理论教育 工程地质:认识常见岩浆岩

工程地质:认识常见岩浆岩

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:运用肉眼鉴定造岩矿物的方法,分析常见岩浆岩的矿物组成。岩石颜色与矿物成分以及岩浆岩的化学性质有着密切联系。常见主要喷出岩的肉眼鉴定特

工程地质:认识常见岩浆岩

一、实习的目的与要求

(1)通过对岩浆岩标本的观察,熟悉其结构、构造特征。

(2)运用肉眼鉴定造岩矿物的方法,分析常见岩浆岩的矿物组成。

(3)学习岩浆岩的简易分类和肉眼鉴定方法。

二、实习准备工作

实习前预习教材项目一任务三。

三、实习内容

1. 颜色的观察

(1)岩石的颜色是指岩石整体颜色,不是单指组成岩石的某一矿物的颜色。即用眼睛的余光来观察整块岩石所反映出的调和色。

(2)岩石颜色与矿物成分以及岩浆岩的化学性质有着密切联系。岩石颜色的深浅决定于岩石中深色矿物与浅色矿物的含量比。深色矿物含量多的偏基性,浅色矿物多的偏酸性。

(3)根据深色矿物的含量比(色率)可把岩浆岩分为4类:

浅色岩——色率0~35%,为酸性岩类;

中色岩——色率35%~65%,为中性岩类;

深色岩——色率65%~90%,为基性岩类;

暗深色岩——色率90%~100%,为超基性岩类。

色率百分比的观察方法:用眼睛估测岩石表面可见深色矿物的颗粒在浅色矿物中所占面积多少的大概百分数。估测时还可简化:岩石表面深色矿物约占 1/3 者为浅色岩;约 2/3 者为中色岩;大于2/3者为深色岩;在深色矿物中散布极少的浅色矿物者为暗深色岩。

2. 常见岩浆岩结构的观察

结合下列标本,从矿物的结晶程度、颗粒大小、颗粒相对大小及相互间关系等方面,认识结构特征。

(1)矿物结晶程度:全晶质结构——花岗岩;玻璃质结构——黑曙岩。

(2)矿物颗粒大小:粗粒结构——粗粒花岗岩;中粒结构——中粒辉长岩;细粒结构——细晶岩或细粒闪长岩;隐晶质结构——玄武岩

(3)矿物颗粒的相对大小:等粒结构——花岗岩、闪长岩;斑状结构——正长斑岩、闪长玢岩。

(4)矿物间相互关系:文象结构——文象花岗岩。

3. 常见岩浆岩典型构造的观察

观察下列标本的典型构造特征:块状构造——花岗岩、闪长岩;流纹构造——流纹岩;气孔构造——浮岩、粗面岩;杏仁状构造——玄武岩。

4. 岩浆岩中常见矿物成分的识别

石英(观察花岗岩、流纹岩):石英在岩石中多成粒状,具油脂光泽和贝壳状断口,呈烟灰色,易于和灰白色的长石相区别。

长石(观察花岗岩、闪长岩和安山岩):通常钾长石多为肉红色,斜长石多为灰白色(有时有例外,如钾长石为白色或深灰色,斜长石为淡红色或蔷薇色),若慢慢转动手中的标本,注意观察,则斜长石具有许多平行的晶纹,而钾长石的解理面在光的照射下,往往可分为明暗程度有显著差异的两部分。

云母(观察黑云母花岗岩):最明显的特征是用小刀极易撬出碎片。

辉石与角闪石(观察辉长岩和闪长岩):辉石和角闪石在岩浆岩中均为深灰色至黑色,光泽也甚相似。但在形状和断面上有所差异,辉石呈短柱状,断面为八边形(近似正方形),角闪石呈长柱状,断面为六边形,且辉石往往与橄榄石共生,角闪石往往与黑云母共生。

5. 常见岩浆岩特征的综合观察

结合标本,对照教材中关于各类岩浆岩的具体描述,逐类逐块逐项地进行观察(特别注意各自的鉴定特征),包括:

花岗岩—流纹岩类:花岗岩、花岗斑岩、流纹岩。

正长岩—粗面岩类:正长岩、正长斑岩、粗面岩。

闪长岩—安山岩类:闪长岩、闪长玢岩、安山岩。

辉长岩—玄武岩类:辉长岩、辉绿岩、玄武岩。

脉岩类:花岗细晶岩、伟晶岩。

其他岩类:浮岩、黑曜岩。

四、实习方法(www.daowen.com)

