火成岩对某矿区煤层影响的探讨 罗军成都大地工程设计有限公司 【摘要】火成岩侵入煤层使煤层发生位移，局部富集，形成煤包体，破坏了煤层的稳定性，残缺不全，高温烘烤产生接触变质，煤的炭含量增高，挥发分降低，灰分增高，有害成分增多，变成无烟煤和天然焦，成为高变质煤，大大降低了煤的工业利用价值等有害作用。因此，研究火成岩对煤层的影响是相当有必要的。 额盖力巴依萨依煤矿处于尼勒克县的西北部，与西邻的科尔克煤矿同处同一构造带、同一含煤带，含煤层数基本一致。 本勘查区煤层情况如下：勘查区内煤层赋存于中侏罗统西山窑组(J2x)地层中，其中主要可采煤层分布于该组地层的中下段。西山窑组地层(J2x)含煤11层，编号从下到上依次为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11号，可采煤层l、3、5、7号本次及以往工作控制较好。 由于受火成岩的侵入的影响，主采煤层尤其是1、3煤层受岩浆侵蚀较为严重而成为不稳定煤层。火成岩侵入煤系地层后，对矿井生产造成较大影响，其中主要包括： 1)火成岩侵入煤层，吞蚀作用使煤层残缺不全，高温烘烤产生接触变质，煤的炭含量增高，挥发分降低，灰分增高，有害成分增多，变成无烟煤和天然焦，成为高变质煤，大大降低了煤的工业利用价值。
2)火成岩侵入煤层产生强大的推挤力，使煤层发生位移，局部富集，形成煤包体，破坏了煤层的稳定性，增加了开采过程中找煤的工作量，造成矿井产量不稳定。 3)火成岩侵入体可以分成若干细小分支，夹于煤层中间，或呈孤立的不规则瘤状、串珠状等潜入煤层，使煤层结构复杂，降低了煤层的可采性。 4)火成岩侵入体分布在煤层的顶部或底部，特别是顶部更为发育，形成煤层的直接顶或底板；或冲断煤层，破坏了煤层厚度的连续性，其结果造成煤炭资源损失。 5)岩浆热使煤层发生热分解反应，产生大量的CO、CO2、CH4等有害气体，吸附在煤体中，从而增加了煤层中的瓦斯含量。 6）由于火成岩侵入煤层后，易形成裂隙，造成煤层开采过程中顶板水的大量涌出。 7）火成岩的硬度、抗压强度及抗剪强度相对较高，对煤层开采的顶板管理产生较大影响。 总言之，由于火成岩侵入，使煤层发生了“形变”、“量变”和“质变”，造成了煤层绝对煤量地质储量)和相对煤量(可采储量)的减少，降低了煤炭的利用价值，增加了开采难度。 因此开展《额盖力巴依萨依煤矿火成岩分布特征及开采对策研究》对提高矿井经济效益和提高资源回收率具有重要意义。 研究区内施工钻孔，各层位的岩浆侵入规模不同，总的趋势是由浅至深范围逐渐扩大，1煤层的岩浆侵入范围最广。从平面分布上看，岩浆
常见沉积岩的特征碎屑岩类 砾岩：粒径大于2mm的碎屑占50%以上，具砾状结构，层理发育差。砾石一般为圆或次圆状者称砾岩，砾石呈棱角和次棱角状者称角砾岩。主要由一种砾石成分（含量75%）组成的砾岩，称单成分砾岩，这样的砾岩一般分选性和磨圆度均好，如石英砾岩。砾石成分复杂者称复成分砾岩，一般分选不良，圆度变化也大。砾岩的胶结物有硅质、钙质、铁质和泥质等。 砂岩：粒径介于2-0.05mm之间的砂粒占50%以上，具砂状结构，各类层理均可发育，胶结物多硅质、钙质、铁质及泥质等。按砂粒大小可分为粗粒砂岩（粒径2-0.5mm）、中粒砂岩（粒径0.5-0.25mm）、和细粒砂岩（粒径0.25-0.05mm）。按成分又可分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。石英砂岩中石英含量占75%以上，甚至95%以上，一般磨圆度高，分选好，颜色浅。长石砂岩中石英含量<75%，长石含量>25%，浅红色到浅灰色，圆度较差，分选中等或差。岩屑砂岩中石英含量<75%，岩屑含量>25%，甚至>60%，颜色深，圆度和分选都很差。 粉砂岩：粒径介于005-0.005mm的碎屑粒占50%以上，具粉砂状结构，多呈薄层状，水平或微波状层理，颗粒细小，肉眼难以辨认，放大镜下可识别石英颗粒或少量白云母。岩石断面粗糙，无滑感，可与粘土岩相区别。黄土则是未固结的粉砂，呈土黄色，松散状，层理不清，主要由石英、长石等粉砂组成，含粘土矿物及碳酸钙结核。 泥质岩类：分布最广的一类沉积岩，均为泥质结构，并常具水平层理，主要由各种粘土矿物组成。通常按固结程度分为以下三种： 粘土：未固结或弱固结的泥质岩，具吸水性和可塑性，在水中易泡软。单矿物粘土有高岭石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等，但自然界多数为复矿物粘土。 泥岩：固结较紧的泥质岩，呈块状，吸水性和可塑性极弱，在水中不易泡软。成分较复杂，多水云母，含粉砂。 页岩：固结很好的泥质岩，成页片层，无吸水性和可塑性，水中不能泡软，可按其所含次要成分进一步命名，如炭质页岩、钙质页岩等。 化学岩及生物化学岩类：这类岩石结构多样，有碎屑结构和生物结构，但以化学结构为主。由于岩石多数为非晶质或隐晶质，肉眼不能分辩矿物颗粒，因此，要注意区分岩石种类众多的化学成分和矿物成分。其中主要的岩石种类有以下几种： 碳酸盐岩：主要由钙镁的碳酸盐组成，分布广泛，在沉积岩中仅次于页岩和砂岩，结构以碎屑结构和化学结构为主，最主要的岩石有石灰岩和白云岩。 石灰岩：主要由方解石组成，常呈灰或灰白色，由于含有机质多少不等，颜色可由浅灰到黑色，一般较致密，断口呈贝壳状，硬度不大，加稀盐酸起泡剧烈。常因结构不同而给予不同的名称，如豹皮灰岩、鲕状灰岩和竹叶状灰岩等。灰岩中常含有粘土矿物、硅质等杂质，含量较多时称为泥灰岩、硅质灰岩等。
