岩石学复习资料.doc

第一篇 绪论
第一章 岩石及其地质分布
（一）岩石及其成因分类
岩石：民间俗称“石头”“Stone”、“Rock”
是天然产出的一种或多种矿物组成（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体）组成的固态集合体。它以岩层或岩体形式构成地球地表及地幔的固态部分。是地球内力和外力地质作用的产物。岩石按成因有火成岩、沉积岩和变质岩之分。
火成岩（Igneous Rocks）亦称火成岩（Magmatic Rocks）是高温熔融的岩浆在地下或地表冷凝形成的岩石。
沉积岩（Sedimentary Rocks）主要是地表的风化剥蚀产物，火山碎屑物质等经外力搬运，沉积和生物参与下固结而成的岩。
变质岩（Metamorplic Rocks）由先生成的火成岩、沉积岩或变质岩经变质作用转化而成的岩石。
火成岩和变质岩又有统称为结晶岩，由地表－地下16km范围内，结晶岩占95％，沉积岩占5％，但地表沉积岩约占大陆面积的75％，海底几乎全部为沉积物覆盖。
（二）岩石学及其学习的目的
岩石学（Petrology）
是研究地球地壳、地幔及其它星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、相关矿产、成因及演化等方面的学科。一般说来，岩石学的研究的对象是地球上部的岩石。
火成岩岩石学（Magmatic petrology）：是研究岩浆的起源、活动、演化、结晶及火成岩的分布、产状、组成、结构构造、分类命名，共生组合、成因机理及与构造、矿产关系等的一门独立科学。
沉积岩岩石学（Sedimentary petrology）研究沉积物质的形成、搬运、沉积、成岩和后生变化，沉积岩的组分、结构、构造、分类、命名、沉积建造、沉积环境、与矿产的关系等的一门独立科学。目前更与全球构造变化研究相联系。
变质岩岩石学（Petrology of metamorphic Rocks）：研究不同类型变质岩的岩性特征及其在时间、空间上的分布规律。探讨其成因和形成条件，寻找与其有关的各种矿产等一门独立学科。
第二篇 火成岩
第二章 岩浆与岩浆作用
通过对火山活动，尤其是现正在活动的火山的观察、研究，发现有些火山喷发时，不但有气体，固态碎屑，同时还有炽热的熔融物质从火口溢流出来，说明地下深处有一种高温炽热的呈“浆糊”状的物质存在——称之熔岩浆。对岩浆的认识，经历了一百多年深化过程，现岩浆的概念已日趋完善。
（一）岩浆的概念
岩浆是上地幔和地壳深处形成的、硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠，含有挥发分的熔融体。
岩浆产生后，在通过地幔、地壳的过程中，发生的各种复杂变化的过程称为岩浆作用。主要包括引发的部分熔融和分离结晶过程。喷出地表的称为喷出岩，侵入地壳中的称为侵入岩。
地幔或地壳部分熔融产生的岩浆称为原生岩浆。祖宗？
能够通过各种作用形成和派生出岩浆的独立岩浆称为母岩浆，派生出的岩浆称为派生岩浆。即母子关系。如玄武岩浆可派生出安山岩、流纹岩及花岗岩岩浆。
在地球演化的过程中，地幔不断发生部分熔融，相容元素（Si、Al、Ca、Na、K）进入液相，逐渐造成地幔亏损。但是，俯冲过程将上述元素带入地幔，促进地幔富集。
（二）岩浆的形成和运移
岩浆的形成
现代地幔存在的低速带，即软流圈代表了地幔部分熔融作用的存在。岩浆的形成需要两个重要的条件：1、源区岩石的存在；2、足够的热量能够熔化岩石。
如何了解源区的岩石：
目前主要通过3种途径来研究地幔源区性质：1、寻找岩浆中的深源捕掳体，它们中间的一部分可能代表了岩浆源区的岩石，如玄武岩中的尖晶石/石榴石橄榄岩；2、火成岩的地球化学反演，如原生岩浆的Mg#为0.67-0.73；3、高温高压实验。
热能的积累：一方面可能与热流的影响有关，如地幔柱导致的热；另一方面与源区放射性生热的积累有关。
时间的积累：要有足够的时间来满足热能的积累；
其他因素：如剪切带的存在可以加速地幔的熔融。
岩浆的分凝
岩浆通过部分熔融产生后，从源区岩石中脱离出来并且集中的过程。主要受到部分熔融程度、源区岩石的渗透性、熔体的密度和粘度、残余固体的密度差产生的浮力以及源区岩石性质有关。
岩浆的上升和侵位
