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变质岩标本和薄片观察与鉴定

变质岩标本和薄片观察与鉴定
变质岩标本和薄片观察与鉴定

岩石学、矿相学实习讲义_6

——岩石矿石组成和结构鉴定

——第四章变质岩标本和薄片观察与鉴定

——第一节:变质岩分类

——第二节:变质岩结构构造

(地球和空间科学学院丁强编2005-5)

第四章变质岩标本和薄片观察与鉴定

第一节变质岩分类

与化学分类和物理分类不同,岩相学分类是基于岩石的矿物成分、结构构造等岩相学特征把岩石划分成不同类型,不同岩石类型有不同的基本名称。与火成岩和沉积岩的岩相学分类不同,在变质岩分类中,常可找到一些名称是基于岩石构造的,如片岩;而另一些则基于矿物成分,如榴辉岩,还有基于产地俗成约定的,如麻粒岩、大理岩。

变质岩岩相学分类方案有两类:

一类建立在矿物成分基础上称为矿物学分类,常限于结晶质的区域变质岩,用矿物含量在双三角形分类图解上的投影点位置得出岩石的基本名称,称为矿物学分类,由于矿物学分类基本名称采用片岩、片麻岩等结构名称,会出现岩石名称

与岩石构造不符合的问题。而结构分类中岩石的基本名称与结构构造等最显著的特征一致,容易掌握,便于野外工作。近十年来国外岩石学教科书均采用变质岩的结构分类,已成为变质岩岩相学分类的主流。

所有分类在命名岩石时都遵循以下两个原则:

①“以矿物名称+基本

名称命名岩石,基本名称前矿物以含量多少为序排列,含量高的矿物靠近基本名称”的原则;

②当岩石的变余结构构造非常发育,原岩十分清楚时,则以“变质××岩”命名之,其中“××岩”是原岩名称,如变质长石砂岩、变质玄武岩等。

教材中以变质作用类型先把变质岩分为几大类,再按成分细分,较为繁琐,且多有重叠,以下仅按结构把变质岩分为面理化和无面理至弱面理化两大类,进一步按结构构造和矿物成分特征划分基本类型。

分类中保持了板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等基本名称的构造定义,也保持了大理岩、石英岩、蛇纹岩、榴辉岩等基本名称的矿物成分定义。一些岩石类型如片岩、角岩中,列出了一些有特殊定义的亚类名称,如绿片岩、蓝片岩、钙硅酸盐角岩、钠长-绿帘角岩等。

变质岩岩相学简单分类

(据中国地质大学路凤香、桑隆康主编之《岩石学》)

第二节变质岩结构构造

变质岩结构是变质岩石的重要特征之一和岩石命名的重要依据之一,是变质作用条件和变质作用过程的重要信息和印迹,是变质岩原岩恢复的重要的乃至首要的证据。因此,变质岩结构的观察和分析便成为变质岩岩石学研究工作中的重要内容。

(一)变质岩结构的含义和结构类型划分

1、结构含义

变质岩结构是指组成岩石的矿物颗粒大小、形态、自形程度、晶体间的结合和相互关系,而构造则指组成岩石的矿物或矿物集合体的空间排布状况及其相互关系。

2、变质岩结构类型的划分

从成因角度出发,变质岩结构可以大致分为变余结构、变晶结构、反应结构和变形结构4个类型。变余结构是指变质过程中因变形和重结晶作用不够强烈,致使原岩(仅指岩浆岩或沉积岩)结构的改造不够彻底而部分甚至全部保留下来的结构特征。其特点是,具有变质岩的矿物成分,但显示原岩(岩浆岩或沉积岩)的结构形式。命名时,仅在原岩相应的结构名称前加上“变余”两字即可,如变余辉绿结构、变余砂状结构。变晶结构是指变质作用过程中形成的结构,是较为彻底重结晶或变质结晶的产物。但是,天然变质岩中往往不乏总体为变晶结构而局部存在变余结构的痕迹,即便在高级变质岩中也偶尔见及。变晶结构中的矿物颗粒彼此紧密镶接,但缺少沉积岩碎屑结构中的碎屑与胶结物或基质的任何结构特点,而与岩浆岩的全晶质结构极为相似,但所有变质矿物基本在固态条件下生长,因而在成因上毫无共同之处。

反应结构是指岩石形成过程中,因不彻底的变质反应形成的一类结构,其中的反应物与生成物多数情况下可以全部或部分地被识别出来。反应结构既可以发生于封闭体系,也可以形成于开放体系中。开放体系的反应结构包括以往习称的交代结构,封闭体系的反应结构包括传统的变晶结构中与相互关系要素有关的部分变晶结构,如附生结构和部分交生结构。之所以把这些变晶结构分出来,并与交代结构合并成反应结构成因类型,乃是由于这类“变晶结构”对了解变质过程尤其重要。当然,在许多情况下,要明确反应结构的体系性质是困难的,但应该明白,绝对封闭的岩石体系是不存在的,即封闭体系有尺度之分。

变形结构即碎裂结构是指以构造应力为主要因素施加于岩石而形成的一类结构,其特征是,岩石或构成岩石的矿物不同程度地受到了变形。一般说来,应力作用使原岩的结构受到破坏,岩石的组成部分程度不等地发生位移。

(二)变余结构

变余结构的识别、观察与分析在变质岩岩石学研究中意义重大,它是恢复变质岩原岩的首选标志。一般说来,变质作用都会使原岩的结构遭受部分乃至彻底的改造。原岩在贫水和结构粗大、变质温度低、变质持续时间较短、无应力或弱应力的情况下可以部分保存原岩结构而使该变质岩显示变余结构。在某些高温变质岩中也可以偶尔识别出变余结构来。

1、变质岩浆侵入体中的变余结构中酸性侵入体遭受变质、变形以后,一些斑晶和斑晶的环带构造常常还可以保存下来,因此可以识别出变余斑状结构和变余闪长结构。在变形较弱或未变形的岩石部分甚至可以看到从斜长石到钾长石再到石英的自形程度递减序列,据此可以识别出变余花岗结构来。大多数情况下,斜长石斑晶中的光性环带已不复存在而蚀变为其他矿物集合体,但矿物集合体也

沿袭了原来的环带构造,钙含量较高的条带为帘石类矿物取替,原An 含量越高,蚀变的矿物集合体中帘石类矿物的含量也越高。强烈的变质、变形常使闪长岩显著片理化,但薄片中仍可以见及众多的具矩形切面和呈半自形晶的矿物,据此可将其断定为变质的闪长岩,因为在变质岩中通过变质生长而成的斜长石毫无例外地为它形晶。因此,识别变质中酸性侵入岩的变余结构的标志是斑晶为半自形晶和长石具环带构造。基性侵入岩包括辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿岩和辉绿玢岩等,其原岩结构可有辉长结构、辉绿结构、斑状结构和间粒结构。变质后,镁铁矿物多半转变为角闪石或绿泥石,斜长石被帘石局部取代而牌号降低,但自形一半自形的板条状斜长石外形尚可保留。如果变质过程伴有强烈的变形,斜长石的排列框架受到破坏,板条状斜长石可重结晶为多晶集合体。在高温麻粒岩相(>750℃)条件下,基性岩浆岩发生高温重结晶,斜长石重结晶为粒状集合体,在正交偏光镜下常具多边形变晶结

构,但在单偏光镜下有时仍具板条状外形;辉石

可能会加粗,但时常在单斜辉石边缘上生长出细粒的斜方辉石反应边。

2、变质火山岩中的变余结构

对于变质火山熔岩,自形的班晶矿物仍然是识别变余结构的特征标志。除了长石和石英外,斑晶矿物尚可有辉石、角闪石和黑云母等,斑晶成分及组合与岩石总体化学成分有关。玻屑、晶屑和岩屑是火山碎屑岩的基本组成。玻屑最易发生变质,除非变质很浅且无变形或弱变形,否则变质之后难以残留玻屑结构。因此,晶屑和岩屑就成为识别变余火山碎屑结构的主要标志。但晶屑也可以被压扁,有时在压扁的岩屑内原始的岩浆结构仍清晰可辨。一般来说,粗大的晶屑和岩屑易于保留原岩结构。

3、变质沉积岩中的变余结构

粘土矿物是泥质岩类岩石的主要组成矿物。在浅变质、弱变形条件下,常有一些细小的碳质和碎屑残留在变斑晶矿物内,有时也可在基质中见及残留的粘土矿物。大多数情况下,强烈的变形、变质使原始结构荡然无存。

粉砂岩、砂岩和砾岩由碎屑、岩屑、矿屑和基质(杂基和胶结物)组成。碎屑成分在变质过程中较胶结物相对稳定得多。胶结物易于重结晶乃至变质重结晶,生成绢云母、绿泥石和黑云母等层状硅酸盐矿物,碎屑原始的磨圆度和形状等特征仍可辨别。在合适的成分和物化条件下,胶结物可直接变质为石榴石,但石榴石也是围绕着碎屑生长的;如果碎屑属粉砂级,石榴石便很快发育为具包含变晶结构的变斑晶;对于砂级碎屑,石榴石通常呈环礁状、蜂房状、横隔片状、链状(图4-1),有时在石榴石变成斑晶内还见及棱角——次棱角状的石英残屑。

在钙质岩(碳酸盐岩)和部分泥灰岩中,常含丰富的化石碎片。变质以后,化石碎片重结晶为粒度较粗的方解石矿物集合体,但仍可以保留化石碎片的轮廓。泥灰岩中的泥质组分、多变质为石榴石和硬绿泥石等矿物,重结晶的化石碎屑可以成为其包裹物而残留下来。

(三)变晶结构

变晶结构的观察主要包括组成岩石总体矿物颗粒的大小、形状,自形程度和矿物间的结合关

系等四方面要素,另外也可以同时从颗粒边界特征加以考察。

1、变晶的粒度和成因

根据矿物颗粒相对大小,变晶结构可分为等粒变晶结构和不等粒变晶结构。等粒变晶结构是指矿物粒度比较均匀的岩石结构,据矿物颗粒的绝对大小可进一步细分为粗粒(>5mm)变晶结构、中粒(5 一lmm)变晶结构、细粒(1—0.lmm)和显微(

