石油大学地质学基础——第三章-矿物、岩浆岩与变质岩_第1页
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1、第三章 矿物、岩浆岩与变质岩,第一节 矿 物,一、晶体和非晶体* 1、晶体:内部质点在三维空间呈规则排列的固体。 例如:石英、方解石、长石和各种金属等。 晶体的基本性质有:对称性、各向异性、最小内能 和稳定性、均一性、固定熔点。 对晶体的认识阶段划分:愚昧阶段、表面形态认识阶段、 科学认识阶段。 2、非晶体:内部质点在三维空间不呈规则排列的固体。 例如:各种玻璃 3、脱玻化:非晶体向晶体转变的作用 例如:火山玻璃经过一定的地质历史时期之后变 为各种矿物晶体,晶体,非 晶 体,二、矿物 1. 矿物:由地质作用形成的单质或化合物(晶体)。 目前已知的矿物约4000种左右,例如:石英、方解石等 2.

2、 人造矿物:实验室内人工制造的部分单质和化合物,其 化学成分和性质与矿物相同或相近,称之为“人造矿物”。 例如:人造金刚石(俄罗斯钻)、人造水晶、 人造方解石(人造珍珠) 3. 陨石矿物:来自月球及其他天体的、类似矿物的单质 或化合物。,三、矿物的化学成分 1. 克拉克值 克拉克值: 国际上把各种元素在地壳中的平均含量百分比称为 克拉克值。 克拉克值较高的元素:O、Si、Al、Fe、K、Na、Ca、Mg 等 一般而言,元素的克拉克值越大,所形成的矿物种类越多、数量越大。例如硅酸盐扩物占矿物种总数的24%,占地壳总重量的75%;氧化物矿物占矿物种总数的14%,占地壳总重量的17%。,按存在形式和

3、在 晶体结构中的作用,分为 5 种: 1) 吸附水:水分子被机械地吸附于矿物颗粒外表或孔隙中 的水。 如薄膜水、毛细管水。 2)结晶水:以中性水分子形式参与构成矿物晶体结构,数量 固定。脱水后晶体受破坏。如硬石膏,CaSO4.2H2O,3)结构水(化合水):OH- 或 H+ 、 H3O+ 离子 形式参与构成矿物 晶体,有确定的含量比,只有在高温、晶体结构被破坏 时,才以中性 水分子形式释放。 如 高岭石 Al4Si4O10(OH)8,2. 矿物中的水,4)沸石水 沸石矿物晶体结构中存在大量的空腔和通道,以中 性水分子形式存在其中的水。 特点: 在晶体结构中占据确定的位置,含量有一上限,不 引起

4、晶体结构的变化。 5)层间水 存在于某些层状结构硅酸盐矿物结构单元层之间的中 性水分子。 特点: 介于结晶水、吸附水之间。 温度升高,层间水逐渐逸失,相邻结构单元层之间 距离减小,但晶格不被破坏。,3. 类质同像,矿物晶体中,某一元素的部分位置被其它化学性质 类似的元素(原子、离子)所替代,而晶体结构类型和 化学键类型不发生根本性的变化。 性质相似的质点相同的结构,完全类质同像 任意数量相互取代。 如 菱镁矿 MgCO3 菱铁矿 FeCO3,不完全类质同像 取代量有一定限度 如闪锌矿ZnS 中的Zn 2+ 可以被Fe 2+取代的 数量一般不超过26%,4. 矿物的化学式 1)表达矿物化学成分的

5、方式 包括: 实验式:只表示矿物中各组分数量比的化学式。 例如方解石的实验式为:CaCO3或CaO.CO2 结构式:可以反映矿物各组分种类、比例和组分 之间的结合关系的化学式。,2) 结构式的格式*:,a. 阳离子写在最前,复盐的阳离子按碱性强弱的顺序排列; 如:白云石CaMgCO32 b. 阴离子写在阳离子后面,络阴离子用方括号括起; 如透辉石CaMgSi2O6 ; 附加阴离子一般写在主要阴离子后面 如磷灰石Ca5PO43(F,Cl) c. 类质同象取代关系的离子用圆括号扩起,间以逗号分开,含量 多者写在前; d. 结构水、结晶水、沸石水均写在化学式的最后,层间水用括号 括起,写在可交换的阳

