10051032班復(fù)習資料——巖石學與礦物學1巖石學復(fù)習講義一、 巖石的概念及分類巖石是由礦物及類似礦物的物質(zhì)（如有機質(zhì)、玻璃、非品質(zhì)等）組成的固體集合體自然界的巖石可分為三大類：火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖二、 巖石學：是以巖石為研究對象，研究地球及宇宙天體之外的巖石的成分、結(jié)構(gòu)、成因、產(chǎn)狀、分布、演化歷史和成礦作用的關(guān)系等學科。三、 巖漿：是上地幔或地殼熔融的產(chǎn)物，絕大多數(shù)巖漿的成分以硅酸鹽為主，含有揮發(fā)分，也可以含有少量固體物質(zhì)，是高溫粘稠的熔融體。四、 原生巖漿：原生巖漿是由地?；虻貧r石經(jīng)熔融或部分熔融的作用形成的成分未發(fā)生變異的巖漿。母巖漿：是指能夠通過各種作用（分異作用、同化作用、混合作用等）產(chǎn)生派生巖漿的獨立的液態(tài)巖漿。五、巖漿形成的控制因素：（1）要有源區(qū)的巖石，即巖漿發(fā)生之前存在于地?；虻貧さ膸r石作為熔融巖漿的母巖（2）要有足夠的熱能積累（3）時間積累（4）其他因素..（如粘性剪切作用，上地?？拷_帶區(qū)域）六、了解巖漿源區(qū)的途徑：（1）尋找?guī)r漿中的深源捕擄體；（2）通過火成巖的化學特征來反演源區(qū)狀態(tài)；（3）通過高溫高壓實驗研究，將不同類型的巖石作為源巖，在不同的壓力，不同的溫度和不同的揮發(fā)份（含H2O或CO2）條件下進行熔融實驗，從而獲得在不同熔融比例下的巖漿類型。七、巖漿的性質(zhì)密度：受其成分、溫度、壓力的影響粘度：受巖漿成分、結(jié)構(gòu)、溫度、壓力和所含的揮發(fā)份等的影響溫度：主要受SiO2的影響揮發(fā)份：受H2O和CO2的影響八、原生玄武質(zhì)巖漿冷凝的玄武巖特征。(1)含地幔巖捕擄體(2)Mg值"(Mg)W(Mg+Fe2+)高，介于0.67-0.73之間(3)巖漿在地下滯留時間短，結(jié)品程度低九、巖漿成分變化的原因(1)自身成分的分異(2)圍巖物質(zhì)的同化混染(3)兩種以上不同成分巖漿的混合等十、火成巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造概念及舉例火成巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖石的礦物的結(jié)品程度、顆粒大小、品體形態(tài)、自行程度和礦物之間(包括玻璃)的相互關(guān)系。如全品質(zhì)機構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、半自行粒狀結(jié)構(gòu)、條紋結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、粗面結(jié)構(gòu)?；鸪蓭r的構(gòu)造是指巖石中不同礦物集合體之間或礦物集合體與其他組成部分之間的排列、充填方式等。如：塊狀構(gòu)造、斑雜構(gòu)造、球狀構(gòu)造、氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造、柱狀節(jié)理構(gòu)造、枕狀構(gòu)造。十^一、常見主量元素：Si、Ti、Al、Fe2+/3+、Mg、Ca、Na、K、P十二、火成巖SiO2含量分類：W(SiO2)>66%，稱為酸性巖；W(SiO2)=53%-66%，稱為中性巖；W(SiO2)=45%-53%,稱為基性巖；W(SiO2)<45%，稱為超基性巖。