(1)以学生参照指导书和教材中对有关常见岩浆岩的描述,对照标本自行观察为主,教师只作必要的辅导讲解。

(2)在独立观察的基础上,总结出各块标本的鉴定特征(特别要注意观察“外观相似”岩石标本间的差异)。

(3)借助偏光显微镜,观察玄武岩(薄片)“隐晶质结构”特点。

五、实习注意事项

1. 一般岩浆岩的肉眼鉴定步骤

肉眼鉴定岩浆岩的主要依据是岩石的产状(野外产出形态)、结构、构造、矿物组成和颜色等,鉴定时可参照以下步骤。

(1)根据野外产状、岩石结构和构造,区分出深成岩、浅成岩和喷出岩,其特征如表8.1所示。

表8.1 深成岩、浅成岩、喷出岩的产状,结构、构造间的区别

(2)观察岩石的颜色。岩浆岩的颜色在很大程度上反映了其化学和矿物组成。岩浆岩可根据化学成分中二氧化硅的含量分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。二氧化硅的具体含量肉眼是不可能分辨的,但其含量多少往往反映在矿物成色上。一般情况下,岩石中二氧化硅含量高,浅色矿物就多,暗色矿物相对较少;反之,二氧化硅含量低,浅色矿物就少,暗色矿物则相对较多。矿物颜色是构成岩石颜色的主导因素,所以颜色可作为肉眼鉴别岩浆岩的特征之一。通常由超基性岩到酸性岩,颜色由深变浅,如超基性岩呈黑色—绿黑色—暗绿色,基性岩呈灰黑色—灰绿色,中性岩呈灰色—灰白色,酸性岩呈肉红色—淡红色—白色。

(3)观察矿物成分。先观察岩石中有无石英(含有石英时,要观察其数量),其次观察有无长石(含有长石时,要尽量区分是正长石还是斜长石),继而观察有无橄榄石存在。这些矿物都是判别不同岩石的指示性矿物。此外,尚需注意黑云母,它经常出现在酸性岩中。

岩浆岩常以所含主要矿物成分命名,如辉长岩(主要含斜长石和辉石)、闪长岩(主要含斜长石和角闪石)、正长斑岩(具有以正长石为主的斑晶)、闪长玢岩(具有以斜长石、角闪石为主的斑晶)等。

2. 各类岩浆岩的肉眼鉴定要点

深成岩常具等粒全晶质结构,矿物颗粒比较粗大,往往较易鉴别。

浅成岩(包括脉岩)有斑晶存在时,根据浅色斑晶矿物成分分为两大类:斑晶为斜长石者称为玢岩;斑晶为钾长石或石英者称斑岩。如果玢岩中同时有角闪石斑晶或基质中鉴定出有角闪石的,称为闪长玢岩;斑晶中只有钾长石而无石英者称正长斑岩;斑晶中既有石英,又有钾长石时称花岗斑岩;仅有石英者称为石英斑岩。对于细粒等粒结构的浅成岩(包括脉岩),如能定出矿物成分,再结合岩石颜色的深浅查岩浆岩分类表,即可得到相应深成岩的名称,前面再冠以“细粒”或“细晶”二字,如细粒花岗岩等。对于具隐晶质结构,肉眼分辨不出成分的脉岩,可根据颜色深浅粗略命名为“浅色脉岩”(或称霏细岩)和“暗色脉岩”。

喷出岩的肉眼鉴定往往比较困难,除了斑晶以外,基质部分常呈细粒至玻璃质结构。肉眼鉴定时只能根据颜色、斑晶成分、结构、构造等方面综合考虑,进行初步的命名。常见主要喷出岩的肉眼鉴定特征如表8.2所示。

表8.2 常见喷出岩肉眼鉴定特征

六、常见岩浆岩的简要描述

花岗岩 是分布非常广泛的酸性深成侵入岩。常呈肉红色、灰白色或灰色。具全晶质中—粗粒等粒结构,块状构造。矿物成分以石英(含量在25%以上)和长石(含量约60%)为主,其次为黑云母,偶见角闪石和白云母等。质地均匀、坚硬,色泽美观,是良好的建筑石材

花岗斑岩 灰白色或肉红色,具全晶质斑状结构,块状构造。斑晶为钾长石和石英,有时有黑云母和角闪石。基质呈隐晶质或细粒状,其矿物成分与斑晶成分相同。

流纹岩 是一种分布较为广泛的喷出岩。一般呈浅灰色、粉红色、砖红色,少数为紫色、灰黑色或绿色。具有斑状结构、块状构造或流纹状构造。斑晶为钾长石和石英。钾长石晶形近似方形板状,具明显的玻璃光泽,有解理。石英多为烟灰色,浑圆状,断口呈油脂光泽。基质为隐晶质或玻璃质。

