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矿物岩石学

第一章矿物的基本概念

一什么是矿物

岩石的基本单位

有一定的化学成份

有一定的晶体结构

内部质点有规律的排列

例如：

花岗岩中的石英、长石、黑云母。

石英SiO2

钾长石K[AlSi3O8],（3SiO20.5K2O0.5Al2O3）

黑云母K（Mg,Fe）3[AlSi3O10]（[OH],F）2,（3SiO20.5Al2O33MgO,FeO0.5K2O）

*绝大多数矿物都是晶体，少部分矿物不是晶体。

例如：

蛋白石褐铁矿玻璃质等也属矿物,但没有严格意义上的晶体结构。

二矿物晶体

晶体格架

晶胞及晶胞的种类

晶体的形状

晶面

双晶：

聚片双晶卡氏双晶

解理：

极完全完全中等不完全或极不完全

三矿物的主要性质

形态：

粒柱板片针纤。

。

。

。

顏色：

色素离子

透明度：

透明半透明不透明

光泽：

玻璃金刚半金属金属

丝绢珍珠油脂

沥青

土状

硬度：

内部质点连接力的强度。

摩氏相对硬度：

（1）滑石

（2）石膏（指甲：

2.5）

（3）方解石（铜或铝针：

3）

（4）莹石

（5）磷灰石（小刀：

5—5.5）

（6）正长石（瓷片：

6—6.5）

（7）石英

（8）黄玉

（9）刚玉

（10）金刚石

断口：

阶梯状锯齿状贝壳状参差状不规则状

条痕：

粉沫的颜色

比重：

质点性质及排列紧密程度

2）

四常见的造岩矿物

橄榄石A2[SiO4]A=Mg,Fe……

辉石R2[Si2O6]R=Fe,Mg,Ca……

角闪石R7[Si4011]2（OH）2R=Fe,Mg,Ca……

黑云母K（Mg,Fe）3[AlSi3O10]（[OH],F）2

石英SiO2

斜长石Na[AlSi3O8]——Ca[Al2Si2O8]

钾长石K[AlSi3O8]

其它：

白云母绢云母绿泥石方解石白云石堇青石红柱石透闪石硅灰石

石榴石蓝晶石矽线石高岭石磁铁矿黄铁矿褐铁矿......

