《矿物岩石学》综合复习资料答案
第一章 结晶学基础
一、名词解释1、晶体:具有格子构造的固体。2、科塞尔理论:在理想的情况下,晶体的生长将是长完了
一个行列再长相邻的另一个行列,长满了一层面网再长另一层新的面网,晶体(最外层面网)是平行向外
推移的,这就是科塞尔理论。
3、布拉维法则:在晶体生长过程中,面网密度的小的晶面将逐渐缩小以至消失,面网密度大的晶面则相对
增大成为实际晶面,因此,实际晶体往往倍面网密度大的晶面所包围,称之为布拉维法则。
二、填空
1、空间格子的要素包括结点、行列、面网、平行六面体。2、格子构造决定了晶体和非晶体的本质区别,
因而晶体具有一些共同性质:自限性 均一性和异向性、对称性、一定的熔点、最小内能和稳定性。3、晶体的形成过程就是由一种相态转变成晶质固相的过程,其形成方式主要有由气相转变为晶体、由液相转变为晶体、由固相转变为晶体。
第二章 晶体的几何特征及表征
一、名词解释
1、单形:由同形等大的晶面组成的晶体。2、双晶:是指同种晶体的规则连生,相邻的两个单晶体间互成
镜像关系,或其中一个单晶体旋转180后与另一个重合或平行。
二、填空
1、晶体的对称要素有L、 L、L、L、Li、L、Li、P、C。某晶体存在以下对称要素:C、6L、4L、9P、
3L,该晶体的对称型为3L4L6L9PC,属于高级晶族,等轴晶系。
2、双晶的形成方式主要有生长双晶、转变双晶、机械双晶。
三、问答题
2、根据双晶个体间的连生方式不同,可将双晶的类型分为哪几种?其定义是什么?并相应举例说明。答:
根据双晶个体间的连生方式不同,可将双晶分为以下类型:
(一)接触双晶:接触双晶是指双晶个体以简单的平面相互接触而连生。接触双晶可进一步分为:(1)简
单接触双晶 仅有两个个体组成,如石膏的燕尾双晶(2)聚片双晶 由多个片状个体按同一双晶律结合而
成,结晶面相互平行。如钠长石的聚片双晶(3)轮片双晶 也称环状双晶,由两个以上个体以同一的双晶
律结合而成,但双晶面互不平行,彼此以等角度相交。根据连生个体的数目可分为三连晶、四连晶、六连
晶等。
(二)穿插双晶:也称为贯穿双晶,由单晶体间相互穿插而成,双晶结合面不平整。如十字石的穿插双晶
和萤石的穿插双晶。 44321 2 34466230
(三)复合双晶:复合双晶是由两个以上的个体按不同的双晶律结合而成的双晶。复合双晶可以是接触式
的,也可以是贯穿式的。
第三章 晶体化学基础
一、名词解释1、配位数:每个原子或离子周围与它直接相邻的原子或异号离子的数目。2、类质同象:是
指物质结晶时,晶体结构中的部分质点(原子、离子、络阴离子、或分子)被其他性质相似的质点所代替,
相互替换的质点在晶体结构中占据相同的位置,质点的替换只引起晶体参数的微小变化及物理化学性质的
规律性变化,但晶体构造类型和键性不发生根本变化,这种现象成为类质同象。3、同质多像:这种化学成
分相同的物质在不同的物理化学条件(温度、压力、介质等)下,形成晶体结构、形态和物理性质上互不
相同的晶体的现象,称为同质多像。
二、填空
1、晶体中化学键有四种基本类型。根据占主导地位的化学键特征,可以将晶体结构划分为 离子晶格、原子晶格、金属晶格、分子晶格。
2、同质多像转变可以分为位移型转变、重建式转变、有序-无序转变。
第六章 造岩矿物总论
一、名词解释
1、矿物:地壳中的化学元素由各种地质作用所形成的自然物体。
2、克拉克值:地壳中元素平均含量的质量百分数。
3、吸附水:吸附水是以中性水分子形式被机械地吸附于矿物颗粒外表面或孔隙中的水,不参与组成矿物的
晶格,因而不属于矿物固有的化学组成。
4、结晶水:以中性水分子形式参与构成矿物晶体结构,其数量固定,并遵守定比定律。
5、结构水:以OH,H,H3O的形式参与组成矿物结构的水,在结构中占一定比例。不容易失脱。
6、结晶习性:生长条件一定时,同种晶体总能发育成一定的形状,这种性质称为晶体的结晶习性。7、晶
面条纹:指在晶体的晶面上出现且沿一定方向排列的直线状条纹。
8、标型矿物:是指只能在某种特定的地质作用中形成的矿物。它是单成因的,它的出现可作为成因上的标
志。
9、矿物的标型特征:同种矿物晶体形成于不同的地质作用条件下,因而在晶形、结构、构造物理化学性质
上表现出一定差异,这些差异能指示矿物的生成条件,这些差异叫矿物的标型特征。
二、填空
1、根据各种元素离子的最外电子层结构不同,可将其分为惰性气体型离子、铜型离子、过渡型离子。
2、水在矿物中的存在形式分为吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水。 -+-
三、问答题
1、什么是晶体的习性,举例说明。
答:在一定条件下,同种物质的晶体有形成一定形态的明显趋势,这种趋势就称为晶体的习性。根据晶体
在三度空间发育程度的不同,结晶习性可分为三类:
a.一向伸长:晶体沿一个方向延伸,如柱状、针状、纤维状等。角闪石、辉石、电气石的具有此习性。
b.二向延长:晶体沿两个方向伸长,如板状、片状、鳞片状等。云母、绿泥石、重晶石等具有此习性。
c.三向等长:晶体在三度空间发育相等,如等轴状、粒状等。石榴石、橄榄石等具此习性。
3、形成矿物的地质作用主要有那些?其定义是什么?
答:通常根据形成矿物的地质作用和能量来源不同,将其分为内生作用、外生作用和变质作用。(一)内生
作用:内生作用主要是指由地球内部热能引起矿物形成的各种地质作用。根据其物理化学条件不同,可分为
岩浆作用、伟晶作用、热液作用等。
1、岩浆作用:是指岩浆熔融体结晶形成矿物的作用。
2、伟晶作用:是指形成伟晶岩及有关矿物的作用。
3、热液作用:是指从气水溶液一直到热水溶液过程中形成矿物的作用。
(二)外生作用:外生作用发生在地壳的表层。主要是在太阳能的影响下,由岩石圈、水圈、大气圈和生物
圈相互作用而导致矿物形成的各种地质作用。外生作用包括风化作用和沉积作用。
1、风化作用:是指出露于地表或近地表的矿物和岩石,在太阳能、大气、水和生物的长期作用下,发生机
械破碎和化学分解的作用。
2、沉积作用:是指矿物和岩石在风化作用过程中所形成的风化产物,经水流、空气等介质搬运,并在地表
适当条件下发生堆积的作用。根据沉积方式的不同,可分为机械沉积、化学沉积和生物化学沉积。(1)机
械沉积:风化条件下物理和化学性质稳定的产物,被风、水流等搬运到河谷或水盆地中后因介质搬运力降
低而发生机械沉积。(2)化学沉积:矿物岩石在风化作用下遭受分解,其成分中可溶组分溶解于水形成的
真溶液或沿断裂带上升的深部卤水等进入内陆湖泊、封闭或半封闭的泻湖或海湾后,在蒸发环境下,溶液
浓度不断提高,当达到过饱和时,即发生结晶作用。(3)一些生物在其生活过程中能从周围介质中吸取所
需要的营养物,形成有机体和骨骼。生物死亡后,其骨骼等硬体部分可集中堆积形成硅藻土、介壳灰岩、
磷块岩等及相应的矿物组分。
(三)变质作用:在地壳运动,岩浆运动等地球内部营力作用影响下,在地表下一定深度内已经存在的岩石
在基本保持固态的情况下,发生结构、构造或矿物成分的改变,这一变化过程称为变质作用。
第七章
一、名词解释 造岩矿物各论
1、硅氧四面体:组成硅酸盐矿物的基本结构单位[sio4]配位四面体。
二、填空
1、黑云母在晶体化学分类中属于含氧盐大类、硅酸盐类、层状结构硅酸盐亚类。
2、硅酸盐矿物按其内部构造分为岛状结构硅酸盐矿物、环状结构硅酸盐矿物、链状结构硅酸盐矿物、架状结构硅酸盐矿物、层状结构硅酸盐矿物。
3、岛状硅酸盐的络阴离子形式为:[SiO4]和[SiO4]。
4、基性斜长石包括拉长石、培长石、钙长石等三种。
三、问答题
1、方解石和白云石有何相同点?如何区别方解石和白云石。
答:共同点:它们都属于三方晶系,都具有三组完全节理。高级白干涉色,一轴晶负光性,对称消光。
(1)根据晶形:方解石呈菱面体,复三方偏三角偏体,白云石呈菱面体,但常弯曲呈鞍状。(2)双晶:
方解石双晶常见,双晶纹平行于长对角线方向,白云石双晶少见,双晶纹平行于短对角线方向。(3)与
盐酸反应:方解石与盐酸剧烈反应,白云石与盐酸不反应。(4)颜色法(茜素红硅溶液+铁氰化钾):方
解石(含铁)染红色,白云石(不含铁)不染色。
3、区别相似矿物:石英和长石,黑云母和普通角闪石。
答:石英和长石—石英晶体呈六方柱锥状,断口为油脂光泽,硬度7,镜下石英为无色透明,较光洁干净
发亮,无解理发育,低正突起,一级灰干涉色;长石呈柱状或板状,断口为玻璃光泽,硬度为6左右,镜
下长石较“脏”,往往发育各种双晶。
黑云母和角闪石—黑云母单体呈片状,解理面上有珍珠光泽,镜下呈现深褐色到浅黄的多色性,最高
干涉色达三级顶,平行消光;角闪石为长柱状或针状,解理面上为玻璃光泽,镜下为绿色,有从深绿到浅
绿多色性,最到干涉色为二级中部,斜消光。
第八章 岩浆岩总论
一、名词解释
1、岩浆岩:又称为“火成岩”,是岩浆在内力地质作用下,由地壳深处侵入地壳或喷出地表冷凝结晶而形
成的岩石。
2、粗玄结构:指在岩石中,在排列不规则的较自形板条状基性斜长微晶间的空隙中,充填有若干细小的粒
状辉石和磁铁矿,称为粗玄结构,又称间粒结构。
3、花岗结构:在花岗岩类岩石中,暗色铁镁矿物和斜长石相对为自形,碱性长石大多为半自形,而石英为
它形充填于不规则结晶间隙中,这种大部分矿物的半自形粒状结构称为花岗结构
4、反应边结构:在岩浆冷却过程中,早先结晶的矿物与熔浆继续发生反应,当这些反应不彻底时,在早先4- 6-4-
形成的矿物外围,形成另一种成分完全不同的新矿物,它完全或局部包围着早结晶的矿物,这些结构称为
反应边结构。
5、气孔构造:岩浆喷溢出地表后,在冷去过程中,岩浆中尚未逸出的的气体,上升汇集于熔岩流顶部冷凝
后留下的气孔称为气孔构造。
二、填空
1、根据岩石中结晶部分(矿物)和非晶质部分(玻璃质)的比例,可将岩浆岩的结构分为全晶质、半晶质和玻璃质三大结构类型。
2、在全晶质岩浆岩中,按矿物晶体外形轮廓的完整程度,可分为自形、半自形、他形三种结构类型。
3、岩浆岩中,按颗粒的相对大小可将结构分为 斑状结构、等粒结构、不等粒结构、似斑状结构等四种。
4、按照产状,各类岩浆岩分为喷出岩、浅成岩、深成岩 三类。
5、按照形态特点,整合侵入体的产状分为岩床、岩盆、岩盖等,不整合侵入体的产状分为 岩脉、岩墙、岩株、岩基。
6、岩浆岩的喷发类型包括中心式喷发、裂隙式喷发、熔透式喷发。
7、以火山喷出物产出形态及岩石特征为依据,可将喷出岩划分为火山通道相、次火山岩相、侵出相、溢流相、爆发相、喷发沉积相。
三、问答题
1、岩浆岩的一般特征是什么?
