岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体[1],按照一定的方式结合而成。是构成地壳和上地幔的物质基础。按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷出岩;沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。 地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。地壳表面以沉积岩为主,它们约占大陆面积的75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖。 岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等。它属地质科学中的重要的基础学科。
[编辑本段]岩石的性质
岩石工程性质无怪乎就是物质成分(颗粒本身的性海边岩石质)、结构(颗粒之间的联结)、构造(成生环境及改造、建造)、现今赋存环境(应力、温度、水)这几个方面的因素。如果是岩体,则取决于结构面和岩块两个方面,在大多数情况下,结构面起着控制性作用。
[编辑本段]岩石的历史
地球形成之初,地核的引力把宇宙中的尘埃吸过来,凝聚的尘埃就变成了山石,经过风化,变成了岩石。接着就变成陨石,在没有落入地球大气层时,是游离于外太空的石质的,铁质的或是石铁混合的物质,若是落入大气层,在没有被大气烧毁而落到地面就成了我们平时见到的陨石,简单的说,所谓陨石,就是微缩版的小行星“撞击了地球”而留下的残骸。几亿年过去了,世界上就有了无数岩石。现在人类 在岩土工程界,常按工程性质将岩石分为极坚硬的、坚硬的、中等坚硬的和软弱的四种类型。正在向定量方向发展。 古老岩石都出现在大陆内部的结晶基底之中。代表性的岩石属基性和超基性的火成岩。这些岩石由于受到强烈的变质作用已转变为富含绿泥石和角闪石的变质岩,通常我们称为绿岩。如1973年在西格陵兰发现了同位素年龄约38亿年的花岗片麻岩。1979年,巴屯等测定南非波波林带中部的片麻岩年龄约39亿年左右。 加拿大北部的变质岩—阿卡斯卡片麻岩是保存完好的古老地球表面的一部分。放射性年代测定表明阿卡斯卡片麻岩有将近40亿年的年龄,从而说明某些大陆物质在地球形成之后几亿年就已经存在了。 最近,科学家在澳大利亚西南部发现了一批最古老的岩石,根据其中所含的锆石矿物晶体的同位素分析结果,表明它们的“年龄”约为43亿至44亿岁,是迄今发现的地球上最古老的岩石样本,根据这一发现可以推论,这些岩石形成时,地球上已经有了大陆和海洋。在地球诞生2亿至3亿年后,可能并不象人们所认为的那样由炽热的岩浆所覆盖,而是已经冷却到了足以形成固体地表和海洋的温度。地球的圈层分异在距今44亿年前可能就已经完成了。 目前在中国发现的最古老岩石是冀东地区的花岗片麻岩,其中包体的岩石年龄约为35亿年。 澳大利亚西部Warrawoona群中的微化石在形态结构上比较完整。它们究竟是蓝藻还是细菌目前尚难确定。通常认为,早期叠层石是蓝藻建造的,叠层石是蓝藻存在的指示。如果35亿年前就已经出现蓝藻,则说明释氧的光合作用早就开始了,这便引出一个问题:为什么直到20亿年前大气圈才积累自由氧呢?从35亿年前到20亿年前中间相隔15亿年之久,为什么氧的积累如此缓慢?对此当然有不同的解释。例如近年来已经发现叠层石也可能完全由光合细菌建造,或甚至由非光合细菌建造。 最古老生命存在的间接证据中较重要的是格陵兰西部条带状铁建造(BIF)和轻碳同位素。如果证据成立,则由此可推断在38亿年前的地球上已经出现进行释氧光合作用的微生物,即类似蓝藻的生物。根据Cloud的解释,BIF是由光和微生物周期性地释氧而引起亚铁氧化为高价铁沉积下来的。轻碳同位素也是光合作用的间接证据。但反对的意见认为,BIF形成所需的氧可以通过大气中的水分子的光分解来提供,而轻碳同位素可能来自碳酸盐的热分解。 十八世纪末岩石学从矿物学中脱胎出来而发展成一门独立的学科。在岩石学发展的初期,主要研究的是火成岩,到了十九世纪中叶才开始系统地研究变质岩,而沉积岩直到二十世纪初才引起人们的注意。目前岩石学正沿着岩浆岩石学、沉积岩石学和变质岩石学三个主要的分支方向发展。
