A. 三大岩的区别
区分三大岩的鉴别方法:对岩浆岩的观察,一般是观察其颜色、结构、构造、矿物成分及其含量,最后确定其岩石名称。肉眼鉴定岩浆岩,首先看到的就是颜色。颜色基本可以反映出岩石的成分和性质。沉积岩是分布于地表的主要岩类。它种类繁多,岩性变化较大。野外识别沉积岩,其最显着的宏观标志就是成层构造,即层理。据此,很容易与岩浆岩、变质岩相区别。鉴定粘土岩的主要依据是其泥质结构。粘土岩矿物颗粒非常细小,肉眼仅能按其颜色、硬度等物理性质及结构、构造来鉴定。
B. 岩石的图片,变质岩,沉积岩,岩浆岩其下的各种岩体鉴别方法及图片
岩石
是在各种不同的地质作用下产生的,由一种或多种矿物有规律组合而成的矿物集合体。如大理岩主要由方解石组成,花岗岩由石英、长石、云母等多种矿物组成。根据成因,岩石可分为三大类:即由岩浆活动形成的岩浆岩,由外力作用形成的沉积岩,由变质作用形成的变质岩,研究岩石有很大的意义:a.人类需要各种矿产,一定的矿产都与一定的岩石相联系。b.岩石是研究各种地质构造和地貌的物质基础。c.岩石是研究地壳历史的依据。
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岩石:自然界依其形成不同分成火成岩、沉积岩及变质岩
火成岩:火成岩乃是由岩浆冷却而成的岩石,火成岩分为火山岩及深成岩,由岩浆喷发至地表形成的岩石称为火山岩(如玄武岩、安山岩等);而在地底深处岩浆慢慢冷却而成的岩石即为深成岩(如花岗岩)。
沉积岩:由地表的沉积作用、生物作用或化学作用而形成的岩石,即称为沉积岩。依形成作用分碎屑沉积(如砂岩、页岩等)、生物沉积(如石灰岩)及化学沉积(如盐岩)。一般碎屑沉积常可见层理。
变质岩:当岩石在地底深处受高温、高压作用,而使其矿物成分发生改变或重新排列或是再结晶,即称为变质岩。通常变质岩因受应力挤压,常有劈理或片理构造。
C. 野外鉴定三大岩类的基本方法
岩石是山一种或几种矿物或岩屑组成的集合体 根据成因可把岩石分为沉积岩、岩浆岩、变质岩三大类。在野外观察和描述地质现象时,首先必须识别构成各种地质现象的岩石类型,识别的正确与否将会影响到后面一系列工作的进行,所以常把三大岩类的野外鉴定方法作为一项重要的实习内容来训练。对于地质工作者来说.在野外能否正确鉴定出各类岩石是非常重要的,也是最基本的、必备的技能。由于在野外鉴定岩石受到条件的限制,因此,要鉴定出每块岩石的确切名称是很困难的,尤其是对于一年级学生就更难了。但是,只要掌握一些基本的方法和规律,主要大类的区别还是较容易的。通过本次实习,学生必须达到在野外较熟练地区分三大岩类和识别一些常见岩石的要求。
在野外鉴定岩石名称可按下列步骤进行:①观察岩石的总体外貌特征(构造),初步鉴别出属于三大岩类的哪一类;②借助放大镜、小刀,观察岩石的物质成分(矿物、碎屑物、胶结物);③根据岩石的结构特征定出次一级岩石类型;④根据岩石的产出状态定出岩石的名称。例如,岩石在外貌上成层性很好,发育沉积层理,从而可确定为沉积岩;岩石由碎屑物和胶结物组成,可知是碎屑沉积岩;碎屑物主要为石英、长石,岩石具粗粒结构,所以岩石的名称为粗粒长石石英砂岩
(一)沉积岩
沉积岩是在表层地质作用过程中,经沉积、成岩作用形成的岩石,主要分布于地表或近地表。
1.沉积岩的宏观特征
1)具有明显的成层性,是一层层叠置在一起的,这一特征是沉积岩的层理构造。它与岩浆岩的块状构造、变质岩的片状构造有很大的差别。这也是野外鉴定沉积岩的主要标志。
2)沿垂直层理方向,岩石的物质成分常有规律地变化,有时相同的物质成分会相间出现,组成多个沉积韵律。
3)常发育一些沉积构造,如交错层理、水平层理等,以及一些层面构造,如雨痕、龟裂、波痕等。
4)在碎屑沉积岩中,物质成分可分为两部分,即碎屑颗粒和胶结物。碎屑颗粒常是一些较稳定的矿物,如石英、长石、白云母等,或者是岩石碎屑,通常它们具有一定的磨圆度。胶结物粒度很细,肉眼看不见颗粒大小,只见碎屑颗粒表面包有一层很细的物质,其成分不同于碎屑颗粒,主要有铁质、钙质,硅质、泥质等。
5)化学沉积岩通常颜色较深,无碎屑结构,见不到矿物颗粒,致密块状构造
6)常含有生物化石或遗迹化石。
7)在地貌上,沉积岩出露地区常由陡壁和缓坡构成,并相间出现,沿层而方向形成缓坡。
2.沉积岩野外分类命名
野外采用成分-结构分类方案,不涉及岩石成因。首先按组成沉积岩的主要成分划分大类,如陆源碎屑岩类;然后再根据结构划分基本岩石类型(表3-1)。
表3-1 沉积岩野外分类方案
(二)岩浆岩
1.岩浆岩的宏观特征
岩浆岩是由岩浆或熔浆冷凝结晶或由火山碎屑物堆积而成的岩石,常具有以下特征:
1)侵入岩无层理现象,具块状构造。喷出岩多具气孔、杏仁、流纹等构造。这些构造是岩浆岩区别于其他岩石的重要特征。
2)组成岩石的矿物成分较复杂,既有稳定的矿物,如石英、长石,又有在地表条件下不稳定的矿物,如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。
3)矿物颗粒不具磨圆度,具有特定的晶形。深成岩具全晶质结构,矿物颗粒之间为直接接触,没有像“胶结物”之类的物质。喷出岩具斑状、似斑状结构,斑晶常保存矿物自身的形态(棱、角明显),完全不同于沉积岩的碎屑颗粒;基质为隐晶质、显晶质或非晶质,其成分与斑晶基本相同。
4)侵入于沉积岩中的浅成岩,在产状上与沉积岩一致或不一致。当不一致时,如岩墙,浅成岩很易鉴别出来。当一致时,如岩床、岩盘等,可根据矿物成分、结构、构造等特征加以区分。
5)岩浆岩中一般不含生物化石。
6)在地貌上,如果没有构造的影响,它常形成波状起伏的地形,而不会出现像沉积岩地区的陡壁和缓坡相间排列的现象。
2.岩浆岩野外分类命名
根据岩浆侵入到地壳中或喷出地表,可分为侵入作用和喷出作用,相应地形成侵入岩和喷出岩。按照侵入深度,侵入岩又进一步分为深成侵入岩和浅成侵入岩,前者包括岩基和岩株,后者包括岩床、岩盖、岩盆、岩墙或岩脉。喷出岩又分为熔岩和火山碎屑岩。不同类型岩浆岩的野外分类命名往往采用不同的标准(朱勤文,1989;赵温霞,2003;表3-2,表3-3,表3-4,表3-5)。
表3-2 深成侵入岩的野外分类命名表
表3-3 浅成侵入岩野外分类命名表
