路凤香岩石学思考题答案，岩石是地壳的岩石种类繁多各异
来源：整理 编辑：美酒知识 2024-03-04 17:59:13
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1，岩石是地壳的岩石种类繁多各异
岩石是地壳的（基本物质）。岩石种类繁多，（形态）、（结构）、（颜色）各异
2，学习任务认识接触热变质岩类的主要岩石
一、接触热变质岩的一般特点（1）局限在侵入体与围岩接触带附近围岩之中围绕侵入体分布。分布宽度变化很大：岩墙周围接触变质岩可窄到仅几毫米，形成烘烤边；而大的侵入体周围其宽度几米到几千米，形成足以在地质图上标绘的接触晕，在接触变质晕外带，逐渐过渡为未变质的原岩。例如北京房山燕山晚期周口店花岗闪长岩体，呈直径约7.5 km的岩株侵入于太古宙至古生代地层之中，形成宽约1km的接触晕（图3-5-1，图3-5-2）。（2）由于变质因素主要为温度，缺乏压应力，因而热变质岩一般以具变晶结构、无定向构造为特征，在接触变质晕外带，变余结构、变余构造发育，但不排除继承原岩定向性的继承性定向构造。如周口店接触变质是叠加在区域变质之上的（图3-5-2），因而接触变质岩常继承了区域变质的面理，出现板岩、千枚岩、片岩、片麻岩。（3）接触热变质属于很低P/T变质（视地热梯度＞80℃/km），形成深度浅（通常P＜0.3GPa），因而矿物成分以红柱石、堇青石、硅灰石等低压变质矿物为特征。（4）由于导致接触热变质的热和流体来自侵入体，因而接触变质晕中出现自侵入体接触带向外变质程度逐渐降低的变质分带，围绕侵入体呈同心圈状分布，发育完整的接触变质带。图3-5-1 北京房山地区概略变质图（转引自路凤香等，2002）1.第四系；2.侏罗系；3.石炭系-三叠系；4.寒武系和奥陶系；5.青白口系；6.长城系；7.太古宇；8.燕山晚期花岗闪长岩；9.燕山晚期石英闪长岩；10.接触晕边界；11.燕山期区域变质带边界：①很低级水热变质带，②硬绿泥石带，③十字石带，④红柱石带；12.断层图3-5-2 房山岩体西部车厂实测剖面（转引自路凤香等，2002）Om.奥陶系马家沟组；Ps.二叠系上杨家屯组；Ph.二叠系红庙岭组；Ts.三叠系双泉组；Jy.侏罗系窑坡组；Jl.侏罗系龙门组。1.花岗闪长岩；2.黝帘石-透辉石大理岩；3.含十字石-黑云母-红柱石-矽线石-石英片岩；4.红柱石碳质片岩；5.霏细岩脉；6.碳质空晶石角岩；7.石榴子石-空晶石角岩；8.碳质白云母-石英-空晶石片岩；9.矽线石-红柱石-黑云母石英片岩；10.红柱石-白云母-石英片岩；11.含矽线石-石榴子石-红柱石-白云母-石英片岩；12.红柱石-石英-白云母片岩；13.黑云母-角闪石角岩；14.角闪石-绿帘石角岩；15.千枚岩；16.碳质千枚岩；17.含石榴子石-十字石-铝直闪石-红柱石角岩；18.黑云母-空晶石角岩；19.空晶石砂质千枚岩；20.变质长石石英砂岩；21.红柱石千枚岩；22.红柱石砂屑千枚岩；23.含黑云母变质石英长石砂岩；24.黑云母角岩：25.变质石英长石砂岩；26.变质砾岩（5）由于岩浆流体的作用，热变质岩往往有矽卡岩等交代岩伴生。二、接触热变质岩的分类与命名接触热变质岩的分类，主要是依据原岩成分及变质条件，同时再结合变质岩的结构、构造与矿物组合进行的。本书按原岩成分把接触热变质岩分成五类（五个等化学系列），每类再按变质等级划分出具体岩石类（表3-5-1）。表3-5-1 接触热变质岩分类表（转引自贺同兴等，1988，略有删改）热变质岩的命名，首先是以结构、构造和矿物组合相结合的原则定出岩石的基本名称，然后再按岩石中所含主要矿物、次要矿物进行详细命名。在热变质岩中常采用下列基本岩石名称：具面理的斑点板岩、接触片岩、接触片麻岩；不具面理的角岩、大理岩、石英岩等。三、接触热变质岩的主要岩石类型（一）具面理的热变质岩（1）斑点板岩：是泥质岩（页岩、泥岩等）低级热变质作用的产物。颜色一般为灰-灰黑色，具板状构造和斑点状构造，外貌很像页岩。由于分布在接触带的最外带，距侵入体较远，所处的温度低，故岩石大部分没有重结晶或重组合，基本上保留着原岩的特征，新生矿物仅有少量的绢云母、绿泥石，偶尔有红柱石、堇青石等矿物出现。上述矿物的雏晶和原岩中的铁质、碳质等常聚集成斑点，散布在大部分未重结晶的基质中，形成斑点构造。随着温度升高，原来呈斑点状的矿物雏晶，可进一步形成变斑晶。常见的岩石类型有绢云母斑点板岩、堇青石斑点板岩等。