第十五章当代火成岩研究新进展 概略地介绍80年代以来硅酸盐熔体及硅酸盐晶—液悬浮体的密度、粘度、熔体结构、流体动力学等方面的研究动向，及其对岩浆作用、岩浆运移、岩浆侵位机制的动力学约束条件。硅酸盐熔体的结构是制约熔体粘度的主导因素，化学成分对熔体粘度的控制是通过改变熔体结构而实现的，粘度在一定程度上决定着岩浆的迁移、侵位和喷发方式。密度和浮力是岩浆上升侵位的重要约束，地壳是岩浆上升的一个密度过滤器，岩浆最终由于浮力的消失而停止上升。 一、引言 岩浆活动不仅是一个复杂的化学过程，而且是一个复杂的物理过程。对于岩浆作用的全面认识，不仅要从化学过程去了解，还必须从物理过程去探索。几十年来，火成岩岩石学主要研究岩浆体系的化学作用过程，包括成因岩石学、岩石物理化学与热力学和地球化学等，并取得了巨大进展和成功。岩石学研究发展到目前的阶段必将导致岩浆物理性质及流体动力学的研究，以解决火成岩岩石学中尚不能解决的难题，比如岩浆从源岩中的分凝机制、岩浆房中晶体的分离对流以及岩浆的上升侵位过程和岩浆的混合作用过程等，从而使火成岩岩石学研究的定量化大大向前迈进一步。 二、岩浆的物理性质 近年来，岩石学工作者发现，很多火成岩岩石学特征不能用化学的和物理化学的原理来解释。因此，人们开始重视岩浆物理性质和流体动力学性质的研究，其中岩浆(硅酸盐熔体)的密度、粘度及熔体结构是最重要的三个方面，它们是影响硅酸盐熔体动力学行为的最重要的物理参数,在岩浆起源和演化的一系列动力学过程中，都受到了岩浆的粘度、密度等物理性质的制约。 (一)、岩浆(硅酸盐熔体)的密度 硅酸盐熔体密度的获得主要有两个途径，一是通过实验的方法进行硅酸盐熔体密度的测定，二是利用实验结果拟合的密度公式进行硅酸盐熔体密度的计算。实验测定的方法：在压力大于1大气压时，可用落球法测量密度，在常压下可用阿基米德原理测定。目前，野外原地测量密度数据最精确的方法是井眼精细重力测量。尽管硅酸盐熔体的密度值对于研究岩浆作用的物理过程具有十分重要的意义，但目前所获得的有关硅酸盐熔体的可靠的密度数据并不多,这主要是由于硅酸盐熔体的密度测量是一件较为困难的工作。硅酸盐玻璃与硅酸盐熔体之间的密度差可达10%，同时，总体成分、温度和压力也是影响硅酸盐熔体密度值的重要因素。 常压无水条件下岩浆密度的计算，最早是由Bottinga等提出的，他们考虑了两个方面的问题，即组成的偏摩尔体积(Vi)和总组成无关，也就是说组分是理想混合，没有过剩偏摩尔体积。后来，他们发现在SiO2-Al2O3体系中偏摩尔体积并不是与总组成无关，因为铝硅酸盐中Al有两种配位Al IV、Al VI，因此，VAl与总组成有关。
岩浆岩24种结构类 型
1.等轴粒状结构：岩石中主要由比较自形的橄榄石和辉石紧密镶嵌 组成（岩石主要由自行状橄榄石和辉石镶嵌组成） 2.海绵陨铁结构：半自行的橄榄石与辉石晶体之间，为他形的金属 矿物（磁铁矿等）所填充，是他形的金属矿物成网状或海绵乳状，似为橄榄石，辉石，斜充填在长石颗粒的胶结物（橄榄岩中它形的磁铁矿（黑色）充填在粒状蛇纹石化的橄榄石晶体间似胶结物状） 3.包橄结构：岩石中大的辉石、斜长石、角闪石晶体中包裹有小的 呈圆形或卵形的橄榄石晶体（大颗粒的辉石（主晶）中包裹有一些较小的浑圆粒状的橄榄石（容晶）） 4. 5.蠕虫结构：是石英与斜长石的交生，在酸性斜长石中，许多细小 的形似虫状或指状石英穿插生长在长石中（花岗岩中石英呈蠕虫状穿插生长于斜长石、钾长石接触处） 6.嵌晶含长结构：岩石中自行的斜长石晶体，呈不规则细条状被包 裹在较大的它形辉石或橄榄石晶体中，且二者的晶粒相差很大，前者大后者小（岩石中粗粒它形辉石晶体包裹小的自形条状基性斜长石） 7.辉长结构：岩石中基性斜长石和橄榄石、单斜辉石等矿物呈近似 等轴粒状自形程度大致相同，互相不规则排列（岩石中基性斜长石和单斜辉石的颗粒大小，自形程度均大致相等）
8.辉长辉绿结构：介于辉长结构和辉绿结构之间的过渡类型，板状 或短柱状斜长石晶体比等轴或短柱状辉石的自形程度稍高一些9.辉绿结构：岩石中大部分矿物为自形晶，斜长石自形程度高于辉 石，较自形和斜长石柱状晶体构成不规则的空隙，在每个空隙中充填一个它形的辉石颗粒，在正交偏光下相当面积中，辉石是同时消光（岩石中柱状斜长石的空隙中充填了一个它形辉石，在正交镜下相当面积中，辉石是同时消光） 10.反应边结构：岩石中早期析出的矿物由于结晶条件的改变与周围 熔岩蒸发发生反应生成新的矿物，将新生成的矿物在原矿物的周围形成反应边（辉长岩中先晶出的橄榄石与岩浆反应，在四周生成了辉石的镶边） 11.环带结构：在单偏光下为一个晶体外形，正交偏光下明显看出， 干涉色和消光不一致的环带。当斜长石环带核部较基性，向边缘依次变为酸性时，称为环带；反之则称为反环带（闪长石中具环带结构的中性斜长石（中部）） 12.条纹结构：由两种长石（钾长石和钠长石）做有规律的交生组 成。如果钠长石成细条状嵌插于钾长石中，则称为正条纹结构； 反之则称为反条纹结构（钠长石细条纹嵌于钾长石中，呈有规律的交生） 13. 14.