答:岩浆岩既然是天然岩浆熔融体生成的,因此在矿物成分、结构、构造、产状等方面有其区别于变质岩
和沉积岩的独特之处。其主要鉴别标志如下:
a.岩浆岩大部分为块状的结晶岩石,部分为玻璃质结构岩石。一般来说,凡具有玻璃质的岩石都是岩浆岩。
b.岩浆岩中有特有矿物也有着特有的结构、构造。C.岩浆岩无层理,与围岩一般都有明显的界限,呈各种
形态存在于地层中,有的平行、有的切穿围岩的层理或片理。围岩与岩浆岩接触处常见有热变质现象。
d.岩浆岩体中常含有围岩的碎块,即“捕虏体”,这些捕虏体常见有热变质现象。
e.岩浆岩中缺乏任何生物遗迹。
第九章 岩浆岩各论
一、填空
1、基性、中性、酸性及碱性喷出岩的典型代表分别是玄武岩、安山岩、流纹岩、粗面岩。
2、花岗岩的矿物成分中主要矿物有石英、碱性长石、酸性斜长石。
3、基性岩的深成岩、浅成岩和喷出岩的代表分别为辉长岩、辉绿岩、玄武岩。
4、自然界分布最广的岩浆岩是玄武岩。
二、问答题
2、试述从超基性岩到酸性岩(钙碱系列)各类岩石的矿物组合特征。
答:超基性岩以橄榄石、辉石为主(90%),角闪石次之,不含或含少量基性斜长石。基性岩类辉石为主,
含橄榄石、角闪石40-70%,基性长石为主。中性岩类角闪石为主,辉石、黑云母次之(20-40%),中
性斜长石为主,可含碱性长石。酸性岩类黑云母为主,角闪石次之,辉石较少(10%左右),碱性长石为主,
含中酸性斜长石。
3、试说出下列岩浆岩的专属性结构:花岗岩、安山岩、辉长岩、辉绿岩,他们各形成在什么环境中?(5
分)
答:玄武岩:粗玄结构;花岗岩:花岗结构;安山岩:安山结构;辉长石:辉长结构;辉绿岩:辉绿结构。
4、伟晶岩类的一般特征包括哪些?
答:伟晶岩是由粗大晶体组成的一类脉岩,与其他类型的岩石相比,有如下特点:
(1)矿物晶体粗大 由于伟晶岩中晶体颗粒粗,所以一般岩浆岩的矿物颗粒的粒级标准不适合于伟晶岩。
(2)含大量稀有元素矿物 伟晶岩中所出现的矿物除母岩所固有的以外,还出现一般岩浆岩所不具备的稀
有元素矿物。(3)具有特殊的结构构造 伟晶岩可具有一般岩浆岩所不具备的伟晶结构,其特征是由粗大
的矿物晶体构成块状伟晶集合体。
第十章变质岩总论
一、名词解释
1、变质岩:它是在地壳中早先形成的岩浆岩、沉积岩再注入岩浆活动、构造运动等一系列内力地质作用的
影响下,经受较高的温度和压力变质而成的岩石。
2、正变质岩:原岩为岩浆岩经变质作用后所形成的变质岩为正变质岩。
3、变成构造:经变质作用形成的构造称为变成构造。主要由变质结晶和重结晶作用形成。
4、变成构造:经变质作用形成的构造称为变成构造。主要由变质结晶和重结晶作用形成。
5、变余构造:原岩在变质作用过程中,由于重结晶作用不完全,一定程度地保留了原岩的结构特征,形成
了变余结构。
6、片麻状构造:是在变质程度较深的情况下出现的一种变质作用。其特征是在变质岩中大量出现粒状矿物,
岩石颜色深浅相间成条带状,数量不多的片状、柱状矿物与粒状矿物相间成带,成断续不相连的定向排列。
7、片状构造:是变质岩中极为常见的构造类型,矿物结晶更粗,具显晶质粒状变晶结构。 矿物颗粒一般
肉眼可以分辨,主要有大量片状、柱状、针状等矿物和部分矿物平行排列而成。
二、填空
一、关键词1、影响变质作用的外部因素主要有温度、压力、具有化学活动性的流体。 2、变质岩的结构类型多样,且变化较大,根据成因可分为四类:即变余结构、变晶结构、碎裂结构和交代结构。 3、变质岩的构造分为几大类型?各有哪些常见的构造? 答:变质岩的构造是指变质岩中各种组分的空间分布特点及其排列状态。可分为变余构造和变成构造。岩石经变质后,仍保留有原岩的结构特征称为变余构造。正变质岩中常见的有:变余气孔构造、变余杏仁构造、变余流纹构造、变余枕状构造、变余斑杂构造;副变质岩中常见的有:变余层理构造、变余泥裂构造、变余波痕构造。 经变质作用形成的构造称变成构造。常见的类型有:斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造等。 第十一章 变质岩各论 一、名词解释 1、动力变质岩:由动力变质作用形成的变质岩称为动力变质岩。 2、区域变质作用:指大面积分布的,作用因素复杂的一种变质作用。由温度、均向压力、定向压力和具有化学活动性流体的综合作用造成的。 二、填空 1、据变质作用类型将变质岩分为接触变质岩、交代变质岩、区域变质岩、动力变质岩、混合岩。 2、区域变质岩的十种类型为:板岩类、片岩类、千枚岩类、片麻岩类、角闪岩类、长英质粒岩类、麻粒岩类、榴辉岩类、大理岩类、石英岩类。 三、问答题 1、片岩和片麻岩有何不同?(从平均粒经、片柱状矿物含量、结构、构造等方面特征进行对比) 答:片岩:其特征是有片理构造;由片柱状矿物和粒状矿物组成;一般为鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构;常见矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等;粒状矿物以石英为主,长石次之。片麻岩:其特征是具有片麻状构造;粒度一般较片岩粗;片柱状矿物以云母及角闪石常见;常为花岗变晶结构、鳞片变晶结构或斑状变晶结构;粒状矿物中主要是长石,其次是石英,可含有少量石榴石、红柱石、硅线石、堇青石等特征矿物。 沉积岩思考题
沉积岩:是在地壳表层条件下,由风化作用、生物作用、火山作用及其他地质营力下改造的物质,经搬运、沉积、成岩等一系列地质作用形成的岩石。
风化壳: 岩石圈上部的各种残积形成物的总和。
层流: 一种缓慢流动的流体,流体质点作有条不紊的平行线状运动,彼此不相掺混。
紊流:湍流,一种充满了漩涡的多湍流的流体,流体质点的运动轨迹极不规则,其流速大小和流动方向随时间而变化,彼此相互掺混。
牵引流: 符合牛顿流体定律的流体。其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物一起运动,如河流、风流和波浪流等。
机械沉积分异作用:碎屑物质在搬运和沉积过程中,根据粒度、密度、形状和成分等特征发生先后沉积的现象。
化学沉积分异作用:溶解物质(包括胶体溶液物质和真溶液物质),在搬运和沉积过程中,根据其本身的化学性质(主要是其在溶液中化学活泼性或溶解度大小),从溶液中按一定先后顺序沉淀出来的现象。
岩屑: 是母岩岩石的碎块,是保持着母岩结构的矿物集合体。所以,岩屑是提供沉积物来源区的岩石类型的直接标志
杂基:是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分,粒度一般小于0.03mm(或5φ),它们是机械沉积产物而不是化学沉淀组分。 胶结物:是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。
球度:是一个定量参数,用它来度量一个颗粒近于球体的程度。
圆度:是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度,它是碎屑的重要结构特征之一。
颗粒支撑结构:杂基含量高,颗粒互不接触,在杂基中呈漂 浮状。
杂基支撑结构:碎屑颗粒占绝对优势,颗粒之间有不同程 度的接触,包括点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触。
众数:
层理:沉积物沉积时在层内形成的成层构造。层理由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向的变化而显示出来。
纹层:组成层理的最基本的最小的单位,纹层之内没有任何肉眼可见的层。
层系:由许多成分、结构、厚度和产状近似的同类型纹层组合而成,形成于相同的沉积条件下,是一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。
层系组:由两个或两个以上岩性(成分、结构)基本一致的相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成,其间没有明显间断。
层:组成沉积地层的基本单位,由成分基本一致的岩石组成。它是在较大区域内,在基本稳定的自然条件下沉积而成的。有清晰的顶底界面(层面),层面代表了无沉积或沉积作用突然发生变化的间断面。一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。
交错层理:
粒序层理(递变层理): 由沉积物颗粒递变而形成的沉积单位,其中无纹理构造。递变层理多为重力流作用的产物。
波痕:由流水、波浪、风等介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。
继承色:继承色取决于碎屑物质的颜色,常为碎屑岩所具有。
自生色:取决于粘土质沉积物堆积过程中自生矿物的颜色。
次生色:在成岩作用或风化作用过程中,沉积物原生组分发生次生变化,由新生成的次生矿物所引起的颜色。
砾岩:主要由大于2mm(>50%)的碎屑颗粒——砾石组成的岩石。野外将此界限定定为30%。砾岩和角砾岩合称粗碎屑岩。
底砾岩:分布于侵蚀面上,常常位于海侵层位的最底部,与下伏地层呈假整合接触,为海侵开始阶段的产物。 代表了一定历史时期的沉积间断,分布稳定。成分一般较简单,稳定组分较高,磨圆度高,分选性好,基质含量少,为长期风化、搬运改造的产物。
砂岩:主要由2~0.0625mm的陆源碎屑颗粒含量在50%以上组成的岩石称为砂岩。
成分成熟度:碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。
杂砂岩:富含杂基,粘土基质>15%(
成岩作用:沉积岩形成作用系指沉积物形成(风化、搬运、沉积作用)、沉积物转变为沉积岩(同生作用和成岩作用)及沉积岩的变化直至转变为变质岩(后生作用),以及沉积物抬升到近地表而遭受表生作用的全过程。
碳酸盐岩:主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。主要岩石类型: 石灰岩(方解石>50%),白云岩(白云石>50%)
内碎屑: 是指盆地内弱固结的碳酸盐沉积物,经水流作用剥蚀破碎再沉积的碎屑;
鲕粒:是指是指具有核心和同心层结构的球状颗粒;结构:核部+同心层,颗粒一般在2-0.25mm;.类型:真鲕,表鲕(薄皮鲕),复鲕,放射鲕,变形鲕,变晶鲕,负鲕。形成环境:形成于动荡的水体环境中,一般水深小于5m,也可以深到10-15m,常常是高能浅滩环境 球粒:或称团粒,是由泥晶碳酸盐组成的颗粒,一般呈卵圆形,不具内部结构;2.类型:藻球粒:由蓝绿藻类破碎或解体而成的“藻尘”经过凝聚、加积、波动形成的粪球粒:一些生物排泄的粒状粪便形成的假球粒:有的泥晶质颗粒被磨蚀成次球状到卵圆形,粉砂至砂级大小,呈分散状或层状、透镜状产出,往往具有沙纹层理。3.形成环境:粪球粒一般在能量较低的环境中,如潮坪、潮下带、深水盆地等。 亮晶:方解石胶结物通常大于0.005mm,小于0.01mm。由于晶体清澈明亮,常称作亮晶方解石/亮晶方解石胶结物/亮晶。
基质:
示顶底构造:在碳酸盐岩的孔隙中,常见两种不同特征的沉积物,在孔隙底部或下部主要为泥晶或粉晶方解石,色较暗。在孔隙顶部或上部为亮晶方解石,色浅且多呈白色。两者界面平直,且同一岩层中的各个孔隙的类似界面都相互平行。下部为早期沉淀上部为后期充填,据此,可以判断岩层的顶底。
叠层石:由两种基本层组成:① 富藻纹层(暗层),藻组分含量多,有机质含量高,碳酸盐沉积物少,颜色深;② 富碳酸盐纹层(亮层):藻组分含量少,有机质含量低,碳酸盐沉积物多,颜色浅。这两种基本层交互呈现,形成叠层构造。叠层石中的藻组分主要是丝状或球状的
蓝绿藻。叠层石的形态多样,但基本形态主要有两种:层状(波状)和柱状(锥状)。
