[转载]新手指南,对于三大岩石的分析与认识(转帖)
原文地址:新手指南,对于三大岩石的分析与认识(转帖)作者: (一)变质岩,是一种转化的岩石。变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。 变质岩是在地球内力作用,引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下,发生物质成分的迁移和重结晶,形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。 变质岩是组成地壳的主要成分,一般变质岩是在地下深处的高温(要大于150℃)高压下产生的,后来由于地壳运动而出露地表。 一般变质岩分为两大类,一类是变质作用作用于岩浆岩(即:火成岩),形成的变质岩成为正变质岩；另一类是作用于沉积岩,生成的变质岩为副变质岩。 大面积变质的岩石为区域性的,但也有局部性的,局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩；如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩。 原岩受变质作用的程度不同,变质情况也不同,一般分为低级变质、中级和高级变质。变质级别越高,变质程度越深。如沉积岩粘土质岩石在低级作用下,形成板岩；在中级变质时形成云母片岩；在高级变质作用下形成片麻岩。 岩石在变质过程中形成新的矿物,所以变质过程也是一种重要的成矿过程,中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩,这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。 变质岩是组成地壳的主要岩石类型之一。在变质作用中,由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响,在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、成分和结构构造发生不同程度的变化。变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等。 变质岩的形成 在自然界中,我们可以见到积雪在自身重压作用下,它的底层会转化成冰的现象。松软的雪和坚固的冰在成分上是一样的,但结构却是不同的。变质岩的形成过程和雪转化成冰的过程是相似的。具体说来就是地壳中已经形成的岩石因受温度、压力及化学活动性流体的影响,其原岩组分、矿物组合、结构、构造等发生转化即形成多种不同类型的变质岩,这种转变基本是在固态下完成的,这种变化我们就称之为变质作用。变质岩就是由变质作用所形成。 与原岩的化学成分有密切关系,同时与变质作用的特点有关。在变质岩的形成过程中,如无交代作用,除h2o和co2外,变质岩的化学成分基本取决于原岩的化学成分；如有交代作用,则既决定于原岩的化学成分,也决定于交代作用的类型和强度。变质岩的化学成分主要由sio2al2o3、fe2o3、feo、mno、cao、mgo、k2o、na2o、h2o、co2以及tio2、p2o5等氧化物组成。由于形成变质岩的原岩不同、变质作用中各种性状的具化学活动性流体的影响不同,变质岩的化学成分变化范围往往较大。例如,在岩浆岩(超基性岩-酸性岩)形成的变质岩中,sio2含量多为35~78%；在(石英砂岩、硅质岩)形成的变质岩中,sio2含量可大于80%；而原岩为纯石灰岩时,则可降低至零。在变质作用中,绝对的等化学反应是没有的,在变质反应过程中,总是有某些组分的带出和带入,原岩组分总是要发生某些变化,有时则非常显著。在通常的变质反应中,经常发生矿物的脱水和吸水作用、碳酸盐化和脱碳酸盐化作用。这些过程,除与温度、压力有关外,还和变质作用过程中h2o和co2的性状有关,其他化学组分,在不同的温度、压力以及外界组分的影响下,常表现出不同程度的活动性。例如,在接触交代变质作用过程中,在侵入体和围岩之间,通过双交代作用可形成。在区域变质作用过程中,岩石化学组分的稳定程度,有时可用化合物(硅酸盐、氧化物、硫化物等)的生成热来表示。一般说,生成热越高,这一化合物也越稳定。硫化物的生成热是较低的,氧化物和硅酸盐的生成热比硫化物高。