岩石学简明教程总结.doc

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1、岩石学简明教程总结绪论岩石：岩石是天然产出的由一种或多种矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体）组成的、具有一定结构构造的矿物集合体。 它是组成地壳及地幔的固态部分，是地质作用的产物。岩石的分类：岩石的种类很多，按其成因可分为三大类： （1）岩浆岩：由高温熔融的岩浆，经侵入地下或喷出地表冷凝而形成，又称火成岩。 （2）沉积岩：地球岩石圈表层常温常压条件下，母岩经风化作用、生物作用、化学作用和某种火山作用的产物，经搬运、沉积形成松散沉积物，而后固结而成的岩石。 （3）变质岩：由已形成的岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。根据成因，岩石可以分为3大类：火成岩、沉积岩和变质岩。火成岩和变质岩占地壳重

2、量的95%，沉积岩占5%；但沉积岩出露面积占75%，火成岩和变质岩只占25%。人类对于岩石成因的认识经过了漫长的历程与激烈的学术争论，其历史是地质学逐步发展的历史。岩石学：岩石学是地质学领域的一门重要的分支学科。是研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因,演化等方面的科学。第一篇 岩浆岩岩浆：岩浆是在上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发物质的熔融体。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。其中以SiO2为最多。SiO2与其它氧化物间有消长关系。 因此，岩浆中SiO2

3、的含量，成为酸度划分的主要标准，也是碱度划分必需考虑的成分之一，并且还是研究岩浆演化的主要变量；岩浆的粘度也与之关系较大。 岩浆固结后，SiO2与其它氧化物组成硅酸盐矿物； 另外还有挥发份：H2O、CO2、SO2、CO、N2、H2 、NH3、NH4、HCl、HF、KCl、NaCl等。 岩浆的温度： 喷出熔岩温度一般为700-1300C，玄武岩1000-1300C，安山岩900-1000C，流纹岩 700-900C。 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。 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

4、；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。 岩浆作用：地壳深部（至上地幔顶部）岩浆的发生、发展、演化直至冷凝固结成岩的整个地质作用过程，称为岩浆作用。岩浆岩：岩浆沿着地壳薄弱地带侵入地壳甚至喷出地表，随着温度降低，岩浆最后冷凝固结成岩石，称为岩浆岩。侵入岩：根据形成深度分：深成岩：形成深度大于3公里；浅成岩：形成深度03公里；喷出岩：又称火山岩。按其特征分：熔岩：岩浆沿火山通道喷出地表冷凝固结而成的岩石。火山碎屑岩：由火山爆发出来的各种岩石碎块、晶屑、岩浆团块等火山碎屑物质堆积（冷凝）而形成的岩石。次火山岩：与火山作用有关的充填与火山通道中或侵入其周围邻近的浅成超浅成

5、侵入岩，专成为次火山岩。 喷出作用 喷出岩浅成侵入作用浅成岩深成侵入作用深成岩侵入作用熔岩火山碎屑岩 岩浆作用岩浆岩的矿物成分：造岩矿物：组成岩石的矿物，一般统称为造岩矿物。常见的造岩矿物：石英、斜长石、钾长石、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。 造岩矿物的类型：根据矿物的颜色和成分特点分：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，这些矿物颜色较浅，所以又叫浅色矿物。 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。这些矿物的颜色一般较深，多为黑色或暗绿色，所以又叫暗色矿物。色率：暗色矿物在岩石中的

6、百分含量称为岩石的色率。按造岩矿物在分类中的作用：主要矿物：指在岩石中含量多，并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。 次要矿物：指在岩石中含量少于主要矿物的矿物，对划分岩石大类不起作用，但可作为确定岩石种属的依据。副矿物：指在岩石中含量很少，在一般岩石分类命名中不起作用的矿物，但偶尔可用作定种属名称。岩浆岩矿物的成因类型：原生矿物：在岩浆结晶过程中所形成的矿物，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。他生矿物：一般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形成的。如钙铁榴石、硅灰石等。堇青石、

7、红柱石等富铝矿物。次生矿物：在岩浆岩形成后，由于受到风化作用或岩浆期后热液蚀变作用，原生矿物发生变化而形成的新矿物，称次生矿物。如蛇纹石或伊丁石、绿泥石、高岭石等。岩浆岩的化学成分：造岩元素：O、Si、Al、Fe、Ti、Mn、Mg、Ca、Na、K、H、P等。占99.25%，其中O占46.59%。氧化物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、H2O+等。占岩浆岩总重量的98 以上。SiO2与其他氧化物之间的关系：（参见课本11页图1-1）随着SiO2增加，FeO和MgO逐渐减少；而K2O、Na2O则渐趋增加；CaO和Al2O3在纯橄揽岩中含量很低，但在辉石岩

