岩浆作用与火成岩

1、第四章 岩浆作用与火成岩岩石是由矿物组成的， 地壳是由岩石组成的， 地壳中的岩石种类繁多， 按成固分为三 大类。岩石：岩浆岩岩浆冷凝形成的沉积岩由外力作用在地表条件下形成 变质岩由变质作用形成 不同的矿产往往何某种岩在有成固上的联系，三大类岩石中均蕴藏有丰富的矿产资源， 某些岩石本身就是重要矿产。 通过学习重点要求了解三大岩类的形成过程， 根本特征何识别 鉴定方法，到达能识别常见岩石的要求。第一节 喷出作用与喷出岩一、岩浆 岩浆作用 岩浆岩1、岩浆 是在地下深处形成的具高温、高压并富含挥发份的硅酸盐熔融体。2、岩浆作用 岩浆的形成、运移直至冷凝成岩石的全过程。 岩石作用 侵入作用岩浆在地下不同

2、深度冷凝成岩的过程。喷出作呕你岩浆喷出地表，形成火山的作用。3、岩浆岩由岩浆冷凝而形成的岩石岩浆岩：、侵入岩 由侵入作用形成喷出岩由喷出作用形成、喷出作用与喷发产物岩浆的作用冲破上覆地层，喷出地表形成火山的做偶那个叫喷出作用。又称 火山作用，其喷发的产物主要有三类。1、气体喷发物气体以水蒸气为主，含量常达60%以上，此外含有 COH2S、S、CO、Ha、HCL NH、NHCL、HF等。2、固体喷发物 气体为光冷凝的岩浆物质；未冷凝的岩浆喷射到空气中冷凝成固体，被气体冲 破的围岩三局部构成，统称为火山碎屑物质。按大小和物质分为：、火山灰 粒径2 mm的火山碎屑物质、火山角 粒径2 50mm的火山

3、碎屑、火山弹 50mm在空中动态下冷凝，外形有纺锤型、麻花型、火山集块50mm块状、大小悬殊、棱角清楚3、液体喷发物熔岩 失去了大量气体的岩浆称熔岩，从火山口中流出，呈舌状，沿地面斜坡和山谷 流动，称熔岩流，大面积分布称熔岩被遇地形成陵玖形成熔岩瀑布等三、岩浆的化学成分，主要由O、Si 、AL、Fe、Mg、Ca、K、Na、Mn、Ti 等，此外含H2O CO、SQ等挥发，均呈氧化物存在，最多的是SiOa氧化铁、氧化镁等随SiOa含量变化而变。根据SiOa的含量，分四种类型：超基性岩浆SiO2 45%基性岩浆SiO2 4552%中性岩浆SiO2 5265%酸性岩浆 SiO265 %超基性岩浆和基性

4、岩浆，由于SiO2含量低，岩浆易于流动、冷却快，常形成大面积的熔岩被，从火山口中溢出，无猛烈爆炸现象，往往形成盾形火山锥，坡度小，如我国 五大莲池火山锥。中性和酸性岩浆 SiO2含量高、粘稠度大，往往形成猛烈的爆炸现象，喷发物流动性小，易堆积成较陵的火山锥，如日本富士山火山锥。四喷出岩火山碎屑岩凝灰岩火山角砾岩 火山集块岩火山焙岩超基性岩石苦橄岩 柯提岩基性岩一一玄岩 中性岩一一安山岩 酸性岩一一流岩四岩浆岩的物质组成化学成分组成岩浆岩的主要元素十多种，O, Si, AL, Fe, Mg, Ca, Na, K,Ti，等与岩浆成分不同的是不含挥发份，岩浆岩中最多的化学元素是氧，在46、6%岩浆岩

5、中的其它主要元素与氧化会物的形成存在，主要有SIO2, AL 2O3 FeO3 FeO MgO CaO NazO K2O和出。等占岩浆 岩总重量98%上，故称为造岩氧化物.根据SiO2含量的变化，岩浆岩分为四个根本类型Si02是岩浆岩的主要氧化物，它是反映岩浆的性质和岩浆矿物成分变化的主要因素，根据SiO,2含量的变化，其它氧化物呈有规律民变化，因此，根据SiO2含量的变化，其它氧化物呈有规律地变化，因此，根据SiO 2含量，将岩浆岩分为四类。超基性岩基性岩 中性岩酸性岩<45%<45-52%52-65%>65%化学成分对于鉴定颗粒细小的喷出岩是十分重要的。二矿物成分组成岩浆

6、岩的常见矿物有十几种，其中最主要的只有七种，称为岩浆岩的造矿物，岩浆岩中长石含量最多，占60%以上，其次石英，因此，长石和石英就成了岩浆岩的鉴定和分类的重要依据之一，另外四种矿物是黑云母，角闪石，辉石，橄榄石。这七 种矿物组成了绝大局部的岩浆岩。1、铁镁矿物暗色矿物辉石，角闪石，黑云母，橄榄石四种矿物化学成分富含Fe,Mg,SiO2含量较低，肉眼观察时，色深，故称不暗色矿物或铁镁矿物。2、硅铝矿物浅色矿物石英、钾长石、斜长石五种矿物，化学成分富含 Si、AL、SQ2、AL2O3含量较高，不 含Fe、Mg，主要为石英和长石类矿物，呈浅色矿物。3、色率：铁镁矿物在岩浆岩中的可分含量称为色率，色率是

7、肉眼鉴定岩石，确定根本类型的重要指标。色率越高，岩石越基性，反之岩石越酸性岩类超基性岩基性岩中性岩酸性岩色率>75%3575%35 20%<20%颜色深浅暗色矿物多少浅色矿物无少多第二节侵入作用与侵入岩一、侵入作用概述侵入作用：地下深处的岩浆向上运移，侵入固围岩石，高能量缺乏，而在地下某 部位冷凝成岩的作用过程。侵入岩：岩浆在地下冷凝而成的岩石侵入体：侵入岩具一定规模产状， 形成的占据一定空间的实体，称侵入体岩体，围岩：侵入体周围的岩石侵入岩：深成岩一一5km以下浅成岩<5km由于地壳运动表现为上升受风化剥削作用，侵入体暴露于地表。1、同化作用与混杂作用同化作用：岩浆溶解围岩