3）

第二章岩浆岩

一什么是岩石及岩石的种类

岩石：

天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体；是地质作用的产物。

岩石按成因可分为三大类：

岩浆岩（火成岩）沉积岩变质岩

二岩浆岩的概念及结构、构造和产狀

岩浆：

形成于上地幔或地壳深部，成分以硅酸盐为主、富含挥发物质的熔融体。

岩浆岩：

由岩浆冷凝固结而成的岩石，但成分上已发生了变化。

岩浆岩按形成方式可分为

侵入岩：

深成岩（大于3公里）

浅成岩（小于3公里）

火山岩：

喷出岩（熔岩）

火山碎屑岩

岩浆岩的产状：

主要是指岩体大小、形状；同时也包含了与围岩接触关系、形成深度等含义。

侵入岩常见的产状有：

岩基：

深成岩（大于10公里）面积大于100平方公里，形态不规则，和区域性构造有关，常为花岗岩类。

岩株：

深度小于10公里，面积大于100平方公里，为浑圆直立的瘤状且和围岩斜交，中-酸性侵入岩为主。

岩床：

岩盖：

岩盆：

浅成岩、岩性复杂的小侵入体、视形态而定。

岩脉：

岩墙：

火山岩常见的产状有：

火山锥：

岩钟：

岩针：

熔岩流：

熔岩被：

岩浆岩的相：

是指同一条件（或环境）下形成的一类岩石或岩体。

例如：

侵入相包括了岩基、岩株、岩脉等岩体；

喷出相包括了各种熔岩、火山碎屑岩等。

较大的岩体内外岩性不同常划分为：

边缘相

过渡相

中央相

岩石的结构：

是指岩石的微观特征；不同的岩石有不同的含义。

岩浆岩的结构：

主要是指岩浆岩的各组成部分（矿物）的形态。

结晶程度

全晶质：

半晶质：

玻璃质：

颗粒大小

粒度及有关的名词

显晶质：

粗粒大于5mm

中粒5—2mm

细粒2—0.2mm

微粒小于0.2mm

隐晶质：

肉眼不能识别出矿物成分

等粒结构：

不等粒结构：

斑状结构：

似斑状结构：

自形晶程度

自形晶：

半自形晶：

它形晶：

相互关系

文象结构：

条纹结构：

岩石的构造是指岩石宏观特征；不同的岩石有不同的含义。

岩浆岩的构造常是不同矿物集合体之间排列与充填关系。

块状构造

条带构造

斑杂构造

气孔构造

杏仁构造

流纹构造

流线流面构造

原节理构造：

层节理

纵节理

横节理

4）

三岩浆岩的物质成分

岩浆岩的化学成分

OSiAlFeMgCaNaKTi占98%以上。

氧的含量最高；达46%

其它元素常以氧化物表示；

其中SiO2含量最多。

按SiO2的含量岩浆岩可划分为

超基性岩SiO2＜45%

基性岩SiO245—53%

中性岩SiO253—66%

酸性岩SiO2＞66%

岩浆岩中随着SiO2含量的变化，其它氧化物也有规律的变化。

K2ON2O意义重大，以此又将岩浆岩划分为：

钙碱性岩、碱性岩、过碱性岩

岩浆岩的矿物成分

名词概念

主要矿物

次要矿物

副矿物

原生矿物

次生矿物

暗色矿物

浅色矿物

矿物共生组合规律

SiO2过饱和矿物

石英

SiO2饱和矿物

辉石角闪石黑云母斜长石钾长石

SiO2不饱和矿物

橄榄石霞石白榴石

SiO2的含量决定了岩浆岩中的矿物成分。

岩浆岩中石英不与橄榄石、霞石、白榴石共生。

超基性岩、碱性岩中无石英。

四岩浆岩分类

岩浆岩分类方法

化学成分矿物成分结构构造产状形成环境

岩浆岩主要类型

1超基性岩橄榄岩—苦橄岩

2基性岩辉长岩—玄武岩类

3中性岩闪长岩—安山岩类正长岩—粗面岩类

4酸性岩花岗岩—流纹岩类

5碱性岩霞石正长岩—响岩类

6脉岩类

7火山碎屑岩类

五岩浆岩主要类型及岩性特征

（一）超基性岩（超镁铁岩）

SiO2含量最少＜45%，Fe、Mg。

含量高。

分布局限，很少出露；呈小岩体及残片或包体。

深成岩：

橄榄岩类

辉石岩类

角闪石岩类

黑云母岩类