岩浆分凝后，受重力不稳定性和浮力的影响，岩浆开始上升，当到达与其密度相当的岩石时，停止移动而形成侵入作用，这一位置称为平衡浮力高度，高压条件下产生的岩浆，在运移过程中可能高于这一高度，到达地表，与岩浆的喷射作用有关。
一方面，岩浆可以沿着破裂面上升，另一方面也可以挤压形式上升。
主要的岩浆上升侵位的方式包括：
底辟作用：主要是指重力和浮力差的影响导致的上升；
顶蚀作用：顶部溶蚀作用，一般上升距离不大，需要大量的热量的注入；
岩墙扩展：岩浆在压力驱使下注入围岩裂隙并使其扩张的作用；
火口沉陷作用：主要形成环状杂岩体。
（三）岩浆的性质
岩浆的性质包括密度、粘度、温度及挥发份。
密度：岩浆的密度与成分、温度、压力有关。
如玄武岩浆密度大于花岗岩浆的密度；
拉斑玄武岩浆的密度大于碱性岩浆的密度（后者常含有大量的捕掳体）。
粘度：主要受岩浆的成分、结构、温度、压力和挥发份的影响。
如花岗岩浆含有大量的Si、Al导致比玄武岩浆粘度大，一般侵入而玄武岩浆以喷出为特征；
温度高则粘度低，反之亦然；
挥发份的影响存在区别，如二氧化碳增大粘度，而水分则减低粘度，要注意加以区分。
温度：通常情况下基性岩浆温度高，酸性岩浆温度低。一般前者在1500-1000度不等，而后者在600-800度即可，中间温度的有安山岩岩浆和正长岩岩浆，分别为700-900度。
（四）岩浆的分异、混合和同化作用（AFC过程）
由地幔源区产生的玄武质岩浆，一般具有如下特征：
含有地幔捕掳体；
Mg#在0.67-0.73之间；
结晶程度低。
多数情况下，由于分异、混合和同化作用的存在，地表见到的岩石并不具备上述特征。
分异作用（FC）：原生岩浆在没有外来物质加入的情况下，依靠本身的演化，最终产生不同组分的火成岩的作用。主要是各种不同的矿物在不同温度、压力条件下脱离岩浆的过程，如橄榄石、辉石先分离而斜长石后分离。矿物的分离过程主要有重力分异和流动分异。
还有一个特别的，即熔离作用，指原本混熔的岩浆因温度、压力等条件的改变导致发生不混熔的现象。如斜长岩的层状分异模式（攀枝花）？
同化混染作用（A）：岩浆与围岩除了热的交换外，还存在物质的交换，有可能将围岩熔融而进入岩浆，从而导致岩浆的组分发生变化。在研究中通常以捕掳体和地球化学的特征来鉴别。
岩浆混合作用：两种不同性质岩浆发生混合，从而产生一系列中间过渡类型岩浆的过程。

第三章 火成岩的结构和构造
（一）火成岩的结构（Texture）
指组成岩石的矿物的结晶程度，颗粒大小，晶体形态和自形程度及矿物间的相互关系。合称结构四要系。
火成岩的结构分类：——按结构要素分。
1．岩石的结晶程度：指岩石中结晶物质与非结晶物质的含量比例。据此，可分为：
全晶质结构：岩石全部由已结晶的矿物组成。
玻璃质结构：岩石全部由玻璃质物质组成。
半晶质结构：介于前二者之间的结构类型。
2．矿物颗粒的形状
岩石中矿物的形态，随矿物结晶习性和结晶空间的约束。常见形态有粒状、柱状、板状、层状、针状、纤维状等，矿物晶体的发育程度并非完全一样。据此可分为：
自形晶结构：矿物晶形发育完整。如自形粒状结构。
它形晶结构：矿物的所有晶面都不发育，为形状不规则的它形晶体。如它形粒状结构。
半自形晶结构：矿物晶体仅有部分晶面发育完整。如半自形粒状结构。
3．矿物颗粒的大小（粒度大小）
按矿物晶粒的绝对大小和肉眼可辨程度分类：
显晶质结构：矿物颗粒在肉眼下可以分辨者。进一步据岩石中主要矿物颗粒的平均直径分为：
粗粒结构：>5mm、中粒结构：5－1mm、细粒结构：1－0.1mm、微粒结构：<0.1mm。
隐晶质结构：矿物颗粒细小，肉眼下不可分辨者。具此结构的岩石常具瓷状断面。按晶粉在显微镜下的可见程度又有显微显晶质，显微隐晶质结构之分。
非晶质结构：岩石由未结晶的玻璃组成。显微镜下亦看不到矿物晶粒。
岩石中矿物颗粒不一定等大，按矿物颗粒的相对大小可分：
等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。
不等粒结构：岩石中同种主要矿物颗粒大小大致不等。
如果粒度大小依次降低、称连续不等粒结构；如果矿物颗粒大小分属截然不同的两群——称斑状结构；大的称斑晶、小的组成基质。假如基质呈显晶质状时则称作似斑状结构。
4．矿物间的相互关系
指岩石中矿物彼此间的排布和结合方式。
交生结构：彼此交生嵌布在一起，如文象结构、条纹结构、蠕虫结构、嵌晶结构和含长结构。
