公路工程地质——矿物及岩石鉴定.docx

2．矿物与岩石鉴定 主要内容： 2.1 造岩矿物 2.1.1 矿物的一般知识 2.1.2 矿物的物理性质 2.1.3 常见的造岩矿物 2.2 岩浆岩 2.2.1 岩浆岩及其产状 2.2.2 岩浆岩的化学性质与矿物成分 2.2.3 岩浆岩的结构和构造 2.2.4 常见的岩浆岩类型 2.3 沉积岩 2.3.1 沉积岩的形成过程 2.3.2 沉积岩的化学成分与矿物组成 2.3.3 沉积岩的结构和构造 2.3.4 常见的沉积岩 2.4 变质岩 2.4.1 变质岩的形成过程 2.4.2 变质岩的物质成分 2.4.3 变质岩的结构 2.4.4 变质岩的构造 2.4.5 常见变质岩 2.5 三大岩类的区别 重点与难点： 三大岩类的主要性质，常见矿物、岩石的鉴定方法 第一讲 矿物的光学性质鉴定 2.1 造岩矿物 为什么要学习矿物。 因为矿物是组成岩石和土质的基本成分， 而岩石则是一切工程建筑的基底和 建筑材料。为了正确区分不同类型岩石和土质的性质，必须先学会识别矿物。这就 是学习这一 课题的目的。 ． 关于矿物我们将分为以下几个问题，首先 矿物的概念中，包涵着四个要求点： 2.1.1 矿物的 一般知识 我们把 “自然界凡具有一定化学成分和物理性质的单质体及化合物， 均称为矿物。 一、 定义： 单质体一一即由单一元素组成的物质。如：自然的 Au.Ag.Hg.Cu.C…等。黄.SiO2石 英.CuFeS2化合物——由两种或两种以上元素组成的物质。 如：CaCO3方解石铜矿.CaSO4石膏•一 二、造岩矿物。 200 多种。 3300 目前自然界已发现的矿物约多种，其中主要的常见矿物约有我 们把构成岩石的有关矿物称为造岩石矿物。而常见的造岩石矿物，即在岩石中能经常 CaCO3 等。 多种， 如石英 SiO2 . 长石 KALSi3O8. 方解石见到的矿， 也只有 30 三、 矿物的形体。 固体矿物都具有一定的形体，可以从内部构造和外部形态上来看。 . 晶质体与非晶质体 1.离子）作有规律排列。即具有格子构造的称为①晶质体一一是指矿物内部 质子（原子 .2-1 结晶体质。它在三维空间上所反映的有限部分就是晶体。见图 2-2. 见图如果条 件适宜， 晶体在形成和发育过程中，能生成具有规则的几何多面体外形。 CaCO昉解石金刚 石 C 呈八面体 . 如食盐 NaCl 呈立方体。石英 SiO2 呈六方双锥形或单锥体 . 呈菱面体。或者只见到几个不 . 但是大多数矿物晶体在发育时受到空间的限制，往往不具有 多面外形 极细微的称隐晶。 完整的晶面。 这种晶体称为晶粒或晶块 . ②非晶质体——又称玻璃质 体。因其组成的质点不是作有规则排列，而是乱杂无章地分 琥珀及许多胶体矿物（蛋白石一 .SiO2H20）布着，没有规则的几何多面体外形，如玻璃 2.集 合体形态。 纤维状— 放射状——电气石 片状——云母 板状——石膏 柱状——角闪石 鲕状或状——赤铁矿—石棉 鳞片状——石墨 . 矿物的成因类型。 四 按成因可分为三大类型。 长石如： 原生矿物 （又称内生矿物） 是由岩浆冷凝结晶过程中形成的矿物。 石英 .1. 方解石等。 橄榄石等。或热液成矿过程中形成的方铅矿 .. 云母 . 角闪石辉石 2. 次生矿物（又叫外生矿物） 是指原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物。 如：正长石经水解作用后形成高岭石，高岭石再 经水解后形成铝土矿。 氧化 铝矾 又如：方铅矿碳酸化 白铅矿。 次生矿物在化学成分上与原生矿物之间有一定的承袭关系。 3. 变质矿物，是指在变质作用过程中所形成的矿物。什么叫变质作用。在讲地质作用这一理论 已经作了分析。 请大家自学复习时要把前后所学知识联系起来理解。 如碳酸盐围岩接触变质带中 的硅灰石 . 石榴子石等。 通过上述四个要点的讨论， 使我们对矿物建立起了明确的概念。 工程技术人员学习矿物不是为了 去找矿， 开发矿产资源， 而是为了认识岩石和土的性质。 那么怎样去鉴别造岩矿物呢？这就是本 单元要进一步分析研究的第二个题目。 2.1.2 矿物的物理性质 矿物的物理性质是矿物内部构造和化学成分的综合， 反映是我们用肉眼去鉴别矿物的依据。 也是 对野外地质工作中，最常用的简单方法。矿物的物理性质，包括光学性质和力 学性质琥其它方 面的特性。