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1、岩石学历年试卷答案名词解释: 一、沉积岩1. 准同生白云石化作用:潮上带的疏松碳酸钙沉积物被高镁粒间水白云石化的作用。 2. 长石砂岩:碎屑物主要是石英和长石,其中Q<75%, 长石>25%, 岩屑<长石。3. 重力流:沉积物与流体的混合物在重力作用下形成的流动。4. 递变层理:又称粒序层理,是一种重要的非纹层状层理,层理中没有任何纹层或纹理显示,只有构成颗粒的粗细在垂向上的连续递变。 5. 相标志:指沉积岩中能指示一定环境条件的各种特征,包括岩性标志、古生物标志和地球化学标志。6. 泥晶基质:充填在颗粒之间,与颗粒同时经机械沉积作用形成的,粒度小于0.03mm方解石晶体。

2、7. 浊流:靠液体湍流来支撑碎屑颗粒,使之呈悬浮状搬运,并在重力作用下呈块状流动的沉积物重力流。8胶结物:碎屑颗粒间的化学沉淀物质,结晶或非晶质矿物,在岩石中含量<50 %,起胶结作用。9沉积分异作用:母岩风化产物及其它来源沉积物,在搬运和沉积过程中会按照颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象。10. 成岩作用:指松散沉积物脱离沉积环境而被固结成岩石期间所发生的作用。11. 相模式:以相序递变规律为指导,以现代沉积环境和沉积物特征的研究为基础,从大量的研究实例中,对沉积的发育和演化加以高度概括,归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。12. 表生成岩作用:指沉

3、积岩抬升到近地表,在潜水面以下常温常压或低温低压条件下,由于渗透水和浅部地下水的影响所发生的变化。13. 相序递变规律:只有在横向上成因相近且紧密相邻而发育着的相,才能在垂向上依次叠覆出现而没有间断,称沃尔索相律。二、岩浆岩1.辉绿结构:基性斜长石和辉石颗粒大小相近,但是自形程度不同,自形程度好的斜长石呈板状,搭成三角形孔隙,其中充填它形的辉石颗粒。2.斑状结构:岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群,大的叫斑晶,细小的称基质。其中基质为隐晶质及玻璃质。3.包含结构(嵌晶结构):在较大的矿物颗粒中包含许多较小的另一种矿物颗粒。被包裹的矿物结晶较早,包裹它的矿物结晶较晚。4.岩浆:地球内部形成的,

4、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发分的熔融体。5.安山岩:含SiO2 53-66%的喷出岩,<3.3,成分与闪长岩相同。常见斑状结构,基质为交织结构,斑晶交织结构,玻璃质结构;块状构造,气孔/杏仁构造;广泛分布于南美洲Andes 山。6.间粒结构:浅成相或喷出相火山岩基质中,由辉石等暗色矿物以及隐晶质、玻璃质充填于微晶斜长石粒间空隙而形成的结构。其中充填物均为粒状矿物。7.玻屑凝灰岩:以玻屑为主的凝灰岩。具典型凝灰结构,火山物质占90%以上,碎屑粒径<2mm。8.同化混染作用:岩浆同化了围岩或捕虏体,使岩浆发生成分改变。依据同化混染作用完全与否分为同化作用和混染作用。9.玄武

5、岩:基性喷出岩(含SiO2 45-53%)。具斑状结构、无斑隐晶质结构、玻璃质和半晶质结构;气孔及杏仁构造,黑色,绿-灰绿色。10.金伯利岩:超基性浅成、超浅成岩,多呈灰绿色,具细粒结构、斑状结构和角砾状结构,岩球构造。金刚石的母岩。12.枕状构造:是水下熔岩的特征标志,在海底喷发的熔岩中尤为发育。当熔岩自海底溢出时,被分割为一些彼此隔离的球状、椭圆状堆积体,状似枕头,称枕状体。然后又被碎屑状火山玻璃及熔岩物质、沉积物质或其它物质胶结起来,形成枕状构造。13.原生岩浆:上地幔或者地壳物质经局部熔融所形成的最初的岩浆。14.科马提岩:含MgO很高的超镁铁质火山岩。主要矿物成分为含镁铁较高的橄榄石

6、、铬尖晶石、钛铁矿及磁铁矿,具鬣刺构造(橄榄石和辉石的针状骸晶平行排列成簇,分布在玻璃基质中,似鬣刺草)。15.柱状节理:熔岩在均匀而缓慢冷缩的条件下形成被冷缩裂隙分隔开的规则多边形长主体。 16.岩浆结晶分异作用:指由于岩浆中结晶的固相物质的分离,使残余岩浆成分发生变化的作用。17.辉长结构:指基性斜长石和辉石自形程度相同,都呈半自形或他形颗粒,是从岩浆同时析出的结果。是基性深成岩相的典型结构18.脉岩:指充填在构造裂隙,常呈脉状或者岩墙状产出的岩浆岩。19.气孔和杏仁构造:当岩浆岩喷溢到地面时,围压降低,其中所含的挥发分达到过饱和从岩浆中分离出来,形成大量气泡,由于岩浆冷却凝固而保留在岩石

7、中形成空洞。称为气孔构造,当气孔被岩浆期后矿物所充填,充填物状如杏仁,称杏仁构造。20.岩浆岩的相:指不同环境条件下形成的岩石的总特征,包括形成深度、结构、构造、产状等。21.色率:暗色矿物在岩浆岩中的含量(体积百分数)。22.原生岩浆和次生岩浆:上地幔或者地壳物质经局部熔融所形成的最初的岩浆称为原生岩浆;原生岩浆通过发展和演化所形成的岩浆称为次生岩浆。三、变质岩1.角岩:热接触变质作用特有而且常见的岩石,肉眼下一般为致密均匀的块状构造,典型的角岩甚至连云母也不显定向。斑状变晶结构、角岩结构或者花岗变晶结构等。角岩类型主要包括:泥质角岩、长英质角岩和基性角岩等。2.片麻岩:片麻岩主要由石英、长