表3-4 主要熔岩野外分类命名表
续表
表3-5 火山碎屑岩野外分类命名表
(二)变质岩
变质岩是由原岩经变质作用形成的,因此.在物质成分及结构、构造等方面都比较复杂。概括起来,变质岩具有以下几个特点:
1)具有一些特征构造,如板状构造、片状构造、片理构造等,矿物常具定向排列。
2)具有一些特殊的变质矿物,如绢云母、红柱石、石榴子石等。
3)不同类型的变质岩在分布上具有一定的规律性。接触变质岩分布于岩浆岩与围岩的接触带上;动力变质岩沿断裂带分布;区域变质岩大面积分布,与大地构造单元的类型相关。
在野外通常根据构造、结构和成分,对变质岩进行分类,主要类型如下:
区域变质岩——板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩、变粒岩
接触变质岩——大理岩、角岩、矽卡岩
动力变质岩——糜棱岩、碎裂岩
混合岩化变质岩——混合岩
(四)岩性描述的方法及内容
在野外除记录一些地质现象和认识岩石外,还要对所见到的岩石进行岩性描述,以便自己和他人查阅。岩性描述的常规方法是先外观、后内部;先总体、后局部。观察要仔细,描述要认真,术语要准确。描述内容包括岩石的颜色、成分、结构、构造、产出状态及时代等。
1.岩石的颜色
指岩石的总体外观(新鲜面)的颜色。由于岩石出露地表,经风化作用后,它的表面颜色和新鲜面颜色常不一致,描述时须加以区分,如灰岩的风化面为灰白色,新鲜面为深灰色。有些岩石由于成分较复杂,颜色也较杂,描述时可以一种颜色为主,前面加上修饰词,如浅红色、黄绿色、灰黄色等;如果各种颜色平分秋色,可用杂色来形容。描述时还可采用类比法,如橘黄色、砖红色、肉红色等。
2.岩石的成分
图3-6 物质成分标准含量图
指岩石的物质组成。不同类型的岩石,其物质组成相差很大,如花岗岩主要由钾长石、斜长石、石英、黑云母等组成;石英砂岩主要由石英组成等。无论是何种岩石,在野外描述时,除了描述主要矿物名称外,还要描述各种矿物的相对含量。矿物含量的确定,常参照标准含量图进行估测,见图3-6。例如,花岗岩主要由钾长石(35%)、斜长石(30%)、石英(25%)、黑云母(4%)等组成。在野外,矿物成分的鉴定一般用肉眼或借助于放大镜、小刀、盐酸、条痕板等进行,因此,要求学生记住一些常见矿物的鉴定特征,如石英、钾长石、斜长石、角闪石、辉石,黑云母、石榴子石、方解石等,否则在野外要对这些矿物进行鉴定就束手无策了。
3.岩石的结构
指岩石组分的结晶程度、形态、颗粒大小及其相互关系。岩石的结构与成因密切相关,不同成因的岩石具有不同的结构,如碎屑沉积岩具碎屑结构,深成侵入岩具全晶质结构,大理岩具变晶结构。
结晶程度是指组成岩石的物质的结晶差异,分为晶质和非晶质,晶质又分为显晶质(肉眼能观察到矿物颗粒大小)和隐晶质(肉眼观察不到矿物颗粒大小)。如深成侵入岩的花岗岩都是由结晶矿物组成的,它是全晶质的;喷出岩的安山岩是由部分的结晶矿物(斜长石、角闪石)和未结晶的物质组成的,它就是半晶质的;黑曜岩由未结晶的玻璃质组成,它就是非晶质的。肉眼区分隐晶质与非晶质的简易方法是:隐晶质的岩石表面光泽较暗淡,断面为参差状;而非晶质的岩石表面常呈现玻璃光泽,断面为贝壳状。
形态是指组成岩石的矿物的外形,对非晶质就无形态可言了。在碎屑沉积岩中,形态实际上是指矿物或岩屑的磨圆度,描述时,常分为4个等级:棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。在岩浆岩和变质岩中,常用自形、半自形和他形来描述矿物的形态。
自形是指矿物自然结晶的形态;半自形是指矿物部分具自然结晶形态,而其他部分为非矿物的自然形态;他形是指矿物无自然结晶形态(图3-7)。
图3-7 石英的形态
(1)自形;(2)半自形;(3)他形
颗粒大小是指矿物的粒径。对于不同类型岩石,粒径的划分标准和等级不一样。表3-6的结构是指矿物颗粒的绝对大小,如果岩石以某粒径的矿物或碎屑占绝对优势(>80%),就可以称这种粒径等级的结构。根据岩石矿物颗粒的相对大小,又可分为等粒和不等粒结构。不等粒结构中,常见的有斑状结构和似斑状结构。沉积岩分选性的差异实际上就表现出等粒和不等粒的特点。
4.岩石的构造
指组成岩石的物质成分的分布特点及排列方式。若矿物在岩石中均匀分布,没有定向性,就称为块状构造。在沉积岩中常见的有层理构造和层面构造,根据每个单层的厚度,又可进一步划分出巨厚层(>lm)、厚层(1~0.1m)、中层(0.1~0.03m)、薄层(<0.03m)等。火山岩常见的有气孔构造、杏仁构造、流纹构造。变质岩有片理构造。
5.岩石的产出状态
指岩石的空间位置。岩浆岩的产出状态分深成侵入体(岩基、岩株)、浅成侵入体(岩墙、岩床、岩盆、岩盘、岩鞍等)和喷出岩。沉积岩和变质岩的产出状态就是指产状。
6.岩石的时代
即岩石的形成时代。对于沉积岩,它产于何时代的地层中,地层的时代就是岩石的形成时代。若是岩浆岩可根据它与围岩的侵入接触关系、同位素测年或区域资料来确定时代。
表3-6 不同岩石的粒度划分对比表(单位:mm)
岩性描述举例:
花岗岩:风化面为浅灰色,新鲜面为肉红色。主要矿物有钾长石(35%)、斜长石(30%)、石英(25%)、黑云母(4%)等。钾长石、斜长石为半自形,粒径以6mm为主;石英为他形,粒径以3~6mm为主;黑云母呈片状。粗粒等粒结构,块状构造。
以岩株形式侵入于沉积岩中,根据测年资料形成于早白垩世。
(五)北戴河实习区常见岩石
1.沉积岩
1)石英砂岩:风化面为灰色,新鲜面为灰白色,主要矿物为石英(>95%),粗至细粒结构,块状构造,交错层理发育,产于新元古代地层中。
2)长石石英砂岩:风化面为褐灰色,新鲜面为黄灰色,主要矿物有石英(45%)、长石(40%),中至细粒结构,块状构造,产于晚石炭世和二叠纪地层中。
3)泥质砂岩:风化面为褐灰色,新鲜面为灰黄色,砂粒成分以石英、长石、岩石碎屑为主,含较多的泥质,泥质砂状结构,层理构造发育,产于晚石炭世和二叠纪地层中。
4)页岩:风化面为褐灰色,新鲜面为灰黄、灰绿、黄绿色,成分以泥质、粉砂为主,泥质结构,页理发育,产于晚石炭世和二叠纪地层中。
5)灰岩:风化面为浅灰色,新鲜面为深灰色,成分为碳酸钙,局部重结晶形成方解石,砂晶、泥晶结构,块状构造,形成时代为寒武纪、早-中奥陶世。
