2022年岩石学复习资料 .pdf

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1、第一篇 绪论第一章岩石及其地质分布（一）岩石及其成因分类岩石 ：民间俗称 “石头” “Stone”、 “Rock”是天然产出的一种或多种矿物组成（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体）组成的固态集合体。它以岩层或岩体形式构成地球地表及地幔的固态部分。是地球内力和外力地质作用的产物。岩石按成因有火成岩、沉积岩和变质岩之分。火成岩 （Igneous Rocks ）亦称火成岩（Magmatic Rocks ）是高温熔融的岩浆在地下或地表冷凝形成的岩石。沉积岩 （Sedimentary Rocks）主要是地表的风化剥蚀产物，火山碎屑物质等经外力搬运，沉积和生物参与下固结而成的岩。变质岩 （Metamorpli

2、c Rocks）由先生成的火成岩、沉积岩或变质岩经变质作用转化而成的岩石。火成岩和变质岩又有统称为结晶岩，由地表地下16km范围内，结晶岩占95，沉积岩占 5，但地表沉积岩约占大陆面积的75，海底几乎全部为沉积物覆盖。（二）岩石学及其学习的目的岩石学 （Petrology ）是研究地球地壳、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、相关矿产、成因及演化等方面的学科。一般说来，岩石学的研究的对象是地球上部的岩石。火成岩岩石学（Magmatic petrology）：是研究岩浆的起源、活动、演化、结晶及火成岩的分布、产状、组成、结构构造、分类命名，共生组合、成因机理及与构造

3、、矿产关系等的一门独立科学。沉积岩岩石学（Sedimentary petrology）研究沉积物质的形成、搬运、沉积、成岩和后生变化，沉积岩的组分、结构、构造、分类、命名、沉积建造、沉积环境、与矿产的关系等的一门独立科学。目前更与全球构造变化研究相联系。变质岩岩石学 （ Petrology of metamorphic Rocks）：研究不同类型变质岩的岩性特征及其在时间、空间上的分布规律。探讨其成因和形成条件，寻找与其有关的各种矿产等一门独立学科。第二篇 火成岩第二章岩浆与岩浆作用通过对火山活动，尤其是现正在活动的火山的观察、研究，发现有些火山喷发时，不但有气体，固态碎屑，同时还有炽热的熔融

4、物质从火口溢流出来，说明地下深处有一种高温炽热的呈 “浆糊 ”状的物质存在 称之熔岩浆。对岩浆的认识，经历了一百多年深化过程，现岩浆的概念已日趋完善。（一）岩浆的概念岩浆 是上地幔和地壳深处形成的、硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠，含有挥发分的熔融体。岩浆产生后，在通过地幔、地壳的过程中，发生的各种复杂变化的过程称为岩浆作用 。主要包括引发的部分熔融和分离结晶过程。喷出地表的称为喷出岩 ，侵入地壳中的称为侵入岩 。地幔或地壳部分熔融产生的岩浆称为原生岩浆 。祖宗？能够通过各种作用形成和派生出岩浆的独立岩浆称为母岩浆 ，派生出的岩浆称为派生岩浆 。即母子关系。如玄武岩浆可派生出安山岩、流纹岩及花岗岩

5、岩浆。在地球演化的过程中，地幔不断发生部分熔融，相容元素（Si 、Al 、Ca 、Na、K ）进入液相，逐渐造成地幔亏损 。但是，俯冲过程将上述元素带入地幔，促进地幔富集 。（二）岩浆的形成和运移岩浆的形成现代地幔存在的低速带，即软流圈代表了地幔部分熔融作用的存在。岩浆的形成需要名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 28 页 - - - - - - - - - 两个重要的条件：1、源区岩石的存在；2、足够的热量能够熔化岩石。如何了解源区的岩石：目前主要通过3 种

6、途径来研究地幔源区性质：1、寻找岩浆中的深源捕掳体，它们中间的一部分可能代表了岩浆源区的岩石，如玄武岩中的尖晶石/ 石榴石橄榄岩；2、火成岩的地球化学反演，如原生岩浆的Mg# 为 0.67-0.73 ；3、高温高压实验。热能的积累：一方面可能与热流的影响有关，如地幔柱导致的热；另一方面与源区放射性生热的积累有关。时间的积累：要有足够的时间来满足热能的积累；其他因素：如剪切带的存在可以加速地幔的熔融。岩浆的分凝岩浆通过部分熔融产生后，从源区岩石中脱离出来并且集中的过程。主要受到部分熔融程度、源区岩石的渗透性、熔体的密度和粘度、残余固体的密度差产生的浮力以及源区岩石性质有关。岩浆的上升和侵位岩浆分

7、凝后，受重力不稳定性和浮力的影响，岩浆开始上升，当到达与其密度相当的岩石时，停止移动而形成侵入作用，这一位置称为平衡浮力高度，高压条件下产生的岩浆，在运移过程中可能高于这一高度，到达地表，与岩浆的喷射作用有关。一方面，岩浆可以沿着破裂面上升，另一方面也可以挤压形式上升。主要的岩浆上升侵位的方式包括：底辟作用：主要是指重力和浮力差的影响导致的上升；顶蚀作用：顶部溶蚀作用，一般上升距离不大，需要大量的热量的注入；岩墙扩展：岩浆在压力驱使下注入围岩裂隙并使其扩张的作用；火口沉陷作用：主要形成环状杂岩体。（三）岩浆的性质岩浆的性质包括密度、粘度、温度及挥发份。密度： 岩浆的密度与成分、温度、压力有关。

