岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征、类型及转化
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三大岩石的主要特征以及类型地球科学概论地球上的岩石千变万化,它是一种或多种矿物的集合体,它是构成地壳的基本部分。
按其成因可分为三大类:岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。
一、三大岩石的主要特征以及类型(一)、岩浆岩岩浆岩又称火成岩,是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。
岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2,还有其他元素、化合物和挥发成分)。
岩浆内部的压力很大,不断向压力低的地方移动,以至冲破地壳深部的岩层,沿着裂缝上升,喷出地表;或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下,冷凝成岩。
1、岩浆岩的主要特征①构造特征: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,形成浮岩等;②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,与沉积岩和变质岩有明显的区别。
2、岩浆岩的分类依冷凝成岩时的地质环境的不同,将岩浆岩分为三类:喷出岩(火山岩):岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。
在地表的条件下,温度下降迅速,矿物来不及结晶或者结晶差,肉眼不易看清楚。
如流纹岩、安山岩、玄武岩等;浅成岩:岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。
由于岩浆压力小,温度下降较快,矿物结晶较细小。
如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等;深成岩:岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。
由于岩浆压力大,温度下降缓慢,矿物结晶良好。
如花岗岩、正长岩、辉长岩等。
其中,深成岩和浅成岩又统称侵入岩。
(二)、变质岩地壳中的原岩(包括岩浆岩、沉积岩和已经生成的变质岩),由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理和化学条件的变化,即在高温、高压和化学性活泼的物质(水气、各种挥发性气体和热水溶液)渗入的作用下,在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分,形成一种新的岩石称为变质岩。
一、岩体工程地质类型及特征依据岩石成因,研究区岩体可划分为岩浆岩、沉积岩二大工程地质类型。
1.岩浆岩区内岩浆岩仅发育有侵入岩,包括变质侵入岩。
变质侵入岩也可划为变质岩类副变质岩,由于研究区内变质岩类型单一,面积小,只在侵入岩类中加以叙述其特征。
依据侵入岩工程地质结构特征、岩性组合、岩石强度,分为坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体和坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体。
(1)坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体:岩性组合为元古代二长花岗岩、正长花岗岩、黑云花岗闪长岩及中生代燕山期石英正长斑岩、角闪闪长玢岩岩脉。
岩石坚硬性脆,工程地质结构类型为块状结构。
岩石饱和单轴抗压强度大于60Mpa,抗风化能力强。
在裸露区风化残积土厚0—1m,隐伏区残积土厚1—3m,标贯击数14—30击,地基承载力标准值240—280kpa;全风化带厚0—2m,标贯击数40.9击,地基承载力标准值350—500kpa;强风化带厚0—4m,标贯击数60.2击,地基承载力标准值500—2000kpa。
该岩性综合体具低压缩性,是良好的天然地基。
(2)坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体:为晚太古代阜平期片麻状中粒黑云角闪英云闪长岩。
是经过区域变质作用的片状、片麻状变质侵入岩。
片理产状45°—65°。
岩石饱和单轴抗压强度30—60Mpa,属坚硬—较坚硬;工程地质结构类型为片状结构。
岩体全风化带厚0—5m,标贯击数35击。
地基承载力标准值300—400kpa;强风化带厚5—10m,标贯击数54击,地基承载力标准值400—1500kpa。
岩体塑性变形较大,具中低压缩性,边坡稳定性差,易引起风化、流失、边坡失稳等工程地质问题。
2.沉积岩沉积岩可划分为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩、碎屑岩、碎屑岩夹碳酸盐岩四种工程地质岩组。
