岩石学与矿物学

10051032班复习资料——岩石学与矿物学1岩石学复习讲义一、 岩石的概念及分类岩石是由矿物及类似矿物的物质（如有机质、玻璃、非品质等）组成的固体集合体自然界的岩石可分为三大类：火成岩、沉积岩和变质岩二、 岩石学：是以岩石为研究对象，研究地球及宇宙天体之外的岩石的成分、结构、成因、产状、分布、演化历史和成矿作用的关系等学科。三、 岩浆：是上地幔或地壳熔融的产物，绝大多数岩浆的成分以硅酸盐为主，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。四、 原生岩浆：原生岩浆是由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融的作用形成的成分未发生变异的岩浆。母岩浆：是指能够通过各种作用（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。五、岩浆形成的控制因素：（1）要有源区的岩石，即岩浆发生之前存在于地幔或地壳的岩石作为熔融岩浆的母岩（2）要有足够的热能积累（3）时间积累（4）其他因素..（如粘性剪切作用，上地幔靠近俯冲带区域）六、了解岩浆源区的途径：（1）寻找岩浆中的深源捕掳体；（2）通过火成岩的化学特征来反演源区状态；（3）通过高温高压实验研究，将不同类型的岩石作为源岩，在不同的压力，不同的温度和不同的挥发份（含H2O或CO2）条件下进行熔融实验，从而获得在不同熔融比例下的岩浆类型。七、岩浆的性质密度：受其成分、温度、压力的影响粘度：受岩浆成分、结构、温度、压力和所含的挥发份等的影响温度：主要受SiO2的影响挥发份：受H2O和CO2的影响八、原生玄武质岩浆冷凝的玄武岩特征。(1)含地幔岩捕掳体(2)Mg值"(Mg)W(Mg+Fe2+)高，介于0.67-0.73之间(3)岩浆在地下滞留时间短，结品程度低九、岩浆成分变化的原因(1)自身成分的分异(2)围岩物质的同化混染(3)两种以上不同成分岩浆的混合等十、火成岩结构、构造概念及举例火成岩的结构是指组成岩石的矿物的结品程度、颗粒大小、品体形态、自行程度和矿物之间(包括玻璃)的相互关系。如全品质机构、不等粒结构、斑状结构、半自行粒状结构、条纹结构、填隙结构、粗面结构。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、充填方式等。如：块状构造、斑杂构造、球状构造、气孔构造、杏仁构造、柱状节理构造、枕状构造。十^一、常见主量元素：Si、Ti、Al、Fe2+/3+、Mg、Ca、Na、K、P十二、火成岩SiO2含量分类：W(SiO2)>66%，称为酸性岩；W(SiO2)=53%-66%，称为中性岩；W(SiO2)=45%-53%,称为基性岩；W(SiO2)<45%，称为超基性岩。十三、里特曼指数及分类：6="(K2O+Nq2O)WSIO2-438<3.3者称为钙碱性岩；8=.3-9者为碱性岩；8>9者为过碱性岩十四、地幔相容元素：Cr、Ni、Co、Yb、Er等不相容元素：Cs、Rb、K、Ba、Sr、La、Y、REE、Th、U、Hf、Zr、Ti、Ta、Nb、P10051032班复习资料——岩石学与矿物学2十五、稳定同位素：氧、碳、硫、氢、氦/放射性同位素：K-Ar,Rb-Sr,Sm-Nd,U-Pb、Th-Pb及Re-Os十六、矿物成分分类硅铝矿物：矿物中SiO2与A12O3的含量较高，不含FeO和MgO,包括石英类、长石类和似长石类，它们基本上不含色素原子，颜色较浅，所以又称为浅色矿物。镁铁矿物:矿物中FeO、MgO的含量较高，包括橄榄石类、辉石类、角闪石类和黑云母类，这些矿物的颜色一般较深，又称为暗色矿物。十七、为什么石英和橄榄石不能共生：橄榄石属于SiO2不饱和矿物，在平衡条件下，会与熔体中的SiO2反应。十八、花岗岩成因：人、岩浆成因：由岩浆侵位冷凝形成的（主要强调岩体的形成过程中经历过岩浆阶段）；B、交代成因：指先存在的岩石基本上在固态的情况下由交代作用转变而形成的。