连续不等粒变晶结构是指矿物粒度在几个粒级内的分布量无一占优势。这种结构通常见于多期变质岩和大部分交代变质岩石中。如夕卡岩大部分是在早期接触热变质基础上叠加接触交代作用而成。由于交代过程的多阶段性,流体又极为丰富,故某些矿物可以发育得较为粗大,但有的中等,有的则很细小,遂形成连续不等粒变晶结构。

斑状变晶结构是指组成岩石的矿物颗粒分属两个较为悬殊的粒度范围,通常较粗粒的矿物含量略低一些。其中,较大的矿物叫变斑晶,小的叫变基质,简称基质。

变质矿物粒度的影响因素非常复杂,概括起来可有变质作用方式、岩石成分、成核速率、反应速率、生长速率、生长时间、温

压条件、流体状况等,这些因素又彼此互相制约。

杂质既可以促进颗粒生长,也可以阻碍晶粒界面迁移而抑制变晶生长(图4-2)。流体的存在可以增进扩散而利于矿物生长。

2.变晶的晶习与形状

许多变质矿物有比较固定的结晶习性,称晶习。矿物的晶习体现了矿物的外在三维空间的基本形状,如粒状、柱状、针状、纤状和板片状。据组成岩石的矿物形状,可分为鳞片变晶结构、柱状变晶结构、纤状变晶结构和粒状变晶(又称花岗变晶)结构等。不过,自然界中的岩石大多由多种形状的矿物共同组成,因而

复合性结构更为普遍。如鳞片粒状变晶结构,即指主要由粒状矿物、其次由片状矿物组成的

岩石结构。对于粒度中等的岩石,可再考虑粒度要素,故称之为中粒鳞片粒状变晶结构,即把粒度要素加在形态要素之前。有些特殊的结构名称仅适用于特定的岩石,如角岩结构,即专指接触热变质岩中与显微粒状变晶结构相当的岩石结构。角闪石和黑云母等柱、片状矿物为岩浆岩和变质岩共有。然而,在变质岩中,其延展率比岩浆岩中的高出2—3 倍而长成柱状、纤维状、宽片状等,这是应力因素参与作用的结果。

在区域变质作用过程中,应力是一个非常活跃的因素。应力的作用可使矿物柱面或层面上的组分溶解,溶解的组分迁移到柱体两端或叶片两侧的低压域内沉淀、生长,结果使柱体加长或叶片加宽。生长速率大大高于成核速率可导致针状变晶和这一特殊的集合体形式,如束状、蝴蝶结状。粒状矿物边界是针状体成核和生长的有利场所。针状体进一步分散可形成蝴蝶结。在斑点板岩、钙质片岩和变质火山岩中,角闪石常呈蒿束状。矿物反应一停止,颗粒边界和形状将调整,以降低颗粒边界能。矿物为了变得更稳定,便通过发育规则的界面来降低总表面积。在单矿物岩中常出现的多边形变晶结构和交叉结构即是典型的调整结构。

交叉结构是指云母和角闪石等片、柱状矿物以不同方位相互交叉生长,反映了无应力状况下的生长,常是区域变质作用的构造后变晶,也见于接触热变质岩石中。交叉结构是不同晶核向外生长导致晶面相互妨碍所致。

多边形变晶结构又称镶嵌变晶结构,其矿物颗粒间的接触界面平整,任何三矿物界面均以近等角度相交,每个矿物切面轮廓形似多边形。在单矿物岩中,切面垂直所有晶界时任何三颗粒结合点的二面角多为120°,这也是相干生长的结果。多边形结构的意义是;

①矿物边

界调整期间无应力作用;

②界面两侧矿物的表面能大体一致;

③相干生长的矿物已达力学平衡,但并不一定意味着达到了化学平衡。

复矿物岩和矿物各向异性很强的单矿物岩,任何三矿物的界面不以等角度汇聚,晶界也不一定平直,这乃是不同晶界的表面能差不同而产生的张力差异所致(图4—3)。当一些片状或柱状矿物定向排列时,粒状矿物(尤其是石英和长石)间界面以近90°与片

柱状矿物相交或相适(图4—4),也就是说,这些片柱状矿物的晶面,不受长石或石英的碰撞而调整。一些强韧性剪切而成的糜棱岩中退火石英条带重结晶为一系列矩形石英,即是受两侧定向排列的云母片限制生长的结果。

3.自形矿物的形成与意义

每种矿物都是由一套固有的晶面包围起来的,但天然矿物中并不是所有的晶面都全部发育。当得以出现的晶面都发育完好时,称自形晶;若只有个别晶面发育完好,称半自形晶;无一完整晶面发育者,称它形晶;全自形变晶结构、半自形变晶结构和它形变晶结构即指分别主要由自形晶、半自形晶和它形晶矿物组成的岩石结构。

变质岩矿物基本是在固态下生长的,每个生长中的颗粒都受到外界阻力和晶体本身成面能的限制。同一岩石中,成面能相对大的矿物,其晶面愈易发育成自形。因之,变质矿物的自形程度只反映矿物在固态下的结晶能力或结晶势,而不反映矿物的结晶早晚,这是与岩浆岩矿物的不同之处。实践观察对比可以建立不同岩石类型矿物的结晶势序列,称变晶系列。

结晶片岩的变晶系列是榍石、金红石、赤铁矿、钛铁矿、磁铁矿、石榴石、电气石、十字石、蓝晶石、夕线石、硬绿泥石、钠长石、白云母、黑云母、绿泥石、石英、堇青石、正长石、微斜长石。在该序列中,越靠后的矿物结晶势越低。

粗大矿物的自形程度在手标本上就可以确定,细小的晶体则需在偏光显微镜下综合多个切面的观察分析才能判断。千万注意,切不可将具平直边界(如多边形结构)的矿物断言为自形晶。如图4—5 所示,石榴石晶界平直,各切面的多边形内角大体相同,因其属等轴晶系,故为自形晶;黑云母(001)面晶界平直,但{110}面参差不齐,为半自形晶;堇青石和石英的晶界虽平直,但不是矿物的实际晶

面,应为它形晶。已建立的变晶系列告诉我们,变质成因的长石和石英毫无例外属它形晶,故变质岩中的半自形一自形长石和石英多半为残余斑晶,其原岩应为岩浆岩。在自由空间和流体介质中生长的角闪石、云母和帘石等矿物,可以成为自形晶。

4.矿物颗粒间的相互关系

矿物颗粒间的相互关系要素包括包裹、交生和附生,故相应分别有包裹变晶结构、交生结构和附生结构。这三种结构属局部结构性质,仅当描述变斑晶特点时才涉及。附生结构和交生结构多是变质反应产物,将在下一节中介绍,这里仅涉及包裹变晶结构的类型和成因。

裹变晶结构形式可分两类;

①包裹物不定向分布的有包含变晶结构和筛状变晶结构;

②包裹物定向分布的有十字交叉结构、星状结构、砂钟结构和残缕结构。

包含变晶结构是指在较大的颗粒内包含不定向分布的细小矿物,前者称主晶,后者称客晶。主晶矿物多为变斑晶,主要成分常为石榴石、红柱石、蓝晶石、十字

石和堇青石,角闪石和黑云母偶见。客晶矿物视原岩成分而定,但常见石英、碳质和石墨等,也偶见长石及镁铁质矿物。包裹物少而主晶边缘封闭完整是包含变晶结构的主要特征。筛状变晶结构特点是包裹物太多,致使主晶矿物边缘不完整形如筛孔状。包含变晶结构和筛状变晶结构统称为变嵌晶结构。残缕结构是指主晶内包裹物呈连续或断续定向排列,并往往与基质中同类矿物相连通,也可不连通,据定向包裹物的排列特点,又可以分出多种结构名称,即直线状残缕结构、弯曲状残缕结构、“S”型旋转结构、微褶结构、雪球变晶结构—包括单线螺旋结构和双线螺旋结构,这些结构样式统见图4-6。

双线螺旋结构中的包裹物多半为石英或石墨,它们来自石榴石压力影内,随压力影旋转生长被石榴石包裹。变斑晶转的速率比值越高,包裹物迹线就越复杂,但总体上以双边缘螺旋盘绕为特征。随变斑晶继续生长和旋转,螺线继续盘绕加密,而压力影可以保持侧向发展。这种机制可以解释石榴石旋转大于800°,而基质并没有发生同程度片内旋转的结构现象。

十字结构、星状结构和砂钟结构是与主晶矿物晶体构造有关的包裹物的规则排列而形成的结构。十字结构常见于红柱石的变种空晶石,也常见于十字石和堇青石;星状结构多见于石榴石,砂钟结构最常见于硬绿泥石。

(四)反应结构

变质反应是一个极其重要的变质作用方式。不彻底的变质反应使反应物与产物以特别的结构形式保留在岩石中,即便在反应彻底进行后,也会有具某些特征矿物曾发生过反应关系的结构。这种记录隐含了变质反应过程的结构现象,称为变质反应结构,简称反应结构。变质反应在封闭体系和开放体系中均可发生,特别地,把开放体系中发生的变质反应称交代反应,这种反应过程涉及了体系内外物质的带入和带出。同一种变质反应可以有不同的结构现象,同一种结构现象又可以由不同的变质反应所形成,故从结构形式判断变质反应性质和形式时应当慎之又慎。

1、反应边、冠状体、后成合晶和次变边结构

除次变边结构为变质岩所固有的反应结构外,反应边结构、冠状体结构和后成合晶结构均取

自岩浆岩的结构名称。

反应边结构指寄主矿物与周围岩浆反应的产物在其边缘上呈带状分布的结构特点,最早将其称为放射晕。冠状体结构指在岩浆岩中(指辉长岩中),在一个橄榄石或一个紫苏辉石晶体四周封闭环状分布着辉石、角闪石和石榴石等反应产物的结构。后成合晶结构指两个次生矿物的交生体,且其中一个矿物常具蠕虫状习性。