浅成岩：

金伯利岩

喷出岩：

苦橄岩

麦美奇岩

科马提岩

碳酸岩类

橄榄岩类较多见的是纯橄榄岩、辉石橄榄岩。

纯橄榄岩：

主要矿物是橄榄石，

次要矿物是辉石，

次生矿物主要是蛇纹岩。

细粒等粒全自形或半自形晶结构，

块状、条带状构造。

辉石橄榄岩：

主要矿物是橄榄石、辉石，橄榄石＞40%

中—细粒全自形或半自形等粒结构

（二）基性岩（辉长岩—玄武岩）：

SiO245—53%,Fe、Mg含量降低Al、Ca增高，

矿物成分以辉石、基性斜长石为主。

深成岩：

为辉长岩、斜长岩等；

分布局限，呈小岩体。

代表性岩石是辉长岩，

主要矿物是

辉石约50%、

基性斜长石约50%。

次要矿物是

橄榄石角闪石黑云母

中粒等粒半自形结构（辉长结构），

块状、条带状构造。

浅成岩：

为辉绿岩、辉绿玢岩，

多见岩脉也呈小侵入体。

矿物同辉长岩，

中—细粒等粒半自形结构（辉绿结构）、斑状结构。

常见蚀变，暗色矿物呈纤闪石化，浅色矿物呈钠黝帘石化。

块状。

喷出岩：

为各类玄武岩，

如拉斑玄武岩、碱性玄武岩；

分布广范，

常见熔岩流、熔岩被等；

也是洋壳的主要组分。

斑状结构、无斑隐晶结构；

色暗：

黑色、灰绿色、暗紫色等。

斑晶矿物常见：

基性斜长石、橄榄石、辉石；

橄榄石常蚀变成伊丁石。

气孔构造、杏仁构造为主；

也见枕状、绳状等构造；

厚度大的熔岩也见六方柱状节理、

———————————————————————————————————————

5）

（三）中性岩（闪长岩—安山岩）

SiO253—66%Fe、Mg含量降低，K、Na增加。

矿物成分以中性斜长石、角闪石为主。

深成岩：

闪长岩、石英闪长岩多见。

分布广范，常为中、小型岩体，

如：

岩株、岩盖等。

主要矿物：

角闪石（约30%）、中性斜长石（约70%）；

次要矿物：

石英、钾长石、黑云母、辉石均小于5%；

当大于5%时参加命名，

如：

石英闪长岩、辉石闪长岩。

中粒等粒粒状半自形晶结构为主，

块状构造、条带状构造、斑杂构造常见。

暗色矿物易绿泥石化，斜长石可钠黝帘石化。

浅成岩：

闪长玢岩、细晶闪长岩。

分布较广，呈脉状或小岩体。

闪长玢岩：

斑状结构，斑晶常是角闪石、斜长石；

基质呈隐—微晶状。

细晶闪长岩：

微—细晶结构，偶见斑晶；

成分相当闪长岩（角闪石、斜长石为主）。

块状构造为主。

安山岩：

分布很广，仅次于玄武岩，

呈岩流、岩被等巨厚的层状；

颜色变化较大，

常为灰褐、灰绿、暗紫、灰黑等色。

斑状结构、隐晶结构，多为半晶质；

斑晶主要是角闪石、中性斜长石，

块状构造、气孔构造、杏仁构造。

（四）中性岩（正长岩—粗面岩）

SiO253—66%

KNa含量高（钙碱性---碱性系列）；

FeMgCa含量少。

矿物成分（同闪长岩类相比）：

浅色矿物以钾长石为主，

常见正长石、透长石、条纹长石；

暗色矿物含量少，

在偏碱性岩类中均为：

碱性角闪石（纳闪石、钠铁闪石）

及碱性辉石（霓辉石、霓石、透辉石）取代。

岩石种类：

正长岩—粗面岩系列

二长岩—粗安岩系列

碱性正长岩—碱性粗面岩系列

分布局限，少见独立产出。

深成岩：

正长岩

主要矿物：

正长石最多，次为中--酸性斜长石；

次要矿物：

多为暗色矿物，小于*20%；

常见角闪石、次为黑云母、辉石。

中—粗粒等粒或不等粒、（自形或）半自形晶结构，

似斑状结构；

块状构造、斑杂构造。

常呈小型杂岩体与花岗岩、闪长岩共生。

当石英含两量大于5%时称石英正长岩。

浅成岩：

正长斑岩

斑状结构，基质为细—微晶、隐晶结构，

斑晶以自形状正长石为主，

产状为小岩体或脉岩。

喷出岩：

粗面岩

颜色较浅：

灰、浅灰、灰黄、浅褐色；

斑状结构：

基质为全晶质、细—微晶结构；