因此,在区域变质作用过程中,当温度升高时,亲石元素(包括主要造岩元素k、na、fe、mg、al、si)保持其稳定；而亲铜元素则根据它们本身的特性,呈现出不同的活动性。这一情况也部分地解释了在区域变质作用过程中,岩石的主要造岩元素可以保持不变或稍有变化的原因。 是由于变质结晶和重结晶作用不彻底而保留下来的原岩结构的残余。用前缀"变余"命名,如变余砂状结构、变余辉绿结构、变余岩屑结构等,根据变余结构、可查明原岩的成因类型。 是岩石在变质结晶和重结晶作用过程中形成的结构,常用后缀"变晶"命名,如粒状变晶结构、鳞片变晶结构等。按矿物粒度的大小、相对大小,可分为粗粒(3毫米)、中粒(1~3毫米)、细粒(1毫米)变晶结构和等粒、不等粒、斑状变晶结构等；按变质岩中矿物的结晶习性和形态,可分为粒状、鳞片状、纤状变晶结构等；按矿物的交生关系,可分为包含、筛状、穿插变晶结构等。少数以单一矿物成分为主的变质岩常以某一结构为其特征(如以粒状矿物为主的岩石为粒状变晶结构、以片状矿物为主的岩石为鳞片变晶结构),在多数变质岩的矿物组成中,既有粒状矿物,又有片、柱状矿物。因此,变质岩的结构常采用复合描述和命名,如具斑状变晶的中粒鳞片状变晶结构等。变晶结构是变质岩的主要特征,是成因和分类研究的基础。 交代结构 是由交代作用形成的结构,用前缀"交代"命名,如交代假象结构,表示原有矿物被化学成分不同的另一新矿物所置换,但仍保持原来矿物的晶形甚至解理等内部特点；交代残留结构,表示原有矿物被分割成零星孤立的残留体,包在新生矿物之中,呈岛屿状；交代条纹结构,表示钾长石受钠质交代,沿解理呈现不规则状钠长石小条等。交代结构对判别交代作用特征具有重要意义。 碎裂结构 是岩石在定向应力作用下,发生碎裂、变形而形成的结构,如碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构等。原岩的性质、应力的强度、作用的方式和持续的时间等因素,决定着碎裂结构的特点。 变质岩构造按成因分为:①变余构造,指变质岩中保留的原岩构造,如变余层理构造、变余气孔构造等；②变成构造,指变质结晶和重结晶作用形成的构造,如板状、千枚状、片状、片麻状、条带状、块状构造等。 ①接触变质作用。这是由岩浆沿地壳的裂缝上升,停留在某个部位上,侵入到围岩之中,因为高温,发生热力变质作用,使围岩在化学成分基本不变的情况下,出现重结晶作用和化学交代作用。例如中性岩浆入侵到石灰岩地层中,使原来石灰岩中的碳酸钙熔融,发生重结晶作用,晶体变粗,颜色变白(或因其他矿物成分出现斑条),而形成大理岩。从石灰岩变为大理岩,化学成分没有变,而方解石的晶形发生变化,这就是接触变质作用最普通的例子,又如页岩变成角岩,也是接触变质造成的。它的分布范围局部,附近一定有侵入体。 ②动力变质作用。这是由于地壳构造运动所引起的、使局部地带的岩石发生变质。特别是在断层带上经常可见此种变质作用。此类受变质的岩石主要是因为在强大的、定向的压力之下而造成的,所以产生的变质岩石也就破碎不堪,以破碎的程度而言,就有破碎角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等等。好在这些岩石的原岩容易识别,故在岩石命名时就按原岩名称而定,如称为花岗破裂岩、破碎斑岩等。 ③区域变质作用。分布面积很大,变质的因素多而且复杂,几乎所有的变质因素-温度、压力、化学活动性的流体等都参加了。凡寒武纪以前的古老地层出露的大面积变质岩及寒武纪以后"造山带"内所见到的变质岩分布区,均可归于区域变质作用类型。例如本章开头提到的泰山及五台山所见的变质岩,均为区域变质作用所产生。就岩石而言,包括板岩、千枚岩、片岩、大理岩与片麻岩等。 ④混合岩化作用。这是在区域变质的基础上,地壳内部的热流继续升高,于是在某些局部地段,熔融浆发生渗透、交代或贯入于变质岩系之中,形成一种深度变质的混合岩,是为混合岩化作用。也就是说,在区域变质作用所产生的千枚岩、片岩等,由于熔融浆的渗透贯入而成混合岩。此外,尚有不大常见的气体化水热变质作用,复变质作用。其实,对于野外地质旅行者来说,最常见的变质作用还是接触变质和区域变质两大类,其次是混合岩化作用。因此,熟悉变质岩的名称,也就围绕这些变质作用有关的变质岩就足够了,兹简述如下。 板岩 具板状构造的变质岩,由黏土岩类、黏土质粉砂岩和中酸性凝灰岩变质而来。属于区域变质作用中的轻度变质的岩石。 