角闪石族
角闪石(amphibole)族矿物结晶成正交晶系或单斜晶系,因此可以进一步分为斜方闪石(orthoamphibole)亚族和单斜闪石(clinoamphibole)亚族。
角闪石族矿物的一般化学式可以用W0~1X2Y5Z8O22(OH)2表示。式中:W=Na+、K+X=Ca2+、Na+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Li+Y=Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+、Al3+Z=Si4+、Al3+。在结构中Z作四次配位,与O2-组成角闪石型双链状络阴离子。W 阳离子在斜方闪石亚族矿物中不存在,而在单斜闪石亚族矿物中,当部分的Si4+被Al3+置换时,则有W阳离子的参与,如普通角闪石等。
角闪石结构中的双链平行c轴方向延伸。链与链之间借金属阳离子相连。在双链与双链之间有五种大小不同的空隙,分别标记为M1、M2、M3、M4和A(图13-45)。其中M1、M2空隙最小,M3空隙略大,这三种空隙被Y阳离子所占据。这些阳离子都作六次配位。M1和M3配位八面体由40+2(OH)组成,M2配位八面体由6个O组成,这些配位八面体彼此共棱,形成平行于c轴的配位八面体带。M4空隙较M1、M2、M3均大,为X阳离子所占据。如果是Ca2+或Na+占据时,作八次配位;如果是Mn2+、Fe2+、Mg2+等占据时,则作六次配位,形成畸变的配位八面体。A空隙位于底面相对的两个双链之间,它是所有空隙中最大者。W阳离子占据这一空隙。
图13-45 单斜闪石结构在(100)平面上的投影
为了便于看清各阳离子位置的分布,图两侧的双链未画出
(据Comelis Klein&Barbara Dutrow.2007)
上述的M1、M2、M3、M4空隙,以M4的变化幅度最大。不同的阳离子占据该空隙时,配位多面体的大小和形态均发生相应的改变。为了适应这种变化起见,与之相连的硅氧四面体双链会发生拉伸或折曲,因而在硅氧四面体双链上三个相邻桥氧连线之间的夹角也会有不同的角度,这与辉石族矿物相似。
由于结构中双链的方向平行于c轴,所以闪石族矿物都具平行c轴方向延伸的形态,一般呈长柱状甚至针状,其呈纤维状者则构成角闪石石棉。石棉(asbestos)是对能耐火,具可劈分性和挠性的细纤维状矿物的统称。角闪石由于{010}和{110}(斜方闪石中为{210})单形经常发育良好,所以晶体横切面常呈六边形。具有平行c轴的{110}(在斜方闪石中为{210})柱面解理,解理交角为123°~124°和56°~57°,均可以从结构上(图13-46)和高分辨透射电镜像(图13-47)上得到解释。图13-46B中梯形代表垂直图面的双链,矩形代表M配位多面体带;粗线表示解理。
角闪石结构中含(OH),因此其热稳定性低于辉石。当温度升高时,角闪石将分解,变成脱水的矿物,常为辉石(见图13-38)。
1977年Veblen等报道了几种新的与角闪石密切相关的结构。如,黑云辉闪石(biopyriboles),该矿物名称取自黑云母、辉石和角闪石。这种拼凑的名称反映出辉石、角闪石和层状硅酸盐三者之间在结构上存在密切的构建关系。以镁川石(Jimthompsonite)(Mg,Fe)10Si12O32(OH)4和闪川石(chesterite)(Mg,Fe)17Si20O54(OH)。两种矿物结构为例予以说明。两种矿物都是链状结构,其链宽和链重复序数,以单链重复(Si2O6链作为辉石)、双链重复(Si4O11(OH)链作为角闪石)和三链重复来显示。其三链重复的链宽要大于辉石和角闪石,它们增加的宽度表现为云母的结构,呈无限延伸的层状。辉石、角闪石、镁川石和闪川石结构见图13-48和图13-49。
图13-46 闪石族矿物垂直c轴切面上的解理夹角(A)及其结构解释的示意图(B)
图13-47 普通角闪石a-b切面高分辨透射电镜图像(HRTEM)
(白色区域相当于结构中的A位置)
(据Klein等,2007)
新出现的有序结构类型(如闪川石、镁川石)被认为是原生的辉石和角闪石低温蚀变(和水化)的产物。它们的结构介于辉石(无水、高温矿物)结构和层状硅酸盐(水化、低温矿物)结构之间的中间阶段(图13-50)。然而,很多中间阶段反应的产物转变为无序而不是有序的结构。图13-51是双链、三链和四链在一种物质中呈无序交生的例子,这种物质的原生物是角闪石,在蚀变前仅有双链宽度,但在低温变质作用下,其固相反应促进了宽链的构筑。
图13-48 斜方辉石、斜方角闪石、镁川石和闪川石的“工字梁(Ⅰ-beams)”结构图示说明(投影于(001)面)
1表示辉石单链宽度;2表示角闪石的双链宽度;3表示镁川石的三链宽度
(据Klein等,2007)