成分同正长岩，但不易辩别。

斑晶常为透长石，也可正长石、酸性斜长石，自形状。

块状构造、气孔构造。

产状以熔岩流、岩钟常见。

（五）酸性岩（花岗岩—流纹岩）

SiO2大于66%，

FeMgCa最少，

K、Na（在钙碱性岩类中）最高。

矿物成分以石英、钾长石、斜长石为主；暗色矿物最少，常少于10%。

深成岩：

花岗岩为代表（花岗岩类），

分布广，岩体巨大，常为岩基、岩株。

主要矿物：

石英常30%左右，钾长石、酸性斜长石不定。

次要矿物：

常为暗色矿物，多为黑云母、角闪石，

次生变化：

钾长石高岭土化

斜长石绢云母化

黑云母、角闪石绿泥石化。

中—粗粒等粒或不等粒半自形晶结构，

块状构造为主，其次为片麻构造、条带状构造、斑杂构造。

依据钾长石、斜长石的比例可将花岗岩进一步分类：

花岗岩

二长花岗岩

斜长花岗岩

花岗闪长岩

钾长石∶斜长石

石英

2∶1

〉20%

1∶1

〉20%

斜长石为主

〉20%

1∶2

〉20%

花岗岩：

暗色矿物多见黑云母，含量常在5%左右。

花岗闪长岩：

石英含量偏少，常在20%左右，暗色矿可达20%，多见角闪石。

浅成岩：

花岗斑岩

斑状结构，斑晶为钾长石、石英。

基质呈细—微晶状。

脉状或小岩体。

喷出岩：

流纹岩

颜色多变，以浅色为主，多见浅灰、浅褐、浅棕、浅红等。

斑状结构，斑晶常见：

双锥状石英（高温型）、透长石（高温钾长石），自形晶，常见熔状。

多具流纹构造，也见气孔、杏仁构造。

产状以岩钟、岩锥常见，呈杂岩体。

霏细岩：

超浅成侵入岩，隐—微晶，灰—灰白色。

（六）碱性岩

SiO2含量相当于中性岩，

更富K、Na（过碱性系列），

矿物成分（同正长岩相比）：

浅色矿物中出现似长石（含量大于5%）：

霞石、方纳石、白榴石、黝方石等；

暗色矿物中多为碱性类：

钠闪石、钠铁闪石、霓石、霓辉石等。

分布局限，呈小杂岩体、岩流。

深成岩：

霞石正长岩

主要矿物：

正长石、霞石；

次要矿物：

霓石、霓辉石、钠闪石、黑云母，

含量常在30%左右；

暗色矿物含量较多时可参加命名。

结构、构造变化大；

常见中—粗粒等粒、不等粒状、

自形—半自形晶状、伟晶状等结构；

及块状、条带状、斑杂状构造。

喷出言：

响岩

与粗面岩相当，

斑状结构：

斑晶为透长石、白榴石（高温）

也可正长石、霞石（低温）。

基质呈隐—微晶状，

似长石种类参加命名，

如：

白榴石响岩。

6）

（七）脉岩

脉岩：

脉状产出，但不包括石英、方解石等脉体；

受构造裂隙控制；

可单一，也可成群；

结构细，块状构造为主；

成分上

与相应侵入岩一致，

如：

辉绿岩、

闪长玢岩、

花岗斑岩、

------

与相应侵入岩不一致。

如：

煌斑岩、

细晶岩、

伟晶岩。

煌斑岩：

SiO240—50%Fe、Mg含量高；

暗色矿物多。

全自形晶细粒等粒粒状结构；

全晶质斑状结构（煌斑结构），

全自形暗色矿物为斑晶。

主要种类：

云母煌斑岩（云煌岩）：

黑云母、正长石为主；

角闪煌斑岩：

角闪石、中性斜长石为主；

辉石煌斑岩：

辉石、基性斜长石为主。

细晶岩：

浅色矿物多，占90%以上。

全它形晶细粒等粒粒状结构，

细晶花岗结构。

风化后呈糖粒状。

主要种类：

花岗细晶岩：

酸性斜长石、钾长石、石英；

少量黑云母（2%左右）。

闪长细晶岩：

中性斜长石为主，

少量角闪石（5%左右）。

辉石细晶岩：

基性斜长石为主，

少量辉石（8%）。

伟晶岩：

矿物巨大，常大于2—3cm（伟晶结构）；

产状除岩脉外多见透镜体、囊团等。

主要种类：

花岗伟晶岩：

成分同花岗岩；

富含挥发份矿物，

如：

电气石、绿柱石、萤石等。

正长伟晶岩：

成分同正长岩；

闪长伟晶岩：

成分同闪长岩；