十三、里特曼指數(shù)及分類：6="(K2O+Nq2O)WSIO2-438<3.3者稱為鈣堿性巖；8=.3-9者為堿性巖；8>9者為過堿性巖十四、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班復(fù)習資料——巖石學與礦物學2十五、穩(wěn)定同位素：氧、碳、硫、氫、氦/放射性同位素：K-Ar,Rb-Sr,Sm-Nd,U-Pb、Th-Pb及Re-Os十六、礦物成分分類硅鋁礦物：礦物中SiO2與A12O3的含量較高，不含F(xiàn)eO和MgO,包括石英類、長石類和似長石類，它們基本上不含色素原子，顏色較淺，所以又稱為淺色礦物。鎂鐵礦物:礦物中FeO、MgO的含量較高，包括橄欖石類、輝石類、角閃石類和黑云母類，這些礦物的顏色一般較深，又稱為暗色礦物。十七、為什么石英和橄欖石不能共生：橄欖石屬于SiO2不飽和礦物，在平衡條件下，會與熔體中的SiO2反應(yīng)。十八、花崗巖成因：人、巖漿成因：由巖漿侵位冷凝形成的（主要強調(diào)巖體的形成過程中經(jīng)歷過巖漿階段）；B、交代成因：指先存在的巖石基本上在固態(tài)的情況下由交代作用轉(zhuǎn)變而形成的。十九、玄武質(zhì)巖漿的形成：是由地幔橄欖巖部分熔融形成的；影響因素有：（1）壓力（熔融深度）的影響；（2）部分熔融程度的影響；（3）揮發(fā)組分影響；（4）上地幔成分差異的影響（地幔的不均一性）二十、沉積巖形成過程及控制背景過程包括3個階段：（1）原始物質(zhì)的生成階段；（2）原始物質(zhì)向沉積物的轉(zhuǎn)變階段；（3）沉積物的固結(jié)與持續(xù)演化階段?？刂埔蛩兀簹夂虮尘埃L化程度，以及氣溫、降水等）；構(gòu)造背景：包括母巖到相關(guān)沉積盆地整個區(qū)域所在的構(gòu)造部位及其活動階段（物質(zhì)來源、物質(zhì)的搬運以及物質(zhì)的沉積場所）二十一、沉積巖典型構(gòu)造：【物理成因：層理構(gòu)造、沖刷構(gòu)造、泥裂、雨痕、雹痕；生物成因：生物擾動構(gòu)造、疊層構(gòu)造；化學成因：品痕和假品、鳥眼構(gòu)造、結(jié)核構(gòu)造】二十二、碎屑沉積物的結(jié)構(gòu)：總稱碎屑結(jié)構(gòu)，是指在一定動力條件下共生在一起的碎屑顆粒所具有的內(nèi)在形貌特征總和。（粒度、分選度、圓度、支撐類型、孔隙）二十三、沉積巖（他生，自生）舉例他生：火上碎屑巖、陸源碎屑巖（礫巖、砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖）自生：碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、磷質(zhì)巖、鋁制巖、蒸發(fā)巖二十四、牽引流控制因素：（1）牽引流的搬運方式主要受流速和搬運顆粒的大小、密度和形態(tài)的控制；（2）顆粒在搬運過程中的磨蝕作用和細?；饔?；（3）牽引流的分選作用；（4）牽引流沉積物的一般構(gòu)筑方式和垂直序列。二十五、難溶礦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）溶液的溫壓條件，溶解度隨溫度升高或壓力降低而減少。二十六、結(jié)構(gòu)成熟度：是指碎屑沉積物與無機質(zhì)分選、磨圓都極好的狀態(tài)的接近程度；成分成熟度：也稱礦物成熟度，指碎屑沉積物中碎屑成分與穩(wěn)定成分極端富集狀態(tài)的接近程度。二十七、自生顆粒結(jié)構(gòu)：主要由自生顆粒堆積而成的結(jié)構(gòu)?？杉毞譃椋荷锼樾冀Y(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)、鮞粒結(jié)構(gòu)、團粒結(jié)構(gòu)、凝塊石結(jié)構(gòu)、核形石結(jié)構(gòu)二十八、主要的成巖作用：（1）壓實和壓溶作用；（2）膠結(jié)作用；（3）溶蝕和交代作用；（4）重結(jié)品作用10051032班復(fù)習資料一一巖石學與礦物學3二十九、硅質(zhì)巖成因：（1）淡水湖泊成因；（2）深海成因；（3）生物、原生化學沉淀和重結(jié)品作用共同形成的三十、變質(zhì)作用：巖石在基本上保持固體狀態(tài)下發(fā)生轉(zhuǎn)變的過程；變質(zhì)作用機制：變質(zhì)結(jié)品、變形、變質(zhì)分異。