图13-49 高分辨透射电子图像(HRTEM)(图中纵向条纹为c轴方向)
A—直闪石(双链);B—镁川石(三链);C—闪川石(双链与三链相间)
(据Cornelis Klein&Barbara Dutrow,2007)
图13-50 高温辉石至低温层状硅酸盐矿物的可能反应途径
闪川石和镁川石属于辉闪石。“1”、“2”、“3”指的是链的宽度。“1”代表辉石(单链宽);“2”代表角闪石(双链宽);“3”代表存在不同的链宽的黑云辉闪石。“∞”指无限的链宽即构成层状硅酸盐矿物
(据Klein等,2007)
图13-51 无序的链状硅酸盐的高分辨透射电子图像(HRTEM)
链垂直于投影面。黑色区域为链的分布;白色点为链之间电子低密度区域;2、3、4分别为双链、三链和四链;该原生矿物是仅为双链的角闪石,发生变化后,出现了三链、四链等,并呈无序分布
(据Klein等,2007)
(一)斜方闪石亚族
本亚族矿物的种数和在自然界的分布远较单斜闪石亚族矿物为少。其中仅以直闪石常见。
直闪石Anthophyllite—(Mg,Fe)7[SiO4O11]2(OH)2
晶体参数 正交晶系;对称型mmm。空间群Pnmaa0=1.856nm,b0=1.808nm,c0=0.528nmZ=4。
成分与结构 在直闪石成分中Mg∶(Mg+Fe2+)比值为0.1~0.89,如果这一比值为0.9~1.0,称为镁直闪石(magnesio-anthophyllite),而Fe2+∶(Fe2++Mg)比值为0.9~1.0,称为铁直闪石(ferro-anthophylite)。晶体结构中因无大离子Ca2+,故M4晶位上也是Mg2+和Fe2+,仍作六次配位,为正交晶系。
形态 晶体极其稀少。通常呈放射状或纤维状集合体,后者构成直闪石石棉。
物理性质 颜色随Fe含量增高而加深,有白色、灰色、绿色及黄褐色等;玻璃光泽,纤维状集合体呈丝绢光泽。硬度5.5~6{210}解理完全。密度2.86~3.28g/cm3。
鉴定特征 以其纤维状为特征,相似的矿物有蛇纹石石棉、透闪石等,一般利用光学性质判别。利用研钵中研磨可区别角闪石石棉和蛇纹石石棉,角闪石石棉性脆,呈粉末状;蛇纹石石棉性柔,呈面饼状。
成因与产状 仅见于变质岩中,出现于中级变质相中,与堇青石、蓝晶石、石榴子石等共生,产于片麻岩和片岩中。也可由超基性岩变质生成,与滑石等共生。
主要用途 直闪石石棉是工业石棉原料之一。
(二)单斜闪石亚族
本亚族矿物中,主要描述透闪石、阳起石、普通角闪石、蓝闪石和钠闪石。
透闪石Tremolite—Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2
阳起石Actinolite—Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2
晶体参数 单斜晶系;对称型2/m。空间群C2/ma0=0.984nm,b0=1.805nm,c0=0.528nm,β=104°42 ′(透闪石);a0=0.986nm,b0=1.811nm,c0=0.534nm,β=104°30′;Z=2。
成分与结构 透闪石系Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2-Ca2Fe5[Si4O11]2(OH)2类质同像系列的端员组分,其成分中Mg∶(Mg+Fe2+)比值为1.0~0.9;阳起石为该系列的中间成员,其成分中Mg∶(Mg+Fe2+)比值为0.89~0.5;而当该比值为0.5~0时,称为铁阳起石(ferroactinolite)。当发生Al Al→(Mg,Fe)Si的置换时,则过渡为普通角闪石。一般透闪石、阳起石中的Al含量不高,置换分子式中Si的原子数不超过0.5。这是透闪石、阳起石与普通角闪石的主要区别。透闪石、阳起石中含Na、K极少,附加阴离子以(OH)-为主,存在少量F-和Cl-。晶体结构见角闪石族描述。
形态 晶体常呈柱状或针状。集合体呈放射柱状或细长柱状,也有呈粒状或块状。呈纤维状者,称透闪石石棉或阳起石石棉,是常见的闪石石棉品种。致密坚韧性并具刺状断口的隐晶质块体,称为软玉(nephrite)。
物理性质 透闪石色浅,常呈白色或灰白色;阳起石呈绿色,由浅绿色至墨绿色,视Fe含量的多寡而定;玻璃光泽,纤维状者呈丝绢光泽。硬度5~6{110}解理中等至完全。密度随Fe含量的增高而增大,在3.02~3.44g/cm3之间。
鉴定特征 角闪石型解理,长柱状,带绿色(阳起石)为特征。透闪石与硅灰石相似,但后者遇浓盐酸能分解,而透闪石则不溶于酸。
成因与产状 透闪石可以是不纯灰岩或白云岩遭受接触变质的产物。在区域变质作用中,也可由不纯灰岩、基性岩或硬砂岩等变质形成。在热液蚀变过程中,可形成阳起石,特称为阳起石化。
