第一節(jié)地殼的組成物質(zhì)_第1頁
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第一節(jié)地殼的組成物質(zhì)第二節(jié)構(gòu)造運(yùn)動與地質(zhì)構(gòu)造第三節(jié)大地構(gòu)造學(xué)說第四節(jié)火山與地震第五節(jié)地殼的演變第一節(jié)

地殼的組成物質(zhì)一、化學(xué)成分與礦物二、巖漿巖三、沉積巖四、變質(zhì)巖一、化學(xué)成分與礦物

全球的質(zhì)量近六十萬億億噸5.976×1027g幾乎都集中在平均半徑為6371km的固體地球內(nèi)以巖石和金屬的形態(tài)出現(xiàn)其平均密度為5.52g/cm3(即1立方厘米5.52克)大氣、水和生物體的總質(zhì)量不足0.1%,(一)化學(xué)成分

美國化學(xué)家克拉克(F.W.Clarke,1847-1931)根據(jù)大陸地殼中的5159個巖石、礦物、土壤和天然水的樣品分析數(shù)據(jù),于1889年第一次算出元素在地殼中的平均含量數(shù)值(平均重量百分比),即元素的豐度后人為了紀(jì)念這個創(chuàng)舉,將它命名為克拉克值。地殼中各元素的豐度氧(45.2%),硅(27.2%)鋁(8%),鐵(5.8%),鈣(5.06%)鎂(2.77%),鈉(2.32%),鉀(1.68%)鈦(0.68%),氫(0.14%),錳(0.10%),磷(0.10%)其它所有元素(0.95%)地殼中其它重要元素

10-5:Cu5.5,Pb1.25,Zn7,Co2.5,Ni7.510-6:W1.5,Sn2,U2.7,Mo1.5,As1.810-7:Sb210-8:Ag7,Au410-9:Pt5(二)礦物

2.1礦物概述(1)日常生活中接觸到的礦物(2)礦物的定義:礦物是單個元素或若干元素在一定地質(zhì)條件下形成的具有特定理化性質(zhì)的化合物,是構(gòu)成巖石的基本單元。(3)把礦物的集合體稱為巖石古人常分不清巖石和礦物玉古人不知道它是什么成分,經(jīng)過現(xiàn)代技術(shù)手段測定,才知道玉不是礦物而是礦物的集合體,即巖石一類大多為透閃石(Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2)或陽起石(Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2)一類,成纖維狀,非常細(xì)微2.2礦物的物理性質(zhì)2.2.1礦物一般都有自己固有的形態(tài),但在自然界產(chǎn)出時常不完整礦物的形態(tài)主要受本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形成時外在環(huán)境的制約,可分為礦物單體形態(tài)和礦物集合體形態(tài)。絕大多數(shù)礦物均以集合體形式出現(xiàn)。根據(jù)組成集合體礦物的延伸類型,可分為A、一向延伸

組成礦物的單體,其一向延伸者,根據(jù)單體的粗細(xì)可分為柱狀集合體和針狀集合體。

B、二向延展

二向延展者,根據(jù)單體的厚薄大小可分為板狀集合體、片狀集合體和鱗片狀集合體。

C、三向等長呈三向等長類型者則組成粒狀集合體。還有一些特殊的集合體類型:放射狀,樹枝狀,纖維狀,晶簇,晶腺,結(jié)核,鮞狀和豆?fàn)罴象w,鐘乳狀,葡萄狀和腎狀,束禾狀,雞冠狀、花瓣?duì)?。柱狀集合體針狀集合體板狀集合體片狀集合體粒狀集合體球狀集合體樹狀集合體花瓣?duì)罴象w腎狀集合體

