煤矿岩性识别

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1、一、鉴定内容和方法:超基性岩:橄榄岩、辉石岩、角闪岩、金伯利岩基性岩:辉长岩、辉绿岩、玄武岩中性岩:闪长岩、安山岩、正长岩、粗面岩酸性岩:花岗岩、流纹岩脉岩:煌斑岩、细晶岩对照所列岩浆岩的主要鉴定特征,在肉眼下借助于放大镜、小刀等观察不同岩石类型的主要矿物成分、结构构造等特征。二、岩浆岩肉限鉴别方法和步骤对岩浆岩手标本的观察,般是观察岩石的颜色、结构、构造、矿物成分及其含量、最后确定岩石名称。1)颜色:主要描述岩石新鲜面的颜色,也要注意风化后的颜色。直接描述岩石的总体颜色,如紫、绿、红、褐、灰等色。有的颜色介于两者之间,则用复合名称,如灰白色、黄绿色、紫红色等。岩浆岩的颜色反映在暗色矿物和浅色

2、矿物的相对含量上。一船暗色矿物含量60%称暗色岩;在6030%的称中色岩;30则称浅色岩。2)结构:根据岩石中各组分的结晶程度,可分为全晶质、半晶质、玻璃质等结构。岩浆岩结构的描述内容和方法:粗粒:5mm;中粒:15mm;细粒:lmm; 描述总体矿物及各不同矿物的颗粒大小,形态及在岩石中的含量不等粒:描述最大、最小及中间大小颗粒的大小及含量似斑状结构:大的为斑晶,小的为基质。描述斑晶基质的相对含量,成分、形状,大小描述颜色、断口特点斑状结构(玻璃质+结晶质):描述斑晶成分、形状、颗较大小及含量;基质部分的含量,颜色、断口特点描述颜色、断口特点3)构造:侵入岩常为块状构造,岩石中的矿物无定向排列

3、;喷出岩常具气孔状、杏仁状和流纹状构造。要注意描述气孔的大小、形状、杏仁的充填物及气孔、杏仁有无定向排列。4)矿物成分:矿物成分及其含量是岩浆岩定名的重要依据。岩石中凡能用肉眼识别的矿物均要进行描述。首先要描述主要矿物的成分、形状、大小、物理性质及其相对含量,其次对次要矿物也要作简单描述。5)次生变化:岩浆岩固结后,受到岩浆期后热液作用和地表风化作用,往往使岩石中的矿物全部或部分受到次生变化,若变化较强,就应描述它蚀变成何种矿物。如橄揽石、辉石易成蛇纹石,角闪石、黑云母常变成绿泥石,而长石则变成绢云母、高岭石等。6)岩石定名:在肉限观察和描述的基础上定出岩石名称。颜色结构岩石基本名称,如浅灰色

4、粗粒花岗岩;灰黑色中粒辉长岩岩浆岩的分类定名,初学的可按以下步骤进行: (1) 观颜色、初定类:岩石的颜色反映了矿物成分及其含量,是岩石分类命名的直观依据。但需指出,在估计暗色矿物含量时,易产生肉眼视觉上的误差。浅色矿物覆于暗色矿物之上时,由于它的透明性,易把它看成暗色矿物,故对暗色矿物含量的估计,往往偏高。另尚要注意次生变化的颜色的影响。(2) 辩矿物定大类:在据颜色分成三大部分基础上,再根据矿物种类、含量和共生组合特征把岩石分成(1)超基性岩,(2)基性岩,(3)中性(钙碱性)岩,(4)酸性岩,(5)碱性岩等五类,即可确定岩石属哪一大类。方法:指示矿物分两头,暗色矿物分中间,共生矿物来检验

5、。石英20为酸性岩;橄榄石(+辉石,或角闪石)90为超基性岩;中、基性岩皆为斜长石+色暗矿物;中、基性岩的划分除色率外,主要有以下两点规律:暗色矿物种类:中性岩石以角闪石为主,基性岩以辉石为主;共生矿物种类:基性岩与超基性岩可找到少量橄榄石;中性岩与酸性岩相邻,可找到少量石英和肉红色钾长石。酸性岩和碱性岩颜色都是近肉红色,两者的区分主要根据:碱性岩的石英和斜长石(灰白色)含量都很少。对具斑状结构的喷出岩和浅成岩,基质是隐晶质,肉眼则难以鉴定其成分,主要依靠斑晶来定名。因为斑晶一般是由岩石中的主要矿物组成的,故据斑晶矿物也可定类名。对于无斑晶的隐晶质结构岩石,则只有根据岩石颜色和致密坚硬程度大致

