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1、岩石学岩石学任课教师：易伟欣号码：3980085:yiweixinsina 一一 岩石及岩石学的概念岩石及岩石学的概念 1.岩石的概念岩石的概念 岩石是天然岩石是天然产出的由一种或多种出的由一种或多种矿物包括火山玻璃、生物物包括火山玻璃、生物遗骸、骸、胶体胶体组成的、具有一定构造构造成的、具有一定构造构造的的矿物集合体。物集合体。 它是它是组成地壳及地成地壳及地幔的固幔的固态部分，是地部分，是地质作用的作用的产物。物。 绪论绪论 2.岩石学的概念 岩石学是地质学领域的一门重要的分支学科。是研讨地壳、地幔及其它星体产出的岩石分布、产状、成分、构造、构造、分类、命名、成因,演化等方面的科学。 二二
2、 岩石的分岩石的分类 岩石的种岩石的种类很多，按其成因可分很多，按其成因可分为三大三大类： 1岩岩浆岩岩 2堆堆积岩岩 3蜕变岩岩三岩石学在水文地质和工程地质中的作用一岩石学在水文地质中的作用二岩石学在工程地质中的作用 四四 岩石学的研岩石学的研讨方法方法 一野外地一野外地质学方法学方法主要是主要是经过野外地野外地质制制图，剖面，剖面测制，制，对岩石的成分、构造、构造、岩石的成分、构造、构造、产状状时代、生成代、生成顺序、各序、各类岩石的共生岩石的共生组合、合、岩相岩相变化以及岩体与化以及岩体与矿产的关系等的关系等应作作详细的描画，同的描画，同时作出初步分析和推作出初步分析和推论，还应采集适当
3、的采集适当的标本本样品，以供室品，以供室内内进一步研一步研讨之用。之用。 二室内研讨方法 目前采用的方法有： 1岩相学研讨 2岩石化学方法 3实验岩石学方法三、岩石学开展简史岩石学成为一门独立的科学那么始于十八世纪末，由于欧洲工业的迅速开展，对矿物原料的要求与日俱增，从而积累了大量的矿物和岩石资料，促使岩石学从地质科学中分出成为独立的学科。 在岩石学开展的初期，主要研讨的是岩浆岩，到了十九世纪中叶才开场了系统地研讨蜕变岩，而堆积岩直到廿世纪初，由于石油工业的兴起和开展，才引起人们的留意，可是它的开展非常迅速，到廿世纪三十年代就已开展成了一门独具风格内容丰富的学科了。 显微镜的出现，是岩石学开展
4、史上一个很重要的转机点，所以研讨岩石学开展史者都据显微镜的出现将岩石学的开展分为 显微镜前期 显微镜期 显微镜后期 显微微镜前期，即相当于十前期，即相当于十八世八世纪末和十九世末和十九世纪初，当初，当时对岩石的研岩石的研讨主要是野外地主要是野外地质的肉眼察看和描画，部分地研的肉眼察看和描画，部分地研讨了岩石的化学成分。了岩石的化学成分。这期期间虽说积累了大量初步岩石知累了大量初步岩石知识，可是可是对于地壳中花于地壳中花岗岩和玄武岩和玄武岩的成因。表岩的成因。表现为：1、火成论确实定 2、岩浆概念的产生 3、提出了岩浆岩的分类 初步将岩浆岩分为酸性、中性和基性岩类。 显微镜期 1828年尼柯尔发
5、明了偏光镜，将其装成了偏光显微镜，后来英国的索尔比制成了岩石薄片，提出了岩石薄片研讨法，福尔贝斯和沃格桑于1867年分别出版了用偏光显微镜研讨岩石薄片方法的专门著作，以及齐尔克的“矿物和岩石的显微镜性质，罗森布施的“岩石重要矿物的显微镜博物学等。为岩石的分类、岩石矿物成分，岩石构造、岩石化学成分、岩石成因实际研讨奠定了根底。 这个时期也出现了脱离地质的纯显微镜研讨的偏向。 显微镜后期 岩石学的研讨，便沿着矿物学、岩石化学、地球化学、区域岩石学、岩类学、岩理学、实验岩石学和工艺岩石学等多方面迅猛开展。近几十年 随着各种新的快速测试方法的运用，多种边缘学科的相互浸透，电子计算机的出现和利用，大量区