8、、辉长岩中则随SiO2含量的增加而增加，尤其Al2O3更为显著，而后随着SiO2含量的增加又逐渐降低。岩浆岩依据SiO2含量的分类：如SiO245%者，称为超基性岩；SiO245%-53%者，称为基性岩；SiO235%-66%者，称为中性岩；SiO266%者，称为酸性岩。 全碱含量：K2O+Na2O在岩浆中称为全碱含量(用ALK表示)。由于K2O、Na2O是主要元素中最容易熔融的组分，在地幔和地壳中的含量差别显著。岩浆岩的矿物共生组合规律及其与化学成分关系：（参见课本12页图1-3）自然界的岩浆岩不是任意组合的，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。

9、影响矿物共生组合的因素，除了温度、压力外，主要决定于岩浆岩的化学成分，特别是SiO2的含量。当SiO2含量很高时，除了形成硅酸盐矿物之外，可以形成石英。当SiO2含量不足时，可能出现橄榄石、霞石、白榴石等矿物，这些矿物称为SiO2不饱和的矿物。当SiO2含量充足时，可能出现辉石、角闪石、斜长石、钾长石等，这些矿物称为SiO2饱和的矿物。岩浆岩的结构：是指组成岩石物质的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度及其相互间的关系。岩浆岩的主要结构类型： 按岩浆岩的结晶程度可分为：全晶质结构：岩石全部由已结晶的矿物组成。 玻璃质结构：岩石几乎由全部未结晶的火山玻璃所组成。半晶质结构：岩石由部分晶体和部分

10、玻璃组成。 在泰曼图解中，根据结晶中心形成速度和晶体生长速度的关系不同，可以划分为a、b、c、d四个区域，由于冷却情况不同，形成了不同的结构。（参见课本13页图1-5）泰曼图解各区域说明：a区：晶体生长速度大，而结晶中心却较少。如果冷却缓慢，形成全晶质或较大的晶体。 B区：形成结晶中心很多，而晶体生长速度相对较慢 ，如果冷却迅速就会结晶不全或形成细小的晶体，甚至玻璃质。则有斑状结构。c区：结晶中心及晶体生长速度均已大为减弱，但结晶中心仍较多 。如果冷却迅速形成细小的晶体，甚至来不及生长形成玻璃质。D区：几乎不形成结晶中心，更谈不上晶体生长 ，形成玻璃质。按矿物的颗粒大小： 显晶质结构：肉眼及放

11、大镜基本上能分辨矿物颗粒。 隐晶质结构：肉眼及放大镜无法分辨矿物颗粒。 隐晶质结构：由可分为显微隐晶质结构和显微晶质结构。 显晶质结构按颗粒绝对大小分为： 伟晶(颗粒直径10mm)，粗晶结构(颗粒直径5mm)，中晶结构(颗粒直径2-5mm)，细晶结构(颗粒直径2-0.2mm)，微粒结构(颗粒直径0.2mm)。 按矿物颗粒的相对大小：等粒结构：是指岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。不等粒结构：是指岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。斑状结构：岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群，大的为斑晶，小的及不结晶的玻璃质的为基质。 似斑状结构：外貌类似于斑状结构，只是基质为显晶质的。 矿物的自形程度：自形结

12、构：是指矿物晶粒具有完整的晶面。他形结构：指矿物晶体无一完整的晶面，形状规则的轮廓。 半自形结构：指矿物晶体发育不完整，部分晶面完整，部分为不规则的轮廓。 组成岩石矿物颗粒的相互关系： 文象结构：岩石中钾长石和石英呈有规则的交生，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，称为文象结构。 条纹结构：钾长石和钠长石呈条纹状交生，通常都是钠长石呈条纹无定向或定向分布在钾长石中，相反的情况较少见。岩浆岩中矿物的结晶顺序矿物的自形程度：一般来说矿物的自形程度愈好，晶出愈早，至少是结晶期结束早的比结晶期结束晚的自形程度高。矿物的包裹关系：一般被包裹的客晶早于主晶，但固溶体出溶形成的包裹

13、关系不属此列。矿物的相对大小：对于斑状结构岩石，斑晶矿物比基质矿物晶出早；但在似斑状岩石中，有些斑晶可能是后来交代形成的。矿物的共生关系：有些副矿物与次生矿物共生。鲍温反应原理：（参见课本17页图1-13）在结晶过程中，由于物理化学条件的改变，先析出的矿物与岩浆又发生反应产生新的矿物；温度继续降低，反应继续进行，形成有规律的一系列矿物，称为鲍文反应系列。 对鲍温反应原理的说明：该原理较好的解释了钙碱性岩浆的矿物结晶情况。反应系列分两个支系，C支为浅色的斜长石系，也称连续反应系列；D支为深色的铁镁矿物系，称之为不连续反应系列。也说明了矿物的共生关系、岩浆的分异趋势，即成分由基性向酸性演化。还说明

