沉积岩和岩浆岩的原生构造和产状
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试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程一、(一)岩浆岩主要特征:1.气孔状构造:岩石在温度、压力骤然降低的条件下,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。
2.与周围的岩石之间都有明显的界限3.冷凝特征:岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹。
类型:把岩浆岩按酸度分成四大类,然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类。
1.超基性岩大类:钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类;偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩;过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类。
2.基性岩大类:钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类;相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。
3.中性岩大类:钙碱性系列为闪长岩-安山岩类;碱性系列为正长岩-粗面岩类;过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类。
4.酸性岩类:主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。
(二)沉积岩主要特征:1.层理构造显著,富含次生矿物、有机质;2.沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石,即是生物化石;3.具有碎屑结构于非碎屑结构之分,有的具有干裂、孔隙、结核等。
通常情况下沉积岩由岩石碎屑、矿物碎屑、火山碎屑及生物碎屑等构成,其中包括砾、砂、粉砂和泥等不同粒级的物质。
各粒级沉积物使沉积岩具有砾状结构、砂状结构、粉状结构或泥状结构;4.沉积岩层面呈波状起伏,或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模,或层内出现锯齿状缝合线或结核,均属沉积岩的原生构造特征。
类型:1.火山碎石岩类:火山碎屑岩是火山剧烈爆发中产生的还是碎屑堆积物经压实、固结以后形成的岩石。
包括:①砾岩与角砾岩;②砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。
③粉砂岩,以石英为主,常含较多的白云母,钾长石和酸性斜长石含量较少,岩屑极少见到。
黏土基质含量较高。
2.正常碎屑岩类:正常碎屑岩类是沉积岩中最常见的岩石之一,特别是在陆相沉积物中,分布极为广泛。
包括砾岩、砂岩、粉石岩三种。
第二章沉积岩的原生构造及产状沉积岩是地壳表层分布最广泛的岩石,其分布面积约占地球大陆面积的75%,在我国约占77%。
大陆地壳表层的地质构造很多都是由沉积岩形成的。
观察分析沉积岩层的原生构造、岩层产状、厚度和岩层出露特征是研究地质构造的一项基础工作,也是本课程的基本内容之一。
第一节沉积岩层的原生构造沉积岩层的原生构造(Primary structure)是指在沉积物堆积与成岩过程中产生的非构造变动的构造特征,如:层理构造、层面构造、包卷构造、同生结核、叠层石、生物遗迹、叠锥等。
次生构造(Secondary structure)是指固结成岩之后所形成的构造,如:缝合线构造、次生褶皱与断裂等。
沉积岩的原生构造主要是岩石学和沉积学研究的内容,但是,它对地质构造的研究有着重要的意义。
沉积岩原生构造不仅为研究和判断岩层形成时的古地理(Paleogeography)和构造运动(Tectonic movement)特征提供重要资料,而且有些原生构造,如层理构造、层面构造等,还可以用来鉴别岩层顶、底面以及确定岩层相对层序的重要依据。
了解这些构造特征,对观察、分析构造形态和分析构造环境,确定岩层产状和岩石变形特征具有一定的指导意义,在某些情况下具有特殊作用。
一、层理及其识别(一)岩层、层面、层理的概念由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体称为岩层(Terrane)。
由沉积作用所形成的岩层称为沉积岩层(Sediment terrane)。