(1)碳酸盐岩岩组依据岩组工程地质结构特征,岩性组合,岩石强度分为坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬—较坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬中薄层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬—较坚硬薄层状碳酸盐岩岩性综合体。
三大岩石转换12法学2班戴雪莹 12250701207岩浆岩、沉积岩、变质岩主要特征与类型及互相转化一(岩浆岩岩浆岩是由炽热的岩浆冷凝结晶而成的岩石。
根据岩浆作用的喷出作用和侵入作用,将岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。
喷出岩石岩浆直接溢出地表冷却后形成的岩石,常见的有玄武岩、安山岩、流纹岩。
它主要特征是有气孔构造或流流纹构造。
侵入岩是岩浆从深部发源地上升但没有到达地表就冷凝形成的岩石,常见的有花岗岩、橄榄岩。
它主要特征是岩石坚硬,结构紧密。
岩浆岩除了可以按形成方式分为火山岩和侵入岩两大类型外,还可以进一步按岩石的化学成分矿物成分,产状分类。
花岗岩是分布最广的深成侵入岩。
花岗岩主要矿物成分是石英、长石和黑云母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状结构和块状构造。
按次要矿物成分的不同,可分为黑云母花岗岩、角闪石花岗岩等。
很多金属矿产,如钨、锡、铅、锌、汞、金等,稀土元素及放射性元素与花岗岩类有密切关系。
花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。
橄榄岩主要矿物成分为橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。
是铂及铬矿的唯一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。
玄武岩是一种分布最广的喷出岩。
矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或灰黑色,玄武岩具有气孔构造和杏仁状构造,斑状结构。
根据次要矿物成分,可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。
铜、钴、冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中,玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸的铸石原料。
安山岩是喷出岩之一,分布很广,仅次于玄武岩。
安山岩主要矿物成分是斜长石、角闪石和少量的辉石等。
新鲜时呈灰黑、灰绿或棕色,具斑状结构。
与安山岩有关的矿产主要是铜,其次是金、铅、锌等。
流纹岩是一种与花岗岩化学成分相当的喷出岩。
一般色浅,多为浅红、灰白或灰红色,具斑状结构,流纹构造。
流纹岩性质坚硬致密,可作建筑材料。
二(沉积岩沉积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。
三大类岩石的区别一、三大类岩石的概念:岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷出岩。
沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。
地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。
从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。
地壳表面以沉积岩为主,它们约占大陆面积的75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖。
二、三大类岩石概述变质岩是在地球内力作用,引起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、应力变化、化学成分。
固态岩石因地球内部压力和温度作用,发生物质成分迁移和重结晶形成新矿物组合,占地壳总体积约27.4%。
变质岩的家族非常庞大,其种类远多于火成岩和沉积岩。
以表征可分为板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、粒状岩石等5大类。
通过研究变质岩,可了解地球早期历史,研究各种地下深处的信息,推测出地球内部岩石和结构状况,以及地壳热历史、变质原岩的面貌等许多科学信息。
同时,研究变质岩,可指导人们找寻相关矿产资源。
其主要作用有建筑及装饰材料、工艺品原料、非金属工业原料等,另外变质岩中直接产出金属矿产,可说我们人类的生存是离不开变质岩的。
岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成,还常含微量磁铁矿等副矿物。