主要用途 角闪石石棉可制成各种石棉制品,其耐酸性能优于蛇纹石石棉。软玉是玉石材料,用于雕刻各种饰物和工艺品。质地好的软玉产于新疆和田,也称和田玉,其中的上等品种为羊脂玉。
普通角闪石H ornblende—(Ca,Na)2~3(M g,Fe,Al)5[Si3(Si,Al)O11]2(O H,F)2
晶体参数 单斜晶系;对称型2/m。空间群C2/ma0=0.99nm,b0=1.80nm,c0=0.53nm,β=105°;Z=2。
成分与结构 普通角闪石是本亚族矿物中成分最复杂者。它可以看成是阳起石成分中(Mg,Fe)和Si部分地被Al所置换,并相应地有Na的进入。Al的含量明显较阳起石高,Al可为六次配位也可为四次配位。Na占据结构中的A晶位。此外,成分中还可含有少量的K、Mn、Cr、Ti、F-和O2-。含Ti较高的普通角闪石称为钛闪石(kaersutite);含Mn较高的称棕闪石(barkevikite)。晶体结构见角闪石族描述。
形态 晶体呈柱状(图13-52)。由于经常发育{110}和{010}单形,故晶体横切面呈六边形。依(100)形成双晶。集合体常呈柱状或纤维状。
图13-52 普通角闪石的晶形
m{110},b{010},e{130},r{011},c{001},i{031}
(据Berry等,1983)
物理性质 浅绿至深绿色或黑绿色;条痕白色略带浅绿色;玻璃光泽。硬度5~6{110}解理完全。密度3.02~3.45g/cm3,含Fe越高者密度越大。
鉴定特征 以其柱状形态,横切面呈六边形,解理交角为特征。与普通辉石相似,一般以解理角区别之。至于与本族矿物的区别,需借助光性数据。
成因与产状 是分布很广的造岩矿物之一。在火成岩中,尤以中性岩中最为常见,是最主要的暗色矿物。此外,大量存在于角闪片岩、角闪片麻岩等变质岩中。
蓝闪石Glaucophane—Na2Mg3Al2[Si4O11]2(OH)2
钠闪石Riebeckite—
晶体参数 单斜晶系;对称型2/m。空间群C2/m;蓝闪石:a0=0.958nm,b0=1.780nm,c0=0.530nm,β=103°48′;钠闪石:a0=0.978nm,b0=1.808nm,c0=0.534nm,β=103°30′ ;Z=2。
成分与结构 蓝闪石可以看成是透闪石中Ca、Mg被Na、Al所置换的产物;钠闪石可以看成是铁阳起石中Ca、Fe2+被Na、Fe3+所置换的产物。晶体结构见角闪石族的描述。
形态 蓝闪石晶体呈细长柱状,通常呈纤维状集合体。钠闪石晶体呈长柱状,柱面上有纵纹。集合体呈棒状、纤维状或粒状。钠闪石呈石棉状者,称为青石棉(crocidolite),商业上又称蓝石棉。
物理性质 蓝闪石灰蓝色、深蓝色至蓝黑色,条痕带浅蓝的灰色;玻璃光泽或丝绢光泽。硬度6。{110}解理完全。密度3.03~3.30g/cm3。钠闪石呈黑色,条痕色为蓝灰色;玻璃光泽或丝绢光泽。硬度5。{110}解理完全。密度3.02~3.42g/cm3。
鉴定特征 蓝闪石和钠闪石都为碱性角闪石,其特征是常呈细长柱状或纤维状,具角闪石型解理,色深往往带有蓝色。与细长柱状、针状黑电气石的区别可利用有无解理判别。碱性角闪石石棉与蛇纹石石棉的区别,见直闪石的鉴定特征。
成因与产状 蓝闪石为变质成因的矿物,产于由硬砂岩或泥岩等在低温高压变质条件下所形成的蓝片岩中。板块学说认为蓝片岩见于板块俯冲带的大洋板块一侧。钠闪石见于碱性岩、碱性伟晶岩以及钠质粗面岩等岩石中。青石棉主要是由泥铁矿层受到强烈的剪切作用并发生钠质交代而生成的;经过硅化后可以形成鹰眼石和虎眼石(石英的亚种),成为很有价值的玉石材料。
主要用途 蓝石棉是战略物资之一,用途很多。可以过滤有毒气体,并制作黏合剂,增强塑性,抗酸抗水,在制造各种现代化的武器时,是不可或缺的矿物材料。
你好,
玉有硬软之分,硬玉是自然界中最常见的造岩矿物之一辉石族中的一种少见品种,属单斜晶系。软玉是一种具链状结构的含水钙镁硅酸盐。它是造岩矿物角闪石族中以透闪石、阳起石为主,并含有其它微量矿物成分的显微纤维状或致密块状矿物集合体。化学成分为Ca2(Mg,Fe2+)5 (Si4O11) 2(OH) 2。属单斜晶系。
所以不含碳酸根,而是是硅酸盐类,故与盐酸不发生反应。
估计你的这块“玉”是假的,也许是石灰岩类物质。
希望对你有帮助,满意望采纳~
花岗岩:主要由石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石和黑云母组成,属于硅酸盐类石材,其成分以二氧化硅为主,约占65%~75%。(酸性)
砂岩又称砂粒岩,是由于地球的地壳运动,砂粒与胶结物(硅质物、碳酸钙、粘土、氧化铁、硫酸钙等)经长期巨大压力压缩粘结而形成的一种沉积岩。
砂岩和大理岩中都含有碳酸钙等物质,遇到盐酸都会冒泡!而花岗岩是硅酸盐类石材,呈酸性!因此遇盐酸不冒泡!