8、如玄武岩浆密度大于花岗岩浆的密度；拉斑玄武岩浆的密度大于碱性岩浆的密度（后者常含有大量的捕掳体）。粘度： 主要受岩浆的成分、结构、温度、压力和挥发份的影响。如花岗岩浆含有大量的Si 、Al 导致比玄武岩浆粘度大，一般侵入而玄武岩浆以喷出为特征；温度高则粘度低，反之亦然；挥发份的影响存在区别，如二氧化碳增大粘度，而水分则减低粘度，要注意加以区分。温度： 通常情况下基性岩浆温度高，酸性岩浆温度低。一般前者在1500-1000 度不等，而后者在 600-800 度即可，中间温度的有安山岩岩浆和正长岩岩浆，分别为700-900 度。（四）岩浆的分异、混合和同化作用（AFC过程）由地幔源区产生的玄武质岩

9、浆，一般具有如下特征：含有地幔捕掳体；Mg# 在 0.67-0.73之间；结晶程度低。多数情况下，由于分异、混合和同化作用的存在，地表见到的岩石并不具备上述特征。分异作用（ FC）：原生岩浆在没有外来物质加入的情况下，依靠本身的演化，最终产生不同组分的火成岩的作用。主要是各种不同的矿物在不同温度、压力条件下脱离岩浆的过程，如橄榄石、辉石先分离而斜长石后分离。矿物的分离过程主要有重力分异和流动分异。还有一个特别的，即熔离作用 ，指原本混熔的岩浆因温度、压力等条件的改变导致发生不混熔的现象。如斜长岩的层状分异模式（攀枝花）？同化混染作用（A）：岩浆与围岩除了热的交换外，还存在物质的交换，有可能将围

10、岩熔融而进入岩浆，从而导致岩浆的组分发生变化。在研究中通常以捕掳体和地球化学的特名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 28 页 - - - - - - - - - 征来鉴别。岩浆混合作用：两种不同性质岩浆发生混合，从而产生一系列中间过渡类型岩浆的过程。第三章火成岩的结构和构造（一）火成岩的结构（Texture ）指组成岩石的矿物的结晶程度，颗粒大小，晶体形态和自形程度及矿物间的相互关系。合称结构四要系。火成岩的结构分类： 按结构要素分。1岩石的结晶程度：指岩石中

11、结晶物质与非结晶物质的含量比例。据此，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 ：岩石全部由玻璃质物质组成。半晶质结构 ：介于前二者之间的结构类型。2矿物颗粒的形状岩石中矿物的形态，随矿物结晶习性和结晶空间的约束。常见形态有粒状、柱状、板状、层状、针状、纤维状等，矿物晶体的发育程度并非完全一样。据此可分为：自形晶结构 ：矿物晶形发育完整。如自形粒状结构。它形晶结构 ：矿物的所有晶面都不发育，为形状不规则的它形晶体。如它形粒状结构。半自形晶结构：矿物晶体仅有部分晶面发育完整。如半自形粒状结构。3矿物颗粒的大小（粒度大小）按矿物晶粒的绝对大小和肉眼可辨程度分类：显晶质结构 ：矿

12、物颗粒在肉眼下可以分辨者。进一步据岩石中主要矿物颗粒的平均直径分为：粗粒结构 ：5mm 、中粒结构 ：51mm 、细粒结构 ：10.1mm 、微粒结构 ：90时 浮岩构造或细胞构造。当被后来的物质充填 杏仁构造。6晶洞构造：深成侵入岩中的原生孔洞。7枕状构造：水下形成的基性岩的构造。8流纹构造：由不同颜色的条纹反映出的流动构造。有拉长状的气孔。9冷缩节理。附：火成岩的产状和相产状 岩体在地壳中的产出状态。相反映火成岩生成环境的岩石表征。一、火山岩的产状和相火山岩产状与火山喷发方式和喷出物性质有关。（一） 中心式喷发（点状）：岩浆沿一定的圆筒状管道喷达地表形成。可单个可成群，伴生此类喷发有强烈爆

13、发，并有挥发份涌逸。可一次活动而终亦可反复发作。此类火山可形成岩锥（熔岩、火碎、混合、岩钟、岩针、岩流熔岩瀑布，绳状熔岩等。火山口（湖）。（二） 裂隙式（线状）喷发：岩浆沿裂隙活动喷达地表。喷发通道呈线状分布，通常无爆发现象。以基性成分者常见。多形成广大面积的熔岩被，熔岩高原或熔岩台地。如河北张家口的熔岩高原，印度德干高原等。（三） 熔透式（面状）喷发：是岩浆上侵将其顶部围岩熔透喷溢而成。据研究，认为可能他为地球发展早期的产物（由于地壳薄）。火山岩相（见表）1溢流相 ：可出现于火山作用的各个阶段，多呈熔岩流和熔岩被。2爆发相 ：多形成于火山活动早期和高潮期，各种成分均可有。可成层堆积于水下或陆