第四章陆源碎屑岩各论 (Discription of the Clastic Rocks, Respectively) 学时： 6学时 基本内容： 1、基本概念 砾岩、角砾岩、粗碎屑岩、单成分砾岩、复成分砾岩、底砾岩、层间砾岩、滨岸砾岩、河成砾岩、洪积砾岩、冰川角砾岩、滑塌角砾岩、岩溶角砾岩；砂岩；粘土岩。碎屑沉积物沉积后作用的概念：压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用、重结晶作用、溶解作用。 2、基本原理 砾岩和角砾岩的各种分类方案、砾岩和角砾岩的主要成因类型及其特征、砾岩和角砾岩的形成条件及其特征、砾岩和角砾岩的研究意义和研究方法。 砂岩的一般特征，砂岩的分类，各类砂岩（石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩）的特点及其形成环境，粉砂岩的一般特征及粉砂岩的成因，通过砂岩资料研究物源区构造背景。 粘土岩的一般特征，粘土岩的分类及其主要类型的特点，粘土沉积物的沉积后变化及其与油气关系。 碎屑沉积物沉积后作用的一些基本原理：压实作用形成的各种现象、压溶作用的影响因素及所产生的结果、交代作用的原理及识别标志、溶解作用与次生孔隙的形成、碎屑岩成岩作用阶段的划分。 教学重点与难点： 砾岩和角砾岩的基本概念、砾岩和角砾岩的主要成因类型及其特征；砂岩的分类，石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩、杂砂岩的主要特征及其形成条件；粘土岩的结构与构造，粘土沉积物的沉积后变化及其与油气关系；压溶作用、胶结作用、交代作用与溶解作用等沉积后作用的机理。 教学思路： 逐节从碎屑岩的主要岩石类型出发，介绍分类原则、分类、不同分类的特征和形成条件。 首先是粗碎屑岩——砾岩和角砾岩。首先介绍砾岩和角砾岩的概念及宏观特征，然后介绍砾岩和角砾岩的分类、不同类型砾岩的特征及形成条件，最后简要介绍砾岩和角砾岩的研究意义和研究方法。
一、.单层厚度 极薄层状＜1cm 薄层状1～10cm 中层状10～50cm 厚层状50～100cm 巨厚层状100～200cm 块状＞200cm 二、碎屑岩分类 1.砾岩分类 1）按砾石含量分类: 砾石含量≥50%:砾岩 砾石含量≥30%,<50%:砂质砾岩,泥质砾岩 砾石含量≥5%,<30%:砾质砂岩,砾质泥岩 砾石含量>0.01%,<5%:含砾泥岩,含砾砂岩 2）按砾石大小分: 巨砾岩（≥128mm）、粗砾岩(<128~32mm)、中砾岩(<32~8mm)、细砾岩(<8~2mm)。 3）按砾石成分划分：单成分砾岩，同成分砾石含量占砾石总含量的75%以上，如石英岩（质）砾岩、花岗岩（质）砾岩；复成分砾岩，砾石中，没有哪一种单一成分超过75%。 4）按成因的划分（表）：见工作手册。 可综合命名，如复成分中砾岩。
2.砂岩分类 砂岩是粒度为2～0.063mm（1～+4ф）的砂级颗粒占50×10-2以上的碎屑岩。砂岩的进一步划分： 1）按粒度：按碎屑的粒级范围可进一步分为粗砂岩（2～0.5mm，或-1～1ф）；中粒砂岩（0.5～0.25mm，或1～2ф）；细砂岩（0.25～0.063mm，或2～4ф）三种基本类型。 2）按杂基含量划分 杂基≥15%，杂砂岩 杂基＜15%，净砂岩（简称砂岩） 3）按砂屑成分划分：石英（Q）、长石（F）、岩屑（R）三角分类图解。为了尽可能表示出此类岩石的形成机理与环境特征，建议采用成都地质学院的砂岩成分、成因分类（图，见工作手册）。如岩石中含有某种特殊矿物时可用附加命名办法，如海绿石石英砂岩、锆石砂岩等。 4）综合划分 在以上三种划分中，同时选用两种或全部三种作综合划分，如细粒长石石英净砂岩。 此外，化学沉淀胶结物占岩石总量10%以上，或胶结物具有较重要成因意义时，以X质作为附加修饰词，如硅质长石石英细砂岩。 混入了其它粒级陆源碎屑的命名，以含X质、X质作为附加修饰词。混入砾石时，命名规则见前文。混入粉砂时，碎屑中粉砂≥25%，<50%，“粉砂质…”；碎屑中粉砂≥5%，<25%，“含粉砂质…”； 3.粉砂岩分类 粉砂岩是粒度为0.063～0.0039mm（4～8ф）的碎屑占50×10-2以上的一种细碎屑岩。
碱值=(Na2O+K2O)/Al2O3(wt%) 碱度率AR=(Al2O3+CaO+(Na2O+K2O))/(Al2O3+CaO-(Na2O+K2O))(wt%) 铝饱和指数A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(分子比) NK/A=(Na2O+K2O)/Al2O3(wt%) 氧化指数OX= FeO/(FeO+Fe2O3)(wt%) 分异指数DI=Q+Or+Ab+Ne+Lc+Kp(CIPW计算数据) 固结指数SI=100×MgO/(MgO+Fe2O3+FeO+Na2O+K2O)(wt%) 长英指数FL=100(Na2O+K2O)/(Na2O+K2O +CaO)(wt%) 镁铁指数MF=100×(Fe2O3 + FeO)/(Fe2O3+ FeO+MgO)(wt%)。 CIPW标准矿物计算(Norm mineral calculation) CIPW标准矿物计算是根据岩石的化学分析结果计算出岩石中的矿物组成。此方法是目前最常用的矿物计算方法。由美国的三位岩石学家Cross, Iddings和Pirrson以及一位地球化学家Washington (1903)共同设计，为纪念他们的贡献就以他们姓名的第一个字母组合CIPW表示该计算方法。 Norm (标准矿物)is a calculated “idealized” mineralogy Mode （实际矿物）is the volume % of minerals seen 表1-4 用于CIPW标准矿物计算的标准矿物分子式，分子量和氧化物的分子量