6、离子后面。 如:钠蒙脱石Na 0.33(H2O)4(Al 1.67 Mg 0.33)Si4O10(OH)2,四、矿物的形态,包括单体形态和集合体形态。 1. 矿物的单体形态: 即矿物单个晶体的形态。 包括: 1)结晶习性 生长条件一定时, 同种矿物晶体发育成固定形状的习性。 可分为:一向延长型、二向延长型、三向等长型,2)晶面花纹: 晶体表面上出现的凹凸花纹。 包括: (1)晶面条纹:晶体表面上出现沿一定方向排列的直线状条纹, 代表环境变化。,(2)蚀象:,晶体形成后,晶面受溶蚀产生的凹坑。 形状、分布受晶体内部质点排列方式控制,2. 矿物集合体形态 包括:,显晶集合体、隐晶集合体、胶态集合体

7、,1)显晶集合体肉眼可看见晶体颗粒。,粒状集合体:,片状、板状、鳞片状:,柱状、针状、纤维状、放射状:,晶簇状:在共同基底上生长的单晶体群。,2)隐晶和胶态集合体 晶粒和胶粒肉眼无法看出,(1)分泌体:,胶体或晶质从孔洞的洞壁 向中心沉淀充填, 常见环带。 包括:,晶腺(1cm)、杏仁体(1cm),(2)结核体,物质围绕一中心从内向外生长而成的球状、透镜状、 瘤状等形态的集合体。,内部可呈放射状、同心层状、致密块状等。,(3)鲕状和豆状,物质围绕悬浮的核心沉淀而成,有明显的圈层构造。 鲕 2mm。,(4)钟乳状集合体,溶液或胶体在较宽敞空间蒸发、逐层凝固 堆积而成。,五、 矿物的物理性质,矿物

8、在光学、力学、电学、磁学等物理学研究领域表现出的性质。 取决于矿物的化学成分和内部结构。,1. 矿物的光学性质,矿物对可见光吸收、反射、折射、透射时所表现的性质。 1)颜色: a 概念:矿物选择性吸收可见光中不同波长的光线以后, 透射、反射其余波长可见光的混合色。 b 分类:依据颜色产生的原因,可分为:自色、它色、假色,自色:矿物本身固有的化学成分和结构所决定的。,他色:因混入杂质而表现出的颜色。,红宝石(红色,含Cr 2+),蓝宝石(蓝色,含Fe 2+和Ti 4+),假色:因光的干涉引起的颜色, 如蛋白石的乳光、 白云母等。,2)条痕:,矿物在白色条痕板上擦划后矿物粉末的颜色。 消除了假色、

9、减弱了他色,较稳定,利于鉴定矿物。,3)光泽 (1)概念:矿物表面对可见光的反射能力。 (2)分类:依据矿物较大晶面反射光的特征分为四级: 金属光泽 、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽 另外由于受矿物颜色、表面平坦程度、节理发育及集合 方式等因素的影响,矿物还表现出一些特殊的颜色: 如油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽及土状光泽,a 金属光泽: 明显的金属状光亮 的光泽,反光强。,b 半金属光泽: 如同未磨光的 金属表面的光泽 。,c 金刚光泽: 象钻石表面一样, 反光较强。,d 玻璃光泽: 反光弱,如同玻璃表面的光泽。如:石英、长石,此外,油脂光泽: 均匀块状的透明矿物, 断口上的油脂状光亮。,丝绢

10、光泽:透明矿物纤维状集合体,珍珠光泽: 部分透明、解理完全的矿物,因内层解理面反射光相互 干涉形成类似珍珠的光亮。 如白云母,土状光泽:粉末或土状,疏松多孔矿物集合体,表面暗淡无光。,4)透明度* :,允许可见光透过的程度,一般隔着薄片或刃边观察。 透明可见物体的颜色。如:石英、长石 半透明辰砂、雄黄 不透明磁铁矿、黄铁矿,5)发光性*: 受外界能量激发(加热、紫外线、X射线、阴极射线) 时发出可见光的性质。 包括: 荧光:激发时才发光。如金刚石 磷光:激发后,仍发光。如磷灰石,2. 矿物的力学性质,矿物在外力作用下所表现出来的硬度、解理、断口、 延展性、弹性、扰曲及脆性等的物理性质。,1)硬

