变质岩的野外鉴定
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变质岩鉴定是地质学中的一个重要领域,通常涉及对矿物、结构、化学成分等多个方面的分析。
鉴定变质岩需要深入理解地质学和岩石学的知识,并借助实地考察、岩芯观察、显微镜观察等多种技术手段。
下面是一份简要的变质岩鉴定手册的概述,但请注意,这只是一个起点,详细的鉴定可能需要更多的信息和实践经验。
1.观察性质:
•颜色:变质岩的颜色可能受到其中矿物成分和含水量的影响。
•结构:观察岩石的结构,包括层理、褶皱、节理等。
•矿物组成:通过肉眼观察或显微镜下观察矿物组成,对变质岩中的矿物种类进行初步鉴定。
2.矿物学鉴定:
•透明矿物:利用显微镜观察透明矿物的光学性质,如双折射、消光等。
•非透明矿物:利用显微镜观察非透明矿物的颜色、形状、纹理等特征。
3.岩石学鉴定:
•岩石的组分:确定岩石中的主要矿物组成,包括母岩中的变质矿物。
•结构:观察岩石的结构类型,如层理、褶皱、节理等。
4.化学鉴定:
•化学成分:进行岩石样品的化学分析,了解其主要元素和次要元素的含量。
•矿物中的元素:对主要矿物中的元素进行化学鉴定。
5.地球化学鉴定:
•同位素:利用同位素分析确定变质岩的形成过程和起源。
请注意,这只是一个简要的指南,变质岩的鉴定涉及多个学科和领域的知识。
在进行具体的变质岩鉴定时,最好借助专业的地质学仪器和实验室技术,并参考相关的地质学手册和文献。
变质岩的鉴定与成因解析一、引言变质岩是一类在地壳内发生变质作用的岩石,经过高温、高压和化学作用而形成。
本文将对变质岩的鉴定方法和成因进行解析,以增进读者对变质岩的认识和理解。
二、变质岩的鉴定变质岩的鉴定主要依靠岩石的矿物组成和结构特征。
常见的鉴定方法包括显微镜下的薄片观察、化学分析和热力学计算等。
1. 薄片观察通过显微镜下观察变质岩的薄片,可以看到不同矿物的晶体形态、颜色和排列方式,从而确定岩石的类型和成因。
例如,片麻岩中常见的矿物包括黑云母、长石和石英,而绿帘石片岩中则有绿泥石和石英等。
2. 化学分析化学分析是鉴定变质岩的另一种常用方法。
通过对岩石样品的化学成分进行分析,可以了解岩石中各种矿物的含量和组成,从而推断出岩石的成因和演化历史。
例如,高铝型变质岩中富含铝和镁,而高温变质岩则富含铁和镁。
3. 热力学计算热力学计算是一种相对较新的鉴定方法,通过计算变质岩形成所需的温度和压力条件,来确定岩石的成因。
这种方法对于了解变质作用的过程和变质岩的演化具有重要意义。
三、变质岩的成因解析变质岩的成因是地壳内物质受到高温、高压等因素作用下发生变质作用的结果。
具体的成因包括以下几种类型:1. 热变质热变质是指岩石在高温环境下发生的变质作用,主要是由于岩石受到火山活动、岩浆侵入等热源的影响。
这种变质作用常见于构造活动剧烈、火山带和地热区域。
2. 压力变质压力变质是指岩石受到高压力作用下发生的变质作用。
在地壳深部或构造运动带来的压力下,岩石中的矿物可以发生形态变化和再结晶,从而形成新的岩石类型。
压力变质主要发生在造山带和断裂带等地质构造活跃区域。
3. 化学变质化学变质是指岩石受到流体或气体的作用下发生的变质作用。
这种变质作用主要是由于外部流体(如地下水)中的溶质和岩石发生反应,导致岩石中矿物的组成和结构发生改变。
化学变质通常发生在含水层、露头和断裂带等位置。
四、变质岩的意义与应用变质岩具有重要的科学研究和应用价值。
野外如何用肉眼识别三大类岩石在固体地球表面,岩石是构成地貌、形成土壤的物质基础,也是地球上生命赖以生存的物质基础。
根据成因不同,可将岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
在野外,可以根据岩石的外观特征如颜色、结构(组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及矿物之间结合关系等)、构造(组成岩石的矿物集合体的大小、形状、排列和空间分布等)以及粒度(指碎屑颗粒的大小)、圆度(指碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的程度)、球度(碎屑颗粒接近球体的程度)等用肉眼判断是哪一类岩石。