次变边结构的结构特点与冠状体相似。次变边中若有多种矿物,则其中一种矿物一般与核部反应矿物的边缘垂直生长,次变边也不一定要像冠状体那样呈封闭状包绕核部的反应矿物。

从成因来说,反应边、冠状体、后成合晶和次变边都是反应的产物。冠状体和次变边均属反应边,只不过冠状体呈封闭状环绕核部的一种矿物,是一种特殊的反应边。变质岩中矿物的生长与岩浆矿物不同,它们是在固态下成核生长起来的。矿物生长需要物质组分源源不断的补充。在封闭体系中,组分的运输是通过扩散作用实现的。组分在固体中扩散的困难性决定了反应产物必然分布在反应物的附近或周缘。递进变质和退变质的产物都可以形成反应边、冠状体和后成合晶结构,均属次生成因。

后成合晶结构中的矿物至少有两种,它们紧密地交生在一起,其中的一种矿物呈蠕虫状、指状或杆状等特殊的形状产出,并因矿物间的密切交生而得名交生结构。冠状体和后合成晶尤其常见于麻粒岩相和高角闪岩相等高温变质岩和榴辉岩中,且大多与退变质有关。

2、残余结构和假象结构

残余结构和假象结构是表征反应矿物相特点的反应结构。残余结构有反应残余和屏蔽残余两种。反应残余是指不彻底的反应所致的反应矿物相的残留现象,残留矿物边部通常呈港湾状或溶蚀状,四周为冠状体、次变边或附生等包绕,屏蔽残余则是指由于被某个矿物包裹,

无法与其他矿物反应而有幸存留下来的矿物,故称为屏蔽残余包裹物。

假象结构是指一个矿物或一个矿物集合体取代先存的某个矿物后具有该矿物的特征外形和某些内部构造特征。假象矿物既可纯为先存矿物近等化学转变而成,也可以是交代反应的结果。

4.条纹结构

条纹结构又叫条纹构造,是指在一个矿物晶体内部嵌有其他矿物相的交生现象。这些矿物的形态各异,但多为条纹状、绳状、杆状、补丁状、火焰状、条带状或网状。条纹矿物称客晶,包容条纹的矿物称主晶。客晶矿物以具相同的光性方位与包裹物相区别,以不具熔蚀状或港湾状边缘与变质反应和交代残余矿物相区别。变质岩中的条纹有出溶和交代两种成因机制。交代条纹多见于长石中,与混合岩化过程有关。

出溶条纹又称出溶叶片,是指高温混溶的矿物相在低温条件下分解出两种以上的固溶体端员,量少的客晶呈条纹等各种形状分布在主晶内。在矿物成分一定时,冷却过程愈慢,作用时间越长,出溶的条纹数量就越多。出溶条纹明显受主晶晶格结构方位控制,出溶前后主晶的大小和形状仍保持不变。钾长石出溶钠长石条纹(正条纹长石)和中—奥长石出溶钾长石条纹(反条纹长石)为最常见的条纹结构。在麻粒岩相岩石中,还可见主、客晶数量几乎一致的条纹长石,称中条纹长石。极高温变质岩中的辉石不仅与岩浆岩一样发育单斜辉石斜方

辉石条纹,而且还常见到石榴石和尖晶石(同时可有帘石等)的出溶纹。

高温变质的黑云母和角闪石混溶了较多的Ti,冷却过程中,Ti 将呈金红石或钛铁矿出溶。高温变质方解石常富含镁,在冷却过程中镁将出溶,形成白云石条纹分布在方解石内。

4.环带结构

环带结构又可称环带构造,是指矿物在不改变晶体结构的情况下成分或光性从核部到边缘有规律的变化现象。成分的环带状变化称成分环带,光性的环带状变化叫光性环带。

光性环带与成分环带可以一致,也可以不一致。

光性环带包括子矿物内的包裹物、生长纹、颜色或多色性的规律变化和正交偏光镜下干涉色的规律变化。角闪石、帘石和黑云母及斜长石等矿物的颜色或干涉色的规律变化实质是成分变化的反映。变质岩中斜长石的环带数目一般较少,属简单环带。

(五)、变形结构

变形结构主要见于动力变质岩,应力是造就变形结构的主要因素。因矿物的强度不一,岩石局域受应力作用程度不一,变形后颗粒的大小也不一。较大的颗粒称碎斑,较小的颗粒称碎基。强应变期后的退火可形成细粒的重结晶颗粒。重结晶颗粒和碎基统称基质。

变形结构就是指动力变质岩的碎斑,碎基和重结晶颗粒的大小和数量特征及相关系;脆性变形形成碎裂结构,塑性变形产生糜棱结构,它们是动力变质岩的总体结构。若从显微尺度观察,动力变质岩中的颗粒内部和一些颗粒周缘有着某些特殊的配置关系,类似于构造概念中的空间排列和充填,所以称“显微构造”。

l、碎裂结构

碎裂结构的典型特征是组构凌乱,无定向性,颗粒边缘呈参差状,基质一般缺少重结晶颗粒。碎裂颗粒按其粒径可分为构造角砾或构造砾(>2mm)、碎斑(0.5—2mm)、碎粒(0.1—0.5mm)、碎粉(<0.1mm)。构造角砾或构造砾一般为岩石质,碎斑颗粒多为矿物质,两者界线一般变化在2—5mm 之间,但切勿硬套。

碎斑和碎基是碎裂类结构的主要组成要素。根据某种粒径的碎裂颗粒在岩石中的含量百分比可分:①压碎角砾结构,角砾>90%,碎基<10%,且主要由碎斑颗粒和碎粒颗粒组成;②碎斑结构,碎基10%—50%,碎斑50%——90%,后者由碎斑颗粒和角砾组成;⑧碎粒结构,碎基占50%一90%,碎斑大部分由碎斑颗粒组成,少见角砾;④碎粉结构又称超碎裂结构,碎基占90%以上,粒度<0.1mm。两种典型的碎裂类结构如图4-7 所示。

碎裂结构表明,岩石发生动力变质时处于地壳浅部,温度低,应变速率高,应力加载快。极高的加载速率可使局部发生熔融、产生熔浆,加载终止后,因与环境温差甚大,熔浆快速冷却成玻璃,形成玻化岩或假玄武玻璃,玻化岩在断裂带多呈不规则的细脉状。

2.糜棱结构

糜棱结构的基本特征是发育流动面理,碎斑边缘圆化而成透镜体状,碎斑和重结晶颗粒是糜棱结构的基本要素,但其中也或多或少含有碎基物质;重结晶作用在动态过程中进行时称动态重结晶。动态重结晶物质在单偏光镜下呈带状集合体,正交偏光镜下呈一系列压扁拉长、边缘呈锯齿状的颗粒,拉长方向与剪切方向斜交,转动载物台显醒目的丝带状消光,故又称拔丝结构。据碎斑与基质以及基质中动态重结晶颗粒的量比,划出:①初糜棱结构,基质占10%一50%,碎斑>50%,基质中动态重结晶颗粒占一半以上;②糜棱结构,基质占50%一90%,基质中的动态重结晶颗粒亦占90%以上;③超糜棱结构,基质>90%,且几乎全为动态重结晶颗粒组成。

同种岩石从初糜棱结构经糜棱结构到超糜棱结构,主要颗粒变小(图4-8)。不同岩石在同一变形条件下结构的粒度界限不一,不宜硬性规定,基质含量及其动态重结晶颗粒在其中的含量才是细分结构的可靠标志。

应力停止作用后的退火过程将导致静态重结晶,与动态重结晶不同,静态重结晶颗粒多具平直边缘,呈多边形或矩形状,内部无应变现象,层状硅酸盐矿物常发育自形晶。

千糜结构(构造)的特征是基质占90%以上的糜棱类岩石沿片理面发育大量细小的层状硅酸盐矿物;手标本上显示清楚的丝绢光泽。变余糜棱结构是指糜棱结构因退火作用其动态重结晶颗粒全部转变为静态重结晶颗粒,但眼球状碎斑仍保存完好的岩石结构,相应岩石为变晶糜棱岩。全部静态重结晶的超糜棱岩具有与区域变质岩的变晶结构相似的岩石结构,因而可按变晶结构的命名原则命名。糜棱结构的存在表明岩石形成于地壳较深部位、温度较高、应变速率低和加载慢的过程中。

3,显微构造

显微构造包括显微裂隙、波状消光、带状消光、扭折带、变形纹、出溶纹、机械双晶、压力影和云母鱼等。

显微裂隙指光学显微镜下可见的微细裂隙,多限于晶内,也可穿过晶体,多呈不规则状、平行状或共轭状,一般不破坏岩石的完整性。显微裂隙分剪裂隙和张裂隙,前者裂隙面平直、紧闭、少见充填物,后者锯齿状、较开放、有充填物。波状消光、带状消光及扭折带均是晶内不均匀的消光现象,是由晶内滑移变形机制所致。

波状消光是指在正交偏光镜下转动载物台时,晶内消光影呈扇状、云影状或不规则状掠过切面,消光界面不明显。波状消光是晶格受变形发生不均匀扭曲或弯曲的光性表现,也可见于区域变质岩中同构造和前构造生长的矿物中。

带状消光是晶内一种较宽、晶带较清晰的规则带状消光影。扭折带是指界面更清晰、更平直、消光影过渡更截然的消光带,是带状消光的极端。带状消光多发育在解理双晶不发育的非层状硅酸盐矿物中,如石英、橄榄石。扭折带则发育在层状硅酸盐矿物和解理双晶发育的非层状硅酸盐矿物中:如云母、长石、方解石等,地幔橄榄岩类(变质岩)中的橄榄石也常发育扭折带。矿物发育带状消光和扭折带,表明晶格链已发生了尖锐扭折,严重者已形成滑移面。