11、度 : a 概念: 矿物抵抗外力压入、刻划和研磨等机械作用的强度。 b 表示方法: 摩氏硬度计: 滑石;石膏;方解石;萤石;磷灰石; 正长石;石英;黄玉;刚玉;金刚石,2)解理,a 概念: 矿物晶体受力以后沿一定方向裂开成一系列光滑平面的性质。 光滑的平面称解理面。 b 分类: 依据解理产生的难易、解理片厚薄、解理面大小及平整光滑 程度,将解理的完善程度分为5个级别: 极完全解理、完全解理、中等解理、 不完全解理、极不完全解理,(1)极完全解理: 极易产生解理,大而平。 如云母,(2)完全解理:易产生解理,形成规则的解理块,解理面大、光滑。,(3)中等解理: 较易产生,但解理面不大,光滑、平坦

12、程度差。,(4)不完全解理:较难产生,解理面小且平坦光滑程度差, 碎块以断口为主。 (5)极不完全解理:肉眼无法见到解理,只发育断口。,矿物可有一组或一组 以上的不同解理,3)断口 a 概念: 矿物 受力后在任意方向上裂成凹凸不平的面。 b 分类:依据断口的形态特征,将其分为: 参差状断口、贝壳状断口、锯齿状断口、 锯齿状断口、土状断口,(1)参差状断口:断口参差不平, 多数矿物表现如此。,(2)贝壳状断口: 断口呈贝壳状,(3)锯齿状断口:断口呈尖锐锯齿状。如自然铜,(4)土状断口:断口面呈土状,3. 矿物相对密度、磁性、放射性及电学性质,1)相对密度:一般在2-3.5之间。单位:g/cm3

13、 比如:石盐(2.12.5)、石膏(2.3)、 石英(2.65)、斜长石(2.62.8) 2)磁性:在外磁场作用下,矿物可被磁化,包括被外磁场所吸引、 排斥以及被磁化的矿物对外界产生的磁场等。如磁铁矿 3)放射性: 含放射性元素矿物自发放出离子或射线,同时释放能量, 这种性质称为放射性。如晶质铀矿UO2,六、矿 物 的 分 类、命 名,1. 矿 物 晶 体 化 学 分 类,分类系统:,大类,化合物类型相同或相似的矿物。 如自然元素矿物、硫化物及其类似化合物、 氧化物及氢氧化物、含氧盐、卤化物。,类,具有相同阴离子或络阴离子的矿物, 如硫酸盐矿物类。,亚类,络阴离子结构类型相同的矿物。 如:岛状

14、、链状硅酸盐矿物亚类。,族,同类或亚类中,化学成分类似、晶体结构相同 的矿物。 如:长石族矿物,亚族,主要阳离子种类特征相同的矿物。 如斜长石亚族、钾长石亚族。,种,族或亚族中,化学成分和晶体结构 基本相同的矿物。 如赤铁矿、方解石.,亚种,同种矿物中,次要成分、形态、物理性质 等特征中的一个或多个相同的矿物。 如:镜铁矿、鲕状赤铁矿.,2)矿 物 命 名,以矿物或矿物解理块的形态:石榴石得名于其晶形似石榴籽; 以矿物的化学成分:自然铜的化学成分为Cu; 以矿物的物理性质:橄榄石得名于它的橄榄绿色; 以产地或产出位置:高岭石产于江西景德镇附近的高岭村; 以发现者或其他人名:章氏硼以发现者著名地

