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矿物岩石学 上课班级 学时 2005 年 上学期 2月28-7月6日 1） 第一章 矿物的基本概念 一 什么是矿物 岩石的基本单位 有一定的化学成份 有一定的晶体结构 内部质点有规律的排列 例如花岗岩中的石英、长石、黑云母。 石英 SiO2 钾长石 K[AlSi3O8] ,（3SiO2 0.5K2O 0.5Al2O3） 黑云母 KMg,Fe3[AlSi3O10][OH],F2 , 3SiO2 0.5Al2O3 3MgO,FeO 0.5K2O *绝大多数矿物都是晶体，少部分矿物不是晶体。 例如蛋白石 褐铁矿 玻璃质等也属矿物,但没有严格意义上的晶体结构。 二 矿物晶体 晶体格架 晶胞及晶胞的种类 晶体的形状 晶面 双晶聚片双晶 卡氏双晶 解理极完全 完全 中等 不完全或极不完全 三 矿物的主要性质 形态粒 柱 板 片 针 纤。。。。 顏色色素离子 透明度透明 半透明 不透明 光泽玻璃 金刚 半金属 金属 丝绢 珍珠 油脂 沥青 土状 硬度内部质点连接力的强度。 摩氏相对硬度 （1）滑石 （2）石膏 （指甲2.5） （3）方解石 （铜或铝针3） （4）莹石 （5）磷灰石 （小刀55.5） （6）正长石 （瓷片66.5） （7）石英 （8）黄玉 （9）刚玉 （10）金刚石 断口阶梯状 锯齿状 贝壳状 参差状 不规则状 条痕粉沫的颜色 比重质点性质及排列紧密程度 2） 四 常见的造岩矿物 橄榄石 A2 [SiO4] AMg, Fe 辉石 R2 [Si2O6] RFe, Mg,Ca 角闪石 R7[Si4011]2OH2 RFe, Mg,Ca 黑云母 KMg,Fe3[Al Si3O10][OH],F2 石英 SiO2 斜长石 Na[AlSi3O8]Ca[Al2Si2O8] 钾长石 K[AlSi3O8] 其它白云母 绢云母 绿泥石 方解石 白云石 堇青石 红柱石 透闪石 硅灰石 石榴石 蓝晶石 矽线石 高岭石 磁铁矿 黄铁矿 褐铁矿 ...... 3） 第二章 岩浆岩 一 什么是岩石及岩石的种类 岩石天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体；是地质作用的产物。 岩石按成因可分为三大类 岩浆岩（火成岩） 沉积岩 变质岩 二 岩浆岩的概念及结构、构造和产狀 岩浆形成于上地幔或地壳深部，成分以硅酸盐为主、富含挥发物质的熔融体。 岩浆岩由岩浆冷凝固结而成的岩石，但成分上已发生了变化。 岩浆岩按形成方式可分为 侵入岩深成岩（大于3公里） 浅成岩（小于3公里） 火山岩喷出岩（熔岩） 火山碎屑岩 岩浆岩的产状主要是指岩体大小、形状；同时也包含了与围岩接触关系、形成深度等含义。 侵入岩常见的产状有 岩基 深成岩（大于10公里）面积大于100平方公里，形态不规则，和区域性构造有关，常为花岗岩类。 岩株 深度小于10公里，面积大于100平方公里，为浑圆直立的瘤状且和围岩斜交，中-酸性侵入岩为主。 岩床 岩盖 岩盆 浅成岩、岩性复杂的小侵入体、视形态 而定。 岩脉 岩墙 火山岩常见的产状有 火山锥 岩钟 岩针 熔岩流 熔岩被 岩浆岩的相是指同一条件（或环境）下形成的一类岩石或岩体。 例如侵入相包括了岩基、岩株、岩脉等岩体； 喷出相包括了各种熔岩、火山碎屑岩等。 较大的岩体内外岩性不同常划分为 边缘相 过渡相 中央相 岩石的结构是指岩石的微观特征；不同的岩石有不同的含义。 岩浆岩的结构主要是指岩浆岩的各组成部分（矿物）的形态。 结晶程度 全晶质 半晶质 玻璃质 颗粒大小 粒度及有关的名词 显晶质粗粒 大于5mm 中粒52mm 细粒 20.2mm 微粒 小于0.2mm 隐晶质肉眼不能识别出矿物成分 等粒结构 不等粒结构 斑状结构 似斑状结构 自形晶程度 自形晶 半自形晶 它形晶 相互关系 文象结构 条纹结构 岩石的构造是指岩石宏观特征；不同的岩石有不同的含义。 