根据岩石SiO2含量,可分为四大类:SiO2<45%的超基性岩;SiO2=45~52%的基性岩;SiO2=52~65%的中性、碱性岩;SiO2>65%的酸性岩。
岩石碱度指岩石中碱的饱和程度,岩石碱度与碱含量多少有一定关系。
另外矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一,因为岩浆岩中常见的一些矿物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。
另外,根据岩石侵入到地下还是喷出地表,岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。
每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上一致,仅由于形成环境不同,造成它们的结构和构造有明显的差别。
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4页
1.岩浆岩:是由岩浆在地下结晶或喷出地表冷凝而成的岩石。
岩浆是来自上地幔软流圈及地壳局部地段的一种成分复杂的高温熔融状物质。
岩浆作用可以分为侵入和喷出活动2种。
岩浆侵入活动:岩浆沿着岩石圈破裂带上升而侵入到地壳中;根据岩浆冷凝的位置和条件的差异,在地壳深处冷凝结晶而成的称“深成岩”,在接近地表处冷凝结晶成的称“浅成岩”,深成岩和浅成岩统称为“侵入岩”。
花岗岩属于典型的侵入岩,花岗岩坚硬,是良好的建筑材料。
火山活动或喷出活动:岩浆喷出地面;由此冷却凝固而成的岩石称为喷出岩或火山岩。
其中玄武岩属于典型的喷出岩。
玄武岩一般比较疏松,多孔。
2.沉积岩:裸露于地表的岩石在风化作用下产生的碎屑物质
经过漫长的岁月,沉积、固结成岩形成的岩石。
沉积岩的成层产状和外动力成因是区别其他2类岩石的最主要特点。
最典型的是页岩,其次为砂岩和石灰岩。
3.变质岩:地壳中原有的岩石,由于经受构造运动、岩浆活动或地壳内的热流变化等内动力的影响,所造成的物理化学条件的变化,使其矿物成分、结构、构造发生不同程度的变化,称为变质作用,由变质作用形成的岩石为变质岩。
其中最典型的是大理岩,大理岩就是
由石灰岩变质形成的。
岩石矿物的分类及鉴别特征概述:岩石(rock)是由一种或多种矿物或者岩屑组成的集合体.按照岩石的成因,分为三大类:沉积岩、岩浆岩、变质岩.沉积岩:是由各种外力地质作力形成的沉积物在地表或近地表条件下,经过固结成岩作用形成的岩石.按成因又可分为四大类:表2-1 沉积岩分类简表砾状结构>2米米、砂状结构2~0.05米米、粉砂状结构0.05~0.005米米、粒径>100米米粒径2~100米米粒径65%强烈过饱和游离石英>20% 造岩元素含量的变化:Fe 米g Cu → Fe 米g Cu Al → Fe Ca Al Na → Ca Na K Al + SiO2岩石颜色的变化:深(绿黑)→暗(绿灰)→中色(灰色)→浅色(肉红、灰白).矿物组合变化、橄榄石、辉石(无石英)辉石、富钙斜长石、角闪石(基本无石英) 钙钠中等的斜长石、角闪石(少石英、黑云母) 富钠斜长石、正长石,石英大量出现 .变质岩(米eta米orphic rock)是地壳中已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩等)在高温、高压及化学活动性流体的作用下,使原来岩石的成分、结构、构造等发生改变而形成的岩石.岩浆岩变质形成的变质岩称正变质岩; 沉积岩变质形成的岩石称副变质岩.三大类岩石的分布及产状岩石类型主要分布位置重量百分比地表分布面积产出状态陆地海洋沉积岩地表或近地表 5% 75% 少量层状岩浆岩地下深处 89% 25% 占大多数块状或脉状变质岩构造运动剧烈地带或岩体周围 6% 几乎没有介于二者之间第一节常见矿物的肉眼鉴定目的:1、学会常见矿物的肉眼鉴定方法;2、加深对地壳的物质组成的认识.一、矿物的形态矿物的形态有单体形态和集合体形态之分.(一)单体形态由于矿物具一定的化学成分和结晶构造,在适宜的条件下,可形成具一定外形的几何多面体,称为晶体(crystal).完好晶体的自然表面称晶面(crystal face),它相当于结晶格架上质点较密集或联结力较强的网面.晶体的形态称为晶形(crystal for米).各种矿物都有其独特的晶形,它是鉴别矿物的重要依据之一.尽管矿物的晶形多种多样,但归纳起来,矿物单体晶形可分为三种类型: 一向延长型呈柱状或针状,如石英、辉锑矿、角闪石等;二向延长型呈片状或板状,如石膏和云母等;三向等长型呈粒状,如黄铁矿等.矿物的晶体大小与生长环境有关,在适宜条件下某些晶体可生长成巨大的个体,例如,曾发现巨大的白云母晶体,其晶面可达7米2,但有些矿物的晶体极小,如高岭石的晶体仅为10~n×10μ米,需在电子显微镜下才能观察到.同一种岩石中不同矿物的结晶顺序也有先后,先结晶的矿物晶形较完好,后结晶的则受先结晶的矿物限制,常形成扇形不甚规则的“他形”晶.(二)集合体形态自然界的地质条件较为复杂、呈完好晶形以单体产出的矿物较少,绝大多数矿物都是以多个单体聚合在一起产出,同种矿物的许多个单体聚合在一起形成的整体称矿物集合体.1.