8、石及部分暗色矿物如云母、角闪石辉石等组成,有时出现石榴石、夕线石等特征变质矿物,粒状矿物大于50,长石大于石英。鳞片粒状变晶结构、片状构造。斜长石含量大于20%3.混合岩:熔融的长英质组分和原岩中难熔的组分,在新的条件下互相作用和混合,形成不同成分和形态的岩石。 4.区域变质作用:是大面积发生的区域性的变质作用,是在地壳活动带发生的变质作用。主要因素:复杂,T、P、流体都有;结果:使岩石强烈变形或片理化;分布:古老的结晶基底、造山带,常与混合岩化作用伴生。5.麻粒岩:在基性成分的岩石中出现含有紫苏辉石的矿物组合或者出现石榴石透辉石斜长石石英的组合,在泥质和长英质成分的岩石中也常出现紫苏辉石,暗

9、色矿物的含量应在85以下。可含有相当数量的斜长石、钾长石(常为条纹长石)、石榴子石或其他高温变质矿物(夕线石、堇青石)以及不等数量的石英,副矿物为金红石和钛铁矿,不出现榍石.经常出现不等量的含水矿物如角闪石、黑云母等,角闪石由于富铁和钛表现为橄榄绿色或棕色,黑云母也因富镁和钛而显深棕色。有时,麻粒岩中含水矿物的出现与退化变质有关。6.混合岩化:变质温度较高时岩石中出现部分熔融形成花岗质熔体,这种现象称为深熔作用,当熔体数量不多时,它与固态变质岩石发生混合、交代作用。7.动力变质作用:构造带上的岩石在应力作用下的各种变形作用和与之伴随的重结晶作用。8.变质相:指一定的温度、压力区间内的一整套变质

10、矿物共生组合,它们在时、空上反复出现并密切伴生在一起,一个变质相内部, 其矿物组合和岩石总体化学成分之间有着固定的因而也是可以预测的对应关系。9.片麻状构造:主要由粒状矿物和少量的片、柱状矿物定向排列而成,由于片、柱状矿物含量少,在岩石中断续分布构成片麻理。10.斑状变晶结构:岩石中不同矿物的粒度明显不同,表现为某种较大的矿物颗粒分布在其他细小的矿物颗粒之中,大的为变斑晶,小的为基质。11.接触变质作用:伴随岩浆作用而发生的一种局部变质现象,当岩浆侵入时,周围的岩石受侵入体所散发的热和挥发份的影响而发生的变质作用。12.变质相系:在某一个变质地区和变质带中,其温压范围一般很宽,不能用一个变质相

11、来代表,可能表示为一系列的变质相,也就是变质相系。13.片状构造:主要由片、柱状矿物(如云母和角闪石等)和部分粒状矿物(如石英、长石等)定向排列而成。与千枚状构造不同的是具有片状构造的岩石重结晶程度高些,肉眼可以辨认。14.P-T-t轨迹:指岩石从它的变质起点到被剥蚀出露于地表所经历的温度压力变化历史。15.变晶结构:岩石在固态条件下,由重结晶和变质结晶作用形成的结构。16.榴辉岩:榴辉岩相的代表岩石,特征矿物组合为绿辉石石榴石,此外有含量不等的石英、多硅白云母、蓝晶石、角闪石、帘石和金红石等,不出现斜长石。17.矿物共生组合:矿物组合是岩石化学成分和P、T等条件的反映,是共生分析的对象或出发

12、点。是一定化学成分岩石达到化学平衡时的矿物组合,又称平衡矿物共生组合。18.云英岩:主要是酸性侵入岩,特别是黑云母花岗岩受到气液变质作用后形成的岩石,主要由白云母和石英组成(石英>50, 白云母45-50%)。简答题:一、沉积岩1.在显微镜下,如何区分碳酸盐岩中的亮晶胶结物与重结晶的泥晶基质?区分它们有何意义?(1)亮晶方解石胶结物的栉壳状结构仍可隐约看出,晶形较好,晶体边缘较平直,晶体较明亮;(2)重结晶的泥质基质常呈粒状的似花岗变晶结构,晶面弯曲并呈镶嵌状,晶体的明亮程度较差,而且还可看到灰泥的残余,决不呈现栉壳状结构;(3)当岩石的重结晶作用较强烈的时候,就不可能把两者区分开了,只

13、能笼统的把这两种非颗粒组分称为“基质”或“填隙物”;(3)意义:灰泥和胶结物的成因是根本不同的。灰泥是在安静环境中沉积的,而胶结物是颗粒沉积以后,粒间水的化学沉淀产物,它存在的前提必须有粒间空隙。灰泥反映的是水动力条件较弱的沉积环境,而胶结物反映的是水动力条件较强的沉积环境。2.试比较河流相与三角洲相在剖面结构上有何不同? (1)河流相自下而上表现出下粗上细的间断性正韵律或正旋回。每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。典型的河流沉积剖面应具有完整的“二元结构”。(2)三角洲沉积在垂向上由下向上依次为前三角洲泥、三角洲前缘砂和三角洲平原分流河道沉积的下细上粗的反旋回沉层序。在三角洲平原分流河道沉积

14、中为下粗上细的正旋回。这与河流相沉积的间断性正旋回有显著的不同 。(3)剖面:3.胶结物和杂基的概念及其成因意义。(1)杂基:<0.003mm的细粒物质,是随粗碎屑颗粒一起搬运而来充填在碎屑颗粒孔隙中间。由机械作用形成。(2)胶结物:由化学结晶作用形成充填在碎屑颗粒孔隙中的化学物质,其结构特征与本身的结晶程度、晶粒大小和分布的均匀性有密切的关系。(3)成因意义:杂基和胶结物的含量是识别流体密度和粘度的标志。一般重力流含较多杂基,牵引力含较多胶结物;杂基和胶结物的含量指示水动力条件。杂基含量高指示若水动力条件,胶结物含量高指示强水动力条件;杂基和胶结物的含量也是沉积速率的反应标志。沉积越快