[编辑本段]岩石的应用
一、做建材的岩石 1 大理岩:大理岩的岩面质感细致,常用来作为壁面或地板。由于大理岩是由石灰岩变质而成,主要成分为碳酸钙,因此也是制造水泥的原料。大理岩材质软而细致,是很好的雕塑石材,许多有名的雕像都是由大理岩作成的,如著名的维纳斯像。其他如墙面或摆饰,也常是由大理石加工琢磨而成,如花瓶、烟灰缸、桌子等家用品。 2 花岗岩:本土的花岗岩只有在金门才看得到,因此金门的老房子几乎都是用花岗岩做成的。台湾的寺庙所用的花岗岩,是来自福建,多用于寺庙里的龙柱、地砖、石狮。 3 板岩:因其容易裂成薄板状,且在山区极易取得,故原住民至今仍使用板岩作为建材,筑成石板屋或围墙。 4 砾岩:有些砾岩含有鹅卵石及砂,而且胶结不良,容易将它们分散开来,例如:台湾西部第四纪的头嵙山层中就是这种砾岩,其中卵石和砂都是建材。 5 石灰岩:台湾最常见的石灰岩是由珊瑚形成的,通称为珊瑚礁石灰岩。在澎湖,珊瑚礁石俗称「石」,居民用以作为围墙建材,以遮蔽强烈的东北季风,保护农作物。 6 泥岩:由于其主要成分是黏土,自古就被作为砖瓦、陶器的原料。 7 安山岩:由于材质坚硬,亦常用来作庙宇的龙柱、墙壁的石雕、墓碑、地砖等。 二、可提炼金属的矿物 1 金矿:含金的岩石经过风化和侵蚀作用,金会被分离出来而成自然金,因为金比泥沙重得多,容易沉积下来,经过淘洗,就成为黄金。 2 黄铜矿:黄铜矿是提炼铜最主要的矿物。 3 方铅矿:方铅矿呈现铅灰色,有立方体的解理,是最重要的含铅矿物。 4 赤铁矿:赤铁矿外观颜色呈现铁灰色或红褐色,是最重要的含铁矿物。 5 磁铁矿:磁铁矿属含铁矿物,具有磁性,吸附含铁物质。 三、珍贵的宝石 矿物若具有坚硬、稀有、耐久、透明且颜色美丽的特点,即常被用来作为装饰品,一般称为宝石,以下是常见的宝石简介: 1 钻石:即俗称的金刚石,有许多种颜色,如淡黄、褐、白、蓝、绿、红等,其中以无色透明的价值最高。 2 刚玉:刚玉也有许多不同的颜色,如:红色的刚玉俗名红宝石,蓝色的刚玉叫做蓝宝石。其化学成分为三氧化二铝。 3 蛋白石:一般为无色或白色,有些具有特殊的晕彩。 4 水晶:纯石英单晶称为水晶,水晶内因含不同杂质而呈现不同颜色,如:黄水晶、紫水晶等。石英的纤维状显微晶聚合体称为玉髓;石英的粒状显微晶聚合体称为燧石,这两种矿物是台东县重要的玉石。 四、做为颜料 有些矿物具有特别的颜色,可用来作成颜料,如蓝色的蓝铜矿,绿色的孔雀石,红色的辰砂。 五、其他用途 1 石英:石英是制造玻璃及半导体的主要原料,如:苗栗县汶水溪的上福基砂岩中的石英砂即为制造玻璃的主要材料。 2 方解石:方解石存在于大理岩及石灰岩中,是制造水泥的主要原料。 3 白云母:白云母因不导电、不导热且具有高熔点的特性,因此经常被用来作为电热器中绝缘体的材料。 4 石墨:硬度低,且具有油脂光泽,条痕为黑色,常用于制造铅笔芯,此外石墨还可以做成润滑剂、电极、坩埚等。 5 硫磺:火山地区的温泉中即含有**的硫磺。 6 石膏:石膏一般用于固定骨折受伤处,或做成塑像,也用于建筑工业。 7 磷灰石:用于制造农业用磷肥。 8 蛇纹石:含有镁的成分,可用于炼钢工业上。 9 滑石:硬度低,有滑腻感;通常被研磨成粉末,以制造颜料、爽身粉、去污粉、化妆品等。
[编辑本段]岩石的产地
地球形成之出,地核的引力把宇宙中的尘埃吸过来,凝聚的尘埃就变成了山石,经过风化,变成了岩石。接着就变成陨石,在没有落入地球大气层时,是游离于外太空的石质的,铁质的或是石铁混合的物质,若是落入大气层,在没有被大气烧毁而落到地面就成了我们平时见到的陨石,简单的说,所谓陨石,就是微缩版的小行星“撞击了地球”而留下的残骸。
[编辑本段]岩石的种类
