《矿物岩石学》期末复习资料

矿物岩石学期末复习资料矿物 矿物是在各种地质作用中所形成的天然单质或化合物；它们具有一定的化学成分和内部结构，从而有一定的形态、物理性质和化学性质；它们在一定的地质和物理化学条件下稳定；是组成岩石和矿石的基本单位。 凡天然具有几何多面体形态的固体，即可称为晶体。晶体是具有格子构造的固体。有些状似固体的物质，但不具有格子构造，称为非晶质体。晶体的本质在于具有格子构造，内部质点在三维空间作平移周期，重复几个术语：结点与行列，面网。 对称面：对称面为一假想平面，与之相应的对称操作为对此平面的反映。 对称轴：对称轴为一假想的通过晶体几何中心的直线，与之相应的对称操作为绕此直线的旋转。 晶体对称分类 高级晶族：等轴晶系 中级晶族：三方晶系，四方晶系，六方晶系 低级晶族：三斜晶系，单斜晶系，斜方晶系 晶体的理想形态 单形：一组由对称要素联系起来的同种晶面所构成的晶形。 聚形：两个或两个以上单形聚合而成的晶形称聚形。属于同一对称型的单形才能相聚。 平行连生：同种晶体，彼此平行地连生在一起，连生着的每一个晶体的相对应的晶面和晶棱都相互平行，这种连生体称为平行连生。 双晶：双晶是两个同种晶体，彼此按一定的对称关系重合或平行。 接触双晶 穿插双晶 二、矿物的物理性质 颜色 是矿物对不同波长的可见光吸收的结果。 条痕: 是指矿物在白色无釉瓷板上刻划后，所留下的粉末颜色。 光泽: 是指矿物表面对光的反射能力，矿物光泽强弱取决于它对光的折射和吸收程度。 透明度： 矿物允许可见光透过的程度。 发光性: 是指物体受外加能量激发，发出可见光的性质。荧光，发光体一旦停止受激(10-8秒)，发光现象消失，否则，叫磷光。 硬度: 是指矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨等)的能力。1滑石；2石膏；3方解石；4萤石；5磷灰石；6长石；7石英；8黄玉；9刚玉；10金刚石。 解理在外力作用下，矿物沿着一定方向破裂成光滑平面的性质。 裂理在外力作用下，矿物可以沿着除解理以外的特定方向裂成平面的性质。 断口在外力作用下，矿物沿不定方向发生破裂，所形成的凹凸不平的破裂面称作断口。 导电性： 矿物对电流的传导能力。主要取决于化学键类型及内部能带结构特征。 压电性： 某些电介质的单晶体，当受到定向 压力或张力的作用时，能使晶体垂直于应力的两侧表面上分别带有等量的相反电荷的性质。 热电性： 某些矿物晶体在加热或冷却时，晶体一定结晶方向的两端的表面会产生相反电荷的性质。 类质同像: 晶体结构中某种质点为它种质点所代替，并保持原有晶体结构不变，这种现象称为类质同像。 同质多像: 同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构的晶体的现象，称为同质多像。如金刚石与石墨，文石与方解石，石英与石英等。 四、胶体矿物化学组成特点 胶体矿物是指由水胶凝体形成的矿物。由于胶体矿物中分散相和分散媒比例不定，加之胶粒表层吸附的离子不定，所以胶体矿物化学成分可变。 1.自然元素 如金刚石、石墨、自然金、自然铜、自然硫 2.硫化物矿物:如方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、辰砂、辉锑矿等。 3.卤素化合物 如萤石、石盐、钾石盐、光卤石等。 4.氧化物、氢氧化物 如石英、刚玉、金红石、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等 5.碳酸盐 如方解石、白云石、文石、菱镁矿等。 6.硫酸盐、磷酸盐、钨酸岩：如重晶石、石膏、硬石膏、磷灰石、黑钨矿、白钨矿等 7.硅酸盐岛状结构 如锆石、橄榄石、石榴子石、红柱石、蓝晶石、矽线石等链状结构 如辉石、角闪石、硅灰石、透闪石、阳起石等层状结构 如云母、滑石、叶腊石、高岭石、蒙脱石、蛇纹石、绿泥石、蛭石等架状结构 如正长石、透长石、微斜长石、斜长石等 火成岩 岩石是由矿物或类似矿物的物质组成的固体结合体。 岩浆岩的结构:是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物的相互关系。 隐晶质结构，指矿物在肉眼与放大镜下不能分辨，但在显微镜下可以看出晶粒的结构。 