14、上，围绕火山口分布。3侵出相 ：形成于火山活动晚期，以酸性或碱性成分。4火山颈相 ：火山生成物充填通道而成 岩头（筒、管）或火山通道相。5次生山岩相 ：6火山沉积相 ：二、侵入岩的产状和相（一）侵入岩的产状与构造关系密切，可与地层整合或不整合接触，同时其形态、规模相差也很大。1岩基 ：形体庞大，表面积60km2，呈长圆形，长几十至几百公里，宽几到几十公里。常为花岗岩类。延伸与造山带方向一致。2岩株 ：面积 10km、310km、10% 是划分岩石大小的依据，gr 中的 k-f和 Q。次要矿物 （Subordimate M.）：一般 10% ，可作划分岩石种属的依据，如Bi 、Hb。副矿物 （a

15、ccessory M.）：常 1% ，偶可用作定种属名称。按火成岩矿物的形成阶段及形成时的物化条件，可把矿物成分划为不同成因类型：岩浆矿物 ：是岩浆冷凝过程中形成的，包括正常岩浆矿物、反应矿物、残余矿物。岩浆期后矿物（post-magma M ）：岩浆基本凝固后，受残余流体影响而成的，包括气成矿物和自变质矿物（ol 蛇纹石） 。成岩矿物 （diagenefic minenals）：由于物化条件改变，原高温下稳定的矿物变为更稳定的新矿物。 - 石英 -Q。他生矿物或混染矿物，岩浆同化或捕虏围岩而形成的矿物，如And。次生矿物 （Secondary M. ）岩石在表生作用下形成的新矿物（kao）

16、。此外还可据颜色：浅色矿物、深色矿物据化学成分：硅铝矿物、铁镁矿物。（二）火成岩的化学成分据地球化学研究，地壳中存在的所有元素，在火成岩中几乎都有分布，其中包括主要造岩元素，微量元素，稀土元素和同位素。主要元素 ：O、Si 、Al 、Fe3+、Fe2+、Mg 、Ca、Na、K；次要元素为H、Ti 、PMn 、C、Cl、F 等。它们占地壳总重量的99以上。火成岩中，主要元素就占约99.25%。以氧化物的重量百分数表示，则SiO2、 Al2O3、Fe2O3、FeO 、MgO 、 CaO 、Na2O、K2O 、H2O等九种 主要氧化物占火成岩平均化学成分的 98。火成岩中的微量元素如Bi 、 Sr、

17、Pb、Zn、W 、Sn 等。量虽微但意义重大，既可富集成矿，也能反映火成岩的形成过程。火成岩的稀土元素和同位素对研究岩石成因可提供许多重要信息，因此很受重视。（三）火成岩的矿物成分与化学成分的关系火成岩中矿物的共生组合是有规律的，它取决于岩浆的化学成分，还受温度、压力的控制。1橄榄岩、辉岩类（超基性岩类）：SiO290% 。2辉长岩类（基性岩类）：SiO24552。此类 SiO2增多了， MgO 、FeO明显地减少，Al2O3、CaO量剧增，出现铁镁矿物（Py）与基性斜长石近等量的共生，色率4070% 。3闪长岩类（中性岩类）：SiO25066% ， SiO2增高，同时Na2O有增加，MgO

18、、FeO 、CaO则减少，出现普通角闪石中性斜长石的共生，色率1540% 。4花岗岩类（酸性岩类）：SiO266% ，SiO2量最高， K2O、Na2O量也显著增加，而MgO 、FeO 、CaO则大大减少。因此铁镁矿物仅10，且多为云母（B：）出现石英碱性长石酸性斜长石黑云母的共生。色率10km ）中深成岩（ 3K10km ）侵入岩浅出岩（ 1K65%中色岩 ：6535浅色岩 ：35%岩浆岩中矿物成分特征及含量是区分岩石类型的重要指标，因此现今以定量矿物分类方案较为通用。我国和世界各地现使用较广泛的深成岩的分类是国际地科联1972 年 8 月讨论通过的A.斯特里克森 1967 年提出的分类方案

19、，并作了修订，见书P33页。1979 年 I 、U、G、S火成岩分类小组又推荐并建议使与深成岩相对应的火山岩的分类方案。这两个方案是较实用的折衷方案。为便于与国外和其它地区的岩石对比，我们认为应尽可能使用这一统一的分类方案。下面我们对这个方案进行剖析，以便于掌握和使用。此方案首先据暗色矿物（M ）的含量分为二类：1M=90 100 超镁铁岩，再依深色矿物可进一步细分。2M90的为第 16 类居于图外。我们采用的分类是综合岩石化学成分，定量矿物成分和产状结构将岩浆岩分为：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理

