地质--岩石.ppt

四、岩石,四、岩石,★岩石,岩石是在地质作用下，由一种或多种矿物有规律组合而成的地质体。,岩浆岩约占地壳重量的95％；,沉积岩约占地壳重量的5％，但占陆地分布面积的75％；,变质岩约占地壳重量的1％.,1、岩浆岩,◆来自上地幔的岩浆沿岩石圈破裂带上升，经过冷凝、结晶而形成的岩石称为岩浆岩或火成岩。,◆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”，喷出地表冷凝而成的称“喷出岩”。深成岩和浅成岩统称为“侵入岩”。,岩浆岩是一种硅酸盐岩石，SiO2含量高。,岩浆岩的矿物组成,深成侵入岩冷却凝固的部位距地表3公里以下浅成侵入岩冷却凝固的部位大致在地下3公里到地表之间。侵入体接近地表的部位（地下0.5～1.5公里）冷却凝固，称为超浅成岩。深成侵入岩体的产状主要有岩基和岩株。岩基是规模巨大的深成侵入岩体，一般出露面积超过100平方公里，常产于褶皱带的核部，岩基与围岩呈不整合接触，以花岗岩类最为常见。岩株是出露面积不超过100平方公里的深成侵入岩体，一般认为岩株是岩基的分支部分，多由中酸性岩组成。深成侵入岩多具全晶质等粒中粗粒结构。浅成侵入岩体的产状主要有岩床、岩盘、岩盆、岩墙和岩脉等。岩床是流动性较大的岩浆顺着岩层层理侵入而形成的板状岩体，多由基性岩构成。岩盘又称岩盖，是顺岩层侵入的底部平坦、顶部拱起的穹状侵入岩体，多由中、酸性岩构成。岩盆是岩层之间中间下凹的盆状侵入岩体。岩墙又称岩脉，是充填在岩石裂隙中的板状侵入岩体。浅成岩多具粒状或斑状结构。常见的深成侵入岩有花岗岩、闪长岩、辉长岩等，常见的浅成侵入岩有辉绿岩、闪长玢岩和花岗斑岩等。,岩浆岩的产状、结构与构造,◆产状（据岩体形状与上覆岩层的关系）可分为,整合侵入体岩盆、岩盖、岩床、岩鞍,不整合侵入体岩株、岩榴、岩脉,岩浆岩不论侵入到地下，还是喷出到地表，它们和周围的岩石之间都有明显的界限。岩浆沿着层理或片理等空隙侵入，常形成类似岩盆、岩床、岩盖等形状的侵入体，它们和围岩的接触面基本上和层理、片理平行，在地质学上称为整合侵入；岩浆不是沿着层理或片理侵入，而是穿过围岩层理或片理的断裂、裂隙贯入，这种情况形成的侵入体被称为不整合侵入体。,◆结构,地表岩浆的温度约8001250℃；,岩浆冷却速度慢快；结晶粗细；,伟晶（＞10mm）→粗粒（5～10mm）→中粒（2～5mm）→细粒（0.2～2mm）→隐晶质（小于0.1mm显微镜下可见）→玻璃质。,岩浆冷却速度先慢后快斑状结构。,,,◆构造,块状构造,斑杂构造,流纹构造,气孔构造,杏仁构造,组成岩石的矿物在整块岩石中分布是均匀的，岩石各部分在成分上或结构上都是一样的。（深成岩）；,在岩石的不同部分，其矿物成分或结构构造差别很大，因此整个岩石看起来是不均一的，斑斑块块，杂乱无章（浅成岩）,矿物和气孔因熔岩流动而定向排列（喷出岩）；,熔岩气体挥发而残留气孔（喷出岩）；,岩石中的气孔被次生矿物充填而成（喷出岩）。,（3）岩浆岩的主要类型,,橄榄岩,辉长岩,闪长斑岩,玄武岩,安山岩,粗面岩,流纹岩,闪长岩,正长岩,花岗岩,2、沉积岩,沉积岩是在地表或接近地表的常温常压条件下，先成岩石的风化作用产物以及生物作用和火山作用的产物，在原地或经外力搬运所形成的沉积层，再经成岩作用而成的岩石。,沉积岩是地球陆地上分布面积最广的岩石类型，约达75﹪，而在我国更达77.3％；其中最多的是页岩，其次为砂岩和石灰岩。,沉积岩,沉积岩,冰川,三角洲,冲积平原,海洋,浊流,泻湖,湖泊,河流,沙丘,洪积扇,（1）沉积岩的形成过程,风化机械的、化学的、生物的；,剥蚀与搬运机械的、化学的；,沉积机械的、化学的、生物的；,成岩压固、胶结、重结晶。,,,,（2）沉积岩的基本特征,①层理水平层理，交错层理；,②结构●碎屑结构是指由碎屑物质被胶结而成的结构。碎屑岩。,●化学结构和生物结构指由化学成因形成的（如粒状、鲕状等）和生物遗体所构成的（如贝壳结构、珊瑚结构等）结构。化学岩或生物化学岩。,④结核,指沉积岩的异体包裹物，其形状多样，大小由几毫米至几十厘米，成分与周围岩石显著不同。如石灰岩中的燧石结核、砂岩中的铁结核等等。,③层面构造,如波痕、雨痕、干裂等等。