鸟眼构造:主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞,多平行层理排列、被亮晶方解石或硬石膏充填 缝合线构造:碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造,呈锯齿状。在缝合面上的凹凸幅度-毫米到十几厘米。
二、 论述题
5. 叙述碎屑岩的碎屑成分及其特征;
包括矿物碎屑和岩屑
石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物。是砂岩和粉砂岩中最常见的矿物,在砂岩中的平均含量为65%,在粉砂岩中可达70%以上。 石英的来源为:岩浆岩、变质岩和沉积岩。石英的标型特征:包裹体、消光性质、形状、大小和边缘特征、复晶程度。
A. 来自深成岩浆岩的石英:来自中酸性深成岩的石英,常含有细小的液体、气体包裹体,或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩副
矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小,自形程度高,排列无一定方位。尘状气、液包裹体使石英颗粒呈云雾状
B. 来自喷出岩及热液岩石的石英:火山喷出岩中的石英为高温石英,多为单晶,不具波状消光,不含包裹体,表面光洁如水,具有石英外
形和破裂纹、港湾状溶蚀边缘。来自热液脉的石英常含很多水、气包裹体。
C. 来自变质岩的石英:片麻岩和片岩风化崩解后,会产生大量的单晶及多晶石英。变质石英表面常见裂纹,不含气液包裹体。大多数的石英晶粒都具有波状消光。
D. 再旋回石英:呈浑圆状或带自生加大边,以单晶的非波状消光石英为主。6. 斯托克公式及其意义;
长石碎屑在碎屑岩中,长石的含量少于石英。砂岩中长石的平均含量为10~15%,长石主要分布于巨、粗砂岩中,有时见于中粒砂岩中,在砾岩和粉砂岩中长石矿物碎屑含量较少。长石主要来源于花岗岩和花岗片麻岩。地壳运动比较剧烈,地形高差大,气候干,物理风化作用为主,搬运距离近以及堆积迅速等条件,是长石大量出现的有利因素。在碎屑岩中,钾长石(正长石>微斜长石)>斜长石(钠长石>>钙长石) 重要的物源标志:透长石只生成于高温接触变质岩及火山岩中;而微斜长石广泛分布于深成岩浆岩及深变质岩中,却从不出现在火山岩中。再旋回长石的特征是微斜长石、正长石或斜长石具有自生加大边。
云母和粘土矿物:都属于层状硅酸盐,云母作为大碎屑出现,而粘土矿物则属于泥粒级。绿泥石介于二者之间。白云母比黑云母抗风化,常与粉、细砂岩伴生。黑云母易风化为海绿石或绿泥石、磁铁矿,常分布在距母岩较近的砾岩或杂砂岩中。常见粘土矿物有蒙脱石、水云母、高岭石等,是砂岩中最细粒的碎屑。粘土矿物在砂岩中作为碎屑或自生矿物。长石颗粒常常风化形成高岭石。
重矿物:在碎屑岩中含量极少,一般不超过1%,在粒级为0.25~0.05mm的范围重矿物含量最高。按重矿物的风化稳定性可分为:稳定的重矿物和不稳定的重矿物。
岩屑是母岩岩石的碎块,是保持着母岩结构的矿物集合体。所以,岩屑是提供沉积物来源区的岩石类型的直接标志。在砂岩的碎屑中,岩屑的平均含量为10%—15%,有时也可高达50%左右 。常见的岩屑类型有各类侵人岩岩屑 、变质岩岩屑 、喷出岩岩屑 ,以及硅岩、粘土岩、碳酸盐岩的岩屑。
11. 溶解物质的搬运和沉积作用;
包括胶体溶液物质,真溶液物质,生物的搬运和沉积作用以及化学沉积分异作用。
胶体溶液物质的搬运和沉积作用--引起胶体质点搬运和沉积作用的主要因素:同种电荷的胶体质点之间的相互排斥力,是胶体质点仅在重力的影响下难以沉淀的根本原因;引起胶体沉淀的根本原因:胶体质点的电荷在某些因素(如不同名电解质的加入)的影响下被中和了,它们之间的相互排斥力就消失了,则它们就会凝聚为大的质点,并在重力的作用下迅速下沉,成为胶体沉积物
真溶液物质的搬运和沉积作用--真溶液物质搬运及沉积作用的根本控制因素是它们的溶解度:溶解度越大,越易搬运,越难沉积;溶解度越小,越易沉积,越难搬运。
生物的搬运和沉积作用--(1)生物化学沉积作用:指生物的生命活动过程或生物遗体分解过程引起介质物理化学环境变化,使某些溶解物质沉淀,或由于有机质吸附作用使某些元素沉积。(2)生物物理沉积作用:指生物在生命活动中通过捕获、粘结或障积等作用使沉积物沉淀。
化学沉积分异作用:溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异,以及受所处环境pH和Eh的影响,将按一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。
13. 杂基的特征、成因及其意义;
杂基是碎屑岩中细小的机械成因的组分,主要为泥质,其次是细粉砂。但是,在砾岩中,杂基则由砂级颗粒组成。成分主要是高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物,其次有绿泥石、绢云母、石英等。
杂基的含量变化较大,含量高低反映了分选作用的强弱,反映了介质能量的高低。杂基含量高是不成熟砂岩的特征。杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性,反映碎屑组分的分选性,也是水动力强度的重要标志,是碎屑岩结构成熟度的重要标志。
14. 主要胶结类型及其特征;
胶结类型—在碎屑岩中,填隙物的分布状况及其与碎屑颗粒的接触关系。
决定碎屑岩胶结类型的因素--碎屑颗粒与填隙物的相对数量、碎屑颗粒之间的接触关系
基底胶结—填隙物(杂基)含量较多,碎屑颗粒在杂基中互不接触呈漂浮状,杂基支撑结构。
孔隙胶结—最常见的颗粒支撑结构,碎屑颗粒构成支架状,颗粒之间多呈点状接触,胶结物含量少,只充填在碎屑颗粒之间的孔隙中。 接触胶结—亦为一种颗粒支撑结构,颗粒之间呈点接触或线接触,胶结物含量少,分布于碎屑颗粒相互接触的地方,孔隙中无胶结物。 镶嵌胶结—颗粒之间为线接触、凹凸接触,甚至形成缝合线接触。颗粒支撑。
形成的组分,因此多数概率图包括三个直线段。直线段的斜率代表着分选性,线段越陡说明分选程度越好。
17. 细层、层系和层系组有何区别?
细层:组成层理的最基本的最小的单位,纹层之内没有任何肉眼可见的层。厚度小,一般数毫米~数厘米。在一定条件下同时沉积的。 层系:由许多成分、结构、厚度和产状近似的同类型纹层组合而成,形成于相同的沉积条件下,是一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。
层系组:由两个或两个以上岩性(成分、结构)基本一致的相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成,其间没有明显间断。
18. 叙述层理构造的主要类型及特征;
水平层理:特点:纹层呈直线状互相平行,且平行于层面。主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中。成因与环境:在比较弱的水动力条件(静水)下,由悬浮物质或溶解物质先后沉淀而成。出现在低能环境中,常见于海、湖深水地带、潮坪、闭塞海湾、泻湖、沼泽及牛轭湖等环境。
平行层理; 特点:纹层平行而又几乎水平,主要产于砂岩中。纹层较厚,1~2cm至12cm。纹层之间没有清晰的界面,只能通过细微的粒度可以看出,但层理易剥开,在剥开面上有剥离线理构造.成因与环境:在较强的水动力条件下,连续滚动的砂粒产生粗细分离而形成水平纹层。一般出现在急流或高能环境中,如河道、湖岸、海滩、浊流等环境,常与大型交错层理共生
交错层理: 特点:由一系列斜交于层系界面的纹层组成,斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合.成因:交错层理是沉积介质的流动造成的。纹层倾向表示介质流动方向。
爬生波痕纹理又称为上叠波纹交错层理,是在波痕迁移过程中,同时向上生长所形成的。其形成条件是:沉积物供给丰富,向流面纹层能够保留下来,波痕向上生长。
递变层理:又称为粒序层理,由沉积物颗粒递变而形成的沉积单位,其中无纹理构造。递变层理多为重力流作用的产物。
块状层理: 即均质层理,是一种呈现大致均质外貌,不具任何纹层构造的层理。特点:内部物质均匀,组分和结构都无分异现象。成因:(1)快速地无分选的沉积,如由洪水、浊流、液化沉积物流沉积形成;(2)安静环境中沉积,如深海泥岩;(3)生物扰动,使原始层理被破坏。 复合层理(脉状,波状,透镜状,韵律)
脉状层理:主要由沙组成,泥呈“脉状”分布在沙波波谷中,沙中发育纹理构造。
波状层理:由波状起伏的沙、泥层交互叠置而成,沙层内发育纹理构造。
透镜状层理:主要由泥质构成,沙呈透镜状分布在泥中,沙质中发育纹理构造。
从脉状层理、波状层理到透镜状层理,水动力逐渐变强。上述层理反映形成过程中水流强度发生交替变化,多见于潮汐环境。
韵律层理: 由不同成分、结构、颜色的纹层构成,纹层厚度小于3~4 mm,主要为细粒沉积物。不同的纹层可以指示气候条件、沉积物供给、潮汐及水流动态的变化
21. 叙述沉积岩中化学成因构造类型及特征;
这类构造是指在沉积时期和沉积期后由结晶、溶解、沉淀等化学作用在沉积面上或沉积物中所形成的沉积构造。这类次生成因的沉积构造是沉淀和溶解二种作用的结果。晶体印痕、结核、缝合线、叠锥
晶体印痕与假晶:在适宜条件下,在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失,而在层面上留下特殊的晶体印痕或充填形成假晶。晶体印痕一般在泥质沉积物中容易保存。
结核:是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。主要是未固结岩石中的呈溶液状态的分散物质,重新分配和集中并逐渐增长而成。(1)形状:球状、椭球状、饼状或不规则状(2)大小:
叠锥构造:它是由一连串漏斗状锥体套叠在一起所组成。锥体一般垂直于层面或脉壁,在层面上呈同心圆状,纵切面上呈“V”字型套叠。锥高一般1~10cm,锥顶角30~60°。叠锥常见于泥灰岩、钙质泥岩中,也可见于石灰岩和方解石脉中。
缝合线:是一种裂缝构造。常见于碳酸盐岩中,但也出现在石英砂岩、硅质岩及蒸发岩中。
23. 沉积岩颜色特征及其环境意义;
碎屑岩的颜色按成因可分为三类:继承色、自生色和次生色。
1. 继承色:继承色取决于碎屑物质的颜色,常为碎屑岩所具有。
2. 自生色:取决于粘土质沉积物堆积过程中自生矿物的颜色。 自生色是取决于沉积和成岩阶段形成的自生矿物的颜色。为大部分粘土岩、化学岩和部分碎屑岩所具有的颜色。
3. 次生色:在成岩作用或风化作用过程中,沉积物原生组分发生次生变化,由新生成的次生矿物所引起的颜色。
沉积岩的颜色主要决定于岩石的成分,即决定于岩石中所含的染色物质——色素,或者说沉积岩的颜色多半是由含铁质化合物或含游离碳等染色物质(色素)造成的。
1.白色:一般不含色素,如质纯的碳酸盐岩、盐岩、石英砂岩、高岭土、蛋白石等。
2.灰色、黑色:由于含有机质(炭质、沥青质)、分散状硫化铁(黄铁矿、白铁矿),这些物质含量愈高,颜色就愈深。并表明岩石形成于还原或强还原条件下。
3.红色、紫红色、褐红色、黄棕色:由于含有铁的氧化物或氢氧化物之故。表明当时沉积介质为氧化及强氧化条件,其中黄色常见于炎热干燥气候条件下的陆相沉积物中,而红色常见于炎热潮湿气候条件下的陆相或海相沉积物中。
2+3+4.绿色:由于含有Fe和Fe的硅酸盐矿物(海绿石、鲕绿泥石)。代表弱氧化或弱还原的介质条件。碎屑岩中若含角闪石、绿帘石、绿泥石等
碎屑矿物多时也可呈绿色。
5.蓝色、青色:是硬石膏、天青石、石膏、石盐等特有的颜色。有时蓝色是由蓝铁矿和蓝铜矿引起的。
6.紫色:与氧化铁或氧化锰有关,有时则由含土状萤石之故。
岩石的颜色除与成分有关外,还与粒度、干湿情况有关:粒度愈细则相应的颜色要显得深一些;湿的标本比干的颜色要深些.