8、，将围岩改变成为岩浆的一局部称为同化作用。不完全 的同化作用称为混染作用。混染作用：岩浆固同化围岩而改变自己原有成份称为混染作用，同化、混染往往 相伴而生，故常称为同化混染作用。岩浆同化围岩，围岩那么污染岩浆，一并称作同化混染作用捕孺体：在岩浆和围岩的接触部位常见有围岩碎块未被彻底熔化，称捕孺体。位 于岩体边缘直径从几厘米 几十米。2、结晶分异作用矿物结晶温度有高有低。因此，矿物从岩粒中结晶析出的次序也有先有后，在 岩浆冷凝过程中，矿物按其结晶温度的上下先后同岩浆发生别离的现象叫结晶 分异作用。二、侵入岩的产出状态指侵入体的产出状态主要指岩体的形态、大小、与围岩的接触关系，按其形态不同，常见有

9、如下产状：1、岩基一一是侵入体中规模最大的岩体，一般出活面积大于100km2,有的达几千km2,平面上多呈长圆形，与围岩不整合接触，通常由花岗岩何闪长岩组成。一般 钻机不能打穿底板。2岩株一一与岩基相似，规模比岩基小，出露面积小于100 km2，面积形状一般呈不规那么的浑圆状，与围岩接触面较陵，一般认为岩株是岩基的分支。3、岩墙：岩浆沿围岩裂隙侵入，并切穿围岩屈理而成的4、岩脉：较规那么的板状岩体称为岩墙，如果形态不规那么，并有分叉等现象者称为 岩脉。5、 岩床：岩浆沿着围岩层理侵入而成的板状岩体，气厚度从几十厘米几百米， 延长较大，从基性和超基性中常见。6、岩盖：岩盖又称岩盘，岩浆侵入于岩层

10、之间时，往往向四周流不远而顶起上覆 盖层，形成底部较平，上部呈穹窿状的圆形岩体，其形成深度较浅。多以中酸 性侵入体常见，其形状与岩盖相反者称岩盘，常为岩浆侵入列层岩之间，其中 央局部在岩浆静压力作用下使底板下沉，形成中央微下凹的盘状岩体，岩盘一 般规模较大，以基性岩体何碱性岩体中常见。第三节岩浆岩的结构构造一 岩浆岩的结构一概念：指岩浆岩中矿物的结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互间的关岩浆岩的结构特点，决定于岩石形成时的物理化学条件。如岩浆的温度、压力、粘度SIO 含量决定、冷却速度等，即岩浆岩的结构、构造特点也能反映岩浆岩的生成环境。化学成分相同的岩石，由于冷凝环境不同，具有不同的结构特征

11、，是鉴定岩浆岩中侵 入岩和喷出岩的重要依据。根据结构的定义，岩浆岩的结构分为：1， 根据结晶程度，分为三种 金晶质结构一一岩石全部为结晶矿物组成，它是在温度下降缓慢，晶体结晶时间充 分而形成的，侵入岩均是金晶质结构。 玻璃质结构岩石全部未结晶，由火山玻璃组成，它是岩浆喷出地表后，温 度|、压力迅速降低， 使岩浆发生冷却而来不及结晶时形成， 是某些喷出岩所具 有的结构，在一些浅成侵入体或次火成岩体的边缘，也可形成玻璃质结构的过 冷却边。即玻璃质结构即是岩石全部未结晶，呈非晶质结构，肉眼鉴定，端口呈玻璃光泽， 手摸很光滑。但玻璃质岩石在自然界很少见，总是多少有些极小的皱晶，微晶， 在显微镜下才能看

12、到。 丰晶质结构 岩石由晶质矿物和玻璃质混合组成，多见于喷出岩，在浅成岩和次火山岩体的 边缘局部有时也可见到， 主要是岩浆在地下深处光结晶的矿物， 随着岩浆上升 到地表附近或喷出地表，迅速冷却形成局部结晶，局部为玻璃质。2、根据矿物颗粒大小分为两类 显晶质结构 显晶质结构是用肉眼或放大镜能力能分辨矿物颗粒的结构根据颗粒绝对大小 分为：粗粒结构粒径>5mm中粒结构粒径2-5mm显晶质结构 细粒结构粒径0.2-2mm微粒结构粒径<0.2mm特别粗大的颗粒叫伟晶结构或巨晶结构。 隐晶质结构 岩石中矿物颗粒很细，用肉眼或放大镜不能分辨的，但在显微镜下可分辨的 称隐晶质结构，是喷出岩常具有的

13、结构。隐晶质结构岩石外貌致密，根据断口呈瓷状，与玻璃质岩石区别。3 根据颗粒相对大小分为三种结构。 等粒结构岩石中矿物颗粒大小根本相等，为侵入岩具有的结构。 不等粒结构岩石中矿物颗粒从大到小连续变化， 其最大粒径何最小粒径相差可 以很大。为浅成岩、喷出岩 斑状结构岩石中矿物颗粒可以明显地分成大小两组，大的叫斑晶，斑晶周围的 为基质，基质为玻璃质或隐晶质喷出岩、浅成岩 ，基质为显晶质时为似斑状结 构侵入岩 。4、根据颗粒形态自行准度分为 自行粒状结构如辉长岩中的斜长石 半自行粒状结构如花岗岩中的长石它形粒状结构如花岗岩中的石英可以同时以上是从几个不同方面来认识何描述岩浆岩的结构，但在同一个岩石中

