2025年成都理工大學巖石學試題練習帶答案一、名詞解釋（每題5分，共25分）1.巖漿作用巖漿作用指地球內部形成的巖漿，在構造運動或其他動力驅動下，沿地殼薄弱帶向上運移，最終在地表或地下不同深度冷凝固結形成巖漿巖的全過程?？煞譃榍秩胱饔茫◣r漿在地下冷凝形成侵入巖）和噴出作用（巖漿噴出地表冷凝形成火山巖）。例如，花崗巖是典型的深成侵入巖產(chǎn)物，而玄武巖是噴出作用形成的火山巖。巖漿作用不僅是巖漿巖形成的核心機制，還伴隨熱液活動、礦化作用等，對地殼物質組成和礦產(chǎn)資源形成有重要意義。2.交代作用交代作用是變質作用或熱液作用中，原巖與外部流體發(fā)生物質交換，導致礦物成分和結構改變的過程。其特點是在固態(tài)下進行，物質的帶入（如K+、Si4+）和帶出（如Na+、Ca2+）同時發(fā)生，總體積基本保持不變。例如，鉀長石化（鉀質交代）常導致原巖中的斜長石被鉀長石替代；云英巖化（硅質和氟質交代）則常見于花崗巖與熱液反應中，形成石英、白云母等礦物。交代作用是變質巖和熱液蝕變巖形成的重要機制，對金屬礦床（如鎢、錫礦）的富集有直接影響。3.鮑文反應序列鮑文反應序列是加拿大巖石學家鮑文通過實驗提出的巖漿結晶分異規(guī)律，描述了巖漿冷卻時礦物結晶的先后順序及成分變化。分為兩個并行序列：①不連續(xù)反應序列（鐵鎂礦物序列）：橄欖石→輝石→角閃石→黑云母，礦物成分從島狀硅酸鹽（橄欖石）向鏈狀（輝石）、柱狀（角閃石）、片狀（黑云母）過渡，Mg2+逐漸被Fe2+替代；②連續(xù)反應序列（斜長石序列）：基性斜長石（鈣長石）→中性斜長石（拉長石-中長石）→酸性斜長石（更長石-鈉長石），Na+逐步替代Ca2+。兩序列最終交匯于鉀長石、白云母和石英。該序列解釋了巖漿巖中礦物共生組合的規(guī)律（如橄欖巖中常見橄欖石+基性斜長石，花崗巖中常見石英+鉀長石+酸性斜長石），是巖漿巖分類和成因分析的核心理論。4.基質基質指細?；螂[晶質的填隙物質，常見于火山巖或部分沉積巖中。在火山巖（如玄武巖）中，基質是斑晶之外的細小礦物（如微晶斜長石、隱晶質玻璃）或玻璃質，其結構（如間粒結構、間隱結構）是火山巖分類的重要依據(jù)。在沉積巖（如砂巖）中，基質通常指充填于碎屑顆粒之間的細粒機械混入物（如黏土、粉砂），其含量影響巖石的膠結類型（基質支撐或顆粒支撐）和儲集性能（基質含量高則孔隙度低）。例如，長石砂巖的基質若為黏土，可能因壓實作用導致孔隙堵塞，而基質少的凈砂巖則儲集性更好。5.變質相變質相是一定溫度、壓力范圍內，由特定礦物組合（變質相標志礦物）反映的變質作用強度單元。同一變質相中，礦物組合與形成條件（T-P）嚴格對應，不同變質相之間以礦物相變?yōu)榻纭３Ｒ娮冑|相包括：①綠片巖相（低溫低壓，標志礦物為綠泥石、鈉長石、陽起石），如綠片巖；②角閃巖相（中溫中壓，標志礦物為普通角閃石、斜長石），如角閃巖；③麻粒巖相（高溫高壓，標志礦物為紫蘇輝石、透長石），如麻粒巖；④榴輝巖相（高壓超高壓，標志礦物為綠輝石、石榴子石），如榴輝巖。變質相分析是恢復變質作用P-T軌跡、反演構造背景（如造山帶演化）的關鍵手段。二、簡答題（每題10分，共40分）1.簡述巖漿巖的結構分類及其典型巖石代表。巖漿巖的結構反映了巖漿冷凝時的物理條件（如冷卻速度、結晶順序、黏度），可分為以下四類：（1）全晶質結構：礦物全部結晶，無玻璃質，常見于侵入巖。