14、了岩浆岩和围岩捕虏体间的关系，较基性的岩浆可熔化酸性捕虏体，而较酸性的岩浆则一般不能熔化较基性的捕虏体，所以自然界中较基性的暗色捕虏体最常见。岩浆岩的构造：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排列方式及充填方式。岩浆岩中常见的构造：块状构造：组成岩石的矿物在整个岩石中分布是均匀的，其排列无一定次序，无一定方向。斑杂构造：岩石的不同部位在结构上或矿物成分上有较大的差异，如一些地方暗色矿物多，一些地方又很少，结果使岩石呈现出斑斑驳驳的外貌。带状构造：表现为岩石中具有不同结构或不同成分的条带相互交替，彼此平行排列的一种构造。气孔和杏仁构造：是喷出岩中常见的构造。由于岩浆迅速冷却凝

15、固而保留在岩石中形成空洞，为气孔构造。当气孔被岩浆期后矿物所充填时，其充填物宛如杏仁，称为杏仁构造。流纹构造：是由不同颜色不同成分的条纹条带粒雏晶定向排列，以及拉长的气孔等表现出来的一种流动构造。珍珠构造：主要见于酸性火山玻璃中，由玻璃质冷却收缩所形成。特征是形成一系列圆弧形裂开。 喷出岩的构造枕状构造：当熔浆自海底溢出或从陆地流入海中时，就变成椭球状、袋状、面包状等枕状特征，后被沉积物、火山物质及玻璃质碎屑胶结起来就形成枕状构造流面构造：岩浆岩中片状矿物、扁平捕虏体、析离体呈平行排列，即形成流面构造。流线构造：若柱状矿物、长形捕虏体、析离体等长轴方向呈定向排列，即形成流线构造。 柱状节理构造

16、 多见于厚层状基性熔岩中，是一种规则的多边形长在体。断面有多种形状，四边形、五边形、六边形、七边形等，但大部分为六边形，五边形次之。原生节理：产生于侵入体的最后阶段，是在熔融体冷凝到岩体完全固结这段时间内由冷凝收缩形成的。 岩浆岩的产状：岩浆岩的产状主要指岩体的形态、大小和围岩的接触关系。火山岩的产状：火山岩的产状与火山岩的喷发方式和喷出物的性质有关。火山喷发方式有：中心式喷发：是指岩浆沿颈状管道的一种喷发。熔透式喷发：岩浆沿一定方向的裂隙活动喷达地表。裂隙式喷发 火山岩的产状：绳状构造、熔岩瀑布、岩钟、岩针、熔岩被侵入岩的产状：侵入岩的产状和构造关系密切，可与地层整合或不整合接触，形体规模也

17、相差很大，常见的有：岩床：是厚薄均匀的近水平的整合的板状侵入体。岩盆：是中央微向下凹的整合盆状侵入体。岩盖：是上凸下平的穹隆状整合侵入体。岩脉：是与围岩层理或片理斜交的脉状侵入体。岩脉较规则、平直，称为岩墙岩株：是一种常见的侵入体，平面上近园形或不规则状，接触面陡立，似树干状延伸，又称岩干。岩基：是最大的巨型侵入体，面积大于100平方公里，平面上通常呈长园形。岩浆岩的相：不同环境条件下形成的岩石和岩体总的特征，换言之，能反映岩浆岩生成环境的岩石表征就是岩浆岩相。分为：火山岩相、深成岩相、浅成岩相。岩浆岩的分类和命名：岩浆岩的分类应反应岩浆岩的化学成分、矿物成分、结构构造、地质产状和矿物的共生组

18、合关系。化学成分分类根据SiO2的含量：超基性岩类：SiO2含量45；基性岩类：SiO2含量为4553；中性岩类：SiO2含量为5366；酸性岩类SiO2含量 66%根据全碱含量：见课本25页第一段矿物成分分类：超基性岩类：不含石英、长石，富含暗色矿物，色率 90。基性岩类：暗色矿物和基性斜长石，色率40-90。中性岩类：暗色矿物、斜长石和碱性斜长石，色率15-40。酸性岩类：含石英、长石，暗色矿物少，色率10。碱性岩类：碱性暗色矿物和碱性长石。过碱性岩类：碱性暗色矿物和似长石。产状、结构构造分类：深成岩：全晶质结构。浅成岩：全晶质结构、斑状结构。喷出岩：玻璃质结构、隐晶质结构、斑状结构。 岩

19、浆岩分类表见课本28页岩浆岩的命名：关于岩浆岩的命名，一般认为：岩浆岩命名应在岩石的名称中反映出岩石的系统位置，岩石的特点，大类的确定应以化学成分和矿物成分为基础，第二级、第三级的命名应以矿物成分和结构为基础等。 斑岩和玢岩：在具有斑状结构的浅成岩命名时，如果斑晶为斜长石、暗色矿物，则称为玢岩；如果斑晶为石英、碱性长石、似长石，则称为斑岩。对于熔岩，虽可具有斑状结构，但不使用斑岩或玢岩命名，以示区别。岩浆岩各论：按28页分类表复习，重点是各类的典型代表岩石（超基性、基性、中性、酸性的钙碱性系列的岩石）。必须掌握其名称、产状、结构构造、矿物成分。火山碎屑岩：火山碎屑岩是火山作用形成的各种火山碎屑