2.2.2礦物光學(xué)性質(zhì)——是礦物對光線的吸收、反射和折射所表現(xiàn)出來的物理現(xiàn)象,包括顏色、條痕、透明度、光澤。A、顏色

礦物的顏色——是礦物對可見光中不同波長光波選擇性吸收和反射的物理性能的表征。分為自色、他色和假色。a、自色——礦物自身固有的顏色,由礦物成分中所含色素離子和內(nèi)部構(gòu)造決定。b、他色——礦物中混入某些雜質(zhì)表現(xiàn)出的顏色。c、假色——礦物內(nèi)部裂紋、表面氧化膜等引起的光線干涉干擾作用的呈色現(xiàn)象。B、條痕礦物在無釉瓷板上摩擦所留下的痕跡顏色,即不透明礦物粉末的顏色。例如磁鐵礦和某些赤鐵礦,直觀上看兩者都呈黑色,但它們的條痕卻不同。磁鐵礦者黑色,赤鐵礦櫻桃紅色。再如金、黃鐵礦和黃銅礦均為黃色,前者條痕依然為黃色,后兩者系綠黑色。

條痕對鑒別不透明礦物較有效,能夠辨別自色,減弱他色,消除假色。C、透明度

——礦物透過光線的程度。根據(jù)礦物透過光線的能力,可分為三級。

透明:礦物象玻璃那樣能透過光線,如水晶,冰洲石均是透明礦物;

半透明:礦物只有邊緣薄的地方才能透過少量的光線,如閃鋅礦,辰砂等;

不透明:礦物一點(diǎn)光線也透不過去,如黃鐵礦、磁鐵礦等。D、光澤——礦物的透明程度常與礦物的光澤有關(guān),一般玻璃光澤、油脂光澤、金剛光澤的礦物都是透明至半透明的礦物;金屬光澤和半金屬光澤的礦物都是不透明礦物。2.2.3礦物的力學(xué)性質(zhì)——是指礦物受外力作用,如刻劃、摩擦、打擊、彎曲時顯示出來的性質(zhì),也就是礦物受力后的反映。研究礦物的力學(xué)性質(zhì)主要需掌握的是礦物的硬度、解理、斷口、密度和比重。A、硬度硬度——礦物受到刻劃、研磨等作用時所表現(xiàn)出來的機(jī)械強(qiáng)度,稱硬度。德國莫氏(F.Mohs)選擇了常見的10種礦物,將硬度由小到大排列,分為10級,這就是習(xí)稱的莫氏硬度計(jì)。應(yīng)該指出,莫氏硬度計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)礦物等級只表示其硬度的相對大小,且各級硬度之間的差異亦是不均等的乃至懸殊很大。例如,按力學(xué)測試,石英硬度是滑石的3500倍,而金剛石硬度為石墨的400萬倍。野外鑒定礦物時,如找不到標(biāo)準(zhǔn)礦物,可利用一些代用品測試,如指甲(硬度2-2.5),銅鑰匙(約3),小鋼刀(約5.5-6)。B、解理——礦物被敲打后,沿一定方向規(guī)則破裂的性質(zhì),叫做解理。這種破裂面就稱為解理面。根據(jù)晶體在外力的作用下裂成光滑的解理面的難易程度,可以把解理分成下列五級:1)極完全解理——礦物晶體極易裂成薄片,解里面光滑平整,如云母。其他如石墨、輝鑰礦等也有極完全解理。

2)完全解理——晶體可裂成規(guī)則的解理塊或薄板。解理面光滑,很難發(fā)生斷口,如方解石、方鉛礦、巖鹽等。

3)中等解理——晶體裂成的碎塊上既有解理又有斷口,解理面常具小階梯狀,或某一方向有不太平滑的解理,如長石、角閃石等。4)不完全解理——晶體破裂時很難發(fā)現(xiàn)平坦解理面,常為不規(guī)則斷口,如錫石、磷灰石等。5)無解理——礦物碎塊上都是斷口,如黃鐵礦、黃銅礦等。C、斷口——礦物在受力后,并不是沿著一定結(jié)晶方向斷開而是沿任意方向破裂,并呈各種凹凸不平的斷面,這種斷面稱為斷口。按斷口面的形狀可分為下述幾種:

貝殼狀斷口:礦物破裂后具有彎曲的凸面或凹面和同心狀構(gòu)造,很象貝殼,如石英的斷口;

平坦?fàn)顢嗫冢簲嗫诿骐m然粗糙,但比較平整,如高嶺石的斷口;

參差狀斷口:斷口面粗糙極不平整,許多礦物具有此種斷口,如電氣石;