千枚岩 具有千枚状构造的变质岩,原岩类型与板岩相似,在其片理面上闪耀着强烈的丝绢光泽,并往往有变质斑晶出现。 片岩 片理构造十分发育,原岩已全部重新结晶,由片状、柱状、粒状矿物组成,具鳞片、纤维、斑状变晶结构,常见的矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等。粒状矿物以石英为主,长石次之。片岩是区域变质岩系中最多的一类变质岩。片岩的种类颇多,其命名则根据所含的变质矿物和片状矿物的显著分量而定,例如云母片岩、滑石片岩、角闪石片岩等等,另外,常用绿色片岩之名,系由中性和基性的火山岩、火山碎屑岩等变质而来。 片麻岩 具片麻状或条带状构造的变质岩。原岩不一定全是岩浆岩类,有黏土岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中性的岩浆岩。具粗粒的鳞片状变晶结构。其矿物成分主要由长石、石英和黑云母、角闪石组成；次要的矿物成分则视原岩的化学成分而定,如红柱石、蓝晶石、阳起石、堇青石等等。片麻岩的进一步命名,根据矿物成分,如花岗片麻岩、黑云母片麻岩。片麻岩是区域变质作用中颇为常见的变质岩。 角闪岩 主要由斜长石和角闪石组成的变质岩。其原岩是基性火成岩和富铁白云质泥岩。具粒状变晶结构,块状微显片理构造。 麻粒岩 是一种颗粒较粗、变质程度较深的岩石,基本上由浅色的石英、斜长石、铁铝榴石、辉石等矿物组成,无云母、角闪石。具粒状变晶结构,块状或条带状构造。石英岩:几乎整个岩石均由石英组成,浅色、粒状。一般作块状构造,粒状变晶结构。它是由较纯的砂岩或硅质岩类经区域变质作用,重新结晶而形成。有时,有人将沉积岩中由较纯净的石英颗粒组成的岩石也称石英岩,与变质岩类的石英岩混淆不清,虽然就化学成分或矿物成分来看,两者很难分开,但变质岩类的结构要致密些,称石英岩；而沉积成因者,颗粒清晰,致密程度稍差,故为了区别起见,称之为石英砂岩。 大理岩 碳酸盐岩石经重结晶作用变质而成,具粒状变晶结构。块状或条带状构造,由于它的原岩石灰岩含有少量的铁、镁、铝、硅等杂质,因而在不同条件下,形成不同特征的变质矿物,出现蛇纹石、绿帘石、符山石、橄榄石等,于是在洁白的质地上,衬托出幽雅柔和的色彩,构成天然的图案花纹,给人们想像出一幅又一幅诗情画意的图卷,文人墨客在它们的加工石面上取出许多逗人喜爱的景名-潇湘夜雨、千峰夕照、平沙落雁等等。因而大理石就成为高级的建筑石材,或成为高级家具的装饰性镶嵌材料。而洁白的细粒状的大理石,俗称汉白玉,也是工艺雕刻或富丽堂皇的建筑材料。大理岩见于区域变质的岩系中,也有不少见于侵入体与石灰岩的接触变质带中。 角岩 这是一类由泥质岩(以黏土矿物为主的页岩之类)在侵入体附近由接触变质作用而产生的变质岩。颜色呈深暗或灰色,硬度比原岩显著增加,故多有将角岩制成砚或其他工艺品,如在苏州灵岩山、寒山寺等旅游区出售的砚石,即利用产于灵岩山花岗岩体附近的角岩所制。 混合岩 由混合岩化作用形成的变质岩,其基本组成物质是由基体和脉体两部分组成。所谓基体,是指混合岩形成过程中残留的变质岩,如片麻岩、片岩等,具变晶结构、块状构造,颜色较深；所谓脉体,是指混合岩形成过程中新生的脉状矿物(或脉岩),贯穿其中,通常由花岗质、细晶岩或石英脉等构成,颜色比较浅淡。混合岩具明显的条带状构造,并普遍可见交代现象,以此与区域变质作用形成的变质岩区别开来,但它是在区域变质的基础上发展起来的。混合岩由于混合岩化的程度不同,形成不同构造特点的混合岩,如网状混合岩、条带状混合岩、眼球状混合岩等等。 变质岩在地壳内分布很广,大陆和洋底都有,在时间上从古代至现代均有产出。在各种成因类型的变质岩中,区域变质岩分布最广,其他成因类型的变质岩分布有限。区域变质岩主要出露于各大陆的地盾和地块以及显生宙各时代的变质活动带(通常与造山带紧密伴生)。区域变质岩在地盾和地块上的出露面积很大,常为几万至几十万平方公里,有时可达百万平方公里以上,约占大陆面积的18%。前寒武纪地盾和地块通常组成各大陆的稳定核心,而古生代及以后的变质活动带,常常围绕前寒武纪地盾或地块,呈线型分布,如加拿大地盾东面的阿巴拉契亚造山带、波罗的地盾西北面的加里东造山带、俄罗斯地块南面的华力西造山带和阿尔卑斯造山带等。有些年轻的变质活动带往往沿大陆边缘或岛弧分布,这在太平洋东岸和日本岛屿表现明显,它们的分布表明大陆是通过变质活动带的向外推移而不断增长的。