① 火成岩 也称岩浆岩。来自地球内部的熔融物质,在不同地质条件下冷凝固结而成的岩石。当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形成的岩石,称喷出岩或称火山岩。常见的火山岩有玄武岩、安山岩和流纹岩等。当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结而形成的岩石称侵入岩,按侵入部位不同又分为深成岩和浅成岩。 花岗岩、辉长岩、闪长岩是典型的深成岩。花岗斑岩、辉长玢岩和闪长玢岩是常见的浅成岩 。根据化学组分又可将火成岩分为 超基性岩 (SiO2 ,小于45%)、 基性岩 (SiO2 ,45%~52%)、 中性岩 (SiO2 ,52%~65%)、 酸性岩 (SiO 2 ,大于65%)和 碱性岩 (含有特殊碱性矿物,SiO 2 ,52%~66%)。火成岩占地壳体积的647%。 ② 沉积岩 。在地表常温、常压条件下,由风化物质、火山碎屑、有机物及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩作用形成的层状岩石。按成因可分为 碎屑岩 、 粘土岩 和化学岩(包括生物化学岩)。常见的沉积岩有 砂岩 、凝灰质砂岩、 砾岩 、粘土岩、 页岩 、 石灰岩 、 白云岩 、 硅质岩 、 铁质岩 、 磷质岩 等。沉积岩占地壳体积的79%,但在地壳表层分布则甚广,约占陆地面积的75%,而海底几乎全部为沉积物所覆盖。 沉积岩有两个突出特征:一是具有层次,称为层理构造。层与层的界面叫层面,通常下面的岩层比上面的岩层年龄古老。二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹-----化石,它是判定地质年龄和研究古地理环境的珍贵资料,被称作是纪录地球历史的“书页”和“文字“。 ③ 变质岩 。原有岩石经变质作用而形成的岩石。根据变质作用类型的不同,可将变质岩分为5类:动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩。常见的变质岩有 糜棱岩 、碎裂岩、 角岩 、板岩、 千枚岩 、 片岩 、 片麻岩 、 大理岩 、 石英岩 、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、 混合岩 等。变质岩占地壳体积的274%。 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。 岩石的风化 岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。导致上述现象的作用称风化作用。分为:①物理风化作用。主要包括温度变化引起的岩石胀缩、岩石裂隙中水的冻结和盐类结晶引起的撑胀、岩石因荷载解除引起的膨胀等。②化学风化作用。包括:水对岩石的溶解作用;矿物吸收水分形成新的含水矿物,从而引起岩石膨胀崩解的水化作用;矿物与水反应分解为新矿物的水解作用;岩石因受空气或水中游离氧作用而致破坏的氧化作用。③生物风化作用。包括动物和植物对岩石的破坏,其对岩石的机械破坏亦属物理风化作用,其尸体分解对岩石的侵蚀亦属化学风化作用。人为破坏也是岩石风化的重要原因。岩石风化程度可分为全风化、强风化、弱风化和微风化4个级别。 大约在200年前,人们可能认为高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不变的特征。可现在我们已经知道高山最终将被风化和剥蚀为平地,湖泊终将被沉积物和植被填满,沙漠会随着气候的变化而行踪不定。地球上的物质永无止境地运动着。暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下,而且地表富含氧气、二氧化碳和水,因而岩石极易发生变化和破坏。表现为整块的岩石变为碎块,或其成分发生变化,最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤。矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化。