20、物，经堆积、胶结、压紧或熔结等多种成岩方式固结而成的岩石。典型的火山碎屑岩是指那些主要由火山碎屑物（一般占90%以上）形成的岩石。广义的火山碎屑岩，是指包括向喷出岩和沉积岩过渡的火山碎屑岩。火山碎屑岩一般特征：火山碎屑岩常有各种鲜艳的颜色，新鲜的火山碎屑岩，有浅红、浅绿、灰绿、黄绿、灰白、灰紫等色调。火山碎屑岩的成分包括两部分，即火山碎屑物和胶结物，胶结物可以是部分火山灰分解形成的物质，也可以是部分熔岩或沉积物。火山碎屑物则是火山作用过程中形成的各种碎屑，可分为岩屑、晶屑、玻屑三种类型。 火山碎屑岩的成分：岩屑、晶屑与玻屑三种。 岩屑：是火山基底的岩石和火山通道周围的岩石以及先凝结成的熔岩和火

21、山碎屑岩在火山喷发爆炸时崩碎形成的各种岩石碎块。岩屑大小不一，有明显的梭角状，外形不规则。多是刚性的，有些则是半塑性塑性的晶屑：是火山爆发时崩碎的矿物晶体碎片，晶屑大多来源于岩浆中较早结晶出的斑晶，部分来源于周围的岩石。常见有石英、钾长石、斜长石，黑云母、角闪石、辉石等。晶屑外形不规则，多呈棱角状，部分有熔蚀和淬火裂纹。 玻屑：是火山爆发时形成的玻璃质碎片，其形态多样，断面多成弧形，粒度多数小于2毫米。玻屑多形成于粘度较大的中酸性岩浆。火山碎屑岩结构：按粒度分为：集块结构、火山角砾结构、凝灰结构。 集块结构：由粒径大于64毫米的火山碎屑为主（50）所组成的结构。火山角砾结构：由含量大于50的2

22、一64毫米的火山角砾所组成。 凝灰结构：主要由小于2毫米的火山碎屑所组成的一种结构。 火山碎屑岩的构造：火山碎屑岩一般为块状构造，此外也可见到似流纹构造，层理构造等。似流纹构造这是由一些塑性、半塑性火山碎屑物呈定向排列所形成的一种构造。层理构造这是一种主要在水盆地中形成的向沉积岩过渡的一种火山碎屑岩具有的构造，由粗细不等或不同成分的碎屑物形成韵律性的层状规律地交替出现。 火山碎屑岩的分类命名：见课本76页表2-23火山碎屑岩主要类型集块岩：是指由粒径大于64毫米，含量50，在火山爆发时被崩碎的岩块经压紧胶结而形成的岩石。成分除了火山岩块外，还有一些火山通道的围岩。大小不一，分选很差，棱角状，少

23、数被圆化。颜色多样，成分复杂，杂乱地堆积在火山口附近，常构成火山锥的一部分。集块岩可根据岩块成分进一步划分为不同的集块岩，如玄武质集块岩、安山质集块岩、流纹质集块岩等。 火山角砾岩：是由火山作用形成的角砾被压紧胶结而形成的一种岩石。角砾粒径为264毫米，含量50。成分复杂，分选差，棱角状，成分中除了岩块外，可混入一部分晶屑和玻屑。没有层理或具不明显的层理，分布在火山口附近。火山角砾岩可根据角砾的成分划分为：玄武质火山角砾岩、安山质火山角砾岩、流纹质火山角砾岩等，如果角砾成分不止一种，这时可命名为复成分火山角砾岩。 凝灰岩：是火山碎屑岩中分布最广的一种岩石，具凝灰结构，火山物质占90以上，碎屑粒

24、径2毫米。火山碎屑物包括岩屑、晶屑、玻屑,一般晶屑含量较少，玻屑较多。岩石颜色有黄白、灰自、紫红、灰紫、灰绿、灰黑等色。具不清楚或清楚的层理，堆积在离火山口较远的地方。岩浆的演化：分异作用：分异作用是指原来均匀的岩浆在没有外来物质加入下，依靠本身的演化最终产生不同成分的岩浆的全部作用，它包括岩浆分异作用及分离结晶作用。 同化混染作用：岩浆在上升或停留于岩浆房期间，除与围岩具有热交换外，还可能与围岩发生物质交换，其结果是熔化围岩和捕虏体，或与其发生反应，从而使岩浆的成分发生变化，这一过程被称为同化混染作用。岩浆熔化了围岩或捕虏体，使岩浆成分发生了变化，称为同化作用。不完全的同化作用称为混染作用。

25、同化与混染作用经常是密切相关的。同化混染作用的方式和规模以及强度取决于岩浆和围岩的热状态和组成。岩浆的混合作用：岩浆混合作用是指由两种不同成分的岩浆以不同的比例混合而产生一系列过渡类型的岩浆、并形成不同成分的一系列岩浆岩，这便称为岩浆混合作用。与同化混染作用相比，混合作用除受到两种岩浆热状态的影响外，还受两种岩浆的相遇机制，密度差等的制约。 第二篇 沉积岩沉积岩：沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在常温常压条件下，由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的。沉积岩的分布：沉积岩在地球表层分布甚广，占陆地面积的75%，在海底几乎全部被

