1-3_火成岩的物质成分

试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征和基本类型造岩矿物按一定的结构集合而成的地质体成为岩石，依据其成因可分成岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

一、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产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体。

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。

岩浆岩的主要特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，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。

当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。

如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。

岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起，岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。

如果岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体，称之为枕状构造。

可见，这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。

还有块状构造和斑状构造。

除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构，如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。

岩浆岩的主要类型：岩浆岩依据矿物组成的差别，可以分为以下四类1、超基性岩类二氧化硅含量小于45%，多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。

其次为角闪石和黑云母；不含石英，长石也很少。

这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。

2、基性岩类化学成分的特征是SiO2为45-53%，Al2O3可达15%，CaO可达10%；而铁镁含量约各占6%左右。

岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。

侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。

在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。

基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。

岩⽯学复习资料第1讲绪论1. 岩⽯：天然产出的，由⼀种或多种矿物或⽕⼭玻璃、⽣物遗骸、胶体组成的固态集合体。

3.三⼤岩类：岩浆岩（⽕成岩）: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。

4.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、固结⽽成的岩⽯。

变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作⽤转化⽽成的岩⽯。

岩浆岩和变质岩⼜可统称为结晶岩。

6. 岩浆岩及其研究意义：（1）岩⽯类型及其鉴别特征（2）岩⽯系列与组合（3）岩⽯成因（4）岩浆作⽤与构造环境（5）⽕成岩岩⽯探针与当代地球科学前缘7．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、含有挥发份的熔融体（熔体）。

岩浆的成份：主要成分为硅酸盐。

以氧化物形式表⽰SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O。

SiO2 = 40%～75%。

挥发份（＜6％）H2O, CO2, CO, N2, SO2, SO3, H2S, HCl, H2F。

成矿⾦属元素。

岩浆的温度：a.观察现代熔岩流的温度：通常：700℃～1200℃。

基性熔岩：1025℃～1225℃。

酸性熔岩：735℃～890℃。

挥发份可以使起熔温度和液相线温度明显下降。

8．影响粘度的因素：a.氧化物：SiO2,Al2O3,Cr2O3的存在使粘度增加，尤其 SiO2。

基性岩粘度⼩，以溢流为主；酸性岩粘度⼤，多以爆发形式为主。

b.挥发份：其存在将显著降低岩浆粘度。

挥发份增加，粘度降低。

c.温度：温度升⾼，粘度降低。

d.压⼒：对于不含⽔的⼲岩浆，压⼒升⾼，粘度增加；对于富⽔岩浆：I. 压⼒增加,挥发份溶解度增加,粘度降低; II. 压⼒达到⼀定值,挥发份饱和,粘度随压⼒升⾼⽽增加9．岩浆作⽤：地下深处的岩浆，在其挥发份和地质应⼒的作⽤下，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过程称为岩浆作⽤。

浅谈岩石的分类岩石是支撑地球表面的骨架，由于探测手段的限制，人类对地下的了解远远低于太空，岩石作为构成地表的骨架，经过历代专业人员的研究，还是有一点了解的，现在对岩石的分类做一个大概的介绍。

岩石主要分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类。

沉积岩，又称为水成岩，是在地壳发展演化过程中，在地表或接近地表的常温常压条件下，任何先成岩遭受风化剥蚀作用的破坏产物，以及生物作用与火山作用的产物在原地或经过外力的搬运所形成的沉积层，又经成岩作用而成的岩石。

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%。

沉积岩按成分成因分为碎屑岩和生物化学岩，碎屑岩又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩。

沉积碎屑岩又称陆源碎屑岩，顾名思义，成分主要来自陆地风化剥蚀而成。

火山碎屑岩主要是火山喷发的产物，经过堆积而成。

生物化学岩为岩石风化剥蚀产物的溶解物质和胶体物质通过化学方式或者生物化学方式沉积而成的沉积岩。

我们常见的石灰岩，就是沉积岩，简称灰岩，属于化学沉积岩，在海湖盆地水环境下沉积而成。

以方解石为主要成分的碳酸盐岩。

与稀盐酸有剧烈的化学反应。

按成因分类属于沉积岩。

岩浆岩，又称火成岩。

岩浆侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的岩石。

是组成地壳的主要岩石。

岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。

侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石，称为侵入岩。

侵入岩固结成岩需要的时间很长。

地质学家们曾做过估算，一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年；岩浆喷出或者溢流到地表，冷凝形成的岩石称为喷出岩。

喷出岩由于岩浆温度急剧降低，固结成岩时间相对较短。

1米厚的玄武岩全部结晶，需要12天，10米厚需要3年，700米厚需要9000年。

可见，侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。

岩浆岩岩石结构可从结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互间的关系来划分。

火成岩火成岩由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融（partial melting）的物质如岩浆冷却固结形成的。