环境意义:对于沉积岩颜色的的研究,有助于划分和对比地层,了解古气候条件,根据颜色的性质可以确定介质是氧化或还原的环境。对颜色的仔细研究还有助于找寻有用矿产
29. 叙述砂岩主要类型、特征及其构造意义;
石英砂岩:由石英以及硅质岩岩屑(如燧石)占95%以上,含有少量长石及其它岩屑和重矿物。碎屑常常以单晶石英为主,磨圆度和分选性都比较好,成分成熟度和结构成熟度高。胶结物大都为硅质,其次为钙质、铁质和海绿石等。颜色一般较浅,为黄白色或浅灰白色。波痕和交错层理是石英砂岩的特征构造,产状一般为厚度不大的稳定层状。石英砂岩主要产于海洋环境,大多与碳酸盐岩互层或共生。石英砂岩属高度成熟砂岩,它是风化、分选和磨蚀等作用持久和深化的产物。它的产出需要稳定的大地构造条件和砂的多旋回沉积作用。石英砂岩的出现标志着稳定的大地构造环境、基准面的夷平作用以及长期的风化作用。多形成于有壁障和无壁障的滨-浅海砂质海岸沉积环境。在河流或湖泊环境也可形成长石石英石英、岩屑石英砂岩。
长石砂岩:主要由石英和长石组成,长石含量超过25%,石英含量小于75%,岩屑含量小于25。长石以钾长石和酸性斜长石较常见,较细粒的长石砂岩中可含较多的云母(5%),重矿物较多(可达1%)。胶结物主要为钙质和铁质,而硅质较少。常含粘土杂基。化学成分类似于花岗岩、富含Al2O3和K2O。长石砂岩颜色主要与长石的颜色有关,常呈淡黄色、灰绿色或红色;其粒度以粗粒、中至粗粒常见,分选性和磨圆度变化较大。
岩屑砂岩:碎屑颗粒以岩屑和石英为主,岩屑含量大于25%,有少量的长石、黑云母,重矿物含量较高,稳定和不稳定的重矿物都有。胶结物常为硅质和碳酸盐质,常含粘土杂基。岩屑砂岩成熟度低,分选性和磨圆度均不好,颜色以灰色、灰绿色、灰黑色为主。常见的岩屑可分三类:各种隐晶质的喷出岩岩屑;板岩、千枚岩及云母片岩等低级变质岩岩屑;粉砂岩、粘土岩、硅岩及燧石岩屑,以及灰岩、白云岩等沉积岩岩屑。岩屑杂砂岩常大量产出于强烈的构造变动带的侵蚀区附近的山前坳陷或山间盆地中,是强烈的物理剥蚀、近距离搬运、快速堆积的产物。可以是海成的,尤其是地槽区的浊流沉积中特别常见;陆相环境常见于山麓沉积、洪积环境的沉淀物中。
杂砂岩:富含杂基,粘土基质>15%(
32. 碳酸盐岩的主要矿物成分及其特征;
主要碳酸盐矿物
1.方解石(CaCO3):
2.高镁方解石(镁方解石):MgCO3=12-17克分子%;
3.低镁方解石,即一般的方解石: MgCO3= 2-3克分子% ;
4.文石(霰(xian)石): MgCO3<2克分子%;
5.白云石(CaMg[CO3]2):菱面体晶形,晶面常弯曲。
在碳酸盐矿物中,高镁方解石最不稳定,文石次之,低镁方解石
33. 叙述碳酸盐粒屑的主要类型、特征及成因;
颗粒分类:内颗粒(盆外颗粒) 和外颗粒(盆内颗粒);内颗粒是主要的,外颗粒是次要的。
内碎屑: 是指盆地内弱固结的碳酸盐沉积物,经水流作用剥蚀破碎再沉积的碎屑;内碎屑形状:常具塑性流变,呈棱角状或磨圆状,一般内碎屑边界不切割内部颗粒。内碎屑大小:砾屑:大于2mm;砂屑:2-0.05mm;粉屑:0.05-0.005mm;典型实例:竹叶状灰岩。
鲕粒:鲕粒是指是指具有核心和同心层结构的球状颗粒;结构:核部+同心层,颗粒一般在2-0.25mm;.成因:生物说和无机说.形成环境:形成于动荡的水体环境中,一般水深小于5m,也可以深到10-15m,常常是高能浅滩环境。
球粒:或称团粒,是由泥晶碳酸盐组成的颗粒,一般呈卵圆形,不具内部结构;形成环境:粪球粒一般在能量较低的环境中,如潮坪、潮下带、深水盆地等。
团块:由几个碳酸盐颗粒被灰泥或藻类粘结在一起形成的复合颗粒,也被称为加积颗粒。在巴哈马滩,被称为葡萄石或巴哈马石。
核形石:也称为藻灰结核,核心及同心层形状都不规则的颗粒,常由非同心状的藻类纹层围绕一个固体核心组成,通常较大,大于2mm,常为1-2cm。 成因:蓝绿藻的粘液,围绕一定的核心,一边粘结碳酸盐沉积物,一边又受水动力的搬运,或悬浮或滚动,从而形成不规则的同心增长层。
骨屑:也称为生物颗粒,是指生物骨骼及其碎屑。完整的多为微体化石,生物碎屑多为大化石。研究意义:重要的环境标志。研究生物门类、生态类型、生物群丰度及分异度以及生物碎屑的大小,分选及圆度以便提供更多的环境标志。
生物格架:主要是指原地生长的群体生物, 如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等,以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。生物物理沉积作用 泥晶或微晶:是与颗粒相对应的另一种结构组分,是指泥级的碳酸盐质点,与碎屑岩的杂基相当。根据其成分可分为灰泥和云泥。泥与颗粒的界限,一般以0.005mm为界。 灰泥成因:化学沉淀;机械破碎磨蚀;生物成因。
胶结物:以化学沉淀方式沉淀、结晶于碳酸盐颗粒之间的方解石或其它矿物, 与砂岩中的胶结物类似。成因意义:灰泥和胶结物的成因是根本不同的。灰泥是在安静环境中沉积的;而胶结物则是颗粒沉积以后,粒间水的化学沉淀产物,它存在的前提是必须有粒间空隙。 晶粒:是晶粒碳酸盐岩(结晶碳酸盐岩)的主要结构组分;
36. 如何区分亮晶方解石和重结晶的方解石?
亮晶方解石胶结物的栉壳状结构仍可隐约看出,晶形较好,晶体边缘较平直,晶体较明亮;
灰泥重结晶的方解石晶体常呈粒状的似花岗变晶结构,晶面弯曲并互呈镶嵌状,晶体的明亮程度较差,而且还可看到灰泥的残余,决不呈现栉壳状结构等。但是,当岩石的重结晶作用较强烈时,就不可能把两者区分开了。这时,只好笼统地把这两种非颗粒组分称为“基质”或“填隙物”。
37. 叙述石灰岩的主要类型、特征及形成环境;
(1) 颗粒石灰岩
颗粒含量大于50%,常呈浅灰色至灰色,中厚层至厚层或块状。
颗粒类型及粒级:生物碎屑、内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒(团粒)等其中的一种或几种,粒级漂砾级到粉屑级。
颗粒的分选和圆度:因搬运磨蚀程度而明显不同。潮上或礁前环境——多呈棱角状碎屑,浅水波浪环境——分选磨圆度良好,风成砂丘或海滩颗粒石灰岩——分选磨圆度特别好。
环境意义:冲洗干净、分选好的颗粒石灰岩,通常代表水浅、波浪和流水作用较强烈的环境,其中灰泥被簸选走,颗粒被亮晶方解石胶结,波痕、交错层理及冲刷构造常见。
(2) 泥晶石灰岩
主要由泥晶方解石构成,颗粒含量小于10%或不含颗粒;一般呈灰色至深灰色,薄至中层为主。
构造:时常发育水平纹理,其层面常发育水平虫迹,层内可见生物扰动构造。纯泥晶石灰岩常具光滑的贝壳状断口。
环境意义:生物碎屑的种类为判断岩石沉积环境的重要标志。
栖双壳类、有孔虫及绿藻等局限环境生物——浅水环境
浮游生物——深水环境
藻类活动及随后发育的鸟眼构造——潮间或潮上环境
形成环境:发育于基本没有簸选的低能环境,如浅水澙湖、局限台地或较深水的斜坡和盆地环境等。
(3) 生物礁石灰岩
概念:生物礁灰岩主要是由造礁生物骨架及造礁生物粘结的灰泥沉积物等组成的石灰岩。
分类:根据生物礁石灰岩中生物骨架及其粘结物的相对含量等,生物礁石灰岩可进一步分出原地沉积的障积岩、骨架岩、粘结岩及与这三类岩石具有成因联系的异地沉积的漂砾岩和砾屑岩。
主要的造礁生物:钙藻、珊珊、海绵动物、苔藓虫、层孔虫、厚壳蛤等,这些生物随着地质时代而变化。
(4) 晶粒石灰岩
概念:这是一类较特殊的石灰岩,主要由方解石晶粒组成。
成因:较粗晶的晶粒石灰岩大都是重结晶作用或交代作用的产物。
识别方法:原始沉积结构和构造可以通过阴极发光法等方法识别。
《矿物岩石学》综合复习资料答案
第一章 结晶学基础
一、名词解释1、晶体:具有格子构造的固体。2、科塞尔理论:在理想的情况下,晶体的生长将是长完了
一个行列再长相邻的另一个行列,长满了一层面网再长另一层新的面网,晶体(最外层面网)是平行向外
推移的,这就是科塞尔理论。
3、布拉维法则:在晶体生长过程中,面网密度的小的晶面将逐渐缩小以至消失,面网密度大的晶面则相对
增大成为实际晶面,因此,实际晶体往往倍面网密度大的晶面所包围,称之为布拉维法则。
二、填空
1、空间格子的要素包括结点、行列、面网、平行六面体。2、格子构造决定了晶体和非晶体的本质区别,
因而晶体具有一些共同性质:自限性 均一性和异向性、对称性、一定的熔点、最小内能和稳定性。3、晶体的形成过程就是由一种相态转变成晶质固相的过程,其形成方式主要有由气相转变为晶体、由液相转变为晶体、由固相转变为晶体。
第二章 晶体的几何特征及表征
一、名词解释
1、单形:由同形等大的晶面组成的晶体。2、双晶:是指同种晶体的规则连生,相邻的两个单晶体间互成
镜像关系,或其中一个单晶体旋转180后与另一个重合或平行。
二、填空
1、晶体的对称要素有L、 L、L、L、Li、L、Li、P、C。某晶体存在以下对称要素:C、6L、4L、9P、
3L,该晶体的对称型为3L4L6L9PC,属于高级晶族,等轴晶系。
2、双晶的形成方式主要有生长双晶、转变双晶、机械双晶。
三、问答题
