华北理工无机材料岩相分析课件第3章 岩石

第三章岩石(rocks)本章要点:岩石的概念；岩石的分类；三大岩石的主要鉴定特征及其在硅酸盐工业中的应用。§3-1概述一、

岩石的概念是自然形成的矿物集合体；是地壳中各种地质作用形成的地质体；并具有一定的结构、构造和变化规律。单矿岩：由一种矿物组成。如石灰岩多矿岩：由多种矿物组成。如花岗岩

■工艺岩石（工业岩石）Industrialrock经过化学工艺过程生产出来的硅酸盐工业制品如水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料、烧结矿称为工艺岩石。多矿岩工艺岩石中的矿物大多数和自然界的矿物是相同的。二、岩石的分类及其在地壳中的分布★成因分类：岩浆岩（magmaticrock

）火成岩

沉积岩（sedimentaryrock

）水成岩

变质岩(metamorphicrock)★分布：

占地壳总体积：沉积岩5%,岩浆岩和变质岩95%；地表分布面积：沉积岩75%，岩浆岩和变质岩25%。

§3-2岩浆岩一、岩浆（magma）及岩浆岩的概念★岩浆：地下形成的含有大量挥发分的高温硅酸盐熔融体。★岩浆岩：由岩浆冷凝固结而成的岩石。二、岩浆岩的物质成分★化学成分：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti造岩元素占岩浆岩总重量的99.25%，其次为P、H、Mn、B等。★矿物成分：

硅铝矿物（浅色矿物）：石英、长石类；

铁镁矿物（暗色矿物）：橄榄石类、辉石类、角闪石类、黑云母类。三、岩浆岩的结构、构造1.岩石的结构、构造的概念：★结构（texture）：指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及其相互关系所表现出来的特点。★构造（structure）：指岩石中矿物集合体在空间上的排列方式和充填方式所表现出来的特点。2.岩浆岩的常见结构1）按结晶程度分●全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成。多见于深成侵入岩中，结晶条件好，缓慢结晶的产物。●玻璃质结构：岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。多见于火山岩中，是快速冷凝结晶的产物。●半晶质结构：岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。多见于浅成岩和火山岩中。2）按岩石中矿物的颗粒大小●显晶质结构：肉眼观察时基本上能分辨矿物颗粒。（1）粗粒结构：矿物直径>5mm

（2）中粒结构：矿物直径2～5mm

（3）细粒结构：矿物直径2～0.2mm

（4）微粒结构：矿物直径<0.2mm●隐晶质结构：矿物颗粒很细，肉眼无法分辨出矿物颗粒，在显微镜下可以看清矿物颗粒者，称隐晶质结构。3）根据矿物颗粒的相对大小为（1）等粒结构：岩石中不同种主要矿物颗粒大小大致相等。（2）不等粒结构：岩石中不同种主要矿物颗粒大小不等。（3）斑状及似斑状结构：岩石中所有矿物颗粒可分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的称为基质，其中没有中等大小的颗粒。如果基质为隐晶质或玻璃质，则称斑状结构；如果基质为显晶质，则称似斑状结构。4）岩石中矿物的自形程度●自形晶结构●它形晶结构●半自形晶结构3.岩浆岩的常见构造★块状构造：矿物均匀分布，无方向性。常见于深成岩。★气孔、杏仁构造：常见于喷出岩。★流纹构造：不同颜色的条纹、长形气孔和长条状矿物定向排列表现出来的流动构造。常见于流纹岩中。四、岩浆岩的分类

深成岩侵入岩★按产状分浅成岩喷出岩★按SiO2的含量分五、岩浆岩在硅酸盐工业中的应用岩浆岩具有孔隙度小、耐风化、强度大等特点，被广泛应用于建筑石材和装饰石材。其中最多的是各种花岗岩和闪长岩。唐山抗震纪念碑由昌黎花岗岩砌成。

流纹岩：可作玻璃原料；

辉绿岩、玄武岩：主要用于生产铸石、岩棉，也可作为生产水泥的配料和建筑装饰材料。铸石是以玄武岩、辉绿岩或其他类似成分的工业废渣为主要原料，经配料、熔化、浇注成型等工艺制成的工业产品。岩棉是由岩石熔融后制成的玻璃状细纤维绝热材料。

火山凝灰岩：可作水泥混合材料；用于陶瓷工业和玻璃工业的长石，水泥工业的萤石均来源于和岩浆岩有关的矿床中。

§3-3沉积岩沉积岩是在地表或地下不太深处形成的地质体，是在常温常压下由风化作用、生物作用形成的物质经搬运、沉积、成岩作用形成的层状岩石。二、沉积岩的物质成分：岩屑、矿物、有机质、胶结物★矿物组成：沉积岩的矿物有160多种，常见20余种。按矿物来源可以分成两类：陆源矿物：来源于陆源区，由母岩风化形成；自生矿物：在沉积过程中形成的新矿物。主要有粘土矿物、碳酸盐矿物、褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿、石膏等。一、沉积岩（sedimentaryrock）的概念三、沉积岩的结构1.碎屑结构：碎屑物质+胶结物，是碎屑岩特有的结构。