6、判断。含sio2较高的酸性隐晶质岩石往往硬度较大。(3)看结构(构造),推环境(产状):同类岩石成分相同,但每类根据不同的产状分成深成岩、浅成岩和喷出岩三种,分别给以不同的岩石种名。岩石产状即岩石生成环境,主要反映在结构、构造上。自然界中的岩石类繁多,并且在各类之间存在许多过渡类型。如某岩石中以角闪石、斜长石为主,次要矿物为石英(达520%)、钾长石(达20%)、黑云母等,岩石应介于中酸性之问,定为花岗闪长岩;有的介于喷出岩和浅成岩之间,称之超浅成岩。(4)根据岩石的颜色、主要,次要矿物成分含量及结构构造详细定名。对于侵入岩:颜色+结构+基本名称如:黑灰色中粒辉长岩对于喷出岩:颜色+构造+基本

7、名称如:黑色气孔状玄武岩岩浆岩的系统分类表:2、岩浆岩肉跟鉴定描述举例:n号标本黑灰色,风化面略显黑绿色,等粒中粒结构,颗粒一般在l一15毫米,块状构造,主要矿物为斜长石和辉石,各占55%和40%左右。斜长石为灰白色,柱状或粒状,时见解理面闪闪有光,玻璃光泽,辉石为黑色,短柱状,玻璃光泽,有的解理面清晰。岩石较新鲜,末遭次生变化。根据上面描述的n号标本岩石的各种特征可定为基性、深成岩,定名为:黑灰色中粒辉长岩。一、岩浆岩主要造岩矿物野外鉴定1、石英石英是花岗岩类岩石的主要矿物。其形态除在文像花岗岩中呈蠕虫状外和在浅成岩和喷出岩中可呈六方双锥的斑晶外,在绝大多数情况下呈它形粒状的晶体。颜色从无色

8、到烟灰色。晶面呈玻璃光泽,但常见到的是断口面上的油脂光泽。与钾长石、酸性斜长石、黑云母共生。抗风化能力强,在岩石风化面上常呈现出明显的凸起。与长石的区别在于无解理,看不到双晶,油脂光泽和无风化产物。 2、钾长石钾长石包括正长石、微斜长石、条纹长石、透长石等。产于侵入岩中的主要是正长石和微斜长石,在浅成岩和喷出岩中可以是透长石。条纹长石是正长石或微斜长石与钠长石交生的产物,其中正长石或微斜长石多于钠长石。颜色是鉴别钾长石的一个重要标志。钾长石通常是肉红色的,但也有呈紫红色、白色、灰白色,甚至灰黑色。钾长石在风化过程中颜色会发生改变,肉红色可变成灰白色,灰白色也可变为肉红色。而且酸性斜长石也常呈肉

9、红色。因此,颜色不能作为钾长石鉴定时的特征性标志。产于深成岩中的钾长石、微斜长石常呈它形粒状晶体。当钾长石在斑状、似斑状岩石中构成斑晶时,常呈板状、板柱状自形的晶体。野外鉴定长石时要特别注意双晶的观察。当旋转标本,发现长石解理面上出现一半反光,一半不反光时,此即为卡斯巴双晶;当出现相间反光时即为聚片双晶。钾长石常具卡斯巴双晶,而斜长石常具聚片双晶。这才是区别钾长石和斜长石最重要的标志。如果在大的钾长石晶体上,见有根须状的细脉,而且细脉的颜色又较浅,则为条纹长石。钾长石风化时,常生成白色的土状高岭石。3、斜长石斜长石广泛出现在各类岩浆岩中。斜长石的种类和含量对于岩浆岩的分类和鉴定至关重要。斜长石

10、可呈不同的色调,一般基性斜长石颜色较深,为深灰色到灰白色;酸性斜长石颜色较浅,可呈灰白、肉红色。基性斜长石由于遭受钠黝帘石化,其蚀变产物常带绿色色调;而酸性斜长石易绢云母化,其风化产物多呈灰白色。在基性浅成岩或喷出岩(如辉绿岩、玄武岩)中,由于斜长石颜色较深且结晶细小,因此很难辩认。这时,可采集半风化的标本观察,由于斜长石风化后颜色变浅,而与暗色矿物易于区别。聚片双晶是斜长石的重要鉴定标志。将标本向不同方向旋转,直到用野外或放大镜看到晶面或解理面上出现一组平行的明暗相间的直线或折线,这就是双晶纹。一般情况下,酸性斜长石双晶纹密集且平直,而基性斜长石的双晶纹较稀且不够平直。4、普通角闪石普通角闪

11、石是闪长岩、正长岩中常出现的矿物,也常出现在花岗岩中。普通角闪石多呈黑色、暗绿色,有时为褐色。在侵入岩中的角闪石多呈长柱状晶体,但在某些花岗岩、花岗闪长岩中,角闪石的一向伸长的结晶习性并不显著。角闪石在解理、光泽、硬度上与辉石相近,因此易与辉石混淆。野外鉴定时可根据解理夹角相区分。具体做法是:在照射光下看到一组反光良好的阶梯状反光面(解理面),然后在眼睛的注视下转动标本,直到观察到第二组反光面,其旋转角度就是解理夹角。估计这个角度,若近90度,即为辉石;若为较明显的锐角或钝角,则为角闪石。另外,普通角闪石常与石英、钾长石、黑云母共生;而辉石则常与橄榄石、基性斜长石共生。在花岗岩中,普通角闪石与

