岩石成因、类型与鉴别

地球科学知识：岩石成因、类型与鉴别中国地质大学（北京）苏犁地球的本质特征与岩石成因地球性质海洋大陆地球表面由水和陆地两部分组成陆地占地球表面的30％；海洋占70％地球性质地球的内部结构：中心没有完全固结的鸡蛋地球特性鸡蛋地壳地幔外核内核地球特性地球是（1）分层的；（2）内部是富集铁、镍、镁等重元素，外部富集硅、铝等轻元素；（3）内部热、外壳冷（地核的温度可高达5000°C以上）。地球内部分层的特性，特别是地球内部的热能向地球表面释放导致地球发生了一系列的变化，包括在地球表面形成岩石层，根据岩石形成作用的不同，地球表层（包括地壳和软流圈以上地幔构成的岩石圈）岩石通常被分为三大类：沉积岩、火成岩、变质岩D”layer岩石圈岩石：指天然产出、具一定结构构造的一种或多种矿物的集合体，其化学成份随所含矿物种类及含量的变化而变化。由各类岩石构成了地球的最外部圈层－－岩石圈。按岩石形成机理（成因）可将它们分为岩浆岩、沉积岩和变质岩3个大类。矿物：指由地质作用形成的元素单质或化合物，它们具有相对固定的化学成份和特定的晶体结构，并在一定的物理化学（温度、压力、氧逸度等）条件下稳定，是组成岩石的基本单元。研究表明，由地壳中主要元素的氧化物或氧盐(主要是硅酸盐)形成的矿物是地壳中最常见的矿物相。目前已知的矿物约有3000种。元素：是地球物质的基本组成单位。地壳中各种元素的平均含量(克拉克值)不同，但氧（O）﹑硅（Si）﹑铝（Al）﹑铁（Fe）﹑钙（Ca）﹑钠（Na）钾（K）﹑镁（Mg）八种元素占了地壳总重量的97％以上﹐其中氧约占地壳总重量的一半(49％)﹐硅占地壳总重的1/4以上(26％)。元素是组成矿物的物质基础。岩石的基本组成岩石－－－－矿物－－－－元素IgneousSedimentaryMetamorphic火成岩沉积岩变质岩3fundamentalrocktypes三大基本的岩石类型岩石分类：出露在地球表面的三类岩石的形成机理（成因）岩石成因50多年前，科学家们利用潜水艇等对大洋底部的仔细研究发现，太平洋、大西洋、印度洋底部的地貌是相同的，都有像“脊柱”一样的海底山脉，那里有岩浆不断的上涌，形成最年轻的岩石。大洋两侧的陆地还可以拼贴起来的。南美洲非洲陆地占地球表面的30％；海洋占70％研究发现：海洋中的岩石普遍非常“年轻”，陆地上的岩石普遍比较“老”，并且比较“轻”。岩石成因ConvergentPlateBoundary(Mariana,Tonga)IslandArcMid-OceanRidgeOceanIslandContinentalMarginArcIntraplate/DivergentPlateBoundary(EastAfrica,CFBofDeccan)RiftDivergentPlateBoundary(EPR,MAR)Intraplate(Hawaii,Reunion)ConvergentPlateBoundary(AndesinSouthAmerica)岩石成因板块构造学说地幔柱构造学说岛弧洋中脊洋岛陆缘弧大陆裂谷地表岩石因埋深（变质岩）板块俯冲带入地球内部（变质岩）三类岩石的成因机理地球内部热物质上涌（火成岩）水、风等搬运后沉积（沉积岩）火成岩成因及岩石特征在地球内部（地幔或地壳岩石部分熔融）产生的高温熔浆上侵至近地表发生冷却结晶形成的岩石被称为火成岩ConvergentPlateBoundary(Mariana,Tonga)IslandArcMid-OceanRidgeOceanIslandContinentalMarginArcIntraplate/DivergentPlateBoundary(EastAfrica,CFBofDeccan)RiftDivergentPlateBoundary(EPR,MAR)Intraplate(Hawaii,Reunion)ConvergentPlateBoundary(AndesinSouthAmerica)岩石成因板块构造学说岛弧洋中脊洋岛陆缘弧大陆裂谷熔浆形成于地球深部（地幔柱）熔浆形成于板块边缘地幔熔浆形成于板块边缘地幔熔浆形成于地壳熔浆直接喷出地表－火山作用－火山岩岩石成因岩石成因海底火山喷发因为海水很凉，深度很大，岩浆主要是在海底流动，形成枕头状的岩石－枕状溶岩海底火山作用熔浆没有直接喷出地表，而是侵入至地壳内部缓慢结晶－－侵入作用－－侵入岩火成岩分类（1）按熔浆结晶的位置分为：A到达地表－－火山岩B未到达地表－－侵入岩（2）按岩石的成份分为：超基性岩－－基性岩－－中性岩－－中酸性岩－－酸性岩SiO2，Al2O3MgO，FeO颜色深，比较重颜色浅，比较轻增加增加花岗岩流纹岩（酸性岩类）英安岩花岗闪长岩（中酸性岩类）安山岩闪长岩（中性岩类）枕状熔岩辉长岩（基性岩类）科马提岩橄榄岩（超基性岩)祖母绿红刚玉刚玉黄玉钛铁矿帘石电气石岩石中的漂亮矿物宝石金伯利岩－形成于150km以下，并快速喷发至近地表的超基性岩光彩照人钻石变质岩成因及岩石特征地表岩石可以因为被埋到地下深处，或因板块运动被带到地球深部，或受应力挤压变形等作用影响而发生变化成份和结构构造特征改变形成的岩石－－变质岩变质岩成因及岩石特征High-temperaturelimitgradesintomeltingOverthemeltingrangesolidsandliquidscoexistXenoliths,restites,andotherenclaves?Migmatites(“mixedrocks”)aregradationalIfweheatametamorphicrockuntilitmelts,atwhatpointinthemeltingprocessdoesitbecome“igneous”?岩石塑性变形的主要表现有：（1）塑性变形可引起矿物晶体出现内部晶格滑动和位错，发育波状消光、亚颗粒、扭折、机械双晶及变形纹等变形结构。（2）由于岩石内部所受的应力不均匀引起组分化学位的梯度变化。如某些组分在受到最大垂直应力的部分趋向于溶解，而在受垂直应力较小的部分沉淀，从而形成岩石内部的扩散流。与之有关的结构现象有如压溶现象、压力影和糜棱结构等。（3）在应力作用下，变质岩石中的矿物出现优选定向(preferredorientation)，从而形成变质岩石所特有的结晶片理。高温下的塑态流变—衡山麻粒岩海水，河水，湖水及风搬运物质在适宜的位置沉积，再经埋藏成岩作用后形成的岩石－－沉积岩沉积岩成因及岩石特征沉积岩最突出特征：通常呈层状产出，有时还可以在岩石表面（层面上）看到水流动等沉积阶段留下的痕迹－－波痕、龟裂等痕迹沉积岩形成环境因重力作用发生的沉积作用－－机悈沉积，形成泥岩、砂岩、砾岩；因化学条件改变发生的沉积作用－化学沉积，形成碳酸盐岩，硫酸岩等机悈沉积为物理搬运，沉积物堆积时大小混杂，并因来源于不同地区，而成份复杂。沉积岩沉积岩是在地壳表层条件下由母岩（岩浆岩、变质岩、先成的沉积岩）的风化产物、经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的岩石。