显晶质结构，矿物颗粒可凭肉眼或放大镜分辨的结构。按矿物颗粒大小可分为： 粗粒结构 d 5mm，中粒结构 d=25mm，细粒结构 d=0.22mm 等粒结构： 指岩石中同种主要矿物颗粒大小相近的 不等粒结构： 指岩石中同种主要矿物颗粒大小明显不等的 斑状结构： 指岩石由两类大小明显不同的颗粒组成，大颗粒称为斑晶，小颗粒或隐晶质、玻璃质组成，称为基质 似斑状结构： 指岩石虽由两类大小不同颗粒组成，但基质是显晶质的 2.岩浆岩的构造 岩浆流动形成的构造:流线、流面构造 流纹构造 流线构造：若柱状和针状矿物平行定向分布时形成流线，称为流线构造。 流面构造：岩浆岩中，片状、板状矿物和扁平的析离体、捕虏体呈平行定向排列时形成流面，称为流面构造。 流纹构造;是由不同颜色的条纹和拉长的气孔所表现出来的熔岩的流动构造，多见于酸性熔岩中的流纹岩，称为流纹构造。 岩浆冷凝收缩的构造：原生节理构造 横节理 纵节理 层节理 一、岩浆岩的化学成分 66%酸性岩 超基性岩 侵入岩：纯橄榄岩、辉石橄榄岩、橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩 喷出岩：麦美奇岩、苦橄岩、科马提岩、玻基橄辉岩、玻基辉石岩 基性岩 侵入岩：辉长岩、辉绿岩、橄榄辉长岩 喷出岩：玄武岩、橄榄玄武岩、细碧岩 中性岩 侵入岩：闪长岩、石英闪长岩、二长岩、正长岩、石英正长岩 喷出岩：安山岩、粗安岩、粗面岩 酸性岩 喷出岩：流纹岩、珍珠岩、松脂岩、黑曜岩、英安岩 侵入岩：霞石正长岩、碳酸岩、金伯利岩、钾镁煌斑岩 一、火山碎屑物类型： 1.岩屑2.晶屑3.玻屑 三、火山碎屑岩特征 按其成因、碎屑物组分的含量、成岩方式以及主要碎屑物质的粒度大小，将火山碎屑岩进行分类。 沉积岩 在沉积作用中，或在沉积物固结之前形成的构造称为原生沉积构造，在沉积物固结之后形成的构造称为次生沉积构造。分为物理，生物，化学成因的构造。 波痕，按成因可分为流水波痕、浪成波痕、风成波痕 1.晶痕和假晶，当矿物晶体被选择性溶解后，在两岩层接触面上留下与晶体大小和形态一致的空间，称为晶痕。晶痕被充填，或原晶体被别的矿物交代就成了假晶。 2.鸟眼构造，在极细晶的碳酸盐岩层中，成群出现的、大多平行层面的一向延长的空隙状构造空隙为亮晶方解石或石膏充填。形状不规则，长数毫米至数厘米，称鸟眼构造。 3.结核，是与围岩成分、结构、颜色明显不同的矿物集合体，其形态多呈球状、椭球状、不规则状，大小不等，从几毫米直至几米。内部呈同心圆状、放射状、网格状等，按成因可分为同生结核、成岩结核和次生结核。 4.缝合线构造，在碳酸盐岩和砂岩中，常见一种锯齿状或头盖骨接合缝状构造，称缝合线构造。一般认为，它们是在深埋成岩阶段，巨大的静水压力使岩层发生溶解作用，即压溶形成的。 沉积岩的分类 他生沉积岩 砾岩 陆源碎屑岩 砂岩 粉砂岩 泥质岩 沉积岩 碳酸盐岩 硅质岩 自生沉积岩 铁质岩 磷质岩 铝质岩 蒸发岩 第二十章 他生沉积岩类 他生沉积岩是指母岩经物理风化作用所形成的碎屑物质，经过机械搬运和沉积，进一步压实和胶结而形成的沉积岩。 自然粒级分类：2mm,砾；2-0.05mm，砂；0.05-0.005mm，粉砂；0.005mm,泥。 圆度：指碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的程度。可划分为极圆状、圆状、次圆状、次棱角状和棱角状等五级。 分选度：又称分选性。指粒状轻矿物碎屑大小的均匀程度，不含杂基颗粒。一般用目估定性划分为极好、好、中等、差、极差等五级。 支撑类型：是指沉积物所受压力在沉积物内部的分布情况，它涉及基质和较大颗粒的相对含量。可分为颗粒支撑、基质支撑和过渡支撑三种类型。 成熟度：分为成分成熟度和结构成熟度。是指实际沉积物与理想终极状态的接近程度。成分成熟度愈高，则化学上稳定的组分愈多，不稳定的组分愈少；结构成熟度愈高，则碎屑物质分选性愈好，磨圆度愈高，杂基含量愈少。 石英砂岩 石英单晶在90%以上，含少量硅质岩屑和长石，磨圆度好，分选性好，胶结物常为硅质，有时为钙质、铁质、海绿石、石膏等，颗粒支撑。 长石砂岩 一般为中一粗粒，石英75%，但仍以石英为主，分选性和磨圆度变化甚大，岩石中可含有白云母、黑云母等。胶结物质为钙质，有时为铁质，硅质较少。 