12、黑云母有时也会混淆,其区别在于,角闪石硬度大于小刀,用小刀刻划只能得到碎屑状颗粒,解理面上为玻璃光泽;而黑云母硬度小于小刀,用小刀可挑成薄片,解理面具珍珠光泽。另外,遭受风化后的角闪石常具绿色色调,而黑云母风化后常具褐色色调。5、辉石辉石为超基性岩和基性岩中最主要的矿物,另外在安山岩中常以斑晶出现。大多数辉石呈绿黑色,少量辉石呈灰绿色(如透辉石)。产于侵入岩中的辉石一般呈等轴的粒状。辉石具两组近于垂直的解理,常构成不整齐的阶梯状断口。辉石最常见的次生变化是蛇纹石化和纤闪石化。蛇纹石交代辉石常形成具丝绢光泽的“绢石”。6、橄榄石橄榄石是超基性岩和基性岩中常见的矿物,其含量是这两类岩石分类鉴定的重

13、要依据。新鲜的橄榄石是砂糖状晶体,呈橄榄绿色或黄绿色,一般为油脂光泽,贝壳状断口,不具解理,因此较易与辉石区别。侵入岩的橄榄石常蚀变为蛇纹石和滑石,由橄榄石蚀变的蛇纹石常呈黑绿色、黑色,具油脂光泽,并常可见由细粒磁铁矿组成的网状细脉。喷出岩(玄武岩)中橄榄石斑晶常蚀变成褐红色的具橄榄石假象的伊丁石。橄榄石是抗风化能力很弱的矿物,地表露头上很难见到新鲜的橄榄石。7、黑云母黑云母主要出现在酸性的岩石中,新鲜的黑云母呈黑色或黑褐色,风化后褪色,常呈金黄色,解理极完全,常呈片状,在手标本中常可见到与晶体大小一致的平整的反光面,并可见珍珠光泽,硬度小于小刀。根据以上特征,不难将它与普通角闪石、辉石相区分

14、。 8、霞石霞石仅出现在sio2不饱和的碱性岩中。侵入岩中的霞石因结晶常呈它形粒状,颜色为肉红色或灰白色,解理不完全,常具油脂光泽,易与石英混淆。与石英的区别是,石英一般呈烟灰色,在风化面上呈凸起状,而霞石一般呈肉红色,抗风化能力弱,常有风化产物存在。另外石英一般与富钾的碱性长石、酸性斜长石、黑云母共生,而霞石常与富钠的碱性长石(如歪长石)、碱性辉石共生。根据解理不发育、油脂光泽,可与正长石区分。 二、矿物含量确定矿物含量,对于岩浆岩准确定名是十分重要的。下面介绍野外估计岩石中矿物含量的两种方法。1、目估法目估法是用野外估计岩石中矿物的含量,其准确性与经验有关,误差较大。目估矿物含量时,由于暗

15、色矿物比较醒目,所估含量往往偏高,这是应当避免的。2、直线法直线法是在野外选定的有代表性的露头上,用小钢尺测量若干深成岩野外鉴定时,要考虑岩石的色率,石英、橄榄石、似长石的有无和含量,钾长石和斜长石的有无及含量,以及暗色矿物的种类等。在鉴定时可参照表2。表2 最常见的深成岩野外鉴定表岩石大类超基性岩基性岩中性岩酸性岩碱性岩指示矿物 色率90 色率9035 色率3515 色率20% 无石英有似长石有钾长石ap (石英)正长岩花岗岩霞石正长岩ap(石英)二长岩二长花岗岩a90 色率9035 色率3515 色率15 色率不定橄榄石辉石、斜长石角闪石斜长石钾长石钾长石、斜长石、石英钾长石、似长石细粒微

16、粒苦橄岩细(微)晶辉长岩、辉绿岩细(微)晶闪长岩细(微)晶正长岩细(微)晶花岗岩细(微)晶霞石正长岩斑状结构基质细、微粒苦橄玢岩、金伯利岩辉长玢岩、辉绿玢岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩霞石正长斑岩基质玻璃质-隐晶质玄武玢岩安山玢岩粗面斑岩流纹斑岩3、火山岩的野外鉴定表火山岩结晶差,基质常为隐晶质、玻璃质,野外鉴定时主要根据颜色、结构、斑晶成分和次生变化。火山岩的颜色一般要比相应成分的侵入岩颜色深。火山岩的斑晶矿物一般要比基质中的矿物“基性”。例如在安山岩中常见辉石斑晶,而在玄武岩中常见橄榄石斑晶。火山岩野外鉴定可参考表4。表4 各类火山岩野外鉴定主要特征表 玄武岩安山岩流纹岩粗面岩响岩黑绿色至黑色