（2）片岩和片麻岩：这类岩石的基本矿物组合和结构、构造，与区域变质岩相似，但成因不同。将在区域变质岩中叙述。（二）无面理的热变质岩（1）云母角岩：是泥质岩受中高级热变质作用的产物。一般为灰色-灰黑色，颗粒细小，多数呈隐晶质致密状，有时稍具片理。显微镜下观察，原岩基本上已全部重结晶或重组合，形成角岩结构和斑状变晶结构，矿物成分主要为黑云母、石英，并经常有红柱石、堇青石、长石、矽线石等，当原岩中SiO2较低时，还可能出现刚玉、尖晶石等矿物。常见的岩石有红柱石云母角岩、堇青石云母角岩等。（2）长英质角岩：原岩为砂岩和酸性火山岩、凝灰岩等。经热接触变质后，原岩发生重结晶，形成以石英、长石为主要成分的岩石，可含少量云母、红柱石、堇青石、石榴子石、透辉石等矿物，具有典型的角岩结构和块状构造。（3）钙硅角岩：原岩常为泥质灰岩，经热接触变质后，可形成以各种钙硅酸盐类矿物为主的岩石，如石榴子石、透辉石、斜长石、方柱石、硅灰石、绿帘石等，常为中、细粒状变晶结构，条带状或致密块状构造。本类岩石的矿物组成与接触交代所成的矽卡岩很相似，但可根据下列几方面加以区别：①钙硅角岩总是形成于岩体接触带，并能形成正常的接触晕，且呈层状分布，而矽卡岩，除出现于接触带（岩体内部和与岩体相接触的围岩）外，有时还远离岩体产出，且形状不规则，常呈透镜状、网状、柱状等复杂形态。②钙硅角岩的颗粒往往很细，结构均匀。而矽卡岩则一般颗粒粗大且不均匀。③钙硅角岩没有交代现象，而矽卡岩常有交代现象，具有交代结构以及矿化现象。④钙硅角岩常含富钙矿物，如硅灰石、透闪石、透辉石、钙铝榴石等浅色矿物，因而岩石的颜色浅，岩性较均一，受原岩层理控制，而矽卡岩常含铁质较高的矿物变种，如钙铁榴石、钙铁辉石、阳起石等，所以岩石的颜色较深、岩性变化较大、常不受原岩层理控制。（4）基性角岩和镁质角岩：①基性角岩是基性和中性岩浆岩，特别是中基性火山熔岩及火山碎屑岩经热接触变质的产物。该岩石由透辉石、基性斜长石、石英等组成，有时还有少量石榴子石、黑云母，较低温时还可出现绿帘石、阳起石等，常为粒状变晶结构、斑状变晶结构，块状构造。呈暗色致密状，有时也可见变余组构。②镁质角岩是蛇纹岩、硅质白云岩经热接触变质的产物。它的矿物成分以镁硅酸盐矿物如镁橄榄石、紫苏辉石、直闪石、镁铁闪石、堇青石等为主。可用主要变质矿物直接命名，如直闪石角岩等。对于角岩类，可按特征变质矿物（如空晶石、红柱石。堇青石、石榴子石、紫苏辉石等）含量的多少命名。含量小于5%，冠以“含××，如含红柱石黑云母角岩；含量为5%～25%；则直接参加命名，如红柱石黑云母角岩；含量大于25%，直接命名，如红柱石角岩。（5）大理岩：是由碳酸盐岩（石灰岩、白云岩等）受热接触变质作用的产物。一般呈白色，含杂质时可形成不同的颜色和花纹。粒状变晶结构，块状构造。矿物成分主要为方解石，其次为白云石。当原岩中含有Fe、Al、Si等杂质时，在低级变质条件下可形成蛇纹石、滑石、绿泥石、透闪石、阳起石；中级变质条件下形成符山石、钙铝榴石；高级变质条件下形成镁橄榄石、透辉石、硅灰石等，从而形成不同的大理岩。（6）石英岩：是各种石英砂岩受热变质作用的产物。一般呈白色或灰白色，具隐晶质或中细粒花岗变晶结构，块状构造，有时稍具片理构造。矿物成分主要为石英，其次是长石。当原岩中含有钙、铁、泥质等杂质时，在低级变质条件下可形成绢云母、绿泥石；中级变质条件下形成白云母、黑云母、角闪石；高级变质条件下形成透辉石、硅灰石等，从而形成各种不同的石英岩，如黑云母石英岩、辉石石英岩等。石英岩以硬度大，加HCl不起泡区别于大理岩。
3，岩石学家在什么和什么下仔细观察岩石薄片的成分
: 通常利用( 放大镜)和(显微镜 )仔细观察岩石薄片的成分和颗粒组成,对岩石种类进行分类.通常利用( 放大镜)和(显微镜 )仔细观察岩石薄片的成分和颗粒组成，对岩石种类进行分类。
4，教学内容