CIPW计算方法和步骤： 1)、氧化物重量百分数除以分子量，得到分子数； 2)、将MnO加到FeO中，作为一个整体，因为Mn≒Fe易成类质同象置换； 3)、用3.33倍P2O5的CaO与P2O5形成磷灰石; 4)、如果FeO>TiO2 ，用等量的FeO和TiO2形成钛铁矿；如果FeO < TiO2，过量的TiO2和相同量的CaO先形成榍石（在形成钙长石后）；如果仍有过量的TiO2，就形成金红石。 5)、用与K2O等量的Al2O3与其（K2O）结合形成正长石。 6)、剩余的Al2O3与等量的Na2O形成钠长石；若Al2O3不足，则进行(10)。 7)、如果仍有Al2O3剩余，则与等量的CaO形成钙长石。 8)、还有Al2O3多余，形成刚玉。 9)、如果CaO 与Al2O3形成钙长石后有CaO剩余，形成透辉石中的硅灰石。 10)、多于Al2O3的Na2O用以形成锥辉石；这时无An，Fe2O3与Na2O结合 11)、如果Fe2O3 > Na2O，则剩余的Fe2O3与FeO结合形成磁铁矿。 12)、如果与FeO形成磁铁矿后，仍有Fe2O3剩余，则剩余部分形成赤铁矿。 13)、将MgO与剩余的FeO计算出他们的相对比例。
室内观察碎屑岩的方法 碎屑岩的观察分为手标本(野外露头)和薄片两部分内容，前者具有宏观和空间(三维)性，后者则是微观和断面(二维)的显示，两者相辅相成，不能偏废。按照认识事物的一般规律，观察总是从总体开始，逐渐深入到各个细节，再从细节回到整体，有时甚至要经过多次反复，才能对岩石的特征获得较全面、较深刻的认识。在实验过程中，首先详细地观察手标本，对岩石的成分、结构、构造、风化特点有了较全面的了解之后，再有目的、有意识地进行镜下薄片观察，以弥补 手标本鉴定中的不足之处。可以这样说，显微镜下岩石薄片鉴定是沉积岩室内研究的基础，为此要很好地学习掌握。 沉积岩室内鉴定的目的是为了仔细确定沉积岩中各种组分的成分、含量及结构、构造等方面的特征，以便对岩石进行准确的定名、推断岩石形成条件、形成后的变化以及与油气方面的关系。 现将砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩的观察描述内容说明如下。 一）砾岩 1．肉眼观察 1）颜色：指出岩石总的颜色，并推断其成因。 2）构造：注意砾石有无定向排列或优选方位及粒序变化等，否则定为块状构造。 3）成分：包括颗粒(砾石)、填隙物的类型、含量和特征。 4）结构：包括砾石大小、砾石的圆度、球度，说明其磨圆的程度，及长、中、短三个轴的情况，砾石的形状及表面特征及支撑性等。 2. 镜下鉴定 一般用低、中倍镜，进一步鉴定砾石成分和填隙物的成分、结构及显微构造等。 3.举例 细角砾岩 手标本描述：灰褐色，块状构造，砾石含量65％，以硅岩(硬度大)为主，次为泥岩；填隙物约30％，为泥质；孔隙约占5％；砾石直径2mm——10mm，，分选差，棱角——次棱角状；孔隙直径达lmm，呈杂基支撑结构。 镜下鉴定：砾石成分有硅质岩、泥岩和页岩，硅质岩单偏光镜下无色，有的被泥质交代，边缘污浊；正交偏光镜下具小米粒状结构，约占砾石总量的2／3。泥岩和页岩表面污浊，泥质结构，页岩显水平层理，填隙物为粘土矿物，已发生绿泥石化和绢云母化。 定名：灰褐色块状构造单成分细角砾岩。 成因分析：鉴于砾石分选、磨圆差，杂基支撑，故为近源快速堆积的泥石流沉积。 二) 砂岩 肉眼观察
火成岩岩石学思考题 第一章岩浆及岩浆活动 1、如何理解岩浆的含义。 2、岩浆的粘度受哪些因素的控制。 3、岩浆中的挥发分对火山作用具有怎样的影响。 4、简述岩浆作用的主要类型及其产物。 第二章火成岩的基本特征与分类 1、说明火成岩中的SiO 2、Al2O3和（K2ONa2O）的含量对矿物成分及共生组合的影响。 2、火成岩形成环境对矿物组合具有怎样的影响。 3、火成岩的主要化学成分是什么？ 4、火成岩的结构是如何划分的？ 5、根据结构和构造如何区分侵入岩和喷出岩。 6、判断矿物结晶顺序的标志有哪些？ 7、如何区分不同相的火山岩？ 8、简述常见火成岩岩石类型的矿物组合和结构构造特征。 第三章岩石化学 1、CIPW标准矿物是岩石中实际出现的矿物吗？ 2、化学分析结果在火成岩研究中有哪些用途？ 第四章火成岩结构成因分析 1、以过冷却条件下岩浆中晶体的成核和生长过程，说明不同深度火成岩的结构变化。 2、请用Di－An二元系相图阐明辉长结构、辉绿结构、间粒结构和嵌晶含长结构的形成。 3、请用相关二元系相图说明斜长石正环带、反环带和韵律环带的形成。 4、在花岗斑岩中常见到石英斑晶的熔蚀现象，试用相图加以解释。 第五章岩浆的起源与演化 1、如何理解部分熔融作用？ 2、原生岩浆可以通过哪些方式演化为进化岩浆？ 3、岩浆房中的结晶分异作用有哪几种方式，其特点如何？ 4、鲍文（Bowen）反应系列可以解释哪些岩石学现象？ 5、岩浆混合作用受控于哪些因素？ 6、如何识别同化混染作用？ 7、岩浆侵位机制主要有哪些，各有什么特点？ 第六章火成岩共生组合与成因 1、总结一下安山岩的成因。 2、花岗岩的成因类型主要有哪些，其鉴别标志是什么？ 3、总结不同构造背景下花岗质岩石的组合特征。 4、不同构造背景的玄武岩成分和成因有哪些不同？ 5、超镁铁质－镁铁质岩的研究意义何在？ 6、何为蛇绿岩，其有何研究意义？ 7、如何区分不同成因的超镁铁质岩？