17、紫色、紫红色粉红、灰白、浅灰、紫色、灰绿色浅灰、灰紫深灰、深灰绿色辉石、基性斜长石、有时为橄榄石(可变伊丁石)辉石、角闪石、斜长石、黑云母(斜长石斑晶常见)石英、透长石透长石、黑云母、角闪石白榴石、透长石细粒隐晶质 隐晶质、斑状结构 隐晶质、玻璃质 隐晶质 隐晶质 气孔、杏仁 气孔、杏仁 气孔、杏仁、流纹 气孔、杏仁、流纹 气孔、杏仁、流纹 绿帘石、绿泥石、黝帘石、碳酸盐 同 左 高岭土化 高岭土化 四、野外描述 岩浆岩野外描述是岩浆岩野外地质记录的一项重要工作。对于室内鉴定也有重要意义。描述要力求做到全面、准确、精炼,使阅读者看过描述后能对该岩石有一个较全面的清晰映象。这就需要观察仔细、描述

18、语言规范、,准确运用地质术语,遵照共同遵守的描述顺序。 野外对于岩浆岩描述的主要内容和顺序是:颜色、结构、构造、主要矿物和次要矿物的种类和含量、次生变化、产状等。 在描述颜色时,要区分原生色和次生色,并分别加以描述。注意在节理或接触带附近,由于地下水淋滤或地下水中物质沉淀以及同化混染作用而引起的岩石颜色的变化。 在描述岩石的结构时,应注意将斑晶结构与基质结构分开加以描述,并要求估计出斑晶含量和斑晶中不同矿物的含量。 在描述矿物时,除了对矿物主要特征、含量进行描述外,对矿物的次生变化应给予充分注意。 岩浆岩野外描述举例 1、辉绿玢岩:新鲜面为灰黑色,风化面为灰绿色,斑状结构,基质为中细粒辉绿结构

20、类: 默认分类 | 标签: |字号大中小 订阅 火成岩:火成岩由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融(partial melting)的物质如岩浆冷却固结形成的。岩浆可以是由全部为液相的熔融物质组成,称为熔体(melt);也可以含有挥发分及部分固体物质,如晶体及岩石碎块。 火成岩的分类: 岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成,此外,还常含微量磁铁矿等副矿物。根据岩石SiO2含量,岩浆岩可分为四大类:超基性岩:SiO245%;基性岩:SiO2=4552%;中性、碱性岩:SiO2=5265%;酸性岩:SiO265%。 岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度,岩石的碱度与碱含量多少有一定关系。通常把Na2O+K2O的重

22、成;而酸性岩中暗色矿物很少,主要由浅色矿物组成;基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间,浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例。 根据产状,也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表,岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。侵入岩根据形成深度的不同,又细分为深成岩和浅成岩。每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的,也就是说岩浆成分是相似的,但是由于形成环境不同,造成它们的结构和构造有明显的差别。深成岩位于地下深处,岩浆冷凝速度慢,岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大,常常形成大的斑晶;浅成岩靠近地表,常具细粒结构和斑状结构;而喷出岩由于冷凝速度快,矿物来不及结晶,常形成隐晶质和玻璃质的岩石。 根据上述原则,

23、首先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,它们就是构成岩浆岩大家族的主要成员。比如超基性岩大类: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。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。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。酸性岩类:主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。 火成岩的成因: 一、原始岩浆的种类和起源 根据目前研究,岩浆起源于上地幔和地壳底层,并把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原始岩浆。岩

24、浆岩种类虽然繁多,但原始岩浆的种类却极其有限,一般认为仅三、四种而已,即只有超基性(橄榄)岩浆、基性(玄武岩浆)、中性(安山)岩浆和酸性(花岗或流纹)岩浆。当然,对这个问题的认识也经过一个长期历史发展过程。在十九世纪中叶布恩森(Bonson,1851)曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原始岩浆的主张,但关于花岗岩浆的论点一直未受重视,一些学者却坚持认为只有一种玄武岩浆,而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。这就是本世纪初至20年代期间风行一时的岩浆成因一元论。最早提出一元论者是戴里(Daly)和鲍文。但一元论不能解释这样一个众所周知的地质事实,即花岗岩在大陆地壳中的分布要比玄武岩广得多,例如据计

25、算,花岗岩的分布面积比玄武岩大五倍,比其他深成岩大二十倍,并且花岗岩几乎不与玄武岩共生。进入本世纪三十年代,列文生列森格和肯尼迪(Kenndy,1933)根据花岗岩和玄武岩同为地壳中分布最广的岩浆岩这一事实,又重新昌导花岗岩浆和玄武岩浆两种原始岩浆的论点,即所谓岩浆成因二元论。本世纪中期前后,有人针对环太平洋“安山岩线”和阿尔卑斯型超基性侵入岩这种地质事实,又提出了安山岩浆和橄榄岩浆的论点。于是进入了所谓岩浆成因的多元论阶段。目前认为种类繁多的岩浆岩就是从橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆通过复杂的演化作用形成的。这几种原始岩浆是上地幔和地壳底层的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产