岩浆可以是由全部为液相的熔融物质组成，称为熔体（melt）；也可以含有挥发分及部分固体物质，如晶体及岩石碎块。

火成岩的分类:岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成，此外，还常含微量磁铁矿等副矿物。

根据岩石SiO2含量，岩浆岩可分为四大类：超基性岩：SiO2＜45%；基性岩：SiO2=45～52%；中性、碱性岩：SiO2=52～65%；酸性岩：SiO2＞65%。

岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度，岩石的碱度与碱含量多少有一定关系。

通常把Na2O+K2O的重量百分比之和，称为全碱含量。

Na2O+K2O含量越高，岩石的碱度越大。

A.Rittmann 1957年考虑SiO2和Na2O+K2O之间的关系，提出了确定岩石碱度比较常用的组合指数（σ）。

σ值越大，岩石的碱性程度越强。

每一大类岩石都可以根据碱度大小划分出钙碱性、碱性和过碱性岩三种类型。

σ< 3.3时，为钙碱性岩；σ= 3.3-9.0时，为碱性岩；σ> 9时，为过碱性岩。

除了岩石化学成分之外，矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一。

在岩浆岩中常见的一些矿物，它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化。

如石英、长石呈白色或肉色，被称为浅色矿物；橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色，被称为暗色矿物。

通常，超基性岩中没有石英，长石也很少，主要由暗色矿物组成；而酸性岩中暗色矿物很少，主要由浅色矿物组成；基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间，浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例。

根据产状，也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表，岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。

侵入岩根据形成深度的不同，又细分为深成岩和浅成岩。

每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的，也就是说岩浆成分是相似的，但是由于形成环境不同，造成它们的结构和构造有明显的差别。

深成岩位于地下深处，岩浆冷凝速度慢，岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大，常常形成大的斑晶；浅成岩靠近地表，常具细粒结构和斑状结构；而喷出岩由于冷凝速度快，矿物来不及结晶，常形成隐晶质和玻璃质的岩石。

岩石分类及其物质成分地壳中的岩石，按其形成原因可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。

火成岩和变质岩主要由硅酸盐岩石组成，而成积岩除了由硅酸盐岩石外，还有碳酸盐岩石等，下面简单介绍三大岩类的类型及矿物组分。

（一）火成岩是岩浆侵入地壳或喷出地表经冷却、固结而成的岩石，又称岩浆岩。

火成岩又分为下列几类：1、超基性岩：是火成岩的一个大类，指化学成分中SiO2含量小于45%，同时氧化镁、氧化亚铁等基性组分含量高的火成岩。

如：橄榄岩、辉石岩，有关的矿床为铬矿、铂矿、金刚石矿。

2、超镁铁质岩：指镁铁质矿物（以橄榄石、辉石为主）含量达90%以上的一类火成岩，因此大多数超镁铁质岩就是超基性岩，反之亦然。

但有例外，如辉石类单矿物岩，镁铁矿物含量在90%以上，但二氧化硅含量高于45%，所以它是超镁铁质岩，而不是超基性岩，又如，斜长岩是由钙的硅铝酸盐矿物组成，SiO2<45%，属超基性岩，但不是超镁铁质岩。

3、基性岩：是火成岩的一个大类，SiO2含量为45%—52%，主要矿物为辉石、苏长石、粗玄岩、斜长花岗岩、碱性岩、基性斜长石、与超基性岩的主要区别除SiO2含量外，在矿物成分上含有相当数量的斜长石，常见的基性岩为辉长岩、辉绿岩、玄武岩。

4、中性岩：SiO2的含量大约为52%—63%，主要矿物成分为角闪岩，中性斜长石、闪长石、石英闪长岩、闪长玢岩、石英闪长玢岩、安山岩、英安岩。

5、酸性岩：SiO2含量大于63%，色浅，主要矿物以钾长石、酸性斜长石、石英、黑云母、花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、流纹岩、英安岩。

6、超酸性岩：SiO2含量大于75%，主要以白岗岩、白云母花岗岩、碱性长石、石英。

7、碱性岩：含SiO2较低，而碱质较高，主要矿物为微斜长石，正长石、钠长石、霞石、方钠石、钙霞石、霓石、霓辉石、钠铁闪石、钠闪石、霞石正长岩、霞石正长斑岩、响岩。