岩屑砂岩 粒度变化大，一般为细粒结构，分选性差，磨圆度低，成熟度低，长石岩屑25%，岩屑长石，胶结物多为钙质，其次为硅质。 泥质级质点体积分数超过50%的沉积岩称泥质岩。它与粉砂岩一起占整个沉积岩一半以上。世界上超过一半的石油和天然气都是由泥质岩所含有机沉积物降解形成的。 高岭石粘土岩 主要由高岭石组成，尚含一些其他粘土矿物，质纯的呈白色、灰白色含杂质较多时呈稍深色调，吸水性强，遇水不膨胀，可塑性低，粘结性小。 蒙脱石粘土岩 又名膨润土、斑脱岩，成分以蒙脱石和少量其他粘土矿物，一般呈白色、粉红色、浅黄色，常斑杂不均，吸水后体积膨胀，具良好粘结性和较高可塑性。 伊利石粘土岩 又称水云母粘土岩，白色、灰白色，久置水中不膨胀，松散有混浊现象。这是分布最广的粘土岩，但常与其它粘土矿物混杂，成为复成分粘土岩。 泥岩和页岩 主要成分为伊利石，还会有其它粘土矿物，并混有碎屑矿物及自生矿物，呈块状的称泥岩，具页理的称页岩，常见钙质泥岩和页岩、铁质泥岩和页岩、硅质泥岩和页岩、炭质泥岩和页岩、黑色页岩、油页岩等。 第二十一章 自生沉积岩类 一、碳酸盐类：自生碳酸盐矿物体积分数超过50%的沉积岩称碳酸盐岩。碳酸盐岩在大陆地表沉积岩中，仅次于泥质岩，与砂岩不相上下。碳酸盐岩都是化学、生物或复合沉积作用的产物。它们是第二大生油岩和产油岩。 碳酸盐矿物主要有文石、方解石、白云石。非碳酸盐矿物主要有石膏、硬石膏、天青石、重晶石、岩盐、钾镁岩及少量蛋白石、玉髓、自生石英、黄铁矿、海绿石、赤铁矿、胶磷矿等。陆源碎屑矿物主要有粘土矿物、石英、长石及少量重矿物。 变质岩： 变质作用：组成地壳的各类岩石，在地质条件发生变化，导致其成分、结构、构造发生改变，变成新的岩石的作用称为变质作用。变质作用是岩石在固态状态下进行的，变质作用主要包括变质结晶、变形和变质分异三类。 四、变质作用成因：1.温度2.压力 3.流体成分 五、变质作用分类 1.局部变质作用：接触热变质作用：分布在侵入体与围岩接触带；主要变质因素是温度；主要变质机制为重结晶。 交代变质作用：局限于侵入体与围岩接触带，以及火山喷发活动区；变质因素主要为流体；主要变质机制是交代作用。 动力变质作用：主要分布在断裂带；主要控制因素是偏应力；主要变质机制是变形和动态重结晶。冲击变质作用也可归于此类，只不过它的主要控制因素是瞬时高温和高压，变形和部分熔融是其变质机制。 2.区域变质作用 这是一种规模巨大的变质作用；变质因素复杂、多样，P/T比范围广；变质机制多样，主要是重结晶和变形，并伴有交代和部分熔融；发生的地质环境多样；在该类变质岩区很难找到变质岩与未变质岩的界限。 可划分出造山变质作用、洋底变质作用、埋藏变质作用和混合岩化作用等四个类型。 一、变质岩的结构 变质岩的结构可划分为变晶结构、变形结构和变余结构三大类型 1、变晶结构：变晶结构是岩石在变质作用过程中重结晶形成的。由于重结晶是岩石基本保持固态状态下进行的，没有较大的自由空间，反应也不可能完全。因此，变晶结构具有自形程度较差、粒度较细、包裹体多、反应现象常见、常常具有定向性等特点。 2、变形结构 碎裂结构 糜棱结构 玻璃质碎屑结构 3、变余结构 二、变质岩的构造 变余构造：岩石变质后，其原有的构造特征常不同程度的保存下来，称变余构造。 3、矽卡岩 矽卡岩主要是中酸性侵入岩与碳酸盐类岩石接触，由接触交代作用所形成的岩石。根据围岩是石灰岩还是白云岩，分别形成钙质矽卡岩和镁质矽卡岩。 变质程度由浅至深： 1板岩2、千枚岩3、片岩4、片麻岩5、麻粒岩6、榴辉岩7、石英岩8、大理岩 糜棱岩：以塑性变形为主，具明显面理构造，重结晶现象很明显，基质占50%90%。 千糜岩：一种具千枚构造的糜棱岩。 千枚岩：若变质程度比板状构造略强，重结晶作用进一步进行，各种片状矿物平行排列，岩石呈薄片状有丝绢光泽，表面、断面都可见小型褶皱，此种构造称千枚状构造。具这种构造的岩石称千枚岩。 三、混合岩 混合岩化作用是变质作用向岩浆作用过渡的类型。混合岩由基体和脉体两个基本组成部分组成。基体与脉体的空间排列方式决定了混合岩的构造特点。 混合岩中脉体与基体的比值决定了混合岩化的程度，当其超过临界熔体分数CMF时，岩石将从固态行为向液态行为转化，意味着从变质作用进入到岩浆作用。 矽卡岩，熔结凝灰岩，蒙脱石粘土岩，*碎屑岩，断层角砾岩，锥状灰岩 花岗岩流纹岩，辉长岩玄武岩，闪长岩安山岩，橄榄岩科马提岩