矿物与岩石及地质构造

第一节第一节 矿物与岩石矿物与岩石 1.1 矿物与岩石的区别矿物与岩石的区别 1.1.1 1.1.1 矿物矿物矿物矿物 矿物矿物：由地质作用形成的具有一定物质性质与化学由地质作用形成的具有一定物质性质与化学成分的自然单质或化合物。成分的自然单质或化合物。在在已经发现的已经发现的30003000种矿物中，组成岩石的种矿物中，组成岩石的3030多种主多种主要矿物称为要矿物称为造岩矿物造岩矿物。1.矿物的光学性质矿物的光学性质2 2、矿物的力学性质矿物的力学性质矿物的力学性质矿物的力学性质 硬度：矿物抵抗机械刻划及摩檫的能力。硬度：矿物抵抗机械刻划及摩檫的能力。硬度：矿物抵抗机械刻划及摩檫的能力。硬度：矿物抵抗机械刻划及摩檫的能力。解理：矿物受敲击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质解理：矿物受敲击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质解理：矿物受敲击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质解理：矿物受敲击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质。断口：矿物受敲击后，形成各种凹凸不平的裂开面断口：矿物受敲击后，形成各种凹凸不平的裂开面断口：矿物受敲击后，形成各种凹凸不平的裂开面断口：矿物受敲击后，形成各种凹凸不平的裂开面的性质。如锯齿状、贝壳状等。的性质。如锯齿状、贝壳状等。的性质。如锯齿状、贝壳状等。的性质。如锯齿状、贝壳状等。3 3、其他性质、其他性质、其他性质、其他性质 比重比重比重比重 弹性弹性弹性弹性 磁性磁性磁性磁性 脆性脆性脆性脆性 1.1.2 岩石岩石 岩石岩石(rock)是在地质作用下产生的由一种是在地质作用下产生的由一种或多种矿物以一定规律组成的自然集合体。或多种矿物以一定规律组成的自然集合体。岩石按成因分为：岩浆岩岩石按成因分为：岩浆岩(igneous rock)、沉积、沉积岩岩(sedimentary rock)、变质岩、变质岩(Metamorphic rock)三大类。三大类。1.2 三大类岩石的特点三大类岩石的特点1.2.1 岩浆岩岩浆岩是由岩浆冷凝形成的岩石。岩浆存在于地壳的深处，是处于高温、高压下的硅酸盐熔融体，它的主要成分是硅酸盐，还有其它元素、化合物以及溶解的气体（H2O、CO2等）。1.1.岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分 按矿物颜色分：按矿物颜色分：按矿物颜色分：按矿物颜色分：深色矿物深色矿物深色矿物深色矿物:黑云母、角闪石、辉石、橄榄石黑云母、角闪石、辉石、橄榄石黑云母、角闪石、辉石、橄榄石黑云母、角闪石、辉石、橄榄石 浅色矿物浅色矿物浅色矿物浅色矿物：石英、正长石、斜长石、白云母：石英、正长石、斜长石、白云母：石英、正长石、斜长石、白云母：石英、正长石、斜长石、白云母 按按按按SiO2SiO2含量分为：酸性、中性、基性和超基性含量分为：酸性、中性、基性和超基性含量分为：酸性、中性、基性和超基性含量分为：酸性、中性、基性和超基性2.岩浆岩的结构和构造岩浆岩的结构和构造 (1)结构结构 岩浆岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶岩浆岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的方式。的方式。1.结晶程度结晶程度 全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构2.晶粒相对大小晶粒相对大小 等粒、不等粒（斑状、似斑状）结构3.晶粒绝对大小晶粒绝对大小 粗粒（粒径大于5mm）、中粒（粒径51mm）、细粒（粒径10.1mm）（2）构造）构造 岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物颗粒集合体分布与排列的特征。1.块状构造块状构造 2.流纹状构造流纹状构造 3.