鋸齒狀斷口:斷口面狼牙鋸齒,突起尖銳,如自然金屬礦物的斷口;解理完善程度與斷口發(fā)育程度是互為消長的,解理極完全則無斷口,反之?dāng)嗫诎l(fā)育,則無解理或者解理極不完全。

水晶上的貝殼狀斷口D、比重——礦物在空氣中的重量與4oC時同體積水重量之比,稱為比重。各種礦物比重由小于1(如石蠟)到大至23(如鉑族礦物)。礦物可以分為四級:輕礦物——比重<2.5,此種礦物有石墨(比重2.23),石鹽(2.1-2.2);中等比重礦物——比重2.5-4,例如黃玉(3.4-3-6);重礦物——比重4-7,如黃鐵礦(4.9-5.2);極重礦物——比重>7,方鉛礦和黑鎢礦(6.7-7.5)屬之。對極重礦物來說,比重是鑒定的重要標(biāo)志。2.2.4礦物的有些特殊性質(zhì),如發(fā)光性、磁性、壓電性、放射性、特殊的味道等僅存在于少數(shù)礦物中。這些性質(zhì)除了可用于鑒定礦物之外,在工業(yè)上也具有相當(dāng)價值。發(fā)光性

當(dāng)?shù)V物受到外面因素的作用,如紫外線、陰極射線照射是,能顯示多種色彩叫做熒光。而當(dāng)光源移走后,被照射的礦物還繼續(xù)發(fā)光,就稱為磷光。磁性

礦物的磁性是指礦物能被磁鐵吸引或排斥,如磁鐵礦、自然鉍等。磁性可作為重要的鑒定特征,還可用作磁石,以及冶金業(yè)的選礦和找礦。試驗(yàn)礦物的磁性,一般用磁鐵或磁針來進(jìn)行。壓電性

當(dāng)不導(dǎo)電的礦物晶體,受到定向壓力作用時,能在晶體表面產(chǎn)生電荷的性質(zhì),就是壓電性。石英手表就是利用石英的壓電性質(zhì)。放射性

含鈾、釷、鐳等放射性元素的礦物,因這些元素的蛻變作用,放出α,β,γ射線,這種性質(zhì)稱為放射性。當(dāng)?shù)V物具有放射性時,可用蓋氏計(jì)算器測量。(三)主要造巖礦物與常見礦物自然界目前已發(fā)現(xiàn)3000多種礦物,被利用的只有200來種?!叭嗽斓V物”百余種。硅酸鹽礦物含氧鹽類礦物其他礦物種類1/31/31/3重量(占地殼)75%17%8%造巖礦物--組成地殼巖石的主要礦物;

造礦礦物--形成有用礦產(chǎn)的礦物(礦石中有用組分)3.3.1主要造巖礦物:包括石英、鉀長石、斜長石、云母、角閃石、輝石和橄欖石石英(SiO2):發(fā)育單晶并形成晶簇,或?yàn)橹旅軌K狀粒狀集合體,無節(jié)理,晶面具玻璃光澤。晶簇長石是鉀、鈉、鈣、鋇等堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物,晶體結(jié)構(gòu)屬架狀結(jié)構(gòu)。其主要成份為SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等。長石族礦物在地殼中分布最廣,約占地殼總量重量的50%。鉀長石鈉長石云母:晶體構(gòu)造呈層狀,故有一向極完全的解理,易剝成具彈性的光滑透明薄片;珍珠光澤,硬度2—3,成分復(fù)雜多樣。常見的有黑云母(富含鐵鎂,黑色)和白云母(含鐵鎂少,白色)兩種。在酸性巖漿巖、砂巖和變質(zhì)巖中常見。黑云母白云母角閃石:成分復(fù)雜多變,常見的一種為普通角閃石Ca2Na(Mg·Fe2+)4(Al,F(xiàn)e3+)[(Si,Al)4O11][OH]2,呈長柱狀或條狀,暗綠至黑色,硬度5.5—6,比重3.1—3.3,二向完全解理呈彼此斜交,性脆;在中性和酸性巖漿巖和某些變質(zhì)巖中常見。普通角閃石輝石:成分與角閃石近似,但含鐵鎂較多而不含羥離子。其中常見的為普通輝石,呈短柱狀,二向中等解理呈彼此正交,綠黑色,硬度5—6,比重3.2—3.6;常與角閃石、橄欖石、某些斜長石等共生,在基性和超基性巖漿巖中常見。普通輝石薔薇輝石橄欖石:成分為(Mg·Fe)2SiO4,粒狀,橄欖綠色,玻璃光澤,硬度6.5—7,性脆;為超基性巖和基性巖的主要組成礦物。古時候稱橄欖石為“太陽的寶石”,人們相信橄欖石所具有的力量像太陽一樣大,可以驅(qū)除邪惡,降伏妖術(shù)。橄欖石顏色艷麗悅目,為人們所喜愛,給人以心情舒暢和幸福的感覺,故被譽(yù)為“幸福之石”。鎂橄欖石上述造巖礦物又可歸納為兩種類型:一為長英質(zhì)(或淺色)礦物,包括石英、長石和白云母,其色淺,比重較輕,含鐵鎂少;一為鐵鎂質(zhì)(或深色)礦物,包括橄欖石、輝石、角閃石和黑云母,其色深,比重較大,富含鐵鎂而得名。兩者共占地殼重量的80%多。3.3.2其他常見礦物有黃鐵礦赤鐵礦磁鐵礦黃銅礦輝銻礦螢石方解石閃鋅礦石膏二、巖石巖石是天然產(chǎn)出的具一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的礦物集合體,是構(gòu)成地殼和上地幔的物質(zhì)基礎(chǔ)。按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。