一、岩浆岩岩浆岩是岩浆活动的产物。
地下深处的岩浆,在巨大内压力的作用下,沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部或直接喷出地表冷凝而成的岩石。
其主要识别标志有。
(一)、岩浆岩中喷出岩附近保存有明显的火山活动痕迹,如,火山口、火山锥、熔岩流和柱状节理等;侵入岩常被其它岩石所包围。
(二)、岩浆岩的结构反映了岩浆结晶的特点。
侵入岩中的各种矿物结晶良好,属全晶质结构,如花岗岩等;喷出岩是隐晶质或玻璃质,有的似煤渣状,用肉眼分不出其中的矿物成分。
(三)、岩浆岩中的矿物或矿物集合体在空间排列及填充方式上有如下特点:1、岩石中矿物颗粒的排列不显示方向性,而呈均匀分布。
2、岩石无论在颜色上还是在粒度上,都是不均匀的,从整块岩石来看,显得斑斑块块,杂乱无章。
3、有熔岩流动的痕迹,例如,不同颜色的条纹和拉长的气孔。
4、有由挥发成分逸散后留下的孔洞。
这种构造往往为喷出岩所具有。
5、有气孔被后来的次生矿物所充填而形成的杏仁状构造。
(四)、除火山碎屑外,岩浆岩不具备层理构造,不含化石。
二、沉积岩沉积岩是在地壳表面常温常压下,由风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩等作用形成。
主要识别标志如下。
(一)、沉积岩的颜色、成分和结构表现出明显的层状结构,不同的岩层叠置在一起好像一部巨厚的“书”。
因此,层理构造是沉积岩最重要的构造特征之一,也是区别于岩浆岩和变质岩的最重要的标志。
(二)沉积岩除层理构造外,它的层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹,它经常标志着岩层的特性,并反映沉积岩的形成环境。
变质岩野外观察描述一、变质岩观察与描述方法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。
变质岩的野外观察与描述一、变质岩的一般命名原则变质岩是原先已经存在的岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩),经变质作用改造形成的岩石。
1.变质岩的基本名称变质岩的基本名称主要依据结构、构造和主要矿物成分,具体命名方法如下:⑴据变余结构、构造的岩石,在原岩名称之前加“变质”二字,如:变质砂岩。
⑵据变晶结构或(和)变成构造的岩石,如:具定向构造,直接根据变成构造特征确定基本名称,如:板状构造----板岩、千枚状构造----千枚岩、片状构造----片岩、片麻状构造----片麻岩等;不具定向构造的粒状岩,一般根据含量最多的矿物确定基本名称,如角闪岩、石英岩、大理岩(碳酸盐矿物为主)等;个别岩石类型是根据外貌特征和结构、构造而使用习惯名称,如角岩、麻粒岩、变粒岩等。
⑶具碎裂结构、构造的岩石,依据碎裂特征确定基本名称,如:构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、千糜岩等。
2.变质岩的详细命名颜色+特征的结构、构造+矿物成分+基本名称矿物成分参加命名时,含量大于15%的直接参加命名;含量5~15%的在矿物名称前加“含”字;含量小于5%的矿物一般不参加命名,但特征变质矿物应参加命名,在矿物名称前加“含”字;如:银灰色石榴石白云母片岩。
当参加命名的矿物较多时,矿物名称可略写,如:含硅线十字石榴斜长片麻岩。
二、变质岩野外观察与描述1.颜色2.矿物成分在对变质岩进行观察描述时,除了注意观察含量较多的主要矿物外,要特别注意特征变质矿物的观察和鉴定,以便为恢复原岩、分析变质作用的物理化学条件和变质作用强度提供依据。
对岩石中含有的所有矿物都要注意观察描述其颜色、光泽、解理、硬度、形态、大小等鉴定特征,目估各种矿物的百分含量。
描述的顺序是:具有斑状变晶结构的,先描述变斑晶,后描述变基质;不具斑状变晶结构时,按照矿物的含量,由多到少依次描述。