14、， 反映三方面的结构特征。如花岗岩多为全晶质颗粒半自行粒状结构。5、根据矿物颗粒间的相互关系，有： 、辉长结构一一辉长岩中，辉石和斜长石的颗粒近似等粒状，均为半自行或它形，相互呈不规律的排列，反映辉石何斜长不同时从岩浆中结晶而出。 、辉绿结构一一指煌颗粒较大的辉石何自行程度较好的斜长石相互结合的关系，即在长石晶体间充填着暗色的辉石，是辉绿岩的典型结构。反映斜长石先结晶、辉石后结晶，斜长石自行斑状的晶体构成交叉架状空隙中， 充填一个他行的辉石。 、花岗结构一一全晶质、半自行、等粒。其特点是铁镁矿物自行程度高，斜长石、钾长石为半自行、而石英为他行，是花岗岩的典型结构 、文象结构一一钾长石何石英哟规

15、律地相互穿钎何连生，象古代文字，称文象结构。 、条纹结构一一条纹长石一一钾长石和斜长石互生形成。 、斑结构一一指暗色矿物黑云母、角闪石等自行程度好而浅色矿物斜长石，正长石等自行程度差，充填于暗色矿物的间隙中，为煌斑岩所具有的结构二、岩浆岩的构造、概念指岩浆岩中的矿物在空间的排列及充填方式上所反映的岩石特征。 影响因素同结构相同，构造特征也反映其生成环境。、常见构造1、块状构造也均一，流纹或浅成岩岩石中各种矿物颗粒在空间均匀分布， 无方向性， 岩石结构如颗粒大小 侵入岩均具块状构造。2、流纹构造 喷出地表的岩浆由于成分不均匀，颜色不相同，在其流动时常出现流动条纹，或其 中的气孔被拉长呈定向排列。

16、 这种在喷出岩中保存的岩浆在地表流动的痕 拉长的气孔称为流纹构造。这种构造在酸性喷出岩中最为常见，最典型。因此， 酸性喷出岩被命名为流纹岩。 实际上在其它类型喷出岩中也常见流纹构造， 边部也可见，在野外，流纹构造可反映岩浆的流动方向。3、气孔构造 与杏仁构造 岩浆喷出地表后，由于压力突然降低，岩浆中的气体呈气泡逸出，岩浆冷凝后岩石 中即保存了气孔的形态，叫气孔构造。有的岩石气孔极多，以至使岩石呈泡沫状块体，这种岩石有时能在水中漂浮，称为 假设气孔被石英、玉髓、方解石、绿泥石等此生矿物充填，形状象杏仁体，那么称为杏 仁构造。气孔构造和杏仁构造是喷出岩中常见的构造，特别是在喷出岩层的顶部较发育，

17、据气孔的形状可判断岩浆的性质如： 基性喷出岩的气孔和杏仁多呈球形或椭球形，酸性喷出岩中的气孔和杏仁多不规 那么，这主要是由于基性岩浆粘度小，酸性岩浆粘度大有关。第四节 岩浆岩的主要类型及常见岩石岩类超基性岩基性岩中性岩酸性岩SiO2%<'4545-5252 65>65主要矿物橄榄石、辉石、角闪石钙长石、辉石、角闪石少中长石、钾长石、 角闪石、黑云母少钾长石、钠长石、 石英、黑云母色率>7875 3535 20<20喷出岩科马提岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩浅成岩金伯利岩辉绿岩闪长玢岩正长 玟岩花岗斑岩深成岩橄榄岩、辉石岩X-J-4 辉石岩闪长岩正长岩花岗岩二、肉眼鉴

18、定岩浆岩的方法步骤1如何确定是侵入岩还是喷出岩根据结构构造：侵入岩：深沉岩、浅成岩全晶质 粗粒细粒结构块状构造喷出岩具隐晶质、玻璃质、斑状结构、气孔构造、杏仁构造、流纹构造。2、如何确定是超基性、基性、中性、酸性岩？ 、根据色率。 、根据矿物成分。 、喷出岩肉眼难以确定。第五章外力地质作用与沉积岩沉积岩是在地表常温、常压的条件下，由各种外力作用综合作用的结果。其物质来源，固结成岩方式，形成的无力化学条件 T、P、介质均与岩浆岩截然不同。沉积岩的体积只占地壳岩石总体积的7.9%，但其分布面积却占陆地三大岩类的75%，大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖，沉积岩分布于地壳表层， 呈一层的沉积岩不

19、仅记录了重要的地壳开展史，而且含有丰富的矿产，如：煤、石油、及许多金属矿非金属矿产，有 很多沉积岩本身即为重要矿产。因此，研究沉积岩具有重要的科学价值和经济意义。第一节外力地质作用的一般特征由地球以外的能量引起产生外动力所进行的地质作用称外动力地质作用。简称外 力作用，包括五种作用方式。一、引起外动力作用的因素主要有大气、水和生物等因素，主要由大气圈、水圈和生物圈相互作用即对地表综合作用最显著，是改造地表形态和物质成分转化等最主要的外动力。、大气圈大气圈是地球的最外一个圈层，由气体组成包围着固体地球， 形成一个封闭的圈层称大气圈。1特征成分：主要为氮和氧厚度：厚度很大，从地面向上达几千公里以上

20、，逐渐向星际空间过度， 没有明显的上界，大气逐渐稀薄。由于受重力的影响， 大气在地表附近密度最大，成分也比拟复杂，除N和0及少量气体的混合物，还含有水蒸气和尘埃质点，称为空气在高空中没有水蒸气和尘埃，主要成分为H和He,所以根据大气圈的物质成分和物理状态可进一步分为五个层，其中与人类生活及地质作用关系最密切的是对流层和平流层。2、分层对流层特征 位于大气圈的最下部,其顶面高度达10 16km ,其厚度随纬度、季节、地形等条件而变化。对流层中集中了整个大气圈 3/4的质量和全部的水蒸气， 化学成分主要为 N、0氩、C02、H2O 等,是人类和生命物质生存和开展的重要圈层。 对流层的密度、温度和压