第一篇 绪 论第一章 晶体光学与岩石学概论1.本章重点主要为晶体光学与岩石学的基本概念及其学习目的。2.本章内容（1）晶体光学的概念。（2）岩石及其成因分类。（3）岩石学及学习的目的。（4）地球的圈层构造。3.思考题（1）什么是晶体光学与岩石学?（2）简述地球的圈层构造征。4.参考资料（1）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.（2）陈芸菁.1987.晶体光学原理.北京：地质出版社.（3）汪相.2003.晶体光学.南京：南京大学出版社.（4）路凤香，桑隆康.2002.岩石学.北京：地质出版社.第二篇 晶体光学与光性矿物学第二章 晶体光学基础1.本章重点主要为光在传播中的双折射现象，光率体以及一轴晶光率体与二轴晶光率体的光学主轴和各种切面特征。2.本章内容（1）晶体光学的研究内容、学习方法及学习要求。（2）自然光与平面偏振光，光的折射、反射和全反射，折射定律。（3）光在光性均质体和非均质体中的传播特点，双折射现象，光轴。（4）光率体：均质体光率体：各方向折射率值相等。一轴晶光率体：常光（No）与非常光（Ne）；正光性与负光性；垂直光轴、斜交光轴、平行光轴（主切面）三种切面的特征。二轴晶光率体：光学主轴（Ng、Nm、Np）、光轴（OA）、光轴面（AP）、光轴角（2V）、锐角等分线（Bxa）、钝角等分线（Bxo）；正光性与负光性；垂直（Bxa）、垂直光轴、斜交光轴、垂直Bxo、平行AP五种切面特征。3.思考题（1）什么是光率体?（2）简述一轴晶光率体垂直光轴、斜交光轴、平行光轴三种切面的特征。（3）简述二轴晶光率体垂直Bxa、垂直光轴、斜交光轴和平行AP切面的特征。4.参考资料（1）李德惠.1984.晶体光学.北京：地质出版社.（2）陈芸菁.1987.晶体光学原理.北京：地质出版社.（3）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.第三章 单偏光系统下的晶体光学性质1.本章重点主要为矿物结晶形态、解理、颜色、突起、糙面与贝克线。2.本章内容（1）单偏光镜的装置。（2）矿物结晶形态、集合体形态与切片形态。（3）矿物切片上的解理、可见临界角、解理完善程度及解理夹角测定。（4）矿物颜色、多色性、吸收性成因及公式。（5）矿物切片的边缘特征、突起与糙面、贝克线、色散效应（折射率色散）、相对折光率高低的比较、突起等级的确定、闪突起。3.思考题（1）什么是可见临界角?简述解理夹角的测定方法。（2）什么是贝克线?（3）什么是闪突起?4.参考资料（1）李德惠.1984.晶体光学.北京：地质出版社.（2）中国科学院地质研究所.1970.薄片内透明矿物鉴定指南.北京：科学出版社.（3）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.第四章 正交偏光系统下的晶体光学性质1.本章重点主要为消光、干涉色、补色法则、光率体椭圆半径方向和轴名测定以及干涉色级序、消光类型和消光角的测定。2.本章内容（1）正交偏光镜的装置、特点、调节与校正。（2）晶体薄片的消光现象及消光位。（3）正交偏光镜下光波的干涉原理，光程差及其决定光程差的因素，干涉色成因，干涉色级序及各级序特征，干涉色色谱表，异常干涉色。（4）补色法则及主要补色器（云母试板、石膏试板、石英楔）。（5）矿片上光率体椭圆半径方向及轴名测定。（6）测定矿物干涉色级序、双折射率、消光类型、消光角、晶体延性符号，确定矿物光性方位。（7）了解常见双晶。3.思考题（1）什么是消光现象?（2）如何测定矿片上光率体椭圆半径方向及轴名?（3）如何测定矿物干涉色级序?4.参考文献（1）李德惠.1984.晶体光学.北京：地质出版社.（2）季寿元，王德滋.1961.晶体光学.北京：人民教育出版社.（3）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.第五章 锥光系统下的晶体光学性质1.本章重点一轴晶垂直光轴、二轴晶垂直Bxa切面干涉图的特点与应用。2.本章内容（1）锥光镜的装置、调节与校正。（2）一轴晶垂直光轴切面干涉图的特点与应用。（3）二轴晶垂直Bxa切面、垂直光轴切面干涉图的特点与应用。3.思考题（1）简述一轴晶垂直光轴切面干涉图的特点与应用。（2）二轴晶垂直Bxa切面的干涉图有什么特点?4.参考资料（1）李德惠.1984.晶体光学.北京：地质出版社.（2）陈芸杏.1987.晶体光学原理.北京：地质出版社.（3）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.第六章 透明矿物的鉴定1.本章重点掌握石英、斜长石、钾长石的鉴定特征。2.本章内容（1）初步掌握淡色矿物（如：石英、斜长石、钾长石）的鉴定特征；了解云母的鉴定特征；初步学会透明矿物的系统鉴定及使用鉴定图表。（2）基本掌握斜长石成分测定中最常用的垂直（010）晶带最大对称消光角法。3.思考题（1）简述石英类、斜长石类和钾长石类的光性鉴定特征。（2）如何用垂直（010）晶带最大对称消光角法测定斜长石成分?4.