岩石是山一种或几种矿物或岩屑组成的集合体 根据成因可把岩石分为沉积岩、岩浆岩、变质岩三大类。在野外观察和描述地质现象时,首先必须识别构成各种地质现象的岩石类型,识别的正确与否将会影响到后面一系列工作的进行,所以常把三大岩类的野外鉴定方法作为一项重要的实习内容来训练。对于地质工作者来说.在野外能否正确鉴定出各类岩石是非常重要的,也是最基本的、必备的技能。由于在野外鉴定岩石受到条件的限制,因此,要鉴定出每块岩石的确切名称是很困难的,尤其是对于一年级学生就更难了。但是,只要掌握一些基本的方法和规律,主要大类的区别还是较容易的。通过本次实习,学生必须达到在野外较熟练地区分三大岩类和识别一些常见岩石的要求。
在野外鉴定岩石名称可按下列步骤进行:①观察岩石的总体外貌特征(构造),初步鉴别出属于三大岩类的哪一类;②借助放大镜、小刀,观察岩石的物质成分(矿物、碎屑物、胶结物);③根据岩石的结构特征定出次一级岩石类型;④根据岩石的产出状态定出岩石的名称。例如,岩石在外貌上成层性很好,发育沉积层理,从而可确定为沉积岩;岩石由碎屑物和胶结物组成,可知是碎屑沉积岩;碎屑物主要为石英、长石,岩石具粗粒结构,所以岩石的名称为粗粒长石石英砂岩
(一)沉积岩
沉积岩是在表层地质作用过程中,经沉积、成岩作用形成的岩石,主要分布于地表或近地表。
1.沉积岩的宏观特征
1)具有明显的成层性,是一层层叠置在一起的,这一特征是沉积岩的层理构造。它与岩浆岩的块状构造、变质岩的片状构造有很大的差别。这也是野外鉴定沉积岩的主要标志。
2)沿垂直层理方向,岩石的物质成分常有规律地变化,有时相同的物质成分会相间出现,组成多个沉积韵律。
3)常发育一些沉积构造,如交错层理、水平层理等,以及一些层面构造,如雨痕、龟裂、波痕等。
4)在碎屑沉积岩中,物质成分可分为两部分,即碎屑颗粒和胶结物。碎屑颗粒常是一些较稳定的矿物,如石英、长石、白云母等,或者是岩石碎屑,通常它们具有一定的磨圆度。胶结物粒度很细,肉眼看不见颗粒大小,只见碎屑颗粒表面包有一层很细的物质,其成分不同于碎屑颗粒,主要有铁质、钙质,硅质、泥质等。
5)化学沉积岩通常颜色较深,无碎屑结构,见不到矿物颗粒,致密块状构造
6)常含有生物化石或遗迹化石。
7)在地貌上,沉积岩出露地区常由陡壁和缓坡构成,并相间出现,沿层而方向形成缓坡。
2.沉积岩野外分类命名
野外采用成分-结构分类方案,不涉及岩石成因。首先按组成沉积岩的主要成分划分大类,如陆源碎屑岩类;然后再根据结构划分基本岩石类型(表3-1)。
表3-1 沉积岩野外分类方案
(二)岩浆岩
1.岩浆岩的宏观特征
岩浆岩是由岩浆或熔浆冷凝结晶或由火山碎屑物堆积而成的岩石,常具有以下特征:
1)侵入岩无层理现象,具块状构造。喷出岩多具气孔、杏仁、流纹等构造。这些构造是岩浆岩区别于其他岩石的重要特征。
2)组成岩石的矿物成分较复杂,既有稳定的矿物,如石英、长石,又有在地表条件下不稳定的矿物,如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。
3)矿物颗粒不具磨圆度,具有特定的晶形。深成岩具全晶质结构,矿物颗粒之间为直接接触,没有像“胶结物”之类的物质。喷出岩具斑状、似斑状结构,斑晶常保存矿物自身的形态(棱、角明显),完全不同于沉积岩的碎屑颗粒;基质为隐晶质、显晶质或非晶质,其成分与斑晶基本相同。
4)侵入于沉积岩中的浅成岩,在产状上与沉积岩一致或不一致。当不一致时,如岩墙,浅成岩很易鉴别出来。当一致时,如岩床、岩盘等,可根据矿物成分、结构、构造等特征加以区分。
5)岩浆岩中一般不含生物化石。
6)在地貌上,如果没有构造的影响,它常形成波状起伏的地形,而不会出现像沉积岩地区的陡壁和缓坡相间排列的现象。
2.岩浆岩野外分类命名
根据岩浆侵入到地壳中或喷出地表,可分为侵入作用和喷出作用,相应地形成侵入岩和喷出岩。按照侵入深度,侵入岩又进一步分为深成侵入岩和浅成侵入岩,前者包括岩基和岩株,后者包括岩床、岩盖、岩盆、岩墙或岩脉。喷出岩又分为熔岩和火山碎屑岩。不同类型岩浆岩的野外分类命名往往采用不同的标准(朱勤文,1989;赵温霞,2003;表3-2,表3-3,表3-4,表3-5)。
表3-2 深成侵入岩的野外分类命名表
表3-3 浅成侵入岩野外分类命名表
表3-4 主要熔岩野外分类命名表
续表
表3-5 火山碎屑岩野外分类命名表
(二)变质岩
变质岩是由原岩经变质作用形成的,因此.在物质成分及结构、构造等方面都比较复杂。概括起来,变质岩具有以下几个特点:
1)具有一些特征构造,如板状构造、片状构造、片理构造等,矿物常具定向排列。
2)具有一些特殊的变质矿物,如绢云母、红柱石、石榴子石等。
3)不同类型的变质岩在分布上具有一定的规律性。接触变质岩分布于岩浆岩与围岩的接触带上;动力变质岩沿断裂带分布;区域变质岩大面积分布,与大地构造单元的类型相关。
在野外通常根据构造、结构和成分,对变质岩进行分类,主要类型如下:
区域变质岩——板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、麻粒岩、变粒岩
接触变质岩——大理岩、角岩、矽卡岩
动力变质岩——糜棱岩、碎裂岩
混合岩化变质岩——混合岩
(四)岩性描述的方法及内容
在野外除记录一些地质现象和认识岩石外,还要对所见到的岩石进行岩性描述,以便自己和他人查阅。岩性描述的常规方法是先外观、后内部;先总体、后局部。观察要仔细,描述要认真,术语要准确。描述内容包括岩石的颜色、成分、结构、构造、产出状态及时代等。
1.岩石的颜色
指岩石的总体外观(新鲜面)的颜色。由于岩石出露地表,经风化作用后,它的表面颜色和新鲜面颜色常不一致,描述时须加以区分,如灰岩的风化面为灰白色,新鲜面为深灰色。有些岩石由于成分较复杂,颜色也较杂,描述时可以一种颜色为主,前面加上修饰词,如浅红色、黄绿色、灰黄色等;如果各种颜色平分秋色,可用杂色来形容。描述时还可采用类比法,如橘黄色、砖红色、肉红色等。
2.岩石的成分
图3-6 物质成分标准含量图
指岩石的物质组成。不同类型的岩石,其物质组成相差很大,如花岗岩主要由钾长石、斜长石、石英、黑云母等组成;石英砂岩主要由石英组成等。无论是何种岩石,在野外描述时,除了描述主要矿物名称外,还要描述各种矿物的相对含量。矿物含量的确定,常参照标准含量图进行估测,见图3-6。例如,花岗岩主要由钾长石(35%)、斜长石(30%)、石英(25%)、黑云母(4%)等组成。在野外,矿物成分的鉴定一般用肉眼或借助于放大镜、小刀、盐酸、条痕板等进行,因此,要求学生记住一些常见矿物的鉴定特征,如石英、钾长石、斜长石、角闪石、辉石,黑云母、石榴子石、方解石等,否则在野外要对这些矿物进行鉴定就束手无策了。
3.岩石的结构
指岩石组分的结晶程度、形态、颗粒大小及其相互关系。岩石的结构与成因密切相关,不同成因的岩石具有不同的结构,如碎屑沉积岩具碎屑结构,深成侵入岩具全晶质结构,大理岩具变晶结构。
结晶程度是指组成岩石的物质的结晶差异,分为晶质和非晶质,晶质又分为显晶质(肉眼能观察到矿物颗粒大小)和隐晶质(肉眼观察不到矿物颗粒大小)。如深成侵入岩的花岗岩都是由结晶矿物组成的,它是全晶质的;喷出岩的安山岩是由部分的结晶矿物(斜长石、角闪石)和未结晶的物质组成的,它就是半晶质的;黑曜岩由未结晶的玻璃质组成,它就是非晶质的。肉眼区分隐晶质与非晶质的简易方法是:隐晶质的岩石表面光泽较暗淡,断面为参差状;而非晶质的岩石表面常呈现玻璃光泽,断面为贝壳状。
形态是指组成岩石的矿物的外形,对非晶质就无形态可言了。在碎屑沉积岩中,形态实际上是指矿物或岩屑的磨圆度,描述时,常分为4个等级:棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。在岩浆岩和变质岩中,常用自形、半自形和他形来描述矿物的形态。
自形是指矿物自然结晶的形态;半自形是指矿物部分具自然结晶形态,而其他部分为非矿物的自然形态;他形是指矿物无自然结晶形态(图3-7)。
图3-7 石英的形态
(1)自形;(2)半自形;(3)他形
颗粒大小是指矿物的粒径。对于不同类型岩石,粒径的划分标准和等级不一样。表3-6的结构是指矿物颗粒的绝对大小,如果岩石以某粒径的矿物或碎屑占绝对优势(>80%),就可以称这种粒径等级的结构。根据岩石矿物颗粒的相对大小,又可分为等粒和不等粒结构。不等粒结构中,常见的有斑状结构和似斑状结构。沉积岩分选性的差异实际上就表现出等粒和不等粒的特点。
4.岩石的构造
指组成岩石的物质成分的分布特点及排列方式。若矿物在岩石中均匀分布,没有定向性,就称为块状构造。在沉积岩中常见的有层理构造和层面构造,根据每个单层的厚度,又可进一步划分出巨厚层(>lm)、厚层(1~0.1m)、中层(0.1~0.03m)、薄层(<0.03m)等。火山岩常见的有气孔构造、杏仁构造、流纹构造。变质岩有片理构造。
5.岩石的产出状态
指岩石的空间位置。岩浆岩的产出状态分深成侵入体(岩基、岩株)、浅成侵入体(岩墙、岩床、岩盆、岩盘、岩鞍等)和喷出岩。沉积岩和变质岩的产出状态就是指产状。
6.岩石的时代
即岩石的形成时代。对于沉积岩,它产于何时代的地层中,地层的时代就是岩石的形成时代。若是岩浆岩可根据它与围岩的侵入接触关系、同位素测年或区域资料来确定时代。
表3-6 不同岩石的粒度划分对比表(单位:mm)
岩性描述举例:
花岗岩:风化面为浅灰色,新鲜面为肉红色。主要矿物有钾长石(35%)、斜长石(30%)、石英(25%)、黑云母(4%)等。钾长石、斜长石为半自形,粒径以6mm为主;石英为他形,粒径以3~6mm为主;黑云母呈片状。粗粒等粒结构,块状构造。
以岩株形式侵入于沉积岩中,根据测年资料形成于早白垩世。
(五)北戴河实习区常见岩石
1.沉积岩
1)石英砂岩:风化面为灰色,新鲜面为灰白色,主要矿物为石英(>95%),粗至细粒结构,块状构造,交错层理发育,产于新元古代地层中。