晶质矿物集合体形态:根据集合体中矿物颗粒大小可分为两类:肉眼或放大镜可辨认矿物颗粒界限的显晶集合体和只能在显微镜下辨认出矿物单体的隐晶集合体.显晶集合体形态多取决于矿物单体的形态和它们的集合方式:如柱状和针状集合体是柱状或针状单体的不规则聚合体;纤维状集合体是针状单体大致平行密集排列而成;放射状集合体是柱状或针状单体,少数可为片状单休,以一点为中心向外成放射状排列而成;片状或板状集合体是片状或板状单体的不规则聚合体;粒状集合体是三向等长的单体的不规则聚合体;最典型且最常见的集合体是石英的晶簇状集合体,所谓晶簇(druse)是指若干个晶体在共同的基座上丛生在一起,且其中发育最好的晶体与基底近于垂直的单晶体群(图2-2).隐晶集合体是用放大镜也看不见单体界限的集合体,按其紧密程度可分为致密块状和疏松块状(土状).2.非晶质矿物的形态:非晶质矿物没有一定的晶形,它的颗粒在显微镜下也难以辨认,故主要根据外表形态或成因分类,常见的有:分泌体——岩石中形状不规则或球形的空洞被胶体等物质逐层自外向内充填而成,常呈同心层状,大者(d >1厘米)称晶腺,小者(d<1厘米)称杏仁体.鲕状和豆状集合体是由许多球粒结核体彼此胶结而成的集合体,球粒小如鱼卵者称鲕状,大如豆粒者称豆状.此外,还有钟乳状、葡萄状、肾状集合体等,当非晶质矿物的集合体无一定外形,但较致密时称块状集合体,呈松散粉末时称粉末状集合体.二、矿物的各种物理性质各种矿物都有一定的物理性质,这是由其矿物组分的晶体结构特点所决定的.矿物的主要物理性质有光学性质、力学性质以及磁性、压电性等等,这些性质是肉眼鉴定矿物的主要依据.(一)矿物的光学性质矿物的光学性质有颜色、条痕、光泽和透明度等.它是矿物对可见光的吸收、反射和透射等的程度不同所致,与矿物的化学成分和晶体结构密切相关.透明度透明度(transParency)是指光线透过矿物的程度,它与矿物吸收可见光的能力有关,并取决于晶体中的阳离子类型和键性,可分为透明、半透明和不透明三个等级.颜色(color)是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映.如对各种波长可见光不同程度的均匀吸收,则显出黑、灰等颜色;如矿物选择吸收某些波长的可见光,则显示出各种不同的颜色.不透明的金属矿物颜色较固定;某些透明矿物常因混有不同杂质,或因其它原因而呈现不同的颜色.矿物本身固有的颜色称自色,它与矿物本身的化学成分和内部结构有关,对鉴定矿物有重要意义,如方铅矿为铅灰色.矿物因含杂质或气泡等引起的颜色叫他色,如石英纯净时为无色,杂质的混入可使石英染成紫、蓝、烟灰等色.此外.矿物还可因表面氧化等原固产生假色,如黄铁矿新鲜面为浅铜黄色,表面氧化后常呈褐黄色.在描述颜色时,通常采用以下方法:1.标准色谱法:利用标准色谱(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)以及白,灰、黑来描述矿物的颜色.例如孔雀石为绿色,斜长石为白色,当矿物颜色与标准色谱程度上有差异时,可加适当的形容词,如淡红色,暗灰色.2.类比法:把矿物和常见的实物进行对比来描述矿物的颜色.例如:铜黄色、铁黑色、乳白色等.3.二名法:矿物的颜色较复杂时,可用两种标准色谱中的颜色来描述,在书写顺序上,主要的颜色写在后面,例如黄绿色表示绿色为主,带黄色色调.在观察和描述矿物颜色时应以矿物新鲜面颜色为准.条痕条痕色(streak)是矿物粉末的颜色,通常是用矿物在毛瓷板上刻划来观察.透明矿物的粉末因可见光已全反射而呈白色或无色,不透明的金属矿物的条痕色比较固定,它代表了矿物的自身颜色,可作鉴定矿物的标志.条痕色可以和矿物自色一致,也可以不一致.由于条痕色消除了假色的干扰,减轻了他色的影响,突出了自色,因而它比矿物颜色更稳定,更有鉴定意义.如块状赤铁矿可以是铁黑色,也可以是红褐色,但条痕色都是樱红色.光泽(luster)是矿物表面对可见光的反射、折射或吸收能力的反映.矿物的光泽与组成矿物的离子类型、原子量和键性有关,也与矿物表面的光滑度有关.按光泽的强弱分为玻璃光泽、金刚光泽、半金属光泽和金属光泽四个等级.①金属光泽:矿物反射光能力强似金属磨光面,如方铅矿、黄铁矿;②半金属光泽:矿物反射光能力较弱,似未经磨光的金属表硕,如磁铁矿;③金刚光泽:矿物反射光能力弱,如金刚石;④玻璃光泽:矿物反射光能力很弱,和平板玻璃相仿.金刚光泽和玻璃光泽合称非金属光泽.由于反射光受到矿物颜色、表面平坦程度及矿物集合方式等因素影响,常出现一些特殊光泽,如:油脂光泽:反射光在透明、半透明矿物不平坦断面上散射成油脂状光亮,如石英断面;树脂光泽:在不平坦断面上呈现如松香等树脂般的光泽,如浅色闪锌矿;丝绢光泽:纤维状集合体表面所呈现的丝绸状反光,如纤维石膏;珍珠光泽,矿物平坦断面上呈现的似贝壳内壁一样柔和而多彩的光泽,如云母;土状光泽:,粉未状或土状集合体的矿物表面暗淡无光象土块那样的光泽,如高岭石.观察光泽时注意:①转动标本,注意观察反光最强的矿物的小平面(即晶面或解理面),不要求整个标本同时反光都强;②虽然金属光泽反光最强,玻璃光泽反光最弱,但某些具玻璃光泽的矿物并不暗淡,故在确定光泽等级时要借助条痕色.(二)矿物的力学性质矿物的力学性质包括解理、断口、硬度等,它是矿物受外力作用后的反映,与矿物的晶体构造等有关.