反应结构：早期晶出的矿物与残余岩浆反应形成的结构
如反应边结构、暗化边结构、熔蚀湾结构等
火成岩中矿物的结晶顺序
前面我们讨论了火成岩结构的多样性及其影响因素。这些因素包括岩浆的成分、性质、岩浆、火成岩所处的环境、温压条件、流体组分和状态等。这些因素稍有变化，将会改变岩浆的结晶情况，从而形成不同的结构状态。
了解这些因素作用的物化过程，对矿物的研究可以为我们提供许多信息。现一般认为：
1．铁镁矿物最早结晶Dl→Py→H6→Bi
2．铝硅酸盐矿物次之Pl（基性者早于酸性者）→A
3．石英晚于长石，但火山岩中斑晶石英可早于基质中的岩石
4．副矿物的晶出有早有晚
判断矿物的结晶顺序，一般由以下诸方面入手：
1）矿物的自形程度：
2）矿物的包裹关系：
3）矿物的相对大小；
4）矿物的共生关系。
（二）火成岩的构造
指火成岩中不同矿物集合休间或矿物集合体与其它组分之间排列，充填空间的方式。常见的有：
1．块状构造：矿物均匀分布无方向性的。
2．斑杂（状）构造：不均一，由结构或成分上的差异反映出来。
3．带状构造：岩性不均一，相间成带状分布。
4．球状构造：一些矿物围某 中心是同心层状分布而成。
5．气孔构造： 火山岩中岩浆喷溢地表时挥发分逸散后留下的空孔洞。当量达>90％时——浮岩构造或细胞构造。当被后来的物质充填——杏仁构造。
6．晶洞构造：深成侵入岩中的原生孔洞。
7．枕状构造：水下形成的基性岩的构造。
8．流纹构造：由不同颜色的条纹反映出的流动构造。有拉长状的气孔。
9．冷缩节理。

附：火成岩的产状和相
产状——岩体在地壳中的产出状态。
相—反映火成岩生成环境的岩石表征。
一、火山岩的产状和相
火山岩产状与火山喷发方式和喷出物性质有关。
（一）中心式喷发（点状）：岩浆沿一定的圆筒状管道喷达地表形成。可单个可成群，伴生此类喷发有强烈爆发，并有挥发份涌逸。可一次活动而终亦可反复发作。
此类火山可形成岩锥（熔岩、火碎、混合、岩钟、岩针、岩流熔岩瀑布，绳状熔岩等。火山口（湖）。
（二）裂隙式（线状）喷发：岩浆沿裂隙活动喷达地表。喷发通道呈线状分布，通常无爆发现象。以基性成分者常见。多形成广大面积的熔岩被，熔岩高原或熔岩台地。如河北张家口的熔岩高原，印度德干高原等。
（三）熔透式（面状）喷发：是岩浆上侵将其顶部围岩熔透喷溢而成。
据研究，认为可能他为地球发展早期的产物（由于地壳薄）。
火山岩相（见表）
1．溢流相：可出现于火山作用的各个阶段，多呈熔岩流和熔岩被。
2．爆发相：多形成于火山活动早期和高潮期，各种成分均可有。可成层堆积于水下或陆上，围绕火山口分布。
3．侵出相：形成于火山活动晚期，以酸性或碱性成分。
4．火山颈相：火山生成物充填通道而成——岩头（筒、管）或火山通道相。
5．次生山岩相：
6．火山沉积相：
二、侵入岩的产状和相
（一）侵入岩的产状
与构造关系密切，可与地层整合或不整合接触，同时其形态、规模相差也很大。
1．岩基：形体庞大，表面积>60km2，呈长圆形，长几十至几百公里，宽几到几十公里。常为花岗岩类。延伸与造山带方向一致。
2．岩株：面积<60km2，一般呈圆或不规则状形态。如北京周口店的花岗闪长岩体。
3．岩墙或岩脉：呈墙状或脉状的小侵入体，延伸几到几千米，以其几百公里，宽几厘米－几百米。常与围岩斜交。可一次侵入亦可多次侵入形成复合岩墙。有时成群产出——岩墙群。
4．岩床：沿层间侵入的层状体，厚度较稳定，多见基性成分。
5．岩益：顶凸底平且中心厚，边缘薄的侵入体（整合的）。
6．岩盆：中心凹下的形如碟子或盆状的层间侵入体。
（二）岩浆侵入岩的相
按侵入岩形成深度不同可有深成、中深成、浅成相之分。
>10km、3～10km、<3km

第四章 火成岩的成分及其分类
（一）火成岩的矿物成分
岩石是由矿物组成的，要认识岩石，认识矿物是前提。同时矿物成分也反映了岩石的化学成分，特征及成因。组成岩石的矿物——造岩矿物（Rock-forming minerals）。
火成岩中最常见的矿物为数仅十几种，以长石分布最广，次为石英。因此按造岩矿物在岩石中含量的不同可分为：
主要矿物（Essential M.）：一般>10% 是划分岩石大小的依据，gr中的k-f和Q。
次要矿物（Subordimate M.）：一般<10%，可作划分岩石种属的依据，如Bi、Hb。
副矿物（accessory M.）：常<1%，偶可用作定种属名称。
