大学地质学岩石学重点复习资料

大学地质学岩石学重点复习资料岩石学作为地质学的核心分支，聚焦于岩石的物质组成、结构构造、成因演化及地质环境响应，是解读地球圈层相互作用与历史演化的关键钥匙。本复习资料围绕岩浆岩、沉积岩、变质岩三大岩类的核心知识点展开，结合学科逻辑与应试需求，助力构建系统的岩石学认知体系。一、岩石学学科基础：范畴与方法岩石学的研究对象涵盖岩浆岩（火成岩）、沉积岩、变质岩三大类，核心任务是揭示岩石的成因机制（如岩浆冷却、沉积物成岩、原岩变质）、时空分布规律（与板块构造、古地理环境的关联）及资源环境意义（矿产赋存、工程地质特性）。研究方法体系野外调查：观察岩石产状（如侵入体形态、沉积层序）、构造特征（层理、片理）及矿物组合，建立宏观地质背景认知。显微分析：借助偏光显微镜鉴定矿物成分（如辉石与角闪石的光性差异）、结构构造（如岩浆岩的斑状结构、变质岩的变晶结构），是岩石分类的核心依据。地球化学与实验模拟：通过主量/微量元素分析（如岩浆岩的SiO₂-碱金属图解）、高温高压实验（如变质反应的温压条件），反演岩石形成的物理化学环境。二、岩浆岩（火成岩）：从岩浆到岩石的演化岩浆岩由岩浆（地壳/地幔部分熔融的硅酸盐熔体）冷却结晶形成，其特征与岩浆的成分（SiO₂含量）、冷却速率（深成/浅成/喷出环境）密切相关。1.分类体系：三维坐标下的岩石谱系化学成分：以SiO₂含量为核心（超基性岩<45%、基性岩45-52%、中性岩52-65%、酸性岩>65%），伴随FeO、MgO降低，K₂O、Na₂O升高。产状（形成深度）：深成岩（如花岗岩，地下数千米缓慢冷却）、浅成岩（如花岗斑岩，近地表快速冷却）、喷出岩（如流纹岩，地表喷发冷却）。矿物组合：超基性岩以橄榄石、辉石为主（无石英）；基性岩以辉石、斜长石为主；中性岩以角闪石、长石为主；酸性岩以石英、钾长石、斜长石、黑云母为主。2.结构与构造：岩浆冷却的“指纹”结构：按颗粒大小：显晶质（如花岗岩的等粒结构）、隐晶质（如玄武岩的隐晶结构）、玻璃质（如黑曜岩的玻璃结构）。按颗粒关系：斑状结构（基质隐晶/玻璃质，如安山岩）、似斑状结构（基质显晶质，如似斑状花岗岩）。构造：块状构造（深成岩常见，矿物均匀分布）、流纹构造（喷出岩，岩浆流动形成的纹层）、气孔/杏仁构造（喷出岩，气体逸出后形成孔洞，后期被矿物充填）。3.典型岩石对比（侵入岩-喷出岩对应）岩类（SiO₂范围）侵入岩（深成/浅成）喷出岩核心特征-----------------------------------------------------------------------------------超基性岩橄榄岩（深成）苦橄岩（喷出）暗色矿物>90%，密度大，易蚀变基性岩辉长岩（深成）玄武岩（喷出）辉石+斜长石，细粒/斑状结构中性岩（钙碱性）闪长岩（深成）安山岩（喷出）角闪石+斜长石，斑状结构酸性岩花岗岩（深成）流纹岩（喷出）石英+钾长石+斜长石，流纹构造三、沉积岩：地表物质的“沉积史”沉积岩由地表岩石经风化、搬运、沉积、成岩作用形成，记录古气候、古地理与古生物信息，是“地质史书”的直接载体。1.形成过程：从破碎到固结风化作用：物理风化（如温差导致的岩石崩解）、化学风化（如长石水解为黏土）、生物风化（如植物根系撑裂岩石），为沉积提供物质来源。搬运与沉积：机械搬运（如河流搬运砂粒，形成分选性/磨圆度特征）、化学搬运（如Ca²⁺以碳酸氢钙形式搬运，遇热分解沉积为石灰岩）、生物搬运（如生物骨骼堆积）。成岩作用：压实（沉积物颗粒紧密排列）、胶结（硅质、钙质等胶结物充填孔隙）、重结晶（如非晶质蛋白石变为隐晶质玉髓）、交代（如方解石被白云石交代形成白云岩）。2.结构与构造：沉积环境的“密码”结构：碎屑结构（如砂岩的砂粒+胶结物）、泥质结构（如泥岩的黏土矿物集合体）、化学结构（如石灰岩的晶粒结构）、生物结构（如生物碎屑灰岩的生物骨骼颗粒）。构造：层理构造：水平层理（静水环境，如深湖相页岩）、交错层理（动荡环境，如河流/滨海砂体）、波状层理（浅水环境，如潮坪沉积）。层面构造：波痕（水流/风力作用）、泥裂（干旱环境沉积物干裂）、雨痕（雨滴冲击未固结沉积物）。3.分类与典型岩石碎屑岩：按粒度分砾岩（粒径>2mm）、砂岩（2-0.0625mm，如石英砂岩、长石砂岩）、粉砂岩（0.