2)长石石英砂岩:风化面为褐灰色,新鲜面为黄灰色,主要矿物有石英(45%)、长石(40%),中至细粒结构,块状构造,产于晚石炭世和二叠纪地层中。
3)泥质砂岩:风化面为褐灰色,新鲜面为灰黄色,砂粒成分以石英、长石、岩石碎屑为主,含较多的泥质,泥质砂状结构,层理构造发育,产于晚石炭世和二叠纪地层中。
4)页岩:风化面为褐灰色,新鲜面为灰黄、灰绿、黄绿色,成分以泥质、粉砂为主,泥质结构,页理发育,产于晚石炭世和二叠纪地层中。
5)灰岩:风化面为浅灰色,新鲜面为深灰色,成分为碳酸钙,局部重结晶形成方解石,砂晶、泥晶结构,块状构造,形成时代为寒武纪、早-中奥陶世。
6)竹叶状灰岩:风化面为灰色,新鲜面为深灰色,成分为碳酸钙,内碎屑结构,内碎屑的横断面为竹叶状,平面为饼状或圆状、椭圆状,层理构造发育,产于寒武纪和早奥陶世地层中。
7)泥质条带灰岩:风化面为灰色,新鲜面为灰黄色,由薄层灰岩和泥质条带互层组成,泥质结构,水平层理发育,产于寒武纪和中奥陶世地层中。
2.岩浆岩
1)石英正长岩:风化面为灰黄色,新鲜面为浅肉红色,主要矿物有钾长石(80%)、石英(7%),钾长石自形或半自形,石英他形,次要矿物有黑云母和角闪石(6%),似斑状结构,块状构造。斑晶为钾长石,斑晶的中心为灰白色钾长石,而外围为浅肉红色钾长石。以岩株侵入,形成于燕山期。
2)辉绿岩:灰绿色,主要矿物为斜长石和辉石(>95%),具辉绿结构,块状构造,以岩墙侵入于石英正长岩中,形成于燕山期。
3)似斑状花岗岩:风化面为灰黄色,新鲜面为浅肉红色,主要矿物有钾长石(40%)、斜长石(25%)、石英(25%),次要矿物为黑云母(5%),似斑状结构,斑晶为钾长石,块状构造,以岩墙侵入于下奥陶统中。
4)黑云母花岗岩:风化面为黄褐色,新鲜面为浅肉红色,花岗结构、中粒结构,块状构造,形成于新太古代 。主要矿物为石英(20%~25%)、斜长石(20%~30%)、钾长石(35%~60%),次要矿物为黑云母(5%)等。石英呈他形粒状,粒径1~3mm;斜长石为半自形-他形,粒径3~4mm,镜下观察,晶体普遍发生绢云母化,常被钾长石交代成港湾状、蠕虫状、缝合线状等,部分斜长石被钾长石、石英所交代,仅剩微量残留;钾长石为半自形他形,大小2~4mm,镜下观察,晶体发生高岭土化;黑云母呈鳞片状-不规则状,大小不等,一般0.1~1mm,多褪色转变为白云母,少量发育绿帘石化。副矿物为榍石、磷灰石、磁铁矿等。次生矿物为白云母、绿帘石等。岩石风化强烈者,呈松散的沙粒状。区域上,由于长期遭受风化,钾长石、斜长石已转变成高岭土,使风化面呈灰白色。
5)正长花岗岩:浅肉红色-黄褐色,半自形粒状结构、交代结构,块状构造,局部似片麻状构造,形成于新太古代 。主要矿物为钾长石(微斜长石,40%~45%),斜长石(被钾长石所交代,多呈假象,10%~15%)、石英(35%~40%),次要矿物为黑云母(<5%)等。钾长石粒径2~3mm;斜长石粒径2~4mm;石英呈不规则状,有时沿斜长石边缘或穿孔交代,粒径一般为0.5~2mm。长石普遍高岭土化,黑云母往往褪变为白云母。副矿物有磁铁矿、磷灰石、锆石等。
6)辉石安山岩:灰色,斑状结构,基质玻基交织结构,杏仁或块状构造,斑晶含量占25%~30%,由0.3~1mm的斜长石和辉石构成,个别辉石被绿泥石所交代,基质由条状斜长石、玻璃质(已脱玻化为隐晶长石)及微量磁铁矿构成。副矿物为磁铁矿。
1、石英
石英是最常见的矿物之一。占地壳重量的12.6%,其含量仅次于长石。晶体为六方柱状,或锥状,在晶面上有明显的条纹。此外,还有还有一些致密的块状集合体或隐晶质矿物集合体。
颜色种类多,有白色、灰色、紫色、红色、黄色黑色等,常见的是无色透明。石英的晶体具有典型的玻璃光泽,隐晶质的石英矿物具有脂肪光泽。
2、斜长石
斜方石是由钠长石和钙长石组成。在岩石中为板状或细柱状的颗粒,在晶面上可见聚片双晶(细而长的双晶纹)。灰白色,硬度6.5左右,为土壤提供钙。
3、正方石
正长石是因两组解理面直交而得名;斜长石是因两组解理面斜交(86o)而得名;正长石和斜长石及其各变种,称为长石类矿物,约占地壳重量的50%,是分布最广的第一重要造岩矿物。
4、云母
云母通常呈片状或鳞片状,具有扑玻璃光泽或珍珠光泽。薄片有弹性。具有高度的不导电性。
5、角闪石
黑绿色,长柱状或近似细长条状,硬度5~6,玻璃光泽。为土壤提供钙、铁、镁等养分。
6、辉石
绿黑色,短柱状或近似粒状,硬度5~6,玻璃光泽。为土壤提供钙、铁、镁等养分。
7、橄榄石
橄榄绿色,立方形晶粒,断口常为贝壳状,硬度6.5~7。可为土壤提供铁、镁等养分。
8、方解石
主要是由CaCO3溶液沉淀或生物遗体沉积形成的。晶体菱形,乳白色,完全解理(锤击成菱形碎块因此得名方解石),硬度3,与盐酸强烈冒泡。无色透明者称冰洲石,是重要的光学材料。