15、,杂基含量越高;杂基大多数是同生期的,而胶结物一般式后生的。4.简述相标志的主要类型及其环境意义。答案一:(1)岩石学标志:岩石类型和矿物成分:指示沉积环境、物源区性质、构造状况和古气候条件;沉积岩的结构:指示水流性质-如杂基含量;沉积构造(如层理、层面构造):指示介质动力条件和流体性质、 提供古水流资料, 解释沉积环境。颜色:指示沉积环境的Eh值(氧化还原性质)。(2)古生物和古生态标志:确定沉积时的自然地理环境最有效,指示时沉积时的水深、盐度和浊度;如遗体和遗迹化石。(3)地球化学标志:岩石或生物介壳中的微量元素、同位素和有机地化资料解释沉积环境。答案二:(1)岩性标志:颜色标志灰色及黑色

16、:含有机质或分散状黄铁矿,与还原环境有关;红色、褐红色、黄色:与高价铁的氧化物或氢氧化物有关,代表强氧化环境;绿色:与低价铁的硅酸盐矿物如海绿石、鲕绿泥石有关,代表弱氧化弱还原介质条件。成分标志不稳定矿物含量高,代表近源快速堆积的环境;成分成熟度高,代表搬运距离长,水动力条件相对较强。结构标志结构成熟度高,代表搬运距离长,水动力条件较强。杂基含量高,结构成熟度低,代表水动力条件弱。构造标志:指示介质动力条件和流体性质、提供古水流资料,解释沉积环境。(2)古生物标志实体化石的生态:生物生活的盐度、温度、水体深度以及生活方式等。遗迹化石及其环境意义:浅水条件的垂直潜穴、深水条件下的沿层面分布的觅食

17、和迁移遗迹等,构成特殊的遗迹相。(3)地球化学标志微量元素及其比值 Br/Cl比值大,盐度高; Rb/K比值大,盐度高; B/Ga海相B高,陆相Ga高; Sr/Ba随盐度增加而增高。C、S、O的稳定同位素稀土元素:稀土分布模式、Ce/Ce*等。5.风化作用的最终产物及其在沉积岩形成中的贡献。(1)碎屑物质:母岩机械破碎的产物,主要指矿物碎屑和岩石碎屑。是构成陆源碎屑岩的主要成分;(2)不溶残积物:母岩分解过程新生成的不溶物质,如粘土和氧化物等。是构成粘土岩的主要成分;(3)溶解物质:以溶解状态被带走的成分。是构成内源沉积岩的主要物质成分。6.长石砂岩的主要特征及其大地构造意义。(1)主要特征:

18、1)颜色:淡黄色、灰绿色、肉红色等2)碎屑颗粒成分:主要为石英和长石,石英含量小于75%,长石大于18.6%, 还有少量的岩屑。3)碎屑颗粒结构:粒度为中粒和中粗粒,分选性和磨圆度变化较大;一般分选中等,次圆到次棱角状。4)填隙物成分和结构:杂基:主要为各种粘土矿物,重结晶形成长石的次生加大边;胶结物:主要为钙质和铁质。(2)大地构造意义:长石砂岩的形成条件:母岩石含长石丰富的花岗岩和花岗片麻岩类,在形成过程中以物理风化为主,须有强烈的侵蚀与快速堆积的条件,埋藏后的蚀变作用要弱。长石砂岩的成因:构造长石砂岩:在构造强烈活动的地区,母岩风化的碎屑快速搬运和沉积而成,形成的长石砂岩分选和磨圆都差、

19、杂基含量高,甚至形成长石杂砂岩。气候长石砂岩:在干燥和寒冷的气候条件下,经过长期搬运的碎屑颗粒分选和磨圆都较好,长石表面新鲜、干净,重矿物含量高。基底长石砂岩:位于花岗岩或花岗片麻岩的侵蚀面上,由长期的侵蚀和风化作用形成。二、岩浆岩1.试述鲍文反应原理与鲍文反应系列。经过十多年的实验研究,鲍温(NLBowen)于1928年提出了一个结合连续和不连续两条结晶系列的图表,是称鲍温反应系列。其中一条是斜长石的固溶体系列,它从高温的富钙长石开始,连续渐变到低温的富钠长石。另一条是不连续系列,表明深色矿物(铁镁矿物)从岩浆中晶出的先后顺序,从高温的橄榄石,经辉石、角闪石到黑云母。最后,上述两系列又联合成

20、一个不连续的反应系列,依次形成钾长石、白云母和石英。通常是在最后且温度最低时才晶出。2.举例说明火成岩形成深度与岩石结构的相互关系。深度结构岩石类型深成岩中粗粒/似斑状结构橄榄岩 辉岩 辉长岩 闪长岩 正长岩 花岗岩 霞石正长岩浅成岩细粒/斑状结构苦橄玢岩 金伯利岩 辉绿岩 闪长玢岩 正长斑岩 花岗斑岩 霞石正长 斑岩喷出岩班状/玻璃质/隐晶质苦橄岩 科马提岩 玄武岩 安山岩 粗面岩 流纹岩 响岩3.岩浆岩主要的结构和构造类型及其影响因素。(1)结构:结晶程度:全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构颗粒大小: 绝对大小:显晶质结构、隐晶质结构 相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构、似斑状结构自