变形纹又称毕姆纹,是变形晶体内平直或微微弯曲的密集平行纹带,宽不足2um,消光位与主晶略偏离1°—3°,因而在同一切面上折射率和双折射率略有差异,表现为接触边界有贝克线或色散及干涉色亮度的不同。天然变形纹多见于石英,在斜长石、辉石和橄榄石中亦有。

机械双晶又称变形双晶或滑移双晶,是矿物晶体在应力作用下沿晶内某二滑移面发生双晶滑移,导致滑移面两侧的晶格具有镜面映像的对称关系,在正交偏光镜下表现为聚片或歪格子双晶形式,但以晶纹一般较密集,弯曲尖细,楔状或火焰状尖灭在晶体内部而区别于晶纹平直等宽的生长双晶(图4-9)。

机械双晶多见于方解石和白云石,长石和辉石也可见及。

压力影是指一些矿物受应力作用时,在两侧低受力域或应力屏蔽区内沉淀了受应力较强部位溶解下来的物质,形成了一个结构不均匀区,刚性的晶体叫中心晶体,沉淀的物质为压力影;片状或纤状矿物定向排列的压力影称压力裾,它们可垂直或平行中心晶体的晶面生长。共轴变形一般形成斜方对称压力影,非共轴变形一

般形成单斜对称压力影。多期次或递进变形可形成复合压力影(图4-10)。

云母鱼构造是指韧性剪切带内一些云母碎斑呈菱形状(垂直岩石剪切面切片)产出,形似鱼而得名。云母鱼是脆性变形与晶体塑性变形作用的结果。云母(001)解理的夹角可以指示剪切方向,强烈的剪切可使云母鱼分解(图4-11)。

角闪石也偶见呈鱼状构造,可称角闪石鱼。确定构造变形作用的物化条件,尤其是PT 件,向来是构造岩研究的一个重要内容。粗略地看,脆性变形见于低温,塑性变形见于较高的温度环境。对同一种矿物而言,低温的变形产生微破裂、破碎、碎粒和碎粉化。随温度和围限压力增高,可因晶内滑移而产生玻状消光、带状消光、扭折带及变形纹,因位错滑动和位错蠕变及扩散蠕变而出现动态重结晶、压力影、压溶缝合线、应力蠕英、剪切出溶纹、亚颗粒和粒化。随温度继续上升,岩石从破碎到脆—塑性过渡的碎裂流动或高温的塑性流动乃至超塑性流动。

同种矿物在不同温度、应变速率、流体条件和围限压力等条件下因有不同的变形机制而有不同的显微构造。在同一条件下同一岩石内不同的矿物亦可有不同的变形机制。

沉积岩岩石的观察与描述及实例

沉积岩的观察与描述 一、砾岩、角砾岩、砂岩 常见岩石类型: 砾岩、角砾岩、石英砂岩、长石砂岩、岩屑杂砂岩、铁质砂岩、海绿石砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩。 1、鉴定方法和步骤 (1)鉴别确定岩石中的碎屑成分并估计其含量。 (2)实际测量(薄片中)和估测(手标本上)碎屑颗粒的粒径(最大、最小和一般的)。(也可利用粒度管或粒度盘以及较标准的标本进行对比)。并确定岩石的分选程度。 (3)鉴别碎屑颗粒的磨圆度。 (4)鉴别填隙物的成分 硅质胶结物:白色、致密状、硬度大于小刀、加HCl不起泡。 铁质胶结物:岩石往往呈紫红色。 碳酸盐质胶结物:浅灰一浅绿色、加HCl起泡。 海绿石胶结物:暗绿色,风化后使岩石带绿色斑痕。 泥质杂基:灰色、褐色、硬度小、岩石易破碎松散、加HCI不起泡。 (5)区分岩石的支撑性质并尽可能地区分出基底式、孔隙式、接触式等胶结类型。 2.描述实例 (1)砾岩(河北宣化) 灰色、砾状结构、胶结紧密、标本呈块状构造。其中砾石占70%,填隙物占30%。砾石大小不一,粒径一般在2-20mm,以2-10mm为主。砾石呈圆状及次圆状,少数次棱角状,断面多呈椭圆及长条形。砾石以石灰岩和白云岩为主,还有少量喷出岩和硅质岩。填隙物浅灰绿色,多为与砾石成分相同的砂及粉砂、砂及粉砂间有钙质、泥质等填隙物。属基底式胶结类型。 (2)紫褐色中粒铁质砂岩 暗紫褐色、颜色分布不均匀。中粒砂状结构,标本呈块状构造。碎屑含量占整个岩石85%左右,胶结物约占15%。砂粒几乎都是石英,粒径0.15-1mm左右,分选性好,大小比较一致。胶结物主要为氧化铁,分布不均匀,局部聚集成团块。岩石为颗粒支撑,呈孔隙式胶结。 二、粉砂岩、泥质岩 此类岩石的主要类型:细粉砂岩、粗粉砂岩、粘土、泥岩、含粉砂泥岩、砂质页岩、铁质页岩、钙质页岩、黑色页岩、碳质页岩、油页岩、硅质页岩。 1、鉴定方法与步骤

变质岩的野外鉴定

变质岩的野外鉴定

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变质岩的鉴定及定名 一、鉴定内容和方法: 区域变质岩:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩 接触变质岩:角岩、矽卡岩、大理岩、石英岩 自变质岩:蛇纹岩、云英岩 1、变质岩的矿物 变质岩既然是由火成岩或沉积岩等岩石变化而来的,其矿物成分一方面保留有原岩成分,另一方面也出现了一些新的矿物。如火成岩中的石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石及辉石等,由于本身是在高温、高压条件下形成的,所以在变质作用下依然保存。在常温常压下形成于沉积岩中的特有矿物,特别是岩盐类矿物,除碳酸盐矿物(方解石、白云石)外,一般很难保存在变质岩中。 变质岩除了保存着上述火成岩和沉积岩中的共有继承矿物外,变质岩中还有它特有的矿物,如石榴石、红柱石、兰晶石、矽线石、硅灰石、石墨、金云母、透闪石、阳起石、透辉石、蛇纹石、绿泥石、绿帘石、滑石等。 2、变质岩的常见结构 变质岩的结构是指组成矿物的粒度、形态和它们之间的关系,常见类型如下: (1)变余结构

指变质岩中保留了原岩结构的一种结构。如变余砾状结构、变余砂状结构、变余斑状结构等。常见于变质较浅的岩石中,可借此了解原岩性质。 (2)变晶结构 指在变质作用过程中由重结晶作用所形成的结构。是变质岩中最重要的一种结构类型。 按矿物颗粒大小可划分为: 粗粒变晶结构(粒径>3mm)、中粒变晶结构(粒径3mm~1mm)、细粒变晶结构(粒径<1mm)。 如果按矿物的形态和颗粒的相对大小可分为: 粒状变晶结构:岩石主要由粒状矿物(如石英、方解石等)组成,无明显的定向排列,如大理岩、石英岩等。 纤状变晶结构:岩石主要由针状、柱状矿物组成,有些呈放射状、束状,常具定向排列,如角闪片岩、阳起石片岩。 鳞片变晶结构:岩石主要由片状矿物(云母、绿泥石)组成,而且呈平行排列,如云母片岩。 斑状变晶结构:岩石中主要由于矿物结晶能力的差异和颗粒大 小的不同而形成的结构,其中结晶能力强的矿物形成了较大的变斑晶,如兰晶石片岩或石榴石片岩中的兰晶石、石榴石。 3、变质岩中的常见构造 变质岩的构造是指各种矿物的空间分布和排列特点。按其成因可分为三类:

变质岩的观察与描述

三)变质岩的观察与描述 在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似,但主要根据是其构造、结构和矿物成分。这是因为,变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。 第一步可先根据构造和结构特征,初步鉴定变质岩的类别。譬如,具有板状构造者称板岩;具有千枚构造者称千枚岩等。具有变晶结构是变质岩的重要结构特征。例如,变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同,但前者具变晶结构,而后者却是碎屑结构。 第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。一般来讲,要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比例,以及浅色矿物中长石和石英的比例,因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。 例如,某岩石以浅色矿物为主,而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石,就是片岩;若某岩石成分以暗色矿物为主,且含长石较多,则属片麻岩。变质岩中的特有矿物,如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等,虽然数量不多,但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件,故也是野外鉴别变质岩的有力证据。关于板岩和千枚岩,因其矿物成分较难识辩,板岩可按“颜色+所含杂质”方式命名,如可称黑色板岩、炭质板岩;千枚岩可据其“颜色+ 特征矿物”命名,如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。

在野外,还要观察地质体产状、变质作用的成因。比如,石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有,就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定。假如此类岩石围绕侵入体分布,并和板岩共生,则为接触变质形成;假如此类岩石呈区域带状分布,并和具片状或片麻状构造的岩石共生,则为区域变质所形成。 对变质岩我们也应描述岩石总体颜色,注意其岩石结构。若为变晶结构,则要对矿物形态进行描述。注意观察岩石中矿物成分是否定向排列,以便描述其构造。用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。若无变斑晶,就按矿物含量多少依次描述;若有变斑晶,则应先描述变斑晶成分,后描述基质成分。至于其它方面,如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等,亦应作简略描述。在为变质岩定名时,应本着“特征矿物+片状(或柱状)矿物+基本岩石名称”的原则。如,可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。 二、岩石描述实例 (一)火山岩类 1、橄榄玄武岩 岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色,风化面呈灰、浅灰色,斑状结构、基质为隐晶质结构,块状构造。斑晶斜长石5-20%、橄榄石5-10%、辉石1-2%等组成。斜长石:灰白色,自形-半自形,柱状,粒径0.2—2.5mm。橄榄石:灰绿色,自形-半自形,粒状,粒径0.2—2.0mm。