三^一、變質(zhì)作用的影響因素：變質(zhì)作用的根本因素是地質(zhì)因素，還有物化因素（溫度和壓力、流體成分、時間）三十二、變質(zhì)巖化學類型、舉例（1）泥質(zhì)：導(dǎo)源于泥質(zhì)沉積物，例如：角巖，片巖。（2）長英質(zhì)：包括變質(zhì)的砂巖、硅質(zhì)凝灰?guī)r和中酸性巖漿巖；如：片磨巖（3）鈣質(zhì)：導(dǎo)源于灰?guī)r和白云巖等鈣質(zhì)沉積物；如：大理巖（變質(zhì)巖）（4）基性：由基性巖漿巖，凝灰?guī)r及含顯著數(shù)量的Ca、Al、Fe、Mg的不純泥灰質(zhì)巖沉積物轉(zhuǎn)變而來的變質(zhì)巖；如：角閃巖、綠片巖、榴輝巖。（5）鎂質(zhì)：導(dǎo)源于超基性巖漿巖和綠泥石質(zhì)及其它含有Mg、Fe的沉積物；如：蛇紋巖。三十三、變質(zhì)巖構(gòu)造舉例1定向構(gòu)造a面狀構(gòu)造（斑狀、千枚狀、片狀、片麻狀、層狀、眼球狀）b線狀構(gòu)造（拉伸線理、皺紋、交通）2、無定向構(gòu)造（塊狀、斑點、角礫狀、云染狀）三十四、Gibbs對絕大多數(shù)變質(zhì)巖而言，其熱峰條件下形成的礦物組合往往非常接近化學平衡，這使得巖石礦物組合（相）與巖石化學成分（組分）和物理化學條件（自由度）之間服從gibbs規(guī)律p（相數(shù)）+f（自由度）=c（組分數(shù)）+2三十五、ACF圖的制定原則：（1）完全活動組分：H2O,CO2把它們當作過剩組分，共生圖解不予考慮。（2）過剩組分：Si02共生圖解中不予考慮，把過剩礦物。放入圖解之外。（3）類質(zhì)同象組分：A12O3與Fe2O3類質(zhì)同象和FeO，Mno，Mgo類質(zhì)同象，將它們合并處理為（Al，F(xiàn)e）2O3和（Fe，Mg，Mn）O兩個獨立組合；Na2O和Cao類質(zhì)同象，僅出現(xiàn)在斜長石中，而不出現(xiàn)在其他含鈣礦物中，因此不能將它們合并。（4）有效惰性組分：K20作為過剩組分，不予考慮，把鉀長石放在圖解之外。三十六、超鎂鐵巖成因（1）巖漿成因：地幔巖部分熔融形成的原生超鎂鐵質(zhì)巖漿，常與鎂鐵質(zhì)巖共生形成雜巖體常見有層狀侵入體和環(huán)狀雜巖體。（2）非巖漿成因：直接來源上地幔的變形橄欖巖，由于是構(gòu)造“侵位”形成的，巖體與圍巖均為構(gòu)造接觸。三十七、代表性火成巖及礦物：代表性火成巖：橄欖巖，玄武巖，安山巖流紋巖，輝石巖輝長巖輝綠巖閃長巖花崗巖。礦物：石英，鉀長石，斜長石，似長石，橄欖石輝石角閃石，黑云母，白云母等三十八、安山巖成因，以及島弧為什么容易出現(xiàn)鈣堿性巖漿？？成因：（1）高鎂安山巖是由幔源原生巖漿形成的；（2）拉斑系列的安山巖是由幔源的拉斑玄武巖原生巖漿經(jīng)分離結(jié)品作用形成的（3）島弧鈣堿性安山巖的形成與島弧環(huán)境的特殊地質(zhì)背景有關(guān)。出現(xiàn)鈣堿性巖漿的原因：俯沖帶進來的水和原有的鈣堿性物質(zhì)形成的。三十九、變質(zhì)作用分類，控制因素、機制、？