2、根据双晶个体间的连生方式不同,可将双晶的类型分为哪几种?其定义是什么?并相应举例说明。答:
根据双晶个体间的连生方式不同,可将双晶分为以下类型:
(一)接触双晶:接触双晶是指双晶个体以简单的平面相互接触而连生。接触双晶可进一步分为:(1)简
单接触双晶 仅有两个个体组成,如石膏的燕尾双晶(2)聚片双晶 由多个片状个体按同一双晶律结合而
成,结晶面相互平行。如钠长石的聚片双晶(3)轮片双晶 也称环状双晶,由两个以上个体以同一的双晶
律结合而成,但双晶面互不平行,彼此以等角度相交。根据连生个体的数目可分为三连晶、四连晶、六连
晶等。
(二)穿插双晶:也称为贯穿双晶,由单晶体间相互穿插而成,双晶结合面不平整。如十字石的穿插双晶
和萤石的穿插双晶。 44321 2 34466230
(三)复合双晶:复合双晶是由两个以上的个体按不同的双晶律结合而成的双晶。复合双晶可以是接触式
的,也可以是贯穿式的。
第三章 晶体化学基础
一、名词解释1、配位数:每个原子或离子周围与它直接相邻的原子或异号离子的数目。2、类质同象:是
指物质结晶时,晶体结构中的部分质点(原子、离子、络阴离子、或分子)被其他性质相似的质点所代替,
相互替换的质点在晶体结构中占据相同的位置,质点的替换只引起晶体参数的微小变化及物理化学性质的
规律性变化,但晶体构造类型和键性不发生根本变化,这种现象成为类质同象。3、同质多像:这种化学成
分相同的物质在不同的物理化学条件(温度、压力、介质等)下,形成晶体结构、形态和物理性质上互不
相同的晶体的现象,称为同质多像。
二、填空
1、晶体中化学键有四种基本类型。根据占主导地位的化学键特征,可以将晶体结构划分为 离子晶格、原子晶格、金属晶格、分子晶格。
2、同质多像转变可以分为位移型转变、重建式转变、有序-无序转变。
第六章 造岩矿物总论
一、名词解释
1、矿物:地壳中的化学元素由各种地质作用所形成的自然物体。
2、克拉克值:地壳中元素平均含量的质量百分数。
3、吸附水:吸附水是以中性水分子形式被机械地吸附于矿物颗粒外表面或孔隙中的水,不参与组成矿物的
晶格,因而不属于矿物固有的化学组成。
4、结晶水:以中性水分子形式参与构成矿物晶体结构,其数量固定,并遵守定比定律。
5、结构水:以OH,H,H3O的形式参与组成矿物结构的水,在结构中占一定比例。不容易失脱。
6、结晶习性:生长条件一定时,同种晶体总能发育成一定的形状,这种性质称为晶体的结晶习性。7、晶
面条纹:指在晶体的晶面上出现且沿一定方向排列的直线状条纹。
8、标型矿物:是指只能在某种特定的地质作用中形成的矿物。它是单成因的,它的出现可作为成因上的标
志。
9、矿物的标型特征:同种矿物晶体形成于不同的地质作用条件下,因而在晶形、结构、构造物理化学性质
上表现出一定差异,这些差异能指示矿物的生成条件,这些差异叫矿物的标型特征。
二、填空
1、根据各种元素离子的最外电子层结构不同,可将其分为惰性气体型离子、铜型离子、过渡型离子。
2、水在矿物中的存在形式分为吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水。 -+-
三、问答题
1、什么是晶体的习性,举例说明。
答:在一定条件下,同种物质的晶体有形成一定形态的明显趋势,这种趋势就称为晶体的习性。根据晶体
在三度空间发育程度的不同,结晶习性可分为三类:
a.一向伸长:晶体沿一个方向延伸,如柱状、针状、纤维状等。角闪石、辉石、电气石的具有此习性。
b.二向延长:晶体沿两个方向伸长,如板状、片状、鳞片状等。云母、绿泥石、重晶石等具有此习性。
c.三向等长:晶体在三度空间发育相等,如等轴状、粒状等。石榴石、橄榄石等具此习性。
3、形成矿物的地质作用主要有那些?其定义是什么?
答:通常根据形成矿物的地质作用和能量来源不同,将其分为内生作用、外生作用和变质作用。(一)内生
作用:内生作用主要是指由地球内部热能引起矿物形成的各种地质作用。根据其物理化学条件不同,可分为
岩浆作用、伟晶作用、热液作用等。
1、岩浆作用:是指岩浆熔融体结晶形成矿物的作用。
2、伟晶作用:是指形成伟晶岩及有关矿物的作用。
3、热液作用:是指从气水溶液一直到热水溶液过程中形成矿物的作用。
(二)外生作用:外生作用发生在地壳的表层。主要是在太阳能的影响下,由岩石圈、水圈、大气圈和生物
圈相互作用而导致矿物形成的各种地质作用。外生作用包括风化作用和沉积作用。
1、风化作用:是指出露于地表或近地表的矿物和岩石,在太阳能、大气、水和生物的长期作用下,发生机
械破碎和化学分解的作用。
2、沉积作用:是指矿物和岩石在风化作用过程中所形成的风化产物,经水流、空气等介质搬运,并在地表
适当条件下发生堆积的作用。根据沉积方式的不同,可分为机械沉积、化学沉积和生物化学沉积。(1)机
械沉积:风化条件下物理和化学性质稳定的产物,被风、水流等搬运到河谷或水盆地中后因介质搬运力降
低而发生机械沉积。(2)化学沉积:矿物岩石在风化作用下遭受分解,其成分中可溶组分溶解于水形成的
真溶液或沿断裂带上升的深部卤水等进入内陆湖泊、封闭或半封闭的泻湖或海湾后,在蒸发环境下,溶液
浓度不断提高,当达到过饱和时,即发生结晶作用。(3)一些生物在其生活过程中能从周围介质中吸取所
需要的营养物,形成有机体和骨骼。生物死亡后,其骨骼等硬体部分可集中堆积形成硅藻土、介壳灰岩、
磷块岩等及相应的矿物组分。
(三)变质作用:在地壳运动,岩浆运动等地球内部营力作用影响下,在地表下一定深度内已经存在的岩石
在基本保持固态的情况下,发生结构、构造或矿物成分的改变,这一变化过程称为变质作用。
第七章
一、名词解释 造岩矿物各论
1、硅氧四面体:组成硅酸盐矿物的基本结构单位[sio4]配位四面体。
二、填空
1、黑云母在晶体化学分类中属于含氧盐大类、硅酸盐类、层状结构硅酸盐亚类。
2、硅酸盐矿物按其内部构造分为岛状结构硅酸盐矿物、环状结构硅酸盐矿物、链状结构硅酸盐矿物、架状结构硅酸盐矿物、层状结构硅酸盐矿物。
3、岛状硅酸盐的络阴离子形式为:[SiO4]和[SiO4]。
4、基性斜长石包括拉长石、培长石、钙长石等三种。
三、问答题
1、方解石和白云石有何相同点?如何区别方解石和白云石。
答:共同点:它们都属于三方晶系,都具有三组完全节理。高级白干涉色,一轴晶负光性,对称消光。
(1)根据晶形:方解石呈菱面体,复三方偏三角偏体,白云石呈菱面体,但常弯曲呈鞍状。(2)双晶:
方解石双晶常见,双晶纹平行于长对角线方向,白云石双晶少见,双晶纹平行于短对角线方向。(3)与
盐酸反应:方解石与盐酸剧烈反应,白云石与盐酸不反应。(4)颜色法(茜素红硅溶液+铁氰化钾):方
解石(含铁)染红色,白云石(不含铁)不染色。
3、区别相似矿物:石英和长石,黑云母和普通角闪石。
答:石英和长石—石英晶体呈六方柱锥状,断口为油脂光泽,硬度7,镜下石英为无色透明,较光洁干净
发亮,无解理发育,低正突起,一级灰干涉色;长石呈柱状或板状,断口为玻璃光泽,硬度为6左右,镜
下长石较“脏”,往往发育各种双晶。
黑云母和角闪石—黑云母单体呈片状,解理面上有珍珠光泽,镜下呈现深褐色到浅黄的多色性,最高
干涉色达三级顶,平行消光;角闪石为长柱状或针状,解理面上为玻璃光泽,镜下为绿色,有从深绿到浅
绿多色性,最到干涉色为二级中部,斜消光。
第八章 岩浆岩总论
一、名词解释
1、岩浆岩:又称为“火成岩”,是岩浆在内力地质作用下,由地壳深处侵入地壳或喷出地表冷凝结晶而形
成的岩石。
2、粗玄结构:指在岩石中,在排列不规则的较自形板条状基性斜长微晶间的空隙中,充填有若干细小的粒
状辉石和磁铁矿,称为粗玄结构,又称间粒结构。
3、花岗结构:在花岗岩类岩石中,暗色铁镁矿物和斜长石相对为自形,碱性长石大多为半自形,而石英为
它形充填于不规则结晶间隙中,这种大部分矿物的半自形粒状结构称为花岗结构
4、反应边结构:在岩浆冷却过程中,早先结晶的矿物与熔浆继续发生反应,当这些反应不彻底时,在早先4- 6-4-
形成的矿物外围,形成另一种成分完全不同的新矿物,它完全或局部包围着早结晶的矿物,这些结构称为
反应边结构。
5、气孔构造:岩浆喷溢出地表后,在冷去过程中,岩浆中尚未逸出的的气体,上升汇集于熔岩流顶部冷凝
后留下的气孔称为气孔构造。
二、填空
1、根据岩石中结晶部分(矿物)和非晶质部分(玻璃质)的比例,可将岩浆岩的结构分为全晶质、半晶质和玻璃质三大结构类型。
2、在全晶质岩浆岩中,按矿物晶体外形轮廓的完整程度,可分为自形、半自形、他形三种结构类型。
3、岩浆岩中,按颗粒的相对大小可将结构分为 斑状结构、等粒结构、不等粒结构、似斑状结构等四种。
4、按照产状,各类岩浆岩分为喷出岩、浅成岩、深成岩 三类。
5、按照形态特点,整合侵入体的产状分为岩床、岩盆、岩盖等,不整合侵入体的产状分为 岩脉、岩墙、岩株、岩基。
6、岩浆岩的喷发类型包括中心式喷发、裂隙式喷发、熔透式喷发。
7、以火山喷出物产出形态及岩石特征为依据,可将喷出岩划分为火山通道相、次火山岩相、侵出相、溢流相、爆发相、喷发沉积相。
三、问答题
1、岩浆岩的一般特征是什么?