21、力随高度增加而减小,由于地球和各处大气密度、温度和压力 在垂直方向和水平方向的差异,便产生了大气上下对流和水平运动,形成风云 等各种气象变化,它们与其它外动力共同作用,对地球外表形态的演变,改造和开展起到了重 要作用,是产生外力作用能量的重要圈层。3、平流层4、位于对流层之上,顶界位于地面之上约 55 公里,其厚度在赤道小于两极,温度随高度 增加而升高,空气稀薄,含水气极少,气流平稳,天气现象较少,飞机在上面飞行,不 含受雷雨影响。在平流层的上部有一臭氧层的存在, 绝大局部的太阳紫外线均被它吸收, 保护了地球的 生态环境。在波长短于 240 纳米的紫外线作用下, 分子状态的氧气被分解成两个氧原

22、子, 这局部紫外线也随之消失,这些氧原子很快重新组成氧分子,其中约有千万千分之一组成臭氧,03,臭氧能吸收 240290 纳米之间的紫外线,并随之分解为氧原子和氧分子 0+02,如此不断 分合。使臭氧在臭氧层总能保持一定的浓度,各处浓度不一,含量经常变化。另外,在平流层之上还有中间层、暖层电离层 ,散逸层等,每一层都有自己的物理 化学特征3 大气圈的地质意义1大气中的成分是许多地质作用得以发生的物质因素,最重要的是氧和二氧化碳。氧是生命存在的必要条件，是氧化作用发生的物质根底，C02是植物制造有机体的物质来源,它直接参与了生物成岩的过程。2 大气圈是生命的保护层,大气圈中的臭氧层是地球的保护层

23、,被称为“地球外衣, 臭氧层吸收了太阳光线中的大局部紫外线, 大大减低了透入地面的紫外线含量, 保 护了地面生物免受伤害。3由于大气圈的存在, 固体地球才不致处于太阳能的直接作用之下, 太阳能通过大气进入地 面时, 1/3 的能量消耗于大气的扩散和云层的反射而直接返回太空,其余的能量通过大气吸 收后再传导给地面,使地面逐渐增温,因而使地表白天的温度不至于过高,同时,大气中co2 含量尽管很低,但能够捕获'从地面辐射出来的一局部热能,使地表在夜晚也不至于 过冷,这样地表的温度才不至于像月球一样有3000c 的昼夜温差。4由于大气层的存在,大量来自宇宙的星际物质,如流星等一进入大气圈,就会

24、产生摩擦燃烧,爆炸,形成大气尘埃,剩余局部落到地面,称陨石,已不能对地球构成威胁。如1994.7.16 日木慧相撞5由于大气的运动形成风水平对流 ,是热和水蒸气的传送者,它影响气候,它是塑造地 表形态和搬运物质的动力,它飞沙走石,破坏岩石,搬运尘土,形成沙漠和风蚀地貌,它推 动海水运动, 形成波浪和洋流, 影响着海水地质作用的进程, 由风引起的地质作用称风的作 用。二水圈1 水圈的组成水圈是由地球表层的水体组成的， 地球上的水大局部会聚于海洋中， 其余局部分布在大陆 上的江河湖泊中及地表表层岩石及土壤的孔隙中， 以及以固体的形成大片分布于两极和高山 地区，形成一个连续的封闭的圈层，形成了不同的

25、水体，主要有：海水 97%陆地水 3% 21.4%；地下水，湖水，冰川 78.6%2 水的循环系统水圈中的海水在太阳的辐射能量作用下， 大量蒸发形成水蒸气， 进入到大气圈中的对流层， 随着空气对流运动到大陆上空， 在一定的条件下， 便凝结成雨雪等降落到地面， 落到地面的 水大局部在重力作用下， 由高处向地处流动， 形成地面流水江河等水体 ，最后流入海洋， 冰雪落到地面在两极和高寒山区形成终年积雪区和冰川等固体水体， 融化后形成地表水， 流 入江河，汇入海洋。另外一局部水渗入地下， 形成地下水， 地下水在地下运动， 遇到适宜的地形又露出地表， 其在地表的出口称泉，最后流入江河，汇入海洋。地表水和

26、地下水局部被植物吸收，进入生物圈，不同的水体在循环运动的过程中，不断 改造地表形态塑造出各种的地貌景观和各种沼泽物， 所以水圈使外动力地质作用的主要运动 来源。三生物圈1. 生物圈的组成 由地球表层的生命物质组成，包括动物、植物和微生物，其分布很广，上至大气圈十 公里高空， 下至地壳内三公里以下， 及深海海底均有生物生存，故生物圈与大气圈、水圈之 间没有明显的界限， 生物在地球上分布很广， 但大量的生物那么集中在地表附近和水圈中， 因 为在这一带阳光、空气、水分充足，温度适宜。2. 生物圈对地球表层的作用 生物对地壳表层作用最明显的表现为生物的风化作用对地表表层岩石的破坏作用。 生物圈最富活力

27、的是微生物，它们的繁殖力极强，它们在生命过程中即可以分解岩石， 也可使某些元素发生富集。 某些生物在生命活动过程中吸收了地下某些化学元素，如K、Na、Cu、Mg、Si等，产生复杂的化学循环，形成系列的生物地质作用生物风化作用，生物沉积作用，从而改变了地壳表层的物质成分和结构。 土壤的形成最重要的因素就是生物化学风化作用。 生物的生命活动离不开水，从而参与水的循环。 自从地球上出现生物以来，在其生命的活动过程中， 通过呼吸和光合作用， 使氧和 CO2产生平衡。 生物成矿作用显著，生物圈不仅对岩石圈发生破坏作用风化，而且还能使某些有用元素或化合物在岩石圈内富集起来， 形成矿产，称为生物成矿作用。如