21、形程度:自形、半自形、它形组成岩石颗粒的相互关系:文象结构、条纹结构、蠕虫结构、反应边结构、环带结构、嵌晶结构。(2)构造:快状构造、斑杂构造、带状构造、气孔和杏仁构造、流纹构造、珍珠构造、石泡构造、枕状构造、流面和流线构造、柱状节理。(3)影响因素:结构:温度、压力和挥发分。在高温高压和富含挥发分的条件下,岩浆冷却速度较慢,晶体生长速度大于结晶中心生长速度,一般形成粗粒结构;低压条件下则相反,岩浆迅速冷却,形成细粒至玻璃质结构。在挥发分参与的条件下,晶体的生长具有足够的空间,也有利于晶体生长形成粗大的晶体。构造:岩浆结晶的环境、岩浆演化机制、岩浆的侵位机制、侵位时的应力状态、岩浆冷凝时是否仍

22、在流动等。影响岩浆岩构造的因素是岩浆及其组成的运动状态,在静态结晶作用条件下,岩浆岩一般形成块状构造,在流动过程中固结的岩浆岩一般具有流动构造。4.岩浆岩中最主要的7种造岩矿物及其在不同岩浆岩中的含量与组合特征。(1)(2)碱性岩类:钾长石、钠长石含量高,石英含量低,暗色矿物中出现碱性挥石,碱性角闪石(含钠),碱性矿物中出现二氧化硅不饱和的霞石、白榴石。5.简述花岗岩的主要特征及其有关矿产。(1)凡是Q>20,主要由Q+Or+Pl85%,都被统称为花岗岩类。(2)主要特征:1) 颜色:浅肉红色,浅灰色,灰白色2) 结构构造:粗、中、细粒都有, 块状 / 斑杂 / 球状构造3) 矿物:主要

23、矿物Q + Or + 酸性PlQ + Or + 酸性Pl = 85 % ±An=10-35, 为更长石,更-中斜长石Or : Pl = 2:1钾长石为浅肉红色,或灰白,灰色次要矿物Bi, Am, 少量Py, 三者之和 < 15 %副矿物 种类多,磁铁矿,榍石,锆石,磷灰石,电气石,萤石(3)有关矿产:伴生矿床多金属:W,Sn, Mo, Bi, Hg, Zn, Pb, Cu, Fe矿床,放射性,稀土元素等。6.请简要对比斑状结构和似斑状结构的区别、玢岩和斑岩的区别。(1)斑状结构和似斑状结构:组成岩石的矿物颗粒大小相差悬殊,大的颗粒散布在细小的颗粒之中。大的叫斑晶,小的叫基质。斑

24、状结构是指基质为隐晶质及玻璃质;似斑状结构是指基质为显晶质。(2)斑岩和玢岩:“斑岩”和“玢岩”仅用于浅成岩和次火山岩中斑状结构的岩石。“斑岩”的斑晶是以石英、碱性长石和似长石为主;“玢岩”的斑晶以斜长石和暗色矿物为主。对于火山熔岩中斑状结构的岩石,不使用“斑岩”和“玢岩”的名称。7.根据岩浆岩SiO2饱和程度将岩浆岩划分为3种类型,请简述这3种类型岩石的特征及其对应的矿物组合。(1) SiO2过饱和SiO2很多(过多),除形成硅酸盐矿物外,还有剩余石英, Q就是过饱和矿物,含有Q的岩石,就是SiO2过饱和岩石。 (2) SiO2不饱和: SiO2不足,出现镁橄榄石,似长石类(霞石、白榴石等)

25、矿物,不含Q。称作SiO2不饱和岩石。(3) SiO2饱和矿物: SiO2含量充足(刚好),则形成辉石、角闪石、斜长石,钾长石,云母等不含Q,也不含SiO2不饱和矿物。称作SiO2饱和岩石。8.试述钙碱性基性侵入岩类主要特征。(1)化学成分:组合指数<3,SiO2可以是不饱和的(出现橄榄石),也可以是饱和的(不出现橄榄石)。富CaO、Al2O3、MgO、FeO、Fe2O3;贫碱,(K2O+Na2O)约4%±为特征。岩石中Na2O一般大于K2O, CaO较稳定(10%±),MgO、FeOT 变化较大。(2)矿物成分:矿物成分上以基性斜长石和辉石为主要组成,也常见橄榄石,

26、不含或含少量的石英和/或钾长石,常见角闪石和黑云母。副矿物可出现磁铁矿物、钛铁矿、钒钛磁铁矿、镍黄铁矿、磷灰石、锆石等。(3)结构特征:常见结构有辉长结构和辉绿结构。(4)构造特征:通常为块状构造,可见条带状构造,韵律层构造。三、变质岩1.简述变质作用的基本概念、主要类型及其特征。(1)概念:由地球内力作用下引起物理、化学条件的改变,从而使地壳中已形成的岩石在基本保持固态状态下,原岩组分、矿物组合、结构、构造等方面发生转化的作用。(2)主要类型及特征:变质作用(分类)分布、产状成因及控制因素变质方式P/T比及代表性岩石接触变质热接触侵入体与围岩接触带岩浆热温度为主挥发分重结晶很低角岩接触交代岩

27、浆热、挥发分重结晶、交代矽卡岩动力变质作用断裂带构造运动偏应力变形、动态重结晶构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩气液变质作用岩体、矿脉等附近岩浆的挥发分,地壳内的热水化学活动性流体、温度交代蚀变岩、云英岩区域变质作用古老的结晶基底、造山带 造山作用,受温度、压力(负荷压力)、应力和化学活动性流体控制重结晶、变形、交代等宽泛宽泛混合岩化作用在区域变质作用的基础上,地壳内部热流升高,产生深部岩石部分熔融,熔浆渗透、交代、贯入于变质岩中形成混合岩的作用,是区域变质作用中的高级作用。埋藏变质作用沉积盆地中的沉积物(包括火山物质), 被埋藏到一定深度,引起温度和压力的升高,从而产生变质作用。由埋深引起,应力作用