在另一些情况下,变质活动带也可斜切古老结晶基底而分布,它们代表大陆经解体而形成的陆内地槽,并将发展成新的台槽体系。20世纪60年代以来,还发现在大洋底部的沉积物和玄武质岩石之下,有变质的、等岩石的广泛分布,它们是由洋底变质作用形成的。由形成的各种接触变质岩石,仅局限于侵入体和火山岩体周围,分布面积有限,但分布的地区却十分广泛,在不同地质时期和构造单元内均有产出。由碎裂变质作用形成的各种碎裂变质岩,分布更有限,它们严格受各种断裂构造的控制。变质岩在中国的分布也很广。华北地块和塔里木地块主要由早前寒武纪的区域变质岩和组成,并构成了中国大陆的古老核心。以后的变质活动带则围绕或斜切地块呈线型分布。 岩石具有特定的比重、孔隙度、抗压强度和抗拉强度等物理性质,是建筑、钻探、掘进等工程需要考虑的因素,也是各种矿产资源赋存的载体,不同种类的岩石含有不同的矿产。以火成岩为例,基性超基性岩与亲铁元素,如铬、镍、铂族元素、钛、钒、铁等有关；酸性岩与亲石原素如钨、锡、钼、铍、锂、铌、钽、铀有关；金刚石仅产于金伯利岩和钾镁煌斑岩中；铬铁矿多产于纯橄榄岩中；中国华南燕山早期花岗岩中盛产钨锡矿床；燕山晚期花岗岩中常形成独立的锡矿及铌、钽、铍矿床。石油和煤只生于沉积岩中。前寒武纪变质岩石中的铁矿具有世界性。许多岩石本身也是重要的工业原料,如北京的汉白玉(一种白色大理岩)是闻名中外建筑装饰材料,南京的雨花石、福建的寿山石、浙江的青田石是良好的工艺美术石材,即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建筑材料。许多岩石还是重要的中药用原料,如麦饭石(一种中酸性脉岩)就是十分流行的药用岩石。岩石还是构成旅游资源的重要因素,世界上的名山、大川、奇峰异洞都与岩石有关。我们祖先从石器时代起就开始利用岩石,在科学技术高度发展的今天,人们的衣、食、住、行、游、医...无一能离开岩石。研究岩石、利用岩石、藏石、玩石、爱石已不再是科学家的专利,而逐渐变成广大群众生活的组成部分。 (二)火成岩(igneo srock)由岩浆(magma)直接凝固而成。高温之岩浆在从液态冷却中结晶成多种矿物,矿物再紧密结合成火成岩。化学成分各异之岩浆,最后成为矿物成分各异之火成岩,种类繁多,细分之有数百种。如依其含矽量之高低做最简明之分类,火成岩有酸性(felsic)、中性(intermediate)、碱性(mafic),及超基性(ultrabasic)四大类。同时火成岩之晶体,因结晶时在地下之深度不一亦有粗细之别；将此分别代表深浅之粗细做为矿物成分以外之另一分类依据。 火成岩可分成如次之种类:晶体粗大之酸性火成岩为花岗岩(granite),细小至肉眼不能辨识者为流纹岩(rhyolite)；晶体粗大之中性火成岩为闪长岩(diorite)细小者为安山岩(andesite)；晶体粗大之基性火成岩为辉长岩(gabbro),细小者为玄武岩(basalt)；晶体粗大之超基性火成岩为橄榄岩(peridotite),此种火成岩无晶体细小者。晶体特大之火成岩统称伟晶岩(pegmatite),但应指明其为伟晶花冈岩、伟晶闪长岩,或伟晶辉长岩。此外,不论其成分如何,岩浆在地面凝固时通常不暇结晶。此等不结晶火成岩均为火山岩,或成块状无结构之玻璃,酸性及中性者成黑耀石(obsidian)或浮石(p mice),基性者成玻璃质玄武岩(basalticglass),或在喷发时破碎成火山角砾岩(volcanicbreccia)或凝灰岩(t ff)。火成岩以岩基或岩脉形体侵入较古岩层,倘再穿至地面,则成火山。火成岩不仅为一切其他岩石之原料及多种矿产之母体,且为全球水分之来源。不论在深处或浅处,火成岩通常仅在地壳正有犟烈活动之时之地出现,并非一时处处或一处时时有为火成岩前身之岩浆活跃。岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石。又称岩浆岩。大部分火成岩是结晶质的,小部分是玻璃质。火成岩的形成温度较高,一般介于700~1500℃之间。岩浆在地下冷凝固结形成的岩石称侵入岩；喷出地表冷凝固结形成的岩石称喷出岩。火成岩主要由硅酸盐矿物组成,在地壳中具有一定的产状、形态。许多金属矿产与非金属矿产都与火成岩有关,有时它本身就是重要的矿产资源。 