答:岩浆岩既然是天然岩浆熔融体生成的,因此在矿物成分、结构、构造、产状等方面有其区别于变质岩
和沉积岩的独特之处。其主要鉴别标志如下:
a.岩浆岩大部分为块状的结晶岩石,部分为玻璃质结构岩石。一般来说,凡具有玻璃质的岩石都是岩浆岩。
b.岩浆岩中有特有矿物也有着特有的结构、构造。C.岩浆岩无层理,与围岩一般都有明显的界限,呈各种
形态存在于地层中,有的平行、有的切穿围岩的层理或片理。围岩与岩浆岩接触处常见有热变质现象。
d.岩浆岩体中常含有围岩的碎块,即“捕虏体”,这些捕虏体常见有热变质现象。
e.岩浆岩中缺乏任何生物遗迹。
第九章 岩浆岩各论
一、填空
1、基性、中性、酸性及碱性喷出岩的典型代表分别是玄武岩、安山岩、流纹岩、粗面岩。
2、花岗岩的矿物成分中主要矿物有石英、碱性长石、酸性斜长石。
3、基性岩的深成岩、浅成岩和喷出岩的代表分别为辉长岩、辉绿岩、玄武岩。
4、自然界分布最广的岩浆岩是玄武岩。
二、问答题
2、试述从超基性岩到酸性岩(钙碱系列)各类岩石的矿物组合特征。
答:超基性岩以橄榄石、辉石为主(90%),角闪石次之,不含或含少量基性斜长石。基性岩类辉石为主,
含橄榄石、角闪石40-70%,基性长石为主。中性岩类角闪石为主,辉石、黑云母次之(20-40%),中
性斜长石为主,可含碱性长石。酸性岩类黑云母为主,角闪石次之,辉石较少(10%左右),碱性长石为主,
含中酸性斜长石。
3、试说出下列岩浆岩的专属性结构:花岗岩、安山岩、辉长岩、辉绿岩,他们各形成在什么环境中?(5
分)
答:玄武岩:粗玄结构;花岗岩:花岗结构;安山岩:安山结构;辉长石:辉长结构;辉绿岩:辉绿结构。
4、伟晶岩类的一般特征包括哪些?
答:伟晶岩是由粗大晶体组成的一类脉岩,与其他类型的岩石相比,有如下特点:
(1)矿物晶体粗大 由于伟晶岩中晶体颗粒粗,所以一般岩浆岩的矿物颗粒的粒级标准不适合于伟晶岩。
(2)含大量稀有元素矿物 伟晶岩中所出现的矿物除母岩所固有的以外,还出现一般岩浆岩所不具备的稀
有元素矿物。(3)具有特殊的结构构造 伟晶岩可具有一般岩浆岩所不具备的伟晶结构,其特征是由粗大
的矿物晶体构成块状伟晶集合体。
第十章变质岩总论
一、名词解释
1、变质岩:它是在地壳中早先形成的岩浆岩、沉积岩再注入岩浆活动、构造运动等一系列内力地质作用的
影响下,经受较高的温度和压力变质而成的岩石。
2、正变质岩:原岩为岩浆岩经变质作用后所形成的变质岩为正变质岩。
3、变成构造:经变质作用形成的构造称为变成构造。主要由变质结晶和重结晶作用形成。
4、变成构造:经变质作用形成的构造称为变成构造。主要由变质结晶和重结晶作用形成。
5、变余构造:原岩在变质作用过程中,由于重结晶作用不完全,一定程度地保留了原岩的结构特征,形成
了变余结构。
6、片麻状构造:是在变质程度较深的情况下出现的一种变质作用。其特征是在变质岩中大量出现粒状矿物,
岩石颜色深浅相间成条带状,数量不多的片状、柱状矿物与粒状矿物相间成带,成断续不相连的定向排列。
7、片状构造:是变质岩中极为常见的构造类型,矿物结晶更粗,具显晶质粒状变晶结构。 矿物颗粒一般
肉眼可以分辨,主要有大量片状、柱状、针状等矿物和部分矿物平行排列而成。
二、填空
一、关键词1、影响变质作用的外部因素主要有温度、压力、具有化学活动性的流体。 2、变质岩的结构类型多样,且变化较大,根据成因可分为四类:即变余结构、变晶结构、碎裂结构和交代结构。 3、变质岩的构造分为几大类型?各有哪些常见的构造? 答:变质岩的构造是指变质岩中各种组分的空间分布特点及其排列状态。可分为变余构造和变成构造。岩石经变质后,仍保留有原岩的结构特征称为变余构造。正变质岩中常见的有:变余气孔构造、变余杏仁构造、变余流纹构造、变余枕状构造、变余斑杂构造;副变质岩中常见的有:变余层理构造、变余泥裂构造、变余波痕构造。 经变质作用形成的构造称变成构造。常见的类型有:斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造等。 第十一章 变质岩各论 一、名词解释 1、动力变质岩:由动力变质作用形成的变质岩称为动力变质岩。 2、区域变质作用:指大面积分布的,作用因素复杂的一种变质作用。由温度、均向压力、定向压力和具有化学活动性流体的综合作用造成的。 二、填空 1、据变质作用类型将变质岩分为接触变质岩、交代变质岩、区域变质岩、动力变质岩、混合岩。 2、区域变质岩的十种类型为:板岩类、片岩类、千枚岩类、片麻岩类、角闪岩类、长英质粒岩类、麻粒岩类、榴辉岩类、大理岩类、石英岩类。 三、问答题 1、片岩和片麻岩有何不同?(从平均粒经、片柱状矿物含量、结构、构造等方面特征进行对比) 答:片岩:其特征是有片理构造;由片柱状矿物和粒状矿物组成;一般为鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构;常见矿物有云母、绿泥石、滑石、角闪石、阳起石等;粒状矿物以石英为主,长石次之。片麻岩:其特征是具有片麻状构造;粒度一般较片岩粗;片柱状矿物以云母及角闪石常见;常为花岗变晶结构、鳞片变晶结构或斑状变晶结构;粒状矿物中主要是长石,其次是石英,可含有少量石榴石、红柱石、硅线石、堇青石等特征矿物。 沉积岩思考题
沉积岩:是在地壳表层条件下,由风化作用、生物作用、火山作用及其他地质营力下改造的物质,经搬运、沉积、成岩等一系列地质作用形成的岩石。
风化壳: 岩石圈上部的各种残积形成物的总和。
层流: 一种缓慢流动的流体,流体质点作有条不紊的平行线状运动,彼此不相掺混。
紊流:湍流,一种充满了漩涡的多湍流的流体,流体质点的运动轨迹极不规则,其流速大小和流动方向随时间而变化,彼此相互掺混。
牵引流: 符合牛顿流体定律的流体。其搬运机制是流体动能拖曳牵引沉积物一起运动,如河流、风流和波浪流等。
机械沉积分异作用:碎屑物质在搬运和沉积过程中,根据粒度、密度、形状和成分等特征发生先后沉积的现象。
化学沉积分异作用:溶解物质(包括胶体溶液物质和真溶液物质),在搬运和沉积过程中,根据其本身的化学性质(主要是其在溶液中化学活泼性或溶解度大小),从溶液中按一定先后顺序沉淀出来的现象。
岩屑: 是母岩岩石的碎块,是保持着母岩结构的矿物集合体。所以,岩屑是提供沉积物来源区的岩石类型的直接标志
杂基:是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分,粒度一般小于0.03mm(或5φ),它们是机械沉积产物而不是化学沉淀组分。 胶结物:是碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。
球度:是一个定量参数,用它来度量一个颗粒近于球体的程度。
圆度:是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度,它是碎屑的重要结构特征之一。
颗粒支撑结构:杂基含量高,颗粒互不接触,在杂基中呈漂 浮状。
杂基支撑结构:碎屑颗粒占绝对优势,颗粒之间有不同程 度的接触,包括点接触、线接触、凹凸接触和缝合接触。
众数:
层理:沉积物沉积时在层内形成的成层构造。层理由沉积物的成分、结构、颜色及层的厚度、形状等沿垂向的变化而显示出来。
纹层:组成层理的最基本的最小的单位,纹层之内没有任何肉眼可见的层。
层系:由许多成分、结构、厚度和产状近似的同类型纹层组合而成,形成于相同的沉积条件下,是一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。
层系组:由两个或两个以上岩性(成分、结构)基本一致的相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成,其间没有明显间断。
层:组成沉积地层的基本单位,由成分基本一致的岩石组成。它是在较大区域内,在基本稳定的自然条件下沉积而成的。有清晰的顶底界面(层面),层面代表了无沉积或沉积作用突然发生变化的间断面。一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。
交错层理:
粒序层理(递变层理): 由沉积物颗粒递变而形成的沉积单位,其中无纹理构造。递变层理多为重力流作用的产物。
波痕:由流水、波浪、风等介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造。
继承色:继承色取决于碎屑物质的颜色,常为碎屑岩所具有。
自生色:取决于粘土质沉积物堆积过程中自生矿物的颜色。
次生色:在成岩作用或风化作用过程中,沉积物原生组分发生次生变化,由新生成的次生矿物所引起的颜色。
砾岩:主要由大于2mm(>50%)的碎屑颗粒——砾石组成的岩石。野外将此界限定定为30%。砾岩和角砾岩合称粗碎屑岩。
底砾岩:分布于侵蚀面上,常常位于海侵层位的最底部,与下伏地层呈假整合接触,为海侵开始阶段的产物。 代表了一定历史时期的沉积间断,分布稳定。成分一般较简单,稳定组分较高,磨圆度高,分选性好,基质含量少,为长期风化、搬运改造的产物。
砂岩:主要由2~0.0625mm的陆源碎屑颗粒含量在50%以上组成的岩石称为砂岩。
成分成熟度:碎屑沉积组分在其风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。
杂砂岩:富含杂基,粘土基质>15%(
成岩作用:沉积岩形成作用系指沉积物形成(风化、搬运、沉积作用)、沉积物转变为沉积岩(同生作用和成岩作用)及沉积岩的变化直至转变为变质岩(后生作用),以及沉积物抬升到近地表而遭受表生作用的全过程。
碳酸盐岩:主要由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的沉积岩。主要岩石类型: 石灰岩(方解石>50%),白云岩(白云石>50%)
内碎屑: 是指盆地内弱固结的碳酸盐沉积物,经水流作用剥蚀破碎再沉积的碎屑;
鲕粒:是指是指具有核心和同心层结构的球状颗粒;结构:核部+同心层,颗粒一般在2-0.25mm;.类型:真鲕,表鲕(薄皮鲕),复鲕,放射鲕,变形鲕,变晶鲕,负鲕。形成环境:形成于动荡的水体环境中,一般水深小于5m,也可以深到10-15m,常常是高能浅滩环境 球粒:或称团粒,是由泥晶碳酸盐组成的颗粒,一般呈卵圆形,不具内部结构;2.类型:藻球粒:由蓝绿藻类破碎或解体而成的“藻尘”经过凝聚、加积、波动形成的粪球粒:一些生物排泄的粒状粪便形成的假球粒:有的泥晶质颗粒被磨蚀成次球状到卵圆形,粉砂至砂级大小,呈分散状或层状、透镜状产出,往往具有沙纹层理。3.形成环境:粪球粒一般在能量较低的环境中,如潮坪、潮下带、深水盆地等。 亮晶:方解石胶结物通常大于0.005mm,小于0.01mm。由于晶体清澈明亮,常称作亮晶方解石/亮晶方解石胶结物/亮晶。
基质:
示顶底构造:在碳酸盐岩的孔隙中,常见两种不同特征的沉积物,在孔隙底部或下部主要为泥晶或粉晶方解石,色较暗。在孔隙顶部或上部为亮晶方解石,色浅且多呈白色。两者界面平直,且同一岩层中的各个孔隙的类似界面都相互平行。下部为早期沉淀上部为后期充填,据此,可以判断岩层的顶底。
