《岩石学》复习整理

2020-04-18 07:38

岩石学

1.岩石是由矿物和类似矿物的物质(如有机质、玻璃、非晶质)组成的固体集合体。 2.火成岩是由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融形成岩浆冷却固结的产物。 3.熔体:岩浆中全部为液相的熔融物质称为熔体。 4.定向构造:岩石中的矿物平行某一平面或某一方向排列所形成的构造统称为定向构造。(如千枚状、片状、片麻状、条带状等构造)

5.岩石学是研究地壳、地幔及其他星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因演化等方面的科学。

6.岩相学是以研究岩石分类和描述岩石特征为主,立足于详细的野外及室内的观察与测试,如对岩石的颜色、结构构造、矿物成分和野外产状以及它们的化学成分做出研究,可以对各类岩石作出进一步的分类和命名。

7.岩理学则是将岩相学的知识与实验研究和理论分析结合,并通过归纳和演绎对有关各类岩石的成因、形成演化及构造背景进行研究。 8.地球在演化的过程中热能的来源:

(1)增生过程中外界行星物质对地球的撞击,动能转化为热能;

(2)地球本身的重力压缩导致体积缩小内部加热(在内部分异的过程中可导致位能转化为热能);

(3)放射性元素的衰变产生的热能。

9.岩石圈:是由地壳和上部地幔组成的构造层,它们具有刚性特征。

10.软流层:是具有高温塑性特征的圈层,它们之中不仅有固态的地幔岩石,而且含有地幔部分熔融的熔体,因此软流层具有低的地震波速。

11.岩浆是上地幔或地壳部分熔融的产物,绝大多数岩浆成分以硅酸盐为主,含有挥发分,也可以含有少量固体物质,是高温粘稠的熔融体。

12.原生岩浆:是由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的成分未发生变异的岩浆。 13.母岩浆:能够通过各种作用(分异作用、同化作用、混合作用等)产生派生岩浆的独立的液态岩浆称为母岩浆。经分异作用产生的派生岩浆称为进化岩浆。 14.岩浆的形成: (1)源区岩石

(2)热能积累(a.热流产生的热对流;b.放射性元素衰变c.地幔或地壳内部粘性剪切力的作用;d.外界行星的碰撞) (3)压力降低

(4)挥发组分的加入 (5)时间的积累

15.了解岩浆源区岩石特征的途径: (1)岩浆中的地幔捕虏体

(2)通过火成岩的化学特征反演源区状态 (3)通过高温高压试验研究。

16.岩浆分凝是指熔融的岩浆液滴从源区岩石的粒间分离集中的作用。 17.控制岩浆分凝的因素: (1)熔体分数

(2)源区岩石的渗透性

(3)熔体与残留固体的密度差产生的浮力

(4)熔体与残留固体的流变性质 (5)源区岩石的范围

18.岩浆的上升:断裂上升和底辟状上升 19.岩浆的侵位: (1)底辟作用:(底辟上升和底辟侵位是连续的过程)岩浆加热顶部围岩使其粘度降低,自身则因浮力上升,迫使围岩向下流动,并占据其腾出的空间。

(2)顶蚀作用:热的岩浆上升引起顶部围岩被挖蚀、炸裂,在顶部围岩炸裂块体下沉的同时,岩浆侵入到裂隙中,如此反复,岩浆实现向上迁移侵位。

(3)岩墙扩展作用:指的是岩浆在压力的驱使下注入围岩裂隙,并通过挤压围岩使其扩展成狭窄的岩浆通道(岩墙),并沿该通道上升。

(4)火口沉陷作用:在近地表地区,已就位的岩浆房因岩浆喷发作用而变得空虚,上部岩层就会断裂成块体发生沉陷,围岩中形成环状裂隙,岩浆则趁虚而入形成环状杂岩体。 20.平衡浮力高度:当岩浆上升至与其密度相当的围岩时,岩浆体停止移动并形成侵入岩的位置成为平衡浮力高度。

21.中浮面:岩浆在地表下能够稳定停留的位置称为中浮面。 22.岩浆的性质:a.密度(影响因素:成分,温度,压力)、b.粘度(影响因素:成分,温度,压力,结构,挥发分)、c.温度(基性岩浆温度高,酸性岩浆温度低)、d.挥发分(影响结晶温度和岩浆喷出方式)