变质岩复习资料_ed3

变质岩复习资料 1. 变质作用和变质岩的概念 变质作用 由于地球内动力作用,原始条件发生改变,已形成的岩石(原岩)为了适应新的环境在基本保持固态的情况下发生结构、构造和矿物成分的变化和调整,甚至局部发生部分熔融。从原始岩石到形成新的岩石类型所发生的一系列变化过程统称为变质作用。 变质岩 变质岩是指原有的岩石由变质作用形成的具有新的矿物组合和结构构造的岩石。 2. 变质作用控制因素?温度的作用、来源、在变质作用过程中的范围 温度、压力、流体 温度的作用:a) 促进重结晶b) 促使化学反应的发生c) 导致一定程度的部分熔融 温度的来源:a) 地热增温b) 放射性衰变c) 机械能转变d) 岩浆侵入或上地幔热流活动 —般变质作用的温度范围为150~900℃(从成岩作用温度到部分熔融温度) 3. 压力的分类及定义,压力对变质反应的影响,构造超压 压力分为静压力和定向压力 1) 静压力: A负荷压力:是指岩石在地壳一定深度所承受的上覆岩层的重力,是一种均向性的静压力 作用:a) 使吸热变质反应的温度升高b) 产生高压矿物组合 B流体压力:变质作用过程中,岩石系统常存在少量流体相,其所具内压称为流体压力 P f=ΣPi 作用:控制反应平衡,是控制脱水和脱碳酸盐化等变质反应的主要因素 2) 定向压力/应力:(应力)当物体遭受定向外力作用,其内部就会产生一种抵抗力,称为应力。(只在固态岩石中起作用) 三个基本类型:张性、压性、剪切 作用: 影响结构、构造,增加变质反应和重结晶作用速度,但不影响平衡矿物对 构造超压:是应力的垂直分压,作用相同于负荷压,即为超出正常负荷压的那部分静压力。 4. 流体的成分、含量及变化规律,来源和作用 流体的成分:H2O, CO2, CH4, S, N2, HCl, HF... 流体含量:一般总量不超过1-2%(气液变质作用中流体含量更丰富) 变化规律:变质程度增加时,总体上流体是减小的,H2O/CO2比值减小 来源:1) 继承原岩2) 岩浆侵入和地幔去气作用3) 大气降水进入地下再循环4) 原有含挥发矿物的分解作用:1) 控制反应2) 携带活动组分导致交代作用3) 提高反应速率4) 降低熔融温度 5. 变质作用方式及含义,以及各种变质作用发生的控制因素 1) 重结晶作用(recrystallization):在变质作用过程中原岩基本保持固态条件下的矿物结晶作用称为重结晶作用,狭义的重结晶作用不包括新矿物的形成 控制因素:a) 原岩的矿物组分及结构构造b) 变质条件(流体、温度和压力) 2) 变质结晶作用(neocrystallization) 和变质反应(metamorphic reaction): 变质结晶作用是指在变质作用的温度压力范围内,在原岩基本保持固态条件下,新矿物相的形成过程,同时必有相应的原有矿物趋于消失。 变质反应是变质作用过程中形成新矿物的化学反应。变质反应的主要特点是,有关反应是在岩石基本上保持固态条件下进行的,而且新矿物的形成和原有矿物的分解同时发生。 控制因素:a) 原岩的矿物组分及结构构造b) 变质条件(流体、温度和压力)

实验三常见变质岩的鉴定与认识

实验三常见变质岩的鉴定与认识 一、实验的目的与要求 通过对变质岩标本的观察,学习变质岩的构造、结构和矿物的组成特征。 学习常见变质岩的命名和肉眼鉴定方法。 掌握常见变质岩的鉴定特征。 二、实验的准备工作 实验前预习教材中“变质岩”部分,重点预习变质岩的构造特征和分类方法。 三、实验内容 1.常见变质岩典型变质构造的鉴定 板状构造—板岩; 千枚状构造—千枚岩; 片状构造—结晶片岩(云母片岩,滑石片岩、石榴子石片岩,绿泥石片岩等); 片麻状构造—片麻岩(正、副片麻岩); 块状构造—石英岩、大理岩。 2.常见变质岩典型变质结构的鉴定(可结合磨片标本在显微镜下观察) 变晶结构—大理岩、角闪片麻岩; 变余结构—变质砂岩(如绿泥石化长石砂岩等) ; 碎裂结构—糜棱岩、碎裂岩。 3.变质岩中常见矿物的鉴定 变质岩中的矿物,按成因分为两大类:一类是继承性矿物或称共有矿物(经变质作用后保留下来的原岩中的稳定矿物);另一类是变质矿物(在变质过程中新产生的矿物)。继承性矿物中的石英、长石、云母和变质矿物中的滑石、蛇纹石、石榴子石等已在主要造岩矿物的鉴定中叙述。变质矿物中的黄玉、刚玉可见摩氏硬度计中的标本,绿泥石、绢云母可观察绿泥石片岩和千枚岩。 4.常见变质岩综合特征观察 结合标本,对照教材中关于各类常见变质岩的具体描述,逐类逐块地进行观察,包括板岩、干枚岩、结晶片岩(云母片岩、滑石片岩,绿泥石片岩、石榴子石片岩等)、片麻岩;糜棱岩、大理岩和石英岩。 四、常见变质岩的肉眼鉴定和定名方法 根据变质岩的构造特征,可将其分为两大类:一类是具片理构造的变质岩,如板岩、千枚岩、各类结晶片岩和片麻岩;另一类是块状构造的变质岩,如大理岩、石英岩等。 对具有片理构造的变质岩的定名常用“附加名称+ 基本名称”。其中“基本名称”可以其片理构造类型表示,如具板状构造者可定名板岩;具片状构造者可定名片岩……。“附加名称可以特征变质矿物、主要矿物成分或典型构造特征表示。如对一块具明显片麻状构造的岩石,若其矿物组成中含有特征变质矿物石榴子石,则在片麻岩前冠以“石榴子石”,该岩石则定名为“石榴子石片麻岩”(片麻岩根据其原岩特征分为正片麻岩—原岩为火成岩;副片麻岩—原岩为沉积岩)。同样,对含滑石或绿泥石较多的片岩分别定名为“滑石片岩”和“绿泥石片岩”。 对具有块状构造变质岩的定名,则主要考虑其结构及成分特征,如粗晶大理岩、中粒石英岩、蛇纹石大理岩等。 五、实验方法 参照本书和教材中对有关常见变质岩的描述,对照标本,在教师指导下进行独立观察学习;

几种常见变质岩

千枚岩是具有千枚状构造的低级变质岩石。原岩通常为泥质岩石(或含硅质、钙质、炭质的泥质岩)、粉砂岩及中、酸性凝灰岩等,经区域低温动力变质作用或区域动力热流变质作用的底绿片岩相阶段形成。显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽。变质程度介于板岩和片岩之间。

典型的矿物组合为绢云母、绿泥石和石英,可含少量长石及碳质、铁质等物质。有时 还有少量方解石、雏晶黑云母、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。常为细粒鳞片变晶结构,粒度小于0.1毫米,在片理面上常有小皱纹构造。原岩为黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩,是低级区域变质作用的产物。因原岩类型不同,矿物组合也有所不同,从而形成不同类型 的千枚岩。如黏土岩可形成硬绿泥石千枚岩;粉砂岩可形成石英千枚岩;酸性凝灰岩可形 成绢云母千枚岩;中基性凝灰岩可形成绿泥石千枚岩等。千枚岩可按颜色、特征矿物、杂 质组分及主要鳞片状矿物进一步划分为银灰色绢云母千枚岩、灰黑色碳质千枚岩及灰绿色 硬绿泥石千枚岩等。千枚岩分布很广,可形成于不同地质时代。

大理岩(marble)一种变质岩,又称大理石。因在中国由于云南省大理县盛产这种岩 石而得名。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成,此外含有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石等。具粒状变晶结构, 块状(有时为条带状)构造。通常白色和灰色大理岩居多。其中,质地均匀、细粒、白色者,又称汉白玉。一般认为,大理岩可形成于不同的温压条件下,如透闪石大理岩形成于 低-中温条件下,透辉石大理岩、镁橄榄石大理岩则形成于中高温变质条件下。大理岩分布广泛,如中国的云南、山东、北京房山等地均产大理岩。许多有色金属、稀有金属、贵金 属和非金属矿产,在成因上都与大理岩有关。其本身也是优良的建筑材料和美术工艺品原料。大理岩硬度不大,易于开采加工,板材磨光后非常美观,可作室内装饰材料;开采和 加工中的废料,可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石、水刷石等的优质集料。少数高度致 密均质的可供艺术雕刻和装饰用。