28、珊瑚、硅藻等吸收海 水中的 Ca、 Si 构成身体，死之后形成钙质、硅质堆积，形成钙质岩石和硅质岩石。另外，有些细菌吸收周围的Fe、 Cu 元素，可形成赤铁矿鲕状、肾状和 Cu 矿层，黑色页岩是在浮游生物的参与下，造成P、 V、 U、 Mo 等有用元素的富集，形成石油、煤、天然气那么主要使由生物的遗体埋藏在岩石圈上部，才得以聚集称不同的碳氧化合物或碳。二、引起外力地质作用的能源 太阳的辐射产生的热能是地球外部能量的来源，它使地表温暖，引起大气的循环、水的 运动、生命的运动，从而引起各种外力地质作用发生。由于地球的引力引起重力能，在重力作用下，使地表的不同水体运动，在运动中产生动 力，进行地质作

29、用。三、外力地质作用的类型风化作用1. 概念： 暴露在地表的矿物或岩石在大气圈、水圈和生物圈等因素的作用下，使岩石在原地遭 受破坏的作用。2. 方式：风化作用物理风化作用 只改变大小、形状，不改变化学成分，形成碎屑物质。化学风化作用 发生化学成分变化溶解物质剩余物质生物风化作用生物物理风化作用 - 如植物根系作用生物化学风化作用 - 生物分解作用3. 风化产物碎屑物质 物理风化作用形成溶解物质 呈离子、胶体粒子溶于水种，如K+、Na+等剩余物质 难溶物质，如高岭石 ,剥削作用各种外动力在运动过程中，对地壳表层的破坏作用，并将破坏的物质剥离原地的作用， 和搬运作用界限不明显，常由同一种动力完成，

30、如流水的侵蚀，风的吹蚀、磨蚀，地下水 的潜蚀，冰川的刨蚀、海水的冲蚀等。搬运作用1. 概念又各种外动力将风化剥蚀的产物运移至沉积区的作用。2. 搬运作用搬运方式 机械搬运 搬运物为碎屑物质，在搬运途中碎屑经过磨圆和分选，使碎屑的形状，和分选性可反映搬运距离远近化学搬运 搬运物为化学溶解物质、呈真溶液或胶体溶液搬运。沉积作用1. 概念 各种外动力搬运的物质在适当的条件下停止搬运，搬运物发生沉积，形成松散沉积物 的作用过程。2. 沉积方式沉积方式 机械沉积碎屑物质在搬运途中发生沉积化学沉积化学溶解的产物在搬运途中一般不发生沉积，在湖泊或海洋中发生化学沉积机械沉积作用：在沉积过程中搬运距离近，先沉积

31、，轻的物质搬运距离远，后沉积， 沉积物沿搬运方向按砾T砂T粉砂T粘土等有规律分布。化学沉积作用：真溶液中发生沉积受溶解度大小决定，难溶物质先沉积，易溶物质后 沉积。胶体物质是通过与电解质的中和作用或征服胶体之间的中和作用，或水的蒸发作 用等使某些成分沉积。生物遗体堆积，称生物沉积作用，如生物灰岩，珊瑚礁等。3 沉积物的种类由沉积作用形成的松散的物质称沉积物，主要有： 碎屑沉积物物理风化的产物，经机械搬运，沉积而成 化学沉积物为化学风化产物，经化学搬运、沉积而成 生物沉积物由生物活动或生物碎屑堆积形成 生物化学沉积物生命活动引起某些元素的沉积 固结成岩作用1. 概念 由松散的沉积物变成沉积岩的过

32、程。2. 方式：主要包括三个方面 压固阶段：压实作用，随着沉积物厚度增加，在重力影响下，体积压缩，变得越 来越紧密，颗粒间相互连接而成为坚硬的岩石的压固作用，如在粘土沉积物中表 现明显， 在粘土沉积物表层的软泥中， 含水达 70%，孔隙率 5080%，当埋深达 1000 米时，含水量达 30%，孔隙率达 25%，由于上覆岩层的静压力，粘土矿物表现为定 向排列。 胶结作用：沉积物中的孔隙被其它化学物质充填，连接并硬化成岩石的过程，常 见胶结物Fe2Q铁质CaCQ 钙质SiO2 硅质和泥质等。 重结晶作用：沉积物在保持其化学成分及矿物成分根本不变的情况下，由及其细 小的质点重新结合成较大的晶粒，在

33、碳酸盐岩石、粘土及硅质岩石重最常见这种 变化。四、沉积砂床第二节 沉积岩的特征一、沉积物的来源1主要来自三方面2.3.母岩风化的产物母岩的风化作用岩浆岩、沉积岩、变质岩是组成沉积岩的主 要物质来源。生物活动产生的物质及生物遗体堆积物。 火山碎屑物质火山碎屑岩1 碎屑物质：是物理风化的产物，主要为岩石碎屑和矿物碎屑。如石英、长石、把 云母等。2 难溶的剩余物质：母岩在化学风化过程中剩余物质和新矿物。如黏土矿物。SiO2Al 2O3 Fe2O3等。3 溶解物质：在化学风化过程中，母岩中的易溶物质从母岩中分解出来溶于水中，呈离子状态。形成真溶液。如K、Na、Ca、Mg等，溶解度低 Al、Fe、Si等

34、氧化物和 Fe、 Al 的氢氧化物那么多成为胶体溶液。、矿物成分组成沉积岩的主要矿物约 20 多种已发现约 160 余种 在一种岩石中常见的矿物不过1-3 种，常不超过 5-6 种。将沉积岩的矿物成分同岩浆岩相比，有如下特征；1 沉积岩特有矿物 黏土矿物、碳酸岩矿物方解石、白云石 、石膏等在沉积岩中大量出现，有机质 是沉积岩的特有组分。2 同岩浆岩共有矿物石英、长石、白云母在沉积岩和岩浆岩中都有但含量变化较大。如石英在沉积岩 中高于岩浆岩，说明在表生条件石英稳定。不易风化所致。2 岩浆岩特有矿物 橄榄石、辉石、角闪石、黑云母，这些在岩浆岩中大量出现的铁镁矿物在沉积岩 中几乎没有。说明这些在高温