按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。1.巖漿巖是由高溫熔融的巖漿在地表或地下冷凝所形成的巖石,也稱巖漿巖;2.沉積巖是在地表?xiàng)l件下由風(fēng)化作用、生物作用和火山作用的產(chǎn)物經(jīng)水、空氣和冰川等外力的搬運(yùn)、沉積和成巖固結(jié)而形成的巖石;3.變質(zhì)巖是由先成的巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖,由于其所處地質(zhì)環(huán)境的改變經(jīng)變質(zhì)作用而形成的巖石。

地殼深處和上地幔的上部主要由巖漿巖和變質(zhì)巖組成。從地表向下16公里范圍內(nèi)巖漿巖和變質(zhì)巖的體積占95%。地殼表面以沉積巖為主,它們約占大陸面積的75%,洋底幾乎全部為沉積物所覆蓋。2.1巖漿巖1)

巖漿(magma)是指地球深部產(chǎn)生的一種熾熱的、粘度較大的硅酸鹽熔融體。巖漿可以在上地?;虻貧ど钐庍\(yùn)移,或噴出地表,它的主要成分是硅酸鹽,還含有大量的揮發(fā)組分及成礦金屬。巖漿溫度范圍為800-1200℃之間。在地殼深部處于高溫高壓狀態(tài)的巖漿,由于溫度和壓力的變化便會發(fā)生運(yùn)動。(2)巖漿活動方式(巖漿巖的產(chǎn)狀):巖漿的侵入作用——巖漿上升到一定位置,由于上覆巖層的外壓力大于巖漿的內(nèi)壓力,使之停滯在地殼中冷凝,結(jié)晶,稱巖漿的侵入作用。由此作用形成的巖石稱侵入巖。其在地殼深處(地表以下3-6Km處)和淺處(地表以下0-3km或近地表)形成的巖石分別稱深成巖和淺成巖。噴出作用或火山活動——巖漿沖破上覆巖層噴出地表,即噴出作用或火山活功(揮發(fā)成分大部逸失),這種作用形成的巖石稱噴出巖,又稱火山巖。(3)從活動形式上講,巖漿巖——又可以被認(rèn)為是地下深處的巖漿侵人地殼、噴出地表冷凝而形成的巖石。2.1.2巖漿巖分類原則

巖漿巖的種類很多,不同學(xué)者從不同角度和標(biāo)準(zhǔn)提出許多分類方案?,F(xiàn)有的巖漿巖分類多半以巖石本身具有的特征為依據(jù),它們主要是:

(1)巖石的產(chǎn)出方式

根據(jù)其產(chǎn)出環(huán)境分為深成巖,淺成巖和噴出巖。深成巖常具全晶質(zhì)結(jié)構(gòu),噴出巖多為玻璃質(zhì)或隱晶質(zhì)。

隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)綠松石

玻璃質(zhì)

202.204.105.23/resource/data/02/PetrologyExperiment/images/bopier.jpg巖石的化學(xué)成分

巖漿巖主要是由硅酸鹽礦物組成,二氧化硅是最主要的組分,據(jù)其含量可將巖漿巖劃分為:

超基性巖SiO2<45%;基性巖SiO245~52%

中性巖SiO252~65%;酸性巖SiO2>65%

(3)組成巖石礦物成分

不同的巖漿巖中淺色礦物和暗色礦物的種類和含量的變化是有規(guī)律的,根據(jù)色率把巖漿巖分為4類:

淺色巖;中色巖;深色巖;暗深色巖

超基性巖:SiO2含量小于45%,超基性巖在地球上的分布有限,出露面積不超過巖漿巖總面積的0.5%,而且主要是深成巖。

主要造巖礦物是橄欖石、單斜輝石和角閃石。次要礦物為石榴子石、云母和斜長石等。

礦產(chǎn)與超基性巖有關(guān)的礦產(chǎn)主要是鉻鐵礦、銅鎳礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、鉑礦、金剛石等。

代表性巖類有:

侵入巖:深成相橄欖巖

淺成相金伯利巖

噴出巖:麥美奇巖

科馬提巖

橄欖巖(手標(biāo)本)含有鉆石的金伯利巖

南非巴伯頓地區(qū)的科馬提巖(手標(biāo)本)產(chǎn)金剛石的金伯利巖山東常林鉆石湖南鉆石來自地下150—200公里深處的巖漿噴發(fā)而成。基性巖:

SiO2含量為45-52%,稍高于超基性巖。在礦物成分上以輝石和基性斜長石為主要組分,有時含有橄欖石,不含石英。色率一般為35-65,呈中色至深色。

代表性巖類有:

侵入巖:深成相輝長巖

斜長巖

淺成相輝綠巖

噴出巖:玄武巖

細(xì)碧巖

輝長巖斜長巖輝綠巖玄武巖柱狀節(jié)理中性巖:SiO2含量中等,為52-65,在礦物成分上,淺色礦物以長石為主,色率一般為20-35,呈中色-淺色。根據(jù)斜長石占全部長石的比例可進(jìn)一步劃分,斜長石/長石>2/31/3-2/3<1/3深成巖閃長巖二長巖正長巖噴出巖安山巖粗面安山巖粗面巖角斑巖閃長巖正長巖(風(fēng)化中)安山巖角斑巖(與細(xì)碧巖伴生)

酸性巖:SiO2含量大于65%,堿質(zhì)含量較高,約7-8%。在礦物成分上表現(xiàn)為石英大量出現(xiàn),占20%以上,鉀長石和酸性斜長石含量增高,占巖石體積的50%以上。由于淺色礦物含量大大超過深色礦物含量,所以該類巖石色率一般小于15,呈淺色。

本類巖石分布極廣,但主要是深成巖?;◢弾r是組成上部陸殼的主要酸性巖,它約占陸殼所有巖漿巖的一半以上。與酸性巖有關(guān)的最重要礦產(chǎn)是鎢、錫、鈹、銅、鉛、鋅、鐵、金、鈮、鉭、稀土以及沸石、葉蠟石、明礬石、螢石等。

代表性巖石:

侵入巖:深成巖

花崗巖

花崗閃長巖

英云閃長巖

更長環(huán)斑花崗巖

紫蘇花崗巖

淺成巖

花崗斑巖

噴出巖:流紋巖

英安巖

火山玻璃巖花崗巖流紋巖英安巖

火山玻璃巖花崗巖福建漳浦海濱三清山江西黃山安徽山東嶗山的花崗巖石蛋2.1.3巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1)巖漿巖結(jié)構(gòu)——巖漿巖的礦物結(jié)晶程度、顆粒大小、自形程度和礦物之間結(jié)合的形態(tài)等所反映出來的巖石構(gòu)成上的特點(diǎn)稱之為結(jié)構(gòu)。2)巖漿巖構(gòu)造——指礦物集合體及其之間的各種特征,包括礦物的集合體的大小、形狀、排列和空間分布等。