26、沉积物覆盖。沉积岩与岩浆岩的区别1）沉积岩与岩浆岩中铁的总量相近，但沉积岩中Fe2O3FeO，岩浆岩中Fe2O3FeO。2）碱金属和碱土金属的含量，沉积岩低于岩浆岩。但CaO例外，它在沉积岩中的含量高于岩浆岩，这与生物及生物化学作用使CaO聚集有关。3）碱金属钾与钠的含量比在沉积岩中K2ONa2O，而岩浆岩中则K2ONa2O。4）沉积岩较岩浆岩富含H2O、C02.在沉积岩中常含有大量的有机质，这是岩浆岩中所没有的。沉积物质的形成作用： 母岩的风化产物：是指先形成岩石经风化作用所形成的物质，这是组成沉积岩的主要物质。生物物质：是由生物生活动及其遗体分解而生成的有机质，这类物质在沉积岩中分布广泛，

27、却含量不多，但在特殊条件下能集中沉积。火山物质：指火山喷发而成的固体碎屑产物，它们在沉积岩中的分布不广，仅在火山活动地区及附近才有大量的堆积；宇宙物质：指的是降落于地球上的天体物质，如陨石等。风化作用的产物：母岩风化后形成的产物按其性质可分为三类：碎屑物质：这是母岩机械破碎的产物。不溶残余物质（粘土物质）：是母岩在分解过程中新生成的矿物。溶解物质：在化学风化过程中，母岩中活泼性较大的金属元素分解出来溶于水中，组成真溶液或胶体。主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性 1）长石类：在物理风化作用下，长石易沿解理面破碎。在化学风化作用下,受各种酸的作用而分解：长石水云母K+、Na+、Ca2+ 高岭石

28、（蒙脱石）+SiO2 蛋白石三水铝石不同种类的长石中，钾长石比斜长石稳定，酸性斜长石又较基性斜长石稳定。2）铁镁矿物：这类矿物的稳定性较低，其中以橄榄石最易风化，辉石次之，再其次是角闪石。在化学风化作用下，尤其是在碳酸的作用下，这类矿物首先分解出Ca2、Mg2、Fe2阳离子，形成重碳酸盐，溶于水中被带走；在氧化作用下,这类矿物中的低价铁氧化成高价铁，形成含水的氧化铁矿物而残积在风化地区、故其风化产物多呈红色、褐色及棕色。3）石英：为最稳定的造岩矿物，在风化过程中几乎只发生机械破碎，不易发生溶解。 4)云母类：白云母稳定性较黑云母高，故在沉积岩中前者较常见。白云母在化学风化作用下可以分解而转变成

29、为水云母以至高岭石；黑云母风化后形成含水的氧化铁矿物及粘土矿物，其部分阳离子则被淋滤。5）粘土矿物：为沉积岩的重要造岩矿物。由于此类矿物是在地表条件下形成的，故在一般风化作用下只发生机械破碎，而无化学分解现象。6）碳酸盐矿物：主要为方解石和白云石。这类矿物在酸性水中极易溶解，而在极干燥的气候条件下，可由物理风化作用破碎成碳酸盐碎屑。 常见造岩矿物在风化带中的稳定分级：不稳定矿物次稳定矿物稳定矿物橄榄石辉石、角闪石基性斜长石白云石方解石金属硫化物白云母钾长石中酸性斜长石黑云母、伊利石磁铁矿、帘石、磷灰石榍石、十字石、石榴子石石英电气石金红石锆石高岭石高价铁锰和铝的氧化物或氢氧化物岩石的风化及影响

30、因素：矿物成分；结构构造；气候条件岩石破碎 Ca、Na、Mg、K带出 水云母或蒙脱石 高岭石 含水氧化铁+蛋白石+铝土矿。风化产物的搬运和沉积作用：1、机械搬运和沉积作用：碎屑物质在水、风、冰、及重力等作用下，以机械方式进行搬运和沉积。1）碎屑物质在流水中的搬运和沉积：牵引流是一种低粘度、低密度的流体，它的流速梯度始终是一个常数，属牛顿流体。碎屑物质搬运的影响因素：碎屑物质的比重、粒度、形状、相互引力和摩擦力、流水的流速、流量和性质。当流水动力大于碎屑重力、并克服了摩擦力和引力时，碎屑物质被搬运，反之则沉积。颗粒大小与水流速度的关系 ：（见课本115页图4-1尤尔斯特隆图解）（1）颗粒从静止时