28、不明显,埋藏变质的温度、压力条件较低,一般出现浊沸石相和葡萄石绿纤石相组合,普遍发育变余组构。洋底变质作用洋中脊附近的岩石由于受到来源于洋中脊地幔对流的热和自上而下的热卤水的影响发生变质作用,变质程度自上而下主要为沸石相、葡萄石绿纤石相和绿片岩相,深部也可出现角闪岩相,为低压相系,由于洋底扩张洋底变质作用的岩石遍布整个洋底。冲击变质作用发生在陨石冲击星体表面时产生的冲击坑中,它是在极短的时间内发生的,压力可达数十到上百个吉帕 (GPa),温度可超过10000。因此它是在瞬时高温和动态高压条件下发生的特殊类型变质作用出现了一些特殊的高压变质矿物,如:柯石英、斯石英。2.矿物共生组合及其确定标志。

29、(1)矿物共生组合:一定化学成分岩石达到化学平衡时的矿物成分组合。(2)确定标志:一个矿物共生组合中的各种矿物都有相互接触的关系;一个矿物共生组合中的各种矿物,相互间无反应和交代现象;一个矿物共生组合中,同种矿物的化学成分及光性特征应相近,如有环带,则其边部化学成分及光性特征应相近;一个矿物共生组合中的一对矿物之间,元素的分配符合Nernst分配定律,即各处元素的分配系数近相等;矿物共生组合中矿物共生关系应符合矿物相律,即矿物相数不超过惰性组分数(通常矿物种类不超过5、6种)。3.为什么麻粒岩相泥质岩多具片麻状构造而少见片状构造?(1) BiÞOpx。(2) Mus+QÞA

30、l2SiO5+Kf+H2O。4.接触交代变质作用及其代表性岩石。(1)接触交代变质作用:具有物质交代的接触变质作用。(2)代表性岩石:矽卡岩。含义:是石榴石+辉石(透辉石)及其它Ca、Fe硅酸盐矿物组成的岩石。它是在深度不大或中等深度下由碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)与中酸性侵入岩接触时,发生接触交代作用而形成。夕卡岩分2类:钙质夕卡岩石榴石+Py+符山石,方柱石,硅灰石镁质夕卡岩镁橄榄石+透辉石+金云母+硅镁石有关矿产:夕卡岩形成的晚期,常有金属矿物大量聚集而形成矿床,即矽卡岩型矿床。5.简述变质岩的矿物成分特征。(1) 出现一些岩浆岩、沉积岩中都不出现的特征变质矿物,如红柱石、堇青石、十字石

31、、矽线石、蓝晶石、硅灰石等,它们分别产出于不同的P-T条件。(2) 广泛发育纤维状、鳞片状、长柱状、针状矿物,如矽线石、绢云母等。(3) 出现比重大、分子体积小的矿物,如石榴石、绿辉石。(4) 变质岩中的矿物常发育变形现象。(5) 变质岩中含(OH)的矿物与岩浆岩相比更发育。(6) 变质岩中的石英,长石等矿物常具波状消光,裂纹也较发育。6.试述斜长角闪岩的可能源岩。(1)基性岩(侵入岩、喷出岩、火山岩碎屑岩)辉长岩、辉绿岩、玄武岩、基性凝灰岩等。(2)富铁白云质泥灰岩。问答题:一、沉积岩1.试述砂岩与颗粒灰岩在成分、结构和成因上的异同点。(1) 成分:不同点,前者为石英、长石、岩屑等,后者为方

32、解石(2) 结构:结构组份和结构类型的相似性(3) 成因:不同点:内源、外源;清水、混水;浅水、深水浅水;机械作用与化学和生物化学作用。相同点:均受水动力条件所控制。2.试述碳酸盐岩结构组分的主要类型、特征及成因意义。(1)颗粒:指在沉积盆地内由化学、生物化学、生物作用及波浪、岸流、潮汐作用形成的碳酸盐颗粒,它在盆内就地沉积或经短距离搬运再沉积而成。内碎屑:盆内弱固结的碳酸盐沉积物,经岸流、潮汐及波浪等作用剥蚀破碎并经过再沉积的碳酸盐颗粒。按粒度可分为:砾屑、砂屑、粉屑、泥屑。鲕粒:具有核心和同心纹层组成的球状椭球状颗粒。真鲕、复鲕、表皮鲕、空心鲕等。藻粒:与藻类有关的碳酸盐颗粒。球粒:由泥晶

33、碳酸盐组成,不具内部构造的次球状、椭球状颗粒,多与粪便成因有关。生物颗粒:各类生物骨骼及其碎屑。团块:由多种碳酸盐颗粒构成的复合颗粒。(2)泥晶基质:充填在颗粒之间,与颗粒同时经机械沉积作用形成的,粒度小于0.03mm方解石晶体。(3)亮晶胶结物:充填在颗粒之间,从孔隙水中经化学沉淀作用形成的,晶体相对较粗和明亮,对颗粒起胶结作用的方解石晶体。(4)生物格架:原地生长的造礁生物以其坚硬的钙质骨骼形成的骨骼格架,其间充填灰泥杂基、生物屑等。(5)晶粒:经重结晶和交代作用形成的均一的碳酸盐晶体。按晶粒的大小可进一步细分为粗晶、中晶、细晶、粉晶和微晶3.试述砂岩(碎屑岩)和碳酸盐岩结构组分的异同点,