15、质学家章鸿钊命名; 以历史传说命名:云母,七、主要矿物种类介绍,1.自然元素矿物大类 石墨、金刚石、自然金,石墨: 化学成分:C 形态: 完整晶体呈六方片、板状, 一般为鳞片状、块状。 层状结构。,金刚石,2. 硫化物及其类似化合物矿物大类,黄铁矿,3.氧化物和氢氧化物大类 常见的有:石英、赤铁矿、刚玉,赤 铁 矿,磁 铁 矿,- 石英,石 英,石 英,4.卤化物矿物大类 主要有:石盐、萤石(CaF 2),石 盐,骸 晶,萤 石,萤 石,5.含氧盐矿物大类 包括:硅酸盐、碳酸盐、 硫酸盐、磷酸盐等,硅酸盐矿物亚类,硅酸盐晶体中,按硅氧 四面体的连接方式,一般将 硅酸盐矿物分为: 岛状结构硅酸盐

16、亚类 环状结构硅酸盐亚类 链状结构硅酸盐亚类 层状结构硅酸盐亚类 架状结构硅酸盐亚类,石 榴 子 石,橄 榄 石,电 气 石,普 通 角 闪 石,高 岭 石,正 长 石,6.含氧盐矿物大类常见非硅酸盐矿物类,方 解 石,方 解 石,第二节 岩浆岩,1. 岩石基本概念 1)岩石:是天然产出的具一定结构、构造和稳定外形的 矿物集合体。 2) 分类 依据成因可分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩 3) 分布情况 在地壳16km范围内,岩浆岩、变质岩占总体积95%, 沉积岩占5%。但沉积岩在地表分布占面积的75%。,2. 岩浆岩,地表火山熔岩流的温度:基性1000-1200 、 中性900-1000 ,酸性7

17、00-800 。,1)概念 岩浆:地球深处天然产出的高温、高压、含大量挥发组分(H2O、 CO2、SO2、.)成分复杂的硅酸盐熔融体。 岩浆作用:岩浆从形成、运动、直到冷凝、固结成岩的全过程。 岩浆岩:岩浆冷凝以后形成的岩石称为岩浆岩。,2) 岩浆岩的物质成分,(1)岩浆岩的化学成分,a 元素种类: 包括了地壳中所有元素,O、Si、Al、Fe、Ca、 Na、K、Mg占岩浆岩总重量98%,其中O46%。,b 表示方式:,以元素氧化物的形式:SiO2 、Al2O3 、 FeO、Fe2O3,c 变化规律: 随SiO2含量增加,FeO、MgO减少,K2O、Na2O增加,CaO富于基性岩,Al2O3富于

18、中酸性,(2)岩浆岩的矿物成分 主要矿物成分是鉴别岩性的最主要的依据 a 矿物类型: 常见的矿物有石英、钾长石、斜长石、黑云母、 角闪石、辉石、橄榄石等 b 矿物的分类:,a 铁镁矿物:FeO、MgO含量高,SiO2含量低。 如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母, 颜色较深,又称暗色矿物。,b 硅铝矿物:,SiO2、Al2O3含量高,FeO、 MgO含量极低。如石英、长石, 色浅,又称浅色矿物。,色率:,暗色矿物在岩浆岩中的百分含量。 色率越低,越偏基性。,按矿物在岩浆岩中含量的多少,将矿物分为:,(1)主要矿物: (2)次要矿物: (3)副矿物:,岩石中含量较多(15%) . 划分 大类 。,含量

19、15%, 确定种属 , 如黑云母花岗岩。,含量1%。,(N.L.鲍文,1922),3) 岩浆岩的结构和构造,1.岩浆岩的结构:,由岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及 矿物颗粒间的相互关系所表现出来的岩石特征。,按结晶程度:,全晶质结构:岩石中的矿物全部结晶。,玻璃质结构:由玻璃质组成。,半晶质结构:由玻璃质和结晶质两部分组成。,按晶粒大小:,10mm-5mm-2mm-0.2mm,巨晶 伟晶,粗晶,中晶,细晶,微晶,按晶粒的相对大小和均匀程度:,等粒结构:,不等粒结构:,斑状结构:基质隐晶,按矿物晶体形状的完整性:,自形: 半自形: 它形:,似斑状结构:基质显晶,2.岩浆岩的构造,岩石组成部