变质岩标本鉴定报告(20101010)要点

变质岩手标本及薄片鉴定评分细则 作者:邓江红王国芝茅燕石 单位:地球科学学院 日期:2010年10月10日

1.编号:C2-14 (新购31#)产地:? 手标本描述:(共50分) 灰色-灰白色(2分),鳞片粒状变晶结构(8分),片麻状构造(8分)。岩石主要由斜长石、石英、黑云母和少量角闪石构成。斜长石+石英含量70%±,长石(50%-55%)(2分),呈灰白色,部分颗粒呈现黄灰色,粒状,玻璃光泽,硬度大于小刀(5分)。石英(15%-20%)(2分),灰白色,细小粒状,分布于浅色矿物间,油脂光泽,无解理(5分)。黑云母(20%-25%)(2分),深灰色,鳞片状,一组极完全解理(5分)。角闪石(5%±)(2分),深灰色,柱状或粒状,柱面上一组完全解理,玻璃光泽。暗色矿物黑云母、角闪石在岩石中断续定向排列,形成片麻理(3分)。 初步定名:黑云斜长片麻岩(6分) 显微镜下薄片鉴定:(共50分) 岩石具有不等粒鳞片粒状变晶结构(6分),暗色矿物黑云母、角闪石总体定向排列形成片麻状构造(6分)。岩石主要由斜长石、石英、黑云母、角闪石和少量绢云母、绿帘石及斜黝帘石组成。 斜长石(45%-50%)(1分),无色、粒状或板状晶形,正低突起,干涉色一级灰,具有典型的聚片双晶(3分)。斜长石明显地可以分为两个粒级,以粒度较粗的颗粒为主,偶见少量细小的斜长石颗粒,后者新鲜、无蚀变、总体含量1%-2%(1分)。前者常具有不同程度的粘士化或绢云母化(1分),受蚀变部分表面较脏。较粗的斜长石常具有明显的被交代现象,围绕斜长石颗粒形成净边结构、交代蠕虫结构或港湾状结构(1分),由交代作用所形成的细小石英、斜长石或钾长石构成集合体分布于粗大的斜长石的周围。部分斜长石发生粘土化,形成绢云母、绿帘石和斜黝帘石集合体(1分)。 碱性长石主要由微斜长石和条纹长石构成(5%±)(1分),以微斜长石为主。微斜长石,无色,粒状,明显地可以分为两个粒级,负低突起,干涉色一级灰、具有格子状双晶(2分)。条纹长石,无色,粒状,负低突起,具有不规则条纹结构,较粗大的微斜长石和条纹长石常具有交代蠕虫结构或港湾状结构,交代作用主要从颗粒边缘开始。少量的微斜长石表面较干净,粒度较细,与石英共生于一起或分布于粗大的斜长石颗粒间(1分)。 黑云母(15%-20%±)(1分),黄绿色-黄色,片状,中等突起,具有一组极完全解理,明显的多色性,Ng=Nm-黄绿色,Np=黄色,平行消光。黑云母与角闪石常交生于一起,有的地方有指状交叉的现象,部分地方隐约见黑云母交代角闪石的特征,

几种常见岩石的辨别和描述

几种常见岩石的辨别和描述(野外编录) 三种常见的岩浆岩: 1.花岗岩是分布最广的深成侵入岩。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,具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。 2.橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3.玄武岩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,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 (沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打,会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的75%,是构成地壳表层的主要岩石。四种常见的沉积岩: 1.砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。 2.砂岩颗粒直径为0.1~2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。

3.页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色等。 4.石灰岩俗称“青石”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。 变质岩:地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质而成的板岩,由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。三种常见的变质岩: 1.大理岩由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比:石灰岩粗,矿物成分主要为方解石,遇酸剧烈反应,一般为白色,如含不同杂质,就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大,容易雕刻,磨光后非常美观,常用来做工艺装饰品和建筑石材。 2.板岩由页岩和黏土变质而成。颗粒极细,矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声,具有明显的板状构造。板面微具光泽,颜色多种多样,有灰、黑、灰绿、紫、红等,可用做屋瓦和写字石板。 3.片麻岩多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗,主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间,呈连续条带状排列,形成片麻构造。岩性坚,但极易风化破碎。 C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分,是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体,也有的是液体(如自然汞、石油)或气

岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征、类型及转化

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:

变质岩资料

变质岩部分复习资料 一、名词解释: 1、重结晶作用:指原岩中的矿物发生溶解、组分迁移、再沉淀结晶,致使矿物形状、大小发生变化,而无新矿物相形成的作用。 2、变余结构:原岩在变质作用过程中,由于重结晶、变质结晶作用不完全,原岩的结构特征被部分残留下来。 3、片麻状构造:以粒状变晶矿物为主,其间杂以鳞片状、柱状变晶矿物断续定向分布而成。 4、片状构造:由鳞片状、柱状和部分粒状矿物定向排布成薄的面,这些面称片理。 5、交代作用:在变质作用过程中,由于流体相运移,发生物质组分的带入、带出,引起组分的复杂置换作用。 6、混合岩化作用:在区域变质作用基础上地壳内部热流继续升高,便产生内部热液和局部重熔熔浆的渗透、交代并贯入变质岩中,形成混合烟的一种变质作用。 7、接触变质作用:由岩浆散发的热量,使接触带围岩发生变化的一种变质作用。 8、板状构造:岩石在应力作用下产生一组密集平行的破裂面即劈理,伴有轻微的重结晶,但肉眼不能分辨出颗粒。 9、动力变质作用:在构造运动产生的应力作用下,岩石所发生的变质作用。 10千枚状构造:岩石中各组分基本已重结晶、变质结晶并呈定向排列,使岩石呈薄片状,片理面上具丝绢光泽。 11、变晶结构:岩石在基本固结条件下发生重结晶、变质结晶等形成的结构。 二、简答题 1、何为变质作用,变质作用有那些主要类型? 答:由地球内力作用引起物理、化学条件的改变,从而使地壳中已形成的岩石在基本保持固态状态下,原岩组分、矿物组合、结构、构造等方面发生转发的作用,称为变质作用。 变质作用的主要类型:热接触变质作用、动力变质作用、气液变质作用、区域变质作用、混合岩化作用。 2、简述变晶结构的主要类型。 答:变晶结构可以根据边境矿物的粒度、形态和相互关系等特点来进行分类。按变晶矿物颗粒的相对大小可分为:等粒变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构。按变晶矿颗粒的绝对大小可分为:粗粒变晶结构(平均粒径大于3mm)、中粒变晶结构(粒径介于1-3mm之间)、细粒变晶结构(粒径介于0.1-1mm之间)、显微变晶结构(在显微镜下才能分辨矿物颗粒,矿物平均粒径小于0.1mm) 按变晶矿物颗粒的形状可分为;粒状变晶结构、鳞片结晶结构、纤状变晶结构 按变晶矿物的相互关系可分为:包含变晶结构、筛状变晶结构、残缕结构。 3、区域变质岩的主要岩石类型有那些? 答:区域变质岩的主要岩石类型有:泥质岩类、长英质岩类、碳酸盐岩类、基性岩类、镁质岩类。区域变质岩的主要岩石类型有:板岩类,千枚岩类,片岩类,片麻岩类,长英质粒岩类,角闪质岩类,榴辉岩类,大理岩类。 4、简述区域变质岩的构造特征。 答:区域变质岩常见构造类型有:斑点状构造、板状构造、千状构造、片状构造、片麻状构造和块状构造。 5、简述混合岩的分类命名方法 答:混合岩的分类及其命名:

常见变质岩的观察与鉴定

常见变质岩的观察与鉴定 一目的要求 1.初步掌握变质岩的一般特征; 2.认识和熟悉几种典型的变质岩种类的描述和肉眼鉴定。 二区域变质岩肉眼观察描述内容及其注意事项 变质岩肉眼观察描述的内容、方法与沉积岩、岩浆岩大体相似,包括以下内容:1.颜色 变质岩的颜色比较复杂,它既与原岩有关又与变质岩矿物成分有关。因此,颜色虽可帮助鉴定矿物成分,但与其它两大类岩石相比,则重要性较差。变质岩的颜色常不均一,应注意观察其总体色调。 2.结构构造 区域变质岩的结构主要为变质结构,仅少数为变余结构。变晶结构在肉眼下很难与结晶质结构相区别。描述变晶结构时同样应注意矿物的结晶程度、颗粒大小、形状等特点。区域变质岩最特征的构造是由矿物具一定方向排列而构成的定向构造,即片理。片理是变质岩特有的一种构造。根据其剥开的难易,剥开面和平整程度和光泽,结合矿物重结晶程度等特征,可将片理中的板状、千枚状、片状和片麻状四种构造区分开。区域变质岩中亦有块状构造。 3.矿物成分 描述变质岩的成分时,应注意主要矿物,次要矿物和特征变质矿物。一般按矿物含量从多到少的顺序进行描述。 4.岩石的命名 区域变质岩中具有定向构造的岩石,以定向构造为其基本名称。若肉眼可识别出主要矿物或特征变质矿物时,亦应作为定名内容。一般命名原则可概括为:颜色+(矿物成分)+基本名称。如蓝灰色蓝晶石片岩。角闪石斜长片麻岩,黑云母变质岩。 三接触变质岩、动力变质岩和混合岩的观察描述内容和注意事项 (一)接触变质岩 接触交代变质岩,颜色成分均较复杂多变,与原岩成分及交代有密切关系,典型岩石为矽卡岩,常含多种金属矿物。接触热变质岩的典型岩石石英岩和大理岩是典型

岩石野外观察描述(变质岩)

变质岩野外观察描述 一、变质岩观察与描述方法 在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似,但主要根据是其构造、结构和矿物成分。这是因为,变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。 第一步可先根据构造和结构特征,初步鉴定变质岩的类别。譬如,具有板状构造者称板岩;具有千枚构造者称千枚岩等。具有变晶结构是变质岩的重要结构特征。例如,变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同,但前者具变晶结构,而后者却是碎屑结构。 第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。一般来讲,要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比例,以及浅色矿物中长石和石英的比例,因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。 例如,某岩石以浅色矿物为主,而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石,就是片岩;若某岩石成分以暗色矿物为主,且含长石较多,则属片麻岩。变质岩中的特有矿物,如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等,虽然数量不多,但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件,故也是野外鉴别变质岩的有力证据。关于板岩和千枚岩,因其矿物成分较难识辩,板岩可按“颜色+所含杂质”方式命名,如可称黑色板岩、炭质板岩;千枚岩可据其“颜色+特征矿物”命名,如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。