由于风、水流及冰川等动力将风化作用的产物搬离原地的作用过程叫做剥蚀 地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用。如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂。化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化,并产生新矿物的作用。主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行。 虽然所有的岩石都会风化,但并不是都按同一条路径或同一个速率发生变化。经过长年累月对不同条件下风化岩石的观察,我们知道岩石特征、气候和地形条件是控制岩石风化的主要因素。不同的岩石具有不同的矿物组成和结构构造,不同矿物的溶解性差异很大。节理、层理和孔隙的分布状况和矿物的粒度,又决定了岩石的易碎性和表面积。风化速率的差异,可以从不同岩石类型的石碑上表现出来。如花岗岩石碑,其成分主要是硅酸盐矿物。这种石碑就能很好地抵御化学风化。而大理岩石碑则明显地容易遭受风化。 气候因素主要是通过气温、降雨量以及生物的繁殖状况而表现的。在温暖和潮湿的环境下,气温高,降雨量大,植物茂密,微生物活跃,化学风化作用速度快而充分,岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层。在极地和沙漠地区,由于气候干冷,化学风化的作用不大,岩石易破碎为棱角状的碎屑。最典型的例子,是将矗立于干燥的埃及已35个世纪并保存完好的克列奥帕特拉花岗岩尖柱塔,搬移到空气污染严重的纽约城中心公园之后,仅过了75年就已面目全非。 地势的高度影响到气候:中低纬度的高山区山麓与山顶的温度、气候差别很大,其生物界面貌显著不同。因而风化作用也存在显著的差别。地势的起伏程度对于风化作用也具普遍意义:地势起伏大的山区,风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露,加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度,如山体的向阳坡日照强,雨水多,而山体的背阳坡可能常年冰雪不化,显然岩石的风化特点差别较大。 剥蚀与风化作用在大自然中相辅相成,只有当岩石被风化后,才易被剥蚀。而当岩石被剥蚀后,才能露出新鲜的岩石,使之继续风化。风化产物的搬运是剥蚀作用的主要体现。当岩屑随着搬运介质,如风或水等流动时,会对地表、河床及湖岸带产生侵蚀。这样也就产生更多的碎屑,为沉积作用提供了物质条件。 岩石在日光、水分、生物和空气的作用下,逐渐被破坏和分解为沙和泥土,称为风化作用。沙和泥土就是岩石风化后的产物。
这些岩石你在百度搜索一下都有详细解释,我简单说一下:
正长岩:浅灰色,主要矿物组成是长石、角闪石和黑云母,其中长石以正长石为主。等粒结构、块状构造。属中性深成岩。
黑云母花岗岩:灰、灰白色,花岗结构(半自形中粗粒状结构)或似斑状结构、块状构造。主要矿物组成为石英、长石、黑云母、角闪石。属酸性深成岩。
浮岩:颜色变化大,黑色、红色、灰色等均有见到,琉璃质结构,气孔状构造,有时见到斑状结构,不同岩石中斑晶成分变化大,有的见到橄榄石,有的见到长石、有的见到石英。属喷出岩,不同性质岩浆都可以形成。
白色大理岩:纯白色,粗粒到细粒变晶结构,块状构造,矿物成分主要是方解石。属接触变质岩。
千枚岩:颜色变化大,千枚状构造、鳞片变晶结构,矿物成分主要是隐晶质的绢云母。属区域变质岩。
灰白色板岩:灰白色,板状构造、鳞片变晶结构,矿物成分主要是绢云母。属区域变质岩。与千枚岩的区别在于绢云母数量少,且小,具有板状构造。
砾岩:颜色变化大,矿物成分变化大,具有碎屑结构(砾质结构),块状构造。属沉积岩。
沉凝灰岩:颜色变化大,碎屑结构(砂质结构,碎屑<2mm),有时具有层理构造。属正常火山碎屑岩与正常沉积岩之间的过渡性岩石。