26、生的。 局部熔融是现代岩浆成因方面的一个基本概念,大致解释如下:和单种矿物比较起来,岩石在熔化时有下列两个特点:第一,是岩石的熔化温度低于其构成矿物各自单独熔化时的熔点;第二,是岩石从开始熔化到完全熔化有一个温度区间,而矿物在一定的压力下仅有一个熔化温度。岩石熔化时之所以出现上述特点,是因为岩石是由多种矿物组成的,不同的矿物其熔点也不相同,在岩石熔化时,不同矿物的熔化顺序自然不同。一般的情况是:矿物或岩石中SiO2和K2O含量愈高,即组分愈趋向于“酸性”,愈易熔化,称为易熔组分;反之,矿物或岩石中FeO、MgO、CaO含量愈高,即组分愈趋于“基性”,愈难熔化,称为难熔组分。所以,岩石开始熔化时

27、产生的熔体中SiO2、K2O、Na2O较多,熔体偏于酸性,随着熔化温度的提高,熔体中铁、镁组分增加而渐趋于基性。表中列出了岩屑砂岩在水压为2000巴时所做的熔化实验数据。由该表可知,熔体成分变化十分明显,在690至730之间局部熔融现象很清楚。熔体成分中SiO2含量随着温度的升高而降低,CaO、FeO、MgO组分增加。在780度时岩石大部分熔化,熔体逐渐接近于花岗闪长岩的成分,残留少量难熔基性组分。根据上述试验和地质观察,人们得出了局部熔融的概念,即在岩石开始熔化至全部熔化的温度区间内,岩石中的易熔组分(酸性组分)先熔化,产生酸性熔体,残留体为较基性的难熔固体物质。随着温度增高,熔体数量增加,

28、其基性成分也逐渐增加;当温度达到或超过岩石全部熔化的温度时,岩石全部熔化,熔体成分和被熔化的原岩成分一致。岩石的局部熔融作用又叫重熔作用或深熔作用。岩石局部溶融基本是按石英长石橄榄石的顺序进行。由于地壳深部和上地幔的温度很高,固态地壳物质和上地幔物质同样也会发生局部熔融或重熔作用,一般认为上地幔物质的局部熔融产生橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆;而地壳深部(底层)岩石的局部熔融作用产生花岗岩浆。1.玄武岩浆 是上地幔物质(地幔岩)局部熔融的产物。目前推断,在上地幔的不同深度上通过局部熔融产生三种岩浆,即:拉斑玄武岩浆:约小于15公里;高铝玄武岩浆:约1535公里;碱性玄武岩浆:约3575公里;但也

29、有人主张只有一种玄武岩浆。 从玄武岩浆中可以直接冷凝结晶成玄武岩和辉长岩。玄武岩浆通过分异作用也可生成少量的中性岩和酸性岩,但自然界少见,仅是一种实验和理论上的可能性。可是通过玄武岩浆的分异作用产生超基性岩,则有充分的实验、理论和地质根据,例如前面提到的超基性基性层状侵入杂岩体就是最好的例证。 2.花岗岩浆 是大陆地壳深部物质重熔的产物。根据理论计算,在不同深度上可能形成性质稍有差异的花岗岩浆。例如在约10公里的深度上形成活动性很弱的岩浆,许多巨型花岗岩岩基即由此种岩浆形成;大约在20公里深度上可生成活动性很强的岩浆,能够上侵至地壳浅部形成浅成侵入体,以至喷出地表形成流纹岩。花岗岩浆通过同化作

30、用可形成中性岩和碱性岩。 但是,并非所有花岗岩均来自花岗岩浆。一些花岗岩是由混合岩化作用形成的。 3.安山岩浆 提出该岩浆存在的主要论点是环太平洋地区广泛地分布着安山岩。板块学说认为此种岩浆的生成模式是:当玄武岩洋壳到达海沟并向下俯冲时,玄武岩及其上覆的洋底沉积物发生局部熔融即可形成安山岩浆,其俯冲下插的深度达95公里时即可发生这一作用。 对于大陆内部的安山岩,有人则认为是地幔或地壳深部局部熔融产生的安山岩浆活动的产物,其深度约为60公里。 4.橄榄岩浆 是上地幔物质大约在80至160公里的深度上局部熔融的产物。此种岩浆形成的侵入岩多沿深大断裂或平行于褶皱带的走向分布,许多独立的超基性岩体呈串

31、珠状分布,构成绵延数百公里的岩带。如我国祁连山、欧洲阿尔卑斯山的超基性岩即属此类。 再次指出,关于原始岩浆及其起源问题极其复杂,许多问题并未得到圆满解决,尚待进一步研究,在这一方面深部地球物理探测是一个很重要的手段。 岩浆的演化(分异和同化) 岩浆从开始产生直到固结为岩石,始终处在不断的变化过程中;对于岩浆岩成因具有直接意义的是岩浆侵入地壳、特别是侵入地壳浅部以后到凝固为岩石这一期间内岩浆在物质成分上发生的演化。该期间内岩浆演化的基本过程是通过分异作用和同化作用,由少数几种岩浆形成多种多样的岩浆岩,并在适宜条件下形成一定的矿床。岩浆的分异和同化,是岩浆岩成因方面的基本问题,在理论上和实际上均具