气孔状构造气孔状构造 4.杏仁状构造杏仁状构造1.2.2 沉积岩沉积岩 沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩-地表或接近地表的常温常压环境下，各地表或接近地表的常温常压环境下，各地表或接近地表的常温常压环境下，各地表或接近地表的常温常压环境下，各种既有岩石遭受外力地质作用，经过风化剥蚀、搬种既有岩石遭受外力地质作用，经过风化剥蚀、搬种既有岩石遭受外力地质作用，经过风化剥蚀、搬种既有岩石遭受外力地质作用，经过风化剥蚀、搬运、沉积和硬结成岩过程而形成运、沉积和硬结成岩过程而形成运、沉积和硬结成岩过程而形成运、沉积和硬结成岩过程而形成的岩石。的岩石。的岩石。的岩石。1 1、沉积岩的形成及物质组成沉积岩的形成及物质组成沉积岩的形成及物质组成沉积岩的形成及物质组成 （1 1）沉积岩）沉积岩）沉积岩）沉积岩的形成的形成的形成的形成 风化、剥蚀阶段风化、剥蚀阶段风化、剥蚀阶段风化、剥蚀阶段 搬运阶段搬运阶段搬运阶段搬运阶段 沉积阶段沉积阶段沉积阶段沉积阶段 硬结成岩阶段硬结成岩阶段硬结成岩阶段硬结成岩阶段（2 2）沉积岩的矿物组成）沉积岩的矿物组成）沉积岩的矿物组成）沉积岩的矿物组成a.a.碎屑物质碎屑物质碎屑物质碎屑物质b.b.粘土矿物粘土矿物粘土矿物粘土矿物c.c.化学沉积矿物化学沉积矿物化学沉积矿物化学沉积矿物d.d.有机质及生物残骸有机质及生物残骸有机质及生物残骸有机质及生物残骸 2 2、沉积岩的结构和构造、沉积岩的结构和构造、沉积岩的结构和构造、沉积岩的结构和构造（1 1）结构）结构）结构）结构 沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、形状及结晶程度。形状及结晶程度。形状及结晶程度。形状及结晶程度。a.a.碎屑结构：砾状、砂质、粉砂质结构碎屑结构：砾状、砂质、粉砂质结构碎屑结构：砾状、砂质、粉砂质结构碎屑结构：砾状、砂质、粉砂质结构b.b.泥质结构泥质结构泥质结构泥质结构c.c.结晶结构结晶结构结晶结构结晶结构d.d.生物结构生物结构生物结构生物结构(2)构造构造 沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分的沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。空间分布和排列方式。1.层理构造：水平、单斜、交错层理层理构造：水平、单斜、交错层理2.层面构造：波痕、泥裂、雨痕等层面构造：波痕、泥裂、雨痕等3.化石化石1.2.3 变质岩变质岩 变质岩变质岩变质岩变质岩-地壳中的岩浆岩、沉积岩或既有变质岩，地壳中的岩浆岩、沉积岩或既有变质岩，地壳中的岩浆岩、沉积岩或既有变质岩，地壳中的岩浆岩、沉积岩或既有变质岩，由于地壳运动和岩浆活动等的影响，造成物理化学由于地壳运动和岩浆活动等的影响，造成物理化学由于地壳运动和岩浆活动等的影响，造成物理化学由于地壳运动和岩浆活动等的影响，造成物理化学条件的改变，导致原来岩石的成分、结构和构造发条件的改变，导致原来岩石的成分、结构和构造发条件的改变，导致原来岩石的成分、结构和构造发条件的改变，导致原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化而形成的生一系列变化而形成的生一系列变化而形成的生一系列变化而形成的新岩石。新岩石。新岩石。新岩石。1.变质岩的矿物成分变质岩的矿物成分 共有矿物共有矿物-石英、长石、云母、角闪石、石英、长石、云母、角闪石、方解石、白云石等方解石、白云石等 变质特征矿物变质特征矿物-红柱石、硅线石、石榴子红柱石、硅线石、石榴子石、绿泥石等石、绿泥石等2.变质岩的结构和构造变质岩的结构和构造（1）结构）结构 变余结构变余结构 变晶结构变晶结构 碎裂结构碎裂结构（2 2）构造）构造）构造）构造 指指指指变晶矿物空间排列和变晶矿物空间排列和变晶矿物空间排列和变晶矿物空间排列和分布特点分布特点分布特点分布特点 a.a.板板板板状构造状构造状构造状构造 b.b.千枚状构造千枚状构造千枚状构造千枚状构造 c.c.片状构造片状构造片状构造片状构造 d.d.