钟乳石灰岩:颜色以灰色常见,细粒结构,可能会有层理构造、缝合线构造、钟乳状构造,矿物成分主要是方解石,少量白云石。属化学沉积岩
白云岩:白色、灰白色、灰红色等等,矿物成分以白云石、方解石为主。细粒结构、块状构造或层理构造。属化学沉积岩
碳质板岩是具有板状构造,基本没有重结晶的岩石,是一种变质岩,原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩,沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化。
板岩是具特征的板状构造,浅变质岩由粘土质、粉砂质沉积岩或中酸性凝灰质岩石、沉凝灰岩经轻微变质作用形成。
原岩因脱水,硬度增强,但矿物成分基本上没有重结晶,具变余结构和变余构造,外表呈致密隐结晶,矿物颗粒很细,肉眼难以辨别。在板面上常有少量绢云母等矿物,使板面微显绢丝光泽。
扩展资料:
板岩地板用于外部地板,内部地板和外墙。板岩地板通常是铺设在户外的走廊、地下室和厨房。室内的板岩地板持久耐用,功能多样,造型美观。
室内板岩地板可以是抛光后的板岩,也可以是天然的样式和颜色,颜色非常丰富,主要以复合灰为主,如灰黄、灰红、灰黑、灰白等,达256种集合颜色。
室外的板岩地板可以是随意的板岩或板岩瓷砖。随意的板岩可以是不同形状,如孤形、梯形、平行四边形。
1板岩(slate)
具板状(结晶劈理)构造的岩石。原岩主要是泥质岩、泥质粉砂岩和中酸性凝灰岩等。重结晶不明显或极轻微,板理面上可见少量绢云母、绿泥石等,具变余泥质结构。板岩是区域变质作用的低级产物,温度和负荷压力都不高,主要受应力作用的影响。根据颜色及杂质可进一步定名。例如四川南江火地垭群中的炭质板岩、灰色硅质板岩,川西高原西康群的深灰色炭质粉砂质板岩。
2千枚岩(phyllite)
具千枚状构造的岩石。其原岩类型与板岩相似,重结晶程度比板岩高,基本已重结晶和(或)变质结晶,矿物组分主要是绢云母、绿泥石、石英、钠长石等。当原岩中含FeO较多时,可出现硬绿泥石、黑云母。显微变晶结构,片理面具明显的丝绢光泽。千枚岩中有时可见到很薄的“分结条带”,系由长英质条带和云母质条带相间构成,平行片理分布。
千枚岩根据特征变质矿物(往往呈变斑晶出现)、主要矿物和颜色等可进一步命名。如硬绿泥石千枚岩、灰绿色绿泥石千枚岩。板岩与千枚岩之间的过渡类型,可以称之为千枚状板岩或板状千枚岩。
3片岩(schist)
其特征是具片状构造,是常见的区域变质岩石。原岩已全部重结晶和变质结晶,由片状、柱状和粒状矿物组成。一般为(粒状)鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构。常见矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等,含量>30%;粒状矿物以石英为主,长石次之(长石<25%)。其命名可根据特征变质矿物和主要片、柱状矿物,如十字石石榴子石黑云母片岩。当石英含量达50%以上时,称为石英片岩,如白云母石英片岩。
主要的片岩类型有:
云母片岩 其原岩主要为泥质岩和中酸性火山岩、钙质砂页岩等。矿物成分以云母为主,其次有石英、斜长石、石榴子石、蓝晶石、十字石等(图9-10)。根据两种云母的含量关系可定出岩石的基本名称,见表9-4。
表9-4 按云母种类的云母片岩分类
云母片岩分布较广泛,在区域变质岩分布地区经常可见。例如山西繁峙可见石榴子石云母片岩 ( 图 9 -10) ,岩石具斑状变晶结构。
绿片岩 也称绿色片岩,原岩一般为中性至基性的火山岩、火山碎屑岩和泥灰岩等,经低级区域变质作用形成,是绿片岩相中常见的典型岩石。矿物成分主要有绿泥石、绿帘石、阳起石、钠长石、石英、方解石、白云母,副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石等。根据矿物组合情况,可命名为绿帘钠长绿泥石片岩、阳起绿帘绿泥石片岩、绿帘钠长阳起片岩和绿泥钠长阳起片岩等。