6、域岩石学和岩类学资料的积累和综合整理手段的前进，都为日益深化研讨岩石展现了方向。 由于由于电子探子探针，电子子显微微镜，激光光，激光光谱，红外光外光谱等多等多种近代新种近代新测试分析方法的运用，分析方法的运用，使使矿物的研物的研讨更是向着一个更更是向着一个更高的新高的新阶段突段突飞猛猛进。矿物有物有序序-无序的研无序的研讨，矿物作物作为地地质温温压计的的讨论，都直接或，都直接或间接接地地为地壳中和壳下地壳中和壳下层的物的物质的的存在形状与岩存在形状与岩浆的构成和演化的构成和演化带来了可信的情来了可信的情报。 第一章 岩浆岩的根本特征 第一节 岩浆与岩浆岩的概念 一、岩浆的概念第一篇 岩浆岩 一
7、、岩一、岩浆的概念的概念 岩岩浆是在上地幔和地壳深是在上地幔和地壳深处构成构成的、以硅酸的、以硅酸盐为主要成分的主要成分的炽热、粘稠、富含粘稠、富含挥发物物质的熔融体。的熔融体。 Fig. 6.04aW. W. NortonFig. 6.02W. W. NortonEarly Crystallization 二、岩浆的主要特点： 1、岩浆的成分 包括：氧、硅、铝、铁、镁、钙、钾、钠、锰、钛、磷等造岩元素。 其中以氧最多，常以氧化物表示。 另外还有挥发份：CO2、SO2、 CO、N2、H2 NH3、NH4、HCl、HF、KCl、NaCl等等。 2、岩浆的温度 喷出熔岩温度普通为700-13000
8、C，玄武岩1000-13000C，安山岩900-10000C，流纹岩 700-9000C。 含水的岩浆比不含水的岩浆温度低。 在深处正在结晶的岩浆比喷出地表的岩浆温度低。 3、岩浆的粘度 粘度是液体或半流体流动的难易程度，粘度愈大，物质愈难流动。 岩浆中SIO2含量愈高，粘度愈大。 挥发份含量愈高，粘度愈小。 温度愈高，粘度愈小。 压力增大，粘度愈大。 二、岩二、岩浆岩的概念岩的概念 由岩由岩浆冷凝固冷凝固结而成的岩石称而成的岩石称为岩岩浆岩。岩。 岩岩浆作用：地下深作用：地下深处构成的岩构成的岩浆，沿构造薄弱沿构造薄弱带上升到地壳上部或地表，上升到地壳上部或地表，在岩在岩浆上升、运移上升、运
9、移过程中，岩程中，岩浆的物的物理化学条件和本身成分的不断理化学条件和本身成分的不断发生生变化。最化。最终结晶凝固构成岩晶凝固构成岩浆岩，岩，这一一复复杂过程称程称为岩岩浆作用。作用。 侵入作用：侵入到地壳侵入作用：侵入到地壳中中过程称程称为侵入作用，侵入作用，结晶构成的岩石晶构成的岩石为侵入岩。侵入岩。 喷出作用：岩出作用：岩浆上移上移喷出地表的出地表的过程称程称为喷出出作用，凝固构成的岩石称作用，凝固构成的岩石称为喷出岩。出岩。 Tectonic Settings of Igneous ActivityIntrusive Granite (large crystals)Types of Ig
10、neous StructuresExtrusive Basalt (small crystals + glass)思索题： 岩石及岩石学的概念 岩浆的概念 岩浆岩的概念 岩浆的主要特点 第二第二节 岩岩浆岩的物岩的物质成分成分 一、岩一、岩浆岩的化学成分岩的化学成分 1、造岩元素、造岩元素 O、Si、Al、Fe、Ti、Mn、Mg、Ca、Na、K、H、P等。等。 2、氧化物、氧化物 SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、H2O、P2O5等。等。 3 3、SiO2SiO2与其它氧化物的关系与其它氧化物的关系4、RittMann 指数越大，碱性程度愈强。 3.3