6)竹叶状灰岩:风化面为灰色,新鲜面为深灰色,成分为碳酸钙,内碎屑结构,内碎屑的横断面为竹叶状,平面为饼状或圆状、椭圆状,层理构造发育,产于寒武纪和早奥陶世地层中。
7)泥质条带灰岩:风化面为灰色,新鲜面为灰黄色,由薄层灰岩和泥质条带互层组成,泥质结构,水平层理发育,产于寒武纪和中奥陶世地层中。
2.岩浆岩
1)石英正长岩:风化面为灰黄色,新鲜面为浅肉红色,主要矿物有钾长石(80%)、石英(7%),钾长石自形或半自形,石英他形,次要矿物有黑云母和角闪石(6%),似斑状结构,块状构造。斑晶为钾长石,斑晶的中心为灰白色钾长石,而外围为浅肉红色钾长石。以岩株侵入,形成于燕山期。
2)辉绿岩:灰绿色,主要矿物为斜长石和辉石(>95%),具辉绿结构,块状构造,以岩墙侵入于石英正长岩中,形成于燕山期。
3)似斑状花岗岩:风化面为灰黄色,新鲜面为浅肉红色,主要矿物有钾长石(40%)、斜长石(25%)、石英(25%),次要矿物为黑云母(5%),似斑状结构,斑晶为钾长石,块状构造,以岩墙侵入于下奥陶统中。
4)黑云母花岗岩:风化面为黄褐色,新鲜面为浅肉红色,花岗结构、中粒结构,块状构造,形成于新太古代
5)正长花岗岩:浅肉红色-黄褐色,半自形粒状结构、交代结构,块状构造,局部似片麻状构造,形成于新太古代
6)辉石安山岩:灰色,斑状结构,基质玻基交织结构,杏仁或块状构造,斑晶含量占25%~30%,由0.3~1mm的斜长石和辉石构成,个别辉石被绿泥石所交代,基质由条状斜长石、玻璃质(已脱玻化为隐晶长石)及微量磁铁矿构成。副矿物为磁铁矿。
D. 如何在手标本上区分三大岩类(岩浆岩,沉积岩,变质岩)
这个问题,如果你有三大岩的学习基础的话,应该还是比较好判断的。
个人觉得有两个判断依据。
一是各大岩石由于成分的侧重性而有所区别;
二是结构构造上有各自特点。
具体分析一下。
岩浆岩:
主要的造岩矿物有,石英、长石、角闪石、黑云母、辉石、橄榄石。酸性岩浆岩中前几种矿物居多,而基性岩浆岩中则偏向于后者。也因此,在岩石的颜色上来说由肉红色--灰白色--黑色变化。
结构上来说,侵入的岩浆岩里面的矿物应该是较均匀的分布,岩石呈现块状。而喷出的流纹岩中会呈现一些流动构造;以及喷出的安山岩和玄武岩中会有气孔和杏仁状构造,这种特殊的结构构造也是它们的鉴定标志。
沉积岩:
由于组成沉积岩的矿物都是经过了风化和搬运,所以一般来讲每种沉积岩在成分上相对较简单。沉积岩的划分就是根据成分划分的,泥岩、碳酸盐岩、石英(长石)砂岩。所以沉积岩就以某种成分为主(如以泥质、或以石英等)。
构造上沉积岩一般都呈现层状构造。当然如果手表本很小的话可能见不到层理而是块状的。
沉积岩还有一大特点就是生物的出现。尤其在碳酸盐岩里面贝壳等生物的出现很普遍,这是一大鉴别标志。
变质岩:
变质岩是岩浆岩和沉积岩经过后期的高温或者高压过后,原来的岩石经过了成分和构造上的改造而形成。所以成分上来讲除了与前两种岩有相同的造岩矿物外还有一些比较特别的属于变质岩的专有矿物或者矿物组合。例如红柱石,出现红柱石的岩石就必定是低级变质作用形成的岩石;石榴石与紫苏辉石组成的代表高温高压环境的麻粒岩。
但手表本鉴别变质岩更主要的依据是其结构构造。应力作用下形成的变质岩很多都具有片状结构,也因此变质岩能以结构构造来命名为片岩、片麻岩等。
如果还有不明白的再问吧……
E. 分辨三大类别岩石,沉积岩,变质岩,火成岩
岩浆岩或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石,约占地壳总体积的65%。岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程,称为岩浆作用。现在已经发现700多种岩浆岩,大部分是在地壳里面的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、安山岩及玄武岩等。一般来说,岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区。
沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。相较于火成岩及变质岩,沉积岩中的化石所受破坏较少,也较易完整保存,因此对考古学来说是十分重要的研究目标。
变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种石头自然变质成的另一种石头。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。 变质岩是在地球内力作用,引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下,发生物质成分的迁移和重结晶,形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。
变质岩是组成地壳的主要岩石类型之一。在变质作用中,由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响,在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、成分和结构构造发生不同程度的变化。变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等。
F. 三大类岩石如何区分(详细)
三大岩性初步鉴别方法
(一)岩浆岩的观察与描述
对岩浆岩的观察,一般是观察其颜色、结构、构造、矿物成分及其含量,最后确定其岩石名称。肉眼鉴定岩浆岩,首先看到的就是颜色。颜色基本可以反映出岩石的成分和性质。
对岩浆岩进行肉眼鉴定
第一步是要依据其颜色大致定出属于何种岩类。比如,若是浅色,一般为酸性岩(花岗岩类)或中性岩(正长岩类);若是深色,一般为基性岩或超基性岩。由酸性岩到基性岩,深色矿物的含量逐渐增多,岩石的颜色也就由浅到深。同时还要注意区别岩石新鲜面的颜色和风化后的颜色。还可根据其中暗色矿物与浅色矿物的相对含量来进行描述,如暗色矿物含量超过60%者为暗色岩,在30—60%者为中色岩,在30%以下者为浅色岩。
