第二节矿物与岩石2

1、第二节 矿物与岩石二 岩石的分类n（一）岩浆岩（一）岩浆岩n岩浆岩的成因类型及产状岩浆岩的成因类型及产状成因类型成因类型n岩浆冷凝固结后形成的岩石就是岩浆岩岩浆冷凝固结后形成的岩石就是岩浆岩。n岩浆侵入地壳上部岩层中的作用称为岩浆侵入地壳上部岩层中的作用称为侵入作用侵入作用，形成的形成的岩石称为岩石称为侵入岩侵入岩。在地壳较深的地方（地表3公里以下）由于侵入作用形成的岩石称为深成岩深成岩，在地壳浅处（地表以下3公里以内）形成的岩石称为浅成岩浅成岩。岩浆喷出岩浆喷出地表的作用称为地表的作用称为喷出作用喷出作用，在地表由于喷出作用形成的，在地表由于喷出作用形成的岩石称为岩石称为喷出岩喷出岩（火山岩

2、）（火山岩）。岩浆岩的产状岩浆岩的产状n岩浆岩的产状是指岩浆岩体产出的形态、规模、与围岩岩浆岩的产状是指岩浆岩体产出的形态、规模、与围岩的接触关系、分布特点及其产出的地质构造环境等的接触关系、分布特点及其产出的地质构造环境等。n岩浆岩的产状是多种多样的，也是很复杂的，它们主要取决于岩浆岩的成分和形成条件。条件不同，所形成的产状也不一样，因此有侵入岩的产状与喷出岩的产状之分。 n侵入岩的产状侵入岩的产状 ：岩基岩基 岩株岩株 岩盘（盖）岩盘（盖） 岩床岩床 岩脉岩脉n喷出岩的产状喷出岩的产状：除各种火山锥火山锥外，还有熔岩流熔岩流、熔岩被熔岩被、熔岩塬熔岩塬以及熔岩瀑布熔岩瀑布、熔岩钟熔岩钟、熔

3、岩舌熔岩舌等。 n n岩浆岩的特征岩浆岩的特征岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分n岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分 岩浆岩的化学成分是组成岩浆岩岩浆岩的化学成分是组成岩浆岩的基本物质的基本物质, ,是岩浆岩分类的的重要依据之一。是岩浆岩分类的的重要依据之一。n地壳中存在的所有化学元素在岩浆岩中几乎都有发现，但地壳中存在的所有化学元素在岩浆岩中几乎都有发现，但各种元素的含量很不相同，其中以各种元素的含量很不相同，其中以O O、SiSi、AlAl、FeFe、MgMg、CaCa、NaNa、K K、TiTi等元素含量最高，它们约占岩浆岩总成分等元素含量最高，它们约占岩浆岩总成分的的99.25%99.25

4、%。n岩浆岩中的化学成分常用氧化物表示。岩浆岩主要是由岩浆岩中的化学成分常用氧化物表示。岩浆岩主要是由SiOSiO2 2、TiOTiO2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、MgOMgO、CaOCaO、NaNa2 2O O、K K2 2O O、H H2 2O O等多种氧化物组成，它们占氧化物总重量的等多种氧化物组成，它们占氧化物总重量的99.3%99.3%以上，以上，被称为主要造岩氧化物。基中又以被称为主要造岩氧化物。基中又以SiOSiO2 2含量最多含量最多（63.03%/46.4%63.03%/46.4%），），AlAl2 2O O3 3（14.62%

5、14.62%）次之。）次之。nSiOSiO2 2与其它氧化物的相对含量具有明显的变化规与其它氧化物的相对含量具有明显的变化规律，随着律，随着SiOSiO2 2含量的增高，含量的增高，NaNa2 2O O和和K K2 2O O的含量也增的含量也增高，而高，而FeOFeO和和MgOMgO则相对减少，从而影响到岩浆岩则相对减少，从而影响到岩浆岩中矿物的形成和共生组合，影响到岩浆岩的酸度。中矿物的形成和共生组合，影响到岩浆岩的酸度。n根据岩浆岩中根据岩浆岩中SiO2的百分含量将岩浆岩划分为的百分含量将岩浆岩划分为n超酸性岩超酸性岩（75%）、）、酸性岩酸性岩（6575%）、）、中性岩中性岩（5265%