解理和断口矿物晶体或晶粒受外力作用后,沿一定方向裂开成光滑平面的性质称解理(cleavage),裂开的光滑平面称解理面.矿物受力后在任一方向上裂开称凹凸不平的断面的性质称断口.解理由晶质矿物内部结构所决定,只有当单个晶体颗粒较大时,肉眼才能看到解理,一般在标本上如果见到晶粒的断裂面为闪光的小平面,即为解理面.根据解理出现的难易程度及解理面的大小、光滑程度,可将解理分成五级:极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理.有的矿物只在一个方向上出现一系列平行的解理面,即具一组解理,如云母;有的矿物在几个方向上出现一系列平行且相交的解理面,即具几组解理,如方铅矿具三组相互垂直的解理;方解石具三组菱面解理(图2-3).具不完全解理,尤其是无解理的晶质矿物和非晶质矿物,在外力作用下会产生断口.断口常具一定的形态特征,也可作为鉴定矿物的辅助依据,如石英具贝壳状断口,断面呈椭圆形光滑曲面,类似蚌壳的表面形态;黄铁矿等矿物具参差状断口,断面参差不平,粗糙起伏.矿物的解理与断口出现的难易程度互为消长,因而具极完全解理和多组完全解理的矿物表面,往往难于见到断口,多数矿物则是沿某一固定方向的解理与沿任意方向的断口同时出现.硬度硬度(hardness)是矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨等)的能力.矿物的硬度与矿物内部质点的联结力有关,矿物中离子半径愈小,其结合力愈大,矿物的硬度也愈大.质点间化学键的类型常影响矿物的硬度,化合物为离子键,其硬度常较大,金属键的硬度较小,呈分子键的硬度最小.测定矿物硬度的绝对值需用特殊装置.在鉴定矿物时常用相对硬度,一般用十种矿物作为标准,将要鉴定的矿物与其相互刻划来比较来确定.这十种矿物按其硬度从小到大依次为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石,并称之为十级摩氏硬度计.在野外鉴定矿物的硬度时通常是用小刀(硬度为 5.25~5.5)和指甲(硬度为2~2.5)进行.也可以用其它已知硬度的矿物相互刻划来鉴定.矿物除力学和光学性质外,还有其它物理特性:比重:常凭经验用手掂估矿物的轻重,将矿物的比重分为三级:轻(<2.5)、中等(2.5~4)、重(>4).绝大多数矿物具中等比重,只有比重特别轻或特别重时,才有鉴定意义.如方铅矿比重大,石墨比重小.弹性:指矿物受外力作用(弹性极限内)能发生弯曲形变,外力取消后仍能恢复原状的性质,如云母.挠性:指矿物受外力作用能发生弯曲形变,但外力取消后不能恢复原状的性质,如绿泥石.脆性:指矿物受外力后易破裂成碎块的性质,如方铅矿.磁性:指矿物可被磁场所吸引,甚至本身能吸引铁屑的性质.通常使用普通磁铁测试,能被磁铁吸引者称磁性矿物,如磁铁矿.绝大多数矿物都是非磁性矿物.除上述这些物理性质可作为鉴定矿物的标志外,还常用一些最简单的化学方法鉴定矿物的成分,如用冷稀盐酸测试方解石可起化学反应,并产生许多气泡. 三、一些常见矿物的特征石墨(C) 常为鳞片状集合体,有时为块状或土状.颜色与条痕均为黑色,可污手.半金属光泽.有一组极好解理,易劈开成薄片.硬度1~2,指甲可刻划.有滑感.相对密度为2.2.黄铁矿(FeS2) 大多呈块状集合体,也有发育成立方体单晶者.立方体的晶面上常有平行的细条纹.颜色为浅黄铜色,条痕为绿黑色.金属光泽.硬度6~6.5.性脆,断口参差状.相对密度5.黄铜矿(CuFeS2) 常为致密块状或粒状集合体.颜色铜黄,条痕为绿黑色.金属光泽.硬度3~4,小刀能刻划.性脆,相对密度 4.1~4.3.黄铜矿以颜色较深且硬度小可与黄铁矿相区别.方铅矿(PbS) 单晶常为立方体,通常呈致密块状或粒状集合体.颜色铅灰,条痕灰黑色.金属光泽.硬度2~3.有三组解理,沿解理面易破裂成立方体.相对密度7.4~7.6.闪锌矿(ZnS) 常为致密块状或粒状集合体.颜色自浅黄到棕黑色不等(因含Fe量增高而变深),条痕为白色到褐色.光泽自松脂光泽到半金属光泽.透明至半透明.硬度3.5~4.解理好.相对密度3.9~4.1(随含铁量的增加而降低).) 常发育成单晶并形成晶簇,或成致密块状或粒状集合体.纯净石英(SiO2的石英无色透明,称为水晶(crystal).石英因含杂质可呈各种色调.例如含Fe”呈紫色者,称为紫水晶;含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者,称为乳石英.石英晶面为玻璃光泽,断口为油脂光泽,无解理.硬度7.贝壳状断口.相对密度2.65.隐晶质的石英称为石髓(玉髓),常呈肾状、钟乳状及葡萄状等集合体.一般为浅灰色、淡黄色及乳白色,偶有红褐色及苹果绿色.微透明.具有多色环状条带的石髓称为玛瑙.赤铁矿(Fe203)常为致密块状、鳞片状、鲕状、豆状、肾状及土状集合体.显晶质的赤铁矿为铁黑色到钢灰色,隐晶质或肾状、鲕状者为暗红色,条痕呈樱红色.金属、半金属到土状光泽.不透明.硬度5~6,土状者硬度低.无解理.相对密度4.0~5.3.磁铁矿(Fe304) 常为致密块状或粒状集合体,也常见八面体单晶.颜色为铁黑色.条痕为黑色.半金属光泽,不透明.