31、开始搬动（侵蚀）所需要的起动流速要大于继续搬运时的流速，因为起动流速不仅要克服颗粒本身的重力，而且还要克服颗粒间的引力及摩擦力，（2）大于2毫米的颗粒，其起动流速与沉积临界流速相差最小，而且粒级与两种流速成正相关、因此，砾石很难做长距离的搬运，多沿河底呈滚动式前进。（3）2一0.0625毫米的颗粒所需要的起动流速最小，而且起动流速与沉积临界流速相差也不大。这说明砂粒在流水中搬运时极为活跃，既易搬运又易沉积，故常呈跳跃式前进。其中0.1250.25毫米的细砂最易受侵蚀、搬运、沉积，故在河流中下游细砂最丰富。（4）小于0.0625毫米的颗粒、它们的起动流速和沉积临界流速之差最大。故粉砂、尤其是更细

32、的泥级颗粒，一经流水搬运就长期悬浮于水体中，不易沉积下来，大多搬运到比较安静的水域中才慢慢地沉积。而且，它们沉积之后不易再呈分散质点被搬运。2）碎屑物质的搬运方式：滚动搬运、跳跃搬运和悬浮搬运。滚动搬运是指碎屑颗枚在流水的作用下沿底面而呈悬浮状态前进。跳跃搬运指碎屑颗粒间歇性地离开底面而沿流向跳跃前进。悬浮搬运指碎屑颗粒在水中保持不沉淀到底面而呈悬浮状态前进。碎屑颗粒在流水搬运中的变化：碎屑物质在搬运过程中，由于颗粒之间的碰撞和摩擦，以及流水对颗粒的分选和化学分解，使其在矿物成分、粒度、分选性和形状上都要发生变化。一般是随着搬运距离的加长，其粒度变细；圆度、球度增高；分选变好，不稳定矿物逐渐减

33、少，而稳定矿物相对增多。2、溶解物质的搬运和沉积： 溶解物质的搬运和沉积与物质的溶解度密切有关，其主要受物理化学定律的支配。在自然界中，化学搬运物质组分的溶解度从小到大依次为：A12O3Fe2O3MnOSiO2P2O5CaCO3CaSO4NaC1 MgC12。由于A1、Fe、Mn、Si等的氧化物难溶于水，故一般呈胶体溶液被搬运；而Ca、Na、Mg的化合物的溶解度大，易成真溶液被搬运。1）胶体溶液的搬运和沉积：胶体溶液的搬运和沉积,胶体质点很小，介于粗分散系（悬浮液）和离子分散系（真溶液）之间，受重力影响甚微，扩散能力很弱。胶体质点带有电荷，而且普遍具有吸附能力。当胶体溶液失去平衡时，就会发生凝

34、聚作用，聚集成絮凝状、团块状的块体，在重力作用下就会沉积下来。电解质的加入、正负胶体的混合及胶体溶液的浓缩等均可引起胶体物质的凝聚和沉积。2）真溶液的搬运和沉积：主要取决于物质的溶解度，溶解度小者先从溶液中析出，溶解度大者则较后沉淀。而溶解度又溶度积有关，当温度一定时，难溶强电解质溶液中离子浓度之积为一常数。可溶物质的搬运和沉积与与物质本身的溶度积、pH值、Eh值、温度、压力和C02的含量等一系列因素有关系。 （1）溶度积：当溶液中某物质的离子积达到该物质的溶度积大小时，该物质开始析出。（2）介质的pH值：介质的pH值对大部分溶解物质的沉淀有显著的影响，但对易溶盐类的影响不大。各种溶解物质沉淀

35、时均要有一定的pH值。 （3）介质的Eh值：介质的Eh值对某些变价元素（如Fe、Mn等）的化合物影响很大，而对另一些元素（如Al、Si等）的化合物影响则很小。 （4）CO2的含量：水中CO2的含量变化对碳酸盐类矿物的溶解或沉淀影响很大。（5）温度、压力：温度和压力对物质的溶解度有不同程度的影响。多数化合物的溶解度随温度的升高而增大。温度是蒸发盐类矿物沉淀的重要条件之一。 3、沉积分异作用：母岩的风化产物在搬运过程中，因其各自的性质不同，在外界条件的影响下按一定次序分别沉积下来的现象，普斯托瓦洛夫称之为沉积分异作用，并把它分为机械沉积分异作用和化学沉积分异作用。 1）机械沉积分异作用：碎屑物质在

36、搬运过程中，随着介质流速的减小和动能的减弱。由于粒度、比重、形状等的差异而按一定次序沉积的现象，称为机械沉积分异作用。 按颗粒大小分异，从物源区由近到远：砾石-砂-粉砂-泥；按相对密度分异：相对密度大的矿物先沉积，小者搬运远，后沉积；按形状分异：它与搬运方式有关，悬浮搬运者，球度高的，较小的粒状矿物先沉积；片状物后沉积，滚动搬运者，球度高的较大的粒状矿物搬运远，片状搬运近，但总体趋势石搬运越远，其圆度、球度越高。按矿物成分分异：近陆源区，碎屑成分复杂，不稳定矿物多，重矿物含量高，即成分成熟度低，远陆源区则相反。2）化学沉积分异作用：溶解物质在搬运过程中，由于各种元素和化合物的溶解度不同而发生先