6、）、）、基性岩基性岩（4552%）、）、超基性岩超基性岩（45%）。）。n岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分n组成岩浆岩的造岩矿物中组成岩浆岩的造岩矿物中长石长石的平均含量最高，占的平均含量最高，占60%，其次是其次是石英石英，占，占12.4%，辉石占，辉石占12%，其它矿物则含量，其它矿物则含量较少。较少。n按照这些矿物在岩石中的分布量而将其分为按照这些矿物在岩石中的分布量而将其分为主要矿物主要矿物、次要矿物次要矿物和和付矿物付矿物三类。三类。 n岩浆岩的结构和构造岩浆岩的结构和构造 n岩浆岩的结构岩浆岩的结构n岩浆岩的结构是指岩石中矿物的岩浆岩的结构是指岩石中矿物的结晶程度结晶程度、晶粒大小

7、晶粒大小（相对大小和绝对大小）、（相对大小和绝对大小）、晶体形状晶体形状以及彼此间以及彼此间相互组相互组合关系合关系。n按岩石中矿物按岩石中矿物结晶程度结晶程度，结构可分为，结构可分为n全晶质结构全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物所组成的一种结：岩石全部由结晶的矿物所组成的一种结构，多见于深成岩和浅成岩中，如花岗岩和花岗斑岩的构，多见于深成岩和浅成岩中，如花岗岩和花岗斑岩的结构。结构。n半晶质结构半晶质结构：岩石中既有矿物晶体，又有玻璃物质，主要：岩石中既有矿物晶体，又有玻璃物质，主要出现在喷出岩中，如流纹岩。出现在喷出岩中，如流纹岩。n玻璃质结构玻璃质结构：岩石全部由非晶质（玻璃物质）所构成，

8、主：岩石全部由非晶质（玻璃物质）所构成，主要分布于喷出岩中，如黑曜岩。要分布于喷出岩中，如黑曜岩。n按按晶粒大小晶粒大小则可分为则可分为n等粒状结构等粒状结构：是指岩石中的矿物全部是显晶质的颗粒，：是指岩石中的矿物全部是显晶质的颗粒，同种主要矿物颗粒大小大致相等的结构。又按颗粒的大小同种主要矿物颗粒大小大致相等的结构。又按颗粒的大小可进一步划分为粗粒（可进一步划分为粗粒（5mm5mm）、中粒（）、中粒（5 51mm1mm）、细粒）、细粒（1mm1mm）结构。）结构。n不等粒结构不等粒结构：是指岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。这：是指岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。这种结构多见于深成侵入岩的边部

9、或浅成侵入岩中。种结构多见于深成侵入岩的边部或浅成侵入岩中。n斑状结构斑状结构：指岩石中较大的矿物晶体被细小晶粒或隐晶：指岩石中较大的矿物晶体被细小晶粒或隐晶质、玻璃质矿物所包围的一种结构。较大的晶体矿物叫质、玻璃质矿物所包围的一种结构。较大的晶体矿物叫斑斑晶晶，细小晶粒或隐晶质、玻璃质矿物叫做，细小晶粒或隐晶质、玻璃质矿物叫做石基石基。若石基由。若石基由显晶质物质组成时则形成显晶质物质组成时则形成似斑状结构似斑状结构。流流 纹纹 斑斑 岩岩n岩浆岩的构造岩浆岩的构造n岩浆岩的构造是指岩石各组成部分所显示的岩石的外貌岩浆岩的构造是指岩石各组成部分所显示的岩石的外貌特征特征。常见的构造有。常见的

10、构造有n块状构造块状构造：岩石中矿物分布比较均匀，无定向排列。：岩石中矿物分布比较均匀，无定向排列。这种构造在岩浆岩中分布很广，特别是在深成岩中。这种构造在岩浆岩中分布很广，特别是在深成岩中。n流纹状构造流纹状构造：岩石中：岩石中不同颜色的条纹不同颜色的条纹、拉长的气孔拉长的气孔和和长长条形的矿物条形的矿物，按一定方向排列按一定方向排列形成的构造。它反映出熔岩形成的构造。它反映出熔岩流的流动构造。流纹岩即因具有这种构造而得名。流的流动构造。流纹岩即因具有这种构造而得名。n气孔状构造气孔状构造：火山岩中的常见构造。其中的气孔是岩浆：火山岩中的常见构造。其中的气孔是岩浆喷出地表后挥发分逸散后留下的