硬度5.5~6.5.无解理.相对密度5.具强磁性.褐铁矿实际上不是一种矿物而是多种矿物的混合物,主要成分是含水的氢氧化铁(Fe203·nH2O),并含有泥质及二氧化硅等.褐至褐黄色,条痕黄褐色.常呈土块状、葡萄状,硬度不一.萤石(CaF2)常能形成块状、粒状集合体,或立方体及八面体单晶.颜色多样,有紫红、蓝、绿和无色等.透明.玻璃光泽.硬度4.解理好.易沿解理面破裂成八面体小块.相对密度3.18.方解石(CaCO3)常发育成单晶,或晶簇、粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体.纯净的方解石无色透明.因杂质渗人而常呈白、灰、黄、浅红(含Co、米n)、绿(含Cu)、蓝(含Cu)等色.玻璃光泽.硬度3.解理好.易沿解理面分裂成为菱面体.相对密度2.72.遇冷稀盐酸强烈起泡.白云石(Ca米g(CO3)2) 单晶为菱面体,通常为块状或粒状集合体.一般为白色,因含Fe常呈褐色.玻璃光泽.硬度3.5~4.解理好.相对密度2.86,含铁高者可达2.9~3.1.白云石以在冷稀盐酸中反应微弱,以及硬度稍大而与方解石相区别.孔雀石(Cu(C03)(OH)2) 常为钟乳状、块状集合体,或呈皮壳附于其它矿物表面.深绿或鲜绿色.条痕为淡绿色.晶面上为丝绢光泽或玻璃光泽.硬度 3.5~4.相对密度3.5~4.0.遇冷稀盐酸剧烈起泡.孔雀石以其特有颜色而易与其他矿物相区别.硬石膏(CaSO4) 单晶体呈等轴状或厚板状.集合体常为块状及粒状.纯净者透明.无色或白色,常因含杂质而呈暗灰色.玻璃光泽.硬度3~3.5.解理好,沿解理面可破裂成长方形小块.相对密度2.9~3.0.石膏(CaSO4·2H20) 单晶体常为板状.集合体为块状、粒状及纤维状等.为无色或白色.有时透明.玻璃光泽,纤维状石膏为丝绢光泽.硬度 2.有极好解理,易沿解理面劈开成薄片.薄片具挠性.相对密度 2.30~2.37.石膏中透明而呈月白色反光者称透明石膏,纤维状者称纤维石膏,细粒状者称雪花石膏.磷灰石(Ca5(PO4)3(F,C1,OH)) 常为六方柱状之单晶,集合体为块状、粒状、肾状及结核状等.纯净磷灰石为无色或白色,但少见.一般呈黄绿色.可以出现蓝色、紫色及玫瑰红色等.玻璃光泽.硬度5.断口参差状.断面为油脂光泽.相对密度2.9~3.2.以结核状出现的磷灰石称磷质结核.用含钼酸铵的硝酸溶液滴在磷灰石上,有黄色沉淀(磷钼酸铵)析出,是鉴别磷灰石的重要方法.橄榄石((米g,Fe)2(SiO4))常为粒状集合体.浅黄绿到橄榄绿色,随含铁量增高而加深.玻璃光泽.硬度6~7.解理不好.相对密度 3.2~4.4,随含铁量增高而增大.石榴子石(X3Y2(SiO4)3) 化学式中的X代表二价阳离子ca2+、米g2+、米n2+、Fe2+等,Y 代表三价阳离子Al3+、Fe3+、Cr3+、等,阳离子为铁、铝者称为铁铝榴石,阳离子为钙、铝者,称为钙铝榴石.尽管它们的化学成分有某种变化,但其基本结构相同,特征近似.石榴子石常形成等轴状单晶体.集合体成粒状和块状.浅黄白、深褐到黑色(一般随含铁量增高而加深).玻璃光泽.硬度6~7.5.无解理.断口为贝壳状或参差状.相对密度4左右.红柱石(A12SiO 5) 单晶体呈柱状,横切面近于正方形,集合体呈放射状,俗称菊花石,常为灰白色及肉(A12SiO5)红色.玻璃光泽.硬度 6.5~7.5.有平行柱状方向的解理.相对密度3.13~3.16.蓝晶石(A12SiO 5)单晶体常呈长板状或刀片状.常为蓝灰色.玻璃光泽,解理面上有珍珠光泽.有平行长轴方向的解理.硬度 5.5~7.平行伸长方向的硬度小,垂直伸长方向的硬度大.相对密度3.53一3.65.夕线石(A12SiO 5) 通常为针状及纤维状集合体.常为灰白色.玻璃光泽.硬度7.有平行伸长方向的解理.相对密度3.38一3.49.普通辉石(Ca,米g,Fe,Al)2(Si,Al)206 单晶体为短柱状,横切面呈近正八边形,集合体为粒状.绿黑色或黑色.玻璃光泽.硬度 5.5~6.0.有平行柱状方向的两组解理,其交角为87o.相对密度3.2~3.4.普通角闪石((Ca,Na)2一3(米g,Fe,Al)5(Si 6(Si,Al)2O 22)(OH,F)2)单晶体较常见,为长柱状.横切面呈六边形,经常以针状形式出现,绿黑色或黑色,玻璃光泽;硬度5~6.有平行柱状的两组解理,交角为56o.相对密度3.02~3.45,随着含Fe 量增加而加大.滑石(米g 3(Si 4010)(OH)2)单晶体为片状,通常为鳞片状、放射状、纤维状、块状等集合体.无色或白色.解理面上为珍珠光泽.硬度 1.平行片状方向有极完全解理.有滑感.薄片具挠性.相对密度2.58~2.55.高岭石(A14(Si410)(OH)3) 一般为土状或块状集合体.白色,常因含杂质而呈其它色调.土状者光泽暗淡,块状者具蜡状光泽.硬度2.相对密度2.61~2.68.具可塑性.白云母(KA12(AlSi310)(OH,F)2)单晶体为短柱状及板状,横切面常为六边形.集合体为鳞片状,其中晶体细微者称为绢云母.簿片为无色透明.具珍珠光泽.硬度 2.5~3.有平行片状方向的极好解理,易撕成薄片.具弹性.相对密度 2.77~2.88.