叠层石:由两种基本层组成:① 富藻纹层(暗层),藻组分含量多,有机质含量高,碳酸盐沉积物少,颜色深;② 富碳酸盐纹层(亮层):藻组分含量少,有机质含量低,碳酸盐沉积物多,颜色浅。这两种基本层交互呈现,形成叠层构造。叠层石中的藻组分主要是丝状或球状的
蓝绿藻。叠层石的形态多样,但基本形态主要有两种:层状(波状)和柱状(锥状)。
鸟眼构造:主要出现在泥晶灰岩、微晶白云岩、球粒灰岩、粉屑、砂屑灰岩中的原生小孔洞,多平行层理排列、被亮晶方解石或硬石膏充填 缝合线构造:碳酸盐岩中常见的一种裂缝构造,呈锯齿状。在缝合面上的凹凸幅度-毫米到十几厘米。
二、 论述题
5. 叙述碎屑岩的碎屑成分及其特征;
包括矿物碎屑和岩屑
石英是碎屑岩中分布最广的一种碎屑矿物。是砂岩和粉砂岩中最常见的矿物,在砂岩中的平均含量为65%,在粉砂岩中可达70%以上。 石英的来源为:岩浆岩、变质岩和沉积岩。石英的标型特征:包裹体、消光性质、形状、大小和边缘特征、复晶程度。
A. 来自深成岩浆岩的石英:来自中酸性深成岩的石英,常含有细小的液体、气体包裹体,或含锆石、磷灰石、电气石、独居石等岩浆岩副
矿物包裹体。矿物包裹体颗粒细小,自形程度高,排列无一定方位。尘状气、液包裹体使石英颗粒呈云雾状
B. 来自喷出岩及热液岩石的石英:火山喷出岩中的石英为高温石英,多为单晶,不具波状消光,不含包裹体,表面光洁如水,具有石英外
形和破裂纹、港湾状溶蚀边缘。来自热液脉的石英常含很多水、气包裹体。
C. 来自变质岩的石英:片麻岩和片岩风化崩解后,会产生大量的单晶及多晶石英。变质石英表面常见裂纹,不含气液包裹体。大多数的石英晶粒都具有波状消光。
D. 再旋回石英:呈浑圆状或带自生加大边,以单晶的非波状消光石英为主。6. 斯托克公式及其意义;
长石碎屑在碎屑岩中,长石的含量少于石英。砂岩中长石的平均含量为10~15%,长石主要分布于巨、粗砂岩中,有时见于中粒砂岩中,在砾岩和粉砂岩中长石矿物碎屑含量较少。长石主要来源于花岗岩和花岗片麻岩。地壳运动比较剧烈,地形高差大,气候干,物理风化作用为主,搬运距离近以及堆积迅速等条件,是长石大量出现的有利因素。在碎屑岩中,钾长石(正长石>微斜长石)>斜长石(钠长石>>钙长石) 重要的物源标志:透长石只生成于高温接触变质岩及火山岩中;而微斜长石广泛分布于深成岩浆岩及深变质岩中,却从不出现在火山岩中。再旋回长石的特征是微斜长石、正长石或斜长石具有自生加大边。
云母和粘土矿物:都属于层状硅酸盐,云母作为大碎屑出现,而粘土矿物则属于泥粒级。绿泥石介于二者之间。白云母比黑云母抗风化,常与粉、细砂岩伴生。黑云母易风化为海绿石或绿泥石、磁铁矿,常分布在距母岩较近的砾岩或杂砂岩中。常见粘土矿物有蒙脱石、水云母、高岭石等,是砂岩中最细粒的碎屑。粘土矿物在砂岩中作为碎屑或自生矿物。长石颗粒常常风化形成高岭石。
重矿物:在碎屑岩中含量极少,一般不超过1%,在粒级为0.25~0.05mm的范围重矿物含量最高。按重矿物的风化稳定性可分为:稳定的重矿物和不稳定的重矿物。
岩屑是母岩岩石的碎块,是保持着母岩结构的矿物集合体。所以,岩屑是提供沉积物来源区的岩石类型的直接标志。在砂岩的碎屑中,岩屑的平均含量为10%—15%,有时也可高达50%左右 。常见的岩屑类型有各类侵人岩岩屑 、变质岩岩屑 、喷出岩岩屑 ,以及硅岩、粘土岩、碳酸盐岩的岩屑。
11. 溶解物质的搬运和沉积作用;
包括胶体溶液物质,真溶液物质,生物的搬运和沉积作用以及化学沉积分异作用。
胶体溶液物质的搬运和沉积作用--引起胶体质点搬运和沉积作用的主要因素:同种电荷的胶体质点之间的相互排斥力,是胶体质点仅在重力的影响下难以沉淀的根本原因;引起胶体沉淀的根本原因:胶体质点的电荷在某些因素(如不同名电解质的加入)的影响下被中和了,它们之间的相互排斥力就消失了,则它们就会凝聚为大的质点,并在重力的作用下迅速下沉,成为胶体沉积物
真溶液物质的搬运和沉积作用--真溶液物质搬运及沉积作用的根本控制因素是它们的溶解度:溶解度越大,越易搬运,越难沉积;溶解度越小,越易沉积,越难搬运。
生物的搬运和沉积作用--(1)生物化学沉积作用:指生物的生命活动过程或生物遗体分解过程引起介质物理化学环境变化,使某些溶解物质沉淀,或由于有机质吸附作用使某些元素沉积。(2)生物物理沉积作用:指生物在生命活动中通过捕获、粘结或障积等作用使沉积物沉淀。
化学沉积分异作用:溶解物质由于化学活泼性或溶解度的差异,以及受所处环境pH和Eh的影响,将按一定的顺序依次从溶液中沉淀出来的现象。
13. 杂基的特征、成因及其意义;
杂基是碎屑岩中细小的机械成因的组分,主要为泥质,其次是细粉砂。但是,在砾岩中,杂基则由砂级颗粒组成。成分主要是高岭石、水云母、蒙脱石等粘土矿物,其次有绿泥石、绢云母、石英等。
杂基的含量变化较大,含量高低反映了分选作用的强弱,反映了介质能量的高低。杂基含量高是不成熟砂岩的特征。杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性,反映碎屑组分的分选性,也是水动力强度的重要标志,是碎屑岩结构成熟度的重要标志。
14. 主要胶结类型及其特征;
胶结类型—在碎屑岩中,填隙物的分布状况及其与碎屑颗粒的接触关系。
决定碎屑岩胶结类型的因素--碎屑颗粒与填隙物的相对数量、碎屑颗粒之间的接触关系
基底胶结—填隙物(杂基)含量较多,碎屑颗粒在杂基中互不接触呈漂浮状,杂基支撑结构。
孔隙胶结—最常见的颗粒支撑结构,碎屑颗粒构成支架状,颗粒之间多呈点状接触,胶结物含量少,只充填在碎屑颗粒之间的孔隙中。 接触胶结—亦为一种颗粒支撑结构,颗粒之间呈点接触或线接触,胶结物含量少,分布于碎屑颗粒相互接触的地方,孔隙中无胶结物。 镶嵌胶结—颗粒之间为线接触、凹凸接触,甚至形成缝合线接触。颗粒支撑。
形成的组分,因此多数概率图包括三个直线段。直线段的斜率代表着分选性,线段越陡说明分选程度越好。
17. 细层、层系和层系组有何区别?
细层:组成层理的最基本的最小的单位,纹层之内没有任何肉眼可见的层。厚度小,一般数毫米~数厘米。在一定条件下同时沉积的。 层系:由许多成分、结构、厚度和产状近似的同类型纹层组合而成,形成于相同的沉积条件下,是一段时间内水动力条件相对稳定的水流条件下的产物。
层系组:由两个或两个以上岩性(成分、结构)基本一致的相似层或性质不同组成因上有联系的层系叠覆组成,其间没有明显间断。
18. 叙述层理构造的主要类型及特征;
水平层理:特点:纹层呈直线状互相平行,且平行于层面。主要产于泥质岩、粉砂岩以及泥晶灰岩中。成因与环境:在比较弱的水动力条件(静水)下,由悬浮物质或溶解物质先后沉淀而成。出现在低能环境中,常见于海、湖深水地带、潮坪、闭塞海湾、泻湖、沼泽及牛轭湖等环境。
平行层理; 特点:纹层平行而又几乎水平,主要产于砂岩中。纹层较厚,1~2cm至12cm。纹层之间没有清晰的界面,只能通过细微的粒度可以看出,但层理易剥开,在剥开面上有剥离线理构造.成因与环境:在较强的水动力条件下,连续滚动的砂粒产生粗细分离而形成水平纹层。一般出现在急流或高能环境中,如河道、湖岸、海滩、浊流等环境,常与大型交错层理共生
交错层理: 特点:由一系列斜交于层系界面的纹层组成,斜层系可以彼此重叠、交错、切割的方式组合.成因:交错层理是沉积介质的流动造成的。纹层倾向表示介质流动方向。
爬生波痕纹理又称为上叠波纹交错层理,是在波痕迁移过程中,同时向上生长所形成的。其形成条件是:沉积物供给丰富,向流面纹层能够保留下来,波痕向上生长。
递变层理:又称为粒序层理,由沉积物颗粒递变而形成的沉积单位,其中无纹理构造。递变层理多为重力流作用的产物。
块状层理: 即均质层理,是一种呈现大致均质外貌,不具任何纹层构造的层理。特点:内部物质均匀,组分和结构都无分异现象。成因:(1)快速地无分选的沉积,如由洪水、浊流、液化沉积物流沉积形成;(2)安静环境中沉积,如深海泥岩;(3)生物扰动,使原始层理被破坏。 复合层理(脉状,波状,透镜状,韵律)
脉状层理:主要由沙组成,泥呈“脉状”分布在沙波波谷中,沙中发育纹理构造。
波状层理:由波状起伏的沙、泥层交互叠置而成,沙层内发育纹理构造。
透镜状层理:主要由泥质构成,沙呈透镜状分布在泥中,沙质中发育纹理构造。
从脉状层理、波状层理到透镜状层理,水动力逐渐变强。上述层理反映形成过程中水流强度发生交替变化,多见于潮汐环境。
韵律层理: 由不同成分、结构、颜色的纹层构成,纹层厚度小于3~4 mm,主要为细粒沉积物。不同的纹层可以指示气候条件、沉积物供给、潮汐及水流动态的变化
21. 叙述沉积岩中化学成因构造类型及特征;
这类构造是指在沉积时期和沉积期后由结晶、溶解、沉淀等化学作用在沉积面上或沉积物中所形成的沉积构造。这类次生成因的沉积构造是沉淀和溶解二种作用的结果。晶体印痕、结核、缝合线、叠锥
晶体印痕与假晶:在适宜条件下,在松软沉积物表面上形成的盐类和冰等物质的结晶体后来由于溶融、溶解作用等而消失,而在层面上留下特殊的晶体印痕或充填形成假晶。晶体印痕一般在泥质沉积物中容易保存。
结核:是岩石中自生矿物的集合体。这种矿物集合体表现为在成分、结构、颜色等方面与围岩有显著区别的不规则团块。主要是未固结岩石中的呈溶液状态的分散物质,重新分配和集中并逐渐增长而成。(1)形状:球状、椭球状、饼状或不规则状(2)大小:
叠锥构造:它是由一连串漏斗状锥体套叠在一起所组成。锥体一般垂直于层面或脉壁,在层面上呈同心圆状,纵切面上呈“V”字型套叠。锥高一般1~10cm,锥顶角30~60°。叠锥常见于泥灰岩、钙质泥岩中,也可见于石灰岩和方解石脉中。
缝合线:是一种裂缝构造。常见于碳酸盐岩中,但也出现在石英砂岩、硅质岩及蒸发岩中。
23. 沉积岩颜色特征及其环境意义;
碎屑岩的颜色按成因可分为三类:继承色、自生色和次生色。
1. 继承色:继承色取决于碎屑物质的颜色,常为碎屑岩所具有。
2. 自生色:取决于粘土质沉积物堆积过程中自生矿物的颜色。 自生色是取决于沉积和成岩阶段形成的自生矿物的颜色。为大部分粘土岩、化学岩和部分碎屑岩所具有的颜色。
3. 次生色:在成岩作用或风化作用过程中,沉积物原生组分发生次生变化,由新生成的次生矿物所引起的颜色。
沉积岩的颜色主要决定于岩石的成分,即决定于岩石中所含的染色物质——色素,或者说沉积岩的颜色多半是由含铁质化合物或含游离碳等染色物质(色素)造成的。
1.白色:一般不含色素,如质纯的碳酸盐岩、盐岩、石英砂岩、高岭土、蛋白石等。
2.灰色、黑色:由于含有机质(炭质、沥青质)、分散状硫化铁(黄铁矿、白铁矿),这些物质含量愈高,颜色就愈深。并表明岩石形成于还原或强还原条件下。
3.红色、紫红色、褐红色、黄棕色:由于含有铁的氧化物或氢氧化物之故。表明当时沉积介质为氧化及强氧化条件,其中黄色常见于炎热干燥气候条件下的陆相沉积物中,而红色常见于炎热潮湿气候条件下的陆相或海相沉积物中。
2+3+4.绿色:由于含有Fe和Fe的硅酸盐矿物(海绿石、鲕绿泥石)。代表弱氧化或弱还原的介质条件。碎屑岩中若含角闪石、绿帘石、绿泥石等
碎屑矿物多时也可呈绿色。
5.蓝色、青色:是硬石膏、天青石、石膏、石盐等特有的颜色。有时蓝色是由蓝铁矿和蓝铜矿引起的。
6.紫色:与氧化铁或氧化锰有关,有时则由含土状萤石之故。
岩石的颜色除与成分有关外,还与粒度、干湿情况有关:粒度愈细则相应的颜色要显得深一些;湿的标本比干的颜色要深些.