岩浆岩的构造常是不同矿物集合体之间排列与充填关系。 块状构造 条带构造 斑杂构造 气孔构造 杏仁构造 流纹构造 流线 流面构造 原节理构造 层节理 纵节理 横节理 4） 三 岩浆岩的物质成分 岩浆岩的化学成分 O Si Al Fe Mg Ca Na K Ti 占98以上。 氧的含量最高；达46 其它元素常以氧化物表示； 其中SiO2含量最多。 按SiO2的含量岩浆岩可划分为 超基性岩 SiO2 ＜45 基性岩 SiO2 4553 中性岩 SiO2 5366 酸性岩 SiO2 ＞66 岩浆岩中随着SiO2含量的变化，其它氧化物也有规律的变化。 K2O N2O意义重大，以此又将岩浆岩划分为 钙碱性岩、碱性岩、过碱性岩 岩浆岩的矿物成分 名词概念 主要矿物 次要矿物 副矿物 原生矿物 次生矿物 暗色矿物 浅色矿物 矿物共生组合规律 SiO2过饱和矿物 石英 SiO2饱和矿物 辉石 角闪石 黑云母 斜长石 钾长石 SiO2不饱和矿物 橄榄石 霞石 白榴石 SiO2的含量决定了岩浆岩中的矿物成分。 岩浆岩中石英不与橄榄石、霞石、白榴石共生。 超基性岩、碱性岩中无石英。 四 岩浆岩分类 岩浆岩分类方法 化学成分 矿物成分 结构构造 产状 形成环境 岩浆岩主要类型 1超基性岩 橄榄岩苦橄岩 2基性岩 辉长岩玄武岩类 3中性岩 闪长岩安山岩类 正长岩粗面岩类 4酸性岩 花岗岩流纹岩类 5碱性岩 霞石正长岩响岩类 6脉岩类 7火山碎屑岩类 五 岩浆岩主要类型及岩性特征 （一）超基性岩（超镁铁岩） SiO2含量最少＜45，Fe、Mg。含量高。 分布局限，很少出露；呈小岩体及残片或包体。 深成岩 橄榄岩类 辉石岩类 角闪石岩类 黑云母岩类 浅成岩 金伯利岩 喷出岩 苦橄岩 麦美奇岩 科马提岩 碳酸岩类 橄榄岩类较多见的是纯橄榄岩、辉石橄榄岩。 纯橄榄岩主要矿物是橄榄石， 次要矿物是辉石， 次生矿物主要是蛇纹岩。 细粒等粒全自形或半自形晶结构， 块状、条带状构造。 辉石橄榄岩主要矿物是橄榄石、辉石，橄榄石＞40 中细粒全自形或半自形等粒结构 （二）基性岩辉长岩玄武岩 SiO2 4553, Fe、Mg含量降低 Al、Ca 增高， 矿物成分以辉石、基性斜长石为主。 深成岩 为辉长岩、斜长岩等； 分布局限，呈小岩体。 代表性岩石是辉长岩， 主要矿物是 辉石约50、 基性斜长石约50。 次要矿物是 橄榄石 角闪石 黑云母 中粒等粒半自形结构（辉长结构）， 块状、条带状构造。 浅成岩 为辉绿岩、辉绿玢岩， 多见岩脉也呈小侵入体。 矿物同辉长岩， 中细粒等粒半自形结构（辉绿结构）、斑状结构。 常见蚀变，暗色矿物呈纤闪石化，浅色矿物呈钠黝帘石化。 块状。 喷出岩 为各类玄武岩， 如拉斑玄武岩、碱性玄武岩； 分布广范， 常见熔岩流、熔岩被等； 也是洋壳的主要组分。 斑状结构、无斑隐晶结构； 色暗黑色、灰绿色、暗紫色等。 斑晶矿物常见 基性斜长石、橄榄石、辉石； 橄榄石常蚀变成伊丁石。 气孔构造、杏仁构造为主； 也见枕状、绳状等构造； 厚度大的熔岩也见六方柱状节理、 5） （三）中性岩（闪长岩安山岩） SiO2 5366 Fe、Mg含量降低，K 、Na增加。 矿物成分以中性斜长石、角闪石为主。 深成岩闪长岩、石英闪长岩多见。 分布广范，常为中、小型岩体， 如岩株、岩盖等。 主要矿物角闪石（约30）、中性斜长石（约70）； 次要矿物石英、钾长石、黑云母、辉石均小于5； 当大于5时参加命名， 如石英闪长岩、辉石闪长岩。 中粒等粒粒状半自形晶结构为主， 块状构造、条带状构造、斑杂构造常见。 暗色矿物易绿泥石化，斜长石可钠黝帘石化。 浅成岩闪长玢岩、细晶闪长岩。 分布较广，呈脉状或小岩体。 闪长玢岩 斑状结构，斑晶常是角闪石、斜长石； 基质呈隐微晶状。 