参考文献（1）北京大学地质学系岩矿教研室.1979.光性矿物学.北京：地质出版社.（2）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.第三篇 沉积岩岩石学第七章 沉积岩的基本特征1.本章重点包括沉积岩和沉积学的基本概念、沉积物的主要来源、沉积物的搬运和沉积、沉积物的成岩作用以及沉积岩的常见沉积构造。2.本章内容（1）沉积岩、沉积岩岩石学和沉积学的基本概念及其在国民经济中的意义，沉积学的发展历史、现状及展望，沉积岩的分类。（2）母岩的风化作用及主要造岩矿物和岩石在风化过程中的稳定性。（3）机械搬运与沉积作用，化学搬运与沉积作用，生物搬运与沉积作用，沉积分异作用，沉积物重力流的搬运与沉积作用。（4）成岩作用阶段的划分及特点，同生作用、成岩作用、后生作用及表生成岩作用。沉积后主要作用类型：压实和压溶作用，胶结作用，交代作用，重结晶作用和矿物的多形转变，溶解作用。（5）沉积岩构造的分类，流动成因的构造：层理构造和层面构造，同生变形构造，曝露成因构造，化学成因构造，生物成因构造，复合成因构造。（6）沉积岩的颜色，原生色和次生色。影响岩石颜色的因素及研究沉积岩颜色的意义。3.思考题（1）简述母岩风化作用的阶段性特征。（2）成岩作用分为几个阶段?常见沉积岩的成岩作用类型有哪些?4.参考文献（1）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.（2）曾允孚，夏文杰.1985.沉积岩石学.北京：地质出版社.（3）冯增昭.1993.沉积岩石学.北京：石油工业出版社.（5）路凤香，桑隆康.2002.岩石学.北京：地质出版社.第八章 陆源沉积岩1.本章重点主要介绍碎屑岩的物质成分和碎屑岩颗粒的结构、胶结类型和胶结物的结构、杂基的结构；砾岩的概念与岩石类型；砂岩的成分分类方案与石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩的岩石学特征以及黏土矿物的主要类型。2.本章内容（1）陆源碎屑岩的概述。碎屑岩的物质成分：陆源碎屑、填隙物和孔隙，成分成熟度。碎屑岩颗粒的结构：粒度、圆度、球度、形状、颗粒表面特征。胶结类型和胶结物的结构、杂基结构、孔隙结构、结构成熟度、粒度分析。（2）砾岩和角砾岩的概念和分类。砾岩的岩石类型：石英岩质砾岩、岩屑砾岩、纹层状砾质泥岩、块状砾质泥岩。砾岩和角砾岩主要成因类型：滨岸砾岩、河成砾岩、冰碛砾岩、残积角砾岩、岩溶角砾岩、成岩角砾岩和砾岩。（3）砂岩的概念和分类，重要分类方案的评述，本课程采用的砂岩分类。砂岩的主要类型（石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩）及其岩石学特点。（4）粉砂岩的一般特征、分类、主要岩石类型和成因。（5）泥质岩的概念及黏土矿物的主要类型。泥质岩的结构、构造和颜色。泥质岩的分类及主要岩石类型。3.思考题（1）简述砂岩常见的胶结类型。（2）试述砂岩的成分分类方案及其意义。（3）石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩的主要岩石学特征是什么?4.参考文献（1）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.（2）曾允孚，夏文杰.1985.沉积岩石学.北京：地质出版社.（3）李文厚，柳益群，邵磊.1990.沉积岩实习.西安：西北大学出版社.（4）路凤香，桑隆康.2002.岩石学.北京：地质出版社.第九章 火山碎屑岩1.本章重点主要为火山碎屑岩的概念，火山碎屑物质，火山碎屑结构；火山碎屑岩的分类及常见火山碎屑岩的岩石类类型。2.本章内容（1）火山碎屑岩的概念。（2）火山碎屑物质：岩屑、晶屑、玻屑。火山碎屑岩结构构造特征及颜色。（3）火山碎屑岩的分类与命名。火山碎屑岩的常见岩石类型：熔结火山碎屑岩类、火山碎屑岩类、沉火山碎屑岩类，火山碎屑岩的成因类型及其标志。3.思考题（1）什么是凝灰岩与熔结凝灰岩?（2）什么是假流纹构造?4.参考文献（1）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.（2）曾允孚，夏文杰.1985.沉积岩石学.北京：地质出版社.第十章 内源沉积岩1.