23.分异作用是指原来成分均匀的岩浆,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。

24.分异作用按结晶相与熔体相是否发生分离分为:扩散作用、熔离作用和分离结晶作用、气体搬运作用:

(1)扩散作用:岩浆体内温度不同,高熔点组分有高温区向低温区扩散,最后形成低温区高熔点组分集中的现象。

(2)熔离作用是指原来混熔的熔体因物理或化学的原因分离成不混熔或混熔程度低的两种熔体的过程。

(3)分离结晶作用是指岩浆在结晶作用阶段,早结晶的高熔点矿物因重力分异作用和流动分异作用而与熔体分离,并使残余岩浆的成分发生连续的变化。

(4)气体搬运作用:岩浆中含有一定的挥发组分,其中以H2O为主。岩浆在上升的过程中压力降低或结晶度增加,都会使挥发组分过饱和出溶,形成包括气相和热水溶液相的流体。流体携带部分易溶物质和密度小的组分向上迁移,在岩浆体顶部富集,完成气体搬运过程,并最终在此沉淀处所携带的组分而导致岩浆的成分分异。

25.同化混染作用:岩浆在上升或停留于岩浆房期间,除与围岩具有热交换外,还可能与围岩发生物质交换,其结果是熔化围岩和捕虏体,或与其发生反应,从而使岩浆的成分发生变化的过程,这一过程被称为同化混染作用。

26.AFC模式:热的岩浆同化冷的围岩需要消耗大量的热能,使岩浆温度下降导致结晶作用,同时结晶作用又会释放出结晶潜热,为同化作用补充热能,一般认为,岩浆房中的岩浆演化,是同化混染作用和分离结晶作用同时进行的,这即是AFC模式。

27.岩浆混合作用是由两种不同成分的岩浆一不同的比例混合。产生一系列过度类型岩浆的作用。

28.岩浆混合作用收三个因素制约: (1)两种岩浆的热状态; (2)两种岩浆的相遇机制(a.新生岩浆从岩浆房底部注入与原驻留岩浆发生混合;b.深部岩浆进入不同成分的浅部岩浆房发生混合;c.层状岩浆房相邻熔体层之间因对流作用而产生混

合;d.火山通道内因岩浆喷发产生的上升惯性和粘滞力使相邻岩浆层进入发生混合); (3)两种岩浆的密度差。

29.火成岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物之间(包括玻璃)的相互关系。

30.脱玻化作用是指岩浆在快速冷却结晶时形成内部原子排列完全无序,具很高自由能的一种十分不稳定的固态物质——玻璃质。随着地质时代的增长和(或)挥发组分、温度和压力的参与下,玻璃质逐渐转变为稳定态的结晶质,这一过程称为脱玻化作用。

31.不等粒结构:岩石中同种主要矿物颗粒的大小不等。可分为斑状结构(岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群,大的称为斑晶,小的和不结晶的玻璃称为基质,且基质为隐晶质,斑晶与基质形成于不同世代)和似斑状结构(基质为显晶质,斑晶与基质形成于同一世代)。 32.斑晶的溶蚀结构:在地下深处生成的斑晶随岩浆上升到地表或浅处时,由于物化条件发生了较大的变化,造成固相的熔点降低或者岩浆温度的升高,使已结晶的斑晶遭受溶蚀,形成斑晶的溶蚀构造。

33.暗化边结构:含挥发分的斑晶(角闪石、黑云母等),常因低压、高温氧化、脱水等原因,在斑晶的边部出现不透明的边缘,称之为暗化边结构。 34.矿物的自形程度主要取决于:(1)矿物的结晶习性,(2)岩浆结晶的物化条件,(3)结晶的时间及空间状态。

35.矿物的自形程度分为:自形粒状结构(组成岩石的矿物颗粒基本上能按自己的结晶习性,发育成被规则晶面包围的晶体,即自形晶)、他形粒状结构(组成岩石的矿物颗粒多呈不规则的他形晶,找不到完整规则的晶面)、半自形粒状结构(组成岩石的矿物颗粒按结晶习性发育一部分规则的晶面,而其他的晶面发育不好呈不规则的形态,称为半自形晶)。