碎屑岩 岩石机械风化后形成的岩石碎屑和矿物碎屑，经搬运、沉积、压实、胶结而成的岩石，称为碎屑岩。 基本简介 碎屑岩是由于机械破碎的岩石残余物，经过搬运、沉积、压实、胶结，最后形成的新岩石。又称陆源碎屑岩。碎屑岩中碎屑含量达50%以上，除此之外，还含有基质与胶结物。基质和胶结物胶结了碎屑，形成碎屑结构。按碎屑颗粒大小可分为砾岩、砂岩、粉砂岩等。 碎屑岩 按物质来源分类 按物质来源可分为陆源碎屑岩和火山碎屑岩两类。火山碎屑岩按碎屑粒径又分为集块岩（>64毫米）、火山角砾岩（ 64～2毫米）和凝灰岩（256毫米)、粗砾岩（256～64毫米）、中砾岩（64～4毫米）、细砾岩（4～2毫米）。砂岩按砂粒大小可细分为巨粒砂岩（2～1毫米），粗粒砂岩（1～0.5毫米）、中粒砂岩（0.5～0.25毫米）、细粒砂岩（0.25～0.1毫米）、微粒砂岩（ 0.1～0.0625毫米）。粉砂岩按粒度可分为粗粉砂岩（ 0.0625 ～0.0312毫米），细粉砂岩（ 0.0312～0.0039毫米）。碎屑岩主要由碎屑物质和胶结物质两部分组成。
碎屑物 碎屑岩 碎屑物质又可分为岩屑和矿物碎屑两类。岩屑成分复杂，各类岩石都有。矿物碎屑主要是石英、长石、云母和少量的重矿物。胶结物主要是化学沉积形成的矿物，它们充填在碎屑之间起胶结作用，主要有硅质矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物、磷酸盐矿物及硅酸盐矿物。碎屑岩的孔隙是储存地下水及油、气的对象，研究碎屑岩对寻找地下水及油气矿床有实际意义。 矿物成分 碎屑岩的矿物成分以石英和长石为主，它们对储层物性的影响不同。一般说来，石英砂岩比长石砂岩储集物性好。 碎屑岩成分 原因一
岩浆岩中矿物成分分类 岩浆岩的矿物成分，对于了解岩石的化学成分，生成条件，以及岩石成因都有重大的意义。同时它也是岩浆岩分类和定名的主要依据。 组成岩浆岩的矿物，常见的不过二十多种，这些构成岩石的矿物通称为造岩矿物（rock-forming mineral）。 （一）硅铝矿物和铁镁矿物 常见造岩矿物，根据其化学成分特点，可以分为两类： （1）硅铝矿物SiO2与Al2O3的含量较高，不含FeO、MgO，其中包括石英类，长石类及似长石类。这些矿物的颜色较浅，所以又称为浅色或淡色矿物。 （2）铁镁矿物FeO与MgO的含量较高，SiO2含量较低。其中宝矿橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这些矿物的颜色一般较深，所以又称为深色或 暗色矿物。 暗色矿物和浅色矿物在岩浆岩中的比例，是岩浆岩中的比例，是岩浆岩鉴定和分类的重要标志之一。岩浆岩中暗色矿物的含量（体积百分数）通常称色率，又称颜色指数。根据岩浆岩中德色率可大致推知岩石的化学性质，并可判断它们大概是属于哪一类岩石。 （二）主要矿物、次要矿物、副矿物 不同类型的岩石中出现的矿物含量不同。按照矿物在岩浆岩中的含量和在岩浆岩分类中的作用，可分为主要、次要和副矿物三类。 （1）主要矿物（essential mineral）只在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。例如，一般花岗岩的主要矿物是石英和尝试，没有石英 或石英含量不够，则岩石为正长岩类；没有长石则为石英岩或脉石英。所以 对花岗岩来说，石英和长石都是主要矿物。 （2）次要矿物（subordinate mineral）指在岩石中含量少于主要矿物的矿物。对于划分岩石大类虽不起作用，但对确定岩石种属起一定作用的矿物，含量一般 小于15%。如闪长岩类中，石英是次要矿物。闪长岩中有石英（含量达5%） 可称石英闪长岩，无石英，或石英含量〈5%，则称闪长岩，但二者均属闪 长岩大类。所以对闪长岩来说，石英不影响大类名称，是次要矿物。 次要矿物的存在是岩石化学特征的反映，如石英闪长岩比闪长岩SiO2含量 要高些，是中性岩中偏酸性的变种。所以次要矿物在详细划分岩石种属的时 候是有意义的。 （3）副矿物（accessory mineral）在岩石中含量很少，通常不到1%。因此，在一般岩石分类命名中不起作用。如磷灰石、榍石、磁铁矿等都是副矿物。虽然 如此，一个岩石中副矿物的种类、含量、表型特征、所含微量元素等等，对 于了解一个岩体的形成条件，对比不同岩体，确定岩体时代，以及对于某些 稀闪元素的普查找矿等，都有很重要的意义。当然在研究这类问题时，需要 对岩石做专门的岩矿工作。 （三）矿物的成因类型 岩浆岩矿物按其形成的阶段及形成时的物理化学条件，可划分出不同的成因类型。 （1）原生矿物（岩浆矿物magmatic mineral）是在岩浆冷凝过程中形成的矿物。 按成因特点有可分为正常矿物（正岩浆矿物）、残余矿物和反应矿物三个亚 类。 正常矿物（正岩浆矿物orthomagmatic mineral）：是直接从岩浆中结晶出来， 而且在岩石形成过程中相对稳定的矿物。如喷出岩中新鲜透长石斑晶。