在野外,还要观察地质体产状、变质作用的成因。比如,石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有,就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定。假如此类岩石围绕侵入体分布,并和板岩共生,则为接触变质形成;假如此类岩石呈区域带状分布,并和具片状或片麻状构造的岩石共生,则为区域变质所形成。 对变质岩我们也应描述岩石总体颜色,注意其岩石结构。若为变晶结构,则要对矿物形态进行描述。注意观察岩石中矿物成分是否定向排列,以便描述其构造。用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。若无变斑晶,就按矿物含量多少依次描述;若有变斑晶,则应先描述变斑晶成分,后描述基质成分。至于其它方面,如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等,亦应作简略描述。在为变质岩定名时,应本着“特征矿物+片状(或柱状)矿物+基本岩石名称”的原则。如,可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。 二、变质岩描述实例 1、矽线榴石片麻岩 岩石总体呈褐色;斑状变晶结构;深色与浅色矿物间断定向排列构成片麻状构造。主要矿物成分:石榴石:棕褐色,呈粗大(d>3㎜)的不规则粒状变斑晶,晶形不甚完整,晶面上裂纹发育(可见交错裂纹),硬度大(7±),含量40%±。石英:无色或浅白色,呈它形压扁~拉长状,粒度不均,一般在0.2~0.5㎜×2~4㎜,含量30%±。矽线石:白色~微带蓝的白色,晶形呈细长柱状,粒度0.1~0.2㎜

岩浆岩与变质岩资料

岩浆岩与变质岩

1.简述整合侵入体的产状和类型 岩浆岩的产状是指岩体的形状,大小及其与围岩的解除关系 根据侵入体与围岩的接触关系,可划分为整合侵入体的产状和不整合侵入体的产状两种。 整合侵入体的产状: (1)岩床:岩浆沿层面形成与地层产状相整合的板状侵入体。岩床有时单独出现,有时成群出现。岩床在基性岩中比较常见。 (2)岩盖:岩盖是顶部隆起,底部平坦,中央厚边缘薄的整合侵入体,成蘑菇状,平面近似圆形。 (3)岩盆:岩浆侵入于岩层之间,其中央部分因受岩浆静压力作用而使底板下沉,形成中央微微凹陷的盆状侵入体,称为岩盆。 (4)岩鞍:岩鞍是一种产生于强烈褶皱区的岩体,是在岩层褶皱过程中,岩浆挤入背斜鞍部或向斜槽部而形成的一种整合侵入体,其剖面形态呈马鞍状 或新月型。 不整合侵入体产状: (1)岩墙:岩墙是切穿围岩层理和片理的板状不整合侵入体。 (2)岩株:岩株是一种很常见的规模较大的侵入体,在平面上常成近圆形,在岩株旁边常有一些不规则的枝状岩体伸入围岩中,称为岩枝。 (3)岩基:岩基是规模最大的侵入体,平面上常呈不规则状,主要由花岗岩类组成。 2.简述浅成侵入岩体的产状 岩盖,岩盆,岩株,岩脉,岩床。 3.简述岩浆岩共生矿物组合规律及其与化学成分的关系

4.简述火山锥的类型及特征 火山喷发物围绕火山口堆积而成的锥状体,称为火山锥。它是中心式喷发的特征产状。 根据喷发物的不同,火山锥分为以下三个类型: (1)火山碎屑岩锥。组成火山锥体的物质全部为火山碎屑岩,越靠近火山口粒度越粗,远离火山口粒度逐渐变细。 (2)熔岩火山锥。火山锥几乎都是由熔岩组成,岩浆多次溢出,构成宽矮的穹窿,又称盾形火山锥。顶部有火山口,形态低平,四壁较陡。 (3)复合火山锥。由熔岩和火山碎屑岩互层而组合复合火山锥。坡脚小于35度,向火山口方向逐渐变陡。 5.简述岩浆岩不同于其他岩类的主要辨别标志 (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, (2)岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造,如霞石白榴石气孔杏仁构造。 (3)岩浆岩体与围岩间一般都有明显界限,呈各种各样的形态存在于地层中, (4)岩体中常含有围岩碎块(捕掳体),这些捕掳体和围岩常遭受热变质作用。 (5)各地质历史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)岩浆岩中没有任何生物痕迹。 6.简述沉积接触及其特征 当侵入体遭受风化剥蚀后露出地表,其上又被较晚的沉积岩层覆盖的接触关系,称为沉积接触。 特点:(1)侵入体对上覆岩层没有任何接触变质或烘烤现象; (2)在上覆岩层的底部有下部侵入体的沙砾或矿物碎屑:在接触面下,岩体之上,可见不整合侵入面和古风化壳;

砂岩的肉眼观察与描述

砂岩的肉眼观察与描述 七台河职业学院杨丽 摘要:在大陆的沉积地层中,砂岩是常见的陆源碎屑岩,也是研究得最多的沉积岩类之一。从砂岩的组成,肉眼鉴定与描述内容和方法,典型砂岩及特征等方面阐述了地质勘查中常见的砂岩。 关键词:砂岩、碎屑、基质 砂岩是重要的油气储蓄岩类,也是地下淡水的巨大存储库,纯净的石英砂还是廉价的玻璃工业原料。主要沉积在河流、沙漠、湖泊等大陆环境、河海过渡环境、浅海至深海环境。 一、砂岩的组成 砂岩主要是由粒度为2~0.05mm的含量在50%以上的碎屑和基质组成,由胶结物胶结起来的岩石,又称中碎屑岩。碎屑的主要成分为石英和长石,其次还有白云母、重矿物、岩屑等。基质成分主要指与碎屑同时沉积的颗粒,为更细的粉砂物质或黏土。胶结物主要是硅质和碳酸盐质的胶结成分。 二、肉眼观察与描述内容和方法 (一)测量碎屑粒度 首先估量砂岩中相应粒级的含量。砂岩按碎屑颗粒的粒度主要分为粗砂岩(2~0.5mm)、中砂岩(0.5~0.25mm)、细砂岩(0.25~0.05mm)三种类型。以上砂岩,相应粒级含量都在50%以上。主要粒级在砂级,即可在露头上目估,也可在显微镜下测量或目估。目估常常更能反映沉积物的整体粒度,尤其是野外或手标本目估,观察面积大,代表性更强。然后依据碎屑颗粒的大小,确定砂岩类型。 (二)观察整体颜色 对砂岩的描述要分清新鲜面和风化后的变化情况,然后观察岩石的整体颜色。如果岩石的成分复杂,颜色多而杂时,可把标本放远一点看,描述主要的颜色。有时可把次要的颜色放在前面来形容主要颜色,如黄绿色,即以绿色为主,略带黄色。对颜色的描述还要分清新鲜面和风化面的颜色。 (三)鉴别碎屑成分 砂岩的沉积组分主要是砂级陆源碎屑和沉积基质。砂级陆源碎屑主要由单晶碎屑和岩屑组成。单晶碎屑主要是石英和长石,及少量云母和重矿物。岩屑主要有燧石岩、酸性喷出岩、细粒片岩、片麻岩等。基质主要以粘土为主。鉴别并估算他们的百分含量,含量多的写在前面,少的写在后面。 (四)确定胶结物 1、胶结物的成分 最常见的胶结物是氧化硅(蛋白石、玉髓、石英)、碳酸盐(方解石、白云石、菱铁矿);此外还有重晶石、石膏、硬石膏、黄铁矿等。胶结物对研究碎屑岩的成岩后生变化,推断其沉积环境都有重要意义。 2、胶结类型 砂岩的主要胶结类型分为基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结和镶嵌式胶结四种。基底式胶结:碎屑颗粒彼此不相接触呈漂浮状分散在填隙物内。这种胶结方式通常是高密度流,如浊流、泥石流等快速堆积的产物。孔隙式胶结:大部分碎颗粒相互接触,形成颗粒支撑和孔隙,成岩期析出的化学沉淀胶结物常分布在其孔隙之中。接触式胶结:胶结物很少,仅分布于碎屑颗粒彼此接触处。在干

变质岩

片理构造 片理构造,指岩石中矿物定向排列所显示的构造,是变质岩中最常见、最带有特征性的构造。矿物平行排列所成的面称为片里面,其形态既可以是曲面,也可以是平面。 根据矿物的组合和重结晶程度,片理构造可以分为以下5类: (1)板状构造:指岩石中由微小晶体定向排列所成的板状劈理构造。板理面平整而光滑,并微有丝绢光泽,沿着劈理可形成均匀薄板。 (2)千枚构造:由细小片状变晶矿物定向排列所成的构造。不易肉眼辨别矿物成分,常具丝绢光泽。 (3)片状构造:相当于狭义的片理构造。岩石主要由粒度较粗的柱状或片状矿物(如云母、绿泥石、滑石、石墨等)组成,他们平行排列,形成连续的片理构造。 (4)片麻构造:岩石主要由较粗的粒状矿物(如长石、石英)构成,但又有一定数量的柱状、片状矿物(如角闪石、黑云母、白云母)在粒状矿物中定向排列且不均匀分布,形成连续条带状构造。 (5)条带状构造:变质岩中浅色粒状矿物(如长石、石英、方解石等)和暗色片状、柱状或粒状矿物(如角闪石、黑云母、磁铁矿等)定向交替排列所构成的构造。[ 接触变质作用 接触变质作用又称热力接触变质作用[1],是由于岩浆的活动散发出的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。主要发生在岩浆体周围接触带的围岩中。根据变质作用过程中有无交代作用又可分为2个亚类:①热接触变质作用:以热力(高温)作用为主,原岩发生重结晶,而化学成分没有显著改变,没有明显的交代作用,如斑点板岩、角岩等;②接触交代变质作用;除热力作用外,伴随有显著的交代作用,原岩的化学成分发生明显改变,如矽卡岩等。 【交代作用[1]】metasomatism ,metasomatosis。岩石变质作用的一种,主要表现在接触交代作用过程中。 变质过程中,围岩与侵入体发生物质交换,带入某些新的化学组分,带出一些原有的化学组分,从而使岩石的化学组成和矿物组成发生变化,形成新岩石。在这一过程中岩石成分发生显著变化,新矿物大量产生。交代作用主要表现在接触交代作用过程中。