按火成岩矿物的形成阶段及形成时的物化条件，可把矿物成分划为不同成因类型：
岩浆矿物：是岩浆冷凝过程中形成的，包括正常岩浆矿物、反应矿物、残余矿物。
岩浆期后矿物（post-magma M）：岩浆基本凝固后，受残余流体影响而成的，包括气成－矿物和自变质矿物（ol→蛇纹石）。
成岩矿物（diagenefic minenals）：由于物化条件改变，原高温下稳定的矿物变为更稳定的新矿物。α-石英→β-Q。
他生矿物或混染矿物，岩浆同化或捕虏围岩而形成的矿物，如And。
次生矿物（Secondary M.）岩石在表生作用下形成的新矿物（kao）。
此外还可据颜色：浅色矿物、深色矿物
据化学成分：硅铝矿物、铁镁矿物。
（二）火成岩的化学成分
据地球化学研究，地壳中存在的所有元素，在火成岩中几乎都有分布，其中包括主要造岩元素，微量元素，稀土元素和同位素。
主要元素：O、Si、Al、Fe3+、Fe2+、Mg、Ca、Na、K；次要元素为H、Ti、PMn、C、Cl、F等。它们占地壳总重量的99％以上。火成岩中，主要元素就占约99.25%。
以氧化物的重量百分数表示，则SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O等九种主要氧化物占火成岩平均化学成分的98％±。
火成岩中的微量元素如Bi、Sr、Pb、Zn、W、Sn等。量虽微但意义重大，既可富集成矿，也能反映火成岩的形成过程。
火成岩的稀土元素和同位素对研究岩石成因可提供许多重要信息，因此很受重视。
（三）火成岩的矿物成分与化学成分的关系
火成岩中矿物的共生组合是有规律的，它取决于岩浆的化学成分，还受温度、压力的控制。
1．橄榄岩、辉岩类（超基性岩类）：SiO2<45%，富MgO、FeO、贫Na2O、K2O，因此以铁镁矿物为主，长石很少或无，色率>90%。
2．辉长岩类（基性岩类）：SiO245－52％。此类SiO2增多了，MgO、FeO明显地减少，Al2O3、CaO量剧增，出现铁镁矿物（Py）与基性斜长石近等量的共生，色率40~70%。
3．闪长岩类（中性岩类）：SiO250~66%，SiO2增高，同时Na2O有增加，MgO、FeO、CaO则减少，出现普通角闪石＋中性斜长石的共生，色率15~40%。
4．花岗岩类（酸性岩类）：SiO2>66%，SiO2量最高，K2O、Na2O量也显著增加，而MgO、FeO、CaO则大大减少。因此铁镁矿物仅10％±，且多为云母（B：）出现石英＋碱性长石＋酸性斜长石＋黑云母的共生。色率<15%。
由上述可见，化学成分中的SiO2（酸度）对矿物组合影响最大，当酸度较大或硅酸过饱和时，就会出现石英。而当不饱和时，则会出现镁橄榄石、霞石和自榴石。因此我们有过饱和岩石、饱和岩石、不饱和岩石之分。不成对矿物组合也有较大影响（钙碱性、碱性、过碱性岩石）。
（四）火成岩的分类命名
岩浆岩的种类繁多，现有名称就达1000多个，它们之间存在着差异和联系，同时也有一定的变化规律。为了便于掌握岩石的这些特点，就需要对岩石进行系统归类和归纳。
分类的基础
现有分类的依据：1．岩石的化学成分；
2．矿物在分；
3．结构构造和相；
4．岩石的产出方式；
5．岩石中矿物的共生组合。
岩浆岩的化学成分特点由矿物成分及共生组合反映出来，他并非一一对应。矿物成分是重要的分类依据。尤其是长石、石英、似长石及暗色矿物及含量。化学成分中以SiO2含量较为重要，是划分岩石大类的依据之一，碱对碱度的划分意义较大。
产状和结构分类
按岩石产出环境分类表
侵入岩
深成岩（K>10km）
中深成岩（3<K<10km）
浅出岩（1<K<3km）
喷出岩
（火山岩）
熔岩
火山碎屑岩
注：K为距地表的距离。
化学成分分类
以SiO2含量可把岩石分为酸性、中性、基性、超基性及碳酸岩等人类。
矿物成分分类
岩石中暗色，浅色矿物是易于分辨的一大特征。据岩石中暗色矿物所占比率（色率）把岩石分为：
深色岩：>65%
中色岩：65－35％
浅色岩：<35%
岩浆岩中矿物成分特征及含量是区分岩石类型的重要指标，因此现今以定量矿物分类方案较为通用。
我国和世界各地现使用较广泛的深成岩的分类是国际地科联1972年8月讨论通过的A.斯特里克森1967年提出的分类方案，并作了修订，见书P33页。