现在我们首先来分析矿物的光学性质。 ． 一 . 矿物的光学性质 是矿物对自然光的反射，折射和吸收等所表现出的特性。它包括：颜色 . 条痕 . 光泽 . 和透明度。 1. 颜色： 是对矿物新鲜面上所见到的色调， 它是矿物对可见光线中不同光波选择性吸收和反射 后映入人眼视觉的现象。 A. 按矿物颜色产生的原因，分为三种现象： ⑴ 自色——矿物自身所固有的颜色，是由矿物的化学成因中含有色素离子所引起的。 表头纵向为： 色素离子。 所反映的颜色代表矿物名称其化学成分。 如含正价的铜离子必须呈绿色， 以孔雀石最为典型。其化学成分为含氢氧根的碳酸铜即 Cu2[CO3]（OH）2 （含Cu57.4 % ）又如含三 价铁离子的矿物必须呈红色；而带磁性的磁铁矿，必然呈黑色。 ⑵ 他色——是因为矿物含有外来带色杂质或气泡等机械混入物而引起的反映 . 与矿物本身成分 无关。对一种矿物而言，他色随着所含杂质不同而不同，故无鉴定意义。 例如：水晶（ SiO2 ）无论大小（展示具体的标本）都无色透明的。如含有少量不同杂质时， 含Mn呈紫色为紫水晶。 Ti 呈蔷薇红色或浅玫瑰色，为蔷薇水晶又称“芙蓉石” 。 C 呈褐色，呈烟黄玉暗褐色为烟水晶 -墨水晶。 由于水晶的他色，绚丽多彩，质料上乘的可以加工成宝石。 现代的工艺技术， 在一定温度和压力 下也能人工合成，其色泽比天然的还吸引人，出现大量的人造宝石。 ⑶ 假色——是由于物理原因（主要是光的内反射 . 内散射 . 干涉等）所引起的颜色。 例如：斑铜矿（Cu5FeS4）或黄铜矿（CuFeS2）因风化作用，表面出现氧化膜而呈现的紫不紫， 蓝不蓝的色彩，称为“锖色” 。方解石 . 水晶内部有细裂隙面，出现象虹彩状，称为“晕色” 。 假色只对某些矿物有鉴定意义。 B. 鉴别颜色的方法：在描述颜色时，一般用二名法和类比法。 a. 二名法：以色谱中的七色。 ，红 . 橙 . 黄 . 绿 . 青 . 蓝 . 紫为基本色调。介于两色之间的用二名法。 如红中带紫，为紫红色，红色是主色，紫色是次色；紫中带红为红紫色，书写次序是前次后主。 还可以按颜色的深浅，在二名法之前冠以暗或浅，如浅红紫色，暗黄褐色… b. 类比法：以生活中最常见的实物颜色来描述矿物的颜色。如正长石的肉红色或肉黄色，橄榄 石的橄榄绿色，方铅矿的铅灰色，磁铁矿的铁黑色，古铜黄色的黄铜矿，金黄色的黄铁矿。 c. 原生矿物按颜色深浅分为二大类： 什么叫原生矿物在上一节矿物的概念中作了介绍， 即由岩浆中冷凝而成的一些矿物， 按颜色把他 们分为： 深色矿物——以橄榄石 . 辉石 . 角闪石 . 黑云母为主。 浅色矿物——以石英 . 长石类 . 白云母为主。 请注意： 这些深浅原生矿物之间的组成关系。 尤其是它们之间排列的顺序， 对岩浆的鉴别有着指 导意义。因此要求同学们记住深浅矿物的排列顺序， 不能颠倒。 ． 2. 条痕： 条痕即矿物粉末的颜色。 它较之矿物块体外观的颜色更为固定， 有助于对矿物的鉴别。 但我们鉴定时，不必把矿物打成粉末， 只须在白色天釉瓷板（简称为条痕板） 上擦划一下留下的 矿物粉末痕迹称为条痕。 条痕可以消除假色，减弱他色，保存自色。条痕对无色 . 浅色矿物无鉴定意义，对不透明 . 深色 . 金属矿物具有鉴定意义。 例如：黄铁矿——细条痕为绿黑色 黄铜矿——粗条痕 . 绿黑色中显铜粉末 赤铁矿——不论外观何色，但条痕为樱红色 矿物的光学性质除了上述颜色和条痕外，还应从光泽上进行分析。 3. 光泽：矿物的光泽是指矿物对可见光反射能力而言的。 按矿物光滑表面对光反射能力的强弱， 可将光泽分为四个等级； 如果表面不平或有细小裂隙或为 集合体形态时，则会呈现出一些特殊光泽。 A. 单体矿物平面反射的四级光泽： ⑴金属光泽——如黄铁矿 . 方铅矿，象金属磨光面的光亮。 ⑵半属光泽——如辰砂 . 磁铁矿，象抛光的金属磨表面光亮。 ⑶金刚光泽——如金刚石 . 宝石磨光面的光亮。 ⑷玻璃光泽——如长石 . 方解石 . 萤石，象平板玻璃上的光亮。 B. 晶体不平或集合体所反射的光泽 油脂光泽——如石英——光泽如油浸过一样。 珍珠光泽——黑白云母——象珍珠状反光。 丝绢光泽——石棉 . 纤维石膏——表面具丝绢状光亮。 蜡状光泽——蛇纹石——呈蜡烛状的光亮。 土状光泽——高岭石 . 铝土矿——粉末状或土状的集合体，表面暗淡无光。 对矿物光泽的描述方法就讲这么多。 