20、分(矿物、气孔.)的排列方式 及充填方式所表现出的岩石特征。,(1)块状构造:,均一,(2)斑杂构造:,有分布不均,边界不清的斑块 (对围岩同化混染而成),(3)气孔、杏仁构造,(4)流纹构造,由不同颜色的条纹和拉长的气孔所显示出来。,(5)枕状构造,岩浆喷发在水下流动形成的构造,底平顶凸。,(6)晶洞构造,冷凝收缩形成的原生空洞,结晶。,(7)带状构造,颜色、粒度不同的矿物、岩石相间排列。,(8)原生节理,4)岩浆岩的产状,1.侵入岩的产状,(1)岩床:,(2)岩盖或岩盆,岩墙,岩墙,岩脉,岩株 出露面积100km2 .,岩基 出露面积100km2 。,深成侵入,2.喷出岩的产状,熔透式:,

21、中心式:,裂隙式喷发:,(五)岩浆岩的分类,(六)岩浆岩的主要类型,1.超基性岩类(橄榄岩苦橄岩类),SiO245%,铁镁矿物占绝对优势,硅铝矿物少, (长石 10%),颜色深,比重大,一般分布规模较小。,深成侵入岩(全晶质粒状结构):,橄榄岩类,辉石岩类,角闪石岩类,黑云母岩类,浅成侵入岩(细晶或斑状结构):,金伯利岩橄榄石、金云母,细晶、斑状、角砾状结构,喷出岩(隐晶,块状或气孔状、斑状),苦橄岩绿-黑色,2.基性岩类(辉长岩玄武岩类),SiO2 45 52%,浅色矿物比例增加(约50%)。,主要成分为辉石、基性斜长石;次要矿物为橄榄石、 角闪石、黑云母,不含或少含石英。,深成侵入岩,辉长

22、岩黑,中粗粒,浅成侵入岩,辉绿岩暗绿-黑,细粒、灰绿结构。,侵入岩一般规模不大,钒钛磁铁矿、铜镍硫化物矿床。,喷出岩,玄武岩灰黑、黑、暗紫色, 隐晶或斑状结构, 斑晶辉石、斜长石,气孔-杏仁构造。 陆上熔岩被,水下枕状,洋壳。,3.中性岩类(闪长岩安山岩),SiO2 52 65%,以角闪石为主,约30%;浅色 矿物约占70%,主要为中性斜长石,出现钾长石, 少量石英。,深成侵入岩,闪长岩灰白、浅绿,中粗晶,块状。,浅成侵入岩,闪长玢岩灰白-灰绿,斑状。,喷出岩,安山岩灰紫色、褐紫色,斑状结构,气孔、 杏仁构造。常呈岩被和或小岩流,广泛分布于岛弧地带。,4.酸性岩类(花岗岩流纹岩类),SiO26

23、5%,暗色矿物90%, 石英含量高,分布广。,深成侵入岩,花岗岩浅灰色、肉红色,等粒结构。 主要矿物: 次要矿物:,石英、钾长石、酸性斜长石。,黑云母、角闪石,浅成侵入岩,花岗斑岩灰白、肉红,斑状-似斑状结构。 斑晶-石英、钾长石等,喷出岩,流纹岩灰红、灰白,斑状结构, 斑晶-石英、透长石,多具流纹构造,,按结构分为,斑状流纹岩: 玻璃质流纹岩:,结晶矿物极少,黑曜岩、 松脂岩、浮岩。,酸性侵入岩多巨大的岩基、岩株, 矿产有铁、铜、铅、锌、钨、锡、钼、稀土等。,酸性喷出岩多中心式喷发, 矿产有热液蚀变形成的金属、非金属矿产。,5.偏碱性岩类(正长岩粗面岩类),SiO2含量相当于中性岩,但K2O