参考资料来源:百度百科——造岩矿物
(一)典型岩性肉眼识别1.辉绿岩该类岩石为基性侵入岩,常以岩脉、岩墙产出,辽河油区中主要分布于太古宇潜山中,多产于断裂带,主要矿物组成以基性斜长石为主,辉石含量次之,含少量中长石和角闪石。
放大镜下观察:岩石颜色为黑绿、深绿、灰绿色;矿物组合为斜长石、辉石、部分地区的辉绿岩中可见角闪石。结晶好,为全晶质,矿物呈自形晶或半自形晶,粒度中细粒,辉绿结构。
2.玄武岩该类岩石为基性喷出岩,辽河油区主要分布在新生界古近系的房身泡组、沙河街租、东营组中,特别是房身泡组中玄武岩发育。
岩石颜色以灰绿、灰色为主,放大镜下观察矿物组合为斜长石、辉石,(隐晶质玄武岩不能观察)具有间粒、拉玄结构,常见气孔杏仁构造。
3.安山岩(次安山岩)
该类岩石为中性喷出岩,若没有喷出地表而在浅层形成的岩石叫次安山岩。辽河油区安山岩主要分布在中生界,主要发育于中生界义县组以及太古宇潜山、元古宇潜山的上部。主要矿物组合为斜长石、角闪石,角闪石往往已斑晶产出。
岩石颜色以浅色为主,主要为浅红、灰白。放大镜下可以观察到岩石的斑晶,成菱形(角闪石),以安山结构为主,具有气孔杏仁构造。
4.流纹岩该类岩石为酸性喷出岩,主要分布于中生界,常见于辽河盆地内的曙光潜山上部、油燕沟中生界潜山以及外围盆地的中生界地层中,分布范围小。矿物组成主要为钾长石、云母、石英等,可出现角闪石等暗色矿物。
流纹岩颜色较浅,以灰白、浅白、浅红为主,放大镜下可以观察到球粒结构,流纹构造。
5.粗面岩该类岩石为碱性喷出岩,主要产于辽河盆地东部凹陷古近系的沙河街组中,厚度大,分布范围小。矿物组合主要为钾长石(透长石)、云母,可见暗色矿物霓石、霞石。
岩石颜色浅,以灰白、浅灰为主,放大镜下观察到长柱状钾长石微小晶体定向排列,其间充填隐晶质,具有气孔杏仁构造,粗面结构。
6.斜长角闪岩该类岩石为变质岩,分布于太古宇潜山中,以残留体形式产出,其矿物组合60%以上为角闪石,其次为长石、石英。
岩石颜色深,以深绿、灰绿为主。放大镜下观察,矿物组成主要为角闪石、呈柱状,截面为菱形。柱粒状变晶结构。常常绿泥石化。
7.混合岩该类岩石为超变质岩,产于太古宇潜山中,是由基体和脉体组成,分布较少,矿物组合基体因原变质岩的不同而不同,脉体主要是由长石、石英组成。
岩石颜色变化较大,与混合岩化的程度有关,混合岩化程度越高,颜色越浅,常见基体和脉体两部分,基体为原变质岩,一般由斜长角闪岩、绿片岩、浅粒岩、变粒岩组成,主要矿物为角闪石、阳起石、绿泥石等,以柱粒状、片状变晶结构为主。脉体由长石、石英组成,常见长石为斜长石和微斜长石。常见条带状、条痕状、眼球状混合岩。
8.混合花岗岩该类岩石是由混合岩化形成的超变质岩,产于潜山中,属于基底岩石,在辽河油区分布广泛,常于混合岩伴生,其矿物组合为长石(钾长石、斜长石)、石英、云母(白云母、黑云母)。
该类岩石颜色一般有两种,浅红色和灰白色,浅红色的一般为钾长石、二长混合花岗岩,灰白色的为斜长混合花岗岩。放大镜下观察,可见花岗变晶结构,一般为块状构造。岩石绿泥石化、绿帘石化、高岭土化。
9.灰岩灰岩在辽河油区分布范围较小,主要产于元古宇、古生界,少量产于中生界和新生界,矿物成分主要为方解石,可含少量白云石。
灰岩一般呈灰色、深灰色,能够和冷稀盐酸强烈反应,生成二氧化碳气体,这是识别灰岩的主要方法之一。
10.白云岩白云岩和灰岩一样,辽河油区分布范围小,主要产于元古宇、古生界,少量产于中生界和新生界,矿物成分主要为白云石,可含少量方解石。
白云岩一般呈黄白、浅灰、灰白色,不能和冷稀盐酸强烈反应,但能和热稀盐酸反应生成二氧化碳气体,通过这一点能和灰岩区分开来。此外,硬度较灰岩大。
11.石英岩(变余石英砂岩)
石英岩(变余石英砂岩)属于区域变质岩,辽河油区主要分布于元古宇潜山中,矿物成分主要为石英,含量在90%以上。
石英岩具有粒状变晶结构,变余石英砂岩具有变余砂状结构。
石英岩颜色浅,以灰白、浅灰色为主,硬度大(大于摩氏6级),用日常使用的小铁刀不能划出痕迹,同时不和冷、热稀盐酸反应,通过这两项可以和其他岩石区分开来。
12.板岩板岩为区域变质岩,分布于辽河油区的元古宇,分布范围窄,只在部分井筒中产出,主要组成为泥质,含有大量绢云母。结构为变余泥状结构,板理构造。
板岩的颜色多样,有颜色较深的灰黑色,也有颜色较浅的浅灰色、灰白色、黄白色等。通常根据岩石的硬度和新矿物白云母以及板理构造区别于其他岩石类型。
13.碎屑岩碎屑岩包括角砾岩、砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、火山碎屑岩等,分布广泛。辽河油区产于古生界、中生界、新生界,是辽河油区的主要岩石,主要由碎屑组成,碎屑包括岩屑、火山碎屑、矿物以及胶结物。
碎屑岩颜色繁多,其结构主要为碎屑结构、火山碎屑结构,构造以层理构造为主,以结构和构造区别于其他岩石。
(二)部分典型岩性测井曲线识别1.辉绿岩辉绿岩测井曲线的响应值具有以下几个特征。