下面对矿物光学性质的最后一个问题——透明度， 作一 些简要介绍。 4. 透明度：是指矿物透光能力的大小，即光线透过矿物的程度。 透明度取决于矿物的厚度和矿物对光的吸收率。 实习用的手标本为不规则的块体矿物是无法标定 其透明程度的。 描述矿物透明度可采用的方法有三： A.矿物学的方法：以 1cm厚度为标准，将矿物透明度分为： ⑴透明一一隔着矿物能清楚地见到另一侧物体的轮廓。如水晶 .冰洲I石.云母片。 ⑵半透明一一隔着矿物能见到另一侧物体的模糊阴形，如蛋白石。 ⑶不透明一一隔着矿物完全不能见到另一侧的任何形象，如磁铁矿 .石墨。 B. 镜下鉴定的方法： 通常将矿物磨制成 0.03mm 的薄片后， 在显微镜下将矿物氛围透明的和不透 明的两种。 C. 手标本的综合分析法： 实际上是要要求通过颜色 . 条痕及光泽的特征来综合判断矿物是否透明。 这一方法是我们鉴别手标本矿物透明度的主要依据。 另外在手标本鉴别中有两个特殊情况： 浅色矿物铝土矿⑴⑴半透明 深色矿物橄榄石⑴⑴透明 关于矿物的光学性质就讨论这么多。 常见造岩矿物鉴定 1.3 ． 2． 第二讲 矿物的力学性质鉴定 二 . 矿物的力学性质 是矿物受到外力时 （敲打 . 刻划 . 拉 . 压） 时所表现的各种物理性质。 如硬度 . 解理与断口 . 延展性 . 脆性等。 1. 硬度：是矿物抵抗刻划 . 摩擦 . 加压的能力。它是矿物所固有的特性，具有特别重要的鉴定意 义。一般肉眼鉴定是以己知硬度的去刻划。国际上采用“摩氏硬度计” （ 1824 年奥地利矿物学家 摩氏首先提出） ，以常见的 10 种矿物坐标准。从低到高分为 10 级。为了便于记忆以前的老师把 他编成口诀：滑石方，荧磷长，石英黄，刚金刚。在矿物鉴别时有硬度计的矿物，要写出度数。 一般简易鉴别通常采用：低硬度（用指甲划动） . 中硬度（用指甲划不动，小刀能划动） . 高硬度 （小刀划不动） 。在鉴别中无硬度计的矿物可用低 . 中 . 高硬度来描述。 2. 解理与断口：是矿物同时可能存在的，能够沿结晶面裂开的特性。 矿物的断口与解理不同。 断口在晶体与非晶体上均可发生， 而具有解理的矿物必须是晶体。 对于 某一种矿物而言， 解理与断口的发生常成为互为消长的关系。 即容易出现解理的方向不容易发生 断口。故在简易鉴别时描述解理，就不描述断口。如方解石完全解理，就不描述其断口。 ⑴解理： 矿物晶体或晶粒受到外力作用， 能沿一定晶面裂开成一系列光滑平面的固有特性。 所裂 开的面成解理面。按照解理形成的难易和解理面平滑程度分为三个等级： a：完全解理一一矿物极易断开成薄片状 .纤维状.规则块体（云母.石棉.方解石） b： 中等解理⑴⑴矿物能沿解理作不完整裂开。 解理面虽清楚可见， 但不光滑且不连续。 （角闪石 . 辉石） c：不完全解理一一在块体矿物上很难见到解理面。偶尔可见的解理面既小而不平滑。 （橄榄石） 在肉眼鉴别时描述解理时就可以按上述三种描述法，但在解理不明显断口后主要就描述断口。 ⑵断口： 矿物在外力打击下， 沿任意方向发生不规则的裂口， 在鉴别中常将断口按形态分为四种： a：贝壳状断口一一断口面呈椭圆形的光滑面上具有同心条纹，象贝壳一样（石英 .橄榄石）。 b：锯齿状断口一一断口面呈尖锐锯齿状形态。手摸感觉得锯手，硬度大的矿物（黄铁矿） 。 c：参差状断口一一端面参差不齐，粗糙不平，手摸感觉不平，但不锯手（黄铜矿 .石榴子石）。 d: 平坦状断口⑴⑴断面平坦光滑， 大多数呈致密块状， 手感是光滑的 （高岭石 . 铝土矿 . 粘土矿） 。 总之在描述矿物的解理与断口时应首先看其表面上是什么为主， 就描述什么， 以解理为主就描述解理不描述断口。 三 . 矿物的其它性质 1. 相对密度：指矿物单质与同体积 4℃的水的质量比。通常分为三级： ⑴轻级——相对密度小于 2.5 （石膏） （石英） 2.5-4 ⑵中级——相对密度在 ⑶重级——相对密度大于 4（重晶石 . 方铅矿） 2. 磁性：矿物可被磁场吸引或排斥的性质。 3. 发光性：矿物在外界能量（紫外线 .X 射线 . 放射线等）的激发下，能发生可见光的性质。 （萤 石 . 白钨矿 . 金刚石等） 。 4. 放射性：含有天然放射性元素铀（ U）.社（Th）.镭（Ra）等矿物称为放射性矿物。 5. 人的感觉性质：根据人的感觉器官对某些矿物感触到的性质。 （食盐 . 明矾等） 。 关于矿物的力学性质和其它性质就讨论到这。 