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        三大類巖石目測鑒別方法
        時間 : 2019-03-27 10:14 瀏覽量 : 32

        巖石可隨處所見,它構成了地球的表殼。巖石記錄了地殼變遷的歷史,是一部沒有文字的史書。

        要認識地球就得從識別巖石開始。

        目前,已知的巖石種類不下萬種之多,精確地區分巖石需要用精密儀器或顯微鏡。但概略鑒別時,憑肉眼觀察巖石的某些特征也可以識別巖石的大致種類。

        自然界有各種各樣的巖石,按成因可分為巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類。

        各類巖石的形成、礦物的組成和巖石特征,都與其物質組成、成因有關,是其形成環境的物質反映。

        因此,在進行巖石的肉眼鑒定之前,應對三大類巖石,各自的物質來源、它們的形成環境、以及在形成后可能產生的變化,心中有一定的了解。

        同時,由于巖石是礦物的集合體,所以扎實的礦物學知識與礦物肉眼鑒定技能,是野外肉眼鑒定巖石的基礎。

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        下面就自然界中三大類巖石的肉眼鑒定問題,依據三大類巖石的物質來源、形成環境、常見礦物類別、產出狀態,進行最為概略的介紹。

        地表之下,由成分復雜但主要是硅酸鹽為主的,并含有大量的水汽和各種其他的氣體的高溫熔融體硅酸巖漿,冷凝而形成巖石。

            1、物質來源:為高溫的熔融體,稱為巖漿。(1000℃以上)

            2、形成的常見礦物:鮑文系列中的八種(族、系列)礦物及其它礦物。

        深色礦物:橄欖石、輝石、角閃石、黑云母;

        淺色礦物:白云母、石英、斜長石系列、鉀長石系列;

        以及一些金屬和非金屬礦物。例如:磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、鉛鋅礦、螢石等等。

            3、形成時的環境:地表以下和地表面。高溫液體巖漿冷凝結晶礦物集合而成。

            4、形成的巖石可分為侵入巖和噴出巖兩大類巖石。其中,

        侵入巖類:

            深成巖(約距地表 3km左右):由于巖漿壓力和溫度較高,溫度降低緩慢,組成巖石的礦物結晶良好。肉眼清晰可見礦物晶體。

            淺成巖(距地表較淺處):由于巖漿壓力小,溫度降低較快,組成巖石的礦物結晶較細小。大部分礦物晶體肉眼可見,有些不可見。

        噴出巖類:    

        巖漿噴出地表。在地表的條件下,溫度降低迅速,礦物來不及結晶或結晶較差。肉眼不易看清楚。

            5、巖漿巖的結構、構造:

        結構:是指組成巖石的礦物的結晶程度、晶粒的大小、形狀及其相互結合的情況。 巖漿巖的結構特征,是巖漿成分和巖漿冷凝時物理環境的綜合反映。

        據礦物結晶程度可分為:

        半晶質結構:巖石由結晶的礦物顆粒和部分未結晶的玻璃質組成 

        全晶質結構:巖石全部由結晶的礦物顆粒組成 

        非晶質結構:巖石全部由熔巖冷凝的玻璃質組成(玻璃質) 

        據礦物粒度大小可分為:分為顯晶質(肉眼可見);隱晶質(肉眼不可見);

        據相對大小可分為:

        等粒結構(全晶質): 同一種礦物的結晶顆粒大小近似者。

        似斑狀結構(全晶質): 巖石中的同一種主要礦物,其結晶顆粒如大小懸殊。

        斑狀結構(半晶質): 結晶顆粒和基質(隱晶或玻璃質)組成。

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        粗粒結構:礦物的結晶顆粒大于 5mm

        中粒結構: 礦物的結晶顆粒 5 ~ 2mm

        細粒結構:礦物的結晶顆粒 2 ~ 0 .2mm

        微粒結構: 礦物的結晶顆粒小于 0.2mm

        據礦物自形程度可分為:

        自形晶:巖石主要由自形晶組成。

        半自形晶結構:巖石主要由半自形晶組成。

        它形晶結構:巖石主要由它形晶組成。

        構造:是指礦物在巖石中的組合方式和空間分布情況。構造的特征,主要取決于巖 漿冷凝時的環境。巖漿巖常見構造

        塊狀構造:   礦物在巖石中分布雜亂無章,不顯層次,呈致密塊狀。如花崗巖、花崗斑巖等一系列深成巖與淺成巖的構造。 

        流紋狀構造:    由于熔巖流動,由一些不同顏色的條紋和拉長的氣孔等定向排列所形成的流動狀構造。這種構造僅出現于噴出巖中,如流紋巖所具的構造。

        氣孔狀構造:   巖漿凝固時,揮發性的氣體未能及時逸出,以致在巖石中留下許多圓形、橢圓形或長管形的孔洞。氣孔狀構造常為玄武巖等噴出巖所具有。

        杏仁狀構造:   巖石中的氣孔,為后期礦物(如方解石、石英等)充填所形成的一種形似杏仁的構造。如某些玄武巖和安山巖的構造。氣孔狀構造和杏仁狀構造,多分布于熔巖的表層。 

        其它構造:帶狀構造、晶腺和晶洞、枕狀構造等

            6、產出狀態:巖基、巖株、巖墻、巖脈、巖床、巖盤等。

            7、巖漿巖分類(據SiO2 的含量

        酸性巖類:SiO2>65%。礦物成分以石英、正長石為主,并含有少量的黑云母和角閃石。巖石的顏色淺,比重輕。

        中性巖類:SiO2:65%~52%。礦物成分以正長石、斜長石、角閃石為主,并含有少量的黑云母及輝石。巖石的顏色比較深,比重比較大

        基性巖類:SiO2含量:52%~45%。礦物成分以斜長石、輝石為主,含有少量的角閃石及橄欖石。巖石的顏色深,比重也比較大。

        超基性巖:SiO2<45%。礦物成分以橄欖石、輝石為主,其次有角閃石,一般不含硅鋁礦物。巖石的顏色很深,比重很大。

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            二、沉積巖類

        沉積巖是在地表和地表下不大深的地方,由松散堆積物在溫度不高和壓力不大的條件下形成的。它是地殼表面分布最廣(約占75%)的一種層狀的巖石。

        1、物質來源:母巖風化產物、生物遺骸、深源物質(火山物質)、宇宙物質。

        2、常見礦物:石英、長石、鋁土礦、赤鐵礦、錳礦、褐鐵礦、石膏、巖鹽、方解石等等。

        3、形成時的環境:地表河流、沼澤、湖泊、沙漠、冰川、海洋等環境沉積而成。

        4、形成的巖石:

        碎屑巖母巖風化碎屑物質沉積形成:1.礫巖 2.砂巖 3.粉砂巖 4.粘土巖

        化學巖及生物化學巖  母巖風化溶解物質沉淀形成

        5、沉積巖的結構、構造:

        結構:組成沉積巖物質碎屑的自身特點。如:粒度 圓度 球度 形狀 比重等。

        構造:是指其組成物質的空間分布及其相互間的排列關系。沉積巖最主要的構造是層理構造。層理種類較多,最常見的有水平層理、斜層理、交錯層理、遞變層理等。

        6、產出狀態:呈層狀產出。

        7、沉積巖分類:

        碎屑巖類: 主要由碎屑物質組成的巖石。其中由先成巖石風化破壞產生的碎屑物質形成的,稱為沉積碎屑巖,如礫巖、砂巖及粉砂巖泥巖、頁巖等等;由火山噴出的碎屑物質形成的,稱為火山碎屑巖,如火山角礫巖、凝灰巖等。

        化學及生物化學巖類: 主要由方解石、白云石等碳酸鹽類的礦物及部分有機物組成的巖石,如石灰巖、白云巖等。

            三、變質巖類

        是由原來的巖石(巖漿巖、沉積巖和變質巖)在地殼中受到高溫、高壓及化學氣體、液體成分的加入的影響,在固體狀態下發生礦物成分及結構、構造變化后形成的新的巖石。

        1、物質來源:三大類母巖。

        2、常見礦物:

            A. 原來巖石的礦物  如石英、長石、云母、角閃石、輝石、方解石、白云石等;

            B. 變質礦物,如石榴子石、  、綠泥石、蛇紋石等。(變質巖特有的變質礦物)

            3、形成時的環境:高溫、高壓或在外來氣體、液體的加入。

        4、形成的巖石:

            片理狀巖類

        A.片麻巖:具典型的片麻狀構造,變晶或變余結構,因發生重結晶,一般晶粒粗大,肉眼可以辨識。片麻巖可以由巖漿巖變質而成,也可由沉積巖變質形成。主要礦物為石英和長石,其次有云母、角閃石、輝石等。此外有時尚含有少許石榴子石等變質礦物。