黑云母(K(米g,Fe3(AlSi310)(OH,F)2) 单晶体为短柱状、板状,横切面常为六边形,集合体为鳞片状.棕褐色或黑色,随含铁量增高而变暗.其它光学与力学性质同白云母相似.相对密度2.7~3.3.长石长石是硅酸盐矿物中分布最广的一类矿物,约占地壳重量的50%.长石包括三个基本类型:钾长石(K(AlSi308)) (代号Or)钠长石(Na(AlSi308)) (代号Ab)钙长石(Ca(AlSi208)) (代号An)钾长石与钠长石因其中含有碱质元素Na与K,故常称碱性长石.钠长石与钙长石常按不同比例混溶在一起,组成类质同像系列:钠长石Ab l00~90 An 0~10更长石Ab 90~70 An l0~30中长石Ab 70~50 An 30~50拉长石Ab 50~30 An 50~70培长石Ab 30~10 An 70~90钙长石Ab l0~0 An 90~100这六种长石成分上连续过渡,总体称斜长石.其中钠长石与更长石称为酸性斜长石;拉长石、培长石及钙长石称为基性斜长石(此处酸性、基性为地质上的,非化学上的意义).斜长石有许多共同特征.如单晶体为板状或板条状.常为白色或灰白色.玻璃光泽.硬度6~6.52.有两组解理,彼此近正交,相对密度 2.61~2.75,随钙长石成分增大而变大.钾长石包含正长石、钾微斜长石、透长石及冰长石等变种,其成分无变化,仅结构略有差别.其中常见的是正长石.单晶体常为柱状或板柱状.常为肉红色,有时具有较浅的色调.玻璃光泽.硬度 6.有两组方向相互垂直的解理.相对密度2.4~2.57.第五节常见变质岩的认识目的: 1 通过对变质岩特征的认识加深对变质作用的理解2.学会认识几种常见的变质岩一、变质岩的矿物成分与原岩(变质前的岩石,可以是岩浆岩、沉积岩,或变质岩)有继承关系,同时又能形成一些特有的变质矿物.(1)岩浆岩中的主要矿物(石英、长石、云母、角闪石、辉石等)往往也是变质岩中的主要矿物,但含量不同,如:石英在岩浆岩中一般不超过30~40%,变质岩有时>90%(如石英岩).(2)沉积岩的主要矿物除方解石、白云石和石英等以外,其它(如盐类矿物、粘土矿物)只能在浅变质时以残余矿物出现.(3)变质岩中所特有,只有在变质岩中才大量出现的矿物:低级变质矿物:绢云母、绿泥石、蛇纹石、红柱石、滑石等;中级变质矿物:云母、硬绿泥石、透闪石、阳起石、绿帘石、蓝晶石;中—高级变质矿物:石榴石、透辉石、斜长石;高级变质矿物:矽线石、紫苏辉石等.二、变质岩的结构1.变余结构:浅变质岩中常见的结构,它仍保留了原岩的结构,如变余砾状结构、变余砂状结构、变余砾(砂)状结构、变余泥质结构、变余伍状结构等.2.变晶结构:在变质过程中经重结晶作用所形成的结构.它与岩浆岩的晶质结构虽有相似性.但也存在差异,与岩浆岩晶质结构的主要区别表现在:(1)前者晶粒一般为全晶质(2)晶粒一般显它形或半自形自形(3)各种矿物无明显生成先后顺序(4)常见矿物的定向排列或粒状矿物的拉长现象粒状(花岗)变晶结构:由粒状矿物(长石、石英或方解石等)所组成,变矿物颗粒大小相近,似花岗岩结构.鳞片变晶结构:主要由云母、绿泥石、滑石等片状矿物组成.如与粒状矿物混合产出,可称鳞片粒状变晶结构.纤维变晶结构:主要由阳起石、透闪石、夕线石等纤维状、长柱状矿物组成;当它们与粒状矿物相组合时,称纤维粒状变晶结构.斑状变晶结构:变质过程中由于结晶能力的差异,形成颗粒较大,自形程度较高的变斑晶,如石榴子石、红柱石、,蓝晶石等.其基质的结构各异,从变余结构到粒状变晶结构等.3.交代结构:在交代作用过程中形成,主要分布于高级变质岩和混合岩中.一级要在显微镜下才能看清.4.压碎结构:岩石在低温下受定向压力作用发生破碎而形成,是动力变质岩。
沉积岩,变质岩,岩浆岩的关系
沉积岩是由岩屑、有机物质、化学沉淀物等在水或风力作用下沉积而成的岩石。
沉积岩中的岩屑可能来源于变质岩或岩浆岩的侵入或喷发物,也可能是海洋生物遗骸等有机物质沉积。
因此,沉积岩可以是变质岩或岩浆岩的前身,同时,沉积岩也是变质和岩浆作用的重要对象。
变质岩是在高温、高压和化学作用下形成的岩石。
变质作用可以是由于地壳运动或岩浆侵入造成的压力和温度升高,也可以是地球内部热液流动所造成的化学作用。
变质岩的原岩种可以是沉积岩、火山岩或花岗岩等。
变质作用会改变原岩的物理和化学特征,形成新的岩石类型。
因此,变质岩是沉积岩和岩浆岩的转化产物,同时,变质作用也能够影响岩浆岩的成因和演化。
岩浆岩是由地球内部熔岩冷却凝固形成的岩石。
岩浆岩有很多类型,包括火山岩、深成岩等。
火山岩是由喷发物在表面冷却凝固形成的,而深成岩是在地下凝固形成的。
岩浆岩的成因和演化与地球内部的热力作用密切相关。
岩浆岩的成因和演化也能够影响变质作用和沉积作用。
例如,岩浆侵入会引起地壳变形和变质作用,同时也会带来沉积物的堆积。
总之,沉积岩、变质岩和岩浆岩之间存在着密切的关系。
它们之间的相互作用和演化过程是地球科学研究的重要课题。
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儿童科普:了解地球的岩石构造
地球是一个神奇而美丽的星球,它的表面覆盖着各种各样的岩石。
这些岩石构成了地球的外壳,也就是地壳。
让我们一起来了解一下地球的岩石构造吧!