片麻状构造片麻状构造片麻状构造片麻状构造 e.e.块状构造块状构造块状构造块状构造 1.3 常见岩石类型及其特征常见岩石类型及其特征1.3.1 1.3.1 常见岩浆岩常见岩浆岩1.1.酸性岩类酸性岩类 花岗岩花岗岩 是深成侵入岩。多呈肉红、浅灰、灰白等色。花岗是深成侵入岩。多呈肉红、浅灰、灰白等色。花岗岩分布广泛，性质均匀坚固，是良好的建筑石料。岩分布广泛，性质均匀坚固，是良好的建筑石料。花岗斑岩花岗斑岩 是浅成侵入岩。成分与花岗岩相似，所不同的是具是浅成侵入岩。成分与花岗岩相似，所不同的是具斑状结构，斑晶为长石或石英，石基多由细小的长斑状结构，斑晶为长石或石英，石基多由细小的长石、石英及其他矿物组成。石、石英及其他矿物组成。流纹岩流纹岩 是喷出岩，呈岩流状产出。常呈灰白、灰红、浅黄是喷出岩，呈岩流状产出。常呈灰白、灰红、浅黄褐等色。矿物成分同花岗岩，具典型的流纹构造，褐等色。矿物成分同花岗岩，具典型的流纹构造，隐晶质斑状结构。细小的斑晶常由石英或长石组成。隐晶质斑状结构。细小的斑晶常由石英或长石组成。2.2.中性岩类中性岩类 正长岩正长岩 是深成侵入岩。多呈肉红色、浅灰或浅黄色。全是深成侵入岩。多呈肉红色、浅灰或浅黄色。全晶质等粒结构，块状构造。主要矿物成分为正长晶质等粒结构，块状构造。主要矿物成分为正长石，其次为黑云母和角闪石，一般石英含量极少。石，其次为黑云母和角闪石，一般石英含量极少。其物理力学性质与花岗岩相似，但不如花岗岩坚其物理力学性质与花岗岩相似，但不如花岗岩坚硬，且易风化。硬，且易风化。正长斑岩正长斑岩 是浅成侵入岩。一般呈棕灰色或浅红褐色。矿物是浅成侵入岩。一般呈棕灰色或浅红褐色。矿物成分同正长岩。与正长岩所不同的是具斑状结构，成分同正长岩。与正长岩所不同的是具斑状结构，斑晶主要是正长石，石基比较致密。斑晶主要是正长石，石基比较致密。粗面岩粗面岩 是喷出岩。常呈浅灰、浅褐黄或淡红色。斑状结是喷出岩。常呈浅灰、浅褐黄或淡红色。斑状结构，斑晶为正长石，石基多为隐晶质，具细小孔构，斑晶为正长石，石基多为隐晶质，具细小孔隙，表面粗糙。隙，表面粗糙。闪长岩闪长岩 是深成侵入岩。灰白、深灰至黑灰色。主要矿物是深成侵入岩。灰白、深灰至黑灰色。主要矿物为斜长石和角闪石，其次有黑云母和辉石，全晶为斜长石和角闪石，其次有黑云母和辉石，全晶质等粒结构，块状构造。闪长岩结构致密，强度质等粒结构，块状构造。闪长岩结构致密，强度高，且具有较高的韧性和抗风化能力，是良好的高，且具有较高的韧性和抗风化能力，是良好的建筑石料。建筑石料。闪长玢岩 是浅成侵入岩。灰色或灰绿色。矿物成分与闪长岩相同，具斑状结构，斑晶主要为斜长石，有时为角闪石。岩石中常有绿泥石、高岭石和方解石等次生矿物。安山岩 是喷出岩。灰色、紫色或灰紫色。斑状结构，斑晶常为斜长石。气孔状或杏仁状构造。3.3.基性岩类基性岩类辉长岩辉长岩 是深成侵入岩。灰黑至黑色。全晶质等粒是深成侵入岩。灰黑至黑色。全晶质等粒结构，块状构造。主要矿物为斜长石和辉石，其结构，块状构造。主要矿物为斜长石和辉石，其次有橄榄石、角闪石和黑云母。辉长岩强度高，次有橄榄石、角闪石和黑云母。辉长岩强度高，抗风化能力强。抗风化能力强。辉绿岩辉绿岩 是浅成侵入岩。灰绿或黑绿色。具特殊的是浅成侵入岩。灰绿或黑绿色。具特殊的辉绿结构（辉石充填于斜长石晶体格架的空隙中）辉绿结构（辉石充填于斜长石晶体格架的空隙中），矿物成分与辉长岩相同，但常含有方解石、绿，矿物成分与辉长岩相同，但常含有方解石、绿泥石等次生矿物，强度也高。泥石等次生矿物，强度也高。玄武岩玄武岩 是喷出岩。灰黑至黑色。主要矿物成分与是喷出岩。灰黑至黑色。主要矿物成分与辉长岩相同。呈隐晶质细粒或斑状结构，气孔或辉长岩相同。呈隐晶质细粒或斑状结构，气孔或杏仁状构造。玄武岩致密坚硬、性脆，强度很高。杏仁状构造。玄武岩致密坚硬、性脆，强度很高。1.3.2 常见的沉积岩1.1.碎屑岩类碎屑岩类 （1 1）火山碎屑岩）火山碎屑岩 是由火山喷发的碎屑物质在地表经短距离搬运，是由火山喷发的碎屑物质在地表经短距离搬运，或就地沉积而成。由于它在成因上具有火山喷出或就地沉积而成。由于它在成因上具有火山喷出与沉积的双重性，所以是介于喷出岩和沉积岩之与沉积的双重性，所以是介于喷出岩和沉积岩之间的过渡类型。间