第三讲 岩浆岩 I、复习旧课 在上一章节里，我们看重讨论的课题“矿物” ，什么是矿物？它与岩石组成的关系常见的造岩矿 物有哪些？矿物的形体？矿物的成因类型？矿物的物理性质包括那两大方面？它们又分别包括 了哪些内容？怎样根据其物理性质来进行矿物的肉眼鉴别？这都是本章应掌握的基本理论， 它与 本章内容的学习起到比较重要的指导作用， 工程技术人员学习矿物不是为了去找矿， 而是为了认 识岩石和土的性质， 而岩石和土是一切工程建筑的基底和建筑材料， 作为工程技术人员必须会区 别和认识不同的岩石和土。 今天我们将要学习讨论岩石 n、讲述新课 在前面我们就为什么要学习岩石和意义作为分析既然要学习岩石，首先什么叫岩石？ 岩石的概念 岩石的概念中包涵着两个要点： 一、 定义： 岩石是地壳发展过程中由一种或多种矿物组成， 在成分和结构上具有一定规律的集合 体。 单矿岩——由一种矿物组成的岩石（石灰石、方解石组成） 复矿岩——由多种矿物组成的岩石（花岗岩由长石石英、角闪石和黑云母组成） 二、岩石按成因分为三大类： 岩浆岩、沉积岩、变质岩（下面分别讨论） 内动：地壳运动岩浆活动、变质作用、地震作用。 外动：风化、剥烛、搬运、沉积、成岩。 2.2 2.2.1 地壳运动岩浆活动、变质作用、地震作用。 风化、剥烛、搬运、沉积、成岩。 岩浆岩 岩浆岩及其产状： 1、定义：岩浆涌向地表或地下一定深处，因其理论化环境即压力和温度条件发生了变化，使之 冷凝而成的岩石，称为岩浆岩。按其生成环境又分侵入岩和喷出岩： （ 1 ）侵入岩——岩浆侵入地壳内部，在高压下缓慢冷却结晶而形成和岩浆岩（深成侵入——在 岩浆源附近凝结的。浅成侵入——接近地表不远，但未上升到地表面而凝结的） （ 2 ）喷出岩——岩浆喷出地表在常压下迅速冷凝而成的岩石（火山岩） 2、产状：岩浆岩生成的空间位置和形态大小，称为岩浆岩的产状。 （ 1 ）深成侵入——岩基和岩株。 （ 2 ）浅成侵入——岩脉、岩盘和岩床。 （ 3 ）喷出岩——火山颈、火山锥、岩流、岩被。 2.2.2 岩浆岩的矿物成分与化学关系 1、 矿物成分 （ 1 ）主要矿物：是岩石中含量较多（ >20%） ，对分类命名起决定作用的矿物（如：花岗岩：石英 长石；辉长岩：辉石、斜长石；闪长岩：角闪石、斜长石） ）对划分岩石大类不起主要 10%— 3%指某种矿物在岩石中的含量较少（次要矿物： ） 2（． （闪长岩：角闪石、中性斜长石，少量石英时称为石英闪作用，但可用为确定岩石的依据。 长 岩； 花岗岩： 角闪黑云母） （锆石、 ） ， 对分类及种属命名都不起作用的矿物。 1%— 3%（ 3） 副矿物： 岩石含量极少（ 磷灰石、褐帘石） 化学性质 2、组成岩浆岩的矿物多数是原生矿物、浅色矿 物和深色矿物之间比例不同其化学性质也。这种有规律不同。 （浅色：石英、长石、白云母。深 色：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母） P33 含量多少来确定在岩浆岩的分类中，习惯上根据 SiO2 的组合是其分类命名的主要依据。 。以此把岩浆岩分为：酸性岩、 75 ，酸性 65—— 55，中性 55 — 65 表，超基性 <45 基，基性 45 中性岩、基性岩、超基性岩。 矿物成分与化学性质关系 3、 岩浆岩中深、浅矿物的组合，不仅反映在岩石的颜色上，而且决定该岩石的化学性质， P33。在 岩石学中， 常以铁镁质的深色矿物在岩石中所占的百分比作为 “颜色指数” 、 “色率” 占 SiO30%） 为浅色岩石，而浅色矿物多含硅铝质— 30%（深矿物在岩石中占 0—中色率： 02（暗超基性岩基性 岩（深色岩） 、左右，比较上表，估是酸性岩，同理为中性（中色岩） 、 70%深色岩） ，从中可以看 出：深色矿物多组成：基性和超基性。浅色矿物多组成：酸性。界中的为中性。 P33 页 3— 2 图 （ 1 ）酸性岩：浅色， SiO 高，所含矿物有石英长石、酸性斜长石、黑云母、少量角闪 2 石，不可 能有辉石（单线） （2）中性岩：中色， SiO 适中，石英含量极少，以长石类与深色矿物角闪石共往（双 2 线） （ 3 ）基性岩：深色， SiO 较低，无正长石和石英或含量极少，以基性斜长石与深色矿 2 物辉石为 主（基性斜长石的量增大） （三线） （ 4 ）超基性：暗深色， SiO 含量很低，以深色矿物橄榄石与辉石为主，长石、角闪极 2少，绝无 石英。