11、者称为钙碱性岩； 在3.39者为碱性岩； 者为过碱性岩。 二、岩二、岩浆岩的岩的矿物成分物成分 1 1、主要、主要矿物、次要物、次要矿物、副物、副矿物。物。 主主要要矿物物：指指在在岩岩石石中中含含量量多多，并并在在确确定定岩岩石大石大类称号上起主要作用的称号上起主要作用的矿物。物。 次次要要矿物物：指指在在岩岩石石中中含含量量少少于于主主要要矿物物的的矿物。物。 副副矿物物：指指在在岩岩石石中中含含量量很很少少，在在普普通通岩岩石分石分类命名中不起作用的命名中不起作用的矿物。物。 2、硅铝矿物和铁镁矿物。 1硅铝矿物：SiO2与Al2O3的含量较高，不含铁镁，其中包括石英、长石类及副长石类，
12、这些矿物颜色较浅，所以又叫淡色矿物。 2铁镁矿物：FeO与MgO的含量较高，SiO2含量较低，主要包括橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等矿物。这些矿物的颜色普通较深，多为黑色或暗绿色，所以又叫暗色矿物。 3、岩浆岩矿物的成因类型。 1原生矿物：在岩浆结晶过程中所构成的矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、云母、长石、石英等。也包括部分岩浆作用晚期析出的富含挥发份的矿物，如电气石、萤石等。 2他生矿物：普通在正常的岩浆岩中不出现，多半是由于岩浆同化了围岩和捕虏体使其成分发生变化而构成的。如钙铁榴石、硅灰石等。堇青石、红柱石等富铝矿物。 3 3次生次生矿物：在岩物：在岩浆岩构成后，由于遭到岩构成后，由
13、于遭到风化作用或岩化作用或岩浆期后期后热液液蚀变作用，原生作用，原生矿物物发生生变化而构成的新化而构成的新矿物，称次物，称次生生矿物。如蛇物。如蛇纹石或伊丁石或伊丁石、石、绿泥石、高岭石等。泥石、高岭石等。4、岩浆岩的矿物共生组合规律及其与化学成分关系 自然界的岩浆岩不是恣意组合的，而是有规律的共生，这种规律称为共生组合。反映在矿物成分的共生规律称为矿物共生组合。 影响矿物共生组合的要素，除了温度、压力外，主要决议于岩浆岩的化学成分，特别是SiO2的含量。 当SiO2含量很高时，除了构成硅酸盐矿物之外，可以构成石英。 当SiO2含量缺乏时，能够出现橄榄石、霞石、白榴石等矿物，这些矿物称为SiO
14、2不饱和的矿物。 当SiO2含量缺乏时，能够出现辉石、角闪石、斜长石、钾长石等，这些矿物称为SiO2饱和的矿物。不同成分的岩浆岩中矿物共生的规律： 1、超基性岩类：SiO2含量45，富含MgO、FeO，而K2O、Na2O含量少，因此反映在矿物成分上，就以铁镁矿物为主，普通含量可达 90%，主要是橄揽石、辉石，而长石含量很少或无。 2基性岩类：SiO2含量为4553，随着SiO2含量的添加，FeO、MgO较起基性岩少，Al2O3、CaO含量那么增，因此出现了辉石和基性斜长石共生，且含量近于相等。 3 3中性岩中性岩类：SiO2SiO2含量含量为53665366，FeOFeO、MgOMgO、CaO