結(jié)構(gòu)和構(gòu)造可以判別巖石形成條件和環(huán)境,而且是巖漿巖分類的一種重要依據(jù)。巖漿巖構(gòu)造A、氣孔構(gòu)造——巖漿在壓力減小和溫度驟然降低條件下,隨揮發(fā)性成分不斷散失和熔巖迅速冷卻凝固在巖石中所留下來的許多圓形、橢圓形或長管形等孔洞(圖3.25)。B、杏仁構(gòu)造——巖漿巖氣孔被后來的物質(zhì)充填所形成的一種形似杏仁狀的構(gòu)造(圖3.26)。氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造往往為噴出巖所具有,如黑曜巖、玄武巖等。C、流紋構(gòu)造——熔巖流動時由不同顏色條紋和拉長氣孔等定向排列所形成的構(gòu)造(圖3.27),僅出現(xiàn)于噴出巖中,以流紋巖最為典型。D、流線構(gòu)造——熔巖流動使長條狀、柱狀礦物呈定向排列所成的構(gòu)造(圖3.28)。E、斑雜構(gòu)造——巖漿巖礦物成分和結(jié)構(gòu)上呈不均勻狀(圖3.29),如暗色礦物聚集成團(tuán)等。F、塊狀構(gòu)造——巖石中礦物排列不顯示方向性者稱塊狀構(gòu)造(圖3.30),常為深成巖所具有。氣孔杏仁氣孔構(gòu)造(玄武巖)杏仁構(gòu)造(玄武巖)流紋構(gòu)造(流紋巖)流紋構(gòu)造(流紋巖)斑雜構(gòu)造(閃長斑巖)斑雜構(gòu)造(閃長斑巖)顯晶粒狀質(zhì)結(jié)構(gòu)。(右側(cè)為顯微鏡下放大20倍)(花崗巖)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。(右側(cè)為顯微鏡下放大20倍)(流紋巖)斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶(礦物顆粒)+基質(zhì)(隱晶質(zhì))。(安山巖)似斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶(粗大礦物晶體)+基質(zhì)(細(xì)粒礦物晶體)。(閃長玢巖)(右圖為鏡下放大20倍)玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。(黑曜巖)(右圖為鏡下放大20倍)塊狀構(gòu)造。礦物顆粒均勻分布,無定向性。(花崗斑巖、安山巖)流紋構(gòu)造。長英質(zhì)礦物定向排列。(流紋巖)氣孔構(gòu)造。巖石冷凝時水蒸汽、揮發(fā)份占據(jù)空間,形成氣孔。(玄武巖)2.1.4巖漿巖的主要分類依據(jù)化學(xué)成分與礦物組成,可分為酸性、中性、基性和超基性巖四類。根據(jù)其結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與產(chǎn)狀又可分為深成巖、淺成巖和噴出巖三類。兩種綜合分類見表2-2巖漿巖的分類簡表2.2沉積巖沉積巖是在地殼表層條件下,由風(fēng)化作用、生物作用和某種火山作用所形成的產(chǎn)物經(jīng)過搬運(yùn)、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的巖石。成巖作用:分類:碎屑巖粘土巖化學(xué)成因:石灰?guī)r,白云巖生物成因:貝殼灰?guī)r,礁灰?guī)r,硅藻土沉積礦產(chǎn):石鹽,石膏,煤,石油2.2.1沉積巖的基本特征沉積巖的物質(zhì)組成與巖漿巖最不相同之處是富含次生礦物和有機(jī)物質(zhì)以及存在化石。沉積巖的產(chǎn)狀以出呈層狀產(chǎn)出為其最突出的特點(diǎn)。層理是指巖石的成分、結(jié)構(gòu)、粒度、顏色等性質(zhì)沿垂直于層面方向變化而形成的層狀構(gòu)造。2.2.2沉積巖的構(gòu)造沉積巖構(gòu)造復(fù)雜多樣,其中最突出出的是層理和層面構(gòu)造。(1)層理構(gòu)造——沉積物成分、顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和粒度等在巖石垂向上的變化所顯示的成層特征稱為層理構(gòu)造。按形態(tài)及成因可以將層理進(jìn)一步劃分為水平的,傾斜的和交錯的幾種類型(了解)A、水平層理——一個巖層單位內(nèi)水平和近水平相互平行的微細(xì)的成層物質(zhì)稱為水平層理(圖3.33)。這種構(gòu)造主要形成于廣闊的淺海、湖底等沉積環(huán)境比較穩(wěn)定的條件下。B、斜層理——一個巖層單位內(nèi)與層而斜交的微細(xì)層稱為斜層理。河流和風(fēng)力作用均可形成這種層理。如河流搬運(yùn)過程中水底沙垅的前移和風(fēng)沙流導(dǎo)致的沙丘的移動(圖3.34)等。C、交錯層理——如果不同方向的斜層理相互交織則稱為交錯層理(圖3.35),其原因往往是由水成風(fēng)的運(yùn)動方向發(fā)生明顯改變所致。層理(2)層面構(gòu)造——沉積過程中由自然作用產(chǎn)生在沉積巖層面上的痕跡稱為層面構(gòu)造。例如由風(fēng)力和流水(圖3.36)或風(fēng)浪作用形成的波痕(圖3.17),大氣降水形成的雨痕(圖3.38)和干燥氣候形成的干燥裂隙(圖3.39)、石鹽結(jié)晶等。除沉積巖構(gòu)造顯示的上述特征外,還有某些礦物質(zhì)凝聚而成的各種結(jié)核,如鐵質(zhì)結(jié)核、鈣質(zhì)結(jié)核等,以及各種生物化石和生物活動遺跡(圖3.40)。波痕干裂結(jié)核新西蘭錳結(jié)核洋底2.2.3沉積巖的主要類型