如橄榄岩：主要矿物橄榄石、辉石、石榴子石、有点角闪石，没有石英、长石，它形成的 不见面的， 因为 SiO 成份 <45%不可能达到饱和 2 形成石英， 变质岩是蛇纹石。 （米线） 从这里可看出石英与橄榄石不会共生， 而 40% SiO 与铁镁化合形成橄榄石，不能独立形成石英。 SiO 成份 >65%含量多才 22 能独立形成石 英，而不能形成橄榄石。大家在鉴别时一定要注意这个问题，浅色酸性，无橄榄石，深暗色超基 性，绝无石英。 2.2.3 岩浆岩的结构和构造（结构是微观 <内 > ，构造是宏观 <外>） 1、岩浆的结构：组成矿物的结晶程度，晶粒大小，形态以及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间的相 互结合的方式。它与岩浆在冷凝过程有关，在冷凝过程中： A:形成矿物结晶先后次序为：全晶质、半晶质、非晶质。 （ 1 ）全晶质——岩浆在深处，地壳内部高温中缓慢冷凝，矿物有充分结晶条件而全部结晶，在 放大镜下可见一粒粒的晶粒，是侵入岩是主要特征。 （花岗岩、闪长岩） （ 2 ）半晶质——因岩浆冷凝速度较较快，其中有一部份岩浆来不及结晶而成为非晶质。它常见 于部分浅成岩和喷出岩中（流纹岩、石英斑岩、花岗斑岩）在放大镜下能见到晶粒，但不都是， 有的大块晶体称斑晶。 （ 3 ）非晶质结构——岩浆喷出地表、冷凝很快，来不及结晶而成为非晶质，也称玻璃质，在放 大镜下看不到晶粒，而象玻璃一样（黑曜岩、珍珠岩） 总的来说，岩浆冷凝慢——全晶质，较快——半晶质、突然——非晶质 B、按晶粒的绝对大小分 P34页3 —2表 隐<0.1 、微粒（显晶质） 0.1 — 1 ，细粒 1— 5，中粒 5— 10，粗粒（伟晶质） >10 巨粒 晶 C、按晶粒的相对大小分 P34页3 —4表 （ 1 ）等粒结构：岩石中矿物颗粒大小相等（橄榄石） （ 2 ）不等粒结构：岩石中矿物颗粒有大有小。 （ 3 ）斑状结构及似斑状结构：岩石由大小相差悬殊的矿物组成，大的称斑晶，小的称基质。如 果基质为非晶质，称斑状结构；如果是晶质，称似斑状结构。 D按矿物颗粒外形分 P35页3—5图 自形晶、半自形晶和他形晶三种，先结晶的矿物形完整， 为自形； 次层结晶的矿物只有部分晶形 完整，为半自形；最后的为他形晶。 （讲图） 2、岩浆岩的构造 岩浆岩的构造是指岩石中各种矿物集合体在空间排列及充填方式上所表现出来的特征， 它决定于 岩浆性质， 产出条件， 凝固过程度中物质成分的空间运行状态， 也是岩石分类命名的重要依据之 一，常见的构造有： （ 1 ）块状构造：矿物在岩石中排列无一定次序，无一定方向，不具任何特殊形象的均匀块体。 大部分侵入岩都是这种构造（花岗岩、辉长岩、闪长岩） （ 2 ）流纹构造：在喷出岩中由不同颜色的矿物、玻璃质和拉长气孔等沿一定方向排列，表现出 熔岩流动的状态。 （常见于酸性或中酸性喷出岩中，流纹岩） （ 3 ）气孔及杏仁构造：熔岩喷出时，由于温度和压力骤然降低，岩浆中大量挥发性气体被包裹 于冷凝的玻璃质中， 气体逐渐逸出， 形成各种大小和数量不同的圆形或椭圆形、 个别呈管状的孔 洞，称气孔构造，如果孔洞被后斯次生方解石、沸石、蛋白石等矿物充填，形如杏仁，则称为杏 仁构造（玄武岩、浮岩） 2.2.4 常见的岩浆岩鉴定 P35 页 3— 3 表，按表讲解 一、对于岩石颜色描述采取：综合法、二名法。 1、综合色法：有的岩石拿在手上看有绿有黑，或有黑有白，怎样描述，应根据综合色的方法， 用手拿着标本晃动，用眼睛余光看是什么色就写什么色。 2、以二名法：岩石中主要矿物为主，次要矿物为辅，次在前主在后（次前主后） ，如绿黑色、褐 灰色……在结构与构造中应按不同的鉴定方法描述。 二、 正确描述岩浆岩的结构 （全晶质、 半晶质、 非晶质以及晶粒绝对大小分级： 巨、 粗、 中、 细、 微、显晶质和相对大小分级：等粒、斑状、似斑状。与自形晶、半自形晶和他形晶的意义） 。 三、掌握岩浆岩的三个种构造：块状、流纹、气孔。 四、对岩浆岩的化学性质：要能够根据 SiO 的百分含量区别其酸性、中性、基性、超基性， 2 掌 握鉴别岩石中主要矿物的方法， 并能根据深色矿物在岩石中的比例 “色率” 判断岩石的化学性质： 酸性、中性、基性、超基性；酸性多半是浅色，中性是中色，基性或超基性为深色；能熟习网络 图中各种化学性质岩石的分布与主要矿物，懂得各种线条所代表的岩石。 