十九、玄武质岩浆的形成：是由地幔橄榄岩部分熔融形成的；影响因素有：（1）压力（熔融深度）的影响；（2）部分熔融程度的影响；（3）挥发组分影响；（4）上地幔成分差异的影响（地幔的不均一性）二十、沉积岩形成过程及控制背景过程包括3个阶段：（1）原始物质的生成阶段；（2）原始物质向沉积物的转变阶段；（3）沉积物的固结与持续演化阶段。控制因素：气候背景（风化程度，以及气温、降水等）；构造背景：包括母岩到相关沉积盆地整个区域所在的构造部位及其活动阶段（物质来源、物质的搬运以及物质的沉积场所）二十一、沉积岩典型构造：【物理成因：层理构造、冲刷构造、泥裂、雨痕、雹痕；生物成因：生物扰动构造、叠层构造；化学成因：品痕和假品、鸟眼构造、结核构造】二十二、碎屑沉积物的结构：总称碎屑结构，是指在一定动力条件下共生在一起的碎屑颗粒所具有的内在形貌特征总和。（粒度、分选度、圆度、支撑类型、孔隙）二十三、沉积岩（他生，自生）举例他生：火上碎屑岩、陆源碎屑岩（砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩）自生：碳酸盐岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩、铝制岩、蒸发岩二十四、牵引流控制因素：（1）牵引流的搬运方式主要受流速和搬运颗粒的大小、密度和形态的控制；（2）颗粒在搬运过程中的磨蚀作用和细粒化作用；（3）牵引流的分选作用；（4）牵引流沉积物的一般构筑方式和垂直序列。二十五、难溶矿物溶解和沉淀的控制因素：（1）溶液的PH,ph增大、酸性元素化合物溶解度增大；（2）溶液的En值，En增大氧化性增大；（3）溶液的温压条件，溶解度随温度升高或压力降低而减少。二十六、结构成熟度：是指碎屑沉积物与无机质分选、磨圆都极好的状态的接近程度；成分成熟度：也称矿物成熟度，指碎屑沉积物中碎屑成分与稳定成分极端富集状态的接近程度。二十七、自生颗粒结构：主要由自生颗粒堆积而成的结构。可细分为：生物碎屑结构、内碎屑结构、鲕粒结构、团粒结构、凝块石结构、核形石结构二十八、主要的成岩作用：（1）压实和压溶作用；（2）胶结作用；（3）溶蚀和交代作用；（4）重结品作用10051032班复习资料一一岩石学与矿物学3二十九、硅质岩成因：（1）淡水湖泊成因；（2）深海成因；（3）生物、原生化学沉淀和重结品作用共同形成的三十、变质作用：岩石在基本上保持固体状态下发生转变的过程；变质作用机制：变质结品、变形、变质分异。三^一、变质作用的影响因素：变质作用的根本因素是地质因素，还有物化因素（温度和压力、流体成分、时间）三十二、变质岩化学类型、举例（1）泥质：导源于泥质沉积物，例如：角岩，片岩。（2）长英质：包括变质的砂岩、硅质凝灰岩和中酸性岩浆岩；如：片磨岩（3）钙质：导源于灰岩和白云岩等钙质沉积物；如：大理岩（变质岩）（4）基性：由基性岩浆岩，凝灰岩及含显著数量的Ca、Al、Fe、Mg的不纯泥灰质岩沉积物转变而来的变质岩；如：角闪岩、绿片岩、榴辉岩。（5）镁质：导源于超基性岩浆岩和绿泥石质及其它含有Mg、Fe的沉积物；如：蛇纹岩。三十三、变质岩构造举例1定向构造a面状构造（斑状、千枚状、片状、片麻状、层状、眼球状）b线状构造（拉伸线理、皱纹、交通）2、无定向构造（块状、斑点、角砾状、云染状）三十四、Gibbs对绝大多数变质岩而言，其热峰条件下形成的矿物组合往往非常接近化学平衡，这使得岩石矿物组合（相）与岩石化学成分（组分）和物理化学条件（自由度）之间服从gibbs规律p（相数）+f（自由度）=c（组分数）+2三十五、ACF图的制定原则：（1）完全活动组分：H2O,CO2把它们当作过剩组分，共生图解不予考虑。（2）过剩组分：Si02共生图解中不予考虑，把过剩矿物。放入图解之外。（3）类质同象组分：A12O3与Fe2O3类质同象和FeO，Mno，Mgo类质同象，将它们合并处理为（Al，Fe）2O3和（Fe，Mg，Mn）O两个独立组合；Na2O和Cao类质同象，仅出现在斜长石中，而不出现在其他含钙矿物中，因此不能将它们合并。（4）有效惰性组分：K20作为过剩组分，不予考虑，把钾长石放在图解之外。三十六、超镁铁岩成因（1）岩浆成因：地幔岩部分熔融形成的原生超镁铁质岩浆，常与镁铁质岩共生形成杂岩体常见有层状侵入体和环状杂岩体。