15、CaO含含量均量均较前者减少，而前者减少，而K2OK2O、Na2ONa2O的含量却相的含量却相对添加，因此添加，因此出出现了角了角闪石与中性斜石与中性斜长石共石共生，生，铁镁矿物那么降低至物那么降低至 3 0 3 0左右。另外左右。另外还有一有一类较富含富含K20K20和和Na2ONa2O的中性岩正的中性岩正长岩岩类，那么出，那么出现铁镁矿物和碱物和碱性性长石的共生。石的共生。 4酸性岩类: SiO2含量 66%，FeO、Mgo、CaO含量大大减少，而K2O、Na2O那么明显添加，因此出现了石英、钾长石、酸性斜长石、黑云母等共生景象，其中铁镁矿物普通仅占10左右。 5碱性岩类: K2O、Na2
16、O含量高，而SiO2含量较低，这类岩石的特点，是在暗色矿物中出现碱性辉石、碱性角闪石都含Na，在淡色矿物中常出现SiO2不饱和的霞石，白榴石等。便能看出化学成分变化反映在矿物组合上的规律性。第三节 岩浆岩的构造和构造 一、构造、构造的概念 构造：是指组成岩石物质的结晶程度、颗粒大小、晶体形状、自形程度及其相互间的关系。 构造：是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体和其它部分之间的陈列方式及充填方式。 二、岩浆岩的主要构造类型 1、岩浆岩的结晶程度 按岩浆岩的结晶程度可分为： 全晶质构造：岩石全部由已结晶的矿物组成。 玻璃质构造：岩石几乎由全部未结晶的火山玻璃所组成。 半晶质构造：岩石由部分晶
17、体和部分玻璃组成。 2、矿物的颗粒大小 显晶质构造：肉眼及放大镜根本上能分辨矿物颗粒。 隐晶质构造：肉眼及放大镜无法分辨矿物颗粒。 隐晶质构造：由可分为显微隐晶质构造和显微晶质构造。 1显晶质构造按颗粒大小分为： 伟晶(颗粒直径10mm)， 粗晶构造(颗粒直径5mm)， 中晶构造(颗粒直径2-5mm)， 细晶构造(颗粒直径2-0.2mm)， 微粒构造(颗粒直径0.2mm)。 2 2矿物物颗粒的相粒的相对大小大小 等粒构造：是指岩石中同种主要等粒构造：是指岩石中同种主要矿物物颗粒大小大致相等。粒大小大致相等。 不等粒构造：是指岩石中同种主要不等粒构造：是指岩石中同种主要矿物物颗粒大小不等。粒大小
18、不等。 斑状构造：岩石中斑状构造：岩石中矿物物颗粒分粒分为大大小截然不同的两群，大的小截然不同的两群，大的为斑晶，小的斑晶，小的及不及不结晶的玻璃晶的玻璃质的的为基基质。 似斑状构造：外貌似斑状构造：外貌类似于斑状构造，似于斑状构造，只是基只是基质为显晶晶质的。的。 不等粒构造、不等粒构造、斑状构造斑状构造 似斑状构造、似斑状构造、等粒构造等粒构造 3 3、矿物的自形程度物的自形程度 根据全晶根据全晶质岩石中的岩石中的矿物的自形程度可物的自形程度可以分以分为三种构造：三种构造： 自形构造：是指自形构造：是指矿物晶粒具有完好的晶物晶粒具有完好的晶面。面。 它形构造：指它形构造：指矿物晶体无一完好
19、的晶面，物晶体无一完好的晶面，外形外形规那么的那么的轮廓。廓。 半自形构造：指半自形构造：指矿物晶体物晶体发育不完好，育不完好，部分晶面完好，部分部分晶面完好，部分为不不规那么的那么的轮廓。廓。 4、组成岩石矿物颗粒的相互关系 文象构造：岩石中钾长石和石英呈有规那么的交生，石英具独特的棱角形或楔形有规律地镶嵌在钾长石中，形似象形文字，称为文象构造。 条纹构造：钾长石和斜长石有规律的交生称为条纹构造。 反响边构造：在早生成的矿物外围完全或部分包围着另一种成分完全不同的新矿物，这种构造为反响边构造。 包含构造：在较大的矿物颗粒中包嵌有许多较小的矿物颗粒，称为包含构造或嵌晶构造。 反响边构造 蠕虫构造 熔蚀构造。熔蚀构造、熔蚀构造、 暗化边构造暗化边构造