37、后沉积的现象。称为化学沉积分异作用。 （见课本120页图4-5化学沉积分异图）沉积期后变化阶段的划分：一般分为四个阶段： 1）同生阶段：是指沉积物沉积下来与底水脱离接触之前；介质一般为中-酸性，氧化条件；形成海绿石、钙十字沸石、铁锰结核等矿物。还可以形成底栖生物钻孔、生物扰动及变形构造。2）成岩阶段：系指沉积物与底水脱离接触，但粒间水还可以自由运动的时期；介质呈弱碱性-碱性，还原条件。形成球状黄铁矿、玉髓、粘土矿物结晶等组合。形成成岩结核。 3）后生阶段：是指沉积物已固结成坚硬岩石，粒间水已成为囚水，直至岩石变质之前；介质呈碱性，弱还原条件。形成自生长石、石英和长石的次生加大边。形成后生结核。

38、 4）表生（退后生）成岩阶段：指岩石被抬升至地表潜水面以下，在渗透水和浅部地下水的影响下发生变化的时期。介质呈弱酸性-酸性，氧化-弱还原条件，具溶蚀、交代及重结晶结构。形成粘土和硅质矿物、氧化矿物、碳酸盐、硫酸盐矿物。以及表生结核、细脉等等。主要的沉积期后变化：压固作用、胶结作用、重结晶作用、成岩矿物的形成1）压固作用：由于上覆沉积物的静水压力而使松散沉积物的体积缩小、含水量减少、密度增加的作用称为压固作用。当静水压力达到一定程度时，在沉积颗粒间的接触部位会发生溶解，这种压力所导致的溶解作用称为压溶作用。2）胶结作用：松散的沉积颗粒由化学沉淀物质或其它物质粘结而变成坚固岩石的作用称为胶结作用。

39、粘结碎屑颗粒的化学沉淀物质称为胶结物。常见的胶结物有：碳酸盐质（方解石、白云石等）、硅质（石英、玉髓及蛋白石）、铁质（赤铁矿、褐铁矿等）及硫酸盐质（石膏、硬石膏、重晶石）。3）重结晶作用：矿物成分借溶解、局部溶解及固体扩散等作用而重新排列组合的现象称为重结晶作用。重结晶作用一般表现为晶粒的加大。它不仅使松软的沉积物转变成为固结的岩石，同时还可破坏沉积物的原生结构构造，形成新的结构构造。重结晶作用的强度取决于物质成分、质点大小、成分的均一性及比重等。沉积岩的化学成分特征：组成沉积岩的物质主要是母岩的风化产物，因此，沉积岩的化学成分和矿物成分与母岩有着不可分割的联系。然而，由于沉积、成岩作用对母岩

40、物质的改造，使沉积岩的化学成分和矿物成分又具有自己的特征，其物质成分、结构、构造等特征也不同于岩浆岩。沉积岩的矿物成分特征：矿物成分特征沉积岩中已发现的矿物有160余种，但常见的仅有20多种。如石英、长石、云母、粘土矿物、方解石、白云石、菱铁矿、石膏、硬石膏、石盐、Fe、Mn、Al的氧化物和氢氧化物等。沉积岩的矿物成分与岩浆岩相比的特点：（1）岩浆岩中常见的主要造岩矿物如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母及基性斜长石等，在沉积岩中含量甚微或缺失。（2）岩浆岩中为量甚多的矿物如钾长石、酸性斜长石、石英等，在沉积岩中也大量存在，但不同的是岩浆岩中长石的含量多于沉积岩，而石英却相反，沉积岩中较多。（3）在

41、沉积岩形成过程中新生成的矿物，如粘土矿物、碳酸盐矿物、盐类矿物等，在沉积岩中含量极大，而岩浆岩中却很少或没有。（4）由生物作用形成的有机炭为沉积岩所特有。沉积岩中的矿物按其成因一般可以分为三类：陆源碎屑矿物、自生矿物、次生矿物。沉积岩的结构特征：沉积岩的结构是指组成沉积岩的物质组分成因类型和组合方式。沉积岩的结构随岩石类型和成分的不同而变化。根据沉积岩的形成方式可将沉积岩的结构划分为五个主要类型：主要类型结构类型特征碎屑结构陆源碎屑结构颗粒类型、粒度、分选性、磨圆度、形状、表面特征杂基胶结物粒屑结构颗粒类型、粒度、分选性、磨圆度、形状、表面特征泥晶基质亮晶胶结物泥质结构泥状结构泥晶结构生物结构