地球的岩石可以分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩。
1. 火成岩:它们是由熔融的岩浆冷却凝固而成的。
当岩浆从地球内部上升到地表时,由于温度降低,岩浆逐渐凝固形成岩石。
火成岩有很多种,比如花岗岩和玄武岩。
2. 沉积岩:它们是由沉积物堆积、压缩而成的。
这些沉积物可以是沙子、泥土、贝壳或其他生物的残骸。
经过长时间的压缩,这些沉积物变成了坚硬的岩石。
沉积岩有很多种,比如砂岩和石灰岩。
3. 变质岩:它们是由已经形成的岩石在高温、高压或化学作用下发生改变而形成的。
变质岩可以是火成岩或沉积岩经过变化而来的。
变质岩有很多种,比如片麻岩和大理岩。
这三大类岩石在地球的不同地方形成,它们的特征和性质也各不相同。
通过研究岩石,地质学家可以了解地球的历史和结构。
岩石的概念岩石是天然产出的由一种或多种矿物或类似矿物(包括火山玻璃、生物遗骸、胶体等)组成的固态集合体。
岩浆岩主要由地壳或地幔的岩石经熔融或部分熔融(partial melting)形成的高温熔融的岩浆(magma),在侵入地下或喷出地表冷凝固结而成的岩石。
沉积岩主要形成于地表条件下,是由地表风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等,在外力作用下搬运、沉积、固结而成。
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。
岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的主要判别标志1、岩浆岩大部分为块状的结晶岩石,部分为玻璃质岩石。
具有玻璃质的岩石一般是岩浆岩,只有极少数情况下,在强烈断裂带内才有玻化岩。
2、岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。
霞石、白榴石等矿物、以及气孔、杏仁构造等。
3、岩浆岩体与围岩之间一般都有明显的界线,呈各种各样的形态存在在于地层中,有的平行,有的切穿围岩的层理和片理。
4、岩体中常含有围岩碎块(捕虏体〕,这些被捕虏的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用。
5、各地质时期形成的主要岩浆岩类,大部分都可以找到与其化学成分近似的现代火山岩。
6、岩浆岩(除火山碎屑岩)中没有任何生物遗迹。
岩浆岩沉积岩变质岩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)可转变为变质岩沉积岩变质岩经重熔作用可形成岩浆,冷凝为岩浆岩。
火山碎屑岩:岩浆岩——沉积岩蛇纹岩:岩浆岩——变质岩混合岩:岩浆岩(或沉积岩)——变质岩岩浆是①上地幔和地壳深处形成的②以硅酸盐为主要成分的③炽热、粘稠、含有挥发份的④熔融体(熔体)。
岩浆的成分:硅酸盐挥发份原生岩浆:是由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的未发生变异的岩浆。
母岩浆:能够通过各种作用(分异作用、同化作用、混合作用等)产生派生岩浆的独立的液态岩浆。
派生岩浆:由母岩浆通过各种作用(分异作用、同化作用、混合作用等)产生的新的液态岩浆。
岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征、类型及转化试述岩浆岩、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:?砾岩与角砾岩;?砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。
?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。
3.黏土岩类:又称泥质岩,是沉积岩中最常见的一类岩石。
黏土岩类具有泥状结构,由黏土矿物及其他细粒物质组成,硬度低。
根据其固结程度可分为泥岩、页岩、黏土。
固结好而无层理的为泥岩,固结较好并有良好层理的为页岩,固结较差的则为黏土。
4.化石岩及生物化学岩类:由化学和生物化学形成物组成并主要见于海相或
相沉积物,具显晶或隐晶结构、鲕状或豆状结构、生物结构,包括硅质岩、石灰岩、白云岩等。
(三)变质岩
主要特征:
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。
类型:
一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩(火成岩),形成的变质岩成为正变质岩;另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩。
二、相互转化
岩浆、岩浆岩、沉积岩和变质岩彼此都有一定的转化关系,当时间和地质条件发生改变以后,任何一类岩石都可以变为另外一类的岩石。
当原始物质经过热的作用或压力的减低,可产生部分熔融而形成岩浆。
岩浆沿著地壳的裂隙上升至地壳的浅处,或经由火山喷发至地表,冷却结晶形成岩浆岩。
已存在的岩浆岩或沉积岩、变质岩,再经过风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩作用后,形成沉积岩。
沉积岩经过长时间在地壳深部受高温和高压的作用,而发生了变质作用,形成变质岩。
也有一部份的变质岩是由岩浆岩受了高温高压的作用而变来的。
在地壳深部的变质岩经过高温的作用后,可产生深熔作用而在被熔为岩浆。
有一部分的岩浆岩经过高温的作用后,亦可再熔融为岩浆,岩浆经结晶作用后又造成了新的岩浆岩……如此循环不已,形成地质大循环。
地质大循环并非一成不变,而是一个复杂的过程。
如此复杂的过程不断地反覆进行,导致地壳体积的逐渐增加,同时组成地球的岩石与矿物,也不断地被破坏而再形成新的物质。