本章重点主要为碳酸盐岩的研究进展，碳酸盐岩的结构，粒屑灰岩中常见粒屑颗粒的类型，石灰岩的分类，白云岩的形成机理以及碳酸盐岩的成岩作用。2.本章内容（1）碳酸盐岩的概念及研究进展。（2）碳酸盐岩的矿物成分和化学成分。（3）碳酸盐岩的结构：颗粒（内碎屑、生物碎屑、鲕粒、球粒及藻粒）、泥、胶结物、生物格架及晶粒。（4）碳酸盐岩的分类和命名：成分分类，石灰岩的结构（成因分类方案简介），本课程采用的石灰岩分类和命名原则及白云岩分类。（5）白云岩的生成机理：毛细管浓缩作用—准同生白云化作用、回流渗透白云化作用等。碳酸盐成岩作用：溶解作用和胶结作用、矿物转化和重结晶作用、交代作用、压固作用。（6）硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩、蒸发岩的一般概念。（7）硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩、蒸发岩的物质成分、结构构造，主要的岩石类型、成因及地质分布。3.思考题（1）什么是粒屑结构?说明常见颗粒的类型及特征。（2）简述石灰岩的结构及成因分类方案。（3）说明白云岩的形成机理。4.参考文献（1）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.（2）冯增昭.1993.沉积岩石学.北京：石油工业出版社.（3）李文厚，柳益群，邵磊.1990.沉积岩实习.西安：西北大学出版社.（4）路凤香，桑隆康.2002.岩石学.北京：地质出版社.第四篇 岩浆岩岩石学1.本篇重点主要为岩浆岩的概念，岩浆岩的成分，岩浆岩的结构及岩浆岩的分类。2.本篇内容（1）岩浆岩的概念。（2）岩浆岩的成分。（3）岩浆岩的结构及岩浆岩的分类。3.思考题（1）什么是岩浆和岩浆岩?（2）简述岩浆岩的结构。4.参考文献（1）路凤香，桑隆康.2002.岩石学.北京：地质出版社.（2）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.第五篇 变质岩岩石学1.本篇重点主要为变质作用的概念，变质岩的结构构造及变质岩的分类。2.本篇内容（1）变质作用的概念与分类。（2）变质岩的结构构造。（3）变质岩的分类及常见变质岩的类型。3.思考题（1）什么是变质作用?（2）简述变质作用的分类。（3）简述变质岩的结构构造4.参考文献（1）路凤香，桑隆康.2002.岩石学.北京：地质出版社.（2）刘林玉.2012.晶体光学与岩石学.北京：地质出版社.
5，对矿物和岩石的叙述正确的是 A有用矿产在自然界富集到有开
A、矿物是化学元素通过地质作用等过程发生运移﹑聚集而形成，矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物，故不符合题意；0、石英、云母是造岩矿物，大理岩属于变质岩，故不符合题意；C、矿物是组成岩石和矿石的基本单元，岩石是矿产组成的集合体，故正确；D、变质岩和沉积岩不能直接形成岩浆岩，故不符合题意．故选：C．
6，岩浆的演化
一、原生岩浆和派生岩浆◎原生岩浆:是由已经存在的地壳或地幔物质经过熔融或部分熔融作用产生的、未经过任何演化的岩浆。有的学者将直接由原始地幔岩石(原始地幔岩石是指其形成以后，从未遭受过熔融与交代作用，成分未发生过演变)熔融或部分熔融产生的岩浆，称为原始岩浆。著名岩石学家鲍文(N.L.Bowen)通过实验岩石学研究，于1928年提出原生岩浆一元论观点，即自然界中的原生岩浆只有玄武岩浆一种，其他岩浆是由玄武岩浆分离结晶演化而来。但由于自然界大规模花岗岩难以用此模式解释，列文生－列信格和戴里在20世纪30年代提出原生岩浆有玄武岩浆和花岗岩浆两种类型的二元论观点。随着研究的不断深入和认识水平的提高，地质学家逐渐认识到原生岩浆是多种多样的，如金伯利岩岩浆、碱性玄武岩浆、拉斑玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆、碳酸岩浆，等等。◎派生岩浆:或称次生岩浆是指原生岩浆经过多种演化作用派生出来的岩浆。那么，原生岩浆到底经过怎样的演化过程产生不同的派生岩浆，进而形成不同成分的岩石呢?这就是岩浆的演化机制，或称岩浆演化过程。岩浆演化过程可以概括为两类:封闭体系和开放体系，前者包括晶体－熔体的分离作用(包括重力分离结晶作用、流动分异、压滤作用、对流熔体分离作用)、熔体－熔体的分离作用(熔离作用)和熔体－流体的分离作用，后者包括岩浆混合作用和同化混染作用。