20、 - - - - - - - 第 6 页，共 28 页 - - - - - - - - - 1橄榄岩 苦橄岩类2辉长岩 玄武岩类3闪长岩 安山岩类4花岗岩、花岗闪长岩 流纹岩、英安岩类5正长岩 粗面岩类6霞石正长岩 响岩类需要着重指出的是，现在国际上最新的分类一般按照：斑状岩石（多数为侵入岩）按照 IUGS推荐的 QAPF分类，而隐晶质按照TAS分类。（分别参考课本54、55 和 57 页）岩浆岩的命名现在使用的岩石的基本名称来自于岩石特征或标准产地地名（如安山岩Andes M.）或矿物名称的转化。都已基本固定，一般不宜更改。岩石的进一步命名：1所含次要矿物名称作前缀2对浅成岩加以结构名称作前

21、或后缀，如细晶辉长岩、闪长玢岩、花岗斑岩。3对外貌上与喷出岩相似的超浅成岩可加结构命名：安山斑岩或加“次”字。4对隐爆形成的次火山岩 可以火山碎屑岩名称描述之，加“自碎 ”二字。火成岩分论为了更好的适应专业需要，下面的教案和课本稍有不同。主要按照橄榄岩 苦橄榄岩类、辉长岩 玄武岩类、闪长岩安山岩类、花岗闪长岩 英安岩与花岗岩流纹岩类、正长岩粗面岩类，霞石正长岩响岩类、脉岩类予以介绍。1橄榄岩 苦橄榄岩类一、一般特征本类岩石 SiO2含量低，一般很少超过45，属硅酸不饱和的岩石，习惯上称超基性岩。Al2O3低， Na2O 、K2O含量极少， MgO 、FeO则很高。矿物成分中以铁镁矿物为主，一般

22、无长石或含量很少（70，色深，比重大。本类岩石侵入岩橄榄岩、浅成岩苦橄玢岩、喷出岩苦橄岩二、侵入岩橄榄岩类1岩石色深，主要由ol 和金属矿物组成。可以有些辉石。Hb、Bi ；有时有少许pl 。岩石易发生蛇纹石化、闪石化。常见自形粉状，包含、海绵陨铁、反应边结构等。有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、Pt、Au。2种属划分及其特征纯橄榄岩橄榄岩金伯利岩（ Kimberlite） （角砾云母橄榄岩）3次生变化：蛇纹石化、碳酸盐化4分布与产状与矿产我国分布较广。岩体一般不大，通常呈长凸镜体状，或成岩墙、岩盆、岩床产出。多呈带状分布，构成地壳上的超基性岩带。超基性岩中常伴有Pt、铬铁矿、镍钴矿、钒钛磁铁矿等，金

23、伯利岩中产金刚石。三、喷出岩 苦橄榄岩类成分与橄榄岩类相当的喷出岩。黑或灰绿色，致密块状构造。可有气孔、杏仁、枕状构造。无斑隐晶、玻基斑状或有的具鬣刺（spinifex）结构。岩石中斑晶为Fo（贵橄榄石）、Cpx ； 基质火山玻璃或橙玄玻璃。常见岩石类型：苦橄岩、玻基纯橄岩（以及麦美奇岩、玻基橄榄岩、科马提岩等）。2辉长岩 玄武岩类这类岩石与前一类相比，有明显的差别。SiO2稍高于超基性岩，一般45 52。 Al2O3有较大增加，可达14。 CaO明显增多（ 9） ，而 MgO 、FeO则大大减少，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

24、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 28 页 - - - - - - - - - Na2O 、 K2O仍很低。矿物成分上出现大量铝硅酸盐矿物，镁铁矿物的一般占40（又叫镁铁岩类）。主要是辉石、橄榄石、黑云母、角闪石。浅色矿物以基性斜长石为主。有时可有 k-f和 Q。当岩石中Na2O、K2O较高时，可出现碱性辉石、碱性角闪石、中性斜长石和碱性长石、似长石 岩石过渡为碱性基性岩类。岩石相对前类色浅，深色者居多。同时正常的比碱性的分布广得多。喷出的比侵入的更多见。此类岩石中：深成岩 辉长岩浅成岩 辉绿岩、火山（喷出）岩 玄武岩。一、 辉长岩类1一般特征岩石多呈

25、黑、灰、深灰色，中粗粒结构，块状构造。有呈带状构造、层状构造 堆晶岩、矿物成分主要是基性斜长石（An50）和单斜辉石，而Ol、opx、Hb 、Bi 则为次要矿物。副矿物见磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、磷灰石、尖晶石等。常见结构：辉长、辉绿结构、部分可有反应边结构。2种属划分现多使用国际地科联火成岩分类命名分会（1972）推荐的辉长岩夹定量矿物分类命名方案。（挂图）按结构可分：辉长岩、辉绿岩、辉长（辉绿）玢岩、显微辉长岩。3次生变化辉石的纤闪石化、斜长石 钠黝帘石化，其次可有方柱石化与葡萄石化。4分布与产状辉长岩较橄榄岩多，它们可共生或单独产出。一般规模都不大。辉长岩层状侵入体在世界上极常见。 （四川

