岩石学复习资料

1第1讲绪论1.岩石：天然产出的，由一种或多种矿物或火山玻璃、生物遗骸、胶体组成的固态集合体。2.岩石学：是专门研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石的分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因、演化等方面的科学。a.岩类学：或称描述岩石学或岩相学，它主要是研究岩石的产状、分布、组成、分类、命名等方面的问题。b.岩理学：又称理论岩石学或成因岩石学，它主要是研究岩石的形成条件及成因等方面的问题。3.三大岩类：岩浆岩（火成岩）:它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。沉积岩：它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等，在外营力作用下搬运、沉积、固结而成的岩石。变质岩：由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。岩浆岩和变质岩又可统称为结晶岩。4.岩浆岩岩石学：是研究岩浆的起源、运移、演化、结晶及岩浆岩的组成、结构、构造、产状、分布、分类、命名、共生组合、成因机理及与构造、矿产关系等的一门独立科学。5.岩浆岩不同于沉积岩和变质岩的主要判别标志：（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，只有极少数情况下，在强烈断裂带内才有玻化岩。（2）岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造。霞石、白榴石、气孔、杏仁、枕状构造。（3）岩浆岩体与围岩间一般都有明显的界线，呈各种各样的形态存在在于地层中，有的平行，有的切穿围岩的层理和片理。（4）岩体中常含有围岩碎块（捕虏体〕，这些被捕虏的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用。（5）各地质时期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遗迹。6.岩浆岩及其研究意义：（1）岩石类型及其鉴别特征（2）岩石系列与组合（3）岩石成因（4）岩浆作用与构造环境（5）火成岩岩石探针与当代地球科学前缘7．岩浆：岩浆是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、含有挥发份的熔融体（熔体）。少数情况下存在有碳酸盐岩浆、金属硫化物及金属氧化物岩浆，后者也称为矿浆。岩浆的成份：主要成分为硅酸盐。以氧化物形式表示SiO2,Al2O3,FeO,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,H2O。SiO2=40%～75%。挥发份（＜6％）H2O,CO2,CO,N2,SO2,SO3,H2S,HCl,H2F。成矿金属元素。岩浆的温度：a.观察现代熔岩流的温度：通常：700℃～1200℃。基性熔岩：1025℃～1225℃。酸性熔岩：735℃～890℃。挥发份可以使起熔温度和液相线温度明显下降。b.研究地质温度计：某些造岩矿物的形成温度和相变温度可以间接推测研究结晶时的温度。c.熔化岩浆岩的方法：通过岩浆岩的重熔和再结晶实验，也可得知其大致温度。d.玻璃包裹体均一法测温e.地质温度计及地质压力计：热力学、岩石物理化学、实验岩石学资料、能斯特分配定律、平衡共生矿物共有成分分配函数、计算矿物结晶温度、二长石温度计、二辉石温度计、钛铁氧化物温度计等8．影响粘度的因素：a.氧化物：SiO2,Al2O3,Cr2O3的存在使粘度增加，尤其SiO2。基性岩粘度小，以溢流为主；酸性岩粘度大，多以爆发形式为主。b.挥发份：其存在将显著降低岩浆粘度。挥发份增加，粘度降低。c.温度：温度升高，粘度降低。d.压力：对于不含水的干岩浆，压力升高，粘度增加；对于富水岩浆：I.压力增加,挥发份溶解度增加,粘度降低;II.压力达到一定值,挥发份饱和,粘度随压力升高而增加9．岩浆作用：地下深处的岩浆，在其挥发份和地质应力的作用下，沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表，岩浆上升运移过程中，由于物理化学条件的改变，又不断地改变自己的成分，最后凝固成岩浆岩的过程称为岩浆作用。(三)岩浆岩的物质成分1.