实验四 主要变质岩的认识

实验四主要变质岩的认识 一.实验目的 1.认识变质岩的结构、构造以及常见的变质矿物。 2.学会描述变质岩的方法。 3.掌握变质岩的典型特征,认识主要的变质岩。 二、实验要求 1.预习有关变质岩的内容。 2.认真、仔细地观察变质岩岩石标本,掌握变质岩的典型特征。 三、实验工具与药品 小刀、放大镜、变质岩岩石标本。 四、实验内容或原理 肉眼观察变质岩的主要结构、构造和矿物组成,认识主要的岩浆岩。 (一)变质岩典型结构的认识 1.变晶结构是原岩发生重结晶而形成的结构,其表现为矿物形成、长大而且晶粒相互紧密嵌合。包括隐晶质变晶结构和显晶变晶结构、等粒变晶结构和斑状变晶结构。如大理岩。 2.变余结构变质程度较浅时残留的原岩的结构。如变余砂状结构、变余花岗结构等。 3.碎裂结构局部岩石在定向压力作用下,引起矿物及岩石本身发生弯曲和破碎,之后又被黏结起来形成新的结构,如糜棱岩。 变质岩结构中粒度的划分一般以1mm、3mm为标准,颗粒粒径>3mm者为粗粒变晶结构,粒径3—1mm为中粒变晶结构,粒径1—0.1mm者为细粒变晶结构,粒径<0.1mm者为显微变晶结构。 (二)变质岩典型构造的认识 1.定向构造变质岩受定向压力作用后形成的构造,是变质岩的最大特点,称为广义上的片理结构,这是大部分变质岩命名的根据。根据变质岩程度由浅到深表现为:(1)板状构造是变质岩变质最浅的一种构造,岩石外观呈平整的板状,沿板面方向容易劈开,具板状构造的岩石称为板岩。 (2)千枚状构造岩石呈薄片状,薄片上具丝绢光泽,系隐晶质片状或柱状矿物定向排列所致。断面呈参差不齐的皱纹状,具有这种结构的岩石称千枚岩。 (3)片状构造(狭义片理构造)变质岩中最典型的构造,是片岩所具有的一种构造。具有片状构造的岩石称为片岩。 (4)片麻状构造矿物结晶颗粒较大,同时粒状矿物较多,其中粒状矿物和片状或柱状矿物大致相间成带状平行排列,形成不同颜色、不同宽窄的断断续续的条带,沿平行面难劈开,劈开面不整齐,如花岗片麻岩。 (5)条带构造岩石中成分、颜色或粒度不同的矿物分别集中,形成平行相间的条带。

野外岩性描述

泥质岩的野外观察与描述 1.颜色: 常见灰白、灰绿、褐黄、紫红、黑等色。 ⑴影响因素:粘土含量和混入物成分; ⑵据颜色判断粘土矿物和混入物成分: 不含混入物:白色、灰白色 含铁质氧化物:红色、紫红色 含细分散黄铁矿或有机质:多呈黑色、黑灰色 2.矿物成分:肉眼难以鉴定,因此只根据颜色、硬度、点酸起泡情况等判别混入物成分。 3.结构:常见泥状结构、粉砂泥状结构、鲕状和豆状结构等。野外鉴定依据: 泥状结构:具贝状断口、手捻有滑感、刀切面光滑平整。 粉砂泥状结构:断口粗糙、手捻有粗糙感、刀切面不光滑。 砂泥状结构:则能肉眼分辨出碎屑颗粒。 4.构造: 水平层理、干裂、雨痕、页理(最常见,系成岩后生作用泥土矿物定向排列而致。页理发育的泥质岩称为页岩;页理不发育的泥质岩称为泥岩)。 5.生物化石:常含较多的生物化石,沿页理分布。 6.物理性质:注意断口、光泽、粘舌性、可塑性、以及吸水膨胀性等。 7. 其他特征:岩层厚度、产状、与上下岩层的接触关系。 8.综合定名 泥质岩的野外命名 颜色+混入物成分+结构+页理发育情况 如:黑色含粉砂质碳质页岩 泥质岩描述举例 1. 蒙脱石粘土岩: 浅肉红色,泥状结构,块状构造。硬度小,固结程度低,较疏松。断口粗糙,略具滑感。在水中易泡软并剧烈膨胀,膨胀后体积增大2~3倍。含少量次生碳酸盐矿物和碎屑物质。 2. 黄绿色粉砂质页岩: 黄绿色,风化后呈褐黄色,粉砂泥状结构,页理发育,手捻有粗糙感,易破碎成碎片状,沿页理面有少量白云母分布,其他碎屑肉眼难以分辨。 碳酸盐岩的野外观察与描述(二)

2.碳酸盐岩的命名 野外碳酸盐岩命名时,以上述表中的名称作为基本名称,结合结构(粒度)特征进一步细分。 命名原则:颜色+层厚+特殊构造+颗粒类型(结构)+基本名 特殊构造:为叠层构造、鸟眼构造、示底构造等化学构造 如:浅灰色中层鸟眼状微晶白云岩如:灰黑色中厚层虫屑泥晶灰岩(三)碳酸盐岩野外观察描述的内容 ⑴颜色 碳酸盐岩的颜色多为各种色调的灰色,色调的深浅主要与有机质含量有关。有机质含量高时,岩石可呈黑灰色或黑色;含铁质时可呈红或黄色;含泥质时多呈褐黄色。> ⑵矿物成分 方解石、白云石及粘土物质仅凭肉眼很难准确区分,因此在野外对碳酸盐岩进行鉴定,需借助于稀盐酸进行以下检验,并结合岩石的其它特征加以区分。 ①滴盐酸剧烈起泡,伴有嘶嘶的响声,并有小水珠飞溅,反应后无残余物质者,一般以方解石为主,属石灰岩类。 ②滴盐酸起泡较剧烈,但响声微弱,无小水珠飞溅者,仍以方解石为主,但可能含有少量白云石,属灰质白云岩类。 ③滴酸反应不明显,起泡微弱,少量气泡滞留于岩石表面不动,无响声者,一般白云石为主,含方解石较少,属白云质灰岩类。 ④滴酸不起泡或起泡极弱,仅在放大镜下才能见到极细小的气泡缓慢出现,将岩石研成粉末后滴酸则起泡,岩石常呈浅黄灰色,断口较粗糙,多呈瓷状或砂糖状,风化面有纵横交错的刀砍状溶沟——刀砍纹者,一般以白云石为主,属白云岩类。 碳酸盐岩的野外观察与描述(一) 碳酸盐岩的野外观察与描述 碳酸盐岩是钙镁碳酸盐矿物(方解石、白云石)含量大于50%的沉积岩。主要岩石类型为石灰岩和白云岩。 (一)碳酸盐岩的一般特征 1. 组成碳酸盐岩的矿物,出碳酸盐矿物外,还有陆源碎屑物质和非碳酸盐自生矿物,如

火成岩、沉积岩、变质岩的联系与区别

【定义】 岩浆岩:由地壳深处的岩浆侵入或喷出地表冷凝结晶形成的岩石。 沉积岩:在地壳表层的温度和压力条件下,在水、大气、生物、生物化学以及重力作用下,主要有母岩风化产物,同时也有火山物质、生物及宇宙物质,大都经过搬运作用,沉积作用以及沉积后的成岩作用所形成的岩石。 变质岩:是地壳中早先形成的岩浆岩、沉积岩及早先形成的变质岩在岩浆活动、构造活动等一系列内力地质作用的影响下,经较高温度和压力变质而形成的新的岩石。 【三者关系】 出露于地表的岩浆岩、变质岩及沉积岩在水、冰、大气等各种地表营力的作用下,经表层地质作用(风化、剥蚀、搬运、沉积及成岩作用)可以重新形成沉积岩。地壳表层形成的沉积岩经构造运动的作用可卷入或埋藏到地下深处,经变质作用形成变质岩;当受到高温作用以至熔融时,可转变为岩浆岩。地壳深处的变质岩及岩浆岩,经构造运动的抬升与表层地质作用的风化与剥蚀,又可上升并出露于地表,进入形成沉积岩的阶段。 【三者区别】 1.在地壳中分布:沉积岩在地壳中分布具有分布甚广,体积甚少、矿产甚多的特点。在地球表面积中,沉积岩占陆地面积3/4,占海洋面积的100%,沉积岩分布面积占地球表面积的92.7%;按地壳体积而言,沉积岩只占岩石圈体积的5%,而岩浆岩变质岩却占95%。 2.矿物成分:沉积岩中除了和岩浆岩、变质岩都有的且含量较多的矿物,如石英、云母、绿泥石、长石及铁的氧化物外;沉积岩还有自己特有,而在岩浆岩变质岩中没有的矿物,如盐类矿物(石膏、石盐等)玉髓、高岭石及其它粘土矿物及炭质等,这些都是富氧、富、富H2O的条件下形成的矿物;另外沉积岩中缺乏岩浆岩、变质岩那样在高温、高压条件下形成的矿物,如橄榄石、辉石、角闪石等铁镁的硅酸盐矿物。 3.化学成分:尽管沉积岩与岩浆岩比较在O、Si、Al、Fe等元素及SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO等氧化物的百分含量十分接近,但是在沉积岩中Fe2O3含量>FeO,而岩浆岩反之;在沉积岩中K2O 含量>Na2O,在岩浆岩中反之;在挥发组分上,沉积岩富含H2O、CO2、O2,而岩浆岩中则几乎没有。 4.岩石结构、构造:在沉积岩中常见以下如碎屑结构、泥状结构、生物结构、火山碎屑结构等特有的岩石结构,这些结构在岩浆岩变质岩则不具备,岩浆岩有全晶质结构、玻璃质结构、半晶质结构、文象结构、条纹结构等,变质岩有变质结构、压碎结构、变余结构;在沉积岩中常如下沉积构造如:层理构造、层面构造、缝合线构造、虫孔构造、叠层石构造,而岩浆岩则不具备,岩浆岩的构造有块状构造、条带状构造、流面和流线构造、流纹构造等,而变质岩则有变余构造、变成构造、混合构造。

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