26、西昌地区有许多）有关矿产，全国镍硫化物矿床，钒钛磁铁矿床常伴有Co、Au、Ag。二、 玄武岩类1 一般特征为黑色、灰黑色细粒致密状岩石，经变化可呈暗红、黑褐、暗绿、绿色。常有气孔（圆、椭圆、不规则状），当量很多时组成多孔或熔渣状构造。气孔被充填构成杏仁构造。水下的还常可见枕状构造。此时柱状节理普遍。玄武岩常见斑状结构，无斑隐晶质结构，玻璃质，半玻璃质结构。斑晶为斜长石、橄榄石、辉石。基质以斜长石为主，有辉石等及金属矿物。斑晶斜长石一般An50 以上，基质可比其低1520 号。2结构及其特征玄武岩基质常见粗玄（间粒）结构，间隐、间粒间隐（拉斑玄武）结构，以及玻璃质结构 橙玄玻璃。3种属划分及特征

27、粗粒玄武岩（dolerite）：全晶质细粒部分可达中粒，基质具间粒结构中粗玄武岩：粒度1mm玄武岩（ basalt ）： 0.1mm间隙结构玻璃玄武岩（Hyalobasalf）：橄榄（辉石、角闪、斜长）玄武岩按化学成分可将玄武岩分为：拉斑玄武岩、碱性橄榄玄武岩、高铝玄武岩。另有一种具特殊意义的岩石 细碧岩 （富 Na） 。多与角斑岩、石英角斑岩共生。形成细碧角斑岩（石英角斑岩）系，且常与超镁铁镁铁侵入杂岩、放射虫硅质岩共生，构成蛇绿岩套或奥非奥岩套（Opliolite suite） 。4分布与产状玄武岩在地球上分布极广，常呈厚大的岩流岩被产出，洋底几乎全为玄武岩覆盖，陆壳上也常见。其分布几乎是

28、其它所有熔岩的五倍多。玄武岩当其柱状节理发育时可成油气通道或为油气田的底层或盖层（如辽油）油田某些含油段的底层。玄武岩是很好的铸石原料。与铜矿有关。3闪长岩 安山岩类名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 28 页 - - - - - - - - - 与前一类岩石 基性岩相比，SiO2增多了，达5262，是硅酸饱和或弱过饱和的岩石。因此习惯上称之为其中性岩 。其它组分上，FeO 、Fe2O3、MgO 、CaO减少了， Al2O3增到 1617， Na2O、K2O明

29、显地有所增多。矿物成分上：铁镁矿物一般仅约30且以角闪石为主，辉石、黑云母次之。铝硅酸盐矿物达 70，主要是中性斜长石（中长石）可有少量钾长石、石英。颜色中等。岩石分布与基性岩相似，喷出岩多于侵入岩。据岩相可分：侵入闪长岩浅侵闪长玢岩喷出相安山岩一、闪长岩类1一般特征多为灰白色、灰绿色、绿色等，中粒结构的岩石，半自形粒状结构，有斑状似斑状。主要矿物 pl （中长石、部分更长石、厚板状、双晶发育、环带极为常见）。普通角闪石（绿色），次要矿物为辉石、黑云母可有少量石英（62% 。花岗岩类则达70以上。都属硅酸过饱和的岩石 可称中酸性岩、酸性岩。Fe2O3、 FeO 、MgO多2% ，CaO明显地贫

30、，2mm砂屑：颗粒直径 2-0.062mm粉屑：颗粒直径 0.062-0.031mm微屑：颗粒直径 0.031-0.004mm泥屑：颗粒直径 0.004mm碳酸盐岩的结构和岩石命名就是根据颗粒类型、大小和数量，再加上成分和微晶基质、亮晶胶结物的量比关系来定的。如灰岩的颗粒组分为50以上的砾屑，这种岩石的结构就叫砾屑结构，岩石就命名为砾屑灰岩。3 鲕粒 (oolites)，鲕粒是具有核心和同心层包壳的球状颗粒，很象鱼子。核心可以是内碎屑、生物、陆源石英或其它碎屑。同心层常用泥晶方解石组成( 现代鲕粒多由文石组成 ) ，有的鲕粒具放射状结构。鲕粒大小一般2mm者称豆粒。根据鲕粒的内部构造把 鲕粒分

31、为：真鲕 ( 图 229) 、薄皮鲕、复鲕、变形鲕、变晶鲕、负 鲕、残余鲕等。多数人认为鲕粒是无机化学机械沉淀的产物，常需热带浅海名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 28 页 - - - - - - - - - 扰动环境。4 球粒 (pellet)，是由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒，一般呈卵圆形，内部结构均匀，大小约在0.03-0.2mm之间，常成群出现。球粒是由微细骨屑、藻类、粪粒或泥晶碳酸盐矿物发生凝聚作用而成，有时可经流水搬运、滚动，有时就地堆积。总之球粒

32、形成的能量不高，具有均匀的形状和大小、有时分选较好、富含有机质，色暗。一般多为藻成因的藻球粒和生物粪便堆积成的粪球粒。5 凝块石 ，团块是具不规则外形的复合颗粒，其内可包裹小生物、小球粒等颗粒，常由蓝藻粘结这些颗粒，外形呈不规则状。典型的现代团块见于巴哈马滩，又叫巴哈马石或葡萄石 ( 它是由球粒粘结而成、外形似葡萄的团块) 。6 核形石 (oncolite)，核形石 ( 又称藻灰结核 ) 也是具同心层状的圆球或椭球状颗粒，它主要是蓝藻生命活动的痕迹，机械作用是次要的。它与鲕粒特征相似，其区别在于核形石的同心层不规则、色暗( 因富有机质 ) 、可有多个核心、大小不一，常与其它蓝藻( 如凝块石、层