火成岩岩石学（Petrology）（知识概括）剩下的是什么：知野外能鉴定善数据会成图懂思维 求学问，先学问。只学答，非学问。 第一章绪论岩石及其地质分布 1.地球的圈层（physically distinct layers）：地壳、地幔、地核（内、外）lithosphere mesosphere core 2.岩石概念：是天然产出的，由一种或多种矿物颗粒、火山玻璃和生物遗骸等 构成的固态集合体。 3.三大岩石与循环：火成岩（岩浆岩igneous rocks）包括侵入岩与火山岩；沉积岩 （sedimentary rocks）由水、风、冰川等介质搬运的岩石碎屑或生物遗骸累积石化而成； （并非所有的层状岩石都是沉积岩例如火成层理）；变质岩（metamorphic rocks）由于温度、压力等的变化而使先前的岩石（岩浆岩、沉积岩）甚至变质岩改变而成（正、副变质岩ortho-metamorphic vs para-metamorphic） 4.分类： 5.岩石学大类中的分科：野外地质、岩相学、岩石学过程中的资源环境效应。 6.地球内部的岩石分布：{大洋壳厚度10km 地层均一=蛇绿岩套}{大陆壳厚 度较大平均35km 平均成分相当于花岗闪长岩}{地幔橄榄岩olive}{地核铁镍合金外核液态内核固态} 含量:变质岩27.4% 沉积岩7.9% 岩浆岩 64.7% 7.构造环境与岩石组合； 8.火成岩与资源、环境、灾害：金属成矿作用、火成岩与油气藏、非金属矿产 与宝玉石、火山地质灾害。（环太平洋火圈与矿产） 9.岩浆与岩浆作用：岩浆与熔体（岩浆：熔体+晶体+气体）；岩浆相；常见火 山岩的喷发温度（岩浆温度） 岩石类型温度（C） 流纹岩700－900 英安岩800－1100
一、. 单层厚度 极薄层状＜1cm 薄层状1～10cm 中层状10～50cm 厚层状50～100cm 巨厚层状100～200cm 块状＞200cm 二、碎屑岩分类 1.砾岩分类 1）按砾石含量分类: 砾石含量≥50%: 砾岩 砾石含量≥30%,<50%: 砂质砾岩,泥质砾岩 砾石含量≥5%,<30%: 砾质砂岩,砾质泥岩 砾石含量>0.01%,<5%: 含砾泥岩, 含砾砂岩 2）按砾石大小分: 巨砾岩（≥128mm）、粗砾岩(<128~32mm)、中砾岩(<32~8mm)、细砾岩(<8~2mm)。 3）按砾石成分划分：单成分砾岩，同成分砾石含量占砾石总含量的75%以上，如石英岩（质）砾岩、花岗岩（质）砾岩；复成分砾岩，砾石中，没有哪一种单一成分超过75%。 4）按成因的划分（表）：见工作手册。 可综合命名，如复成分中砾岩。 2. 砂岩分类 砂岩是粒度为2～0.063mm（1～+4ф）的砂级颗粒占50×10-2以上的碎屑岩。砂岩的进一步划分： 1）按粒度：按碎屑的粒级范围可进一步分为粗砂岩（2～0.5mm，或-1～1ф）；中粒砂岩（0.5～0.25mm，或1～2ф）；细砂岩（0.25～0.063mm，或2～4ф）三种基本类型。 2）按杂基含量划分 杂基≥15%，杂砂岩 杂基＜15%，净砂岩（简称砂岩） 3）按砂屑成分划分：石英（Q）、长石（F）、岩屑（R）三角分类图解。
为了尽可能表示出此类岩石的形成机理与环境特征，建议采用成都地质学院的砂岩成分、成因分类（图，见工作手册）。如岩石中含有某种特殊矿物时可用附加命名办法，如海绿石石英砂岩、锆石砂岩等。 4）综合划分 在以上三种划分中，同时选用两种或全部三种作综合划分，如细粒长石石英净砂岩。 此外，化学沉淀胶结物占岩石总量10%以上，或胶结物具有较重要成因意义时，以X 质作为附加修饰词，如硅质长石石英细砂岩。 混入了其它粒级陆源碎屑的命名，以含X质、X质作为附加修饰词。混入砾石时，命名规则见前文。混入粉砂时，碎屑中粉砂≥25%，<50%，“粉砂质…”；碎屑中粉砂≥5%，<25%，“含粉砂质…”； 3. 粉砂岩分类 粉砂岩是粒度为0.063～0.0039mm（4～8ф）的碎屑占50×10-2以上的一种细碎屑岩。粉砂岩中矿物成分较简单，以石英为主，常有丰富的白云母及其他粘土矿物。碎屑多呈棱角状。粉砂岩可以按其粉砂碎屑的粒度（结构）、组分来分类。 按粒度可以分为粗粉砂岩（0.063～0.0315mm，或4～5ф）和细粉砂岩（0.0315～0.0039mm，或5～8ф）。粗粉砂岩的特点近于细砂岩，二者经常共生，而且常发育各种流水成因的小型交错层理；细粉砂岩则常与泥质岩或灰泥岩共生，形成各种过渡类型岩石。粉砂岩的矿物成分分类，只能依靠显微研究来进行，对于野外调查来说，采用结构分类比较合适。 a. 按组分命名时，参照砂岩QFR三角分类图解。但一般很少有岩屑。实际是按石英、长石间比例命名。 b. 化学沉淀胶结物成分可作为附加修饰词（X质）参加命名。如钙质粉砂岩。 c. 粉砂岩中的泥质物不作杂基处理，当岩石中泥质含量大于≥5%，<25%，，以“含泥质”作为附加修饰词；当岩石中泥质含量大于≥25%，<50%，以“泥质”作为附加修饰词。 d. 混入砂质的命名，按上一条规定的量限，以“含砂质”、“砂质”作为附加修饰词。含砾时参照砾岩的分类命名。 e. 粉砂岩综合命名：胶结物+结构+基本名称 4、泥岩分类 1）按有无纹层、页理构造划分：泥岩（粘土岩）、页岩（粘土页岩） 2）按粘土矿物成分的划分 3）按颜色和混入物的划分 （含）钙质、铁质、硅质、粉砂质、炭质泥岩（页岩）等。 综合定名：颜色+混入物+（粘土矿物成分+）基本名称（泥岩/页岩）。
天然石料：天然岩石经机械或人工开采、加工（或不经加工）获得的各种块料或散粒状石材。 岩石的形成与分类 岩石由于形成条件不同可分为：岩浆岩（火成岩） 沉积岩（水成岩） 变质岩 一、岩浆岩 1. 岩浆岩的形成与分类 岩浆岩是由地壳深处熔融岩浆上升冷却而成的。 1）深成岩：岩浆在地壳深处，在上部覆盖层的巨大压力下，缓慢且比较均匀地冷却而形成的岩石。 特点：矿物全部结晶，多呈等粒结构和块状构造，质地密实，表观密度大、强度高、吸水性小、抗冻性高。 建筑上常用的深成岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩等。 2）喷出岩：岩浆喷出地表时，在压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。 