按礦物粒徑大小分：①粗粒結構（粒徑＞5mm），如花崗巖；②中粒結構（2-5mm），如閃長巖；③細粒結構（0.2-2mm），如細晶巖；④微粒結構（＜0.2mm），如微晶閃長巖。（2）半晶質結構：部分礦物結晶，部分為玻璃質，常見于淺成侵入巖或火山巖邊緣。如安山巖的斑狀結構（斑晶為自形長石，基質為隱晶質+玻璃質）。（3）玻璃質結構：幾乎全為未結晶的火山玻璃，常見于快速冷卻的火山巖。如黑曜巖（黑色玻璃質）、浮巖（多孔玻璃質）。（4）斑狀與似斑狀結構：斑狀結構中斑晶與基質粒徑差異大，基質為隱晶質或玻璃質（如流紋巖的斑狀結構，斑晶為透長石，基質為玻璃質）；似斑狀結構中基質為顯晶質（粒徑與斑晶相近），常見于淺成侵入巖（如似斑狀花崗巖，斑晶為粗大鉀長石，基質為中粒石英、長石）。2.沉積巖的構造類型及其地質意義。沉積巖構造是沉積過程中或成巖早期形成的宏觀特征，反映沉積環(huán)境和動力條件，主要類型及意義如下：（1）層理構造：①水平層理（細層水平平行），見于低能環(huán)境（如深湖、深海），如泥巖；②交錯層理（細層與層面斜交），包括板狀（河流）、楔狀（三角洲）、槽狀（海灘），反映流動介質（水、風）的方向和強度；③波狀層理（細層呈波狀），見于弱水動力環(huán)境（如潮間帶），如粉砂巖。（2）層面構造：①波痕（水流或風成的波狀起伏），對稱波痕（淺海、湖濱）與不對稱波痕（河流、海灘）可指示介質方向；②泥裂（沉積物暴露干燥收縮形成的多邊形裂縫），指示間歇性暴露環(huán)境（如潮坪、河漫灘）；③雨痕（雨滴撞擊未固結沉積物形成的凹坑），反映沉積時地表短暫暴露于大氣。（3）生物成因構造：①生物遺跡構造（如爬痕、潛穴），反映底棲生物活動，是古生態(tài)恢復的重要標志；②疊層構造（藍藻等微生物捕獲沉積質點形成的紋層），常見于碳酸鹽巖，指示溫暖淺水環(huán)境（如潮間帶）。（4）化學成因構造：①結核（成分與圍巖不同的團塊，如硅質結核、鐵結核），反映成巖期物質局部富集；②縫合線（碳酸鹽巖中鋸齒狀裂縫，由壓溶作用形成），指示成巖期壓實和化學溶解過程。3.變質巖中特征變質礦物的類型及其指示意義。變質巖的特征變質礦物是原巖成分在特定P-T條件下重結晶或新生成的礦物，可分為：（1）泥質原巖的特征礦物：①低級變質（綠片巖相）：綠泥石、絹云母（指示低溫）；②中級變質（角閃巖相）：十字石、藍晶石（藍晶石反映中壓，紅柱石反映低壓）；③高級變質（麻粒巖相）：夕線石（高溫，與藍晶石、紅柱石為Al2SiO5的同質多象變體）。（2）基性原巖的特征礦物：①低級變質（綠片巖相）：綠簾石、陽起石；②中級變質（角閃巖相）：普通角閃石、斜長石（中長石）；③高級變質（麻粒巖相）：紫蘇輝石（高溫）。（3）碳酸鹽質原巖的特征礦物：①低級變質：蛇紋石（超基性巖交代大理巖）；②中級變質：透閃石、透輝石；③高級變質：鎂橄欖石（白云質大理巖高溫變質）。這些礦物的組合（如藍晶石+十字石指示中壓中溫，夕線石+鉀長石指示高溫）是劃分變質相、恢復變質P-T條件的關鍵標志，同時可反演原巖成分（如含十字石的片巖原巖為富鋁泥質巖）。4.簡述三大巖類的野外鑒別要點。野外鑒別巖漿巖、沉積巖、變質巖需結合巖石特征和產(chǎn)狀：（1）巖漿巖：①礦物組成：以硅鋁礦物（長石、石英）和鐵鎂礦物（橄欖石、輝石、角閃石、黑云母）為主，無生物碎屑或有機組分；②結構構造：侵入巖多為全晶質（如花崗巖的粗粒結構），火山巖常見斑狀結構、氣孔構造（如玄武巖的杏仁構造）或流紋構造（流紋巖）；③產(chǎn)狀：侵入巖呈巖基、巖株等形態(tài)，與圍巖呈侵入接觸（圍巖有烘烤邊）；火山巖呈熔巖被、火山錐，常含火山碎屑（如火山角礫巖）。