五、巩固新课： 今天我们着重对 “岩石” 和“岩浆岩” 的概念、 产状 （侵入岩——深成侵入、 浅成侵入、 喷出岩， 与产状深成——岩基株；浅成——岩脉、岩盘、岩床。喷出岩——火山岩、火山锥、岩流岩被） 等问题作了较详细地分析。 按顺序将岩浆名称告诉学生，并进行鉴别。 1、纯橄榄岩 2、辉石角闪岩 3、辉长岩 4、玄武岩 5、闪长岩 6、石英长粉岩 、珍珠岩 10 、岩泡流纹岩 9、花岗斑岩 8、花岗岩7. 六、总结： 名称颜色结构构造主要矿物次要矿物 块状 纯橄榄岩 橄榄石、橄榄绿 全晶辉辉石角闪块深绿黑角闪全晶 基性斜长石、辉块灰全晶辉长玄武基性斜长石、辉灰气隐块黑云中性斜长石、辉闪长全晶灰 石英闪长块浅棕斑中性斜长角闪石、石肉绿块全晶角闪石、黑云石英、长花岗 班石英、长块花岗斑浅角闪石、黑云 岩泡流纹流角闪石、黑云石英、长斑暗块珍珠非晶深石英、 长角闪石、黑云母注意下列几组岩石 区别： 辉长石、闪长石、辉石角闪岩、珍珠岩、石英闪长粉岩、花岗岩 工程性质：岩浆岩在工程上由于是硬质岩或极硬质岩其工程性质很好， 如辉长岩、闪长岩、 花岗 岩、花岗斑岩等在公路工程开挖路边坡中稳定性好可以形成高陡直立边坡， 但要考虑节理裂隙发 育情况以及崩塌体形成和整治（如兴文坪银杏乡） ，在施工中要考虑极硬质岩开挖边坡的问题， 增大施工难度。 2.3沉积岩（第四讲） 一、沉积岩的的概念 P37 沉积岩是在地表常温压环境下， 由外动力地质作用促使地壳表层先成的矿物和岩石遭到破坏， 将 其松散、碎屑、浮悬、溶解物搬到适宜的地带沉积下来，再经压固、胶结，形成层状的岩石，可 以概括地认为：沉积岩就是外动力地质作用五个环节全过程的综合特殊的集中反映。 大家在答沉 积岩时只要记得外动力地质作用五个环节，简述沉积岩的形成过程（重点考试内容） 讲P37 3-6表（简答） 二、沉积岩的化学成分与矿物组成 P38 3-4 表 1、沉积岩的化学成分： （1）沉积岩中Fe2O3>FeO的含量，岩浆岩相反（用化学 FeSO4例） （2）沉积岩中K2O>Na2O而岩浆岩相反 （3）沉积岩中富含 H2O和COZ而岩浆岩中含量较少 2、沉积岩的矿物组成 P38 3-5 表 （1）粘土矿物、铁质矿物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氧化物和氢氧化物等，有机物（生物残 骸） （2）深色（铁镁质）很难存在于沉积岩中（风化） （3）浅色（硅铝质）矿物可同时在沉积岩、岩浆岩中存在但沉积岩中石英、白云母的含量较多 于岩浆岩，而长石含量岩浆岩中比沉积岩中多 2、沉积岩划分的类型 按颗粒大小，由大一小一化学，可分为： （1）碎屑矿物：原岩经风化碎破而生成的呈碎屑状态的物质。 （石英、长石、云母） 砾、砂. （2）粘土矿物：主要是一些原生矿物经化学风化作用下所形成的次生矿物（高岭石、蒙脱石、 伊利石）矿物的粒径 <0.002mm,有亲水性、可塑性、膨胀性（砂以下、粉砂质） （3）化学沉积物：是纯化学作用或生物化学作用从溶液中沉淀结晶产生的沉积矿物（方解石、 白云石、石膏、铁和镒的氧化物或氢氧化物） （比粉砂细） （ 4 ）有机质及生物残骸：由生物残骸或有机化学变化而成的物质（贝壳、泥炭） （ 5 ）胶结物：指充填于沉积颗粒之间，并使之胶结成块的矿物质。 SiO2 硅质、铁质、钙质、泥 质、炭质、火山凝灰质。硅质最硬，泥质、炭质最易软化。 三、沉积岩的结构和构造 1、 沉积岩的结构（复习岩浆岩） 是指组成岩石颗粒大小、形状及组合关系，分四种： （ 1 ）碎屑结构：碎屑物被胶结而成的结构： ①按颗粒的绝对大小，划分为三种：砾状结构粒径 >2mm见有大颗粒，绿豆大都称。 砂状结构：粗砂 2-0.5 ，中砂 0.5-0.25 （红色砂岩） ，细砂 0.25-0.074（ 象零号砂纸的感觉，灰 白硅质、石英砂岩 ） 粉砂结构： 0.074-0.002（ 用手摸手上沾有粉，比较粗糙、泥黄 ） 野外水田里沾点水有泥砂 按颗粒相对大小分为：等粒结构、不等粒结构 按颗粒形状分为：梭角状、浑圆状、滚圆状 ②以胶结物成分而论： 硅质胶结颜色浅、 强度高； 铁质胶结呈红色， 强度次之； 钙质胶结颜色浅， 强度较低；泥质胶结多呈黄色、褐色，胶结松散。 （2）泥质结构：粘土结构，由 50%H95%粒径小于0.002mm,粘土质点组成（泥岩、页岩）按其 中粘粒、粉砂粒和砂粒百分比分为三种：泥质、粉砂质、砂泥质 P40 3-7 （ 3 ）化学结晶结构：是由溶液中沉淀或生结晶、纯化学成因所形成，根据沉积环境可分为：晶 粒状结构、鲕状结构（在深海里水在动的情况下形成，如果水深还可以形成豆状） ，竹叶状结构 （ CaCO） 3（ 4）生物结构：是以大部或全部生物遗体或碎片所组成的结构（贝壳结构、碎屑结 构） ，它是在大陆架，浅海形成有生物活动，称生物灰岩。 以方解石结晶叫石灰岩，以 Mg CaCO吉晶的白云岩、含镁颜色微红、偏黄、滴 3上稀HCL微起 泡,热HCL要强烈起泡。 2、 沉积岩的构造：层理构造、层面构造和化石、结核等。 沉积岩的构造是指在岩石各组成部分的空间分布及其相互间的排列方式所呈现的宏观特征。 （ 1 ）层理构造：由于季节变化，沉积环境的变迁，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色 和成分上发生相应变化， 从而显示出来成层现象称为层理构造； 按形成条件及所反映的形态， 可 分为 4 种层理： ①水平层理： 层与层之间彼此平行， 沉积环境比较平静的条件下形成的按颗粒从大到小， 砂岩最 先下沉，页岩是静水慢沉积（泥质）最后到化学结晶（离子） ，它是一层一层的彼此平行。 图： ②斜层理水平内所夹的细层，并与层理呈一定交角的层理。它是由于搬运介质呈单向 运动，沉 积基底有缓坡地环境中形成。 ． 图： ③交错层理：层理不平整，层理倾斜、彼此交错。 图： ④块状层理：在同一层内上、下层面间的物质无明显变化， 比较均匀呈块状的岩层， 或者称为无 明显层理的岩层。（在野外能看见，实验室石灰岩、泥岩……块状构造） （2）层间构造：不同厚度，不同岩性的岩石之间的接触面，称为层面；上、下两层之间成分基 本一致的岩石，称为岩层（砂岩层、灰岩层） 。岩层厚度是指上下层之间的垂直距离。 各岩层厚度不一，相差很大，特定的一个统一的标准 P41 3-8 表 分为： 微细层＜0.2 片状层0.2-2 薄层2-10 中厚层10-50 厚层50-100 巨厚层＞100; 由于沉积环境的变化，显示出一些层间构造现象：尖灭、透境体、夹层、变薄等。 图： （3）层面构造：未固结的沉积物，由于搬运介质的机械原因或自然条件的变化及生物活动，在 沉积岩中，突然天气变化、下暴雨、雨停后太阳晒干、保存下来等情况，常在层面上留下痕迹， 被后来的沉积物覆盖而固化在层面上的构造现象。 （波痕、泥裂、雹痕、雨痕、虫痕等） （4）化石和结核：化石和结核也是沉积岩所特有的构造现象，各种古生物遗骸和遗迹经石化后 保存下来，利用化石可确定地质年代（第五章中介绍）。结核是与岩层主要成分有区别的胶体物， 在黄土高原中存在结核，由于淋滤受雨的作用，渗透下去Ca+H2O+CO密解，滴下来凝结在一起， 越来越大形成结核。 四、常见的沉积岩 P42 3-9 表 1、火山碎屑岩类 （1）火山集块岩 （2）火山角砾石 （3）凝灰岩 2、沉积碎屑岩类 （1）砾岩及角砾 （2）砂岩 （3）粉砂岩 3、粘土岩类 （1）泥岩 （2）页岩 4、化学及生物岩类 （1）石灰岩 （2）白云母 五、岩石颜色描述方法，同前面的岩浆岩 六、按顺序将沉积岩名称告诉学生，并进行鉴别 1、砾岩2、含砾石石英岩 3、含钙质砂岩 4、硅质石英砂岩 5、粉砂岩 6、油页岩7 粘土岩 8、石灰岩 9、酶状石灰岩 10、生物石灰岩 11、白云岩 共11种. 次要矿物主要矿物构造结构颜色名称.， 砾岩灰砾状块砾石、粘土 钙质胶结构 砾石石英粗砂含砾石石英岩块灰 长石暗红中砂水平层理含钙质砂岩石英 灰细长石、钙质胶结石硅质石英砂 泥粉石英、粘长石、钙质胶结粉砂 有机油页泥粘层 灰泥高岭石、白云粘土粘 灰化粘方解石灰 方解粘酶酶状石灰 化方解生物石灰有机质、白云石、粘 化白云白云 沉积岩的工程性质： 应注意在碎屑内中可根据胶结物硅质胶结、 铁质胶结和石灰岩等硬质岩类其 工程性质好和形成高陡直立的边坡， 但要考虑崩塌滑坡对边坡的影响问题。 在泥质粉砂岩类对边 坡工程性质非常差，常因风化严重滑移，撒落碎屑在路边沟造成排水不畅，引起过水路面， 使公 路严重损坏，不能保证正常通行（如白沙岷江大桥旁） ，穿越该类地区需整治 2.4 变质岩（第五讲） 1、 变质岩的概念 地壳中原岩（岩浆岩、沉积岩和才变质岩）受到受到温度压力及化学活动性流体等的影响， 在固 体状态下发生剧烈变化后所形成的新的岩石， 称为变质岩， 由岩浆岩变质而成的岩石叫正变质岩。 