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三大类岩石目测鉴别方法
时间 : 2019-03-27 10:14 浏览量 : 13

岩石可随处所见,它构成了地球的表壳。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。

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下面就自然界中三大类岩石的肉眼鉴定问题,依据三大类岩石的物质来源、形成环境、常见矿物类别、产出状态,进行最为概略的介绍

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。

    1、物质来源:为高温的熔融体,称为岩浆。(1000℃以上)

    2、形成的常见矿物:鲍文系列中的八种(族、系列)矿物及其它矿物。

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。

    3、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。

    4、形成的岩石可分为侵入岩和喷出岩两大类岩石。其中,

侵入岩类:

    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

    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

喷出岩类:    

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

    5、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:岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成 

全晶质结构:岩石全部由结晶的矿物颗粒组成 

非晶质结构: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);

据相对大小可分为:

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。

斑状结构(半晶质): 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)

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

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

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。 

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。

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。

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。 

其它构造:带状构造、晶腺和晶洞、枕状构造等

    6、产出状态:岩基、岩株、岩墙、岩脉、岩床、岩盘等。

    7、岩浆岩分类(据SiO2 的含量

酸性岩类:SiO2>65%。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。

中性岩类:SiO2:65%~52%。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

基性岩类:SiO2含量:52%~45%。矿物成分以斜长石、辉石为主,含有少量的角闪石及橄榄石。岩石的颜色深,比重也比较大。

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。

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    二、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。

1、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。

2、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。

3、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。

4、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

5、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。

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。

6、产出状态:呈层状产出

7、沉积岩分类:

碎屑岩类: 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。

化学及生物化学岩类: 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石,如石灰岩、白云岩等。

    三、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

1、物质来源:三大类母岩。

2、常见矿物:

    A. 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;

    B. 变质矿物,如石榴子石、  、绿泥石、蛇纹石等。(变质岩特有的变质矿物)

    3形成时的环境:高温、高压或在外来气体、液体的加入。

4、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

    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。

    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

    5、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。

    6、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。

    7、变质岩分类:(略)

 

    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:

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。

⑴ 岩浆岩产状常为:岩基、岩株、岩墙、岩脉、岩床、岩盘等。

⑵沉积岩产状常为:层状。

⑶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)

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。

其三,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。

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  色率高(暗色矿物含量) 

    基性岩:过渡色率

    中性岩:过渡色率

    酸性岩:色浅 色率低(暗色矿物含量低)

    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.  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

    A.  B.原生色:沉积时介质物理化学条件的反映。

i.白色或很浅色调:岩石不含色元素(如铁、锰、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.绿色:多为含铁低氧自身矿物颜色所致。如海绿石、鲕绿泥石等。

v.一般为氧化→还原环境。

vi.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。

    A.  C. 次生色:岩石风化后的颜色。

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变质岩的颜色:指岩石总体的颜色。如:灰色、浅绿色、白色等。 

其四,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。 

其五,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.  A.如为岩浆岩:四大类岩浆岩矿物组成符合鲍文系列

     B.  B..如为沉积岩:组成物质分为  

碎屑

岩屑

三大母岩的碎块,风化产物之一

矿屑

石英、长石、粘土矿物、云母等

溶解物质

三大母岩中的可溶元素,风化产物之一

填隙物

泥、胶结物物、粘土矿物、细小的砂和岩屑等

自生矿物

海绿石、方解石、白云石、石膏、岩盐、鲕状赤铁矿等

 

     1.   3.如为变质岩:为各种变质矿物

    共有矿物: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

    1.   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。

    最后得出如下结论:此岩石为沉积岩,并且是沉积岩中的“砾岩”


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