细晶闪长岩微细晶结构，偶见斑晶； 成分相当闪长岩（角闪石、斜长石为主）。 块状构造为主。 安山岩分布很广，仅次于玄武岩， 呈岩流、岩被等巨厚的层状； 颜色变化较大， 常为灰褐、灰绿、暗紫、灰黑等色。 斑状结构、隐晶结构，多为半晶质； 斑晶主要是角闪石、中性斜长石， 块状构造、气孔构造、杏仁构造。 （四）中性岩（正长岩粗面岩） SiO2 5366 K Na 含量高（钙碱性---碱性系列）； Fe Mg Ca含量少。 矿物成分（同闪长岩类相比） 浅色矿物以钾长石为主， 常见正长石、透长石、条纹长石； 暗色矿物含量少， 在偏碱性岩类中均为 碱性角闪石（纳闪石、钠铁闪石） 及碱性辉石（霓辉石、霓石、透辉石）取代。 岩石种类正长岩粗面岩系列 二长岩粗安岩系列 碱性正长岩碱性粗面岩系列 分布局限，少见独立产出。 深成岩正长岩 主要矿物正长石最多，次为中--酸性斜长石； 次要矿物多为暗色矿物，小于* 20； 常见角闪石、次为黑云母、辉石。 中粗粒等粒或不等粒、（自形或）半自形晶结构， 似斑状结构； 块状构造、斑杂构造。 常呈小型杂岩体与花岗岩、闪长岩共生。 当石英含两量大于5时称石英正长岩。 浅成岩正长斑岩 斑状结构，基质为细微晶、隐晶结构， 斑晶以自形状正长石为主， 产状为小岩体或脉岩。 喷出岩粗面岩 颜色较浅灰、浅灰、灰黄、浅褐色； 斑状结构基质为全晶质、细微晶结构； 成分同正长岩，但不易辩别。 斑晶常为透长石，也可正长石、酸性斜长石，自形状。 块状构造、气孔构造。 产状以熔岩流、岩钟常见。 （五）酸性岩花岗岩流纹岩 SiO2 大于66 ， Fe Mg Ca最少， K 、 Na（在钙碱性岩类中）最高。 矿物成分以石英、钾长石、斜长石为主；暗色矿物最少，常少于10。 深成岩花岗岩为代表（花岗岩类）， 分布广，岩体巨大，常为岩基、岩株。 主要矿物石英常30左右，钾长石、酸性斜长石不定。 次要矿物常为暗色矿物，多为黑云母、角闪石， 次生变化 钾长石高岭土化 斜长石绢云母化 黑云母、角闪石绿泥石化。 中粗粒等粒或不等粒半自形晶结构， 块状构造为主，其次为片麻构造、条带状构造、斑杂构造。 依据钾长石、斜长石的比例可将花岗岩进一步分类 花岗岩 二长花岗岩 斜长花岗岩 花岗闪长岩 钾长石∶斜长石 石英 2∶1 〉20 1∶1 〉20 斜长石为主 〉20 1∶2 〉20 花岗岩暗色矿物多见黑云母，含量常在5左右。 花岗闪长岩石英含量偏少，常在20左右，暗色矿可达20，多见角闪石。 浅成岩花岗斑岩 斑状结构，斑晶为钾长石、石英。基质呈细微晶状。 脉状或小岩体。 喷出岩流纹岩 颜色多变，以浅色为主，多见浅灰、浅褐、浅棕、浅红等。 斑状结构，斑晶常见双锥状石英（高温型）、透长石（高温钾长石），自形晶，常见熔状。 多具流纹构造，也见气孔、杏仁构造。 产状以岩钟、岩锥常见，呈杂岩体。 霏细岩超浅成侵入岩，隐微晶，灰灰白色。 （六）碱性岩 SiO2含量相当于中性岩， 更富K、Na（过碱性系列）， 矿物成分（同正长岩相比） 浅色矿物中出现似长石（含量大于5） 霞石、方纳石、白榴石、黝方石等； 暗色矿物中多为碱性类 钠闪石、钠铁闪石、霓石、霓辉石等。 分布局限，呈小杂岩体、岩流。 深成岩 霞石正长岩 主要矿物正长石、霞石； 次要矿物霓石、霓辉石、钠闪石、黑云母， 含量常在30左右； 暗色矿物含量较多时可参加命名。 结构、构造变化大； 常见中粗粒等粒、不等粒状、 自形半自形晶状、伟晶状等结构； 及块状、条带状、斑杂状构造。 喷出言 响岩 与粗面岩相当， 斑状结构 斑晶为透长石、白榴石（高温） 也可正长石、霞石（低温）。 基质呈隐微晶状， 似长石种类参加命名， 如白榴石响岩。 6） （七）脉岩 脉岩脉状产出，但不包括石英、方解石等脉体； 受构造裂隙控制； 可单一，也可成群； 结构细，块状构造为主； 成分上 与相应侵入岩一致， 如辉绿岩、 闪长玢岩、 花岗斑岩、 ------ 与相应侵入岩不一致。 