砾状结构：直径d＞2mm;

砂状结构：d在2-0.05mm之间；

粉砂状结构：d在0.05-0.005mm之间。2.泥质结构：d＜0.005mm，泥质岩所具有。3.胶状结构：d＜0.001mm。4.鲕状结构：d＜2mm，有核心和包壳。5.生物结构：岩石由大量生物化石组成。6.结晶结构:由结晶的颗粒所组成。四、沉积岩的构造常见构造有层理、波痕、泥裂等。★层理的概念：是岩石在垂直方向上由颜色、粒度、成分不同的变化而显示的一种成层现象。★层理的基本类型：水平层理：常见于化学岩、泥质岩中。波状层理：常见于细砂岩、粉砂岩中。斜层理：

同向斜层理和交错层理。块状层理：物质分布均匀，看不到层理。五、沉积岩的分类⒈碎屑岩由碎屑物质与胶结物质组成火山碎屑岩碎屑岩砾岩：d＞2mm占50%以上陆源碎屑岩砂岩：d在2-0.05mm

粉砂岩:d在0.05-0.005mm⒉粘土岩：由粘土矿物组成，颗粒＜0.005mm。

分类：粘土（未固结）、页岩（有页理）、泥岩（没有页理）。⒊化学岩和生物岩由母岩风化作用形成的化学溶解物质经搬运、沉积而成，或直接由生物遗体堆积而成。常见岩石：碳酸盐岩、硅质岩、铝质岩、铁质岩、可燃有机岩等。石灰岩：是生产水泥和石灰的主要原料，也是玻璃和陶瓷的生产的配料之一。还用作建筑及工程材料。粘土岩：高岭石是陶瓷工业重要的可塑性原料，还可用来生产冶金、玻璃、陶瓷工业的耐火材料。也用作橡胶、塑料及油漆填料等。石英砂岩：是生产硅酸盐玻璃的主要原料，也可作为陶瓷、耐火材料等的原料之一。六、沉积岩在硅酸盐工业中的应用§3-4变质岩■变质岩(metamorphicrocks)的概念变质岩是原岩经变质作用而形成的一种新岩石。

原岩＋变质作用＝变质岩■变质作用类型★接触变质作用contactmetamorphism

接触热变质和接触交代变质★

动力变质作用dynamicmetamorphism

★

区域变质作用regionalmetamorphism

★

混合岩化作用migmatism/migmatitization■变质岩的矿物成分★与岩浆岩和沉积岩共有的矿物：石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、白云石★变质岩特有的矿物：石榴子石、红柱石、蓝晶石、硅灰石、透辉石、蛇纹石、滑石、绿泥石■变质岩的结构★变余结构：如变余泥质结构、变余砂状结构、变余斑状结构、变余辉长结构等。★变晶结构：粒状变晶、斑状变晶、鳞片变晶结构★交代结构：如交代残余结构、交代假象结构等★破碎变形结构：■变质岩的构造包括变余构造和变成构造两种类型。●变余构造：指变质作用不彻底，把原岩的构造保留下来。与沉积岩有关的构造如变余层理构造、变余波痕构造等。与火山岩有关的构造如变余杏仁构造、变余流纹构造等。●变成构造：由变质结晶作用和变形作用形成的构造。（1）板状构造：岩石在构造应力作用下常形成一组密集平行的破劈理，这些破劈理就构成板状构造的板理。具有板状构造的岩石重结晶作用不明显，板理面上常见较弱的丝绢光泽，系由细小的绢云母和绿泥石等重结晶所至，岩石主要为变余泥质结构。

（2）千枚状构造：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，仅在片理面上见强烈的丝绢光泽。（3）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。具片状构造的岩石重结晶程度较高，肉眼可以辨认。（4）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。（5）条带状构造：片、柱状矿物和粒状矿物分别集中，形成颜色和粒度不同的条带。（6）块状构造：矿物作均匀的分布，排列无定向性。■变质岩的分类按变质作用类型，变质岩可分成五大类：接触变质岩类：热接触变质岩和接触交代变质岩；动力变质岩类：断层角砾岩、糜棱岩、千糜岩等；气液变质岩（蚀变岩）类：蛇纹岩、云英岩、绢英岩等；区域变质岩类：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、石英岩、大理岩等；混合岩类：条带混合岩、混合花岗岩等。■变质岩在硅酸盐工业中的应用石英岩（quartzite）：石英含量＞85%。由石英砂岩或硅质岩经区域变质作用或热接触变质作用而形成。