33、纹石、叠层石等) 共生，其形成能量较鲕粒低。第十四章成岩作用一、成岩作用的阶段划分沉积岩的原始物质，经过搬运作用和沉积作用之后，变成了沉积物，这属于沉积物的形成阶段。沉积物沉积之后，即开始转变为沉积岩的过程，在此过程中，它要经受一系列的变化，同时还要遭受长期的改造作用，这种改造一直要继续到变质作用或风化作用之前。一般把这些变化作用分为四个阶段：同生阶段( 或称海解阶段) 沉积物刚刚沉积于水底，它与水体的底层水之间所发生的反应和变化的总过程；成岩阶段原沉积物上面被新的沉积物覆盖后，它所遭受的一切物理的和化学的变化，并使松散的沉积物转变成固结的岩石的作用后生阶段；成岩阶段同生阶段指沉积物固结成岩石

34、之后，至变质作用之前所发生的一切作用，称为沉积岩的后生阶段或简称为后生阶段。退后生阶段，为埋藏较深的岩层，被抬升到潜水面以下，在常温常压条件下，在渗透水和浅部地下水的影响下所发生变化的时期。1 成岩作用：指沉积物从最后沉积或静止下来的那一时刻起直到它开始变质或遭受风化之前所经历的所有作用。2 早期成岩作用：指沉积物固结之前的成岩作用，结果是沉积物的固结。3 同生作用：指沉积物刚刚沉积、还暴露在沉积环境底层水中、在沉积物- 水界面及其以下的一薄层内所发生的一切物理、化学或生物作用。4 浅埋成岩作用：指同生作用一直到沉积物固结为止发生在沉积物内部的一切物理、化学和生物作用。5 晚期成岩作用：指沉积

35、物固结之后的成岩作用，是已固结沉积岩的成分、结构和构造等的进一步演化。6 深埋成岩作用：指固结的沉积岩在上覆沉积物厚度进一步加大、温压进一步升高直到变质作用之前所经历的所有作用。7 表生成岩作用：指坚固沉积岩因盆地回返而逐渐上升到潜水面附近时受渗流和潜流大气降水影响所发生的作用。二、主要成岩作用及其作用特点（1）压实作用 (compaction) ；（2）压溶作用 (pressure-solution)；（3）胶体的陈化及重结晶作用(recrystallization)；（4）交代作用(replacement) （ 5）结核的形成：成岩结核和后生结核；岩石中常见的结核就其成分有：碳酸盐质的、硅

36、质的、铁锰质的等。（ 6）自生矿物的形成，实际上重结晶作用、胶体的陈化、氧化与还原、溶解与交代、结核的形成及胶结作用等，都可产生一些新的、在某个阶段稳定的矿物，即广义的自生矿物。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 28 页 - - - - - - - - - （ 7）胶结作用(cementation)，所谓胶结作用是指松散的沉积颗粒，被化学沉淀物质或其它物质充填联接的作用，其结果使沉积物变为坚固的岩石。胶结作用也可发生于各个阶段。胶结类型可分为基地式胶结、孔

37、隙式胶结、接触式胶结、悬挂式胶结、镶嵌式胶结。胶结物的结构：非晶质结构、隐晶质结构、显晶质结构。第十五章他生沉积岩类一、砾岩、角砾岩和沉积混杂岩2mm 的碎屑含量在50以上的岩石叫粗碎屑岩，也有人称砾质岩。粗碎屑岩的碎屑成分主要为岩屑，只有在较细的粗碎屑岩中有时可见到单矿物砾石，重矿物极少或几乎没有，除2mm的碎屑之外，还有50的岩石称砾岩。角砾岩棱角和次棱角状砾石含量50的岩石称角砾岩。（ 2）按砾石成分单成分砾岩( 角砾岩 )砾石成分单一，其中某种成分的砾石占75以上，多为稳定的岩屑和矿物。复成分砾岩( 角砾岩 )砾石成分复杂，各种成分的砾石含量都不超过50，其中大部分砾石抵抗风化能力不强

38、，常分选不好、圆度不高。（ 3）根据砾岩在地层剖面中的位置底砾岩常见于海侵层位最底部的侵蚀面上，代表一个长期的沉积间断之后，一个新时期的沉积的开始。故在不整合或假整合面之上常见底砾岩。底砾岩的特点：位于侵蚀面之上，底砾岩中常见有下伏岩石的砾石。砾石成分简单，以稳定的岩石碎屑为主，多为单成分砾岩。砾石的圆度高、分选好。其厚度不大，但分布的层位较稳定。 底砾岩的粒度有从下到上变细、圆度变好的现象。层间砾岩 ( 角砾岩 )在沉积过程中，由于沉积环境的局部变化而形成的。层间砾岩 ( 角砾岩 ) 的特点 ：整合地夹于其它岩层之中，不代表侵蚀间断。在剖面上，向下可找到该砾岩中砾石的基岩。有时与下伏岩层之间