陆源沉积岩内源沉积岩火山沉积岩陆源沉积岩由机械搬运沉积的陆源物质组成的岩石陆源碎屑岩：由碎屑物质组成泥质岩：粘土物质组成内源沉积岩在沉积盆地中通过生物沉积作用和化学沉积作用而形成的岩石，主要包括蒸发岩非蒸发岩可燃性有机岩。火山碎屑岩由火山喷发的火山碎屑物质经机械搬运沉积而成的岩石。一级二级三级沉积岩陆源沉积岩陆源碎屑岩粗碎屑岩（砾岩）中碎屑岩（砂岩）细碎屑岩（粉砂岩）泥质岩泥岩页岩内源沉积岩非蒸发岩石灰岩白云岩硅质岩磷质岩铁质岩铝质岩锰质岩蒸发岩天然碱岩石膏、硬石膏岩钙芒硝岩石盐岩钾镁盐岩其它化学沉积岩可燃有机岩火山—沉积碎屑岩沉积—火山碎屑岩火山—沉积碎屑岩沉积岩粒度与源区距离关系碎屑粒级划分表自然粒级标准，mmΦ值粒级标准陆源碎屑名称≥128≤—7粗碎屑（砾）巨砾＜128~32＞—7~—5粗砾＜32~8＞—5~—3中砾＜8~2＞—3~—1细砾＜2~0.5＞—1~1中碎屑（砂）粗砂＜0.5~0.25＞1~2中粒砂＜0.25~0.06＞2~4细砂＜0.06~0.03＞4~5细碎屑（粉砂）粗粉砂＜0.03~0.004＞5~8细粉砂＜0.004＞8泥粗碎屑岩（砾岩）分类按粗碎屑圆度的划分砾岩：粗碎屑中呈圆状和次圆状碎屑的含量大于粗碎屑总量的50%；角砾岩：粗碎屑中呈棱角状和次棱角状碎屑的含量，大于粗碎屑总量的50%。按粗碎屑大小的划分按粗碎屑大小分为巨砾岩、粗砾岩、中砾岩和细砾岩。≥128mm＜128~32＜32~8＜8~2按粗碎屑成分的划分单成分砾岩：粗碎屑的岩性单一，同种成分粗碎屑的含量大于75%；复成分砾岩：粗碎屑的岩性复杂，每种岩性的粗碎屑含量，均不超过粗碎屑总量的75%。砂岩碳酸盐岩碎片(CRF)Calcitecement-carbonate,usuallycalcitewithhighorderinterferencecolorsCRFscommonlycontainfossilsGlauconite海绿石Calcitecement碳酸盐岩中的鲕壮结构从海水中结晶的碳酸盐岩沉积物成岩前暴露出水体出现干裂纹后再次充填沉积物形成的龟裂纹潮汐留下的波纹水体流动方向水体流动方向由于沉积岩的形成与水密切相关，所以在沉积岩中常可以找到生物化石泥岩里的恐龙化石碳酸盐岩里的三叶虫妈妈和宝宝双壳化石鱼类化石恐龙遗迹化石沉积岩中古生物化石SedimentaryStructures(cont’d)Fossils-tracesofplantsoranimalspreservedinsedimentaryrock;includesreplacementbycalciteorsilica,voidsspacesormoldsreflectingtheformershape,fillinginthemoldstoformcasts,flatcarbonimprints.footprints,trails,andburrows岩石的野外宏观鉴别岩石的野外宏观鉴别西岳华山岩石的野外宏观鉴别－－火成岩（侵入岩）岩石的野外宏观鉴别－－变质岩世界屋脊－珠穆朗玛峰岩石的野外宏观鉴别－－沉积岩风化作用岩石有三大类：A：火成岩－－形成于地球深处的熔浆结晶的岩石，它们很硬，常含多种结晶矿物，里面有许多有用的矿产和漂亮的宝石B：沉积岩－－水携带的物质沉积形成，通常是成层状的，里面可以找到化石和水冲刷留下的痕迹C：变质岩－－地球表面的岩石，被埋到深处或随板块运动被带到地壳深处发生改变形成的岩石谢谢！