正长岩 浅灰绿色、灰色或肉红色。具粗粒等粒结构,块状构造。主要矿物成分为钾长石(占矿物总量的 60%以上),其次是角闪石(占 20%左右),含少量斜长石、辉石、黑云母。

正长斑岩 灰白色、棕灰色或淡红色。具斑状结构,块状构造。矿物成分与正长岩相同。斑晶主要为钾长石(呈板状完好的自形晶体,玻璃光泽,解理清晰),其次为斜长石、角闪石、黑云母等。基质为细粒至隐晶质,呈致密状。

粗面岩 粉红色、淡红色或浅灰色。斑状结构,块状、气孔状或杏仁状构造,偶见流纹状构造。矿物成分以长石为主,含少量黑云母、角闪石。斑晶主要为钾长石,常可见长条状的长石微晶呈近乎平行的排列。基质亦为长石微晶以及玻璃质组成。

闪长岩 浅灰色、灰色、灰绿色。常呈全晶质中—粗粒等粒结构,块状构造。矿物成分主要为斜长石(含量50%以上,呈白色、灰白色,板柱状)和角闪石(约占矿物总量的1/3,呈棕褐色、绿色,长柱状或针状),其次为辉石和黑云母。

闪长玢岩 灰色或灰绿色。具明显的斑状结构,块状构造。斑晶主要是斜长石和角闪石,偶见黑云母。基质亦为斜长石,呈细粒或隐晶质。

安山岩 紫色、深灰色、红褐色或淡黄等色。呈斑状结构,块状构造,有时具气孔状或杏仁状构造。浅色矿物为斜长石,暗色矿物有辉石、角闪石、黑云母等。斑晶为斜长石,基质为隐晶质或玻璃质。

辉长岩 灰色、灰黑色或暗绿色。具中—粗粒等粒结构,块状构造。主要矿物有斜长石和辉石,次要矿物有黑云母、角闪石、橄榄石等。斜长石为灰白色、深灰色的长条形板状晶体,阳光下可见到细而密集的晶纹,解理清晰,解理面具玻璃光泽。辉石为黑色、暗绿色、暗褐色,短柱状。

辉绿岩 暗绿色、黑绿色或深灰色。细粒或隐晶质致密结构,多呈块状构造,有时可见气孔状或杏仁状构造。矿物成分与辉长岩相似。可见细小的长条块状的斜长石斑晶,辉石呈粒状充填在斜长石的空隙中。岩石韧性甚好。

玄武岩 是喷出岩中分布最广的岩石。常呈深灰色、红褐色、灰绿色或黑色。多具隐晶质或细粒结构(偶见斑状结构),块状、气孔状或杏仁状构造。矿物成分同辉长岩。斜长石呈细长条状,辉石呈粒状。岩石坚硬、性脆,野外可见其中柱状裂隙极为发育。

煌斑岩 暗绿色、黑褐色或黑色。具细粒斑状结构,块状构造。几乎全由暗色矿物组成,其成分为黑云母、角闪石和辉石。斑晶大部分为暗色矿物。基质为与斑晶成分相同的矿物和斜长石,呈细粒或隐晶质。

细晶岩 白色、灰白色、黄白色或肉红色。细粒等粒状结构,块状构造。常见的有花岗细晶岩、闪长细晶岩、辉长细晶岩,它们的矿物成分分别与花岗岩、闪长岩、辉长岩相似。

伟晶岩 亦称花岗伟晶岩。灰白色或肉红色。伟晶结构(矿物晶体粗大,一般在数厘米以上)或文象结构(许多呈尖菱形、楔形的石英颗粒似有规律的镶嵌在钾长石的晶体中,貌似象形文字的一种结构),块状构造。主要矿物成分是钾长石和石英,有时可见斜长石和白云母等。伟晶岩中常伴生有许多贵重的金属和非金属矿产

七、作业及思考题

(1)简述深成岩、浅成岩、喷出岩的结构、构造特征。

(2)酸性、中性、基性、超基性岩浆岩的矿物成分有何不同?

(3)对比下列岩石,简述其异同点:花岗岩与辉长岩;闪长岩与安山岩;玄武岩与流纹岩;正长斑岩与闪长玢岩。

(4)鉴定12块未记名的岩浆岩标本。

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