11、孔洞。喷出地表后挥发分逸散后留下的孔洞。n杏仁状构造杏仁状构造：具有气孔构造的岩石，气孔被后来的物质：具有气孔构造的岩石，气孔被后来的物质（次生矿物：方解石、蛋白石）充填而形成了杏仁石，则（次生矿物：方解石、蛋白石）充填而形成了杏仁石，则称为杏仁状构造。称为杏仁状构造。杏仁状玄武岩n岩浆岩的分类岩浆岩的分类n目前有以岩石的目前有以岩石的化学成分化学成分、矿物成分矿物成分、结构结构、产状产状等为等为依据的各种不同的分类方法，这些分类都各有其优缺点。依据的各种不同的分类方法，这些分类都各有其优缺点。这里只介绍其中的两种：这里只介绍其中的两种：n按按产状产状分类：可分为分类：可分为深成岩深成岩、浅成

12、岩和、浅成岩和喷出岩喷出岩。不同。不同产状的岩石，结构、构造各不相同。尽管这各分类比较产状的岩石，结构、构造各不相同。尽管这各分类比较粗略，但结合岩石的结构和构造很容易将其划分出来，粗略，但结合岩石的结构和构造很容易将其划分出来，对野外工作很实用。对野外工作很实用。n按按化学成分化学成分分类：根据岩浆岩的化学成分（分类：根据岩浆岩的化学成分（SiOSiO2 2含含量），将岩浆岩分为量），将岩浆岩分为酸性岩酸性岩、中性岩中性岩、基性岩基性岩和和超基性超基性岩岩四大类。四大类。 伟晶辉长岩（二）沉积岩（二）沉积岩 （二）（二） 沉积岩沉积岩n沉积岩是由成层沉积的松散（松软）沉积物硬结沉积岩是由成层

13、沉积的松散（松软）沉积物硬结而成的岩石，是在地表或地表下不太深的地方形而成的岩石，是在地表或地表下不太深的地方形成的地质体，是在温度不高（成的地质体，是在温度不高（-70-70200200）、压）、压力不大（一至几个大气压）的条件下，由风化作力不大（一至几个大气压）的条件下，由风化作用、生物作用和某种火山作用的产物，经搬运、用、生物作用和某种火山作用的产物，经搬运、沉积和成岩等作用而形成的岩石。它广泛分布于沉积和成岩等作用而形成的岩石。它广泛分布于地表，覆盖面积约占陆地表面积的地表，覆盖面积约占陆地表面积的75%(75%(在我国分在我国分布面积约占布面积约占77.3%)77.3%)。n沉积岩的

14、形成沉积岩的形成n沉积岩的形成经历了以下四个阶段：沉积岩的形成经历了以下四个阶段：风化剥蚀阶段风化剥蚀阶段岩石风化的产物按其性质可分为三类：岩石风化的产物按其性质可分为三类：碎屑物质碎屑物质：母岩机械破碎的产物：母岩机械破碎的产物 矿物碎屑矿物碎屑 岩岩石碎屑石碎屑粘土物质粘土物质：粒径小于：粒径小于0.005mm0.005mm的碎屑物质的碎屑物质 粘土矿粘土矿物物溶解物质溶解物质：真溶液：真溶液 胶体溶液胶体溶液碎屑物质构成碎屑物质构成碎屑岩碎屑岩的主要成分；粘土物质组成的主要成分；粘土物质组成粘土粘土岩岩；溶解物质则组成；溶解物质则组成化学岩化学岩和和生物化学岩生物化学岩。 n搬运阶段搬运