原生矿物组成，原始形成的，由沉积岩变质而成的叫副变质岩（原岩风化形成） 。变质岩就是原 岩经变质作用后所形成的新岩石，变质岩形成的过程。 P44 3-11 图 内动力地质作用的变质作用。 2、 变质岩的物质成分 变质岩的化学成分的变化， 反映在矿物成分上呈现出极为明显的双重性： 既有一定的继承性， 又 具有自身的特点。 P44 （石英、长石类、云母、角闪石、辉石和方解石、白云石一一继承性） （石 墨、滑石、石榴子石、蛇纹石、绿泥石、硅灰石——自身特征）它是区别沉积岩的重要标志。 3、 变质岩的结构和构造 （复习岩浆岩、沉积岩） 1、变质岩的结构：一般按成因可分为：变余结构、变晶结构和碎裂结构 （ 1 ）变余结构：又称“残留结构” ，由于重结晶作用不完全，原岩的矿物成分和结构特征仍被保 留下来。若原岩为沉积岩：变余砾状、变余砂状、变余粉砂状及变质泥质状等结构。 （ 2 ）变晶结构：原岩在固态条件下，由重结晶作用形成的结晶质结构， （条件适宜形成晶质体） 根据组成矿物的相对大小，又分为：等粒变晶结构，不等粒变晶结构，斑状变晶结构（与岩浆岩 相似） ，根据其形态又可分为：粒状变晶结构、鳞片状变晶结构、纤维状变晶结构。注意变质岩 的结晶结构与岩浆岩的结晶结构的区别在于： 前者基本是在固态情况下随压力和温度的升高， 其 物质保持了原岩的化学成分， 未经液态改造， 各种矿物几乎是同时进行重结晶而成为全晶质， 且 晶体有明显的定向性，而后者在高温高压下的液态岩浆，随温度和压力的降低，在冷凝过程中， 各种矿物先后结晶而成，具有明显的结晶顺序。 ，岩石中矿物颗粒发（压碎结构）是动力变质作用造成（高压、高温） ）碎裂结构： 3 （． 生弯曲、破裂、断开、甚至研磨成细小的碎屑或岩粉，分为：角砾结构、碎斑结构和 糜棱结构 等。 变质岩的构造（命名以构造特征） 2、块状构造、分为：片理构造、变质岩的构造是指在 岩石中矿物在空间排列上的外貌特征， 也是鉴定变质岩分类在外变余构造。 片理构造是变质类区 别于沉积岩和岩浆岩的重要特征， 观上很显著的标志。 ）片理构造：是指岩石中的片状、针状、 柱状或板状矿物，受定向压力作用后，重（ 1 新组合呈相互平行排列的现象。能顺着变质岩中矿 物定向排列方向剥裂开的特性，称 类：为片理，可分为 4①板状构造：粘土岩等柔性岩石在温 度不高而压力为主的变质作用下由显微片状矿物，这种构造有助于开采、板岩（弱显丝绢光泽） 平行排列密集的板状劈理面（板理面） 石料（沿板理面劈开）②千枚状构造：是粘土岩以及中 酸性凝灰岩级低级变质而产生的薄片状构造。千枚岩 （绢云母、绿泥石、较强的丝绢光泽，许 多小皱纹）③片状构造：原岩经区域变质，重结晶使片状、柱状、板状矿物如云母、角闪石、绿 泥石等平行排列成连续的薄片状， 片理面上光泽很强 （云母岩） （片麻理） 由不同性质 （岩浆岩、 沉积岩、 早期变质岩） 的原岩， 经区④片麻状构造： （花岗片 （具有方向性排列的条带状集合体） 域变质作用而形成变质程度很深的构造， 麻岩） ） 块状构造： 岩石中的矿物成分和结构都很均匀， 不具定向排列的称为块状构造。 2（ （大理岩、石英岩） （残留构造）一般指浅变质作用后仍保 留有原岩的构造特征。由沉积）变余构造： （ 3 岩变质岩保留有变余层理、斜层理、泥裂、波痕 等构造，岩浆岩变余气孔、杏仁、流 纹构造等。 常见的变质岩四、碳质页岩变质成黑在变质 岩中的石英岩是硅质石英砂岩变来的，石灰岩变质成大理岩；色板岩， 故由于变质作用不同， 分 为四大类： 1、动力变质岩：构造角砾岩、碎裂岩、糜梭岩 2、接触变质岩：角岩、大理岩、石英岩等 3、气成热液变质岩：蛇纹岩、云英岩、青盘岩 4、压力变质岩：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻粒岩。 从工程角度出发：一般分为片理岩类和块状岩类 P46 3-10 表 1、片理状岩类 (1)片麻岩：粒状变晶结构、片麻状构造，主要矿物石英、 长石类，次要云母、角闪、石辉石。 (2)片岩：鳞片状或纤状变晶结构，片状构造，主要矿物云母、绿泥石、滑石，次要角闪石片 石、石央片石。