（2）非岩浆成因：直接来源上地幔的变形橄榄岩，由于是构造“侵位”形成的，岩体与围岩均为构造接触。三十七、代表性火成岩及矿物：代表性火成岩：橄榄岩，玄武岩，安山岩流纹岩，辉石岩辉长岩辉绿岩闪长岩花岗岩。矿物：石英，钾长石，斜长石，似长石，橄榄石辉石角闪石，黑云母，白云母等三十八、安山岩成因，以及岛弧为什么容易出现钙碱性岩浆？？成因：（1）高镁安山岩是由幔源原生岩浆形成的；（2）拉斑系列的安山岩是由幔源的拉斑玄武岩原生岩浆经分离结品作用形成的（3）岛弧钙碱性安山岩的形成与岛弧环境的特殊地质背景有关。出现钙碱性岩浆的原因：俯冲带进来的水和原有的钙碱性物质形成的。三十九、变质作用分类，控制因素、机制、？/丁、例子可分为（1）局部变质作用：a、接触-热变质作用（分布在侵入体与围岩接触带，主要由岩浆热而导致的变质作用，控制因素为温度、机制为重结品，P/T比很低）；b、动力变质作用（构造作用下10051032班复习资料一一岩石学与矿物学4导致的变质作用，主控因素为偏应力，机制为变形，具有高至低的P/T比，但通常^/T比较高；c、冲击变质作用（在陨石冲击地表的强大冲击波下产生的变质作用，控制因素为瞬时的高温高压，机制为变形和部分熔融）；d、交代变质作用（主要由岩浆热液引起的异化学变质作用，分布于侵入体接触带附近和火山喷气活动区，控制因素为流体中的活动组分化学位，机制为交代作用）；（2）区域变质作用：2、造山变质作用（温度，压力，偏应力都是其控制因素，主要变质机制为重结品和变形，具有范围宽广的P/T比）；b、洋底变质作用（温度和流体中的活动组分化学位是主要的变质因素，机制为重结品作用并伴随着交代作用，P/T比很低）；c、埋藏变质作用（是无明显的大规模很低级,P/T比变化范围很大）;d、混合岩化作用（是变质作用向岩浆作用过渡的类型，又称为超变质作用）四十、大陆碰撞造山带P-T-t轨迹。热演化：2、埋藏期（？和T都增加，但Pt增加快，T增加缓慢，各处岩层达到压力最大值Pmax，地热梯度为T）；b、加热期（P很低，T增加，此时，温度达到最大值Tmax，P<Pmax，此温压条件即热峰P-T条件或顶峰变质条件）；c、冷却期（P迅速降低，T缓慢降低）四十一、巴罗式反应带指示变质程度的带称为变质带，带与带之间的界限称为等变线，巴罗式反应带上发生的变质反应分别为（1）黑云母等变线反应；（2）石榴子石等变线反应；（3）十字石等变线反应；（4）蓝品石等变线反应；（5）夕线石等变线反应......其中（1）---（4）为连续反应；（5）为不连续反应；从（1）到（5）伴随着温度的升高，变质级别升高。四十二、洋中脊和岛弧的岩石组合洋中脊：火成岩【洋脊玄武岩（拉斑）、岩墙群（初期）、地幔橄榄岩（相当于地幔部分被带上来的）】；沉积岩（主要是深海沉积物，岩石类型有页岩、燧石岩、硅质岩等）；变质岩（形成与海水蚀变有关的变质岩组合）岛弧：火成岩【钙碱性火成岩（安山，流纹） ＞弧、拉斑玄武岩 ＞弧后盆地、I型侵入岩 ＞原俯冲期火成岩重熔（闪长，花岗）】；沉积岩【弧间盆地（火山碎屑，短距离碎屑），弧后盆地（陆源碎屑，海相，复理石、火山碎屑）】；变质岩【由低温高压（高P/T）与高温低压（低P/T）组成的双变质带。四十三、动力变质岩一般特征（1）产生在断裂带及韧性剪切带中，呈线状分布，所以又称为断层岩；（2）由于与围岩的差异分化，动力变质岩在地貌上常形成洼沟或陡墙；（3）具碎裂结构，糜棱结构，有或多或少的棱角状或眼球状碎斑或碎块；（4）动力变质带内岩性变化大，岩石面貌受源岩，变质机制和变形强度控制；（5）由于动力变质带是流体活动地带，所以常伴随有蚀变和矿化。四十四、接触热变质岩的一般特点：（1）局限在侵入体与围岩接触带附近围岩之中围绕侵入体分布；（2）由于变质因素主要为T,缺乏偏应力，因而一般以具变品结构、无定向构造为特征，在接触变质晕外带，变余结构构造发育；（3）属于很低的P/T变质，形成深度浅，因而矿物成分以红柱石、董青石、硅灰石等低压矿物为特征；（4）由于导致接触---热变质的热和流体来自侵入体，因而接触变质晕中出现自侵入体接触带向外变