36.条纹结构:钾长石和钠长石有规律地交生称为条纹结构。其中,以钾长石为主晶的称为正条纹结构,反之,则称为反条纹结构。

37.文象结构:石英呈一定的外形有规律地镶嵌在钾长石中,称为文象结构。(正交偏光下石英同时消光;其中,肉眼可见的称为条纹结构,镜下可见的称为显微文象结构;基质具显微文象结构的斑状结构称为花斑结构;文象结构是石英和长石在共结点同时结晶形成的) 38.蠕虫结构:石英形似许多细小的蠕虫状或指状穿插生长在长石中,称为蠕虫结构(其中,石英的消光位一致)

39.反应边结构:早生成的矿物或捕虏晶,与岩浆发生反应,当反应不彻底时,环绕早生成矿物形成一个新矿物边,称为反应边结构。 40.环带结构:固溶体矿物从中心向边缘具有不同的端元组成而形成环带,称为环带结构(环带结构发育于固溶体系列的矿物中,以斜长石最常见,镜下显示不同的消光位)。 41.包含结构(嵌晶结构):在较大的矿物颗粒中包含有许多较小的另一种矿物颗粒,称为包含结构。

42.填隙(间)结构:是指浅成相或喷出相火山岩基质中,由辉石等暗色矿物以及隐晶质、玻璃质充填与微晶斜长石粒间空隙形成的结构。

43.交织结构:喷出岩的基质中斜长石微晶呈交织状或半平行排列,称为交织结构。 44.粗面结构:喷出岩的基质中钾长石微晶呈平行排列,称为粗面结构。

45.辉长结构:是辉长岩的典型结构,表现为基性斜长石和辉石自形程度相近,均呈半自形-他形粒状结构。

46.辉绿结构:是辉绿岩(浅成基性侵入岩)的典型结构,表现为斜长石和辉石颗粒大小相差不多,单个的他形辉石充填在自形斜长石间的近三角空隙中。

47.二长结构:表现为斜长石和碱性长石数量接近相等,斜长石的自形程度好,为自形-半自形结构,他形的钾长石充填在斜长石间隙中。

48.影响矿物晶体结晶程度和颗粒大小的因素有:冷却速率、成核密度、生长速度和冷却历史。

49.火成岩的构造是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他组成部分之间的排列、填充方式等,它主要反映矿物集合体的形态特征和空间关系。

50.斑杂构造:岩浆的多次脉冲侵入或同化混染围岩物质,从而导致岩石不同部位的颜色、矿物成分或结构构造形成很大的差别,称为斑杂构造。

51.气孔构造:熔岩喷出地表,由于快速降压导致挥发组分的大量出溶,出溶的气体在熔岩流的内部尤其是上部上升汇集形成大量气孔,称为气孔构造。

52.流动构造:大部分喷出熔岩是在流动过程中冷凝固结的,造成岩浆内部不同组分的拉长定向,形成流动构造。

53.柱状节理构造:熔岩在均匀而缓慢冷缩的条件下可形成被冷缩裂隙分割开的规则多边形长柱体,称为柱状节理构造。 54.火山喷发的条件:上覆岩层的静水压力+岩浆房超压(岩浆浮力与岩浆体膨胀压力之和)>上覆围岩的抗张强度+岩浆通道的压缩应力,岩浆会继续上升,直至到达地表,产生喷发。 55.火山锥:由熔岩和火山碎屑岩组成,中心为火山口或破火山口。

56.绳状熔岩是指在近火口处,半凝固状态的熔岩表壳,受下部熔岩流动的作用,可形成波状、绳状外表,称为绳状熔岩。

57.渣状熔岩是指在远离火口处,固结的熔岩表壳,受下部熔岩流的推挤,破裂成块状或渣状外表,称为渣状熔岩。

58.海相火山岩和陆相火山岩的区别:

(1)陆相火山岩与下伏地层常呈喷发不整合接触,风化壳发育;海相火山岩与下伏地层常为整合接触,风化壳不发育。

(2)陆相火山岩与陆相生物化石和沉积岩共生;海相火山岩与海相生物和沉积岩共生。 (3)陆相火山岩成分变化大,柱状节理发育;海相火山岩成分变化小,常见枕状构造,中空骸晶发育。

