板岩、页岩和片岩

名称特点板岩岩石较厚，一般在1cm以上；板状构造；浅变质岩，以矿物颗粒或以隐晶质为主，基本没有重结晶；原岩为泥质、粉质或中酸性凝灰岩，镜下1可见有泥质和部分绢云母、绿泥石、硅质，有时见少量得白云母、黑云母、石英等。片岩岩石较薄，厚度一般为10～0.2mm；片状结构，片理构造；变质岩，变质程度较高，几乎所有原岩都已重结晶；颗粒粗大，其颗粒11结构主要是石英和长石，石英含量一般比长石多，长石含量常少于25%。由片状、柱状和粒状矿物组成。一般为鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构。页岩岩石很薄，厚度一般小于0.2mm；页片结构，页理构造，具有薄页状或薄片层状的节理；沉积岩，由泥质沉积物经沉积压力和温度成岩作用固结而成；主要为粘土，混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。1.板岩板岩是具有特征板状构造的浅变质岩石，以矿物颗粒或以隐晶质为主，基本没有重结晶。是一种变质岩，原岩为泥质、粉质或中酸性凝灰岩，镜下可见有泥质和部分绢云母、绿泥石、硅质，有时见少量得白云母、黑云母、石英等。具变余泥质结构。板岩是区域变质作用得低级产物，温度和均向压力都不高，主要受应力作用的影响。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，含铁的为红色或黄色，含碳质的为黑色或灰色，含钙质的遇盐酸会起泡，因此一般以其颜色命名分类，如灰绿色板岩、黑色板岩、钙质板岩等。常见类型有碳质板岩、钙质板岩、黑色板岩等；也可根据岩石的其他特点，如矿物成分、结构构造等，分为空晶石板岩、斑点状板岩、粉砂质板岩、硅板岩等。板岩可以作为建筑材料和装饰材料。古代常用来作为房屋建筑的瓦片使用，现代也用来作为室内装修地板、外墙装饰、园林路径绿化等。图1板岩图2板岩图3板岩图4板岩图5板岩用途碳质板岩碳质板岩是一种含大量分散的炭化有机质的板岩，能污手，但含灰分高，故不易燃烧。常形成于湖泊—沼泽环境，与煤层共生。图6碳质板岩硅质板岩图7硅质板岩图8黑色板岩图9红板岩图10灰板岩图11绿板岩图12斑点状板岩图13紫色板岩（中国地质博物馆藏品）图13泥板岩2.片岩片岩是具有明显片状构造的变质岩，其变质程度比千枚岩高，几乎所有的原岩物质都已经重结晶，所以颗粒粗大，其颗粒结构主要是石英和长石，石英含量一般比长石多，长石含量常少于25%，其变斑晶为变质矿物，主要有十字石、蓝晶石。片岩特征是有片理构造，是常见的区域变质岩石。由片状、柱状和粒状矿物组成。一般为鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构。图14片岩图15片岩图16片岩常见矿物有片状矿物云母，粒状矿物以石英、长石为主。常含有红柱石、蓝晶石、石榴石、堇青石、十字石、绿帘石类及蓝闪石等特征变质矿物。片岩的类型主要取决于原岩类型，也与经历的温度压力条件密切相关。主要有云母片岩类、钙硅酸盐片岩类、绿片岩类、镁质片岩类、闪石片岩类、蓝闪片岩类等。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、石榴石、蓝晶石、十字石等。云母片岩分布较广泛，在区域变质岩分布地区经常可见。岩石具斑状变晶结构，变斑晶为铁铝榴石。基质为白云母、黑云母、石英及少量斜长石。变斑晶有时具残缕结构。图17云母片岩图18云母片岩绿片岩原岩一般为中性至基性的火山岩、火山碎屑岩和钙质白云质泥灰岩等，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。图19绿泥片岩图20绿泥片岩图21绿泥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。图22滑石片岩（台湾花莲）图23滑石片岩（台湾花莲）角闪石片岩原岩成分与绿片岩相似，由基性岩和钙质白云质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。图24角闪石片岩（台湾花莲县）图25角闪石片岩（台湾东澳渔港）蓝闪石片岩蓝闪石片岩的特点是有含钠的角闪石和含钠的辉石，其它常见矿物有白云母、绿泥石、绿帘石、石榴石、石英、钠长石等。主要由基性岩和砂岩变质而成。蓝闪石的出现代表高压的变质条件，往往分布在造山带的核部，如伴随着榴辉岩，则与板块俯冲后下地壳岩石折返有关。图26蓝闪石片岩图27蓝闪石片岩图28砂质片岩图29砂质片岩图30白云母石英片岩图31石墨片岩图32绢云母石墨片岩图33石灰质片岩图34石英片岩3.页岩页岩是由泥质沉积物经成岩作用后固结而成的岩石。具有明显的页理构造。成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。根据其混入物的成分，可分为：钙质页岩、铁质页岩、硅质页岩、炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石，油母页岩可以提炼石油，黑色页岩可以作为石油的指示地层。图35页岩图36页岩图37页岩图38页岩页岩形成于静水的环境中，泥沙经过长时间的沉积，所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带，在海洋大陆架中也有页岩的形成，页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石，甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来。