（2）沉積巖：①礦物組成：含大量陸源碎屑（石英、長石、巖屑）或自生礦物（方解石、白云石、黏土礦物），常見生物碎屑（如灰?guī)r中的介殼）；②結構構造：碎屑結構（礫狀、砂狀、泥狀）或化學/生物化學結構（鮞粒結構、生物結構），層理構造發(fā)育（如水平層理、交錯層理），層面常見波痕、泥裂；③產(chǎn)狀：呈層狀、似層狀，與下伏地層整合或不整合接觸，橫向延伸穩(wěn)定。（3）變質巖：①礦物組成：含特征變質礦物（如十字石、藍晶石、夕線石）或變晶礦物（如大理巖中的方解石變晶），原巖礦物可能定向排列（如片巖中的云母）；②結構構造：變晶結構（如粒狀變晶、鱗片變晶），定向構造（片理、片麻理）發(fā)育（如片巖的片狀構造、片麻巖的片麻狀構造），或塊狀構造（如大理巖、石英巖）；③產(chǎn)狀：常與區(qū)域變質帶或接觸變質帶伴生（如接觸帶的角巖），與圍巖呈漸變或斷層接觸，原巖結構（如變余層理、變余斑狀結構）可輔助判別。三、論述題（每題15分，共30分）1.論述巖漿巖的成因分類及各類典型巖石的特征與形成環(huán)境。巖漿巖按成因（巖漿來源、演化方式）可分為以下四類，各類特征及環(huán)境如下：（1）原生巖漿巖：由地?；虻貧ぴ磪^(qū)直接熔融的原生巖漿冷凝形成，未經(jīng)歷明顯分異。①玄武質原生巖漿（地幔部分熔融產(chǎn)物，SiO2約45-52%）：形成玄武巖（噴出巖）或輝長巖（侵入巖）。玄武巖為灰黑色，細?；螂[晶質，常見斑晶（橄欖石、輝石、基性斜長石），基質為間粒結構（斜長石微晶間充填輝石、橄欖石），多分布于洋中脊（如大西洋中脊玄武巖）、大陸裂谷（如東非裂谷玄武巖）或島?。ㄈ缛毡玖袓u玄武巖）。輝長巖為深灰色，中粗粒等粒結構，主要礦物為輝石+基性斜長石，是洋殼的主要組成（如大洋層3的輝長巖層）。②安山質原生巖漿（可能為俯沖帶地幔楔部分熔融，含地殼物質混染，SiO2約52-63%）：形成安山巖（噴出巖）或閃長巖（侵入巖）。安山巖為灰綠色，斑狀結構（斑晶為中性斜長石、角閃石），基質為交織結構（斜長石微晶定向排列），是島弧火山巖的主體（如環(huán)太平洋火山帶的安山巖）。閃長巖為灰色，中粒結構，礦物為角閃石+中性斜長石，常見于大陸邊緣巖漿弧（如中國東部的閃長巖巖體）。（2）分異巖漿巖：原生巖漿經(jīng)結晶分異或液態(tài)不混溶作用演化形成。①結晶分異產(chǎn)物：如基性巖漿分異形成的層狀侵入體（如南非布什維爾德雜巖體）。下部為橄欖巖（橄欖石+輝石），中部為輝長巖（輝石+斜長石），上部為斜長巖（斜長石為主），反映巖漿冷卻時鐵鎂礦物先結晶下沉，斜長石后結晶上浮的分異過程。②液態(tài)不混溶產(chǎn)物：如某些基性-超基性巖中的銅鎳硫化物礦床。巖漿中硫化物與硅酸鹽不混溶，硫化物熔體下沉形成礦體（如金川鎳礦，賦存于橄欖巖-輝長巖雜巖體中）。（3）混合巖漿巖：兩種不同成分巖漿混合形成。例如，花崗巖類中的二長巖（中性）可能由基性巖漿（玄武質）與酸性巖漿（流紋質）混合而成。巖石礦物組合為鉀長石（酸性巖漿貢獻）+斜長石（基性巖漿貢獻）+角閃石（混合過程中穩(wěn)定相），結構上可見斜長石斑晶具環(huán)帶（核部基性、邊緣酸性），反映混合時的成分波動。常見于大陸碰撞帶（如喜馬拉雅造山帶的混合花崗巖）。（4）交代巖漿巖：巖漿與圍巖發(fā)生交代作用形成，常見于巖漿侵入體邊緣。