礫巖:巖石中的礫石呈次棱角狀,礫徑>2mm。角礫巖:礫石呈棱角狀,填隙物砂質(zhì)及粉砂質(zhì)。粉砂巖:碎屑成分主要為石英,少量長石、白云母。碎屑的分選良好,磨圓度差,大多呈棱角狀。填隙物為方解石和粘土礦物。產(chǎn)地:湖南麻陽,正交偏光。

微晶砂屑灰?guī)r:砂屑結(jié)構(gòu),顆粒支撐,孔隙式膠結(jié)。砂屑由泥晶方解石組成,填隙物為微晶方解石。單偏光。亮晶鮞粒灰?guī)r:鮞狀結(jié)構(gòu),顆粒支撐,孔隙式膠結(jié)。鮞粒具環(huán)狀同心紋,膠結(jié)物為亮晶方解石。產(chǎn)地:新疆,單偏光。

微晶生物碎屑灰?guī)r:生物碎屑結(jié)構(gòu)。生物碎屑由海百合莖和三葉蟲骨碎組成,填隙物為微晶方解石。產(chǎn)地:湖南桃沅,單偏光。生屑泥灰?guī)r標(biāo)本:生物碎屑結(jié)構(gòu)。生物碎屑由三葉蟲骨屑組成,填隙物為泥晶方解石和粘土礦物。產(chǎn)地:山東沂沅

黃色頁巖;泥質(zhì)結(jié)構(gòu),頁理構(gòu)造紫紅色泥巖.泥質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。帝鱷化石體長達(dá)12m,早白堊紀(jì)現(xiàn)代鱷魚螺化石琥珀第三紀(jì)硅化木深圳仙湖植物園硅質(zhì)巖硅化木菊石與角石化

石人類足跡化石意大利,38.5萬年前2.3變

質(zhì)