环境意义:对于沉积岩颜色的的研究,有助于划分和对比地层,了解古气候条件,根据颜色的性质可以确定介质是氧化或还原的环境。对颜色的仔细研究还有助于找寻有用矿产
29. 叙述砂岩主要类型、特征及其构造意义;
石英砂岩:由石英以及硅质岩岩屑(如燧石)占95%以上,含有少量长石及其它岩屑和重矿物。碎屑常常以单晶石英为主,磨圆度和分选性都比较好,成分成熟度和结构成熟度高。胶结物大都为硅质,其次为钙质、铁质和海绿石等。颜色一般较浅,为黄白色或浅灰白色。波痕和交错层理是石英砂岩的特征构造,产状一般为厚度不大的稳定层状。石英砂岩主要产于海洋环境,大多与碳酸盐岩互层或共生。石英砂岩属高度成熟砂岩,它是风化、分选和磨蚀等作用持久和深化的产物。它的产出需要稳定的大地构造条件和砂的多旋回沉积作用。石英砂岩的出现标志着稳定的大地构造环境、基准面的夷平作用以及长期的风化作用。多形成于有壁障和无壁障的滨-浅海砂质海岸沉积环境。在河流或湖泊环境也可形成长石石英石英、岩屑石英砂岩。
长石砂岩:主要由石英和长石组成,长石含量超过25%,石英含量小于75%,岩屑含量小于25。长石以钾长石和酸性斜长石较常见,较细粒的长石砂岩中可含较多的云母(5%),重矿物较多(可达1%)。胶结物主要为钙质和铁质,而硅质较少。常含粘土杂基。化学成分类似于花岗岩、富含Al2O3和K2O。长石砂岩颜色主要与长石的颜色有关,常呈淡黄色、灰绿色或红色;其粒度以粗粒、中至粗粒常见,分选性和磨圆度变化较大。
岩屑砂岩:碎屑颗粒以岩屑和石英为主,岩屑含量大于25%,有少量的长石、黑云母,重矿物含量较高,稳定和不稳定的重矿物都有。胶结物常为硅质和碳酸盐质,常含粘土杂基。岩屑砂岩成熟度低,分选性和磨圆度均不好,颜色以灰色、灰绿色、灰黑色为主。常见的岩屑可分三类:各种隐晶质的喷出岩岩屑;板岩、千枚岩及云母片岩等低级变质岩岩屑;粉砂岩、粘土岩、硅岩及燧石岩屑,以及灰岩、白云岩等沉积岩岩屑。岩屑杂砂岩常大量产出于强烈的构造变动带的侵蚀区附近的山前坳陷或山间盆地中,是强烈的物理剥蚀、近距离搬运、快速堆积的产物。可以是海成的,尤其是地槽区的浊流沉积中特别常见;陆相环境常见于山麓沉积、洪积环境的沉淀物中。
杂砂岩:富含杂基,粘土基质>15%(
32. 碳酸盐岩的主要矿物成分及其特征;
主要碳酸盐矿物
1.方解石(CaCO3):
2.高镁方解石(镁方解石):MgCO3=12-17克分子%;
3.低镁方解石,即一般的方解石: MgCO3= 2-3克分子% ;
4.文石(霰(xian)石): MgCO3<2克分子%;
5.白云石(CaMg[CO3]2):菱面体晶形,晶面常弯曲。
在碳酸盐矿物中,高镁方解石最不稳定,文石次之,低镁方解石
33. 叙述碳酸盐粒屑的主要类型、特征及成因;
颗粒分类:内颗粒(盆外颗粒) 和外颗粒(盆内颗粒);内颗粒是主要的,外颗粒是次要的。
内碎屑: 是指盆地内弱固结的碳酸盐沉积物,经水流作用剥蚀破碎再沉积的碎屑;内碎屑形状:常具塑性流变,呈棱角状或磨圆状,一般内碎屑边界不切割内部颗粒。内碎屑大小:砾屑:大于2mm;砂屑:2-0.05mm;粉屑:0.05-0.005mm;典型实例:竹叶状灰岩。
鲕粒:鲕粒是指是指具有核心和同心层结构的球状颗粒;结构:核部+同心层,颗粒一般在2-0.25mm;.成因:生物说和无机说.形成环境:形成于动荡的水体环境中,一般水深小于5m,也可以深到10-15m,常常是高能浅滩环境。
球粒:或称团粒,是由泥晶碳酸盐组成的颗粒,一般呈卵圆形,不具内部结构;形成环境:粪球粒一般在能量较低的环境中,如潮坪、潮下带、深水盆地等。
团块:由几个碳酸盐颗粒被灰泥或藻类粘结在一起形成的复合颗粒,也被称为加积颗粒。在巴哈马滩,被称为葡萄石或巴哈马石。
核形石:也称为藻灰结核,核心及同心层形状都不规则的颗粒,常由非同心状的藻类纹层围绕一个固体核心组成,通常较大,大于2mm,常为1-2cm。 成因:蓝绿藻的粘液,围绕一定的核心,一边粘结碳酸盐沉积物,一边又受水动力的搬运,或悬浮或滚动,从而形成不规则的同心增长层。
骨屑:也称为生物颗粒,是指生物骨骼及其碎屑。完整的多为微体化石,生物碎屑多为大化石。研究意义:重要的环境标志。研究生物门类、生态类型、生物群丰度及分异度以及生物碎屑的大小,分选及圆度以便提供更多的环境标志。
生物格架:主要是指原地生长的群体生物, 如珊瑚、苔藓、海绵、层孔虫等,以其坚硬的钙质骨骼所形成的骨骼格架。生物物理沉积作用 泥晶或微晶:是与颗粒相对应的另一种结构组分,是指泥级的碳酸盐质点,与碎屑岩的杂基相当。根据其成分可分为灰泥和云泥。泥与颗粒的界限,一般以0.005mm为界。 灰泥成因:化学沉淀;机械破碎磨蚀;生物成因。
胶结物:以化学沉淀方式沉淀、结晶于碳酸盐颗粒之间的方解石或其它矿物, 与砂岩中的胶结物类似。成因意义:灰泥和胶结物的成因是根本不同的。灰泥是在安静环境中沉积的;而胶结物则是颗粒沉积以后,粒间水的化学沉淀产物,它存在的前提是必须有粒间空隙。 晶粒:是晶粒碳酸盐岩(结晶碳酸盐岩)的主要结构组分;
36. 如何区分亮晶方解石和重结晶的方解石?
亮晶方解石胶结物的栉壳状结构仍可隐约看出,晶形较好,晶体边缘较平直,晶体较明亮;
灰泥重结晶的方解石晶体常呈粒状的似花岗变晶结构,晶面弯曲并互呈镶嵌状,晶体的明亮程度较差,而且还可看到灰泥的残余,决不呈现栉壳状结构等。但是,当岩石的重结晶作用较强烈时,就不可能把两者区分开了。这时,只好笼统地把这两种非颗粒组分称为“基质”或“填隙物”。
37. 叙述石灰岩的主要类型、特征及形成环境;
(1) 颗粒石灰岩
颗粒含量大于50%,常呈浅灰色至灰色,中厚层至厚层或块状。
颗粒类型及粒级:生物碎屑、内碎屑、鲕粒、藻粒、球粒(团粒)等其中的一种或几种,粒级漂砾级到粉屑级。
颗粒的分选和圆度:因搬运磨蚀程度而明显不同。潮上或礁前环境——多呈棱角状碎屑,浅水波浪环境——分选磨圆度良好,风成砂丘或海滩颗粒石灰岩——分选磨圆度特别好。
环境意义:冲洗干净、分选好的颗粒石灰岩,通常代表水浅、波浪和流水作用较强烈的环境,其中灰泥被簸选走,颗粒被亮晶方解石胶结,波痕、交错层理及冲刷构造常见。
(2) 泥晶石灰岩
主要由泥晶方解石构成,颗粒含量小于10%或不含颗粒;一般呈灰色至深灰色,薄至中层为主。
构造:时常发育水平纹理,其层面常发育水平虫迹,层内可见生物扰动构造。纯泥晶石灰岩常具光滑的贝壳状断口。
环境意义:生物碎屑的种类为判断岩石沉积环境的重要标志。
栖双壳类、有孔虫及绿藻等局限环境生物——浅水环境
浮游生物——深水环境
藻类活动及随后发育的鸟眼构造——潮间或潮上环境
形成环境:发育于基本没有簸选的低能环境,如浅水澙湖、局限台地或较深水的斜坡和盆地环境等。
(3) 生物礁石灰岩
概念:生物礁灰岩主要是由造礁生物骨架及造礁生物粘结的灰泥沉积物等组成的石灰岩。
分类:根据生物礁石灰岩中生物骨架及其粘结物的相对含量等,生物礁石灰岩可进一步分出原地沉积的障积岩、骨架岩、粘结岩及与这三类岩石具有成因联系的异地沉积的漂砾岩和砾屑岩。
主要的造礁生物:钙藻、珊珊、海绵动物、苔藓虫、层孔虫、厚壳蛤等,这些生物随着地质时代而变化。
(4) 晶粒石灰岩
概念:这是一类较特殊的石灰岩,主要由方解石晶粒组成。
成因:较粗晶的晶粒石灰岩大都是重结晶作用或交代作用的产物。
识别方法:原始沉积结构和构造可以通过阴极发光法等方法识别。