32、有很大意义。 (一)岩浆分异作用 岩浆可以通过两种方式发生分异,即熔离作用和结晶分异作用,这是岩浆内部发生的一种演化。 1.熔离作用 原来均一的岩浆,随着温度和压力的降低或者由于外来组分的加入,使其分为互不混溶的两种岩浆,即称为岩浆的熔离作用。日常生活中的油水关系可以做为这方面的例子。在炼铁炉中熔炼铁矿石时,在CaCO3和CaF2等外加熔剂作用下,铁水和熔渣(硅酸盐熔体)就分为互不混溶的两个液层,铁水比重大而下沉,熔渣轻而上浮,这是同天然熔离作用很相似的又一例子。此外,也有人把玄武岩熔化后做试验,在玄武岩熔体加入CaF2,结果熔体也分为两个液层,上部为相当于流纹岩岩浆的酸性熔体层,下部为相当于

33、橄榄岩的超基性熔体层。 目前认为,在天然的岩浆中硫化物、氧化物和硅酸盐熔体可以发生熔离作用;一些含有铜镍的基性岩浆在高温时铜镍硫化物熔体完全混溶于基性岩浆中,当温度下降到某一限度后,此二种熔体即发生分离,铜镍硫化物比重大而富集于底部成矿床,硅酸盐熔体在上部固结成岩石。我国西南某地的含铂硫化物矿床就是这样形成。至于岩浆中不同的硅酸盐熔体之间能否发生熔离作用,尚有争议。不过一些人仍认为辉长岩中的条带状构造和某些珍珠岩中的球粒是硅酸盐熔离作用造成的。甚至近来有人提出在上地幔的岩浆源区就能够发生深部熔离作用从而产生安山岩浆和玄武岩浆的论点,尚待研究。 2.结晶分异作用 矿物的结晶温度有高有低,因此,矿

34、物从岩浆中结晶析出的次序也有先有后。在岩浆冷凝过程中矿物按其结晶温度的高低先后同岩浆发生分离的现象叫结晶分异作用。结晶分异作用在玄武岩浆中研究得最为完备,由鲍文和贝莱(Baliey)于本世纪20年代即完成了实验和地质方面的经典研究,成为岩浆岩的理论支柱之一。 玄武岩浆的结晶分异作用模式一般称为鲍文反应原理,即随着岩浆温度的降低,橄榄石首先结晶,并由于它比重大而沉落于岩浆体底部形成橄榄岩;继而辉石基性斜长石同时结晶并沉落于橄榄岩“层”之上形成辉长岩;角闪石中性斜长石同时析出构成闪长岩;而岩浆中越来越富SiO2、K2O、Na2O及挥发性组分,并慢慢地被已晶出的矿物“层”挤到岩浆体的顶部最后结晶出石

35、英钾长石酸性斜长石组合,即花岗岩。因为在这一分异过程中在矿物晶出后因其比重不同受重力作用而分别沉落、堆积,故又称“重力结晶分异作用”。用这种理论能够较圆满地解释层状超基性基性侵入岩杂岩体,并建立堆积岩理论。在有关层状侵入体的矿床研究中,这种理论也得到了验证,并起到了指导找矿的作用。所以,这种结晶分异观点,经过半个多世纪的实验研究、理论探索和地质观察,对于层状超基性基性岩的成因解释基本上得到了承认。但用玄武岩浆的分异作用解释多数或全部岩浆岩的成因,尚有值得进一步研究的地方。 (二)同化混染作用 由于岩浆温度很高,并且有很强的化学活动能力,因此它可以熔化或溶解与之相接触的围岩或所捕虏的围岩块,从而

36、改变原来岩浆的成分。若岩浆把围岩彻底熔化或溶解,使之同岩浆完全均一,则称同化作用;若熔化或溶解不彻底,不同程度的保留有围岩的痕迹(如斑杂构造等),则称混染作用。因同化和混染往往并存,故又统称同化混染作用。此外,也有人把岩浆熔化或溶解围岩并使之逐渐消失于岩浆中的过程叫同化作用;把因围岩的熔化或溶解使岩浆成分受到外来物质(围岩)的污染(混染)而改变其原来成分的作用叫混染作用。显然,同化与混染为同一过程,是岩浆与围岩的相互作用,岩浆同化围岩,围岩则污染岩浆,因此,也一并称为同化混染作用。 一般同化混染作用中岩浆成分变化的规律是基性岩浆同化酸性(或富含SiO2)的围岩时,岩浆向酸性变化(酸度增加);反