34、并据此分析其成因差异。(1)砂岩的结构组分由陆源碎屑物质(岩石碎屑和矿物碎屑)、填隙物物质(基质和胶结物)及孔隙三部分组成;胶结类型主要有基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结、镶嵌式胶结;支撑类型主要分为颗粒支撑和杂基支撑。(2)碳酸盐岩的结构组分由颗粒、泥晶基质、亮晶胶结物、生物格架和晶粒五部分组成。结构类型主要有亮晶粒屑结构、泥晶粒屑结构、粒屑泥晶结构、泥晶结构、晶粒结构、生物格架结构、生物粘结结构。(3)相同点:结构组分和结构类型基本相似。碎屑物质颗粒;基质泥晶基质;胶结物亮晶胶结物;(4)不同点:碳酸盐岩组分还包括了生物格架和晶粒,而在砂岩中没有这种结构组分。(5)成因差异:对比碳酸盐岩

35、砂岩沉积物来源内源外源水体清洁度清水浑水水深条件浅水深水或浅水沉积作用机械作用为主化学和生物作用为主二、岩浆岩1.试述造成火成岩多样性的原因(试述岩浆作用过程及其结果)。(1)原生岩浆形成之后,在其上升运移过程中,由于岩浆本身的分异或与围岩的相互作用,或不同岩浆之间的混合作用,可使最初一种成分的岩浆最终形成种类繁多的岩浆岩。(2)分异作用:指原来均匀的岩浆在没有外来物质加入,依靠本身的演化最终产生不同成分岩浆的过程。包括:岩浆分异作用:指在结晶之前,液态时发生的分异作用。包括:熔离作用P,T变化,分离出2种不混溶的岩浆,如条带构造;扩散作用温度梯度导致不同组分的迁移;气运作用挥发分位于上部,向

36、上运移,形成上部出现伟晶岩。分离结晶作用:一些矿物先结晶,导致残余岩浆成分变化,使岩浆向富硅、富碱的方向发展。包括:重力分异作用先结晶、比重大,到底部,如四川力马河;流动分异作用岩浆流动中,先结晶的会因摩擦力而滞留;压滤作用岩浆演化的晚期,晶体之间的残余岩浆被挤压而迁移。(3)同化混染作用:岩浆同化了围岩或捕虏体,使岩浆发生成分改变。依据同化混染作用完全与否,分为:同化作用完全混染作用不完全(4)岩浆混合作用:两种或两种以上不同成分的岩浆,以不确定的比例混合,产生一系列过渡类型的岩浆和岩浆岩。2.试述超基性岩石主要岩石类型及成矿专属性。(1)深成侵入岩:橄榄岩。(2)浅成、超浅成岩:金伯利岩。

37、金刚石的母岩。(3)喷出岩:苦橄岩科马提岩:重大工业意义的硫化物铜镍矿床。玻基纯橄岩(麦美奇岩):玻基辉橄岩(4)成矿专属性:金属矿物:Cr, Ni, Co,Pt, 稀土元素等。非金属矿物:金刚石,石棉,滑石,磷灰石3.试述岩浆形成的主要条件及其可能的构造背景。(1)部分熔融产生岩浆的3个条件:升高温度 ( T );减小压力(- P);液相线下移:初始熔融条件变化,如流体加入。(2)岩浆形成可能的构造背景:板块汇聚带:大洋大陆汇聚 大洋地壳岩石俯冲进入高P-T而发生脱水,相变,大陆大陆汇聚深部:若含水地壳岩石被推至深处,可产生地壳的深部重熔。大洋大洋汇聚:如果一个大洋岩石圈俯冲在另一个大洋岩石

38、圈之下,则会在消减带之上产生岛弧。脱水作用,相变,长生岩浆。板块离散带:大洋中脊:主要发育大量的玄武质岩浆、超镁铁质岩浆,减压熔融,软流圈上隆。大陆裂谷:主要发育溢流玄武岩,大陆拉斑玄武岩板块内部:岩浆活动较弱。大陆发育基性和超基性岩石,如碱性玄武岩,金伯利岩大洋盆地碱性玄武岩,拉斑玄武岩地幔热柱:地幔热柱的上升引起减压熔融,产生的岩浆热点之上形成海底火山。当火山在热点附近的时候,始终是活动的,但是由于板块的移动,最后火山会移离热柱,此后便经受剥蚀而渐渐消失。4.请用相图说明地球内部岩石发生部分熔融形成岩浆的3个基本条件,并阐述形成的岩浆通过哪些作用发生演化。(以第一题(1)和第三题(1)作参

39、考)5.试述影响岩浆岩结构、构造的因素是什么。(见简述题岩浆岩部分第三题(3)。)三、变质岩1.举例说明变质作用的主要方式及其作用结果。(1)重结晶作用:主要涉及同种矿物之间组分的溶解、迁移和再次沉淀结晶过程,而不形成新的矿物相。如纯的石灰岩中隐晶质的方解石通过重结晶变成较粗大的方解石晶体,形成大理岩。CaCO3 CaCO3(2)变质结晶作用或变质反应:指在变质作用的温度压力范围内,原岩基本保持固态条件下发生的化学反应,这一过程中伴有新矿物相的生成,并相应地有原有矿物相消失。如:CaCO3 (方解石) + SiO2 (石英) = CaSiO3 (硅灰石) + CO2(3)交代作用:是指有组分的

40、带入和带出的过程,原有岩石在有外来组分加入的情况下,同时必须有一定组分的被带出,这一过程应该是等体积的代换过程。发生的机理非常复杂,包括渗透作用和扩散作用等。如钠长石化作用。Na+ +KAlSi3O8 NaAlSi3O8 + K+带入 钾长石 钠长石 带出(4)变形和碎裂作用:岩石在构造应力作用下的变形有两种表现:脆性变形和塑性变形。变形作用岩石和矿物所受的应力超过弹性限度时产生塑性变形,即为变形作用。结果岩石和矿物基本保持原来的连续性,无破碎现象,应力消失后,不能恢复原来的状态。如构造角砾岩破碎作用在地壳浅部,岩石和矿物所受的应力大大超过其弹性限度时,会发生破裂、裂开的变质作用方式。(5)变