        B.片巖:具片狀構造,變晶結構。礦物成分主要是一些片狀礦物,如云母、綠泥石、滑石等,此外尚含有少許石榴子石等變質礦物。

        C.千枚巖:多由粘土巖變質而成。礦物成分主要為石英、絹云母、綠泥石等。結晶程度比片巖差,晶粒極細,肉眼不能直接辨別,外表常呈黃綠、褐紅、灰黑等色。由于含有較多的絹云母,片理面常有微弱的絲絹光澤。

            塊狀巖類

            大理巖:由石灰巖或白云巖經重結晶變質而成,等粒變晶結構,塊狀構造。主要礦物成分為方解石,遇稀鹽酸強烈起泡,可與其他淺色巖石相區別。大理巖常呈白色、淺紅色、淡綠色、深灰色以及其他各種顏色,常因含有其他帶色雜質而呈現出美麗的花紋。大理巖強度中等。

            石英巖:結構和構造與大理巖相似。一般由較純的石英砂巖變質而成,常呈白色,因含雜質,可出現灰白色、灰色、黃褐色或淺紫紅色。強度很高

            5、變質巖的結構、構造:

            結構: 和巖漿巖類似,幾乎全部是結晶結構。但變質巖的結晶結構主要是經過重結晶作用形成的,所以在描述變質巖的結構時,一般應變晶”、“變余”二字以示區別。如粗粒變晶結構,斑狀變晶結構等。

        變余結構:變余礫狀和角礫狀結構、變余砂狀結構、變余花崗結構等。

        變晶結構:花崗變晶結構、鱗片變晶結構等。

        構造:主要的是片理構造和塊狀構造。(片理構造是變質巖所特有的)。比較典型的片理構造有下面幾種:

        板狀構造:片理厚,片理面平直,重結晶作用不明顯,顆粒細密,光澤微弱,沿片理面裂開則呈厚度一致的板狀,如板巖。

        千枚狀構造:片理薄,片理面較平直,顆粒細密,沿片理面有絹云母出現,容易裂開呈千枚狀,呈絲絹光澤,如千枚巖。

        片狀構造:重結晶作用明顯,片狀、板狀或柱狀礦物沿片理面富集,平行排列,片理很薄,沿片理面很容易剝開呈不規則的薄片,光澤很強,如云母片巖等。

        片麻狀構造:顆粒粗大,片理很不規則,粒狀礦物呈條帶狀分布,少量片狀、柱狀礦物相間斷續平行排列,沿片理面不易裂開,如片麻巖。

            6、產出狀態:

        變質巖的產狀視變質作用類型不同表現不同,如動力變質巖延斷裂帶分布(帶狀或線狀);接觸變質巖延巖體邊緣分布呈帶狀;區域變質巖成面狀或帶狀。

            7、變質巖分類:(略)

         

            三大類巖石野外肉眼鑒別的基本方法

        鑒別巖石有各種不同的方法,但最基本的是根據巖石的外觀特征,用肉眼和簡單工具(如小刀、放大鏡、鹽酸點滴等)進行的鑒別方法。

        野外三大類巖石的鑒定步驟如下:

        首先,遠觀巖層的產狀來辨別是哪一類巖石。不同巖類產狀不同。

        ⑴ 巖漿巖產狀常為:巖基、巖株、巖墻、巖脈、巖床、巖盤等。

        ⑵沉積巖產狀常為:層狀。

        ⑶變質巖產狀常為:帶狀(沿斷裂帶、斷裂面)、面狀(區域變質)、環狀(沿侵入巖體)

        其次,觀察巖石的構造:來辨別是哪一類巖石。不同巖類成因不同則構造不同。

        ⑴ 巖漿巖構造:塊狀構造;條帶狀構造(礦物晶體冷凝分異形成,假層理);流動構造;氣孔、杏仁構造;最為常見。

        ⑵ 沉積巖構造:交錯層理;斜層理;波狀層理;水平層理;平行層理;最為常見。

        ⑶ 變質巖構造:變余構造(變余層狀、波狀、杏仁、流紋等);板狀構造;千枚狀構造;片狀構造;片麻狀構造;眼球狀構造;斑點構造;最為常見。

        其三,觀察巖石的顏色:巖石最為醒目的特征之一。不同巖類顏色與組成巖石的礦物、碎屑和環境有關。

        巖漿巖的顏色:取決于“色率”即暗色礦物的比率。(暗色礦物的含量多少)。

            超基性巖:深色  色率高(暗色礦物含量) 