如煌斑岩、 细晶岩、 伟晶岩。 煌斑岩SiO2 4050 Fe、Mg含量高； 暗色矿物多。 全自形晶细粒等粒粒状结构； 全晶质斑状结构（煌斑结构）， 全自形暗色矿物为斑晶。 主要种类 云母煌斑岩（云煌岩）黑云母、正长石为主； 角闪煌斑岩角闪石、中性斜长石为主； 辉石煌斑岩辉石、基性斜长石为主。 细晶岩浅色矿物多，占90以上。 全它形晶细粒等粒粒状结构， 细晶花岗结构。 风化后呈糖粒状。 主要种类 花岗细晶岩酸性斜长石、钾长石、石英； 少量黑云母（2左右）。 闪长细晶岩中性斜长石为主， 少量角闪石（5左右）。 辉石细晶岩基性斜长石为主， 少量辉石（8）。 伟晶岩矿物巨大，常大于23 cm（伟晶结构）； 产状除岩脉外多见透镜体、囊团等。 主要种类 花岗伟晶岩成分同花岗岩； 富含挥发份矿物， 如电气石、绿柱石、萤石等。 正长伟晶岩成分同正长岩； 闪长伟晶岩成分同闪长岩； 辉长伟晶岩成分同辉长岩。 （八）火山碎屑岩 火山碎屑岩火山作用形成的各种火山碎屑物质，就地堆积、压紧、胶结或熔结而成的岩石。 火山碎屑物质 岩屑可刚性可、可塑性；大小、形态、岩性各不相同。 晶屑早先晶出的矿物，喷出后同岩浆分离开来。 玻屑喷入空中的岩浆，炸裂后形成的玻璃质碎片。 火山碎屑岩的结构 集块结构大于64mm，刚性、塑性的岩屑。 火山角砾结构64mm2mm 各种火山碎屑。 凝灰结构小于2mm 晶屑、玻屑为主。 （更细小的常称为火山尘，相当于隐晶结构。） 熔结凝灰结构塑性凝灰，压扁、拉长，似流纹构造。 火山碎屑岩的构造块状、层状、似流纹构造。 火山碎屑的固结方式 熔岩胶结熔岩（喷出岩）为主。 压紧熔结塑性岩屑（喷出岩）为主，有压实作用。 压紧胶结分解的化学物质为主，有压实作用。 火山碎屑岩的主要类型（颜色变化大，岩性不稳定，有成层性。） 火山角砾岩角砾状岩屑大于50，其余为凝灰质； 火山角砾结构， 块状构造为主， 压紧胶结。 晶屑凝灰岩晶屑明显可见（含量常大于15）， 其余为凝灰质； （晶屑）凝灰结构， 块状构造、可见层状构造， 压紧胶结。 比重较轻、致密性差。 玻屑凝灰岩色浅 玻屑含量高（常大于70）， 其余为凝灰质； （玻屑）凝灰结构， 层理构造、块状构造， 压紧胶结， 比重轻、致密性最差， 易蒙脱石化（斑脱岩化）。 熔结凝灰岩塑性的凝灰级岩屑、玻屑为主，少量晶屑。 熔结凝灰结构， 似流纹构造。 7） （九）岩浆岩的描述 矿物组分含量的估计 高含量划线，数粒； 低含量画圈，数粒。 对比 粒状结构的岩石（深成侵入岩） 颜色风化面、新鲜面 。 岩石结构名称粒级、等或不等粒、形状、自形程度。 构造单一或多种、显示方式。 主、次要矿物名称、百分含量、大小及主要识别特征*。 次生变化明显或不明显、何矿物变为何矿物、特征。 斑状结构的岩石（浅成侵入岩或喷出岩） 颜色 岩石结构名称 基质的颜色、光泽、断口、结构。 构造 斑晶矿物名称、百分含量、大小及主要识别特征*。 次生变化 *识别特征颜色、光泽、形状、结理、双晶、硬度。 （火山碎屑岩的描述同沉积岩。） 8） 第三章 沉积岩 一 沉积岩的概念及构造 什么是沉积岩 地表和地表以下不太深的地方 常温、常压条件下 由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质 经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用 形成的地质体 *沉积岩的成分和结构 沉积岩的构造 层（岩层） 层内颜色、成分、结构、构造基本均匀一致 层与层由上、下层面隔开，代表一个沉积间隔 较大区域内、相同条件下、同一次堆积而成 层的厚度 纹层（微薄层、细层）小于1cm 薄层 1cm---10cm 中层 10cm---50cm 厚层 50cm---100cm 块状 大于100cm 层理构造 水平层理 波状 交错