42、生物骨架结构生物骨架生物化石磨圆度残余结构交代残余结构重结晶残余结构晶粒结构粒度沉积岩的构造：是指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式。（见课本125页表4-3）沉积岩的构造是沉积岩最显著的特征之一，尤其是原生构造，为研究岩相古地理等提供重要依据。1、机械成因的构造：机械作用形成的构造主要有三种类型，层理、层面构造、变形构造。（1）层理构造：层理是沉积岩中最常见的一种原生构造，它是通过成分、结构、颜色等在垂向上（垂直于沉积物表面的方向）的变化而显示的一种层状构造。有关层理的术语：细层是层理的最小单位，厚度很小，几毫米至几厘米，甚至小于1毫米，成分常常很均一。它是在一定条件下同时沉积的。层系由许

43、多成分、结构、厚度和产状都相似的同类型细层组成。它是在相同沉积条件下形成的。层系组由若干个相似的层系组成，它是在相似沉积环境下生成的，其中间无明显的不连续。层或岩层是组成沉积地层的基本单位，其成分、结构、内部构造和颜色基本均一，上下由明显的层面与相邻层分开。它是在较大区域内生成条件基本一致的情况下形成的岩石地质体。它的厚度变化很大，它可包括一个或若干个细层、层系甚至层系组。层理的基本类型根据细层的形态与层系的关系，可将层理分为下列类型：水平层理、平行层理、波状层理、斜层理。斜层理根据细层特点又可分为：单斜层理，交错层理斜层理根据层系界面形态和性质又可分为：板状斜层理，楔状斜层理和槽状斜层理。根

44、据层内粒度递变特征划分为：块状层理、韵律层理、粒序层理。（2）层面构造：沉积岩的层面构造多种多样，具有重要的成因意义。常见的层面构造有：波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、冲刷面、流痕、槽模、沟模等。顶面构造 波痕：系运动介质在沉积物表面形成的一种有规律的波状起伏构造。它由一系列近于平行的呈线性延长的波峰和波谷组成，波痕的延长方向一般垂直于介质运动方向。干裂构造（泥裂）：未固结的细粒沉积物（泥质、粉砂及细粒碳酸盐沉积）露出水面，遭曝晒而千固收缩，形成多角形裂缝，称为泥裂。泥裂纹在平面上呈直线状或曲线状，纵切面上呈“V”形，可切穿表层或整个岩层，常为上覆沉积物充填。泥裂多见于于固的沼泽、湖泊、河漫滩、

45、泻湖滨岸、潮坪及浅滩地带，是一种浅水标志。（2）底面构造：发育在岩层底面上的印模构造，称为底面构造。如：流痕常出现在潮间泥坪，湖滨及何漫滩的泥质沉积层顶面。在其上覆岩层的底面上，常保留有流痕印模。槽模：当泥质沉积层表面被底流冲刷所产生的槽状冲蚀痕迹被上覆砂质沉积物充填后，在砂质层的底面上的上游端突起高，向下游端缓倾，逐渐接近底面的丘状印模，称为槽摸。槽模常见于浊流沉积物中，是浊流沉积物的一种特征标志。2、生物成因的构造：生物通过生活活动形成的沉积构造。生物形成的特殊构造有：生物构造（如生物礁体）；生物层理（如叠层构造）；生物遗迹（如虫迹、虫孔）。叠层构造：叠层构造是由蓝绿藻类分泌的粘液捕获粘结

46、砂、粉砂、泥级颗粒或晶体而组成的一种纹层构造。具叠层构造的岩石称叠层石。叠层构造有两个基本层组成：富藻纹层（暗层）富含藻类，富屑纹层（亮层）藻类组分含量少。两个基本层叠置相间组成，即形成叠层构造。基本形态有层状、波状、柱状、锥状。层状和波状形成于水动力条件较弱的水浅环境，多为于潮间带；柱状和锥状形成于水动力条件较强的环境，多位于潮间带下部或潮下带。3、化学成因的构造：化学成因的构造大致有三类：溶解作用形成的构造：缝合线、溶洞、溶孔；凝聚作用形成的构造：结核、晶簇；组成构造：叠锥、龟背石。缝合线：缝合线是在垂直碳酸盐岩等岩石层理的切面中出现的呈头盖骨接合缝式的锯齿状缝隙。缝合线形态多样，可呈微波

47、状、锯齿状、陡峰状等。多数缝合线形成于后生阶段，它切过结核、化石、鲕粒，切断方解石脉。缝合线也可形成于成岩阶段，它常绕过结核、鲕粒，或被方解石脉切断。4、鸟眼构造：在细粒碳酸盐岩中，见有一种微小的孔洞，其形状似鸟眼，一般高13毫米，长、宽几毫米，大致平行层理排列。孔洞常为亮晶方解石充填，这种构造称为鸟眼构造。因为它们常成群出现，故又叫窗格状构造。沉积岩的颜色：颜色是沉积岩最醒目的标志，它取决于岩石的成分及物理化学形成条件，因而，也是鉴别岩石、划分和对比地层、分析古地理的重要依据。颜色的成因：沉积岩的颜色按成因可分为原生色和次生色。原生色又可分成继承色和自生色。继承色取决于碎屑物质的颜色，为碎屑岩所特有；自生色决定于自生矿物及原生混人物的颜色，主要为化学