绿片岩在我国分布广泛,如祁连山、秦岭、龙门山等地都有广泛出露。山西繁峙产有绿泥石片岩,主要由斜绿泥石和少量滑石组成; 四川青川、彭州产有绿帘钠长阳起片岩和绿泥钠长阳起片岩。
滑石片岩和蛇纹石片岩 由超基性岩和含铁镁的白云质泥灰岩在温度较低的情况下变质而成。主要由滑石和蛇纹石组成,也含阳起石、绿泥石等。
角闪石片岩 原岩成分与绿片岩相似,由基性岩和泥灰岩在温度较高的情况下变质形成。主要矿物为普通角闪石,其次为石英、斜长石。
蓝片岩 即蓝闪石片岩,其蓝闪石片岩的特点是含有富钠的角闪石和辉石 ( 硬玉) ,其他常见矿物有黑硬绿泥石、白云母、绿泥石、绿帘石、阳起石、石榴子石、石英、钠长石等,还可见硬柱石、霰石等高压矿物,可出现红帘石。主要由基性岩和硬砂岩变来。自从板块构造学说提出以后,蓝片岩受到重视,大多认为蓝片岩是高压低温变质的产物,分布于深海沟中岩石圈俯冲带。造山带中蓝片岩的存在可表明在某一地质时代那里曾发生过两个板块相撞,一个俯冲,一个仰冲,是划分两板块边界的重要依据之一。例如西藏日喀则一带,沿雅鲁藏布江分布的蛇绿岩中的蓝片岩,其岩石类型有蓝闪阳起绿泥片岩、黑硬绿泥蓝闪绿泥片岩、蓝闪绿泥绢云片岩等。其他如祁连山的加里东期变质地带,扬子地台北缘新元古代变质地带等都见有蓝片岩。王嘉荫 ( 1978) 认为: 蓝闪石的形成与压扭性应力有关,例如陕西商南秦岭断裂带中的细粒蓝闪石石英片岩,可见蓝闪石是由更长石交代而成。总之,蓝闪石的出现应与较高应力有关。
图 9 -10 石榴子石云母片岩( 山西繁峙,单偏光,d =2 8mm)由铁铝榴石、白云母、黑云母、石英及少量斜长石组成; 变斑晶石榴子石具残缕结构
图 9 -11 石榴子石二长片麻岩 ( 单偏光, ×18)( 据 A 哈克尔,1939)由石榴子石、白云母、黑云母、正长石、斜长石、石英组成
4 片麻岩 ( gneiss)
一般具片麻状构造或条带状构造。原岩为泥质岩、粉砂岩、砂岩和酸性、中酸性岩浆岩或火山碎屑岩; 具中粗粒鳞片粒状变晶结构。片麻岩主要由长石、石英、黑云母、角闪石或辉石等组成,其中长石含量 > 25%,片柱状矿物 < 30%; 当长石含量减少,石英增加,则过渡为片岩。原岩富铝时可有红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、刚玉、铁铝 - 镁铝石榴子石、堇青石等 ( 图 9 -11) 。原岩富钙时则可形成透辉石、阳起石、帘石、方柱石、钙铝榴石等。片麻岩的命名首先是根据长石的种类定出基本名称 ( 表 9 -5) ; 进一步命名根据片状、柱状矿物和特征变质矿物,如: 黑云母角闪斜长片麻岩、矽线石白云钾长片麻岩等。
表 9 -5 按长石种类的片麻岩分类
片麻岩的分布很广泛,在区域变质岩地区经常出现。如四川丹巴有矽线石黑云母钾长片麻岩,河北建屏产有刚玉矽线石钾长片麻岩。片麻岩形成的温度、压力范围也较宽,但主要是在温度中等至较高的条件下形成。
5 变粒岩 ( granulitite)
是一种片理不发育、常具细粒粒状变晶结构的中 - 低级变质程度的区域变质岩。其原岩主要是粉砂岩、硅质页岩、复成分砂岩、中酸性火山岩和火山碎屑岩等。矿物成分主要是长石和石英 ( 长石 + 石英含量常 >70%) ,有时含有黑云母、白云母、角闪石,其总量不超过 30%。当片状、柱状矿物含量较多时,可具弱片麻状构造。变粒岩的进一步命名可根据主要的片状、柱状矿物,如: 黑云母变粒岩、角闪石变粒岩等。当深色矿物含量 <10% 时称浅粒岩。
云南哀牢山群变质岩中见有黑云更长变粒岩和透辉石变粒岩呈互层产出; 喜马拉雅地区也有较多黑云斜长变粒岩产出。
图 9 -12 斜长角闪岩( 四川丹巴,单偏光,d =5mm)由普通角闪石、中性斜长石及少量榍石、石英组成
6 斜长角闪岩 ( amphibolite)
主要由角闪石和斜长石组成的岩石,是角闪岩相的典型代表。由基性岩 ( 侵入岩、火山岩、火山碎屑岩) 和富铁白云质泥灰岩在中至高温区域变质条件下形成。矿物成分除角闪石和斜长石外,常见铁铝榴石、绿帘石、黝帘石和少量黑云母、透辉石等; 具粒状变晶结构,其中角闪石多呈短柱状,斜长石为中酸性斜长石或中性斜长石,呈粒状; 块状构造或微显片理构造( 图 9 -12) 。