如花崗巖與碳酸鹽圍巖接觸帶的矽卡巖（鈣鐵石榴子石、透輝石等礦物），是巖漿中的熱液（含F(xiàn)e、Cu、Zn等）與圍巖（CaCO3）發(fā)生交代（鈣交代）的產(chǎn)物，常伴生銅鐵礦床（如湖北大冶矽卡巖型鐵礦）。2.論述沉積巖的成巖作用過程及其對巖石性質的影響。沉積巖的成巖作用是沉積物從沉積后到變質作用前（埋深＜10-15km，溫度＜200℃）發(fā)生的物理、化學、生物變化，主要過程及影響如下：（1）壓實作用：隨埋深增加，上覆沉積物重量使孔隙水排出，顆粒緊密排列。對泥質沉積物影響顯著（如軟泥→泥巖，孔隙度從80%降至30%）；對砂質沉積物，壓實導致顆粒接觸方式從點接觸→線接觸→凹凸接觸（如石英砂巖的緊密鑲嵌結構），孔隙度降低（從40%降至10-20%）。（2）膠結作用：孔隙水中的溶解物質（如SiO2、CaCO3、Fe2O3）沉淀，將顆粒膠結。膠結類型影響巖石強度：①基底膠結（膠結物多，顆粒漂?。瑤r石致密堅硬（如基底式礫巖）；②孔隙膠結（膠結物充填顆粒間孔隙），儲集性較好（如孔隙式砂巖）；③接觸膠結（膠結物僅在顆粒接觸點沉淀），巖石疏松（如接觸式砂巖）。膠結物成分決定巖石抗風化能力（硅質膠結＞鈣質膠結＞泥質膠結）。（3）重結晶作用：非晶質或細晶礦物（如文石、隱晶質方解石）在壓力、溫度升高時重新結晶為粗晶。如泥晶灰?guī)r重結晶為亮晶灰?guī)r（方解石晶粒增大至0.01-0.05mm），巖石結構變粗，孔隙度降低，但抗溶蝕能力可能增強（粗晶方解石比泥晶更難被酸性水溶解）。（4）交代作用：孔隙流體與顆粒發(fā)生物質交換，原礦物被新礦物替代。常見類型：①硅質交代（如石英交代長石，形成次生加大邊，增強巖石硬度）；②方解石交代石英（如砂巖中的方解石膠結物交代碎屑顆粒，導致孔隙堵塞）；③白云石化（Mg2+交代方解石中的Ca2+，形成白云巖，密度增大，孔隙度可能增加，因白云石體積小于方解石）。（5）溶解作用：孔隙流體溶解礦物（如方解石膠結物、長石顆粒），形成溶孔、溶洞。對儲集巖（如碳酸鹽巖、砂巖）意義重大，溶解作用可顯著提高孔隙度和滲透率（如塔河油田奧陶系灰?guī)r的溶蝕孔洞是主要儲集空間）。（6）生物成巖作用：微生物活動影響成巖過程。如硫酸鹽還原菌分解有機質產(chǎn)生H2S，與Fe2+結合形成黃鐵礦（如黑色頁巖中的黃鐵礦結核）；或微生物介導的白云石化（如現(xiàn)代潮坪環(huán)境中微生物促進Mg2+交代Ca2+）。成巖作用綜合影響巖石的儲集性能（如壓實和膠結降低孔隙度，溶解作用提高孔隙度）、力學性質（硅質膠結巖石堅硬，泥質膠結巖石疏松）和化學穩(wěn)定性（交代作用改變礦物成分，影響抗風化能力）。例如，中-粗粒石英砂巖若經(jīng)歷弱壓實、硅質膠結，可形成優(yōu)質儲層（如鄂爾多斯盆地延長組砂巖）；而泥晶灰?guī)r經(jīng)重結晶和白云石化后，可能成為致密蓋層或優(yōu)質儲層（如四川盆地燈影組白云巖）。四、綜合分析題（15分）某巖石標本描述如下：灰黑色，手標本可見0.5-2mm自形柱狀角閃石（約30%）、半自形板狀斜長石（約50%），少量（約5%）黑云母，基質為0.1-0.3mm的斜長石微晶和隱晶質，偶見直徑1-3mm的氣孔，局部氣孔被方解石充填呈杏仁狀。試分析其巖石類型、形成環(huán)境及可能的原巖演化過程。答案：（1）巖石類型判斷：①礦物組合：角閃石（鐵鎂礦物）+斜長石（主要造巖礦物）+黑云母，無石英或鉀長石，屬基性-中性巖漿巖。②結構構造：