1979年I、U、G、S火成岩分类小组又推荐并建议使与深成岩相对应的火山岩的分类方案。这两个方案是较实用的折衷方案。为便于与国外和其它地区的岩石对比，我们认为应尽可能使用这一统一的分类方案。
下面我们对这个方案进行剖析，以便于掌握和使用。
此方案首先据暗色矿物（M）的含量分为二类：
1．M=90－100 超镁铁岩，再依深色矿物可进一步细分。
2．M<90 为除前类以外的所有岩石，它进一步细分按浅色矿物的含量，并以Q、A、P、F双三角图表示之。Q=石英。
A：碱性长石（正长石、微斜长石、条纹长石、歪长石、钠长石（An0～5）
P：斜长石An5－100 ，方柱石
F：似长石类（白榴石、假白榴石、霞石、方钠石、钙霞石、方沸石等）
先将岩石中的A＋P＋Q=100或A＋P＋F=100，求出其百分比。然后再计算长石的比例。P=P/(A+P)。这样据岩石中α、F的百分比和长石的比率将其分为15类。图中各占一区域。M>90的为第16类居于图外。
我们采用的分类是综合岩石化学成分，定量矿物成分和产状结构将岩浆岩分为：
1．橄榄岩——苦橄岩类
2．辉长岩——玄武岩类
3．闪长岩——安山岩类
4．花岗岩、花岗闪长岩——流纹岩、英安岩类
5．正长岩——粗面岩类
6．霞石正长岩——响岩类
需要着重指出的是，现在国际上最新的分类一般按照：斑状岩石（多数为侵入岩）按照IUGS推荐的QAPF分类，而隐晶质按照TAS分类。（分别参考课本54、55和57页）
岩浆岩的命名
现在使用的岩石的基本名称来自于岩石特征或标准产地地名（如安山岩－Andes M.）或矿物名称的转化。都已基本固定，一般不宜更改。
岩石的进一步命名：
1．所含次要矿物名称作前缀
2．对浅成岩加以结构名称作前或后缀，如细晶辉长岩、闪长玢岩、花岗斑岩。
3．对外貌上与喷出岩相似的超浅成岩可加结构命名：安山斑岩或加“次”
字。
4．对隐爆形成的次火山岩——可以火山碎屑岩名称描述之，加“自碎”二
字。

火成岩分论
为了更好的适应专业需要，下面的教案和课本稍有不同。主要按照橄榄岩——苦橄榄岩类、辉长岩——玄武岩类、闪长岩——安山岩类、花岗闪长岩——英安岩与花岗岩——流纹岩类、正长岩－粗面岩类，霞石正长岩－响岩类、脉岩类予以介绍。

1．橄榄岩——苦橄榄岩类
一、一般特征
本类岩石SiO2含量低，一般很少超过45％，属硅酸不饱和的岩石，习惯上称超基性岩。Al2O3低，Na2O、K2O含量极少，MgO、FeO则很高。矿物成分中以铁镁矿物为主，一般无长石或含量很少（<10%）。因此绝大多数又可叫超镁铁岩。色率>70，色深，比重大。
本类岩石侵入岩－橄榄岩、浅成岩－苦橄玢岩、喷出岩－苦橄岩
二、侵入岩－橄榄岩类
1．岩石色深，主要由ol和金属矿物组成。可以有些辉石。Hb、Bi；有时有少许pl。岩石易发生蛇纹石化、闪石化。常见自形粉状，包含、海绵陨铁、反应边结构等。有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、Pt、Au。
2．种属划分及其特征
纯橄榄岩
橄榄岩
金伯利岩（Kimberlite）（角砾云母橄榄岩）
3．次生变化：蛇纹石化、碳酸盐化
4．分布与产状与矿产
我国分布较广。岩体一般不大，通常呈长凸镜体状，或成岩墙、岩盆、岩床产出。多呈带状分布，构成地壳上的超基性岩带。
超基性岩中常伴有Pt、铬铁矿、镍钴矿、钒钛磁铁矿等，金伯利岩中产金刚石。
三、喷出岩——苦橄榄岩类
成分与橄榄岩类相当的喷出岩。黑或灰绿色，致密块状构造。可有气孔、杏仁、枕状构造。无斑隐晶、玻基斑状或有的具鬣刺（spinifex）结构。
岩石中斑晶为Fo（贵橄榄石）、Cpx ； 基质火山玻璃或橙玄玻璃。
常见岩石类型：苦橄岩、玻基纯橄岩（以及麦美奇岩、玻基橄榄岩、科马提岩等）。
2．辉长岩——玄武岩类
这类岩石与前一类相比，有明显的差别。SiO2稍高于超基性岩，一般45－52％。Al2O3有较大增加，可达14％。CaO明显增多（9％），而MgO、FeO则大大减少，Na2O、K2O仍很低。矿物成分上出现大量铝硅酸盐矿物，镁铁矿物的一般占40％±（又叫镁铁岩类）。主要是辉石、橄榄石、黑云母、角闪石。浅色矿物以基性斜长石为主。有时可有k-f和Q。当岩石中Na2O、K2O较高时，可出现碱性辉石、碱性角闪石、中性斜长石和碱性长石、似长石——岩石过渡为碱性基性岩类。
岩石相对前类色浅，深色者居多。同时正常的比碱性的分布广得多。喷出的比侵入的更多见。