35、条件下形成的矿物，在地表条件下不稳定，易风化 引起； 由此，组成沉积岩的常见矿物有： 石英、白云母、黏土矿物、钾长石、钠长石、方解石、白云母、石膏、硬石膏、 赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石等。三、沉积岩的结构 指构成沉积岩颗粒的性质、大小、形态、及其相互关系，主要取决于成因，常见结构 有：1 碎屑结构 是由碎屑颗粒被胶结物胶结而成的一种岩石结构，包括颗粒大小、形状、胶结物 成分及类型。1碎屑成分 岩屑岩石碎屑，集中于粗粒级中。 矿物碎屑晶屑如长石15% 、石英 65%、白云母少量。 生物碎屑经石化的生物有机体或碎片。 火山碎屑火山喷发形成的碎屑。2碎屑颗粒大小 是碎屑岩最重要的结构特征，也是碎屑

36、岩的分类依据，根据颗粒的大小，将碎屑结构分为以下几种结构； 碎屑结构：砾状结构 砂状结构 粉砂状结构粒径 >2mm粒径 2-0.05 粗 2-0.5、中 、细 粒径 具有砾状、砂状结构者，用肉眼能清楚识别其中碎屑之外形，具有粉砂状结构 者用放大镜也能识别其中颗粒之界线。3碎屑形状 用磨圆度和球度来描述，其中圆度是最常用的，碎屑颗粒的形状反映其搬运距 离的远近，碎屑颗粒转角的磨程度称为磨圆度，即接近圆形的程度，简称圆度。 分四个级别 P42 图球度：是指颗粒接近于球体的程度，用球度导数表示。最 大值为 1，即球体。最小值接近于零，即很薄的片状。棱角状：说明碎屑物质搬运距离很近或根本未经搬运

37、。 次棱角状；说明碎屑物质搬运距离不定。 次圆状；说明碎屑物质经过较长距离搬运。 圆状；说明碎屑物质经过较长距离搬运。4分选性 粒度分布的均匀程度用分选性来表示。分选性和磨圆度搬运介质的性质和搬运距离有关。一般风力搬运和流水搬运的碎屑具有良好的分选性和磨圆度，其搬运 的距离越远，其分选性和圆度越高。5胶结物的成分和胶结类型 胶结物是碎屑颗粒空隙之间的粘土和化学沉淀充填物质， 其总量小于岩石总 量 50% ，它对碎屑起胶结作用。粘土，主要是与碎屑同时沉积的混合物，有的称杂基基质 ，化学 沉淀物主要是碎屑颗粒沉积后， 滞留或环流于颗粒间的空隙溶液中的 溶解物经化学作用沉淀而成，常见的胶结物有，蛋白

38、石重结晶为玉髓Si 质。Fe2O3 铁质 方解石钙质泥质等。胶结类型：胶结物主要影响碎屑岩的孔隙度， 砂岩孔隙度的变化主要受胶结程度所控制， 碎屑岩中胶结物充填空隙的方式可分为基底胶结、孔隙胶结、接触胶结三种类型。 基底式胶结胶结物含量多， 碎屑颗粒相互不接触地分散在胶结物中、 岩石坚硬 结实。孔隙式胶结胶结物含量不多， 碎屑碎屑相互接触， 充填于碎屑颗粒之间的空隙 中。接触式胶结胶结物最少， 碎屑相互接触， 只有颗粒接触处才由胶结物， 有的岩 石中同时出现两种以上胶结类型称混合式胶结。2、泥质结构主要有 95% 以上粒径小于 0.005mm 的细小粘土矿物组成的岩石结构，外观呈均 匀致密的泥

39、质状态，是粘土岩中最常见的结构。3、非碎屑结构化学结构和生物结构指由化学作用和生物作用从溶液中沉淀晶粒或成岩作用中重结晶形成的颗粒构成的岩石结构，如石灰岩、白云岩、硅质岩中的结构，常见由：1晶粒结构结晶结构 根据颗粒绝对大小分为巨晶结构 >4mm细晶 0.250.05极粗晶 4 1mm粉晶 0.050.01粗晶1 0.5mm微晶 0.010.001中晶 0.5 0.25隐晶 <0.0012鲕状及豆状结构外形似鲕鱼籽 ，粒度 <2mm 。内部是同心状或放射状构造，其中粒径大于2mm 者叫豆状结构一般为 CaCO3 鲕粒在浅水海域动乱环境下形成的。3生物碎屑结构 包括破碎的生物化

40、石碎块和微体化石，如珊瑚碎块和纺锤虫等，生物碎 屑含量一般 .>30% 四，沉积岩的构造沉积岩形成时所生成岩石的各个组成局部的空间分布和排列形成，如沉积物是从水或空气中一层一层地沉积下来的，从而形成了沉积岩的层里构造，此外在沉积物的外表上也可出现波痕、干裂和各种痕迹化石等层面构造，故沉积岩的构造分为：层理构造和层面构造两种：均 为宏观特征，在手标本上很难观察。1， 层理构造指沉积岩的物质成分、结构、颜色等在垂直方向上形成的，成层更换现象，称层理构造，层理构造使沉积岩特有构造，是在宏观上与其它类型岩石相区 别的主要特征之一，根据形态分为层理构造 水平层理层面相互平行， 说明是在沉积环境比拟

41、稳定的条件下 形成的，如深海区和湖底的化学沉积的岩石和粘土岩中。斜层理是由一系列与层面斜交的细层组成分为 单向斜层理细层向同一方向倾斜， 常见于河 流冲积扇的堆积物中。交错层理细层理相互切割、交错或重叠。倾 斜方向不断发生变化，沉积环境动乱。波状层理层面波状起伏层理具有利用价值2,层面构造在沉积岩层面上经常保存看由于自然作用产生痕迹，它可以反映岩石的形成环境，有波痕、泥裂、雨痕、虫迹等。3，缝合线常见于石灰岩中，其特征是在垂直于层面的断面上呈现出类似头盖骨接缝的 线状裂隙，陈缝合线构造。它平行于层面，其成因一般认为是岩石受到压力 后发生不 均与性差异性溶解所致，缝合线内填充的粘土是溶解剩余物质