编辑本段地理位置 岩浆岩分为火山岩(外部)、浅成岩和深成岩(内部):浅成岩是岩浆在地下,侵入地壳内部3-1.5千米的深度之间形成的火成岩,一般为细粒、隐晶质和斑状结构；深成岩是岩浆侵入地壳深层3千米以下,缓慢冷却相成的火成岩,一般为全晶质粗粒结构；亦名侵入岩。 火山岩在火山爆发岩浆喷出地面之后,再经冷却形成,所以又名喷出岩,由于冷却较快,所以一般形成细粒或玻璃质的岩石。 编辑本段化学成分 二氧化硅的含量:酸性火成岩含量66% 中性火成岩含量66%~52% 基性火成岩含量52%~45% 超基性火成岩含量45%~40% 石英,碱长石和似长石的含量: 长英质:含量很高,一般颜色较浅,密度较低。 铁镁质:含量低,颜色深,而且密度较高。 地壳中所有元素在火成岩中均以发现,但其含量却很不相同。含量最多的是o、si、al、fe、mg、ca、na、k和ti等,这些元素称为造岩元素。它们的总和约占火成岩总重量99.25%。 在火成岩中,这些元素常用氧化物重量百分比表示,在不同的火成岩中它们的含量变化较大。各种氧化物含量变化范围:sio2 34-75%,al2o3 10-20%,fe2o3 0-5%,mgo 1-25%,cao 0-15%,na2o 0-10%,k2o 0-10%。火成岩中除了造岩氧化物外,还有很多微量元素,如pb,zn,w,mo,sn,nb,ta等,这些元素含量虽然很低,但可富集成矿,有着重要意义。 另外,岩浆的化学组成对矿物的形成影响很大。不同化学成分的火成岩会有不同的矿物组合。[1] 编辑本段物质组成 ①化学成分。主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、钛、锰、氢、磷等12种元素组成。它们被称为造岩元素,约占火成岩总重量的99%以上,尤以氧最多,占总重量的46%以上。其余所有元素的重量总和还不到1%。它们常用氧化物百分数表示(表1)。sio2是岩浆岩中最重要的一种氧化物,其含量是岩石分类的一个主要参数。如sio2含量大于65%的火成岩称酸性岩,含量52%~65%者为中性岩,45%~52%者为基性岩,小于45%者为超基性岩。k2o+na2o重量百分数之和称为全碱含量,也是岩石分类的一个重要参数。除12种主要元素外,火成岩中还含有许多种微量元素,如a 、ag、as、b、ba、be、c 、pb、zn、f、cl、s、ce、li等。 ②矿物成分。常见的矿物有20多种,通称造岩矿物(表2)。依其化学成分可分为两类。硅铝矿物,sio2与al2o3含量高,不含feo、mgo,如石英类、长石类和似长石类。这类矿物颜色浅,故也称浅色或淡色矿物。铁镁矿物,feo和mgo的含量较高,sio2含量较低。如橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母类等。这类矿物的颜色较深,故又称深色或暗色矿物。硅铝矿物和铁镁矿物在火成岩中的比例是岩石鉴定和分类的重要标志之一。火成岩的矿物成分和化学成分取决于岩浆来源,也取决于岩浆演化成岩的总过程。如来自幔源的岩浆富含铁、镁、铬等元素,形成的岩石以铁镁矿物为主,而来自壳源的岩浆富含硅铝元素,形成的岩石以硅铝矿物为主,花岗质岩浆在演化过程中与碳酸盐岩接触交代形成的矽卡岩以含钙矿物为主等。 结构构造指组成火成岩的矿物及其集合体的形态、外貌和相互关系。它既是岩石分类命名的重要依据,也是岩石形成时的物理化学条件的反映(如岩浆性质、围岩性质、构造环境等)。借助结构构造的研究,可以帮助解决火成岩的成因、演化等问题。①常见的火成岩结构:反映火成岩结晶程度的有全晶质结构(多见于深成岩)、玻璃质结构(多见于酸性喷出岩)和半晶质结构(多见于浅成岩和超浅成岩的边缘相)；反映矿物自形程度的有自形粒状结构、它形粒状结构和半自形粒状结构等；反映矿物颗粒间相互关系的有交生结构、反映边结构、环带结构、包含结构和填隙结构等。②常见的构造:反映侵入岩的构造有块状构造、带状构造、斑杂构造、晶洞构造、流动构造、原生片麻状构造等；反映喷出岩的构造有气孔状、杏仁状构造(多见于熔岩层的顶部)、枕状构造(多见于海相基性熔岩)、流纹构造(多见于酸性熔岩)、柱状节理构造(多见于厚层状基性熔岩)。 编辑本段产状和相 ①产状。指岩体的形态、大小和与围岩的关系。喷出岩的产状有熔透式(火山喷口粗大,岩浆大面积溢出)、裂隙式(岩浆沿大的断裂裂隙喷出地表)和中心式(岩浆沿颈状管道喷出地表)；侵入岩的产状有整合侵入体(如岩盆、岩盖)、不整合接触侵入体(如岩墙、岩株等)。 ②相。指由于生成环境不同而产生的岩石部分与整个岩体间总的外貌和特征。常见的火成岩相:反映喷出岩的有溢流相、爆发相、火山颈相、次火山相、火山沉积相等；反映侵入岩的有深成相、中深成相、浅成相以及内部相、边缘相等。岩石类型根据岩石的矿物成分和化学成分,可分为超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩和碱性岩。 ①超基性岩。sio2含量小于45%,贫碱,富铁镁,长石含量少,以铁镁等暗色矿物为主,如橄榄岩,辉石岩、苦橄岩等。 ②基性岩。sio2含量为45%~52%,富钙、铅、镁,贫碱,主要矿物为中性斜长石和辉石,如辉长岩、辉绿岩和玄武岩等。 ③中性岩。sio2含量为52%~65%,主要矿物为中性斜长石和角闪石,主要类型有闪长岩、二长岩、闪长玢岩、安山岩等。 ④酸性岩。sio2含量大于65%,铁、镁、钙含量少,主要矿物为石英、钾长石、酸性斜长石和少量黑云母,如花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、流纹岩等。 ⑤碱性岩。sio2含量较低,碱质含量较高,主要矿物为碱性长石、霞石、碱性辉石和碱性闪石等,如霞石正长岩、霞石正长斑岩和粗面岩、响岩等。 编辑本段岩石演化 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有很大意义。 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-水关系可以作为这方面的例子。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。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。 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: i、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 ii、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 编辑本段研究意义 火成岩对地质学研究很重要,因为: 它们的矿物和化学结构提供很多关于地壳结构的知识。学者可以从岩浆岩的存在地点,形成的温度和压力条件,以及原有的岩石种类中推断地壳结构。 它们的年龄可以从各种各样辐射测量断代法测量,以此和临近地层年代比较,可以推断事件发生顺序。 它们的特点通常是一个具体构造环境的典型,可以研究板块构造。 在一些罕见情况下,它会含有重要矿物,例如花岗岩中可能有钨,锡和铀。 (三)沉积岩 在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石称为沉积岩。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%,因此沉积岩是构成地壳表层的主要岩石。中文名:沉积岩(sedimentary rock) :沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。相较于火成岩及变质岩,沉积岩中的化石所受破坏较少,也较易完整保存,因此对考古学来说是十分重要的研究目标。 沉积岩来自于岩石和有机物的碎片,叫做沉积物,在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙,盐,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。 沉积岩是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经搬运、沉积及其沉积后作用而形成的一类岩石。 沉积岩是由风化的碎屑物和溶解的物质经过搬运作用、沉积作用和成岩作用而形成的。形成过程受到地理环境和大地构造格局的制约。古地理对沉积岩形成的影响是多方面的。最明显的是陆地和海洋,盆地外和盆地内的古地理影响。陆地沉积岩的分布范围比海洋沉积岩的分布范围小；盆地外沉积岩的分布范围或能保存下来的范围,比盆地内沉积岩的分布或能保存下来的范围要小一些。