第二步是观察岩浆岩的结构与构造。据此,便可区分出是属深成岩类、浅成岩类或是喷出岩类。根据岩石中各组分的结晶程度,可分为全晶质、半晶质和玻璃质等结构。不仅要对全晶质的结构区分出显晶质或隐晶质结构,还要对其中的显晶质结构岩石按其矿物颗粒大小,进一步细分出等粒、不等粒、粗粒或细粒等结构。对具有斑状结构的岩石要描述斑晶成分、基质的成分及结晶程度。假如岩石中矿物颗粒大,呈等粒状、似斑状结构,则属深成岩类;假如矿物颗粒微细致密,呈隐晶质、玻璃质结构,则一般皆属喷出岩类;假如岩石中矿物为细粒及斑状结构,即介于上述两者之间,属于浅成岩类。观察岩石中矿物有无定向排列,进而就能推断岩石的形成环境,含挥发组分多少以及岩浆流动的方向。若无定向排列称之为块状构造;若有定向排列,则可能是流纹构造、气孔构造或条带状构造。深成岩、浅成岩大多是块状构造;喷出岩则为流纹构造和气孔构造等。对于岩石中有规律排列的长柱状矿物、气孔捕虏体等均要观测其方向。对于那些在接触面上有规则排列的片状矿物,要描述其组成成分,并测其产状要素。
第三步是观察岩浆岩的矿物成分。矿物成分是岩石定名最重要的依据。岩浆岩类别是根据SiO2含量百分比确定的,而SiO2含量可在岩石矿物成分上反映出来。假如有大量石英出现,说明是酸性岩;如果有大量橄榄石存在,则表明是超基性岩;如果只有微量或根本没有石英和橄榄石,则属中性岩或基性岩。假如岩石中以正长石为主,同时所含石英又很多,就可判定是酸性岩;倘若以斜长石为主,暗色矿物又多为角闪石,属于中性岩;若暗色矿物多系辉石,则属基性岩。对于岩石中凡能用肉眼识别的矿物均要进行描述。首要的是描述主要矿物形态、大小及其性质。其次,要对次要矿物作简略描述
第四步是为岩浆岩定名。在肉眼观察和描述的基础上确定岩石名称。请注意在岩石名称前面冠以颜色和结构,比如,可将某岩石定名为浅灰色粗粒花岗岩。
另外,在野外还要注意查明岩浆岩体的产状,即岩体的空间分布位置、规模大小以及与围岩的接触关系等,结合岩石的结构与构造,以推论岩石的形成环境。也要注意不同侵入体或同一侵入体之间的岩性变化、时间顺序及相互关系。
(二)沉积岩的观察与描述
沉积岩是分布于地表的主要岩类。它种类繁多,岩性变化较大。野外识别沉积岩,其最显着的宏观标志就是成层构造,即层理。据此,很容易与岩浆岩、变质岩相区别。根据沉积岩成因、结构和矿物成分,可进一步区分出次一级的类别。凡具碎屑结构,即碎屑粒径大于2—0.005毫米,被胶结物胶结而成的岩石,是碎屑岩;凡具泥质结构,即粒径小于0.005毫米,质地均匀、较软,有细腻感,常具页理的岩石是粘土岩;凡具化学和生物化学结构,多为单一矿物组成的岩石,是化学岩和生物化学岩。由于各类沉积岩的岩性差别,因此在鉴定方法上也不相同
1、碎屑岩的肉眼鉴定
鉴定碎屑岩时着重观察其岩石结构与主要矿物成分。首要的是看碎屑结构。抓住这一特征,就不会与其他岩石相混淆了。要仔细观察碎屑颗粒大小:粒径大于2毫米是砾岩,2—0.05毫米是砂岩,0.05 —0.005毫米是粉砂岩。粉砂岩颗粒肉眼难以分辩,用手指研磨有轻微砂感。按砂岩的粒径又可定出粗砂岩(2—0.5毫米)中砂岩(0.5—0.25毫米)和细砂岩(0.25—0.05毫米)。对于砾岩,还应注意观察其颗粒形状,颗粒外形呈棱角状者是角砾岩,系圆状或次圆状者为砾岩。其次,看碎屑岩的矿物成分(碎屑颗粒成分和胶结物成分)。砾岩类的碎屑成分复杂,分选较差,颗粒较大,一般不参与定名;砂岩,主要矿物成分有石英、长石和一些岩石碎屑。在碎屑岩中,常见的胶结物有铁质(氧化铁和氢氧化铁)、硅质(二氧化硅)、泥质(粘土质)、钙质(碳酸钙)等。铁质胶结物多呈红色、褐红色或黄色。硅质最硬,小刀刻不动。钙质滴稀HCI起泡。弄清楚了结构和成分,就可为碎屑岩定名。例如,碎屑矿物成分以石英为主,其含量超过50%,长石和岩屑含量均小于25%的砂岩,叫做石英砂岩。也可按其胶结物命名,如可称某岩石为铁质石英砂岩。碎屑岩中可见化石,但一般保存较差。
火山碎屑岩的鉴别比较困难。因为,它在成因上具有火山喷发和沉积的双重性,是一种介于岩浆岩与沉积岩之间的过渡型岩石。常常是以其成因特点、物质成分、结构、构造和胶结物的特征来区别于碎屑岩。
2、粘土岩的肉眼鉴定
鉴定粘土岩的主要依据是其泥质结构。粘土岩矿物颗粒非常细小,肉眼仅能按其颜色、硬度等物理性质及结构、构造来鉴定。它多具滑腻感,粘重,有可塑性、烧结性等物理性质。若是纯净的粘土岩,一般为浅色的土状岩石。层理是粘土岩中最明显的特征,因此,人们就按粘土岩层理(倘层理厚度小于1毫米称页理)及其固结程度进行分类,将固结程度很高、页理发育,可剥成薄片者称作页岩。页岩常含化石。粘土岩中以页岩为主。将那些固结程度较高、不具页理,遇水不易变软者称泥岩。最后,再根据颜色与混入物的不同进行命名,如可称作紫红色铁质泥岩、灰色钙质页岩等。
3、化学岩和生物化学岩的肉眼鉴定
此类岩石中分布最广和最常见的有碳酸盐岩、硅质岩、铁质岩和磷质岩,尤以碳酸盐类岩石分布为广。有无生物遗骸是判断属于生物化学岩或是化学岩的标志。化学岩成分常较单一。它们多为单矿物岩石,故此,可按其矿物的物理性质进行鉴定。
化学岩具有化学结构,即结晶粒状结构和鲕状结构等;生物化学岩具生物结构,即全贝壳结构、生物碎屑结构等。
综合上述,在观察和描述沉积岩时应注意:
要描述岩石整体的颜色,区分岩石是碎屑结构、泥质结构或结晶结构和生物结构等;
据其矿物成分、颗粒大小及颜色上的差异,观察岩石的层理,注意层面上波痕、泥裂等构造特征;
要描述组成岩石的主要矿物、碎屑物及胶结物等成分。
对砾石的形状、大小、磨圆度和分选性等特征要描述,并要确定胶结类型,以及胶结程度。
对沉积岩命名时应遵循“颜色+胶结物+岩石名称”的法则。此外,还需注意沉积岩体形状、岩层厚度及产状、风化程度、化石保存情况及其类属。
(三)变质岩的观察与描述