巖變質(zhì)作用——巖漿巖、沉積巖或者先成變質(zhì)巖在地殼運(yùn)動、巖漿活動等作用下導(dǎo)致的物理、化學(xué)條件的變化,并使之成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造產(chǎn)生一系列改變,這種變化和改變的作用稱為變質(zhì)作用,所形成的巖石即是變質(zhì)巖。由巖漿巖沉積巖變質(zhì)而成的巖石分別稱正變質(zhì)巖和副變質(zhì)巖。2.3.1、變質(zhì)作用的因素和類型(1)變質(zhì)作用的因素導(dǎo)致巖石發(fā)生變質(zhì)的主要因素為溫度、壓力和化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體和溶液。變質(zhì)巖——控制因素溫度是控制和影響變質(zhì)作用的重要因素之一。起始溫度:以濁沸石、藍(lán)閃石、硬柱石、鈉云母、葉臘石等變質(zhì)礦物的首次出現(xiàn),作為變質(zhì)作用的開始。這些礦物出現(xiàn)時的溫度范圍為是在150℃—250℃之間,這就是變質(zhì)作用發(fā)生的起始溫度。終止溫度:原巖發(fā)生大規(guī)模熔融時的溫度,現(xiàn)確定為為650℃—1000℃之間。變質(zhì)巖——控制因素壓力是控制變質(zhì)作用的重要物理因素,按其性質(zhì)分為兩類:靜壓力:是指巖石在地殼內(nèi)一定深度時,所承受的重力。應(yīng)力:當(dāng)物體遭受定向外力作用,其內(nèi)部就會產(chǎn)生一種抵抗力。

介質(zhì)條件變質(zhì)作用過程中少量流體(水、CO2及其它揮發(fā)性物質(zhì))也是變質(zhì)作用過程中的重要因素。變質(zhì)巖——變質(zhì)作用類型動力變質(zhì)作用接觸變質(zhì)作用氣液變質(zhì)作用(交代變質(zhì)作用)區(qū)域變質(zhì)作用混合巖化作用變質(zhì)巖——變質(zhì)作用類型動力變質(zhì)作用是一種由于構(gòu)造作用過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)應(yīng)力作用下,巖石發(fā)生破碎、變形,在破碎、變形的同時,伴有一定重結(jié)晶作用。其發(fā)育常受斷裂構(gòu)造控制,原巖的變化主要以脆性變形和塑性變形為主,相應(yīng)的變質(zhì)巖有構(gòu)造角礫巖、碎屑巖、糜棱巖等。圖片3-1.變質(zhì)火山碎屑巖變余火山碎屑結(jié)構(gòu)圖片3-11.糜棱巖斜長石的S型殘斑結(jié)構(gòu),雙晶彎曲變形;糜棱構(gòu)造圖片3-12.糜棱巖糜棱組構(gòu),條帶狀石英和條紋長石的亞顆粒結(jié)構(gòu)圖片3-13.初糜棱巖(野外照片)接觸熱變質(zhì)作用是指在巖漿作用影響下,圍巖主要受巖漿體溫度的影響而產(chǎn)生的一種局部性變質(zhì)作用。通常規(guī)模不大,圍巖主要受巖漿散發(fā)的熱量及揮發(fā)份的作用。當(dāng)圍巖僅受巖漿體溫度影響而發(fā)生重結(jié)晶作用、變質(zhì)結(jié)晶作用,變質(zhì)前后化學(xué)成分基本相同,這類變質(zhì)作用稱為熱接觸變質(zhì)作用。當(dāng)圍巖除受巖漿體溫度影響外,由于揮發(fā)組分的影響,巖體和圍巖發(fā)生交代作用,致使接觸帶附近的巖體和圍巖的化學(xué)成分也發(fā)生變化,稱為接觸交代變質(zhì)作用。代表性巖石有大理巖、石英巖、斑點(diǎn)板巖、角巖等。變質(zhì)巖——變質(zhì)作用類型接觸變質(zhì)作用石灰?guī)r變質(zhì)成大理巖砂巖變質(zhì)成石英巖變質(zhì)巖——變質(zhì)作用類型接觸交代變質(zhì)(氣液變質(zhì))作用是由于熱的氣體及溶液作用于已形成的巖石,使已有的巖石產(chǎn)生礦物成分、化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化。氣液變質(zhì)作用通常沿構(gòu)造破碎帶及礦脈邊緣發(fā)育。變質(zhì)巖——變質(zhì)作用類型區(qū)域變質(zhì)作用是指大面積的巖石,因?yàn)闇囟仍龈吆蛪毫Φ淖饔玫榷喾N因素下,發(fā)生了程度不等的重結(jié)晶和變形的一類變質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用形成的巖石普遍具有結(jié)晶片理及其他方向性組構(gòu)。代表性巖石有板巖、千枚巖、片巖、麻粒巖等。

綠片巖:粒狀鱗鱗片變晶結(jié)構(gòu),片

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