3.结构首先比较矿物的相对大小,看其是否具有斑状变晶结构,再观察和度量矿物的绝对大小,然后观察变晶矿物的形态特征,最后对岩石的结构进行综合描述,定出岩石的结构类型。
变质岩的鉴定及定名一、鉴定内容和方法:区域变质岩:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩接触变质岩:角岩、矽卡岩、大理岩、石英岩自变质岩:蛇纹岩、云英岩1、变质岩的矿物变质岩既然是由火成岩或沉积岩等岩石变化而来的,其矿物成分一方面保留有原岩成分,另一方面也出现了一些新的矿物。
如火成岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石及辉石等,由于本身是在高温、高压条件下形成的,所以在变质作用下依然保存。
在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物,特别是岩盐类矿物,除碳酸盐矿物(方解石、白云石)外,一般很难保存在变质岩中。
变质岩除了保存着上述火成岩和沉积岩中的共有继承矿物外,变质岩中还有它特有的矿物,如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。
2、变质岩的常见结构变质岩的结构是指组成矿物的粒度、形态和它们之间的关系,常见类型如下:(1)变余结构指变质岩中保留了原岩结构的一种结构。
如变余砾状结构、变余砂状结构、变余斑状结构等。
常见于变质较浅的岩石中,可借此了解原岩性质。
(2)变晶结构指在变质作用过程中由重结晶作用所形成的结构。
是变质岩中最重要的一种结构类型。
按矿物颗粒大小可划分为:粗粒变晶结构(粒径>3mm)、中粒变晶结构(粒径3mm~1mm)、细粒变晶结构(粒径<1mm)。
如果按矿物的形态和颗粒的相对大小可分为:粒状变晶结构:岩石主要由粒状矿物(如石英、方解石等)组成,无明显的定向排列,如大理岩、石英岩等。
纤状变晶结构:岩石主要由针状、柱状矿物组成,有些呈放射状、束状,常具定向排列,如角闪片岩、阳起石片岩。
鳞片变晶结构:岩石主要由片状矿物(云母、绿泥石)组成,而且呈平行排列,如云母片岩。
斑状变晶结构:岩石中主要由于矿物结晶能力的差异和颗粒大小的不同而形成的结构,其中结晶能力强的矿物形成了较大的变斑晶,如兰晶石片岩或石榴石片岩中的兰晶石、石榴石。
3、变质岩中的常见构造变质岩的构造是指各种矿物的空间分布和排列特点。
按其成因可分为三类:(1)变成构造主要是指变质作用过程中已形成的构造。
这类构造是变质岩中最重要的。
常见者有:板状构造:是页岩或泥岩(粘土岩)在经微变质中所形成的一种构造。
原岩组分基本上没有重结晶,岩石中表现的一组平整的破裂面,破裂面光滑而具微弱的丝绢光泽。
千枚状构造:矿物初步具有定向排列,但重结晶不强烈,矿物颗粒肉眼不能分辨,仅在片理面上见有强烈的丝绢光泽,裂开面不平整而且有小褶皱。
片理构造:主要由片状、柱状矿物(云母、绿泥石、角闪石等)平行排列连续形成面理,其粒度较千枚岩的矿物为粗,肉眼可分辨。
为各种片岩特有的构造。
片麻状构造:是由变质形成的粒状矿物(长石、石英)和定向排列的片状、柱状矿物(云母、角闪石等)断续相间排列而成。
往往形成片麻理,如片麻岩就具有此构造。
(上述几种构造主要是在定向压力作用下形成的)块状构造:岩石中的矿物成分和结构都很均匀,无定向排列。
如石英岩、大理岩等就具有这种构造。
变余构造:是指变质岩中仍存在原来岩石的构造特征。
例如变余层理构造、变余气孔构造和变余流纹构造等。
混合岩构造:在变质过程中,由于外来物质的加入,或原来岩石局部重熔形成的脉体与原来岩石变成的基体混合而形成的构造,如眼4、矿物成分要观察描述肉眼和放大镜能辨认的所有矿物,估其含量。
要特别注意变质矿物种类和含量以及原岩矿物的受变质情况,如重结晶、压碎、拉长、扭歪等。
变质岩肉眼鉴定描述举例岩石呈灰白色,具片状构造,粒状鳞片变晶结构,主要的组成矿物为:白云母、绢云母,含量60%以上。
白云母、绢云母:无色透明、具强的丝绢光泽,硬度小,白云母为片状,绢云母为小队的鳞片状。
此外还有石英与酸性斜长石,石英含量多于酸性斜长石。