岩浆岩的化学成分：造岩元素：O,Si,Al,Fe,Mg,Ca,Na,K,Ti等，其总和约占岩浆岩总重量的99.25%.以氧化物表示:SiO2,Al2O3,Fe2O3,FeO,MgO,CaO,K2O,Na2O和H2O9种最重要,2占岩浆岩平均化学成分的98%左右。2.岩浆岩的矿物成分:(1)硅铝矿物和铁镁矿物:a.硅铝矿物：SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、长石类及似长石类。这些矿物颜色均较浅，又叫浅色矿物。b.铁镁矿物：FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低。如橄榄石、辉石类、角闪石类和黑云母类。这些矿物颜色一般较深，所以又叫暗色矿物。C.色率：岩浆岩中暗色矿物的百分含量称为色率。d.浅色岩：花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩。其色率在0～30之间。e.暗色岩：色率在60～100，以色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩、辉长岩等f.根据色率:可以粗略判断岩石的成分和酸性程度。(2)主要矿物、次要矿物、副矿物:a.主要矿物：在岩石中含量众多，对于确定岩石名称是不可缺少的，在分类命名上起主要作用。b.次要矿物：在岩石中含量次于主要矿物，对于划分岩石大类不起主要作用，但对确定岩石种属起一定作用的那些矿物。c.副矿物：含量很少，常小于1％，个别情况可达5％，在一般的分类命名中均不起作用。但它们对于了解一个岩体的形成条件，对比不同岩体，确定岩体时代以及研究稀散元素有重要意义。（3）a.原生岩浆矿物：正常矿物、残余矿物和反应矿物。b.成岩矿物c.岩浆期后矿物d.它生矿物e.外生矿物（4）饱和矿物：岩浆中可以与石英共生的矿物。不饱和矿物：岩浆中不能与石英共生的矿物。a.SiO2含量对矿物共生组合的影响：石英→游离的SiO2结晶产物→岩浆中SiO2过饱和指示矿物；镁橄榄石→岩浆中SiO2不足（不饱和）指示矿物。六种典型的岩浆岩矿物共生组合：（1）橄榄石－辉石组合：相当于超基性岩,钙、铁、镁多而硅少，且贫碱，出现大量镁铁矿物（橄榄石－辉石等），不出现石英和长石。（2）基性斜长石－辉石组合：相当于基性岩，铝和钙较多，铁、镁和硅均较充分，主要形成基性斜长石和辉石，二者近于1：1，不出现石英。（3）中性斜长石－角闪石组合：相当于中性岩，钠、钾略有增加，铝、硅、钙、铁、镁均较充分，主要形成中性斜长石、角闪石、黑云母，可能出现少量石英和钾长石，浅色矿物：暗色矿物≈2：1。（4）石英－钾长石－酸性斜长石组合：相当于酸性岩，钠、钾、硅含量高，铁、镁、钙低，石英、钾长石、酸性斜长石等浅色矿物为主。（5）钾长石－黑云母－角闪石组合：其SiO2相当于中性岩，钠、钾高而铁、镁低，大量出现钾长石。（6）霞石－钾长石组合：其SiO2接近于基性岩（平均53.36％〕，钠、钾含量很高，出现霞石，因钠过多，故常出现碱性暗色矿物。b.碱质含量对矿物共生组合的影响：里特曼指数：是用以反应岩浆岩组合及岩浆岩岩石碱性特征的参数。表达式为σ＝（K2O+Na2O)2/(SiO2-43),其中K2O、Na2O、SiO2均为氧化物重量百分数。钙碱性系列:（σ3.3）；碱性系列：（σ=3.3～9〕；过碱性系列:（σ9）c.Al2O3含量对岩浆岩矿物成分的影响:a.过铝质岩石:Al2O3(CaO+K2O+Na2O),特征矿物是白云母、黄玉、电气石、锰铝－铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石。b.偏铝质岩石：K2O+Na2O)Al2O3(CaO+K2O+Na2O)，出现的铝硅酸盐矿物是黑云母、角闪石和黄长石。c.亚铝质岩石:Al2O3≈(CaO+K2O+Na2O),主要含铝矿物是长石和似长石.d.过碱质岩石:Al2O3(K2O+Na2O),Al2O3K2O较少见。以出现碱性铁镁质矿物为特征,如霓辉石、霓石、钠闪石、碱锰闪石和斜红闪石等。(四)、岩浆岩的分类31.岩浆岩的化学成分：超基性岩SiO245%,基性岩SiO2＝45～53％,中性岩SiO2＝53～66％,酸性岩SiO266%。根据碱度:钙碱性岩σ3.3碱性岩σ＝3.3～9过碱性岩σ9。对于超基性岩,根据SiO2和(K2O+Na2O)总量来划分碱度：(K2O+Na2O)3.5%为过碱性岩类。(K2O+Na2O)3.5%为钙碱性和碱性。