我国区域变质岩系十分发育,时代自太古宙到期中生代均有出露。其变质岩石类型十分复杂,主要有片麻岩、粒状岩石(变粒岩、浅粒岩)、片岩、千枚岩、变质硅铁质岩、大理岩、变质铁镁质岩及区域混合岩等。有关原岩建造主要有超基性到酸性喷出岩(包括熔岩、凝灰岩)、硬砂岩、各种沉积岩及不同性质的侵入岩。上述变质岩类均属不同的原岩建成造经受不同时期、不同类型区域变质作用的结果。区域变质作用的主要类型大致可分为地壳演化早期造盾阶段的区域中高温变质作用,及造盾阶段之后与造山运动有关的区域动力热流变质作用、区域低温动力变质作用和埋深变质作用。不同成分的原岩经受不同类型的区域变质作用,在一定的温高压力条件下,形成各具特征的矿物和常见矿物共生组合,并因之分别构成不同温压条件的麻粒岩相、角闪岩相(高角闪岩 、低角闪岩相)、绿片岩相(高绿片岩相、低绿片岩相)、蓝闪石片岩相(蓝闪绿片岩相、蓝闪石—硬柱石片岩相)及次绿片岩相(浊沸石相和葡萄石—绿纤石相)。我国区域层状变质岩系按大地构造运动可分为12期,从太古宙迁西期—新生代喜马拉期变质岩系均有。所以,变质岩系的发生和发展与大地构造环境和地壳演化有密切的关系。在全球构造位置上,我国处于欧亚板块、太平洋板块及度板块的结合部位,地质环境差异较大,发展历史很不相同,因而区域地质各具特色,造成变质岩石类型复杂,岩石相对难以识别。
在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似,但主要根据是其构造、结构和矿物成分。这是因为,变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。第一步可先根据构造和结构特征,初步鉴定变质岩的类别。譬如,具有板状构造者称板岩;具有千枚构造者称千枚岩等。具有变晶结构是变质岩的重要结构特征。例如,变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同,但前者具变晶结构,而后者却是碎屑结构。第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。一般来讲,要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比例,以及浅色矿物中长石和石英的比例,因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。例如,某岩石以浅色矿物为主,而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石,就是片岩;若某岩石成分以暗色矿物为主,且含长石较多,则属片麻岩。变质岩中的特有矿物,如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等,虽然数量不多,但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件,故也是野外鉴别变质岩的有力证据。关于板岩和千枚岩,因其矿物成分较难识辩,板岩可按“颜色+所含杂质”方式命名,如可称黑色板岩、炭质板岩;千枚岩可据其“颜色+ 特征矿物”命名,如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。
在野外,还要观察地质体产状、变质作用的成因。比如,石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有,就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定。假如此类岩石围绕侵入体分布,并和板岩共生,则为接触变质形成;假如此类岩石呈区域带状分布,并和具片状或片麻状构造的岩石共生,则为区域变质所形成。
对变质岩我们也应描述岩石总体颜色,注意其岩石结构。若为变晶结构,则要对矿物形态进行描述。注意观察岩石中矿物成分是否定向排列,以便描述其构造。用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。若无变斑晶,就按矿物含量多少依次描述;若有变斑晶,则应先描述变斑晶成分,后描述基质成分。至于其它方面,如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等,亦应作简略描述。在为变质岩定名时,应本着“特征矿物+片状(或柱状)矿物+基本岩石名称”的原则。如,可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。
G. 岩浆岩鉴定指导
一、手标本观察
岩石的手标本观察是地质工作者的基本功,在野外或室内鉴定标本时,应注意观察以下内容。
1.颜色
岩石的颜色是岩石中各种矿物的不同颜色在我们视觉中反映的颜色总和,是一种综合色。岩石中暗色矿物(铁镁矿物)含量之和称为色率,是鉴定岩石的重要依据。岩石化学成分越基性,色率越高。侵入岩通常采用色率描述,如橄榄岩的平均色率为90,辉长岩为50~90,闪长岩为15~50,花岗岩小于15。喷出岩则一般采用颜色描述,如基性、超基性岩呈灰黑色,中性岩呈褐灰色、灰色、紫色,酸性岩呈灰白色、紫红色,玻璃质岩石呈黑色。观察标本时,一般放在30 cm以外远观,如岩石的颜色(灰色、黑绿色、褐紫色等)。侵入岩在野外描述时,也常采用颜色描述,例如辉长岩手标本中斜长石呈灰白色、辉石呈黑绿色,两者含量相近,综合起来岩石颜色呈现为深灰色。此外,还应注意新鲜岩石与风化岩石的颜色变化。
2.矿物成分
在肉眼或放大镜下能分辨的矿物均应观察描述,常用矿物学的方法和术语辨认与描述矿物的颜色、晶形、解理、光泽、双晶等性质。鉴定时,先区分暗色矿物与浅色矿物,再区分橄榄石、辉石、角闪石、黑云母;浅色矿物不但要区分长石与石英,还要区分钾长石和斜长石。各种矿物都要分别估计含量。
3.矿物百分含量的统计
手标本的矿物百分含量统计常用方法有如下三种。
(1)目估法
目估法是最常用、最简单的方法。有经验的地质人员估计的百分含量,误差可以小于5%。估计时,要选择有代表性的部位,先估计整体岩石中浅色矿物和暗色矿物的比例,然后再细分暗色矿物各种属和浅色矿物各种属的相对含量。
特别要注意的是:初学者对颗粒偏细的岩石,往往将暗色矿物含量估计过高,因此,在估计时应有意识地加以克服。
(2)直线法
在手标本上选择一较平的、有代表性的部位作几条直线,分别统计各矿物占直线总长的百分比,再折合成矿物体积百分比。
(3)网格法