42、。 另外一种观点认为是有沉积间断所致，缝合线有多种形状4结核沉积岩中常会有某种成分的物质呈团块状，透镜状、痕状等形状产出，称结核,如石灰岩中的燧石结核、 黄铁矿呈球状结核， 黄土中的钙质结核具多种形态，称姜结石，象 人形的称姜结人，具很高的收藏价值。第三节沉积岩的分类及常见岩石一、沉积岩的分类根据物质成分、结构特征和沉积方式不同分为三类沉积岩：A、碎屑岩类B、粘土岩类C、化学岩和生物化学岩类一碎屑岩类岩石是碎屑结构，碎屑物质是从陆地上搬运而来的，是由物理风化作用提供的物质经 过机械的搬运和沉积，经过成岩作用形成的岩石。根据结构分为：碎屑岩A、砾岩具砾状结构B、砂岩具沙状结构C、粉砂岩具粉沙状结

43、构1、砾岩、角砾岩二者不同之处在于碎屑的形状，进一步命名要根据碎屑的成分，其成分主要为岩屑， 主要取决于母岩区的岩石成分，比拟细的粒级中有石英、长石等矿物碎屑，胶结物多为砂砾等胶结充填，有多种成因。1低砾岩：分布于侵蚀面上，代表一定的沉积间断，是地质分层的依据。2含重要矿产，以金矿最重要，最大最富的金矿多产于砾岩中。如南非的“兰德式金矿， 加拿大、前苏联、巴西也有此类金矿。3 砾岩和角砾岩中的大的岩块经过一定的风化搬运，往往具有一定的自然形成的奇特形态。 具欣赏价值，是重要的欣赏石品种。2、砂岩具砂状结构，碎屑成分以石英、长石和岩屑为主，有少量的云母和重矿物铁石、磁 铁砂等。含少量粘土和粉砂，

44、化学胶结物常见为Si质、Fe质、Ca质等。根据石英、长石、岩屑三种成分的比例主要分为三种：1石英砂岩成分：碎屑颗粒几乎全部为石英或Si质岩屑。含量：95%特征：碎屑粒度均一，分选性好，磨圆度好。胶结物：多为 Si质一一岩石坚硬，击之起火星，多呈白色。有时为Fe质岩石呈褐色、紫红色。钙质一一岩石呈土黄色，硬度不大。质地纯良的石英砂可作为油石和玻璃原料2长石砂岩成分：碎屑颗粒主要为石英和钾长石含量：长石25% 石英75% 岩屑V长石特征：一般为红色或粉红色，有时因长石风化而呈灰白色。长石砂岩结构较粗， 分担性中等。磨圆度较差，多为陆地沉积河流、湖泊、海成较少。胶结物：常为泥质、钙质，有时为铁质、硅

45、质。3岩屑砂岩成分：碎屑主要为石英、岩屑和长石构成。含量：岩屑25% 长石V 10%V岩屑 石英V 75%岩屑成分：取决于母岩的成分，常见为颗粒较细的喷出岩、凝灰岩、粉砂岩、页岩、千枚屮U-r.岩、片岩等。胶结物：化学胶结物多为 Si质、钙质，有时为泥质。特征：常见为灰色、灰绿色，碎屑为粗粒，多呈棱角状，分选性差。多形成强烈构造变动 地带，是一种强烈的剥蚀，近距离的搬运和快速堆积的产物，可以是海成的，也可以是陆成的。砂岩是重要的地下水的含水层，和石油矿区的储油层。其空隙多，空隙联通程度越好， 对地下水越有利。砂岩中含重要矿产，如 Au、Pt、金刚石、锡石、黑钨矿、刚玉、铜及铀等矿产，砂岩本 身

46、是重要的建材和玻璃原料。3、粉砂岩具粉砂状结构。碎屑成分为石英、少量长石与白云母。胶结物为CaCO、SiO2少见、FbO nH2O颜色为灰黄、灰绿、灰黑、红褐等色。含较多的泥质和铁质、钙质胶结物混杂 在一起。粉砂岩肉眼一般很难分辨其成分，一般统称为粉砂岩。 黄土就是一种未固结或弱固结的粉砂沉积物。粉砂岩是在水动力条件较弱，沉积速度缓慢，环境较稳定的条件下形成的，多产于河漫滩、三角洲、沼泽及海、湖浅水地区。肉眼观察粉砂岩与泥岩的区别为断口粗糙，不易被水泡软，我可塑性。用放大镜观察可见石英、白云母颗粒。二粘土岩类由粒度V 0.005mm的细颗粒和粘土矿物组成的岩石，又称泥质岩。是沉积岩中分布最 广

47、的岩石，占沉积岩的 45鳩上。粘土岩中的粘土矿物绝大局部为化学风化产物经搬运之后 沉积而成的，其中混入一些粉砂，属于陆源沉积。岩石是泥质结构。其中粘土质质点粒度V0.005mm占95%以上，很细腻、手摸有滑感、断口光滑、呈贝壳状，纯泥质少见，一般用刀切之。有：泥质结构一一平滑切面、断口贝壳状、手摸有滑感。泥质一粘砂结构粗糙切面、断口呈瓷状。根据固结程度不同分为：粘土岩：A、粘土弱固结土状B、泥岩中等固结块状C、页岩完全固结页理构造1、粘土 是种未固结或弱固结的泥质岩。主要为粘土矿物高岭石、蒙脱石、水云母等 ，含 石英、长石、云母、粉砂状碎屑。粘土往往具有一些特殊的物理性质。在工业上有广泛的应