石英:粒状,灰白色,断口油脂光泽,硬度>小刀,无解理。
含量25%左右。
斜长石:粒状,灰白色,玻璃光泽,有解理,硬度>小刀。
含量10%左右。
根据上述岩石的鉴定特征该岩石定名为:绢云母石英片岩三、常见变质岩描述1、火山岩类(1)橄榄玄武岩岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、浅灰色,斑状结构、基质为隐晶质结构,块状构造。
斑晶斜长石5-20%、橄榄石5-10%、辉石1-2%等组成。
斜长石:灰白色,自形-半自形,柱状,粒径0.2—2.5mm。
橄榄石:灰绿色,自形-半自形,粒状,粒径0.2—2.0mm。
辉石:黑色,自形-半自形,短柱状,粒径0.2—2.0mm。
基质:由隐晶质及铁质质点组成。
(2)气孔杏仁状橄榄玄武岩岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、浅灰色,斑状结构、基质为隐晶质结构,气孔、杏仁状构造。
气孔及杏仁体大小不一,最小达显微级,大者可达2cm,含量在5-20%之间,成分以粘土矿物为主,中心多为玉髓,次为玉髓及碳酸盐岩矿物。
斑晶斜长石5-20%、橄榄石5-10%、辉石1-2%等组成。
斜长石:灰白色,自形-半自形,柱状,粒径0.2—2.5mm。
橄榄石:灰绿色,自形-半自形,粒状,粒径0.2—2.0mm。
辉石:黑色,自形-半自形,短柱状,粒径0.2—2.0mm。
基质:由隐晶质及铁质质点组成。
(3)玄武岩岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、浅灰色,斑状结构、基质为隐晶质结构,块状构造。
斑晶斜长石5-20%、橄榄石1-3%、辉石1-2%等组成。
斜长石:灰白色,自形-半自形,柱状,粒径0.2—2.5mm。
橄榄石:灰绿色,自形-半自形,粒状,粒径0.2—2.0mm。
辉石:黑色,自形-半自形,短柱状,粒径0.2—2.0mm。
基质:由隐晶质及铁质质点组成。
(4)气孔杏仁状玄武岩岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、浅灰色,斑状结构、基质为隐晶质结构,气孔、杏仁状构造。
气孔及杏仁体大小不一,最小达显微级,大者可达2cm,含量在5-20%之间,成分以粘土矿物为主,中心多为玉髓,次为玉髓及碳酸盐岩矿物。
斑晶斜长石5-20%、橄榄石1-3%、辉石1-2%等组成。
斜长石:灰白色,自形-半自形,柱状,粒径0.2—2.5mm。
橄榄石:灰绿色,自形-半自形,粒状,粒径0.2—2.0mm。
辉石:黑色,自形-半自形,短柱状,粒径0.2—2.0mm。
基质:由隐晶质及铁质质点组成。
(5)致密块状玄武岩岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、浅灰色,隐晶质结构,致密块状构造。
由隐晶质及铁质质点组成,偶见斜长石斑晶,灰白色,自形-半自形,柱状,粒径0.2—1.5mm。
6、气孔杏仁状玄武岩岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、浅灰色,斑状结构、基质为隐晶质结构,气孔、杏仁状构造。
气孔及杏仁体大小不一,最小达显微级,大者可达2cm,含量在5-20%之间,成分以粘土矿物为主,中心多为玉髓,次为玉髓及碳酸盐岩矿物。
由隐晶质及铁质质点组成,偶见斜长石斑晶,灰白色,自形-半自形,柱状,粒径0.2—1.5mm。
(6)玄武质火山集块岩岩石新鲜面呈灰紫色、紫红色,风化面呈灰、灰紫色,火山集块结构,块状构造。
岩石由火山集块40%、火山弹20%、火山角砾5%、岩屑10%、晶屑5%、火山灰20%组成。
火山集块,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩,大小50-100mm。
火山弹,紫红色、灰黑色,混圆状,大小50-100mm,成分为玄武岩,中心为斑状玄武岩,斑晶为斜长石,粒径1-2mm,基质为隐晶质。
由中心向外侧气孔增多,并减小,呈圆形分带。