二、岩浆的演化(一)晶体－熔体的分离作用———分离结晶作用分离结晶作用又称结晶分异作用，发生在岩浆结晶作用阶段，是指早结晶的高熔点矿物与熔体分离聚集，或者被略晚生成的矿物将其与熔体隔开，使之不能与熔体充分反应，由此导致剩余岩浆成分发生连续变化。如此既可以形成不同成分的堆晶岩，又使剩余岩浆的成分不断向富SiO2、K2O、Na2O和TFeO/MgO比值增高的方向演化。分异程度越大，残余岩浆的酸度就越高。在分离结晶作用中一些造岩矿物之间存在着反应关系，鲍文(1928)根据自然界一些硅酸盐矿物间的反应关系和实验资料，提出了著名的鲍文反应系列(图8－4)。鲍文反应系列由连续反应系列和不连续反应系列组成。右侧为连续反应系列，温度由高到低矿物依次由钙质斜长石向钠质斜长石变化;左侧为不连续反应系列，从高温到低温依次形成橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石和黑云母。两个系列在下部汇合，下部为不存在反应关系的钾长石、白云母和石英三种矿物。鲍文反应系列实际上反映是低压下，钙碱性火成岩中矿物的结晶顺序与相互关系。图8－4 鲍文反应系列(Bowen，1928)鲍文反应系列可以解释以下岩石学现象:(1)岩浆中矿物结晶顺序。位于反应系列上部的矿物结晶温度高、结晶早，下部的矿物结晶温度低、结晶晚。(2)火成岩中矿物共生规律。两个系列结晶温度相当的矿物可以共生，如辉石和基性斜长石共生，黑云母与中－酸性斜长石共生。(3)解释了暗色矿物之间的反应边结构和斜长石正环带结构。若早结晶矿物与熔体反应不彻底，在左侧不连续反应系列中形成反应边，如橄榄石具有斜方辉石反应边;在右侧连续反应系列中则形成斜长石正环带结构。(4)玄武岩浆经分离结晶作用将逐渐形成酸性岩浆，这也正是鲍文原生岩浆一元论观点的由来。分离结晶作用的主要方式有重力分异、流动分异和扩散对流分异作用等。1.重力分异作用很长一段时间，人们认为岩浆中结晶出的矿物晶体与熔浆之间存在密度差，密度大的矿物晶体下沉，堆积在岩浆房底部，形成似层状的堆晶岩，使剩余岩浆成分发生改变。但岩浆能否发生重力分异，不仅仅与晶体和熔体间的密度差有关，还与岩浆的黏度、屈服强度和晶体大小有关。只有当晶体足够大时，才能克服岩浆的屈服强度而下沉(马昌前，1989)。岩浆成分越酸性，屈服强度和黏度就越大，发生重力分异作用就越困难。有人认为花岗岩浆不大可能发生分离结晶作用(张旗等，2007);而屈服强度小、黏度小的基性和中性岩浆则容易发生重力分离结晶作用。2.流动分异作用含矿物晶体的岩浆在流动时，尤其是在管状通道中流动(如岩墙和岩脉)时，岩浆与通道壁围岩间的摩擦作用，使流速由通道中心向边缘降低产生流速梯度，早结晶的晶体向流速高的管道中心集中，导致岩浆分异作用的发生。流动分异作用的影响十分有限，可能只在宽度小于100m的岩体中有效(路风香等，2002)。3.扩散对流分异作用由于岩浆体内部与边部存在温度差，即温度梯度，内部温度高，边部因与围岩接触而温度低，因此，岩浆房边部高熔点矿物先结晶，高熔点组分(Mg、Fe、Ca)从内部不断向边部迁移扩散，形成暗色矿物含量高的冷凝边。岩浆房内部岩浆结晶晚，低熔点组分(Si、K、Na)不断向内部迁移扩散，中心的岩浆成分逐渐变酸性，导致分异作用(图8－5)。同时，由于岩浆房顶部温度低、晶体含量高，因密度大于下部岩浆而产生重力不稳定，顶部较冷密度大的岩浆体沿着边缘带下沉，下部密度小的岩浆上升，产生岩浆对流，对流的结果就是早结晶的晶体(高熔点矿物)黏附在较冷的接触带侧壁上，形成较基性的岩体边缘。图8－5 扩散对流分异作用示意图(Winter，2001)此外，人们还提出了“层状对流岩浆房中的分异作用”，即岩浆房中存在密度梯度和上低下高的温度梯度，密度梯度主要由组分的扩散作用产生。随温度下降，岩浆由上向下逐渐冷却结晶，结果顶部岩浆密度变大出现密度倒置，密度大的上部岩浆向下流动，下部岩浆向上流动，产生对流层。岩浆房中由上至下可以产生多个类似的对流层，结果岩浆房变成了具有多个对流单元的层状岩浆房(图8－6)。在即便没有矿物结晶时也可以造成岩浆成分的分异。在分离结晶过程中，矿物在每个对流层底部集中，最终形成了层状侵入体，并在其岩石中形成了层理和韵律层理构造。(二)熔体－熔体的分离作用———熔离作用原来成分均匀的岩浆熔体因物理或化学条件的改变而分离为两种不混溶或混溶程度很低的熔体的过程，称熔离作用，也称液态不混溶作用，或称液态分异作用。