37、之,酸性岩浆同化基性(富含Ca、Fe、Mg)围岩时,岩浆向基性方向变化(酸度降低)。按照鲍文反应原理,基性岩浆可以同化酸性围岩,但酸性岩浆难于同化基性围岩。不过由于酸性岩浆往往富含挥发组份(CO2、H2O、F、Cl等),因而有很强的溶解能力,虽然其温度低些,但它也能发生强烈的同化作用。其中酸性岩浆同化碳酸盐岩石(石灰岩、白云岩)的作用具有重大意义,因为它不仅能形成许多小的中性岩侵入体,而且也往往伴有矽卡岩化形成所谓矽卡岩矿床,如铜、铁、钨矿等。在该同化作用中,大量Ca和Mg加入岩浆,使岩浆酸度降低,形成闪长岩或石英闪长岩,而在接触带上形成含石榴石和辉石的矽卡岩(变质岩)。如长江中下游的许多中酸

38、性侵入岩体广泛发育此种同化作用。 在岩浆演化过程中,分异作用和同化混染作用可能同时进行;也可能以某种作用为主导。在实际工作中要根据具体对象进行分析,从而得出比较合乎实际的结论,以正确阐述岩浆岩的形成和分布规律,指导矿产预测与寻找工作。按照分异作用和同化作用的理想模式,各种岩浆岩的成因关系如下: 1、玄武岩浆的分异作用 玄武岩 安山岩 流纹岩 玄武岩浆 辉长岩 闪长岩 花岗岩(少量) 碱性岩 辉绿岩 橄榄岩 辉石岩 2、花岗岩浆的同化混染作用(Ca、Fe、Mg加入) 英 安 岩安山岩 花岗岩浆 花岗闪长岩闪长岩 正 长 岩碱性岩 岩浆岩的共生组合概念: 各种岩浆岩在空间分布上、形成时间上、物质成

39、分上以及其成因上往往相互联系,彼此共生,按一定的规律以一种组合的形式出现,而且这种组合规律明显地受构造运动控制。为了阐述岩浆岩的共生组合规律,目前提出了一些组合概念,主要有岩浆杂岩体、岩浆岩建造、岩套和岩浆旋回等。现作简要说明。 (一)岩浆岩杂岩体 岩浆岩杂岩体是具体的岩体组合,各岩体之间具有确定的地质界线,但它们共同占据一个局部空间,彼此邻接,大致同时形成,有同源关系,隶属于同一地质构造单元。自然界中主要的杂岩体类型有:超基性基性侵入岩杂岩体;中性酸性侵入岩杂岩体;碱性侵入岩杂岩体,火山岩杂岩体。例如北京南口中酸性侵入岩杂岩体是一个颇为典型的杂岩体。该杂岩体约由30多个中小型岩体构成,分布于

40、400多平方公里的范围内。侵入活动主要发生在晚侏罗世,最晚可能延续到早白垩世,属燕山运动的产物。 (二)岩浆岩建造 岩浆岩建造是指相同的大地构造环境中一定地质发展阶段上产生的几个相似杂岩体的综合和概括,不能用某种“地质界线”加以圈定。一般分为火山岩建造和侵入岩建造,如地槽发展早期的细碧角斑岩建造;地槽发展晚期的玄武岩流纹岩建造;地槽发展中期的花岗闪长岩花岗岩建造;地台区的拉斑玄武岩玄武岩建造等。一般说来,火山岩和侵入岩不能共同组成建造,因为它们产生于不同的构造发展阶段。 (三)岩套和岩浆旋回 岩套可以由几个建造构成,既有侵入岩,也有火山岩,甚至包括沉积岩和变质岩,例如蛇绿岩套既包括细碧角斑岩建

41、造和辉长岩橄榄岩建造,也包括硅质岩、蛇纹岩。按造山期可分为前造山期岩套,造山期岩套和后造山期岩套。蛇绿岩套是前造山期岩套,发育于优地槽中。 岩浆旋回则是从构造发展历史的角度出发,把一定大地构造区域整个发展阶段上全部岩浆作用的总和归并为一个岩浆旋回,例如造山运动可分为三期(阶段):前造山期或造山运动早期,主要是基性、超基性岩浆作用;中造山期主要是大规模酸性岩浆的侵入作用;后造山期(或造山晚期)主要为火山作用。此三个造山期中的岩浆作用,即构成一个岩浆旋回。一个旋回可跨越几个地质时代。 斑岩(porphyry) 以斑状结构为特征的火成岩的总称。以结构特征对岩石的命名。斑岩一词,由玢岩演变而来。玢岩由

42、G.阿格里科拉于1546年首先引入文献,用以描述埃及的淡紫色、具斑点的岩石。此后很长时期内,斑岩和玢岩分别泛指变化了的具斑状结构的粗面质的安山质岩石。 多数岩石学家认为,大多数斑岩和玢岩在化学成分上属于中性岩和酸性岩,因此常见的斑晶是石英、碱性长石和斜长石。其中石英常发育六方双锥,具高温石英外形;碱性长石常为透长石、正长石和歪长石,具隐条纹构造或亚显微条纹构造;斜长石一般是中长石,常受岩浆熔蚀,或生成钠质斜长石膜,也可以因岩浆流动作用,构成斜长石的聚合斑晶。习惯上,将含碱性长石和石英斑晶,或只含其一的斑状结构的岩石,称为斑岩,如花岗斑岩;将含斜长石斑晶的,称玢岩,如闪长玢岩。如含斜长石又兼有碱