1)密度:曲线形态具有高幅块状的特点,密度为2.81~3.1g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值大,一般在18%~27%。
3)自然伽马:自然伽马曲线呈现倒箱型,低值特征,一般在20~30API之间,当岩石向中性过渡时,自然伽马增大。
4)Pe曲线值大,曲线形态成块状,幅度较大,其值在5~7之间。
2.玄武岩1)密度:曲线形态具有高幅块状的特点,密度在2.60~2.80g/cm3之间。
2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值大,一般在10%~15%。
3)自然伽马:自然伽马曲线呈现倒箱型、低值特征,一般在30~60API之间,当岩石向中性过渡时,自然伽马增大,部分可以达到65API。
3.安山岩(次安山岩)
1)密度:变化较大,在2.35~2.57g/cm3之间。
2)补偿中子:曲线形态幅度变化大,一般在10%~16%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在80~160API之间。
4.流纹岩1)密度:密度值为2.45~2.55g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态平直,数值低,一般在3%~6%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在80~130API之间。
5.粗面岩1)密度:密度值为2.55~2.65g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值大,一般在24%~36%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在40~80API之间。
6.煌斑岩1)密度:密度值为2.65~2.75g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值低,一般为8%~15%。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在40~80API之间,其中云煌岩为100~165API,斜闪煌斑岩为40~60API。
4)Pe值在4~9之间。
7.混合花岗岩(1)二长混合花岗岩1)密度:密度值为2.52~2.65g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态呈倒箱型,数值低,一般在0~6%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在70~270API之间。
(2)斜长混合花岗岩1)密度:密度值为2.65~2.75g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态平直,数值低,一般在0~3%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在60~120API之间。
8.石英岩1)密度:密度值为2.45~2.65g/cm3。
2)补偿中子:曲线平直,数值比较大,一般在6%~15%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在70~120API之间。
9.板岩1)密度:密度值为2.55~2.65g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态变化大,一般为3%~9%。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在80~150API之间。
10.煤1)密度:密度值为1.30~1.50g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态倒箱形,数值大,一般在30%~60%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化不大,数值小,一般在30~55API之间。
11.灰岩1)密度:密度值为2.75g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态平直,数值小,一般在2%~5%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在15~45API之间。
12.白云岩1)密度:密度值为2.75~2.78g/cm3。
2)补偿中子:曲线形态平直,数值低,一般在0~5%之间。
3)自然伽马:自然伽马曲线幅度变化大,一般在15~45API之间。