,⑤,化石,（3）沉积岩的主要类型,①碎屑岩类由碎屑物质经压紧、胶结而成；,包括砾岩和角砾岩、砂岩、粉砂岩、黄土,②粘土岩类由50％以上粘土物质组成，具有典型的泥质结构，硬度低。,如泥岩、页岩等等,③生物化学岩类,包括硅质岩、石灰岩、白云岩等等,3、变质岩,◆岩浆岩、沉积岩或先成变质岩等固态原岩在地壳运动、岩浆活动等作用下，导致其矿物成分、化学结构和构造发生变化，称为变质作用，所形成的岩石即为变质岩。◆由岩浆岩变质而成的岩石称为正变质岩，而由沉积岩变质而成的岩石称为副变质岩。◆变质岩是具有一定结构、构造的重结晶岩石。,①变质作用因素,◆温度是变质作用最主要、最活跃的因素地热、岩浆热、摩擦热高温使岩石重结晶，产生新的高温变质矿物。,◆压力包括静压力（上覆岩石荷重造成）和定向压力（构造运动或岩浆活动引起），高压使岩石中的矿物定向排列，产生片理构造，并形成比重大的新矿物。,◆化学性质活跃的气体和溶液主要由岩浆中分异出来。通过与围岩的化学反应形成新的变质矿物。,◆动力变质作用（构造运动所致）构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。,◆接触热变质作用（岩浆热力）斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩等等。,◆接触交代变质作用（岩浆分异的化学性质活跃的气体和溶液）矽卡岩,◆区域变质作用（构造运动＋岩浆活动）板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等等。,◆混合岩化作用或超变质作用（区域变质作用之高温深处）混合花岗岩。,②变质作用类型及其岩石,结束,喷出地表的岩浆,温度约8001250℃,伟晶（花岗伟晶岩）,斑杂构造（闪长斑岩）,斑杂构造（闪长斑岩）,流纹构造（流纹岩）,气孔构造（玄武岩）,杏仁构造（玄武岩）,雁荡山,浙江,流纹岩,雁荡山流纹岩的构造,花岗岩,福建漳浦海滨,三清山,江西,黄山,安徽,山东崂山的花岗岩石蛋,粗面岩,广东西樵山,粗面岩,正长岩,安山岩,闪长斑岩,闪长岩,玄武岩,辉长岩,橄榄岩,橄榄岩风化成蛇纹岩,产金刚石的金伯利岩,,,山东常林钻石,湖南钻石,来自地下150200公里深处的岩浆喷发而成。,◆风化,地表的岩石在阳光、空气、水和生物的作用下遭受破坏的现象。,●物理（机械）风化岩石发生机械破碎，但其化学成分没有显著改变。●化学风化岩石在水、O2、CO2等作用下发生的化学分解，可形成新矿物。●生物风化由于生物的活动使岩石在原地遭受的破坏。●风化壳指地壳表层在风化作用下，形成一层薄的残积物外壳，其不连续地覆盖于基岩之上。,●物理风化,物理风化作用的方式主要有热力（温差）风化、融冻（冰冻）风化、层裂等。▲热力风化日夜和季节温度变化可使岩石表里产生不均的膨胀与收缩而最终破碎；▲融冻风化岩石裂隙和孔隙中的水分因冰冻而最终使岩石破碎，又称冰劈作用；▲层裂地下深处的岩石，因承受上覆岩石的巨大静压力，呈坚实致密状。岩石一旦上升，上覆岩石被剥蚀而出露地表，静压力释放，体积膨胀而破碎。,热力风化,球状风化,阳春的花岗岩石蛋,融冻风化,洛基山,新疆,阿尔金山,●化学风化,▲溶解作用水溶解矿物的现象；矿物溶解的难易主要决定于矿物的溶解度。因此矿物有易溶矿物和难溶矿物，一般说来，其难易顺序如下氯化物＞硫酸盐＞碳酸盐＞硅酸盐。常见的造岩矿物，其溶解度大小顺序如下方解石＞白云石＞橄榄石＞辉石＞角闪石＞斜长石＞钾长石＞黑云母＞白云母＞石英。▲氧化作用矿物在氧的作用下，使其中低价元素变为高价元素，低价化合物变为高价化合物的现象；如黄铁矿氧化为褐铁矿FeS2→Fe2O33H2O,▲水化作用,如硬石膏水化成石膏（体积增大30％）CaSO4→CaSO42H2O▲水解作用水使矿物分解并形成新矿物的现象。如正长石水解为高岭石＋SiO2胶体4K[AlSi3O8]6H2O→4KOHAl4[Si4O10][OH]88SiO2在湿热气候条件下，高岭石可继续分解，析出其中的SiO2，形成铝土矿（Al2O3nH2O）而残留于原地。,又称水合作用，即矿物与水相结合的现象；,●生物风化,生物在其成长、新陈代谢和死亡过程中，都可引起岩石的破碎和分解。生物风化作用很普遍，也是在已知各星体中只有地球才有的一种独特的地质作用。