岩层的形成过程是内动力地质作用(主要是地壳的升降作用)和外动力地质作用(包括风化、剥蚀、搬运、沉积等作用)相互影响、相互制约的过程。
如处于地壳不断下降过程中接受沉积的坳陷盆地,在其边缘沉积砾石,向盆地内部逐渐过渡为砂、细砂、粘土等物质,在盆地中心过渡为较稳定的化学沉积。
成岩以后即分别形成了粗、细不同的砾岩、砂岩、页岩、泥灰岩或石灰岩等(图2-1A )。
如果地壳继续下降,沉积区继续扩大,沉积区段则发生变化,在原来砾石层上面又沉积了砂层,原砂层上面又沉积了细砂或粘土等,使水平方向和垂直方向上均呈现出由粗到细逐渐过渡的关系(图2-1B )。
三大代表岩石的特征及工程地质性质➢岩浆岩✧岩浆岩的特征1、大部分为块状的结晶岩石,部分为玻璃质的岩石;2、在不同的深度冷凝成岩;3、有它特殊的矿物和构造:霞石、白榴石等矿物及气孔-杏仁构造等,只有岩浆岩才有;4、与周周围围岩界限清楚;5、没有生物遗迹。
✧岩浆岩的工程地质性质岩浆岩的工程地质性质主要与岩浆凝固时的环境条件有关,不同成因条件,其矿物成分、结构、构造和产状差别很大,岩石颗粒间的连接力也有很大差异。
(1)侵入岩:是岩浆在地下缓慢冷凝结晶生成的,矿物结晶良好,颗粒之间连接牢固,多呈块状构造。
因此,侵入岩孔隙度低、抗水性强、力学强度及弹性模量高,具有较好的工程性质。
常见的侵入岩有花岗岩、闪长岩及辉长岩等。
从矿物上看,石英、长石、角闪石及辉石的含量越多,岩石强度越高,云母含量增加使岩石强度降低。
从结构上看,晶粒均匀细小的小的岩石强度高,粗粒结构及斑状结构岩石强度相对较低。
(2)喷出岩:是岩浆喷出地表后迅速冷凝生成的,由于地表条件复杂,使喷出岩具有很不相同的地质特征。
具有隐晶质结构、致密块状构造的粗面岩、安山岩、玄武岩等,工程性质良好,其强度甚至可大于花岗岩。
但当这类岩石具有明显的流纹、气孔构造或含有原生节理时,工程性质变差,孔隙度增加,抗水性降低,力学强度及弹性模量减小。
在具体评述岩浆岩的工程性质时,还必须充分考虑它的节理发育程度及风化程度。
➢沉积岩✧沉积岩的特征(1)具有成层状构造;(2)在地表或地表不太深的地方成岩;(3)化学矿物大量存在,并含有机质;(4)含生物化石。
✧沉积岩的工程地质性质沉积岩具有层理构造,层状及层理对沉积岩工程性质的影响主要表现为各向异性。
因此,沉积岩的产状及其与工程建筑物位置的相互关系对建筑物的稳定性影响很大。
同时由于组成岩石的物质成分不同,也具有不同的工程地质特征。
(1)碎屑岩:是碎屑颗粒被胶结构胶结在一起而形成的岩石。
它的工程性质主要取决于胶结物成分、胶结方式。
岩⽯学重点⼀、岩⽯的概念1、岩⽯:天然产出的由⼀种或多种矿物组成的固态集合体。
是地球发展到⼀定阶段、由各种地质作⽤形成的产物。
2、分三类:(1).岩浆岩:它是由地壳深处或上地幔中形成的⾼温熔融的岩浆,在侵⼊地下或喷出地表冷凝⽽成的岩⽯。
也称为⽕成岩。
由岩浆冷凝固结⽽成的岩⽯。
(2).沉积岩:它是由地壳风化产物、⽣物有关物质、⽕⼭碎屑物等,在外营⼒作⽤下搬运、沉积、固结⽽成。
如砂岩、灰岩。
(3).变质岩:由岩浆岩、沉积岩经变质作⽤转化⽽成的岩⽯。
如⼤理岩、⽚⿇岩等。
岩浆岩和变质岩⼜可统称为结晶岩。
3、三⼤岩类可以相互转化,岩浆岩、变质岩经风化、搬运、沉积、成岩作⽤,可形成沉积岩;岩浆岩、沉积岩经变质作⽤(重结晶、交代、碎裂等),可转变为变质岩;⽽沉积岩、变质岩经重熔作⽤可形成岩浆,冷凝为岩浆岩。
⼆、岩浆的概念1、岩浆:岩浆是上地幔和地壳深处形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔体。
基本特征:有⼀定的化学组成、⾼温、能够流动。
2、岩浆作⽤:地下深处的岩浆,在其挥发分及地质应⼒的作⽤下,沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表,岩浆上升、运移过程中,由于物理化学条件的改变,⼜不断地改变⾃⼰的成分,最后凝固成岩浆岩的复杂过程。
按其侵⼊在地壳之中或喷出地表,可分为侵⼊作⽤和喷出作⽤;侵⼊作⽤所形成的岩⽯,称为侵⼊岩;喷出作⽤所形成的岩⽯称为喷出岩。
3、硅铝矿物和铁镁矿物:硅铝矿物:SiO2和Al2O3含量较⾼,不含铁镁。
如⽯英、长⽯类及似长⽯类,这些矿物颜⾊均较浅,所以⼜叫浅⾊矿物。
铁镁矿物:FeO与MgO含量较⾼,SiO2含量较低,如橄榄⽯、辉⽯类、⾓闪⽯类及⿊云母类等,这些矿物颜⾊⼀般较深,所以⼜叫暗⾊矿物。
三、岩浆岩的结构构造产状:指岩浆岩的形态、⼤⼩与围岩的关系以及他形成时所处的深度和构造环境、岩浆上升和活动⽅式等。
岩脉:是⼀种厚度⽐较稳定近于直⽴、切穿围岩层理、⽚理的板状侵⼊体。
1、岩浆岩的结构:是指组成岩⽯的矿物的结晶程度,颗粒⼤⼩,晶体形态,⾃形程度和矿物间(包括玻璃)相互关系。