火山角砾,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小2-50mm。
填隙物为岩屑、晶屑、火山灰。
岩屑,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小0.2-2 mm。
晶屑,成分为斜长石,灰白色,棱角状-次棱角状,粒径0.2-2mm。
火山灰细小难辩。
(7)玄武质含集块火山角砾岩岩石新鲜面呈灰紫色、紫红色,风化面呈灰、灰紫色,含集块火山角砾结构,块状构造。
岩石由火山集块5%、火山角砾60%、岩屑15%、晶屑5%、火山灰15%组成。
火山集块,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩,大小50-100mm。
火山角砾,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小2-50mm。
岩屑,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小0.2-2 mm。
晶屑,成分为斜长石,灰白色,棱角状-次棱角状,粒径0.2-2mm。
填隙物为火山灰,细小难辩。
(8)玄武质火山角砾岩岩石新鲜面呈灰紫色、紫红色,风化面呈灰、灰紫色,火山角砾结构,块状构造。
岩石由火山角砾60%、岩屑15%、晶屑5%、火山灰20%组成。
火山角砾,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小2-50mm。
岩屑,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小0.2-2 mm。
晶屑,成分为斜长石,灰白色,棱角状-次棱角状,粒径0.2-2mm。
填隙物为火山灰,细小难辩。
(9)玄武质角砾岩屑晶屑凝灰岩岩石新鲜面呈灰紫色、灰色,风化面呈灰、灰紫色,角砾岩屑晶屑凝灰结构,块状构造。
岩石由火山角砾20%、岩屑25%、晶屑30%、火山灰25%组成。
火山角砾,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小2-50mm。
岩屑,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小0.2-2 mm。
晶屑,成分为斜长石,灰白色,棱角状-次棱角状,粒径0.2-2mm。
填隙物为火山灰,细小难辩。
(10)玄武质含角砾岩屑晶屑凝灰岩岩石新鲜面呈灰紫色、灰色,风化面呈灰、灰紫色,含角砾岩屑晶屑凝灰结构,块状构造。
岩石由火山角砾5%、岩屑25%、晶屑30%、火山灰40%组成。
火山角砾,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小2-50mm。
岩屑,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小0.2-2 mm。
晶屑,成分为斜长石,灰白色,棱角状-次棱角状,粒径0.2-2mm。
填隙物为火山灰,细小难辩。
(11)玄武质角砾晶屑岩屑凝灰岩岩石新鲜面呈灰紫色、灰色,风化面呈灰、灰紫色,角砾晶屑岩屑凝灰结构,块状构造。
岩石由火山角砾20%、岩屑30%、晶屑25%、火山灰25%组成。
火山角砾,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小2-50mm。
岩屑,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小0.2-2 mm。
晶屑,成分为斜长石,灰白色,棱角状-次棱角状,粒径0.2-2mm。
填隙物为火山灰,细小难辩。
(12)玄武质含角砾晶屑岩屑凝灰岩岩石新鲜面呈灰紫色、灰色,风化面呈灰、灰紫色,含角砾岩屑晶屑凝灰结构,块状构造。
岩石由火山角砾5%、岩屑30%、晶屑25%、火山灰40%组成。
火山角砾,灰黑色、紫色,棱角状-次棱角状,成分为玄武岩、玄武质凝灰岩,大小2-50mm。