网格法又称面积法,常用于野外露头的观测。选择岩石上新鲜、平整的部位画出网格(对一般粗粒岩石,平整面面积不小于30cm2,每一小格面积为0.5cm2),统计各矿物分别占网格总面积的百分比,此百分比即为矿物的百分含量。
4.组构
岩石的组构特征不仅能反映形成岩石的地质条件,而且是岩石分类命名的重要依据。
深成岩都是全晶质结构,一般颗粒较粗,大都是等粒的或似斑状的,具块状构造;喷出岩多为斑状,基质为微晶质、隐晶质,甚至玻璃质,一般都具有气孔、杏仁和流动构造;浅成岩则介于两者之间,多为斑状和细粒结构。
各大岩类代表性岩石常见对应的典型结构,这些结构也是岩石的鉴别特征和命名依据。如辉长岩具辉长结构、花岗岩具花岗结构、玄武岩具斑状结构和隐晶质结构、安山岩具斑状结构和交织结构等。
5.其他特征
岩石中有无细脉、析离体、捕虏体以及各种次生变化特征等。
对于斑状岩石,应分为斑晶、基质进行描述:确定斑晶含量、成分、大小、特征;确定基质含量、结晶程度、成分、颜色等。
6.定名
根据岩石的矿物成分及含量、结构、构造特征,结合岩浆岩的分类方案,进行初步定名。如果具有特殊的结构、构造、矿物组合时,要绘制素描图。
二、薄片鉴定
在显微镜下研究岩石薄片就是精确地鉴定岩石特征和准确地定名,即:准确确定岩石结构;进一步确定矿物成分、百分含量、次生变化;确定矿物结晶顺序;岩石分类命名及绘图。显微镜下鉴定岩石时,通常先在低倍镜下浏览整个薄片,对以上各项有了大致认识后,再做详细的观察鉴定。
1.岩石的结构、构造
岩石的结构及其细节特征一般都需要在显微镜下详细鉴定。岩石作为矿物的集合体,具有总的结构特征。其结构类型主要按颗粒大小、结晶程度、颗粒形态及矿物之间的相互关系进行划分(表0-1)。除按颗粒大小划分岩石结构时需测量统计以外,其他方法划分时均可以通过观察来判断岩石的结构类型。
颗粒大小可借助目镜微尺及每小格长度来测定。每小格长度随放大倍数不同而不同,可以借助于物台微尺(图0-1)和目镜微尺求得。在显微镜下确定每小格的长度,常采用的方法是:物台微尺小格和目镜微尺小格对齐(图0-2),分别读取物台微尺和目镜微尺的格数,按照以下公式计算:
L=物台微尺格数×0.01mm/目镜微尺格数
如图0-2所示,目镜微尺每小格长度L=50×0.01mm/100=0.005mm。
表0-1 岩浆岩的结构类型
图0-1 物台微尺及镜下特征
图0-2 测定目镜微尺每小格长度图解
上为目镜微尺,下为物台微尺;图中目镜微尺100格等于物台微尺50格
在确定颗粒大小时,可以通过观测矿物颗粒长轴所占的目镜微尺小格数乘以0.005mm而获得。当换用不同放大倍数的物镜时,其目镜微尺每小格所代表长度不同,应按上述方法求得。统计矿物颗粒大小,按其平均值确定晶粒大小,如粗粒花岗结构、中粒辉长结构。
同时,还有一些具特殊意义的结构。如反映矿物同时结晶的结构:辉长结构、文象结构、蠕虫结构;反映矿物生长有先后的结构:花岗结构、斑状结构、包含结构、填隙结构、辉绿结构、环带构造;反映次生变化的结构:溶蚀结构、次变边结构、暗化边结构等。
一个岩石薄片可以呈现多种结构,对斑状结构的岩石,应对斑晶、基质的结构分别进行描述。另外还有一些岩石具有特殊的结构类型,如辉绿岩具辉绿结构、辉长岩具辉长结构、花岗岩具花岗结构、玄武岩具粗玄结构—拉斑玄武结构—间隐结构、安山岩具安山结构、煌斑岩具煌斑结构等。
岩石的构造一般在手标本上或野外进行观察(表0-2)。显微镜下可以补充构造的细节特征,如杏仁构造中充填物成分及环状充填特征等。
表0-2 岩浆岩的构造类型
2.矿物成分
先在低倍镜下浏览整个薄片,了解大致有几种矿物。再根据浏览结果,按照主要矿物、次要矿物、副矿物、次生矿物的顺序进行概括描述,然后按照矿物含量由多到少逐个描述。对于常见矿物,主要观察它的几项鉴别特征;对于比较罕见的矿物,则应系统地观察测定矿物的光性,依据光性矿物学相关参考书准确鉴定;斑状岩石的斑晶矿物和基质矿物要分别鉴定描述。
(1)铁镁矿物的鉴定
首先在低或中倍镜下浏览整个薄片,根据颜色、多色性、晶形及表面特征、晶粒大小、解理及解理交角、突起、干涉色、消光类型及消光角、双晶、与其他矿物间关系、蚀变特征等特征的差别进行描述,然后一种一种地分开仔细描述。若开始没有分出矿物,也可以在鉴定过程中再逐渐分开。如已确定有普通辉石,但在鉴定中又发现有干涉色低而消光角很小的类似颗粒,这显然不是普通辉石,应该进一步鉴定确定。
对于固溶体系的铁镁矿物的精确成分测定,应抓住其特征的光性来进行,如橄榄石成分的鉴定,主要借助于光轴角2V和主折射率值的精确测定,然后查阅橄榄石类光性常数曲线来求得镁橄榄石百分数和铁橄榄石百分数的相对含量。
单斜辉石种属鉴定在侵入岩中主要借助于主折射率Ng 及平行(010)面上Ng∧C消光角进行确定。在火山岩中主要借助于2V测定,来求得斜顽辉石和斜铁辉石的相对含量。
(2)硅铝矿物的鉴定
在中、低倍单偏光镜下,根据晶形、解理、表面风化特征以及边缘色散效应,结合正交镜下双晶特征了解存在硅铝矿物的数量和种类。如他形、无解理、无双晶、表面光洁、边缘色散多为淡蓝色的为石英;较自形、有解理、有聚片双晶、卡钠复合双晶,风化产物呈点状(绢云母)者为斜长石;自形程度较差、有解理、风化产物淡褐色、边缘色散多为金黄色的为钾长石。染色法可以准确区分这三种矿物,并准确估计其含量。
若硅铝矿物中存在斜长石,应鉴定斜长石的成分(牌号)。测定斜长石成分的方法很多,可以根据薄片中矿物特点进行选择,或使用不同方法先后印证。通常采用的方法如下。
A.斜长石⊥[010] 晶带最大消光角法
选择一个具有钠长石双晶的斜长石,如图0-3所示的步骤测定双晶单体的消光角,取平均值。一般选择3~5个颗粒分别测量,获得各自平均值,选取其消光角的最大平均值。应用最大消光角平均值,确定斜长石的成分:如果岩石为喷出岩,查虚线;如果岩石为侵入岩,查实线(图0-4)。
图0-3 斜长石⊥(100)切面的钠长石双晶最大消光角鉴定步骤(1~3)
图0-4 斜长石⊥[010]晶带最大消光角与成分关系图(据Burri,1967;转引自杨承运,1989)
如果最大消光角小于20°,需要选择消光角的正负,正突起取正值,负突起取负值,然后再进行查图。
B.卡钠复合双晶消光角法