其命名主要根据角闪石和斜长石的相对含量: 当角闪石 <50%,称角闪斜长片麻岩; 当角闪石 > 50%,称斜长角闪岩; 当角闪石含量 >85%,称角闪岩。
斜长角闪岩的分布也很广泛,在区域变质岩发育地区,常见它与片岩、片麻岩伴生一起。例如四川丹巴—康定、新疆北山的斜长角闪岩。
7麻粒岩(granulite)
是一种变质程度较深(高温)的岩石,具粒状变晶结构,块状、片麻状、条带状构造。矿物成分以含紫苏辉石为特征,常有单斜辉石(透辉石-钙铁辉石)、铁铝-镁铝榴石等;长石、石英含量不定。此外还常见矽线石、堇青石,含TiO2矿物金红石、钛铁矿等。含水矿物(角闪石、黑云母等)较少且为退变质形成。麻粒岩的原岩可有基性、中基性岩浆岩、火山碎屑岩、铁镁钙质沉积岩和碎屑岩等。根据矿物共生组合和暗色矿物含量,可分以下类型:
深色麻粒岩 暗色矿物含量>70%,以紫苏辉石为主;浅色矿物以斜长石(中长石-培长石)为主;可含少量角闪石、黑云母、石英(图9-13)。
麻粒岩 暗色矿物占30%~70%;斜长石为中-更长石。例如:紫苏斜长麻粒岩。
浅色麻粒岩 暗色矿物含量<30%;碱性长石常为条纹长石,还可含矽线石、蓝晶石等;石英有时呈压扁状集合体作弱定向排列,称为麻粒结构。例如:矽线石榴长英麻粒岩。
河北遵化、迁安一带有深色紫苏麻粒岩、紫苏斜长麻粒岩、浅色麻粒岩等;安徽金寨大别山区有二辉铁铝榴石斜长麻粒岩、紫苏辉石铁铝榴石麻粒岩等产出。
8榴辉岩(eclogite)
主要由浅红色的石榴子石(钙铝-铁铝-镁铝榴石)和鲜绿色绿辉石组成,有时含蓝晶石(或矽线石)、顽火辉石、金红石、石英和角闪石(蓝闪石、蓝绿钠闪石、钛角闪石等)。此外常见次生的角闪石和斜长石取代石榴子石、绿辉石(图9-14)。榴辉岩的颜色一般较深,相对密度较大,可达36~39,是变质岩中密度最大的岩石。其产状多样,因而对榴辉岩的成因看法不一。一般认为它是基性-超基性岩浆岩在极大的压力条件下变质形成的,而温度变化范围较宽。榴辉岩在河北承德,山东威海、荣城、日照,江苏海州,河南大别山等地均有分布。
图9-13 紫苏深色麻粒岩(河北迁安,单偏光,d=28mm)由紫苏辉石、斜长石及少量石英组成
图9-14 榴辉岩(单偏光,×23)(据A哈克尔,1939)主要由石榴子石和绿辉石组成,变晶副矿物有金红石
9石英岩(quartzite)
主要由石英(>70%)组成的浅色粒状岩石,一般为块状构造,粒状变晶结构。由石英砂岩和硅质岩经区域变质作用重结晶形成。如原岩中有钙、铁、泥质和碳质等杂质存在时,则这些化学组分在不同的变质相条件下就会出现反映该变质相条件的变质矿物。例如:低温条件下出现绢云母、绿泥石,中温条件下出现白云母、黑云母、角闪石,高温条件下出现辉石等。其命名也就以这些矿物作修饰词,冠于基本名称之前。
硅质成分的原岩受热接触变质作用也可形成石英岩。其岩石外貌特征与区域变质作用形成的石英岩难以区别。通常依野外产状、空间分布特征和岩石组合予以判别。
10大理岩(marble)
主要由碳酸盐类矿物方解石、白云石等(>50%)组成,具粒状变晶结构,块状或条带状构造。根据方解石、白云石的相对含量,可分为四种基本类型(表9-6)。大理岩由钙、镁碳酸盐类沉积岩变质形成,可在不同的变质作用和变质相条件下出现。由于常含少量Fe、Mg、Al、Si等杂质,因而在不同变质条件下,可形成不同的特征变质矿物。例如低温变质条件下出现蛇纹石、滑石、绿帘石、透闪石、阳起石;中温变质条件下出现符山石、钙铝榴石;高温变质条件下出现镁橄榄石、透辉石等。
大理岩分布广泛,云南大理市点苍山以盛产美丽花纹的大理岩而闻名。其他如北京房山、广东云浮、湖北大悟、四川雅安、山东莱阳等地都有。洁白的细粒大理岩(汉白玉等)和带有各种花纹的大理岩(因含蛇纹石、透闪石等)常用作建筑材料和各种装饰石材等。
表9-6 根据方解石、白云石含量的大理岩分类
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