8、镁铁矿物：指火成岩中含铁镁成分较多的硅酸盐矿物总称。

常见主要矿物有：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。

水利工程地质参考答案花岗岩：属酸性深成岩，多呈肉红色、浅灰色。

其主要矿物成分为钾长石、酸性斜长石、石英，次要矿物为黑云母、角闪石等。

全晶质等粒状就够，块状构造。

产状多为岩基、岩株，可作为良好的建筑物地基及天然建筑石料。

辉长岩：属基性深成岩，呈黑色或黑灰色，矿物成分以斜长石和辉石为主，也有少量的角闪石、橄榄石等。

呈辉长结构或中、粗粒结构，块状构造。

常呈小侵入体或岩盘、岩床、岩墙产出。

流纹岩：属酸性喷出岩，呈岩流状产出，大都灰、灰白和灰红等较浅颜色。

斑状结构，细小的斑晶为正长石和石英等矿物，基质为隐晶或玻璃质，常见流纹构造。

玄武岩：属基性喷出岩，呈黑、灰绿及暗褐等色。

其主要矿物成分与辉长岩相同，多呈斑状结构、细粒结构或无斑隐晶质结构。

气孔状构造及杏仁状构造较普遍。

闪长岩：属中性深成岩，浅灰至灰绿、肉红色，其主要矿物成分分为斜长石、角闪石，其次为黑云母、辉石及石英等。

呈等粒状结构，块状构造，分布广泛，多为小型侵入体产出。

安山石：属中性喷出岩，呈灰、红褐或浅褐色。

斑状结构，斑晶为斜长石、角闪石和辉石等，基质为隐晶或玻璃质。

常为块状或气孔状、杏仁状构造。

有不规则板状或柱状原生节理，常呈岩流产出。

闪长玢岩：属中性浅层岩，其主要矿物成分分为斜长石、角闪石，其次为黑云母、辉石及石英等。

呈斑状或似斑状结构，斑晶以斜长石和角闪石为主。

常为灰色，如有次生变化，则多为灰绿色，块状构造。

常呈岩脉活在闪长岩体边产部产出。

正长斑岩：矿物成分同正长岩，多为浅灰或肉红色。

斑状结构，斑晶多为正长石，有时为斜长石，基质为微晶或微晶结构。

块状构造。

第一章用肉眼鉴定常见造岩矿物时，主要依据哪些特征？主要依据矿物颜色、晶形、硬度、透明度、光泽、解理，断口、条痕，有时也利用比重、双晶形态等特征2.写出下列各组造岩矿物的鉴定特征及主要区别：1石英-长石-方解石2角闪石-辉石-黑云母3方解石-白云石-石膏。

1-3简述深成岩，浅成岩，喷出岩的结构及构造特征。

概述1.地球的层圈构造：（1）外部层圈：大气圈、水圈、生物圈。

（2）固定地球2.地球的内部层圈：地壳、地幔、地核3.地壳：即0~33km处。

平均厚度为17km，占地球总体积的1.5%，占总质量的0.8%。

大陆地壳比较厚，高山区可达70多公里（珠峰8844.43m），海洋地壳比较薄，平均只有7~8公里，最薄处仅2km左右（马里亚纳海沟-11033m）。

组成地壳的化学元素有100多种，其中含量最多的是：O、Si 、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H九种元素，占地壳总质量的98%以上。

其中O（49%）、Si （26%）就占到71%。

4.地球表面形态按高程和起伏划分：还有冲沟、河谷、溶洞、沙丘等。

地表外貌各种形态的总称，称为地形或地貌，建筑地区的地形地貌特征，是影响工程稳定与安全的重要条件之一。

5.矿物：是指在各种地质作用中所形成的天然单质元素或化合物。

造岩矿物：组成岩石的主要矿物。

石英（SiO2）、正长石（KAlSi3O3）、方解石（CaCO3）等。

6.矿物的物理性质：形态、光学性质和力学性质。

矿物形态晶体习性：在相同条件下生长的同种晶粒，总是趋向于某种特定晶形的特征。

矿物集合体形态：（1）矿物集合体中各单体无规则排列时，一般任用描述晶体习性的词来描述其集合体。

如粒状集合体、鳞片状集合体、针状集合体、板状集合体等。

（2）当矿物集合体中各单体以某种特殊方式组成，常用专业术语来描述。

主要有：晶簇、放射状集合体、纤维状集合体、树枝状集合体、钟乳状集合体、结核状集合体、晶腺状集合体。

例如：A.放射状集合体：柱状、针状等单体以一点为中心向四周呈放射状排列。

B.纤维状集合体：细长柱状、纤维状等单体密集平行排列。

C.树枝状集合体：晶体由一个晶芽开始生长，在棱角处不断分支，形成树枝状。

D.钟乳状集合体：在地下水渗出或滴落处析出，逐渐聚集成圆锥、圆柱、圆丘等形状集合体。

E.结核状集合体：胶体物质围绕一个核心聚集而成。