特点：岩浆不能全部结晶，或结晶成细小颗粒，常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构及个别较大晶体嵌在上述结构中的斑状结构。 建筑上常用的喷出岩主要有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。 3）火山岩：火山岩也称火山碎屑岩，是火山爆发时喷到空中的岩浆经急速冷却后形成的。 常见的有火山灰、火山砂、浮石及火山凝灰岩等。 2. 岩浆岩的主要矿物成分 1）石英：结晶状态的SiO2 强度高、硬度大、耐久性好。 常温下基本不与酸、碱作用。 温度达575℃以上时，石英体积急剧膨胀，使含石英的岩石，在高温下易产生裂缝 岩浆岩分为：酸性岩石(SiO2>65%) 中性岩石(65%≥SiO2≥55%) 碱性岩石（SiO2<55%） 2）长石：强度、硬度及耐久性均较低（与石英相比） 正长石（K2O·Al2O3·6SiO2） 斜长石钠长石（Na2O·Al2O3·6SiO2）
钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2） 干燥条件下耐久性高， 温暖潮湿的条件下较易风化，特别遇CO2，更易于被破坏。风化后主要生成物是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）。 3）云母：含水的铝硅酸盐，柔软而有弹性的成层薄片。 白云母 黑云母 云母含量较多时，易于劈开，降低岩石的强度和耐久性，且使表面不易磨光。 4）暗色矿物：角闪石、辉石、橄榄石等着色深暗的铁镁硅酸盐类矿物，统称为暗色矿物。 特点：密度特别大（3～4）g/cm3。 与长石相比，强度高，冲击韧性好，耐久性也较高。 在岩石中含量多时，能形成坚固的骨架。 其它：黄铁矿（FeS2）， 特征：岩石表面具有锈斑。 黄铁矿遇水，易氧化成硫酸，腐蚀其它矿物，加速岩石风化。 二、沉积岩 1. 沉积岩的形成与分类 位于地壳表面的岩石，经过物理、化学和生物等风化作用，逐渐被破坏成大小不同的碎屑颗粒和一些可溶解物质。这些风化产物经水流、风力的搬运，并按不同质量、不同粒径或不同成分沉积而成的岩石，称为沉积岩。 特点：有明显的层理，较多的孔隙，不如深成岩密实。 1）化学沉积岩：原岩石中的矿物溶于水，经聚集沉积而成的岩石。 常见：石膏、白云岩、菱镁矿及某些石灰岩。 2）机械沉积岩：原岩石在自然风化作用下破碎，经流水、冰川或风力的搬运，逐渐沉积而成。 常见：页岩、砂岩、砾岩。 3）有机沉积岩：由海水或淡水中的生物残骸沉积而成。 常见：石灰岩、贝壳岩、白垩、硅藻土等。 2. 沉积岩的主要矿物成分 1）方解石：结晶的CaCO3， 强度中等，硬度较低，微溶于水，在含有CO2的水中，易于形成Ca(HCO3)2，而使溶解度急剧增大，遇稀盐酸会立即分解出CO2。
各类常见岩石的主要特征九 各类常见岩石的主要特征。常见三大类岩石以其固有的特点相互区别，如表1 所示。 表1 深成岩、浅成岩、喷出岩的产状、结构、构造间的区别 火成岩沉积岩变质岩 矿物成分均为原生矿物，成分复杂，常见的有石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石、黑云母等矿物成分除石英、长石、白云母等原生矿物外，次生矿物占相当数量，如方解石、白云石、高岭石、海绿石等除具有原岩的矿物成分判尚有典型的变质矿物，如绢云母、石榴子石等 结构以粒状结晶、斑状结构为其特征以碎屑、泥质及生物碎屑、化学结构为其特征以变晶、变余、压碎结构为其特征 构造具流纹、气孔、杏仁、块状构造多具层理构造、有些含生物化石具片理、片麻理、块状等构造 产状多以侵入体出现，少数为喷发岩，呈不规则状有规律的层状随原岩产状而定 分布花岗岩、玄武岩分布最广粘土岩分布最广，其次是砂岩、石灰岩区域变质岩分布最广，次为接触变质岩和动力变质岩 3 、岩石综合肉眼鉴定步骤提示 肉眼对岩石进行分类和鉴定，除了在野外要充分考虑其产状特征外，在室
内对手标本的观察上，最关键的是要抓住它的结构、构造、矿物组成等特征。具体步骤如下： ? 观察岩石的构造，因为构造从岩石的外表上就可反映它的成因类型：如具气孔、杏仁、流纹构造形态时一般属于火成岩中的喷出岩类；具层理构造以及层面构造时是沉积岩类；具板状、千枚状、片状或片麻状构造时则属于变质岩类。应当指出，火成岩和变质岩构造中，都有“块状构造”。如火成岩中的石英斑岩标本，变质岩中的石英岩标本，表面上很难区分，这时，应结合岩石的结构特征和矿物成分的观察进行分析：石英斑岩具火成岩的似斑状结构，其斑晶与石基矿物间结晶联结，石英斑岩中的石英斑晶具有一定的结晶外形，呈棱柱状或粒状；经过重结晶变质作用形成的石英岩，则往往呈致密状，肉眼分辨不出石英颗粒，且石质坚硬、性脆。 ? 对岩石结构的深入观察，可对岩石进行进一步的分类。如火成岩中深成侵入岩类多呈全晶质、显晶质、等粒结构；而浅成侵入岩类则常呈斑状结晶结构。沉积岩中根据组成物质颗粒的大小、成分、联结方式可区分出碎屑岩、黏土岩、生物化学岩类(如砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等)。 ? 岩石的矿物组成和化学成分分析，对岩石的分类和定名也是不可缺少的，特别是与火成岩的定名关系尤为密切，如斑岩和玢岩，同属火成岩的浅成岩类，其主要区别在于矿物成分。斑岩中的斑晶矿物主要是正长石和石英，玢岩中的斑晶