由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎，很容易分裂成为明显的岩层。粘土岩的一种。成分复杂，除粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等）外，还含有许多碎屑矿物（如石英、长石、云母等）和自生矿物（如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等）。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。由极细的粘土、泥质，经过紧压固结、脱水、重结晶后形成的，具有薄页状层理构造的粘土岩，称为页岩。（页理是鳞片状的粘土矿物在压紧过程中，平行排列而成的）页岩致密，硬度低，表面光泽暗淡。含有机质的呈灰黑、黑色。含铁的呈褐红、棕红等色，还有黄色、绿色等多种颜色。页岩抗风化力弱，在地形上常形成低山低谷。页岩不透水，往往成为不透水层或隔水层。物理性能页岩的硬度一般为普氏硬度系数1.5~3，结构比较致密的，其普氏硬度系数可以达到4~5，有的硬质页岩的硬度更高。页岩的颗粒组成与它的自然颗粒级和成岩原因有关，颗粒组成变化的波动幅度较大，从而影响页岩的其他性能。根据形成岩石时沉积情况的不同，页岩的塑性指数范围在5~23，有的页岩的塑性指数甚至超出了这一范围。故有的页岩实际上是不能作为烧结砖的原料的。页岩原料的干燥敏感性的高低，表现为多种多样的形式。通常用干燥敏感性系数来衡量，它的范围一般在0.4-1.6之间，对于有些塑性非常高的页岩来说，它的干燥敏感性系数可能更高。页岩的干燥线收缩率，根据其种类不同也有很大的变化，其变化范围在2.5%-10%。化学性能不同的页岩，其化学成分指标也是不一样的，自然界存在的页岩，其化学成分含量变化也是比较大的。一般隋况下，页岩的Si02，含量在45%~80%之间波动，A12O3量在12%-25%之间波动，Fe2O3含量在2%-10%之间波动，CaO含量在0.2%-12%之间波动，MGO含量在0.1%-5%之间波动。①黑色页岩。含较多的有机质与细分散状的硫化铁，有机质含量达3—10%，外观与碳质页岩相似，其别在于黑色页岩不染手。富含有机质及分散黄铁矿、菱铁矿而显黑色，很少化石，常具极薄层理，外貌似炭质页岩，但不染手。厚度大时，可成为良好的生油岩系。一般是在温湿气候下的湖泊、沼泽的还原环境形成。黑色页岩中发现有铀、铜、钼、钒、镍等金属矿床。黑色页岩可以作为石油的指示地层。图39黑色页岩②炭质页岩。其因含有大量分散的炭化有机质组分而显黑色，岩石较松软，能染手，含炭分高，不易燃烧。炭质页岩生成于湖泊-沼泽、泻湖-沼泽环境中，常见于煤系地层的顶底板。成分复杂，除了粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等）外，还含有许多碎屑矿物（如石英、长石、云母等）和自生矿物（如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等），属于粘土岩，页理构造，泥质结构（粒径<0.005mm）。图40炭质页岩图41炭质页岩图42炭质页岩（武都西隧道）高碳质页岩又称多金属碳质页岩，为我国特有的一种多金属复杂矿产资源，主要分布在我国贵州遵义、湖南张家界、湖北都昌、云南和浙江富阳等地区。多金属碳质页岩中含有大量的石墨，镍、钼主要以硫化物的形式存在，并且以超细粒度与黄铁矿共生。矿石类型为黄铁矿型钼镍多金属矿，矿物组份除黄铁矿外，主要金属矿物有针镍矿、胶硫钼矿，其次有锑硫镍矿、黄铜矿、闪锌矿、铜兰等组成。高碳质页岩的开发利用主要是将其分离出镍和钼等矿物。③油页岩。含一定数量干酪根（>10%），黑棕色，浅黄褐色等，层理发育，燃烧有沥青味。油页岩与煤炭、石油、天然气一样属于化石燃料，是非可再生资源、一次能源。图43油页岩图44油页岩图45油页岩油页岩外观多呈褐色泥岩状，其相对密度为1.4～2.7。油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合，难以用一般选煤的方法进行选矿。含有大量粘土矿物的油页岩，往往形成明显的片理。主要包括油母、水分和矿物质。①油母。含量约10%～50%（干基），是复杂的高分子有机化合物，富含脂肪烃结构，而较少芳烃结构。油母的元素组成主要为碳、氢，以及少量的氧、氮、硫；其氢碳原子比为1.25～1.75。油母含量高，氢碳原子比大，则油页岩产油率高。②水分。为4%～25%不等，与矿物质颗粒间的微孔结构有关。茂名油页岩的水分含量较高，热加工过程中消耗较多的热量，且在干燥时易崩碎。③矿物质。主要有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等。含量通常高于有机质。油页岩主要是由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。一些微小动物、高等水生或陆生植物的残体，如孢子、花粉、角质等植物组织碎片，也参与油页岩的生成。油页岩（又称油母页岩）是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩，它和煤的主要区别是灰分超过40%，与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。油页岩经低温干馏可以得到页岩油，页岩油类似原油，可以制成汽油、柴油或作为燃料油。除单独成藏外，油页岩还经常与煤形成伴生矿藏，一起被开采出来。图46油页岩燃烧图47加拿大油页岩开采图48辽宁北塔油页岩开采④硅质页岩。含有较多的玉髓、HYPERLINK"/vie