从热力学的角度讲，熔离作用就是高温条件下为均一的液相，温度降低时这种均匀的液相就会分离成两种成分不同、互不混溶的液相。Roedder(1979)在橄榄石－白榴石－SiO2实验体系中，发现了在一定温度和成分范围内存在不混溶区，证实了两种不混溶液相的存在。也有人把玄武岩熔化后在玄武岩熔体加入CaF2，结果熔体分为两层，上部为酸性熔体层，下部为超基性熔体层。一些含有铜、镍的基性岩浆，在高温时铜镍硫化物熔体完全混溶于基性岩浆中，当温度下降到一定程度后，两种熔体即发生分离，铜镍硫化物密度大而富集于底部形成矿床，硅酸盐熔体在上部固结成岩石，这就是岩浆熔离矿床的成因。还有人认为，某些珍珠岩中的球粒也是由硅酸盐熔离作用造成的。图8－6 层状对流岩浆房示意图(路凤香等，2002)(三)熔体－流体的分离作用———气体搬运作用实验岩石学和对岩石的观察表明，在岩浆体系中，与熔体平衡的含水流体和碳酸盐流体含有高浓度的化学组分，如Si、Na、K、Fe和很多不相容元素。因此，流体从共存熔体中出溶是一种改变熔体成分的重要方式。在很多花岗岩浆侵入体固结的最晚期阶段，伟晶岩脉(体)的形成就是含水流体相从残余的水饱和花岗质熔体中分离出来的最为典型的实例，这就是Jahns＆Burnham(1969)提出的伟晶岩形成模型(图8－7)。图8－7 伟晶岩的示意图(Best，2006)(四)岩浆混合作用岩浆混合作用是指两种或两种以上不同成分的岩浆以不同比例混合，形成一系列过渡类型岩浆的作用。这种不同成分的岩浆可以是同一源区形成，也可以是不同源区形成。岩浆能否发生混合，以及混合的程度如何，取决于岩浆的物理性质和化学性质。岩浆混合可出现在岩浆产生、侵位和喷发的各个环节(路凤香等，2002)。岩浆的混合主要有岩浆注入机制和层状岩浆房对流机制。1.岩浆注入机制高密度的岩浆(如玄武岩浆)从下部注入上部低密度岩浆(如花岗岩浆)中而发生混合，两者的混合程度与温度、黏度等有关。当高温的基性岩浆注入到温度较低的酸性岩浆时，在两种岩浆达到化学平衡前，基性岩浆就快速淬火固结，以机械混合为主。所以，在混合产物中可以见到基性岩石团块、岩墙，混合较充分时形成混成包体，如花岗岩中的部分微粒闪长岩包体。2.层状岩浆房对流机制岩浆房和岩浆通道中均一成分的岩浆，由于结晶作用或液态分离作用可以形成成分不同的层状岩浆，下部偏基性、上部偏酸性。有人认为这种情况所形成的上轻下重的层状岩浆房形成了稳定的重力分层，不同岩浆层之间不发生对流，所以其混合作用难以实现(路凤香等，2002)。但Vernon(1983)认为由于成分、温度的不均衡导致岩浆在各自层内产生对流，结果是上部长英质岩浆层的对流使下部镁铁质岩浆团被带上来并淬火冷凝，下部镁铁质岩浆层对流则拖拽长英质岩浆发生均一混合(图8－8)。图8－8 岩浆混合作用的层状岩浆房对流机制(Vernon，1983)岩浆混合作用发生的地质标志是出现复合岩流或熔岩条带、侵入酸性岩端元的基性岩墙及机械混合带和成分过渡带、网脉状杂岩，但最普遍的是出现岩石包体(徐夕生和邱检生，2010)，如花岗岩中的微粒闪长岩、基性岩包体和岩墙被普遍认为是岩浆混合作用形成。微观上可以出现矿物不平衡现象，如基性和酸性斜长石共存，结构上基性岩包体中出现淬火结构。还可以从岩石的主要元素、微量元素和同位素方面加以区分。(五)同化混染作用岩浆在岩浆房或上升过程中，熔化围岩和捕虏体，或与其发生反应，导致岩浆成分发生改变的作用，即是同化混染作用。①当岩浆熔化围岩和捕虏体，或与其发生反应完全彻底时，称为同化作用;②当岩浆熔化围岩和捕虏体，或与其发生反应不彻底，使部分围岩和捕虏体残留在岩浆中时，称为混染作用。同化混染作用的强度和规模与岩浆和围岩的温度、成分有关。(1)岩浆能熔化熔点比自己温度低的围岩和捕虏体。如基性岩浆通常可以熔化酸性岩石，使岩浆成分变得酸性;而温度较低的酸性岩浆不能熔化基性岩石。岩浆在熔化围岩或捕虏体时损失热能，使岩浆温度降低，促进岩浆的结晶作用;而矿物的结晶又会释放出结晶热能使得岩浆损失的热量得以补偿，为同化作用补充热能。因此，同化混染作用与结晶分异作用是同时进行的，即是岩浆的同化混染－分离结晶作用，简称为AFC作用，这是岩浆开放体系中成分变化机理的重要作用。(2)岩浆不能熔化熔点比自己温度高的围岩和捕虏体，只能通过反应作用改变围岩和捕虏体成分，使之与岩浆达到平衡，反应作用主要是以离子交换方式进行。例如，酸性岩浆同化基性玄武质岩石时，岩浆中的Si、Na、K、H2O等物质交代围岩或捕虏体中的矿物，而围岩或捕虏体中的Fe、Mg、Ca等成分向岩浆中迁移。