24、+Na2O可达9%, FeO、MgO、CaO低于中性岩。 反映在矿物成分上:,浅色矿物主要为碱性长石,少量斜长石和石英; 暗色矿物20%,角闪石为主,次为黑云母、辉石。,深成侵入岩,如:,正长岩浅灰-肉红,中粗晶等粒结构, 主要为正长石,次为角闪石,常与其它类型侵入体共生。,浅成侵入岩,如:,正长斑岩斑晶-正长石,斑状-似斑状。,喷出岩,如:,粗面岩浅灰(黄、红、绿),斑状结构, 气孔构造,正长石斑晶。,7.碱性岩类(霞石正长岩响岩类),SiO2相当于中性岩,但K2O+NaO平均14%, 且Na2OK2O ,CaO、MgO含量较高。,矿物成分:主要矿物为钾长石、霞石(似长石NaAlSiO4)

25、不含石英,含碱性暗色矿物(霓辉石、 霓石、透辉石、碱性角闪石等)。,深成侵入岩,如:,霞石正长岩浅绿(灰、红),中粗晶,无石英。,浅成侵入岩,如:,霞石正长斑岩钾长石斑晶,喷出岩,如:,响岩浅灰绿(褐灰),斑状结构, 斑晶-霞石、碱性长石。,矿产:稀有、稀土元素,8.脉岩类(伟晶岩、细晶岩、煌斑岩),岩浆岩体内及围岩中呈脉状产出的岩浆岩。,伟晶岩:,矿物晶体特别粗大,可能因挥发份富集所致。 阿尔泰的水晶2吨、绿柱石60吨、白云母3 5 m2。,主要由石英、长石、云母组成,富含稀有、稀土 元素,含电气石、黄玉、绿柱石等。,细晶岩,长石、石英含量90%,很少有暗色矿物, 它形细晶结构,砂糖状。,煌

26、斑岩,黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物较多,多呈斑晶; 长石类浅色矿物多呈基质出现。 如:云煌岩(钾长石、黑云母为斑晶),二 . 变质岩,(一)变质作用与变质岩的概念,变质作用:在内动力地质作用下,岩石的矿物成分、结构、 构造发生变化的作用。 变质岩:由变质作用 所形成的岩石。,分布于古老的地块和构造活动带,可形成矿产。,(二)变质作用的影响因素与变质作用的方式,1.影响因素:,温度、压力、化学活动性流体。,2.变质作用方式:,1)重结晶作用:,温度、压力升高的情况下,组成岩石的矿物 在固态下重新生长变化的过程。,(局部溶解组分迁移重新结晶),没有物质的带入、带出,矿物成分不变。,2)变质结晶作

27、用,基本固态条件下,化学成分重新反应, 形成新矿物。,3)交代作用,化学活动性流体和固体岩石之间发生的 物质置换作用,体积不变,但成分改变。,4)变形与碎裂作用,岩石塑性弯曲变形, 或 形成片理 变形作用;,在应力条件下,,岩石 断裂 , 碎裂成角砾状-隐晶质 碎裂作用。,5)变质分异作用,岩石在不发生熔融和交代的情况下,某些组分 经扩散产生不均匀聚集, 成分均匀的原岩变成 矿物成分不均匀的变质岩。 可形成细脉、透镜体、变斑晶等。,(三)变质作用的类型 根据地质环境、物理化学因素,变质作用可分为:动力变质、接触变质、交代变质、区域变质、混合岩化作用等。,1)动力变质作用 是以构造应力为主要影响

28、因素的变质作用,发生于断裂带中*,形成动力变质岩,如断层角砾岩。,*过去认为动力变质作用一般发生于断裂带附近,属脆性变形的产物。近年来注意到动力变质作用也产生在以韧性变形为主的韧性剪切带中,宽达数km数十km,不仅使原岩破碎变形,而且还可能进一步重结晶,产生新的矿物,其代表岩石就是糜棱岩。,胜13-7井 太古界3068米,2)接触变质作用 是由岩浆侵入围岩引起的变质作用,发生于侵入体的边缘地带。其规模一般较小,分布不广,变质带宽度自数m到1km左右,温度和挥发组分是主要因素。根据引起接触变质的主要因素,接触变质作用分为: (1)接触热变质作用 围岩主要受岩浆散发的大量热能影响而产生的一种变质作