金伯利岩习惯上称偏碱性超基性岩。2.岩浆岩的矿物成分:钙碱性岩：以不含似长石及碱性暗色矿物为特征，而且斜长石更富含An组份。碱性岩：以富含碱性长石和碱性暗色矿物为特色。斜长石一般比钙碱性系列的An偏低。过碱性岩：以似长石和碱性暗色矿物为主要组成。3.根据岩浆岩的相特征：(1)火山岩：a.熔岩b.火山碎屑岩c.次火山岩d.火山碎屑沉积岩及沉积火山碎屑岩(2)侵入岩：a.浅成岩b.中生成岩c.深成岩4.岩浆岩的共生组合:1.橄榄岩－苦橄岩类2.金伯利岩类3.霓霞岩－霞石岩类4.碳酸岩类5.辉长岩－玄武岩类6.碱性辉长岩－碱性玄武岩类7.闪长岩－安山岩类8.正长岩－粗面岩类9.霞石正长岩－响岩类10.花岗岩－流纹岩类11.脉岩类12.火山碎屑岩类。其中，1、2、3、4属超基性岩（包括超镁铁质岩）；5和6属基性岩；7、8、9属中性岩；10属酸性岩。火成岩大类名称对比表按w（SiO2）划分按暗色矿物（M）和石英的体积分数划分w（SiO2）大类名称代表岩石M/Q的含量大类名称代表性岩石＜45%超基性岩苦橄岩M＞90%超镁铁岩橄榄岩橄榄岩45%--53%基性岩玄武岩辉长岩辉长岩M=10%~90%镁铁岩辉长岩、斜长岩53%--66%中性岩安山岩M=10%~90%Q＜5%中性岩闪长岩闪长岩＞66%酸性岩流纹岩Q＞5%长英质岩花岗岩类辉长岩4第2讲岩浆岩的结构、构造、产状和相第一节岩浆岩的结构、构造岩浆岩的结构：指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物间（包括玻璃）相互关系。岩浆岩的构造：指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列、充填方式等。（一）岩浆岩的结晶程度：1.全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成。多见于深成侵入岩中，结晶条件好，是缓慢结晶的产物。2.玻璃质结构：岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。多见于火山岩中，是快速冷凝结晶的产物。3.半晶质结构：岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。多见于浅成岩和火山岩中。4.雏晶结构：玻璃质是一种未结晶的、不稳定状态下的固态物质，随着地质时代的增长，玻璃质将逐渐脱玻化，转化为结晶物质。在脱玻化初期，形成一些颗粒极细的结晶物质，称为雏晶。如果岩石主要由雏晶组成，则其结构称雏晶结构。5.霏细结构：脱玻化达到一定程度时，可形成极细的、它形的长英质矿物颗粒的隐晶质集合体，但颗粒间界线模糊，形状不规则，称霏细结构。6.球粒结构：脱玻化可形成球粒，它是由中心向外呈放射状生长的长英质纤维构成的球状生成物，也可呈扇状、束状等。如果外形似球状，但其成分不是长英质，而是辉石和斜长石，则称球颗结构。（二）、岩石中矿物的颗粒大小1、显晶质结构：肉眼观察时基本上能分辨矿物颗粒者。（1）粗粒结构：矿物直径5mm（2）中粒结构：2～5mm（3）细粒结构：2～0.2mm（4）微粒结构：0.2mm2、隐晶质结构：矿物颗粒很细，肉眼无法分辨出矿物颗粒者。如果在显微镜下可以看清矿物颗粒，称显微结构；如果镜下只有偏光反映，而无法分辨矿物颗粒者，称显微隐晶质结构。根据矿物颗粒的相对划分为：（1）等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等（2）不等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小不等（3）斑状及似斑状结构：岩石中所有矿物颗粒可分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的称为基质，其中没有中等大小的颗粒。如果基质为隐晶质或玻璃质，则称斑状结构；如基质为显晶质，则称似斑状结构。熔蚀结构和暗化边结构：深部结晶的斑晶在随岩浆上升过程中，由于物化条件的改变，而产生熔蚀形成浑圆状、港湾状形态，称熔蚀结构；而含挥发份的斑晶在上升过程中常发生分解，在晶体边缘形成铁质分解氧化形成的磁铁矿等不透明矿物细粒集合体，称暗化边结构。（三）岩石中矿物的自形程度：1、自形晶结构：岩石主要由自形晶组成2、它形晶结构：岩石主要由它形晶组成3、半自形晶结构：岩石主要由半自形晶组成。（四）、岩石中矿物颗粒间的相互关系1、交生结构：两种矿物互相穿插有规律地生长在一起。（1）文象结构：