48、用价值。1可塑性粘土 +水T搅拌，可塑成任意形状的坯体，是能制造陶、瓷、砖、瓦等材料。2耐火性熔点较高，耐火粘土达1580 C,高岭土粘土耐火达 1790 C 最高。其余粘土含Fe、 Ca、 Na、 K 等耐火度降低。3烧结性粘土能在低于其熔化的温度下局部熔化， 使质点相互连结而成坚硬的陶、 瓷质物体。 这种性质使粘土成为烧制陶瓷砖瓦的主要原料。4吸水性 某些粘土如蒙脱石粘土能大量吸水，吸水后体积膨胀，降低透水能力。这种性质被用来做堤坝堵漏的充填剂、钻孔堵漏等。5吸附性粘土能从周围介质中吸附气态， 液态物质和有机质。 这种性质被工业上用作净化剂、 脱色剂等。2、泥岩 是粘土经过中等固结而成的岩

49、石，呈块状、层理不明显，在水中浸泡不转化，成分 较复杂。主要为粘土矿物、粉砂和自生矿物。3、页岩 为粘土岩中完全固结的岩石，具泥质结构、页理构造。根据颜色和成分分为黑色页 岩、碳质页岩、油页岩、泥质、钙质、硅质页岩。三化学岩和生物化学岩 按成分可分为八个质类 化学岩和生物化学岩：A 、铝质类风化剩余泥土矿，沉积铝土矿。B、铁质岩一一赤铁矿Fe2Q菱铁矿FeCO云铁矿等。C 、锰质岩软锰矿、硬锰矿、菱锰矿。D 、磷质矿磷块岩。E 、硅质岩一一SiO2蛋白岩、玉髓等。F 、碳酸盐石灰岩、白云岩G 、蒸发岩类石膏、硬石膏、石盐等。H、可燃性有机岩类一一含 C H O N的有机化合物，如煤、石油等。作

50、为岩石最主要的为碳酸盐和硅质岩1 、碳酸盐化学岩类岩石中碳酸盐分布较广， 主要由方解石和白云石组成， 主要岩石有石灰岩 和白云岩。广泛分布于各个时代的地层中。1 石灰岩主要成分是方解石，也有石英、长石碎屑和粘土混入物。根据结构特征有：竹叶状灰岩、而状灰岩、生物碎屑灰岩、隐晶灰岩等2 白云岩MgCO主要由白云石组成，常具粗粒结构，化石少。岩石呈灰白色，野外露头呈刀砍状 溶沟，可与石灰岩区别。另外用稀HCL滴淀，石灰岩强烈起泡，白云岩缓慢起泡。第六章变质作用与变质岩第一节变质作用概述一、变质作用原岩在固体状态下，由于受到地球内力的作用使原岩发生了矿物成分、化学成分和结构 构造发生变化的作用，称为变

51、质作用。即在地球内部一定深度、温度、压力增高以及化学流体等因素的作用下，致使岩石在固 体状态下，遭受物质成分和结构构造方面的变化而形成新的岩石种类，在这一改造过程中， 有时伴随着化学成分的改变，在特殊条件下可以发生局部熔融形成岩浆，这些作用的总和称变质作用。解释概念：1 、原岩即原来的岩石，可以是岩浆岩、沉积岩，也可以是变质岩再变位。2、变质作用是内力作用的一种，与其他内力作用关系密切，如岩浆作用、地壳运动等都可以导致岩石变质。3 、注意变质作用同风化作用的区别， 两者都是使原岩发生了改变， 风化作用是外力作用， 使地表岩石受到破坏， 而变质作用的岩石是在地下进行的是内力作用。原岩在固态条件下

52、进行的。4、变质作用不仅在地史上不同时代发生， 形成前寒武系广泛发育着古老的变质岩， 而且 现在在一些地区也正在发生着这种地质作用， 例如现代岛弧和大泽中脊的地热流异常区， 某 些地热田等。某些条件下也可以在地表发生。二、引起变质作用的因素即:岩石为什么会变质？在变质作用过程中，最主要的因素有温度、压力和化学活动性 流体以及时间等。温度、压力和化学活动性的流体构成地质环境方面的物理化学条件，物理化学条件的改变导致岩石的成分、结构构造的改变，从而使岩石变质。1 、温度温度升高是岩石变质的决定性因素，多数变质作用是在温度升高并到达一定限度后发生的，一般在250800C之间进行。低于 250C般属于

53、固结成岩作用，而高于800C属于岩浆作用。其温度主要由岩浆活动和地壳运动和地势增温率等引起。例如：CaCOSid470 C 宀 CaCO+CO f 方解石 石英硅灰石温度升咼到起的变质现象：1 引起重结晶作用一一如石灰岩变成大理岩。石灰为隐晶质变成大理岩呈等粒结构，变质后原岩化学成分不变、结构不变。2 引起重组合作用一一原有矿物成分之间的化学反响，变质后形成新矿物， 但化学成分基本不变。2、压力主要有静压力和定向压力作用比拟明显1静压力是上覆岩层的重力，随深度增加而增大，主要来自于地壳内一定深度上覆岩层的重力， 其数值等于上覆岩层的重量。许多变质作用也是在压力增加的条件下，并到达一定限度后发生

54、的，是决定岩石变质的 重要因素。在040km以内平均每加深一公里，静压力增加0.275千巴，一般认为变质作用的静压力为12千巴，最大约10千巴以变质作用最大深度为35km计算静压力在变质过程中的作用是： 控制变质反响方向，影响反响温度。女口：硅质灰岩T硅灰石大理岩过程中将产生CO,假设压力增高CQ不能逸出，方解石无法分解并同SiQ2发生反响，生成硅灰石，假设要完成反响，须提高温度。CaCQ 3+SiQ2 二 CaC3+CQf吸热、放热温度高于 400 C方解石+石英 硅灰石 促使晶格紧密、密度大，*分子体积小的矿物形成。反响矿物 橄榄石+钙长石=石榴子石3平均密度 3.42.83.98g/ cm3* 分子体积 43.9101.1 121.0 cm 决定某些矿物的同质异象变体如Al