此类岩石中：深成岩——辉长岩
浅成岩——辉绿岩、
火山（喷出）岩——玄武岩。
一、 辉长岩类
1．一般特征
岩石多呈黑、灰、深灰色，中－粗粒结构，块状构造。有呈带状构造、层状构造——堆晶岩、矿物成分主要是基性斜长石（An>50）和单斜辉石，而Ol、opx、Hb、Bi则为次要矿物。副矿物见磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、磷灰石、尖晶石等。常见结构：辉长、辉绿结构、部分可有反应边结构。
2．种属划分
现多使用国际地科联火成岩分类命名分会（1972）推荐的辉长岩夹定量矿物分类命名方案。（挂图）
按结构可分：辉长岩、辉绿岩、辉长（辉绿）玢岩、显微辉长岩。
3．次生变化
辉石的纤闪石化、斜长石——钠黝帘石化，其次可有方柱石化与葡萄石化。
4．分布与产状
辉长岩较橄榄岩多，它们可共生或单独产出。一般规模都不大。辉长岩层状侵入体在世界上极常见。（四川西昌地区有许多）
有关矿产，全国镍硫化物矿床，钒钛磁铁矿床常伴有Co、Au、Ag。
二、 玄武岩类
1． 一般特征
为黑色、灰黑色细粒致密状岩石，经变化可呈暗红、黑褐、暗绿、绿色。常有气孔（圆、椭圆、不规则状），当量很多时组成多孔或熔渣状构造。气孔被充填构成杏仁构造。水下的还常可见枕状构造。此时柱状节理普遍。玄武岩常见斑状结构，无斑隐晶质结构，玻璃质，半玻璃质结构。斑晶为斜长石、橄榄石、辉石。基质以斜长石为主，有辉石等及金属矿物。斑晶斜长石一般An50以上，基质可比其低15－20号。
2．结构及其特征
玄武岩基质常见粗玄（间粒）结构，间隐、间粒－间隐（拉斑玄武）结构，以及玻璃质结构——橙玄玻璃。
3．种属划分及特征
粗粒玄武岩（dolerite）：全晶质细粒部分可达中粒，基质具间粒结构
中粗玄武岩：粒度<1mm
玄武岩（basalt）：<0.1mm间隙结构
玻璃玄武岩（Hyalobasalf）：
橄榄（辉石、角闪、斜长）玄武岩
按化学成分可将玄武岩分为：拉斑玄武岩、碱性橄榄玄武岩、高铝玄武岩。
另有一种具特殊意义的岩石——细碧岩（富Na）。多与角斑岩、石英角斑岩共生。形成细碧－角斑岩（石英角斑岩）系，且常与超镁铁－镁铁侵入杂岩、放射虫硅质岩共生，构成蛇绿岩套或奥非奥岩套（Opliolite suite）。
4．分布与产状
玄武岩在地球上分布极广，常呈厚大的岩流岩被产出，洋底几乎全为玄武岩覆盖，陆壳上也常见。其分布几乎是其它所有熔岩的五倍多。
玄武岩当其柱状节理发育时可成油气通道或为油气田的底层或盖层（如辽油）油田某些含油段的底层。玄武岩是很好的铸石原料。与铜矿有关。
3．闪长岩——安山岩类
与前一类岩石——基性岩相比，SiO2增多了，达52－62％，是硅酸饱和或弱过饱和的岩石。因此习惯上称之为其中性岩。其它组分上，FeO、Fe2O3、MgO、CaO减少了，Al2O3增到16－17％，Na2O、K2O明显地有所增多。
矿物成分上：铁镁矿物一般仅约30％且以角闪石为主，辉石、黑云母次之。铝硅酸盐矿物达70％±，主要是中性斜长石（中长石）可有少量钾长石、石英。颜色中等。
岩石分布与基性岩相似，喷出岩多于侵入岩。
据岩相可分：侵入－闪长岩
浅侵－闪长玢岩
喷出相－安山岩
一、闪长岩类
1．一般特征
多为灰白色、灰绿色、绿色等，中粒结构的岩石，半自形粒状结构，有斑状似斑状。主要矿物pl（中长石、部分更长石、厚板状、双晶发育、环带极为常见）。普通角闪石（绿色），次要矿物为辉石、黑云母可有少量石英（<20%），钾长石（正长岩）。副矿物为磷灰石、锆石、榍石、磁铁矿，可成堆分布。
2． 种属划分及其特征
（讲解在双三角形分类图中的位置）。
主要类型：闪长岩（diorite）、石英闪长岩（guartz diorite）、闪长玢岩（diorite porphyicfe）、微晶闪长岩（Microdiorite）。
次生变化种类多，M－Chl、Ep、pl－钠黝、Ser、此外Cc、Ab、Si化等。
3．分布、产状矿产
该类岩石多与辉长岩、花岗岩共生，可在边缘或边缘相或附近呈岩枝、岩瘤等，独立的少见。
Cu、Fe矽卡岩矿床（如湖北大冶铁山－Fe、安徽铜官山－Cu、Fe）。闪长岩本身是良好的建筑材料。
二、安山岩类
多为白褐色、浅褐色、浅红、灰绿、灰色等，具斑状、无斑隐晶质结构、块状、气孔、杏仁状构造等。
1．矿物成份：