生物风化作用的方式可分为两种生物的物理风化作用；生物的化学风化作用。,黄山松,生物风化,黄山,生物风化1,生物风化,华山,生物风化2,生物风化,柬埔寨,生物风化3,生物风化,潮州古城墙,剥蚀与搬运,外力（如水流、波浪、风、冰川等等）对岩石的破坏称为剥蚀。外力将风化产物搬离原地称为搬运。机械的搬运推移、跃移、悬移；化学的搬运真溶液、胶体溶液。,剥蚀与搬运1,剥蚀与搬运,剥蚀与搬运2,剥蚀与搬运,剥蚀与搬运3,剥蚀与搬运,剥蚀与搬运4,剥蚀与搬运,沉积1,沉积,沉积2,沉积,沉积3,沉积,沉积4,沉积,成岩作用一,●压固作用沉积物层因重压而排出水分，孔隙度减少，体积缩小，沉积物固结变硬。这是粘土沉积物的主要成岩方式，如页岩。含水矿物也会失水而变为新矿物，如蛋白石→玉髓，石膏→硬石膏，褐铁矿→赤铁矿等等。,成岩作用二,●胶结作用指填充在沉积物孔隙中的矿物质将分散的颗粒粘结在一起。最常见的胶结物质是硅质SiO2、钙质CaCO3、铁质Fe2O3、粘土质和火山灰等等。这是碎屑沉积物的主要成岩方式，如砾岩、砂岩。,★胶结方式之一,▲基底胶结颗粒散布在胶结物之间，互相不接触。这种胶结方式很牢固。,★胶结方式之二,▲孔隙胶结胶结物充填在颗粒的孔隙之间，颗粒互相接触。这种胶结方式的牢固性比基底胶结稍差。,★胶结方式之三,▲接触胶结只有在颗粒的接触处才有胶结物存在，岩石多孔隙，透水性强。这种胶结方式最不牢固。,成岩作用三,●重结晶作用指沉积物受温度和压力影响，由非结晶→结晶、细粒结晶→粗粒结晶的作用。通常颗粒细、易溶解的沉积物容易产生重结晶作用而形成坚硬岩石。这是化学岩和生物化学岩的主要成岩方式，如石灰岩、白云岩。,①层理,不同的矿物成分、粒度大小、排列方位、颜色特征的岩石组分更迭出现所表现出的成层性。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,层理,●碎屑结构,▲粒度碎屑颗粒的大小称为粒度。砾（直径＞2mm）、砂（20.05mm）、粉砂（0.050.005mm）、粘土（＜0.005mm）；▲磨圆度指碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的程度。它能反映碎屑生成的环境和搬运距离。碎屑搬运距离越长，或者经反复搬运，其磨圆度越高。磨圆度分5级，即棱角状、次棱角状、次圆状、圆状和极圆状。通常把棱角状和次棱角状的砾石称为角砾。,波痕,干裂,结核（烛台石）,台湾,结核,新西兰,锰结核,洋底,,化石,凡是保存在地层中的地质时期的生物遗体（如动物骨骼、硬壳等）和遗迹（如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等）都叫化石。但是，并不是所有古生物都能保存下来成为化石。,大唇犀化石，甘肃和政,化石的形成条件,1、生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石。2、生物死后必须尽快地被沉积物所掩埋，才能避免氧化腐烂或被其他动物所吞食。3、埋藏下来的生物遗体必须在较长时间内经历填充（如贝壳、骨骼等被水溶液中的CaCO3、SiO2等所填充）、置换（如有机体分子被SiO2、CaCO3等分子所代换）或升馏（如植物叶子、昆虫的几丁质外壳中的氢、氧等成分挥发逸出，最后保留下来碳质薄膜）等作用才能形成化石。,,,,帝鳄化石,体长达12m，早白垩纪,现代鳄鱼,螺化石,琥珀,第三纪,硅化木,深圳仙湖植物园,菊石与角石化石,人类足迹化石,意大利，38.5万年前,砾岩,砾岩,火山角砾岩与凝灰岩,石英砂岩,石英砂岩,庐山锦绣谷,石英砂岩－张家界,红色砂岩（红层）,丹霞山,崀山,湖南邵阳,黄土,页岩,硅质岩,硅化木,石灰岩,云南路南,苏州园林,苏州园林,皱、透、漏、丑,桂林,变质作用类型,埋藏变质,动力变质,热液变质,区域变质,接触变质,构造角砾岩,碎裂岩,糜棱岩,斑点板岩,角岩（角页岩）,菊花石,红柱石晶体呈放射状排列,菊花石,天坛,大理岩（石）,故宫,故宫,雕栏玉砌应犹在只是朱颜改,颐和园,圆明园,中山陵,南京,印度泰姬陵,维纳斯,巴黎,石英岩,矽卡岩,板岩,端砚1,“文房四宝”之首,端砚,端砚,肇庆北岭,肇庆北岭,千枚岩,片岩,片麻岩,混合花岗岩,