选择一个具有卡钠复合双晶的斜长石,如图0-5所示,分别测量卡钠复合双晶两单体中钠长石双晶的消光角,求出各卡斯巴双晶单体内钠长石双晶的消光角平均值(
如果两个消光角平均值(
图0-5 卡钠复合双晶消光角法的测量步骤(引自杨承运,1989)
图0-6 斜长石⊥(100)切面上卡钠复合双晶消光角与成分关系图(据Wright;转引自杨承运,1989)
C.平行a轴微晶最大消光角法(微晶法)
对火山岩基质中的斜长石则可采用微晶法,选择一个微晶,如图0-7所示,分步测量微晶颗粒的消光角,消光位旋转45°确定N′p方向,保证消光角为N′p∧a的角度。选择5个以上微晶分别测定 N′p∧a的角度,获得最大的消光角,查图即可得到斜长石的成分(图0-8)。
图0-7 平行a轴延长的斜长石微晶消光角测量步骤(1~3)
如果消光角为0°~20°,要选择消光角的正负,正突起查图中An30的右侧,负突起查图中An30的左侧。
图0-8 斜长石平行a轴微晶最大消光角N′p∧a与成分的关系(引自杨承运,1989)
必要时可进一步采用油浸法、旋转台法、旋转针法精确测定折射率等关系特征。若岩石具斑状结构,斑晶和基质中均有斜长石,则需分别测定斑晶和基质中的斜长石成分;若斜长石具环带结构,则需分别测定各带中的斜长石成分,然后求出斜长石的平均成分,并确定环带类型。
若硅铝矿物中存在钾长石,可通过光轴角2V、双晶等特征来进一步鉴定其种属(图0-9)。如2V极小(0°~30°),晶体透明如水者为透长石;2V中等者为正长石;2V大(70°~85°)者,具格子双晶者为微斜长石,具条纹结构者为条纹长石。对于条纹长石还要区分正条纹长石和反条纹长石,若是正条纹长石,根据钾长石种属有微斜条纹长石和正长条纹长石之分,还要进一步划分是交代条纹长石,还是分解条纹长石。
图0-9 碱性长石的鉴别程序(引自杨承运,1989,简化)
(3)副矿物和次生矿物的鉴定
虽然副矿物和次生矿物对岩石鉴定命名不起决定作用,但它们对于了解岩石成因以及指示找矿具有重要的意义。特别是有些副矿物,如磷钇矿等,它们本身就能构成矿床。
岩浆岩固结后,在岩浆期后热液及变质作用或者风化作用的影响下,部分或全部发生变化,研究这些变化可以推断岩石生成的历史,所以在薄片鉴定时一定要注意。
在显微镜下鉴定蚀变岩浆岩时,首先要把蚀变矿物和原生矿物区分开,进一步鉴定蚀变矿物种属,并测定含量;其次必须分清矿物之间的相互交代关系,详细研究交代结构,确定蚀变矿物生成顺序,明确不同蚀变阶段矿物共生组合类型。对于强烈蚀变的岩浆岩,还要根据残余矿物和结构特征来恢复原岩。
3.矿物百分含量的统计
矿物百分含量是定量矿物分类命名的主要依据,对于岩体间的岩石精确对比也具有重要的作用。
岩石原生矿物蚀变较弱,次生矿物含量较少且来源清楚时,可将次生矿物含量合并在对应原生矿物含量内。如果蚀变强烈,次生矿物含量较大或来源不清楚时,就对次生矿物单独描述并估计含量。
(1)目测法
可以参照图0-10比较确定矿物的百分含量。在比较时,必须注意:矿物颗粒大小不同,颗粒数目差别就会很大。矿物形状不同,暗色矿物和浅色矿物的估计都会有一定的差异。
图0-10 薄片中矿物含量估计参考图(引自赵志丹等,2012)
(2)线测法
用一定长度和刻度的直线作为测量线,可测出单位测量线上所测矿物的截线长度。在镜下可用目镜微尺来进行,目镜微尺上有100格的刻度尺。测量时记录视域数及每个视域中微尺上被测矿物的截线格数;测完一线可以移动薄片100格的距离,继续累计测线上被测矿物的截线格数,累计所测矿物的格数,根据记录分别算出薄片中每种矿物在各测定直线上所截的格数之和与全部矿物的格数总和,各种矿物的长度比,约等于其面积比,由此计算出各种矿物的百分含量。
(3)面测法
在镜下用目镜微网测量矿物的百分含量。测量时在岩石薄片上选定测量面积,记录在该视域中各种矿物所占的网格数,如不满一格时可合并估计。一个视域测完后移动岩石薄片,依次测量,统计各种矿物所占格数和总格数,求出面积的百分含量。
4.次生变化
岩石的次生变化反映了其岩浆期后的变化历史。若无次生矿物或次生矿物极少时,可描述为“岩石新鲜,未发生次生变化”。当次生矿物较多时,要描述何种原生矿物变成何种次生矿物,以及次生变化的方式(沿裂隙、解理发生次生变化,呈浸染状或呈团块状、脉状变化等)。此外,还需描述次生矿物的主要光学特征以及次生变化强弱。如果次生变化极强,原生矿物已模糊不清或几乎全部被次生矿物所代替,则纳入变质岩范畴。
几种原生矿物的常见次生变化见表0-3。
表0-3 岩浆岩常见的次生变化
岩石次生变化很多,可以是一种类型,也可以是多期次生变化类型的叠加,如为多种次生变化叠加时,要判断次生变化类型的先后,并写出判断依据。
5.矿物结晶顺序
确定矿物结晶顺序是一项综合性很强的工作。观察薄片,确定岩浆期结晶矿物和岩浆期后矿物,如固结、交代、热液和气成矿物。首先确定岩浆期的矿物生成顺序,然后再根据不同的成因确定岩浆期后结晶的矿物生成顺序。确定岩浆中矿物结晶顺序的方法如下。
(1)矿物的成因
要了解常见造岩矿物的大致成因,即矿物的成因分类,如正常(岩浆)矿物、成岩矿物、岩浆期后矿物、他生矿物、外生矿物等。
(2)矿物晶体大小
在常见的斑状结构中,大晶体的斑晶一般先结晶,小晶体的基质常常后结晶。但对一些似斑状结构则不适用,斑晶常与基质同时结晶。
(3)正确运用空间法则判断结晶顺序
在矿物结晶能力和其他条件相同的情况下,结晶中心不多时,先结晶的矿物有较充足的空间,因此其自形程度高,结晶颗粒大,并被晚结晶的矿物所包围。
矿物颗粒的相对自形程度表明,自形程度高的矿物一般析出较早,自形程度低的矿物析出较晚。但应注意,这一原则不能机械套用。自形性不能说明各个矿物开始结晶的顺序,它只能局部说明各矿物结晶结束的顺序。此外,矿物自形程度往往决定于自身结晶能力的大小。
(4)正确运用反应原理确定顺序,要注意全面观察,多找证据,综合分析
岩浆岩矿物按照结晶温度由高而低依次结晶形成,在鲍文反应序列上部的矿物比下部的矿物早结晶;随着岩浆温度的下降,早析出的高温矿物可以与岩浆反应生成序列中低位的矿物。
(5)矿物间的相互包裹关系