15、阶段n母岩风化的产物，除了少部分残留原地组成风化壳堆积母岩风化的产物，除了少部分残留原地组成风化壳堆积外，大部分被搬运走，并在新的、适当的地方沉积下来。外，大部分被搬运走，并在新的、适当的地方沉积下来。 n碎屑物质和粘土物质多以机械方式在流水、海水、湖水、碎屑物质和粘土物质多以机械方式在流水、海水、湖水、冰川、风及重力等营力作用下被搬运。随着流水搬运距冰川、风及重力等营力作用下被搬运。随着流水搬运距离的加长，碎屑物质要发生一系列变化，如离的加长，碎屑物质要发生一系列变化，如粒度变细粒度变细；圆度、球度变化圆度、球度变化（粉砂粒则始终不好）；（粉砂粒则始终不好）；颗粒的分选变颗粒的分选变好好；稳

16、定矿物增多稳定矿物增多，不稳定矿物减少不稳定矿物减少。n溶解物质有的呈胶体溶液，有的呈真溶液搬运。溶解物质有的呈胶体溶液，有的呈真溶液搬运。 n沉积阶段沉积阶段n当搬运能力减弱，或物理、化学环境改变时，携带的物当搬运能力减弱，或物理、化学环境改变时，携带的物质逐渐沉积下来。沉积物具有明显的质逐渐沉积下来。沉积物具有明显的分选性分选性，如，如河流由河流由山区流向平原时，随着河床坡度的减小，水流速度减慢，山区流向平原时，随着河床坡度的减小，水流速度减慢，沉积物由大到小沉积沉积物由大到小沉积。n硬结成岩阶段硬结成岩阶段n最初沉积的松散物质，被后继沉积物所覆盖，在上覆物最初沉积的松散物质，被后继沉积物

17、所覆盖，在上覆物质压力和胶结物的作用下，逐渐使原物质压密，孔隙减质压力和胶结物的作用下，逐渐使原物质压密，孔隙减小，经脱水固结或重结晶作用而成较坚硬的岩层。这种小，经脱水固结或重结晶作用而成较坚硬的岩层。这种作用称为硬结成岩或石化作用。作用称为硬结成岩或石化作用。n沉积岩的物质组成沉积岩的物质组成n矿物组成特征矿物组成特征n沉积岩的矿物成分主要来自地表各种岩石，按成因分为：沉积岩的矿物成分主要来自地表各种岩石，按成因分为：n 碎屑矿物碎屑矿物：主要来自原岩的原生矿物碎屑，如石英、长：主要来自原岩的原生矿物碎屑，如石英、长石、白云母等。石、白云母等。n 粘土矿物粘土矿物：是原岩经风化分解后而生成

18、的次生矿物，如：是原岩经风化分解后而生成的次生矿物，如高岭石、蒙脱石、水云母等。高岭石、蒙脱石、水云母等。n 化学沉积矿物化学沉积矿物：是经化学沉积或生物化学沉积作用而形：是经化学沉积或生物化学沉积作用而形成的矿物，如方解石、白云石等。成的矿物，如方解石、白云石等。n 有机质及生物残骸有机质及生物残骸：是由生物残骸或经有机化学变化而：是由生物残骸或经有机化学变化而形成的矿物，如贝壳、硅藻土、泥炭、石油等。形成的矿物，如贝壳、硅藻土、泥炭、石油等。n此外还有此外还有胶结物质胶结物质和和岩石碎屑岩石碎屑（简称岩屑）。（简称岩屑）。n沉积岩的结构沉积岩的结构n 沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒

19、大小、形状沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、形状及结晶程度及结晶程度。常见的结构有以下几种：。常见的结构有以下几种：n 碎屑结构碎屑结构：碎屑物质被胶结物粘结而形成的一种结构。：碎屑物质被胶结物粘结而形成的一种结构。按碎屑颗粒大小可分为按碎屑颗粒大小可分为砾状结构砾状结构（2mm2mm）、）、砂状结构砂状结构（2 20.05mm0.05mm）和）和粉状结构粉状结构（0.050.050.005mm0.005mm）三种。）三种。角 砾 岩n 泥质结构泥质结构：一般（：一般（90%90%以上）由颗粒粒径小于以上）由颗粒粒径小于0.005mm0.005mm的粘土质点组成的结构。的粘土质点组成