41、质分异作用:指成分均匀的岩石经过变质作用后,出现矿物成分不均匀现象的各种作用统称为变质分异作用。但主要的有以下两种:压力不均匀引起的侧分泌作用与应力作用有关的分异作用2.举例说明区域变质岩的主要类型及其结构构造与矿物组合特征。如:原来的基性岩石变成斜长角闪岩。2.变质反应的主要类型,并以实例说明其特征。(1)固态反应同质多型转变:变质岩中最常见的同质多型转变为Al2SiO5三个多型变体之间的转变: Ky (Al2SiO5) = And (Al2SiO5) Ky (Al2SiO5) = Sill (Al2SiO5) Sill (Al2SiO5) = And (Al2SiO5)固溶体的溶离反应:高

42、温时相互混溶的固溶体,在温度降低至临界温度时发生溶离,如由KNa-1交换构成的碱性长石固溶体在温度降低时分解为富钠碱性长石和富钾碱性长石两种固溶体相。如条纹长石:钠长石与钾长石固溶体分离纯固态反应:A + B = C + D这是变质岩中最普遍的反应,这类变质反应,通常受压力的控制而具有明显的体积变化,因此在PT图上其斜率往往平行于温度轴。(2)脱挥发分反应:这是变质岩石中最常见的反应,包括脱H2O反应和脱CO2反应,尤以脱水反应常见。因为在低温条件下形成的矿物都具有较高的挥发分 (尤其是水),而且温度越低,H2O含量越高。(3)氧化还原反应 这类反应主要涉及铁的价态变化。这类反应的主要控制因素

43、是氧逸度,在变质作用过程中,这类反应的地位虽不不如上述反应那样重要,但它们的缓冲效应控制了变质体系中的fO2值,从而控制含铁硅酸盐的出现及成分。如当fO2高时,Fe3+为主,它不易进入黑云母、石榴石和堇青石等矿物晶格,但有利于形成磁铁矿、绿帘石、硬绿泥石和十字石等。(4)连续变质反应和不连续反应:连续反应也称为滑动反应,指的是有固溶体矿物参加的反应中,反应过程中反应物与生成物之间不断进行组分调整,也就是说生成物的形成不需要反应物的马上消失,二者之间出现一个共生的区域,所以在PT图上反应单变线变成双变域。当原岩的FeO/(MgO+FeO) 分别为0.4、0.6和0.8时,堇青石和石榴石的共存域在

44、PT图上的变化。共存域的宽度和位置既取决于原岩成分,又取决于温压条件。 Chl + Ms + Qtz ->Grt + Bt + H2O不连续反应也称为非滑动反应,指的是在有固溶体矿物参加的反应中,反应物和生成物都有一定的成分,在单变线的两侧只能有一种矿物组合是稳定的。3.论述影响变质作用的主要因素。答案一:(1) 温度: 温度实际代表热量,是变质作用的能量来源,是最重要的因素,绝大多数变质作用是在温度增加的条件下进行。温度能够导致作用包括:导致重结晶作用、促进矿物之间的化学反应, 形成新的矿物与矿物组合;导致温度升高的热源包括地热、岩浆侵入热、构造运动、地球内部物质的相变释放能量和放射性

45、元素的衰变能。(2) 压力: 包括静压力(均向压力)、粒间流体压力、应力(定向压力)。其中应力对岩石的作用为: A. 在超过岩石弹性和强度极限时,会使岩石变形和破裂,产生节理、裂隙、劈理构造,甚至破碎; B. 岩石中的矿物会晶格变形、晶体破裂,矿物可以在垂直于应力的方向上平行排列,形成片理; C. 可以提高变质反应进行的速度。(3) 具化学活动性流体: 粒间流体约占岩石体积的1-2%,其成分除H2O、CO2、O2外,还有其他成分,如盐酸、硫化氢等,具有很大的化学活动性(酸性或者碱性)。在P、T较高时,会形成超临界流体,具有更大的化学活动性。对岩石变质的作用为:(a) 溶剂:促进岩石中一些组分的

46、溶解、迁移,变质反应进行; (b) 流体直接参与变质反应,直接影响变质作用,影响变质反应的方向与进度。(c) 流体有利于岩石的部分熔融, 岩石的熔点随H2O增加,熔点下降。流体的作用应同T、P等因素综合起来,会引起新成分的形成和结构构造的改变(4) 时间。在实验室的化学反应都是瞬间实现的,但是在地球系统的化学反应则是漫长的地质历史时期完成的。在实验室短时间内无法发生的变质反应和变质作用(以天、月计算),在地球系统的地质演化历史中是可以发生的(以Ma为单位),以百万年为单位。答案二:(1)温度(T):(180-230700-900)1)促使矿物重结晶,从而使原岩的结构、构造发生变化,而岩石组分基

47、本不变;2)促进变质反应的进行,使组分重新组合,致使矿物成分和结构、构造都发生变化。(2)压力(P): 1)均向压力(负荷压力):pl0地壳一定深处所受上覆岩层的重力,深度和上覆岩层相对密度的函数。pl0<0.1Gpa1-1.2Gpa(3-35km) 2)流体压力:pf,pfpl 3)定向压力(应力):由构造运动或岩浆活动所引起额度侧向挤压力。 变形、破裂、光学性质改变; 形成定向构造,促进粒间流体的活动。(3)流体(x): 1)发生交代作用和重结晶作用; 2)影响水化(温度降低)和脱水作用(温度升高),碳酸盐化和去碳酸盐化作用的进行。(4)时间(t): 1)变质作用发生的地质时代; 2