通常认为,被包裹的矿物形成一般早于包裹它的矿物(图0-11)。但应用这一原则也需谨慎。例如,分解成因的正条纹长石,其中钠长石条纹被包裹于钾长石之中,但实际上它们生成并无先后,而是固结分解同时形成的。
(6)矿物的共生组合关系
岩浆岩中的副矿物一般先结晶,如花岗岩中的榍石和绿泥石,榍石为早期结晶生成。
(7)具有交代结构的岩浆岩矿物的结晶顺序
具有交代结构的岩浆岩矿物的结晶顺序与矿化关系密切。主要结构类型有交代假象、蠕英石(图0-12)、交代条纹、反应边、斑晶等。确定交代现象与顺序的方法如下。
图0-11 辉长岩中包橄结构(引自赖绍聪,2006)
辉石(Py)包裹橄榄石(Ol),橄榄石结晶早于辉石和斜长石(Pl)
图0-12 辉长岩中矿物成因分析(引自赖绍聪,2006)
原生矿物:辉石(Py)、斜长石(Pl);次生矿物:黑云母(Bi)、蠕英石(Q)
1)一种矿物被另一种矿物所蚕食,呈星点状、网状、岛屿状时,残留矿物为交代早期矿物;具港湾状交代现象时,内湾一方的矿物为早期交代矿物。
2)岩石或矿物裂隙中为晚期充填及交代生成的矿物。
3)附着在另一矿物晶面上形成晶簇并插入某些矿物之中的矿物,为晚期交代生成的矿物。
4)与辉石的角闪石化、角闪石的黑云母化(图0-13)、黑云母的白云母化、钾长石的条纹化等共生关系的矿物,如果两矿物接触处有榍石、绿帘石、磷灰石、萤石等矿物,后者为交代成因的矿物。反之则为反应边结构,即岩浆结晶的产物。
图0-13 角闪石的黑云母化(引自赖绍聪,2006)
褐色黑云母(Bi)交代无色、淡绿色角闪石(Hb)
5)侵入岩长石斑晶中包裹基质矿物残余时,为晚期交代的长石斑晶。
6)喷出岩中矿物皆有熔蚀、暗化边、扭曲、碎裂等现象,未具此类现象的矿物则为晚期生成的矿物。
在描述先后顺序时,应同时说明分析、推断的理由。
6.岩石定名
最后,简单归纳上述各项典型特征,以此为依据,结合岩浆岩各类岩石分类表进行岩石定名。例如,岩石具中细粒辉长结构,色率55,主要矿物组合为普通辉石和拉长石(An58),属基性深成岩,并含贵橄榄石7%,则定名为橄榄辉长岩。
命名时通常要参考各大类岩石定量矿物分类命名表才能准确定名。
7.素描图
素描图是岩石鉴定报告中不可缺少的一部分,在未附照片时,主要依靠素描图形象地再现镜下的岩石特征。尽管现在显微照相比较普遍,但素描图仍是常用的手段。与照片相比,素描图具有重点突出表现现象的特点,画素描图还可锻炼学生的观察和思维能力。
根据鉴定人员想表现的内容来决定放大倍数。一般情况下,要反映较粗粒岩石特点或岩石整体结构、成分特点时,用低倍物镜或中倍物镜;要反映局部结构或隐晶质、玻璃质结构或矿物内部某些特点时,则用中—高倍物镜。
一般标准是以主要矿物在素描图上占10mm为宜。选择典型的、能代表岩石特征的视域非常重要。
素描图既要力求真实,又要突出重点、具有代表性,可略去不必要的内容,不要过分追求艺术效果,一般应反映三方面的内容(图0-14):
图0-14 黑云母花岗岩(具花岗结构)素描图(单偏光,10×10)
Q—石英;Pl—斜长石;Af—碱性长石(条纹长石);Bi—黑云母
1)矿物成分及其含量相对比例。
2)岩石结构:包括矿物颗粒的相对大小、自形程度、形态、相互关系等。
3)矿物本身的性质:靠铅笔的粗、细、轻、重分出单偏光镜下观察到的突起等级、糙面、解理等,矿物的颜色以及正交偏光镜下的干涉色用彩笔填色。矿物名称用代号标出,在图的下方可配以简单的文字说明,并注明单偏光或正交偏光、放大倍数或视域直径。
H. 地质学家是怎样鉴别岩石的
搞地质的一般是成因按岩石三大类:沉积岩、岩浆岩和变质岩来进一步划分,这些需要有专业基础知识,对于新区块,需做好区域资料收集工作。先将岩石大类查明。
1、沉积岩:是在地表或近地表通过自然沉积或冲蚀、风蚀堆积而形成的一种岩石类型。它是由风化产物、有机物质碎屑等物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用,最后形成的岩石。这类岩石在野外一般通过敲击、研磨,用放大镜观察碎屑物成分、粒度、充填物、胶结物质等,最后根据不同粒度含量来命名。如陌生岩石,会采取样品,送实验室进行岩矿鉴定来鉴别;
2、岩浆岩:也叫火成岩,是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆,在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大,因此,它的特点也与沉积岩明显不同。这一类岩石一般特点较明显,观察岩石的颜色、结构、构造、矿物成分及其含量、最后确定岩石名称。对于肉眼不能分别的微晶矿物岩石,则需要采样做岩矿鉴定。
3、变质岩:是三类岩石中最难辨认的岩石,这类岩石原岩为沉积岩和岩浆岩,因地质环境和物理化学变化,在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化后形成一种新的岩石叫变质岩。变质岩广泛存在,也是最难辨认的岩石种类,主要通过颜色、矿物成分,结构构造来分辨,变质岩的颜色常不均一,需定总体色调。结构主要为变质结构,也有变余结构。这个区分难度较大,野外通过刀划、放大镜、敲击的方法来初步定名,多采用岩矿鉴定来确定。
I. 怎样辨别岩石种类
这个问题太大,简单的说,岩石分为三大类:一、岩浆岩:岩浆岩是岩浆活动的产物。岩浆活动主要有两种方式,一种岩浆上升到一定位置,由于上覆岩层外压力大于岩浆的内压力,迫使岩浆停留在地壳内冷凝结晶称侵入作用。所形成的岩石称侵入岩,分浅成、深成两种。另一种是岩浆喷出地表,冷凝而形成的岩石称为喷出岩(又称为火山岩)。二、沉积岩:沉积岩是在发展过程中,在地表或接近地表的常温条件,任何先成的岩石遭受风化剥蚀作用的破坏产物及生物作用、火山作用的产物在原地或经外力搬运所形成的沉积层,又经成岩作用而成的岩石。三、变质岩:地壳中原已生成的岩石,无论是岩浆岩、沉积岩或早已生成的变质岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成物理化学条件的变化,使其成份、结构、构造发生一系列变化,这种促使岩石发生改变的作用称为变质作用,由变质作用形成新的岩石称为变质岩。如果要说清楚如何辨别,就是一门学问——地质学。