29、用。 温度为主要影响因素,基本无外来物质成分加入。热接触变质作用的方式是重结晶作用,交代作用很弱或无,在变质前后总的化学成分没有变化,但通过重新组合可以形成新矿物。 如:粘土岩受低热接触变质作用可形成石墨斑点板岩、红柱石板岩和变质粘土岩等。受中热接触变质作用可形成具细粒变晶结构的各种云母角岩,受高热接触变质作用可形成片麻岩。,从接触带向外,围岩的变质作用由强到弱,依次递减,因而使不同强度的接触变质带围绕侵入体成环状分布。,(2) 接触交代变质作用 除岩浆散发的热量外,还有岩浆析出的挥发组分的加入,使接触带附近的岩浆岩和围岩发生明显的交代作用。 如:中、酸性岩浆侵入碳酸盐岩时,接触交代作用特别强

30、烈,形成以石榴子石和透灰石为主要矿物的岩石,称为矽卡岩。矽卡岩中含多种金属矿产,如铁、铜、钨、锡、钼、铅、锌等。,3)区域变质作用 是在广大地区或地壳的不同深度内,由温度、压力、化学活动性流体等因素的综合作用引起的变质作用。 形成的岩石称区域变质岩。 地壳活动带是发生区域变质作用的基本地质背景,区域变质呈大面积或带状分布,长数百至数千km,宽数十至数百km。,4)混合岩化作用 是一种超深变质作用,介于变质作用与岩浆作用之间的一种地质作用。 在强烈的区域变质作用中,随着温度的上升,岩石局部熔融,来自地下深处的热液也参与其间形成流体,这些多为长英质的流体以脉状贯入或渗透扩散,与仍处于固态的变质岩相

31、互混合的作用,称为混合岩化作用。 形成的岩石为混合岩。 混合岩的最大特点:岩石由原变质岩的基体和新生成的长英质脉体两部分组成。通常,基体颜色较深,基体与脉体以不同的量比和方式相混合,形成形态不同的混合岩。如条带状构造、眼球状构造、角砾状构造、片麻状构造、阴影构造等。,条带状混合岩(泰山),(四)变质岩的基本特征,1.变质岩的物质成分,化学成分主要受原岩的影响,但,有时也受变质作用的影响,如交代作用。,矿物成分受原岩化学成分和变质条件的控制。 主要矿物与岩浆岩相同,但可出现许多变质矿物, 如.,2.变质岩的结构和构造,(1)变质岩的结构: 由矿物组分的形状、大小和相互关系反映出的 岩石特征和性质

32、。 包括:, 变余(残留)结构 变质后残留有原岩的结构。, 变晶结构 固态条件下重结晶和变质重结晶形成的结构。 代表结晶能力,多它形。,按晶粒大小分为: 粗粒变晶结构 中粒 细粒,3mm 1 3mm 1mm,按形态分为: 粒状变晶结构晶粒等轴、无定向;,鳞片片状矿物定向成片理;,纤维矿物 纤维状、针状、长柱状。,按矿物晶粒的相对大小, 分为: 等粒变晶结构大部分矿物晶粒粒度相近, 无定向。 接触变质岩中称角岩结构。 不等粒变晶结构 斑状变晶结构有基质和变斑晶。, 碎裂结构 受机械破坏而产生的结构,动力变质的典型。 可进一步分为:,碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构, 交代结构 原有矿物被新矿物所置换形成的结构。 如交代假象、交代斑状等。,(2)变质岩的构造 岩石组分在空间上的排列分布方式,包括:, 变余构造 变质后仍保留了部分原岩的构造特征。 如变余层理。, 变成构造 变质作用形成的构造,如:,板状构造泥页岩在应力下产生的一组相互平行 的破裂面,基本没有重结晶。,千枚状构造 有稍强的重结晶, (绿泥石、绢云母等) 片状矿物初具平行排列,片理面上 呈现丝绢光泽。,片状构造大量片柱状矿物定向排列 ,构成片理面。,片麻状构造粒状矿物为主,片柱状矿物断续排列。,块状构造岩石中矿物成分和颗粒大小在空间上均匀 分布。, 混合构造

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