43、性长石和(或)石英斑晶,仍称为斑岩,如花岗闪长斑岩。含大量自形(有时半自形)铁镁矿物斑晶的斑状岩石,一般为中、基性或超基性脉岩,称作煌斑岩。辉绿玢岩是指含斜长石斑晶的基性浅成岩。钠长斑岩和苦橄玢岩分别是含钠长石斑晶和橄榄石斑晶的斑状浅成岩。无论是斑岩或是玢岩,都是岩浆作用两阶段结晶的产物。因此,它们的斑晶和基质之间矿物粒级悬殊。斑晶由早阶段岩浆结晶产生,形成于地下较深部位;而细粒或隐晶质基质为浅位晚阶段岩浆结晶产物。就最终侵位深度而言,斑岩和玢岩都属浅成岩,并常呈岩墙、岩脉、岩床或小侵入体产状。斑岩和玢岩随斑晶数量的减少和斑晶与基质之间粒度大小的接近而过渡为深成岩,如斑状花岗岩是相当于花岗斑岩

44、的深成岩或半深成岩;又随斑晶数量减少和基质粒级减小(直至隐晶质或玻璃质)过渡为喷出岩,如斑状流纹岩是相当于浅成相的流纹斑岩的喷出岩。与斑岩或玢岩有关的金属矿产,常称为斑岩铜矿、斑岩钼矿、斑岩钨矿、玢岩铁矿等,它们都是与浅成岩浆作用和岩浆期后作用有成因联系的重要矿床。有些半风化的粗面质或粗安质斑岩,因含人体所需的多种微量元素,并被溶出,而称为药石麦饭石。 辉绿岩(diabase) 成分相当于辉长岩的基性浅成岩。显晶质,细-中粒,暗灰-灰黑色,常具辉绿结构或次辉绿结构。辉绿结构指辉石的平均粒径大于斜长石平均长度,呈现一颗辉石包裹许多斜长石的现象;如果辉石平均粒径小于或近似于斜长石平均长度,则呈现辉

45、石局部地包裹斜长石或与斜长石相间,称为次辉绿结构。对于辉绿结构和次辉绿结构的成因的说法不一,一般认为是由于浅成条件下矿物结晶顺序的早晚所形成。含较多填隙石英,或含由石英和正长石构成的填隙文象状交生体的辉绿岩,称石英辉绿岩,或拉斑辉绿岩;含沸石、正长石、霓辉石或霓石的,称碱性辉绿岩。易变辉石和紫苏辉石可以出现于石英辉绿岩中,橄榄石则可出现于碱性辉绿岩中。 辉绿岩常呈岩床、岩墙、岩脉和岩席,也呈岩颈或岩株充填于玄武岩火山口中,辉绿岩的上述产状,是它区别于辉长岩和玄武岩的主要标志。大规模的辉绿岩侵入体,如众多的辉绿岩岩床或厚300400米的辉绿岩板状地质体,往往出现于上覆盖层为中等厚度(约20003000米)的条件下,其原因是岩浆易于顺层或沿裂隙贯入。辉绿岩是上等建筑石料和铸石原料。 超基性岩(ultrabasic rock) 火成岩的一个大类。SiO2含量小于45。常与超基性岩并用的术语是超镁铁岩,指镁铁矿物含量超过75的暗色岩石。大多数超基性岩都是超镁铁岩。超基性岩在地球上的分布有限,出露面积不超过火成岩总面积的0.5,而且主

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0.地科院魏晓椿特任副教授在塔西南发现1100万年前关键地质标志层通过覆盖200余公里范围的野外调查、钻井资料整合与地震剖面解析,团队刻画了该火山碎屑岩沉积层的空间分布范围、沉积特征,证实该火山砂岩段分布广,形成时间短,具有区域等时性特征(图1和2)。更关键的是,通过岩相学、矿物学和地球化学分析(薄片鉴定、SEM-EDS、XRD、主微量元素),确定"火山砂岩"核心组分为透长石、单斜辉jvzquC41fsqy0‚fpiv€fw7jfw0io1rshq1717B4363690qyo
1.矿物学三斜晶系:{100}一组解理, {010}一组解理, {001}一组解理 单斜晶系:{001}一组解理, {010}一组解理, {100}一组解理, {110}两组解理,夹角不等于由于它们都保存前一种矿物的外形,因此也就保留了前一种矿物的识别标志。我们可以根据前后两种矿物的转变过程,推导矿物形成和演化的规律以及条件。jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1=6dm95c9l64=hedhl24:=6c54ivvq