39、可有不同程度的冲刷现象，但不代表长期的沉积间断如碳酸盐岩中常见的由水底冲刷形成的同生砾岩及角砾岩，碎屑岩层中常见的泥砾岩或含泥的砂岩砾石圆度差，有不稳定的砾石，如灰岩、粘土岩等，有时甚至成为主要组分。充填物、杂基及胶结物的成分均较复杂。层间砾岩有的是同生砾岩，如华北寒武系中的竹叶状灰岩。二、砂岩1、概述碎屑中20.0625mm 粒级的颗粒在50以上的岩石叫砂岩。砂岩分布很广，具有重要的经济和地质意义砂岩的碎屑成分主要是石英、长石和岩屑，砂岩中的填隙物除粘土杂质外，还常见钙质、硅质、铁质等胶结物。砂岩中各种层理和层面构造发育，它们是研究沉积环境的重要标志。某些砂和砂岩本身就是有用的建筑材料，并常

40、含有金、铜、锡石、锆石、独居石等有用矿产：孔隙度好的砂岩是良好的储油、气、水的岩石，是石油、水文和工程地质工作者研究的主要对象。2、砂岩分类问题砂岩的分类方法很多，主要有结构( 如按粒度 ) 的分类、成分( 碎屑成分等) 的分类、成因分类( 如分为河成砂岩、海成砂岩等) ，还有综合性的成分一成因分类或结构一成因分类。砂岩首先按粒度大小细分为：巨粒砂岩：砂粒直径2 1mm ，即 -1 0粗粒砂岩：砂粒直径1 0.5mm，即 0 1中粒砂岩：砂粒直径0.5 0.25mm，即 12细粒砂岩：砂粒直径0.25 0.1mm，即 23名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -

41、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 28 页 - - - - - - - - - 微粒砂岩：砂粒直径0.1 0.0625mm，即 34有时不划分出微粒砂岩，而把0.250.0625mm( 即 24) 的统称为细粒砂岩。常用的是成分或成分成因分类，方案很多，意见不一致。但分类方法常用三端元或四端元分类法。三端元分类法常以砂岩中的主要碎屑成分石英、长石、岩屑作为三个端元组分划分岩石类型，不考虑粘土杂基；而四端元分类法则要考虑杂基含量，它首先据岩石中杂基含量的多少把砂岩分为两大类：杂基含量大于15者为杂砂岩类(wacke) ，小于 1

42、5者为净砂岩类(arenite)，后者简称砂岩类。各类进一步按石英、长石、岩屑三者的相对含量划分成不同类型的砂岩。砂岩的分类主要应考虑岩石形成的三个主要问题：来源区的母岩性质，用岩屑成分或长石类型及石英特征来判断；搬运和磨圆的历史，用岩石的成分及结构成熟度判别，沉积介质的物理条件，即流动因素，常用杂基含量来判断本教材用的砂岩分类如图227 。三、粉砂岩凡 0.06250.0039mm 大小的碎屑含量50M的岩石叫粉砂岩。粉砂岩的性质介于砂岩与泥质岩之间，并常混有砂和粘土。粉砂岩的碎屑组分一般比砂岩简单，稳定组分较多，以石英为主，长石次之，岩屑少见，有时含有较多的白云母。重矿物含量较高，可达 2

43、3以上，多为稳定重矿物。碎屑的磨圆度差，常呈棱角状( 因粉砂质点多呈悬浮搬动，故磨圆差) 分选性时好时差。填隙物有钙质、铁质及粘土质。粉砂岩常具有薄的水平层理，还可有波状及斜波状层理，很少见斜层理。粉砂沉积物饱含水后易受液化，产生变形层理及其它滑动构造。粉砂岩可按粒度，碎屑成分和胶结物成分进一步细分。按 粒 度 划分： 粗粉砂岩和细粉砂岩( 以 0.0312mm 为界 ) ；按碎屑成分划分：石英粉砂岩、长石粉砂岩、岩屑粉砂岩；按填隙物成分划分：粘土质粉砂岩、铁质粉砂岩、钙质粉砂岩、白云质粉砂岩等。粉砂岩的颜色多种多样，随填隙物及混入物的成分不同而变。在红层中常见到杂色粉砂岩。岩石多呈杂色斑块状

44、，最常见的是棕红色和暗褐色，并可过渡为淡绿色，还可有灰色、浅黄色、黑色及其过渡色。我国北方广泛分布的黄土，就是一种半固结的粘土质粉砂岩。粉砂岩是在经过了长距离搬运、水动力条件比较安静、沉积速度比较缓慢的环境下形成的。在横向上分布于砂岩和粘土岩的过渡地带；在纵向上也可渐变成砂岩或粘土岩，并可构成韵律性层理。从沉积环境看，粉砂岩多分布于河漫滩、三角洲、泻湖、沼泽和海湖的较深水部位。四、泥质岩1、定义泥质岩亦称粘土岩，是粒度0.0039mm( 即4m)主要由粘土矿物组成的岩石。泥质岩是分布最广的一类沉积岩，可占沉积岩总量的60左右。2、物质成分泥质岩的矿物成分复杂，除主要成分粘土矿物外，还有陆源碎屑