48、)一次变质作用自始至终经历的时间。4.举例说明区域变质岩的主要类型及其结构构造与矿物组合特征。(1)板岩:具有板状构造,变质程度低,原岩重结晶作用不明显,仅在板理面上见到微弱的丝绢光泽,系由细小的绢云母和绿泥石等重结晶所至。岩石主体为残余的粘土质、粉砂质和凝灰质物质等,常出现变余层理构造。原岩为泥质、粉砂质沉积岩及部分中酸性凝灰岩、沉凝灰岩等。(2)千枚岩:以发育千枚状构造为特征,岩石中的各种组分已基本重结晶并定向排列构成千枚理,但矿物的粒度细小,肉眼不能分辨。结构为显微鳞片变晶结构及斑状变晶结构,矿物成分主要为绢云母和石英以及含量不等的绿泥石和钠长石等,有时可出现黑云母、硬绿泥石、石榴石和磁

49、铁矿等变斑晶,常常由于含有较多的绢云母而显示强烈的丝绢光泽。千枚岩的原岩有泥质、粉砂质沉积岩、及部分火山凝灰岩等(3)片岩:以发育片状构造为特征,片柱状矿物(云母、绿泥石、滑石、蛇纹石、阳起石等等)含量超过30。与千枚岩相比,片岩中矿物的结晶粒度较粗,为显晶质的鳞片(粒状)变晶结构。由于原岩成分和变质条件不同,片岩类型变化多样, 主要包括:云母片岩、绿片岩、蓝片岩和镁质片岩4类。(4)片麻岩:主要由石英、长石及部分暗色矿物如云母、角闪石辉石等组成,有时出现石榴石、夕线石等特征变质矿物,粒状矿物大于50,长石大于石英。鳞片粒状变晶结构、片状构造。片麻岩的原岩成分包括泥质岩、砂岩、粉砂岩及中酸性岩

50、浆岩等。根据原岩成分和矿物组合,将片麻岩进一步划分为:富铝片麻岩和长英质片麻岩。(5)长英质粒岩:主要包括变粒岩 (leptynite) 和浅粒岩 (leptite) 两类。变粒岩主要由钾长石、斜长石和石英等粒状矿物组成,含有少量的片柱状矿物如云母、绿泥石、角闪石、绿帘石、辉石电气石及石榴石等,一般长英质粒状矿物含量>70,长石>25,片柱状矿物含量1030,它和片麻岩的主要区别在于特征的细粒等粒粒状变晶结构,且粒度在0.5mm以下,并常为块状或弱片麻状构造。浅粒岩与变粒岩组成相似,但片柱状矿物含量在10以下。(6)斜长角闪岩原岩:为基性岩浆岩(玄武岩、辉长岩、辉绿岩)。主要由普通

51、角闪石斜长石组成,可出现含量不等的绿帘石、透辉石、黑云母、石英及石榴石等,角闪石等暗色矿物含量大于50。粒状柱状变晶结构,片状、片麻状或条带状构造。(7)麻粒岩:麻粒岩相的特征岩石,在基性成分的岩石中出现含有紫苏辉石的矿物组合或者出现石榴石透辉石斜长石石英的组合,在泥质和长英质成分的岩石中也常出现紫苏辉石,暗色矿物的含量应在85以下。可含有相当数量的斜长石、钾长石(常为条纹长石)、石榴子石或其他高温变质矿物(夕线石、堇青石)以及不等数量的石英,副矿物为金红石和钛铁矿,不出现榍石。经常出现不等量的含水矿物如角闪石、黑云母等,角闪石由于富铁和钛表现为橄榄绿色或棕色,黑云母也因富镁和钛而显深棕色。有

52、时,麻粒岩中含水矿物的出现与退化变质有关。结构方面不宜作具体规定,细、中、粗粒均可出现,但以中细粒为主,构造为块状、片麻状或条带状等。根据原岩成分和变质矿物组合,麻粒岩可进一步划分为:基性麻粒岩、富铝麻粒岩、中酸性麻粒岩(8)榴辉岩:榴辉岩相的代表岩石,特征矿物组合为绿辉石石榴石,此外有含量不等的石英、多硅白云母、蓝晶石、角闪石、帘石和金红石等,不出现斜长石。原岩相当于玄武质岩石,块状构造。矿物组成:Gt+Omp+Ru+/-Ky +/- Pg+Q2009年硕士研究生入学考试试题答案一、名词解释1. 科马提岩:是超基性岩浆岩中喷出岩的一种,最早发现于南非,由高镁橄榄石(Fo=90-95)、辉石和

53、少量金属矿物和基性玻璃组成。常见枕状构造,发育独特的鬣刺结构和化学成分。2. 岩浆分异作用:是指原来成分均匀的岩浆,在没有外来物质加入的情况下,依靠本身的演化,最终产生不同组分的岩浆岩的作用。3. 里特曼指数:是表示岩浆岩中全碱含量与二氧化硅含量之间关系的指数。具体表示为:(K2O+Na2O)2/(SiO243),其中使用去掉百分号的主量元素含量。适合于SiO2含量大于43的岩石。根据计算结果,若里特曼指数<3.3称为钙碱性岩石, 3.3-9称为碱性岩石,>9称为过碱性岩石。4. 安山结构:是岩浆岩中安山岩发育的代表性结构,岩石总体呈斑状结构,基质呈玻晶交织结构,表现为基质中由玻璃基质和斜长石微晶构成。5. 羽状交错层理:细层与层系界面斜交,相邻层系中细层的倾向相反。 6. 沉积后作用:沉积物从沉积下来后到深埋变质或被抬升到地表再次遭到风化作用前所经历的所有变化。7. 相模式:以相序递变规律为基础,以现代沉积环境和沉积物特征的研究为基础,从大量的研究实例中,驿沉积的发育和演化加以高度概括,归纳出带有普遍意义的沉积相的空间组合形式,称相模式。8. 变质作用:是岩石在固态状态下发生转变的过程。变质作用的机制主要包括变质结晶、变形和变质分异3类。9. 变晶结构:变质作用过程中形成的结构,固体条件下进行,变质矿物基本同时形成。10. 片麻状构

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