辉长伟晶岩：

成分同辉长岩。

（八）火山碎屑岩

火山碎屑岩：

火山作用形成的各种火山碎屑物质，就地堆积、压紧、胶结或熔结而成的岩石。

火山碎屑物质：

岩屑：

可刚性可、可塑性；大小、形态、岩性各不相同。

晶屑：

早先晶出的矿物，喷出后同岩浆分离开来。

玻屑：

喷入空中的岩浆，炸裂后形成的玻璃质碎片。

火山碎屑岩的结构：

集块结构：

大于64mm，刚性、塑性的岩屑。

火山角砾结构：

64mm—2mm各种火山碎屑。

凝灰结构：

小于2mm晶屑、玻屑为主。

（更细小的常称为火山尘，相当于隐晶结构。

）

熔结凝灰结构：

塑性凝灰，压扁、拉长，似流纹构造。

火山碎屑岩的构造：

块状、层状、似流纹构造。

火山碎屑的固结方式：

熔岩胶结：

熔岩（喷出岩）为主。

压紧熔结：

塑性岩屑（喷出岩）为主，有压实作用。

压紧胶结：

分解的化学物质为主，有压实作用。

火山碎屑岩的主要类型：

（颜色变化大，岩性不稳定，有成层性。

）

火山角砾岩：

角砾状岩屑大于50%，其余为凝灰质；

火山角砾结构，

块状构造为主，

压紧胶结。

晶屑凝灰岩：

晶屑明显可见（含量常大于15%），

其余为凝灰质；

（晶屑）凝灰结构，

块状构造、可见层状构造，

压紧胶结。

比重较轻、致密性差。

玻屑凝灰岩：

色浅

玻屑含量高（常大于70%），

其余为凝灰质；

（玻屑）凝灰结构，

层理构造、块状构造，

压紧胶结，

比重轻、致密性最差，

易蒙脱石化（斑脱岩化）。

熔结凝灰岩：

塑性的凝灰级岩屑、玻屑为主，少量晶屑。

熔结凝灰结构，

似流纹构造。

7）

（九）岩浆岩的描述

矿物组分含量的估计：

高含量：

划线，数粒；

低含量：

画圈，数粒。

粒状结构的岩石（深成侵入岩）：

颜色：

风化面、新鲜面。

岩石结构名称：

粒级、等或不等粒、形状、自形程度。

构造：

单一或多种、显示方式。

主、次要矿物：

名称、百分含量、大小及主要识别特征*。

次生变化：

明显或不明显、何矿物变为何矿物、特征。

斑状结构的岩石（浅成侵入岩或喷出岩）：

颜色：

岩石结构名称：

基质的颜色、光泽、断口、结构。

构造：

斑晶矿物：

名称、百分含量、大小及主要识别特征*。

次生变化：

*识别特征：

颜色、光泽、形状、结理、双晶、硬度。

（火山碎屑岩的描述同沉积岩。

）

8）

第三章沉积岩

一沉积岩的概念及构造

什么是沉积岩

地表和地表以下不太深的地方

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

形成的地质体

*沉积岩的成分和结构

沉积岩的构造

层（岩层）

层内颜色、成分、结构、构造基本均匀一致

层与层由上、下层面隔开，代表一个沉积间隔

较大区域内、相同条件下、同一次堆积而成

层的厚度

纹层（微薄层、细层）小于1cm

薄层1cm---10cm

中层10cm---50cm

厚层50cm---100cm

块状大于100cm

层理构造

水平层理

波状

交错

板状

楔

槽

平行

波状交错层理

羽状交错层理

其他构造

波痕

*槽模

合缝线

*假层理

结核

（藻）叠层构造

沉积岩的分类

外源沉积岩

陆源碎屑岩

火山碎屑岩

内源碎屑岩

碳酸盐岩

硅质岩

-------

9）

二陆源碎屑岩的成份和结构

陆源碎屑岩的构成

碎屑颗粒（他生矿物）

岩屑长石石英白云母

化学胶结物（自生矿物）

硅质（蛋白石自生石英）

钙质（方解石）

云质（白云石）

铁质（磁铁矿褐铁矿）

海绿石

杂基（基质）

泥质（粘土矿物、有机质及化学物质）

更细小的碎屑物

填隙物

陆源碎屑岩的结构

颗粒的结构

粒度划分：

砾大于2mm

砂2---0.05mm

粉砂0.05---0.005mm