45、矿物和自生矿物。粘土矿物常见的有高岭石，水云母、蒙脱石等。3、结构泥质岩最常见的是泥状结构、粉砂泥状结构、生物泥状结构、鲕状或豆状结构及残余结构等。4、构造泥质岩的层理均为水平层理。单层厚度1mm者称页理 ( 页状层理 ) 。页理发育的泥质岩叫 页岩 ，无页理或页理不发育者叫泥岩 。泥质岩还可见干裂、雨痕、虫迹、晶体印模构造等。有时还可见到变形、斑点、巢状、带状和瘤状构造等。5、颜色泥质岩的颜色很杂，它决定于粘土矿物的成分、杂质矿物、有机质及所含色素的颜色。6、物理性质质纯的单矿物泥质岩尤其是弱固结的粘土，具有一些特殊的物理性质，如可塑性、吸水性、烧结性、耐火性和吸收性等。这些性质使其具有一定

46、的工业价值，被广泛应用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 28 页 - - - - - - - - - 作陶瓷原料、耐火材料、漂白剂、净化剂和钻井泥浆原料等。但某些性质( 如可塑性、吸水性等) 对工程建设有极不利的影响，应加以注意。第十六章自生沉积岩类一、碳酸盐岩碳酸盐岩主要由沉积的碳酸盐矿物( 方解石、白云石等) 组成，主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。碳酸盐岩在地壳中的分布仅次于泥质岩和砂岩，约占沉积岩总面积的20。在我国的分布约占沉积岩总面积的55，且时

47、代愈老愈多。碳酸盐岩是很有价值的矿产，广泛用于冶金、建筑、化工、农业、医药等方面。与碳酸盐岩共生的层状矿床有铁、锰、铝、磷、硫及膏盐等。产于碳酸盐岩中的层控矿床有：汞、锑、铜、铅、锌、砷、铀等金属矿及重晶石、天青石、萤石、水晶、冰洲石、黄铁矿等。储藏于碳酸盐岩中的石油、天然气也很丰富，据统计，世界上与碳酸盐岩有关的油气田储量占总储量的50，产量占总产量的60。孔隙和裂缝发育的碳酸盐岩也是地下水的重要的含水层，广泛分布于大陆表面的碳酸盐岩对工程建设、国防施工、旅游事业等均有重要意义。1 碳酸盐岩的物质成分碳酸盐岩的主要化学成分为CaO 、MgO及 CO2，其余氧化物还有SiO2，TiO2、Al2

48、O3、 FeO、Fe2O3、 K2O、 Na2O和 H20 等。纯石灰岩的理论化学成分为CaO 56、CO244；纯白云岩( 白云石 ) 的理论化学成分为CaO 30.4 、 MgO 2l.7 、 C0247.9 。此外，还可有一些微量元素或痕量元素，如Sr、 Ba、 Mn 、 Ni、 Co、 Pb、 Zn、 Cu、 Cr、 V、Ga、Ti 等，可利用这些元素种类、含量、元素对的比值来划分和对比地层、判断沉积环境和研究岩石成因。碳酸盐岩的矿物成分包括三类：（ 1）碳酸盐矿物，主要是方解石和白云石，还可有文石、高铁方解石、铁白云石及菱镁矿、菱铁矿、菱锰矿等。（ 2）自生的非碳酸盐矿物，有石膏、硬

49、石膏、重晶石、天青石、萤石、岩盐及钾镁盐矿物，还可有少量的蛋白石、自生石英、黄铁矿、白铁矿、海绿石、磷酸盐矿物及有机质等。这些矿物的出现与一定的沉积环境或成岩后生变化作用有关。（3）陆源矿物 ，常见的有粘土矿物、碎屑矿物( 如碎屑石英及长石) 及微量的重矿物 ( 多为稳定的重矿物) 。当陆源矿物含量超过50时，碳酸盐岩即过渡为泥质岩和碎屑岩。2 酸盐岩的结构碳酸盐岩的结构在一定程度上反映了岩石的成因，它不仅是岩石的重要鉴定标志，也是碳酸盐岩分类命名的重要依据。结构也与岩石的沉积环境有关。不同成因的碳酸盐岩，具有不同的结构类型：由波浪和流水搬运沉积而成的灰岩、白云岩具有类似于碎屑岩的粒屑结构由原

50、地生长的生物骨架组成的生物灰岩、礁灰岩，具有生物骨架结构。由化学、生物化学作用沉淀的灰岩，白云岩具泥晶、微晶结构。白云岩化灰岩、白云岩具残余结构及晶粒结构。重结晶的灰岩、白云岩具晶粒结构及残余结构。二、硅质岩1、概述硅质岩是指由化学作用、生物化学作用和某些火山作用所形成的，富含SiO2(70-90 ) 的岩石。不包括主要由机械沉积作用所形成的石英砂岩和沉积石英岩，虽然有时它们的Si02含量在90以上。硅质岩的矿物成分主要有非晶质的蛋白石(Si02nH2O，为凝胶体) 、隐晶质的玉髓 ( 又叫石髓，成分为SiO22H2O)及结晶质的自生石英(Si02) 。此外，还可有粘土矿物，碳 酸盐矿物及氧化