            基性巖:過渡色率

            中性巖:過渡色率

            酸性巖:色淺 色率低(暗色礦物含量低)

            沉積巖的顏色:取決于收集的碎屑、形成的環境、風化的程度。

            A.  A. 繼承色:被搬運堆積礦物的顏色。如:

        淺肉紅色:長石砂巖  

        白色:石英砂巖

        灰色:巖屑砂巖

            A.  B.原生色:沉積時介質物理化學條件的反映。

        i.白色或很淺色調:巖石不含色元素(如鐵、錳、有機質),或含鈣量很高。

        ii.灰色和黑色:巖石含有機質(碳、瀝青質)或分散狀黃鐵礦、白鐵礦顆粒,含量多呈黑色,少呈灰色。沉積時為還原→強還原環境。

        iii.紅黃色:巖石含鐵的氧化物或氫氧化物雜色的結果。沉積時為氧化環境,熱帶或亞熱帶干燥地區。

        iv.綠色:多為含鐵低氧自身礦物顏色所致。如海綠石、鮞綠泥石等。

        v.一般為氧化→還原環境。

        vi.紫紅色、紅色、褐紅色、黃棕色:均由三價鐵離子所致。強氧化環境。黃色常見于炎熱干燥陸相沉積;紅色為炎熱潮濕的陸相或海相沉積。

            A.  C. 次生色:巖石風化后的顏色。

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        變質巖的顏色:指巖石總體的顏色。如:灰色、淺綠色、白色等。 

        其四,觀察巖石的結構。結構是組成一個巖石物質的自身特點。如

            巖漿巖  顯晶結晶礦物、隱晶礦物、玻璃質礦物自身特點。

            沉積巖  其搬運的碎屑(巖屑、礦屑)、火山物質、生物殘骸、宇宙物質自身特點。

            變質巖  被變質巖石、礦物自身特點。 

        其五,觀察各類巖石組成礦物,進一步提供證實論據。

            觀察巖石結構的過程中,也鑒定了組成巖石的各種礦物。

             A.  A.如為巖漿巖:四大類巖漿巖礦物組成符合鮑文系列

             B.  B..如為沉積巖:組成物質分為  

        碎屑

        巖屑

        三大母巖的碎塊,風化產物之一

        礦屑

        石英、長石、粘土礦物、云母等

        溶解物質

        三大母巖中的可溶元素,風化產物之一

        填隙物

        泥、膠結物物、粘土礦物、細小的砂和巖屑等

        自生礦物

        海綠石、方解石、白云石、石膏、巖鹽、鮞狀赤鐵礦等

         

             1.   3.如為變質巖:為各種變質礦物

            共有礦物:石英、長石、云母、角閃石、輝石等

            變質特征礦物:石榴子石、紅柱石、藍晶石、石墨等

            1.   6.最后綜合總結、分析確定巖類

        例如:有一巖層為灰黑色;墻狀產出;塊狀構造;組成巖石的物質,為肉眼可見的礦物粗粒晶體;暗色礦物為輝石,含量約占90%左右,淺色礦物為長石,含量約占10%左右。礦物分為大小不同的兩群;暗色礦物晶形為較好的自形晶。未見風化。巖石硬度較大。

        分析:據野外巖石產狀判斷大致為巖漿巖;再據其構造、結構進一步分析,該巖石全為肉眼可見的粗粒礦物晶體,且礦物具似斑狀結構(斑晶、基質全為顯晶質),礦物成分為輝石和斜長石組合;

            最后得出結論:該巖石為巖漿巖,且是巖漿巖中的基性“輝長巖”。 

        例如:有一巖層為灰白色;層狀產出;組成巖石的物質,為石英顆粒,含量約占97%,鋯英石1%,其他為硅質膠結物;礦物顆粒為2~2.5mm左右,次圓狀,球度較好,分選好;層中可見,不太清晰的大型槽狀交錯層理;巖石硬度大。

        分析:據野外巖石產狀判斷大致為沉積巖;再據其構造、結構進一步分析,該巖石為碎屑物質組成,基本上全為石英礦物碎屑,其結構(粒度、圓度、球度、分選性)表明,這些碎屑經過介質搬運,其構造形態更是說明了這一點。

            最后得出如下結論:此巖石為沉積巖,并且是沉積巖中的“礫巖”。


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