(4)陆相火山碎屑物在水平方向上粒度变化显著;海相火山碎屑物在垂直方向上比重变化明显。

56.骸晶是指岩浆在快速冷却的条件下形成的一种只有外形轮廓,内部尚未结晶的晶体,亦称中空骸晶。

57.火成岩的化学成分主要有:SiO2(划分火成岩的酸性和基性程度)、Na2O和K2O(合称为全碱Alk,其在地幔和地壳中含量差别显著,且又是主要元素中最易熔的组分)和Al2O3(岩浆中Al2O3的含量增加,则粘度加大,长石的含量较高)。火成岩中,MgO、FeOt的含量与SiO2成负相关;K2O、Na2O含量与SiO2成正相关;Al2O3和CaO与SiO2的关系从超基性岩到基性岩为正相关关系,其含量随酸度增加到最大值后,则会与SiO2成负相关关系。

58.火山岩分类步骤:首先根据SiO2-Alk图划分为碱性系列和亚碱性系列;亚碱性系列进一步用FeOt/(MgO-SiO2)划分为拉斑玄武岩系列和钙碱性系列。

59.标准矿物:标准矿物是一种理想矿物,是以无水岩浆中矿物结晶顺序的实验研究为依据,将火成岩化学成分中各主要氧化物依次按理想分子式配成的矿物。

60.标准矿物计算方法:通过统一的计算程序,利用化学成分计算火成岩中理想矿物组成及其含量的方法,称为标准矿物计算方法。

61.同位素分为稳定同位素和放射性同位素。其中,稳定同位素因原子量不同造成质量差异而发生分馏,可以用来示踪;放射性同位素因放射性衰变产生各种子体同位素,可以用来测定年龄以及示踪源区。

62.火成岩中的矿物按成分可分为:硅铝矿物(浅色矿物)和镁铁矿物(暗色矿物);按成因可分为:原生矿物(在岩浆冷凝过程中结晶形成的矿物)、成岩矿物(在岩浆完全结晶后,由于外界物化条件的变化,使原生矿物发生转变而新形成的矿物)和次生矿物(在岩浆基本上冷凝成固相的岩石后,由于受残余挥发组分和岩浆期后流体的蚀变、交代和充填作用而生成的矿物)。

63.SiO2含量对火成岩中矿物共生组合的影响:当岩浆中SiO2过饱和时,岩石会出现SiO2饱和矿物(长石)与石英共生;当SiO2不饱和时,会出现SiO2不饱和矿物(副长石矿物,也叫似长石)而不出现石英;当SiO2饱和时,则仅出现SiO2饱和矿物。 64.火成岩按化学分类可分为:超基性岩(苦橄岩,橄榄岩)、基性岩(玄武岩,辉长岩)、中性岩(安山岩,闪长岩)和酸性岩(流纹岩和花岗岩);按矿物成分可分为:超镁铁岩(岩浆成因:橄榄岩类和辉石岩;非岩浆成因超镁铁岩即上地幔的变形橄榄岩)、镁铁质岩(辉长岩类和碱性辉长岩)、中性岩和长英质岩。 65.超镁铁岩的产出方式:

(1)呈层状产出于镁铁质杂岩体中;

(2)分布在超镁铁质-镁铁质杂岩体中心; (3)作为基性碱性杂岩体的一部分产出; (4)产在造山带的蛇绿岩套中;

(5)呈捕虏体(包体)的形式产出于玄武质火山岩和金伯利岩中。

66.镁铁质岩是由地幔岩(二辉橄榄岩)部分熔融形成的岩浆经过上升侵位固结形成的,镁铁质基性原生岩浆经分异派生可产生层状或环状超镁铁质-镁铁质杂岩体。

67.堆晶结构是在粗大的、相互连接的自形-半自形晶体粒间冲天其他矿物的一种结构。 68.幔源捕虏体按成分特征可分为:原始地幔岩(又称饱和地幔岩,是未经过部分熔融和流体交代的地幔岩)、亏损地幔岩(又称残留地幔岩,是经过部分熔融出岩浆后的地幔残留的部分)和交代富集型地幔岩(是经过地幔流体交代的地幔岩)。

