a. 火成巖
(1)什么是火成巖?火成巖是巖漿在地下或噴出地表后冷凝形成的巖石,又稱巖漿巖。大部分火成巖是結晶質,小部分是玻璃質。火成巖的形成溫度較高,一般介于700-1500℃之間。火成巖主要由硅酸鹽礦物組成,在地殼中具有一定的產狀、形態。根據巖石的礦物成分和化學成份,火成巖分為噴出巖和侵入巖。
(2)巖漿巖的顯晶質結構和隱晶質結構 根據形成巖漿巖的主要礦物顆粒的絕對大小,可把巖漿巖的結構分為顯晶質結構和隱晶質結構。
(1)顯晶質結構 憑肉眼觀察或借助放大鏡能分辨出礦物顆粒者稱顯晶質。根據主要礦物顆粒的平均直徑大小又分為:
粗粒結構 顆粒直徑>5mm;
中粒結構 顆粒直徑5-2mm;
細粒結構 顆粒直徑2-0.2mm;
微粒結構 顆粒直徑<0.2mm;
若顆粒平均直徑大于1cm者稱為巨晶、偉晶。
(2)隱晶質結構 礦物顆粒很細,不能用肉眼或放大鏡看出者稱隱晶質。具隱晶質結構的巖石外貌呈致密狀,肉眼觀察有時不易與玻璃質相區別,但具隱晶質結構的巖石沒有玻璃光澤及貝殼狀斷口,脆性程度低,常具有瓷狀斷口。
(3)巖漿巖的斑狀結構和似斑狀結構 根據形成巖漿巖的主要礦物顆粒的相對大小,可把巖漿巖的結構分為以下四種結構:
1、等粒結構 巖石中同種礦物顆粒大小大致相等,這種結構常見于侵入巖中。
2、不等粒結構 巖石中同種礦物顆粒大小不等,這種結構多見于侵入巖體的邊部或淺成侵入體中。
3、斑狀結構 巖石中礦物顆粒分為大小截然不同的兩群,大的稱為斑晶,小的稱為基質。基質為隱晶質或玻璃質,其間沒有中等大小顆粒。
4、似斑狀結構 與斑狀結構相似,只是基質為顯晶質。
(4)巖漿巖的構造 巖漿巖的構造是指巖石中不同礦物集合體之間或礦物集合與其他組成部分之間的排列、充填方式等關系。常見的巖漿巖構造類型有:
1、塊狀構造 組成巖石的礦物分布均勻,排列無一定次序、無一定方向。是巖漿巖最常見的一種構造。
2、斑雜構造 巖石的不同部位在結構上、礦物成分上較大差異,如局部暗色礦物多,局部淺色礦物多。
3、帶狀構造 巖石中不同結構或不同成分的條帶相互交替,彼此近平行的一種構造。
4、氣孔構造和杏仁構造 是噴出巖中常見的構造。當巖漿噴溢到地面時,所含揮發份散逸出來,巖漿迅速冷凝而使孔洞保留在巖石中,形成氣孔構造。氣孔的拉長方向一般指示巖漿流動方向。當氣孔被巖漿后期礦物所充填時,其充填物宛如杏仁,稱為杏仁構造。杏仁構造在玄武巖中最常見。
5、流紋構造 是酸性噴出巖(尤其是流紋巖)中常見構造。它是由不同顏色的條紋和拉長的氣孔等表現出來的一種流動構造,是在熔漿流動過程中形成的。
6、珍珠構造 主要見于酸性火山玻璃中,有玻璃質冷卻收縮所形成。其特征是形成一系列圓弧形裂開,并往往有一定色彩。
7、枕狀構造 這是海底溢出的基性熔巖中常見的構造,狀似枕頭,大小不等,相互堆積,每一枕狀體上凸下平,外部玻璃質殼,向內逐漸為顯晶質。
(5)巖漿巖的化學成分分類
1、超基性巖類 超基性巖類在地表分布很少,僅占巖漿巖總面積的0.4%。超基性巖體的規模也不大,常形成外觀象透鏡狀、扁豆狀的巖體,它們好像一串大小不同的珠子一樣沿著一定方向延伸,斷斷續續排列,有時可以追索上千公里。
超基性巖顏色比較深,大部分都是黑灰色、墨綠色,比重也很大,一般都在3.0以上,因此很堅硬,常具致密塊狀構造。它的化學成分特征是酸度最低,SiO2含量小于 45%;堿度也很低,一般情況下 K2O+Na2O不足1%;但鐵、鎂含量高,通常FeO+Fe2O3在 8-16%之間,MgO 含量范圍較寬,在12-46%之間。
超基性巖基本上由暗色礦物組成,主要是橄欖石、輝石,二者含量可以超過70%。其次為角閃石和黑云母;不含石英,長石也很少。
這類巖石最常見侵入巖是橄欖巖類,噴出巖是苦橄巖類。
2、基性巖類 基性巖類巖石顏色比超基性巖淺,比重也稍小,一般在3左右。侵入巖很致密,噴出巖常具有氣孔狀和杏仁狀構造。其化學成分的特征是SiO2為45-53%,Al2O3可達15%,CaO可達10%;而鐵鎂含量約各占6%左右。在礦物成分上,鐵鎂礦物約占40%,而且以輝石為主,其次是橄欖石、角閃石和黑云母。基性巖和超基性巖的另一個區別是出現了大量斜長石。
這類巖石的侵入巖是輝長巖,分布較少;而噴出巖-玄武巖,卻有大面積分布。雖然玄武巖構成的火山和臺地在陸地上比較多見,但是和海洋底部玄武巖的分布情況相比,就遜色得多,因為海洋底部幾乎全部由玄武巖形成。