结果基性围岩中的矿物转变成酸性岩浆中正在结晶的矿物(如基性斜长石转变为酸性斜长石，辉石转变为角闪石等)，同时岩浆的成分发生某些改变。由岩浆同化混染作用形成的火成岩具有如下特征:①在岩体与围岩之间形成渐变过渡带;②岩石出现斑杂构造，含有围岩的捕虏体和捕掳晶，中酸性岩石中暗色矿物不均匀分布;③岩石中出现不平衡矿物和不平衡结构，如花岗岩中出现基性斜长石、硅灰石、石榴子石、红柱石，玄武岩中出现石英，在石英周边出现辉石反应边结构;④岩石中矿物结晶顺序不明显，岩石结构不像典型的岩浆结晶结构。三、火成岩多样性的原因自然界中的火成岩类型多种多样，其主要原因是:(1)原生岩浆类型多样。这主要取决于岩浆源区性质的不同和岩浆形成过程中部分熔融程度的不同，如有玄武岩浆、安山岩浆、花岗岩浆、金伯利岩浆等，不同原生岩浆结晶就形成了不同的岩石类型。(2)与原生岩浆演化有关。同一成分的原生岩浆通过结晶分异作用、熔离作用、混合作用、同化混染作用等可以派生出多种成分不同的次生岩浆，结晶后就形成不同种类的火成岩。(3)岩浆结晶冷凝环境不同。同一成分岩浆在不同环境条件下冷凝结晶将形成不同类型的火成岩。例如，花岗岩浆侵入地下较深部位结晶时形成花岗岩，在较浅部位结晶时形成花岗斑岩，以溢流方式喷出地表形成流纹岩，以爆发方式喷出地表则形成流纹质凝灰岩。思考题1.岩浆的形成需要哪些条件?2.何谓部分熔融作用、原生岩浆和派生岩浆?3.阐述岩浆混合作用和岩浆同化混染作用鉴别的标志。4.简述鲍文反应系列及其岩石学意义。5.阐述火成岩类型多样性的原因。
7，花岗岩闪长岩辉长岩橄榄岩的岩石学特征及成矿专属性
花岗岩:酸性岩石，是深成侵入岩，多呈肉红色、灰色或灰白色。矿物成分主要为石英和正长石，其次有黑云母、角闪石和其他矿物，全晶质等粒结构（也有不等粒或似斑状结构)，块状构造，分布广泛性质均匀坚固，是良好的建筑石材
闪长岩：中性岩石，深层侵入岩。灰白、深灰至黑灰色。主要矿物为斜长石和角闪石。其次有黑云母和辉石。全晶质等粒结构，块状构造。闪长岩结构紧密，强度高，且具有较高的韧性和抗风化能力，良好的建筑石材
辉长岩：基性岩类，深层侵入岩，黑灰至黑色。全晶质等粒结构。块状构造，主要矿物为斜长石和辉石，其次有橄榄石、角闪石和黑云母。强度高、抗风化能力强
8，把你研究岩石变化的原因的过程写在下面写出主要探究步骤即可 搜
【作出猜想】猜想产物的化学式要从反应前后元素的种类不变的角度考虑，不能出现新的元素．【实验操作】：根据现象可推断生成物，石灰水变浑浊说明有二氧化碳，无水硫酸铜变蓝说明有水，验证一氧化碳时要先点燃，然后验证生成物是不是二氧化碳．书写化学方程式时不要忘记条件和符号．【得出结论】根据所提供的反应物和生成物书写化学方程式时，化学式一定要正确，注意配平和条件．【反思评价】评价装置要从反应物的性质和便于检验生成物入手，装置2能避免熔融的草酸流进导管而影响后续实验，并能检验水蒸气和一氧化碳等气体．【交流讨论】为了防止草酸钙和草酸氢钙对二氧化碳检验的影响，最后在验证二氧化碳前把它们除去．故答案为：【作出猜想】CO2、H2O（或CO、H2O等）【实验操作】CO2 H2O；点燃干燥管上方的气体，可以燃烧，烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊；2CO+O2 点燃 . 2CO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；【得出结论】H2C2O4═CO2↑+CO↑+H2O；【反思评价】防止熔化的草酸流出；图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气；图2装置可以检验出生成物中是否有一氧化碳；图2装置可以检验出生成物中是否有氢气；在干燥管上方罩一干冷烧杯，点燃气体，观察烧杯内壁无水珠出现．【交流讨论】在弯曲的试管和盛澄清石灰水的装置之间加一个冷却装置（塞有双孔橡皮塞的试管或广口瓶等）或盛有水的洗气瓶．我的假设:岩石的变化与(冷热)有关。 需要的器材:( 一块岩石 酒精灯 冰块若干 ) 实验步骤:( 1、 把岩石在酒精灯上加热; 2、把加热的岩石 放置于冰块上;3、观察岩石的变化 ) 探究结果:(岩石在冷热不均时，出现破裂，发生风化 ) 希望对你有帮助。
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