等)进行的鉴别方法。 野外三大类岩石的鉴定步骤如下: 1. 首先远观岩层的产状: 来辨别是哪一类岩石。不同岩类产状不同。 (1)岩浆岩产状常为:岩基、岩株、岩墙、岩脉、岩床、岩盘等。 (2)沉积岩产状常为:层状。 (3)变质岩产状常为:带状(沿断裂带、断裂面)、面状(区域变质)、环状(沿侵入 岩体) 2. 其次观察岩石的构造:来辨别是哪一类岩石。不同岩类成因不同则构造不同。 ⑴ 岩浆岩构造:块状构造;条带状构造(矿物晶体冷凝分异形成,假层理);流动构 造;气孔、杏仁构造;最为常见。 ⑵ 沉积岩构造:交错层理;斜层理;波状层理;水平层理;平行层理;最为常见。 ⑶ 变质岩构造:变余构造(变余层状、波状、杏仁、流纹等);板状构造;千枚状构 造;片状构造;片麻状构造;眼球状构造;斑点构造;最为常见。 3. 再次观察岩石的颜色:岩石最为醒目的特征之一。不同岩类颜色与组成岩石的矿物、碎 屑和环境有关。 ⑴ 岩浆岩的颜色:取决于“色率”即暗色矿物的比率。(暗色矿物的含量多少)。 超基性岩:深色 基性岩: 过渡色率 色率高(暗色矿物含量高) 中性岩:过渡色率 酸性岩: 色浅 色率低(暗色矿物含量低) ⑵ 沉积岩的颜色:取决于收集的碎屑、形成的环境、风化的程度。 A. 继承色:被搬运堆积矿物的颜色。如 浅肉红色:长石砂岩 白色:石英砂岩 灰色:岩屑砂岩 B. 原生色:沉积时介质物理化学条件的反映。 Ⅰ 有机质),或含钙量很高。 Ⅱ 灰色和黑色:岩石含有机质(碳、沥青质)或分 白色或很浅色调:岩石不含色元素(如铁、锰、 散状黄铁矿、白铁矿颗粒,含量多呈黑色,少呈灰色。沉积时为还原→强还原 环境。 Ⅲ 红、黄色:岩石含铁的氧化物或氢氧化物杂色的 结果。沉积时为氧化环境,热带或亚热带干燥地区。 Ⅳ 绿石、鲕绿泥石等。 Ⅴ Ⅵ 绿色:多为含铁低氧自身矿物颜色所致。如海 一般为氧化→还原环境。 紫红色、红色、褐红色、黄棕色:均由三价铁 离子所致,强氧化环境,黄色。 常见于炎热干燥陆相沉积;红色为炎热潮湿的陆相或海相沉积。 C. 次生色:岩石风化后的颜色。 ⑶ 变质岩的颜色:指岩石总体的颜色。 如:灰色、浅绿色、白色等。 4. 然后观察岩石的结构:结构是组成一个岩石物质的自身特点。 如: 岩浆岩 显晶结晶矿物、隐晶矿物、玻璃质矿物自身特点。 沉积岩 其搬运的碎屑(岩屑、矿屑)、火山物质、生物残骸、宇宙物质自身特点。 变质岩 被变质岩石、矿物自身特点。 前面已叙述,不在重复。 浅谈三大类岩石的野外肉眼鉴定方法(Ⅴ) 5.观察各类岩石组成矿物:进一步提供证实论据。 观察岩石结构的过程中,也鉴定了组成岩石的各种矿物。 A.如为岩浆岩:四大类岩浆岩矿物组成符合鲍文系列 a. 岩屑:三大母岩的碎块,风化产物 之一。 A) 碎屑 b. 矿屑:石英、长石、粘土矿物、 云母等。 B.如为沉积岩:组成物质分为 B) 溶解物质 三大母岩中的可溶元素,风化产物之 一。 C)填隙物 泥、胶结物质、粘土矿物、细小的砂 和岩屑等 D)注意自生矿物: 海绿石、方解石、白云石、 石膏、岩盐、鲕状赤铁矿等。 C.如为变质岩:为各种变质矿物 通有矿物:石英、长石、云母、角闪石、辉石等 变质特征矿物:石榴子石、红柱石、蓝晶石、石墨等 6.最后综合总结、分析确定岩类 例如:有一岩层为灰黑色;墙状产出;块状构造;组成岩石的物质,为肉眼可见的 矿物粗粒晶体;暗色矿物为辉石,含量约占 90%左右,浅色矿物为长石,含量约占 10%左 右。矿物分为大小不同的两群;暗色矿物晶形为较好的自形晶。未见风化。岩石硬度较大。 分析:据野外岩石产状判断大致为岩浆岩;再据其构造、结构进一步分析,该岩石全 为肉眼可见的粗粒矿物晶体,且矿物具似斑状结构(斑晶、基质全为显晶质),矿物成分为 辉石和斜长石组合; 最后得出结论:该岩石为岩浆岩,且是岩浆岩中的基性“辉长岩”。 例如:有一岩层为灰白色;层状产出;组成岩石的物质,为石英颗粒,含量约占 97%, 锆英石 1%,其他为硅质胶结物;矿物颗粒为 2~2.5mm 左右,次圆状,球度较好,分选好; 层中可见,不太清晰的大型槽状交错层理;岩石硬度大。 分析:据野外岩石产状判断大致为沉积岩;再据其构造、结构进一步分析,该岩石为 碎屑物质组成,基本上全为石英矿物碎屑,其结构(粒度、圆度、球度、分选性)表明,这 些碎屑经过介质搬运,其构造形态更是说明了这一点。 最后得出结论:该岩石为沉积岩,且是沉积岩中的“砾岩”。 任何岩类的野外肉眼鉴定,都是要有扎实的矿物学基础知识。因为岩石是矿物的集合 体。同时,无论是鉴定矿物、还是岩石,都是一个熟能生巧经验积累的过程,没有捷径可 走。作为一个学习地质的学生,一定要有这样几种好的习惯: 1. 2. 3. 虚心:虚心请教 不耻下问 勤: 眼勤(多看)、手勤(记、捡)、腿勤(多跑)、口勤(多问) 悟: 善于总结,举一反三,推而广之。 地质学科是一个理科专业,岩石的野外肉眼鉴定过程,是一个将课堂的理论知识转变 为技能知识的过程,是一个综合知识的过程。他痛苦也快乐,痛苦的是知识综合的过程, 快乐的是征服自然的结果。 我希望我的学生,能不怕吃苦,静下心来,依据实际的需求,复习矿物与岩石的肉眼 鉴定,完成自己的实习与工作任务。现在网上查阅很方便,你们都是电脑高手。衷心期望 你们能成为地质行业的有用之才。 时间仓促,错误也难免,多多见谅。 教师: 龙 凌 2010.07.20

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