一, 名词解释 1.岩浆 2.岩浆作用 3.岩浆岩的结构 4.原生岩浆 5.辉长结构 6.粗玄结构 8. 粗面结构7.拉斑玄武结构 9.反应边结构 10.里特曼指数 11.安山岩 12.粗玄岩 13.熔蚀结构 14.包橄结构 15.文象结构 16.环带结构 17.镁铁矿物 18.蛇 绿岩 19.细晶岩 20.斑状结构 21.似斑状结构 22.斑岩 23.玢岩 24.超镁铁岩25.超基性岩 26.喷出岩 31.熔结凝灰岩 32.火山角砾结构 33.凝灰结构 34.集块结构 35.火山碎屑岩 36.细晶结构 37.二长结构 38.辉绿结构 39.堆晶结构40.硅铝矿物 二, 填空 1.按主要造岩矿物颗粒的大小划分岩石结构,粗粒结构,中粒结构,细粒结构的矿物粒径(以mm为单位)范 围依次分别是__ _____,____和_____. 2.条纹结构是______和_______有规律地交生;文象结构是____有规律地镶嵌在______ 中. 3.安山岩的基质结构常见的有两种:(1)斜长石微晶呈平行定向或半定向排列,其间隙中充填的是辉石和磁铁 矿等粒状矿物,称为__________;(2)斜长石微晶呈杂乱-半平行排列,微晶之间充填较多的玻璃质或隐晶质, 称为________. 4.火成岩不整合侵入体主要有_______,________,________三种类型. 5.火成岩的化学成分分类,按SiO2含量划分为四大类:超基性岩,基性岩,中性岩,酸性岩的SiO2含量(单 位为wB/%)分别依次是__________,_________,__________,_________. 6.与侵入岩的橄榄岩,辉长岩,闪长岩,花岗闪长岩,花岗岩化学成分相当的对应的火山岩岩石名称分别依次 是____,____,____,______,______. 7.常见的刚性火山碎屑物有__________和__________. 8.火山岩岩石系列的划分,首先根据w(SiO2)-w(K2O+Na2O)图划分为 ____________和__________系列. 9.根据SiO2含量,将岩浆岩分为_______ ,_______ ,________ ,_______. 10.辉绿岩属于岩浆岩的_____性岩类,这种岩石的主要矿物成分是 _______和 _______. 11.岩浆岩中SiO2含量大于65%的喷出岩称为_______; SiO2含量为52%-65%的浅成岩称为_______ ,SiO2含 量小于45%的深成岩称为_______. 12.鲍文反应序列中最先结晶的矿物是_______. 13.与玄武岩成分相当的侵入岩是_______ . 14.岩浆的粘度主要受 ______ ,________ ,_______三个因素控制. 15.按SiO2含量,岩浆岩可分为_______ ,_______ ,_______ ,_______ 四类.按里特曼指数(δ)又分为 _______ ,_______ ,_______ 三个系列. 16.根据岩浆岩中造岩矿物的化学成分,可将矿物分为_______和________两类.
火成岩的分类 火成岩也叫岩浆岩，顾名思义，它就是由岩浆凝固而成的岩石。它们是各种各样的结晶质或玻璃质岩石。有的火成岩在地下就凝固了，有的则是在喷出地表面后凝固的。火成岩是组成地壳的主要岩石，许多金属和非金属矿藏的生成也都与火成岩有关系，所以人们很重视对它的研究。需要说明的是，火成岩并不完全是岩浆形成的，如有一部分花岗岩，它们是在高温度下，由其他岩石在固态下发生一些物理和化学变化而形成的。 绝大多数火成岩中只有9种元素，这9种元素又大多以氧化物（某一元素与氧元素发生化学反应后形成的新物质叫氧化物）的形式存在于岩石中，其中最多的是二氧化硅。 二氧化硅是最重要的形成岩石的材料，它与其他材料结合会形成橄榄石、辉石、云母、长石、闪石等多种造岩矿物。矿物是组成岩石的最小单位。在形成这些矿物后二氧化硅仍有多余（即过饱和）时，就会出现石英；如果二氧化硅含量不足就可能出现橄榄石或似长石类矿物（如霞石）等；当二氧化硅与其他造岩组分的含量适中，则不出现上述两类矿物，而形成辉石、角闪石和长石等矿物。这些矿物我们也可以叫它们为矿石。各种岩石其实就是由这样一些矿物组合而成的。单纯的一种矿物不能称作岩石。地下深处好像一个大熔炉，岩浆中的不同成分在那里进行一系列的
变化，当它们流动到一些地方，如侵入到岩石的空隙时，便会逐渐冷却下来。这时，那些矿物们就开始出现结晶，再加上其他各种原因，如温度、压力、成分等等，有的结晶会大些，有的会小些，有的是这样几种矿物结合在一起，有的是那样几种矿物结合在一起。知道了这一点，我们就基本明白了，地球上所以会有那多种不同的岩石，其实就是在于这些元素或造岩物质的不同组合而形成的。 长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石等都叫硅酸盐矿物，它们都是形成岩石的主要物质，被称为造岩矿物。火成岩就是由它们再加上一些少量的磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等组成。这些造岩矿物的化学成分和颜色都各不相同，人们把它们分成两类：硅铝矿物和铁镁矿物。硅铝矿物颜色浅，铁镁矿物颜色深。颜色深的岩石，比重也较大，人们往往根据火成岩的颜色来推断岩石的化学成分和它们的性质。也就是说，颜色深的比颜色浅的岩石要重一些。 火成岩的种类很多，不同学者从不同角度和标准提出许多分类方案，有的根据岩石的产状、结构和构造，有的根据矿物成分，有的根据化学成分。通行的分类有3种：按产出和形成的条件分为深成岩（就是在地面以下很深的地方形成的岩石），如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩和橄榄岩等；浅成岩（就是在地面以下