____.0039mm）。黏土岩：泥岩（无页理）、页岩（具页理，如黑色页岩常含化石）。化学/生物化学岩：石灰岩（方解石为主，生物碎屑/鲕粒结构）、白云岩（白云石为主，常由石灰岩交代形成）、硅质岩（蛋白石、玉髓、石英，如燧石条带）。四、变质岩：原岩的“蜕变”变质岩由原岩（岩浆岩、沉积岩或早期变质岩）经变质作用（温度、压力、流体驱动的矿物/结构重组）形成，是造山带与深成环境的典型岩石。1.变质作用类型接触变质作用：岩浆侵入引发的热变质（如石灰岩变为大理岩，砂岩变为石英岩）；接触交代变质（如岩浆与碳酸盐岩接触形成矽卡岩，含石榴子石、透辉石）。区域变质作用：大范围构造-热事件驱动（如板块碰撞带），随变质程度升高，岩石依次为板岩（低级，具板状构造）→千枚岩（低级，千枚状构造，绢云母发育）→片岩（中级，片状构造，含绿泥石、黑云母）→片麻岩（高级，片麻状构造，长石+石英+暗色矿物条带）。动力变质作用：构造应力主导（如断层带），岩石破碎/塑性变形，形成碎裂岩（脆性变形）、糜棱岩（韧性变形，具条带/眼球状构造）。2.结构与构造：变质作用的“印记”结构：变余结构（保留原岩结构，如变余砂状结构的石英岩）、变晶结构（新生矿物结晶，如大理岩的粒状变晶结构）、碎裂结构（岩石破碎后胶结，如碎裂花岗岩）。构造：片理构造：板状（板岩）、千枚状（千枚岩）、片状（片岩，矿物定向排列）、片麻状（片麻岩，长石+石英条带与暗色矿物条带相间）。块状构造（如大理岩）、条带状构造（如混合岩的脉体与基体条带）。3.典型岩石与变质程度变质程度原岩类型典型变质岩核心矿物/构造-----------------------------------------------------低级泥岩板岩→千枚岩绢云母、绿泥石，板状/千枚状构造中级泥岩/砂岩片岩→片麻岩黑云母、角闪石，片状/片麻状构造高级花岗岩混合岩长石+石英脉体（混合岩化）接触变质石灰岩大理岩方解石，粒状变晶结构动力变质各类岩石碎裂岩/糜棱岩破碎/塑性变形结构五、岩石鉴定与三大岩类对比1.鉴定流程：宏观-微观结合野外阶段：观察产状（如侵入体与围岩接触关系、沉积层序）、构造（层理/片理/流纹）、矿物组合（如花岗岩的浅色矿物+黑云母）。室内阶段：偏光显微镜下分析矿物成分（如辉石的单斜晶系特征、斜长石的聚片双晶）、结构构造（如沉积岩的碎屑磨圆度、变质岩的变晶粒度），结合地球化学数据（如岩浆岩的稀土元素配分模式）。2.三大岩类核心差异对比对比维度岩浆岩沉积岩变质岩----------------------------------------------------------------物质来源岩浆（地幔/地壳熔融）地表岩石风化产物原岩（岩浆岩/沉积岩/早期变质岩）形成环境岩浆房/地表地表/浅海（沉积盆地）地下深部/构造带结构特征结晶结构（显晶/隐晶/玻璃质）碎屑/泥质/化学/生物结构变余/变晶/碎裂结构构造特征块状/流纹/气孔构造层理/层面构造片理/块状/条带状构造典型矿物橄榄石、辉石、长石（原生）石英、黏土矿物、方解石（稳定/新生）石榴子石、绢云母（新生变质矿物）六、复习策略与应试技巧1.知识体系构建：抓“成因-结构-构造-矿物-岩石”主线以地质作用为逻辑链：岩浆作用→岩浆岩；风化-沉积-成岩作用→沉积岩；变质作用→变质岩。绘制“三大岩类转化关系图”（如沉积岩经区域变质为片岩，岩浆岩经动力变质为糜棱岩），强化跨岩类联系。2.典型案例分析：结合地质背景华北克拉通的太古代变质岩系：片麻岩、混合岩发育，反映早期板块碰撞与深熔作用。松辽盆地的白垩纪砂岩：长石砂岩与石英砂岩交替，指示物源区隆升与气候干旱化。长白山的新生代玄武岩：斑状结构、气孔构造，记录太平洋板块俯冲后的岩浆活动。3.应试要点：精准作答逻辑名词解释：定义+核心特征（如“斑状结构”：岩石中矿物颗粒分为大小悬殊的两部分，大颗粒为斑晶，小颗粒/玻璃质为基质，常见于浅成岩与喷出岩）。简答题：对比差异+成因逻辑（如“花岗岩与花岗片麻岩的区别”：花岗岩为岩浆岩，等粒结晶结构，无片麻理；花岗片麻岩为变质岩，片麻状构造，长石+石英条带与暗色矿物条带相间，由花岗岩区域变质形成）。论述题：地质过程+岩石响应（如“从泥岩到片岩的变质演化”：泥岩（沉积岩）经区域变质，随温度压力升高，黏土矿物→绢云母→黑云母，岩石依次为板岩（低级）→