輝長巖的成分和玄武巖很相近,但是結構上差別較大。輝長巖因為在地下深處,斜長石和輝石同時結晶,因此,礦物顆粒形態發育比較完整,大小也差不多。玄武巖一般由斑晶礦物和基質兩部分組成,斑晶主要是斜長石、輝石、橄欖石,基質就是巖漿噴發時沒有來得及結晶的玻璃質或者是只有在顯微鏡下才能看出的隱晶質。
3、中性巖類 中性巖類巖石顏色較淺,多呈淺灰色,比重比基性巖要小。化學成分特征是SiO2為53-65%,鐵、鎂、鈣比基性巖低,Al2O3 16-17%,比基性巖略高,而Na2O+K2O可達5%,比基性巖明顯增多。
就像這個巖類的名稱一樣,它是在基性巖和酸性巖中間的過渡類型。侵入巖是閃長巖,相應的噴出巖是安山巖。閃長巖既可以向基性巖輝長巖過渡,也可以向酸性巖花崗巖過渡。同樣,噴出巖之間也關系密切,安山巖和玄武巖、流紋巖也常常共生在一起。
4、酸性巖類 酸性巖類中以人們熟悉的花崗巖類出露最多,是在大陸殼中分布最廣的一類深成巖,常形成巨大的巖體。噴出巖是流紋巖和英安巖。這類巖石的SiO2含量最高,一般超過66%,K2O+Na2O平均在6-8%之間,鐵、鈣含量不高。
b.沉積巖
(1)什么是沉積巖? 沉積巖是在地球表面及其以下深度有限的地方形成的地質體,它是在常溫常壓下由風化作用、生物作用和部分火山作用形成的碎屑物質,經過一系列作用(搬運、沉積和成巖作用等)而形成的巖石。在陸地約四分之三的表面是沉積巖,它占地殼總重量的8%。這些緊密的巖石比火成巖更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂巖,炭和石灰石都是例子。
(2)沉積巖的特征 沉積巖的主要特征是:①層理構造顯著;②沉積巖中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、結核等。常見的沉積巖有:直徑大于3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質膠結而形成的礫巖,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結而成的砂巖,由顆粒細小的粘土礦物組成的頁巖,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰巖等。
(3)沉積巖的分類 以物質來源為主要考慮因素的分類,沉積巖被分成三類,即由母巖風化物質、火山碎屑物質和生物遺體形成的不同沉積巖。
b. 變質巖
(1)什么是變質巖?簡單地說就是地下巖石經歷高溫或高壓之后,成分和結構發生改變,形成的新巖石就叫變質巖。如大家比較熟悉的大理巖,就是由石灰巖轉變而來的一種典型的變質巖。
(2)變質巖是怎么樣形成的?在自然界中,我們可以見到積雪在自身重壓作用下,它的底層會轉化成冰的現象。松軟的雪和堅固的冰在成分上是一樣的,但結構卻是不同的。變質巖的形成過程和雪轉化成冰的過程是相似的。具體說來就是地殼中已經形成的巖石因受溫度、壓力及化學活動性流體的影響,其原巖組分、礦物組合、結構、構造等發生轉化即形成多種不同類型的變質巖,這種轉變 基本是在固態下完成的,這種變化我們就稱之為變質作用。變質巖就是由變質作用所形成。
(3)常見的變質巖 變質巖占地殼總體積約27.4%,略遜于火成巖,但變質巖的家族非常龐大,其種類遠多于火成巖和沉積巖。按照外表特征可以簡單地分為板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、粒狀巖石等5大類,每一大類中都有為數眾多的巖石類型,如粒狀巖中有石英巖、大理巖、麻粒巖、角閃巖等。
(4)變質巖能告訴我們什么?地球形成最初是沒有生物記錄的,科學家必須通過變質巖的研究,以了解地球早期的歷史。絕大多數變質巖形成在地殼深部,我們在地表本來是見不到的,是由于后來的構造運動,才使變質巖露出地表。因此,變質巖可以告訴人類各種地下深處的信息,由此,科學家可以推測出地球內部巖石和結構的狀況,以及地殼熱歷史、變質原巖的面貌等等許多科學信息,這是目前人類用任何手段都無法直接達到的深度。如果說上述研究是為了滿足人類對地球知識的渴求,那么還有一個非常現實的意義,就是研究變質巖,可以告訴我們到哪里去找尋相關的礦產資源。
(5)大理巖和石灰巖的區別 大理巖是變質巖,一般為白色,因含雜質可呈灰色、綠色、黃色等。粒狀變晶結構或變余結構。塊狀構造。由碳酸巖變質而成。
石灰巖為沉積巖,礦物成分主要為方解石。一般為灰色或白色,如含雜質較多可呈深色。有致密狀、結晶粒狀、生物碎屑等結構。性脆,遇稀鹽酸發生化學反應產生氣泡。