69.玄武岩的野外定名主要依据斑晶的成分和岩石的结构构造;室内定名一般以化学成分为准。

70.玄武岩是由地幔橄榄岩部分熔融形成的,其原因是多方面的,温度的升高、压力的降低和挥发组分的加入都可能使位于固相线附近的橄榄岩发生部分熔融。 71.影响玄武岩成分的因素有: (1)压力(熔融深度)的影响; (2)部分熔融程度的影响; (3)挥发组分的影响;

(4)上地幔成分差异的影响(地幔不均一性)

72.花岗岩类按SiO2的含量可分为中性岩类(钙碱性岩类:闪长岩;钙碱性-碱性岩类:正长岩)和酸性岩类(钙碱性系列:狭义的花岗岩;碱性系列:碱性花岗岩)。

73.花岗结构:亦称半自形粒状结构,是花岗岩的典型结构,其特征是暗色矿物自形程度较好,长石次之,石英呈他形充填在不规则的空隙中。

74.更长环斑结构:是更长环斑花岗岩的典型结构,表现为岩石具似斑状结构,钾长石大斑晶多成眼球状和卵球状,其外围有更长石(或中长石)的环边,形成更长环斑结构。 75.细晶结构是由细粒他形的长石和石英组成的细粒他形粒状结构,典型的是细晶岩。 76.花岗伟晶岩脉可划分出边缘带(细晶岩带)、外侧带、中间带和内核(主要矿物是石英,又称石英核)。

第十五章 他生沉积岩

一、砾岩、角砾岩和沉积混杂岩 砾岩、角砾岩和沉积混杂岩合称为粗碎屑岩。粗碎屑岩是指砾级陆源碎屑的体积分数达到或超过30%的沉积岩类称为粗碎屑岩。

产状:粗碎屑岩在局部地域以透镜状或丘状等形态产出;

构造:岩石大多为块状层理构造,有时有交错层理或正反粒序层理; 特征:是重要的地下水储集岩,少数含动植物化石; 沉积组分(碎屑成分):由各种先成岩石(母岩)碎块形成的砾石,分为常见的砾石和较少见的砾石;

结构:所有的粗碎屑岩都具有砾状结构或角砾状结构;

成岩方式:粗碎屑岩的成岩方式以胶结为主,颗粒支撑的砾石可有一定程度的压溶;

岩石分类:粗碎屑岩有三种基本岩石类型,分别是:砾岩、角砾岩和沉积混杂岩,其中砾岩和角砾岩不含基质或只含以砂为主的混基,沉积混杂岩是含大量泥基的粗碎屑岩;三类粗碎屑岩可按主要砾石的粒度(巨、粗、中、细砾岩)和成分(单成分、复成分砾岩,以砾石中是否有体积分数超过75%的都为相同成分作为划分标准)作进一步的划分; (主要类型)常见的类型有:石英岩砾岩、火山岩砾岩和复成分砾岩; 研究方法:粗碎屑岩的研究通常在野外露头上进行;

研究内容:包括砾石成分、结构特征、沉积构造、所含化石、成因类型和沉积环境。 二、砂岩

砂岩又称中碎屑岩,是指砂级陆源碎屑的体积分数达到或超过50%的沉积岩类称为砂岩。 砂岩的产状多以稳定的层状产出,砂体外形可呈席状、丘垅状等;构造:砂岩沉积构造极为丰富各种层理、波痕构造非常常见;沉积组分主要是砂级陆源碎屑(以单晶碎屑和岩屑为主)和基质(以粘土为主,也有一些细粉砂级碎屑,即泥基和杂基),与石灰岩共生或过度时可含有一些方解石质自生颗粒;成岩方式以胶结为主,也有压实、压溶和溶蚀、交代,重结晶只发生在基质和胶结物中;结构是以砂状结构为主;岩石分类主要是按粒度(极粗、粗、中、细、极细砂岩)、基质含量(净砂岩和杂砂岩,以基质含量是否超过5%为界)和砂粒成分(先按石英、长石和岩屑三种成分的砂粒作为端元组分,再按它们的相对含量作三角划分)划分,也可以同时选用两种或三种作综合划分;(主要类型)常见的类型有:石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩;研究方法:研究内容:。 三、粉砂岩 四、泥质岩

第十六章 自生沉积岩

资料仅供参考,书本知识要扎实,预祝你初试顺利! 若有问题需要请教的可给我留言,能帮忙的事我不会推辞。

——2016年7月


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