/丁、例子可分為（1）局部變質(zhì)作用：a、接觸-熱變質(zhì)作用（分布在侵入體與圍巖接觸帶，主要由巖漿熱而導(dǎo)致的變質(zhì)作用，控制因素為溫度、機制為重結(jié)品，P/T比很低）；b、動力變質(zhì)作用（構(gòu)造作用下10051032班復(fù)習資料一一巖石學與礦物學4導(dǎo)致的變質(zhì)作用，主控因素為偏應(yīng)力，機制為變形，具有高至低的P/T比，但通常^/T比較高；c、沖擊變質(zhì)作用（在隕石沖擊地表的強大沖擊波下產(chǎn)生的變質(zhì)作用，控制因素為瞬時的高溫高壓，機制為變形和部分熔融）；d、交代變質(zhì)作用（主要由巖漿熱液引起的異化學變質(zhì)作用，分布于侵入體接觸帶附近和火山噴氣活動區(qū)，控制因素為流體中的活動組分化學位，機制為交代作用）；（2）區(qū)域變質(zhì)作用：2、造山變質(zhì)作用（溫度，壓力，偏應(yīng)力都是其控制因素，主要變質(zhì)機制為重結(jié)品和變形，具有范圍寬廣的P/T比）；b、洋底變質(zhì)作用（溫度和流體中的活動組分化學位是主要的變質(zhì)因素，機制為重結(jié)品作用并伴隨著交代作用，P/T比很低）；c、埋藏變質(zhì)作用（是無明顯的大規(guī)模很低級,P/T比變化范圍很大）;d、混合巖化作用（是變質(zhì)作用向巖漿作用過渡的類型，又稱為超變質(zhì)作用）四十、大陸碰撞造山帶P-T-t軌跡。熱演化：2、埋藏期（？和T都增加，但Pt增加快，T增加緩慢，各處巖層達到壓力最大值Pmax，地熱梯度為T）；b、加熱期（P很低，T增加，此時，溫度達到最大值Tmax，P<Pmax，此溫壓條件即熱峰P-T條件或頂峰變質(zhì)條件）；c、冷卻期（P迅速降低，T緩慢降低）四十一、巴羅式反應(yīng)帶指示變質(zhì)程度的帶稱為變質(zhì)帶，帶與帶之間的界限稱為等變線，巴羅式反應(yīng)帶上發(fā)生的變質(zhì)反應(yīng)分別為（1）黑云母等變線反應(yīng)；（2）石榴子石等變線反應(yīng)；（3）十字石等變線反應(yīng)；（4）藍品石等變線反應(yīng)；（5）夕線石等變線反應(yīng)......其中（1）---（4）為連續(xù)反應(yīng)；（5）為不連續(xù)反應(yīng)；從（1）到（5）伴隨著溫度的升高，變質(zhì)級別升高。四十二、洋中脊和島弧的巖石組合洋中脊：火成巖【洋脊玄武巖（拉斑）、巖墻群（初期）、地幔橄欖巖（相當于地幔部分被帶上來的）】；沉積巖（主要是深海沉積物，巖石類型有頁巖、燧石巖、硅質(zhì)巖等）；變質(zhì)巖（形成與海水蝕變有關(guān)的變質(zhì)巖組合）島弧：火成巖【鈣堿性火成巖（安山，流紋） ＞弧、拉斑玄武巖 ＞弧后盆地、I型侵入巖 ＞原俯沖期火成巖重熔（閃長，花崗）】；沉積巖【弧間盆地（火山碎屑，短距離碎屑），弧后盆地（陸源碎屑，海相，復(fù)理石、火山碎屑）】；變質(zhì)巖【由低溫高壓（高P/T）與高溫低壓（低P/T）組成的雙變質(zhì)帶。四十三、動力變質(zhì)巖一般特征（1）產(chǎn)生在斷裂帶及韌性剪切帶中，呈線狀分布，所以又稱為斷層巖；（2）由于與圍巖的差異分化，動力變質(zhì)巖在地貌上常形成洼溝或陡墻；（3）具碎裂結(jié)構(gòu)，糜棱結(jié)構(gòu)，有或多或少的棱角狀或眼球狀碎斑或碎塊；（4）動力變質(zhì)帶內(nèi)巖性變化大，巖石面貌受源巖，變質(zhì)機制和變形強度控制；（5）由于動力變質(zhì)帶是流體活動地帶，所以常伴隨有蝕變和礦化。四十四、接觸熱變質(zhì)巖的一般特點：（1）局限在侵入體與圍巖接觸帶附近圍巖之中圍繞侵入體分布；（2）由于變質(zhì)因素主要為T,缺乏偏應(yīng)力，因而一般以具變品結(jié)構(gòu)、無定向構(gòu)造為特征，在接觸變質(zhì)暈外帶，變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)育；（3）屬于很低的P/T變質(zhì)，形成深度淺，因而礦物成分以紅柱石、董青石、硅灰石等低壓礦物為特征；（4）由于導(dǎo)致接觸---熱變質(zhì)的熱和流體來自侵入體，因而接觸變質(zhì)暈中出現(xiàn)自侵入體接觸帶向外變