pl ：呈斑晶或微晶、斑－拉－中长石，环带发育。
Py：较闪长岩中多见（紫苏、顽火、普辉、易变、透）呈斑晶可有环带。
Hb：多是褐色的C－Hb，有绿色者。主要形成斑晶，熔蚀港湾和暗化现象发育。是判断侵入和喷出相的良好标志。
Bi：呈斑晶，多有暗化边。
Ol：极为少见。
岩石基质具交织结构、玻晶交织结构、玻璃质结构等。
2．种属及其特征：
按其中所含的铁镁矿物可分为辉石安山岩、角闪石安山岩、黑云母安山岩、浮岩（pumice）、黑曜岩（obsidian）可是安山质玻璃组成的岩石。
3．分布、产状、矿产：
安山质岩石是典型的钙碱性岩石，常与玄武岩、英安山、流纹岩共生。其分布之广仅次于玄武岩，尤其是环太平洋四周的安山岩线。
新西兰－印尼－菲律宾－东南沿海－台湾－日本－阿留群岛－北美、中美、西海岸－南美的安第斯。我国也有发育，如东天山地区泥盆系地层中。主要矿产是与青磐岩化相伴的An、Ag矿，次为黄铁矿型Cu、黄铁矿床。本身可做建筑材料。
4．花岗闪长岩——英安岩与花岗岩——流纹岩类
一、一般特征
本类岩石最突出的特点是SiO2含量高，达>62%。花岗岩类则达70％以上。都属硅酸过饱和的岩石——可称中酸性岩、酸性岩。Fe2O3、FeO、MgO多<2%，CaO明显地贫，<3%，Na2O、K2O明显地增多，平均各约达3.5%。
依碱质含量仍可分为钙碱、碱性岩两个系列。
矿物成分上：镁铁矿物少，5~10％±，且主要是Bi、角闪石、辉石很少见。而硅铝矿物则达90％±，主要是酸性斜长石和大量碱性长石 、石英。因此岩色色浅。
本类岩石分布极广，尤以侵入岩占主要（几个造山带、天山海西造山带、华南燕山期花岗岩等。一般呈大的岩基、岩株产出）。
本类岩石按岩石产出环境可分为：侵入相——花岗岩、花岗闪长岩
浅成相——花岗斑岩
喷出相——流纹岩、英安岩
二． 花岗闪长岩、花岗岩类
1．一般特点
1）岩石呈肉红、浅粉红、灰白、白色等浅色调。
2）细－粗粒等粉成不等粒结构，半自形粒状结构（花岗结构），斑状、似斑状结构、更长环斑结构（实习所见球状结构者、文象、蠕虫结构等。
3）岩石以浅色矿物为主，Q、Af、酸性斜长石，次为暗色矿物Bi、Hb、Ms有时可见Py、副矿物种类繁多。
其中，k-f为倾斜、正长、歪长，发育双晶。可组成大斑晶或呈更长石的色壳。mic、or都常发育有条纹结构。
pl－更、钠长石，有时可有中长石、多自形板状。有时构成钾长石色壳（更具环斑、Q、它形晶，可有气液或矿物包体。可与长石交生。暗色矿物量少。
2．定量矿物分类及主要岩石类型
（讲述分类表）
主要种属：alkal granite； alkali feldspar granite； granite； plagioclase Gr.； raplkivite（更长环斑花岗岩）；graphic Gr（文象花岗岩）;granite porphyry（花岗斑岩）；guartz porphyry。
花岗岩类的次生变化极普遍，黄铁绢英岩化（花岗斑岩）。高岭土化——景德镇高岭石矿。
许多贵重金属和稀土、放射性矿产与本类岩石有关。还有矽卡岩矿床、伟晶岩矿床等。另外岩石本身耐寒耐风化，强度大，是优质建筑石材。
三、英安岩、流纹岩类
与花岗闪长岩——花岗岩成分相当。
色浅（灰白、灰、灰红、粉红、浅紫）也有呈灰黑、绿色者。多具斑状、无斑隐晶质和玻璃质结构。常具流纹构造、有气孔构造、细气孔多不规则拉长状。
碱性长石为透、歪长石、Q多为遭受了熔蚀的β－石英（柱面不发育）。
pl呈斑晶出现，基质中少见。Bi、Hb常有暗化。
基质部分为霏细质，玻璃质或球粒发育。
岩石一般具斑状、玻基斑状、玻璃质结构或去玻化形成霏细、球粒、显微花岗。
本类岩石的种属与侵入岩相对应：可分钙碱性，碱性两类。
主要有流纹岩（Rhyolite or liparite）
霏细岩（felsite）
松脂岩、珍珠岩、黑曜岩、浮岩、碱性流纹岩、石英角斑岩（quartz Reratophyre）（细－角－石角岩系）
英安岩
流纹岩、英安岩的分布较侵入岩少。常形成岩钟、岩针、岩流、岩被。多以爆发为主形成大量火山碎屑岩与本类岩石共生。
我国产出广泛，山西中条，四川会理、祁连山、秦岭的加里东期酸性喷出岩、兴安岭、内蒙天山的海西期酸性火山岩。
矿产：主要是铜矿，其抗压强度高，1500－3000105Pa，可用作建筑材料。
5．正长岩－粗面岩类，霞石正长岩－响岩类