20、的结构。n 化学结构化学结构：是由化学沉淀或胶体重结晶所形成的结构，：是由化学沉淀或胶体重结晶所形成的结构，又可分为鲕状结构、结核状结构、致密状结构、结晶粒状又可分为鲕状结构、结核状结构、致密状结构、结晶粒状结构和纤维状结构等。结构和纤维状结构等。n 生物结构生物结构：岩石中几乎全部由生物遗体所组成的结构，：岩石中几乎全部由生物遗体所组成的结构，如生物碎屑结构和贝壳结构等。如生物碎屑结构和贝壳结构等。n沉积岩的构造沉积岩的构造n沉积岩的构造是指沉积岩的各个组成部分的空间分布和沉积岩的构造是指沉积岩的各个组成部分的空间分布和排列方式排列方式。主要是沉积岩形成时期（主要是沉积期，部。主要是沉积岩形

21、成时期（主要是沉积期，部分的成岩后生期）所形成的构造，是宏观特征。分的成岩后生期）所形成的构造，是宏观特征。n层理构造层理构造n层理是岩石的颜色、成分和结构沿垂直方向变化而形成层理是岩石的颜色、成分和结构沿垂直方向变化而形成的一种层状构造的一种层状构造。n层理是沉积岩最重要的一种构造特征，是沉积岩区别于层理是沉积岩最重要的一种构造特征，是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的最主要的标志。岩浆岩和变质岩的最主要的标志。n层理构造是由层理构造是由细层细层（又组成层系、层系组）、（又组成层系、层系组）、层层（或称（或称岩层）构成的。岩层）构成的。 n细层细层是层理最基本、最小的组成单位，其厚度很小，数毫是层

22、理最基本、最小的组成单位，其厚度很小，数毫米至数厘米，甚至小于米至数厘米，甚至小于1 1毫米。细层是在一定条件下的同毫米。细层是在一定条件下的同一时间形成的。一时间形成的。n层层（岩层）是在一个基本稳定的物理条件下所形成的沉积（岩层）是在一个基本稳定的物理条件下所形成的沉积单位，是由成分上基本均匀一致的岩石组成。它是层理最单位，是由成分上基本均匀一致的岩石组成。它是层理最大的组成单位，可以包含一个或数个细层、层系甚至层系大的组成单位，可以包含一个或数个细层、层系甚至层系组。层与层之间有层面分开。组。层与层之间有层面分开。n层的厚度变化可很大。根据岩层的厚度可分为层的厚度变化可很大。根据岩层的厚

23、度可分为块状层块状层（大（大于于1 1米）、米）、厚层厚层（1 10.50.5米）、米）、中厚层中厚层(0.5(0.50.10.1米米) )、薄薄层层(0.1(0.10.010.01米米) )、微层微层( (又称页片层又称页片层,0.01,0.010.001)0.001)和和显显微层微层( (小于小于0.0010.001米米) )等。等。n根据层理的基本形态，层理又可分为根据层理的基本形态，层理又可分为平行层理平行层理（又称水平（又称水平层理，层理与层面的延长方向互相平行）、层理，层理与层面的延长方向互相平行）、斜层理斜层理（层理（层理与层面斜交）和与层面斜交）和交错层理交错层理（多组不同方向

24、的斜交层理相互（多组不同方向的斜交层理相互交错）三种交错）三种。n层面构造层面构造n岩层层面上的构造特征，常见的有岩层层面上的构造特征，常见的有波痕波痕、泥裂泥裂、雨痕雨痕等。等。n 波痕波痕：波痕是沉积岩中最常见的构造之一，是在沉：波痕是沉积岩中最常见的构造之一，是在沉积过程中，由于风力和水流的作用而在沉积物表面形成积过程中，由于风力和水流的作用而在沉积物表面形成的一种波状起伏的构造。的一种波状起伏的构造。n 泥裂泥裂：主要是由于沉积物在尚未固结时即露出水面，：主要是由于沉积物在尚未固结时即露出水面，经爆晒干裂，成张开的干裂缝，后又被上覆沉积物充填经爆晒干裂，成张开的干裂缝，后又被上覆沉积物充填而成。常见于泥质岩中，也可见于粉砂岩、泥质砂岩及而成。常见于泥质岩中，也可见于粉砂岩、泥质砂岩及碳酸盐中。干裂有指示气候和沉积相的意义。碳酸盐中。干裂有指示气候和沉积相的意义。n