泥小于0.005mm

分选：

颗粒大小一致性（均匀性）的程度

分选好同粒级颗粒大于75%

分选中等75---50%

分选差小于50%

磨圆（度）：

碎屑颗粒磨蚀、圆化的程度

棱角状

次棱角（次圆状）

圆状

胶结物的结构

栉壳状结构

连生结构

再生加大结构

胶结类型

基底式胶结

孔隙式胶结

接触式胶接

支撑类型

基质支撑

颗粒支撑

陆源碎屑岩的分类

砾岩：

分布局限，

砂岩：

仅次于泥质岩，占沉积岩的三分之一。

粉砂岩：

过渡类型，

泥质岩：

分布最广，

三砾（角砾）岩

基本概念：

砾（角砾）含量大于50%（或30%）

岩屑为主，细砾可见石英、长石；

分选、磨圆不定。

填隙物常见泥、砂质

砾石---砾级碎屑（大于2mm），

砾：

圆状、次圆状；

角砾：

棱角状、次棱角状。

细砾2---4mm

中砾4---64mm

粗砾64---256mm

分选好：

等粒

分选中等：

近等粒

分选差：

不等粒

相应的结构为：

细砾等粒砾状结构

中---细砾不等粒角砾状结构

-------------

（碎屑颗粒、填隙物的区分）

分类方法：

砾石大小细砾（角砾）岩

中砾（角砾）岩

粗砾（角砾）岩

----------

砾石成分（某某质）单成分砾岩

复成分砾岩

按成因

冰川角砾岩

卡撕特角砾岩

盐溶角砾岩

四砂岩

基本概念：

碎屑颗粒2---0.05mm含量大于50%

粗砂2—0.5mm

中砂0.5---0.25mm

细砂0.25---0.05mm

常见颗粒

岩屑：

常是耐风化的岩类

中酸性喷出岩、硅质岩、板岩等；

色暗、无光泽、微—细晶、隐晶结构。

长石：

钾长石为主、少量钠长石；

石英：

矿物成熟度

次要颗粒：

黑云母、白云母、重矿物、

自生颗粒、泥粒、生物碎屑等。

层理构造发育

杂基：

出现在分选、磨圆均不好的岩石中。

分类命名：

粒度分类

成分分类

三端元分类：

长石+石英+岩屑=100%

三角形分类图

四端元分类：

杂基含量大于15%为杂砂岩；

小于15%为（净）砂岩。

主要类型

石英砂岩：

石英含量大于95%

长石+岩屑小于5%（肉眼很难见到）；

粒度细，分选、磨圆好；

填隙物：

胶结物为主，少见杂基；

常见硅质（石英质加大边）、铁质、海绿石、钙质、云质；

胶结物常参加命名；

如：

铁质石英砂岩、海绿石石英砂岩------

石英岩状砂岩：

胶结物均为石英质加大边，且可识别；

沉积石英岩：

同上，但石英加大边难识别。

*岩石颜色常反映胶结物的性质。

长石砂岩：

长石含量大于25%，

岩屑含量小于长石，其余为石英。

中—细粒，分选、磨圆中等；

填隙物：

粘土质杂基、硅质、钙质胶结物；

粘土质杂基多为长石质加大边，

硅质胶结物常为石英质加大边。

肉红色、黄灰色、灰白色等。

长石石英砂岩：

长石含量5%---25%，

岩屑含量小于长石，其余为石英。

中---细粒，分选、磨圆中等；

填隙物：

硅质（石英质）为主，其次为长石质胶结物。

灰白色、黄灰色。

岩屑砂岩

岩屑含量大于25%，

长石含量小于岩屑，其于为石英。

中---粗粒，分选、磨圆不好；

填隙物

泥质杂基为主，常绢云母化、碳酸盐化；

其次为硅质（石英加大边）胶结物。

颜色暗淡：

灰、黑、暗绿、暗红为主。

10）

砂、砾岩的观查与描述：

颜色

结构

分选、磨圆、胶结类型，

构造

碎屑颗粒：

种类（长石、石英、岩屑及其它颗粒），

含量、大小、形状及主要标志。

.

填隙物：

颜色、光泽、胶结致密程度、

可能的性质及主要其它依椐，

定名

五粉砂岩和泥质岩

（一）粉砂岩

一般特征：

0.05---0.005mm含量大于50%；

薄---中层状，水平、波状层理；