一、一般特征
这类岩石展向碱性岩石过渡的岩石类型，SiO2％约为60％。接近闪长岩，可归属中性岩。但其含碱偏高，Na2O－4.6%，K2O－5％，Fe2O3、FeO、MgO、CaO低（3.5%）介于花岗岩和闪长岩之间。
矿物成分上M可达20％±，以Hb为主，Bi，Py少些。在碱性种属中可见碱性的辉石和角闪石。浅色矿物以碱性长石为主，有时可见pl和Q。喷出岩中有玻璃、半自形粒状。后一类岩石SiO2％仅54％±；属偏中性但较低，Na2O=5－11％，K2O＝4－12％。习惯上称之为碱性岩，Fe2O3、FeO2－4％、MgO则低至1－2％，矿物成分上是暗色细分均为碱性分子（碱性py、Hb、富Fe黑云母等），量在15－20％。浅色矿物为碱性长石和似长石，无石英。这类岩石结构变化大，半自形粒状，似粗面结构。
这两类岩石分布都较少，碱性岩则更少。
二、种属及特征和产状
前一类多具半自形粒状、 粗面等结构，侵入岩多见正长岩（syenite），碱性正长岩等。喷出岩则为粗面岩、粗面安山岩、碱性粗面岩等，岩石具斑状和无斑隐晶质结构、基质具粗面、正斑、球粒、半玻璃质等结构。（短粗岩流与玄武、安山共生）
此外，还有一特殊类型——角斑岩（keratophyre）
后一类岩石的侵入岩主要见流霞正长岩、云霞正长岩、歪霞正长岩、霓辉霞石正长岩、霞石正长斑岩、霞霓岩等。单独产出少，多是由岩体与其它碱性岩、钙碱性岩共生，构成杂岩主要是稀有和放射性元素矿产。
喷出岩则多见霞石响岩和白榴石响岩。至今所见甚少。
6．脉岩类
这类岩石常作脉状或岩墙状产出，有暗色和浅色之分，称之煌斑岩和细晶、伟晶岩。
一、煌斑岩类
煌斑岩（lamprophre）指主要由深色矿物组成斑晶的一类深色脉岩。其特点是SiO2变化大，Fe2O3、FeO、MgO和挥发份含量高，因此石英无或少许，含水矿物Bi、Hb占优势，也有cpx和ol。一般无长石斑晶。
岩石是辉斑结构。深色矿物两代结晶，且都较自形。
煌斑岩中常有捕虏体、捕虏晶。一般是火成活动晚期的产物。
分类见书P86，表1－23
二、细晶岩类
细晶岩（aplite）是浅色脉状岩石，具典型的细晶结构——细粒它形粒状结构。标本上常呈砂糖状外貌。不同细晶岩成分可相差很大，最常见的是花岗细晶岩，主要种属请大家看书，一般以相应的侵入岩名称冠在“细晶岩”之前作命名。
三、伟晶岩类
伟晶岩（pegmatite）是巨粒的脉状岩石，此外还常作团块状、透镜状产出。分布于相关岩体附近围岩中或岩体内部，晶体大者可达几米，重数吨。
最常见的是花岗伟晶岩，成分与花岗岩类似，由Af、Q、pl组成可有MuS、锂云母电气石、石榴石、绿柱石、黄玉等，半自形粒状，有的呆有文象结构——文象伟晶岩。主要是稀土和放射性元素矿产。
以上几类脉岩分布广泛，对其进行研究意义重大，因脉岩发育的地区总是裂隙比较发育的地区，是物质细分和组构高度不均一的地带，所以对其研究可以为我们认识地基的承压，稳定，渗透性，油气运移等提供有价值的资料。

注：其他的几个特例如金伯利岩、煌斑岩、火成碳酸盐岩虽然不作为重点，但现在是研究的热点，诸多问题需要解决，所以需要提醒学生进行自学。

第三篇 沉积岩
第十一章 沉积岩的形成过程和一般特征
一、 概述
1沉积岩形成过程
沉积岩的形成最容易被直接观察到，常被直观地划分成3个阶段：原始物质的生成阶段、原始物质向沉积物的转化阶段和沉积物的固结与持续演化阶段。
①原始物质的生成与其来源有关，主要有母岩风化、火山喷发、宇宙来源。
母岩风化所指母岩可以是任何早先形成的岩石，它们在遭受物理、化学和生物风化时，大体为沉积岩提供3类物质：碎屑物质、溶解物质和不溶残余物质。
碎屑物质是由母岩机械崩解形成的岩石或单个晶体的碎块，又称陆源碎屑（terrigenous detrital），按大小可进一步划分为砾、砂、粉砂和泥。溶解物质是由母岩释放出的各种离散离子和胶体离子，是化学或生物作用的结果。粘土矿物和铁、锰、铝的氧化物或其水化物，大多数是一些细小的固态质点，被统称为不溶残余物质（风化残余、风化矿物等）。
火山爆发生成的原始物质通常指火山碎屑，有时也指水下爆发直接进入水体的溶解离子。沉积岩和岩浆岩实际无严格界限。
直接来自宇宙的物质一般指陨石和宇宙尘（cosmic dusts）。
在造岩组分中是极其次要的，大规模宇宙物质的沉降，对揭示生物乃至整个地球演化历史却有较深远的意义。
②原