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1、岩浆岩（火成岩）地球内部呈熔融状态的岩浆喷出地表面，或者上升到接近于地表的不同深度的 地壳中，冷却、固化后形成的岩石，称为岩浆岩，又称火成岩。 岩浆是地壳深处和上地幔富含挥发成分的复杂的硅酸盐与金属硫化物、氧化物的熔融体，其中含有挥发性成分（SO2、SO3、H2O、S、F、Cl等）。另外，岩浆中也含有地壳中的各种元素。 一般认为，上地幔的软流层是岩浆的来源。岩浆根据其化学成分的不同可分为三类：超基性岩浆，此种岩浆含SiO2很少，一般小于40%，含铁、镁多，含挥发成分少，色暗；基性岩浆，或称玄武岩岩浆，含SiO252-40%，含铁、镁亦较多，但比超基性岩浆少，含挥发性成分较多，色暗；酸性岩浆，或
2、称花岗岩岩浆，含SiO2大于65%，含铁、镁少，含钾、钠、铝多，并含有大量挥发成分，色浅。岩浆的成分不是固定不变的，常在岩浆运动或凝固的过程中发生变化，也可以由于吸收周围岩石的成分而改变性质。 一、岩浆活动和岩浆岩的产状 由于岩浆的温度很高，又在高压的作用下，因此它的内压力很大，具有很大的 物理化学活性。岩浆可以顺着地壳脆弱地带侵入上部或沿着构造裂隙喷出地表，这种岩浆沿着地壳上层压力减小的方向上升的活动称为岩浆活动或岩浆作用。根据岩浆的活动情况，可以分为喷出活动和侵入活动两种。 岩浆岩的产状是指岩浆冷凝后所形成的岩体的形态、大小和围岩的关系，以及它形成时所处的构造环境而言。 （一）喷出活动和喷
3、出岩体 岩浆冲破上复岩层溢出或喷出地表，甚至喷至空中，这种活动称喷出活动，也叫火山喷发或火山作用。火山喷发形成各种岩石并构成各种形式的火山。由喷出活动所形成的岩石叫喷出岩，该岩体称为喷出岩体。喷出岩体包括： （1） 岩盖：喷出地表呈菌形的岩体。 （2） 岩流：岩浆沿着倾斜的地面流动，则形成岩流。 （3） 岩钟：浓而粘的岩浆由火山口溢出后，形成似钟状的岩体。 （二）侵入活动和侵入岩体 岩浆由地壳深处上升，在地壳的不同部位凝固成岩石，这样的岩浆活动，称为侵入活动。由侵入活动所形成的岩石叫侵入岩，该岩体称为侵入岩体。侵入岩体由于其生成的环境不同，则表现在岩体的形状和构成岩石的性质上，都有很大的差异。
4、侵入岩体形成的深度不一，位于地壳深处的（一般在地下5公里至10-20公里的深处）称为深成侵入岩体；在地壳浅部（小于5公里）称浅成侵入岩体。一般来说，深成侵入岩体规模大，浅成侵入岩体规模小。这些侵入岩体原本埋在地下深处，由于地壳隆起，上复岩石被风化剥蚀而被揭露出来。与侵入岩体相应的岩石分别称为深成侵入岩和浅成侵入岩。 深成侵入岩体包括： （1）岩基：岩体非常庞大，可连绵数十里或千里，形状很难推定。岩体愈往深处体积愈大，与地壳深处相连。 （2）岩株：岩株是较岩基为小的侵入岩体，其形状略成圆柱形，岩株往下很深与岩基相连。 浅成侵入岩体包括： （1）岩墙（岩脉）：岩墙是狭长的侵入体，横穿围岩的层理或片
5、理，似“墙状”，故称岩墙，或称岩脉。 （2）岩床：岩体沿围岩的层面或片理，顺着岩层侵入，形成的层状岩体。 二、岩浆岩的结构 研究岩浆岩时，不只要知道它是由什么矿物成分组成的，而且要知道这些矿物在结晶时的物理化学条件怎样。因为岩浆冷凝时的环境条件可影响组成岩石的矿物结晶程度、颗粒大小、形状，以及彼此间的结合方式等等。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状，以及矿物间结合关系所表现出来的岩石特征，称为岩石的结构。 岩浆岩的结构，根据结晶程度可分为： 1全晶质：岩石中的矿物均为晶质的。 2半晶质：岩石中的矿物一部分为晶质的，一部分为非晶质的。 3玻璃质：岩石呈玻璃状，为非晶质。 根据矿物颗粒的相对大小
6、可分为： 1等粒状：岩石中矿物的颗粒大小比较一致，深成岩多为等粒状结构。 2斑状：岩石中矿物颗粒显著不等，大者称为斑晶，小者称为石基；如果石基为显晶质（肉眼可辨者）的，则称为似斑状结构。斑状结构的形成，是由于岩浆在地球深处有一部分先结晶而形成斑晶，以后岩浆继续上升，由于冷却很快，岩浆来不及结晶或结晶得很小，从而形成石基。斑状结构多产生在浅成侵入岩中。 根据矿物颗粒的绝对大小可分为： 1显晶质结构：岩石中结晶颗粒的矿物成分均可辨认，一般可分为： （1） 粗粒结构：颗粒直径大于5毫米。 （2） 中粒结构：颗粒直径为5-2毫米。 （3） 细粒结构：颗粒直径为2-0.2毫米。 2隐晶质结构：岩石中的矿
7、物颗粒，均不能识别出其矿物成分者，称为隐晶质结构。 三、岩浆岩的构造 岩浆岩的构造是指组成岩石的矿物及其集合体在空间上的排列、配置、填充方式，亦即表示矿物集合体或矿物集合体之间的各种岩石特征。岩浆岩的结构和构造都是鉴定岩浆岩和重要特征。 岩浆岩的主要构造有： 1块状构造（均一构造）：组成岩石的矿物在整块岩石中分布均匀，无定向排列，也无特殊聚集现象，为侵入岩特别是深成岩所具有的构造，如花岗岩等。 2流纹状构造：由不同矿物成分或不同颜色的玻璃质、隐晶质组成条纹或者其中拉长的气孔。长条状的矿物沿着一定方向排列，所表现出来的一种流动构造。流纹表示当时熔岩流动的方向，这种构造仅出现在喷出岩中，流纹岩常具
8、有这种构造。 3气孔状构造：岩浆喷出地面后由于压力突然降低，气体膨胀逸出，在岩石中形成了圆形、长条形、波浪形的空腔，在冷凝后保留下来的孔洞，称为气孔状构造。气孔状构造是喷出岩所具有的特征。有的岩石气孔极多，以至岩石呈泡沫状块体，称为泡沫构造。这种岩石有时能在水中漂浮，称为浮岩。 4杏仁状构造：当气孔被后来的次生矿物如方解石、沸石、蛋白石所填充，形成“杏仁”状的外观，称为杏仁状构造。 四、岩浆岩的分类 自然界的岩浆岩有千百种之多，为了更好的研究和掌握它，就必须找出它们之间的一些存在规律，以便进行分类。 各种岩石的主要差异，在于其本身的化学成分及矿物成分的含量不同，这是岩石分类的基础。而岩石的结构
9、和构造是岩石生成环境的具体反映，因此它是岩石分类的重要因素。 根据矿物成分和硅酸（SiO2）的含量变化规律，将岩浆岩分为酸性岩（含SiO2大于65%）、中性岩（含SiO252-65%）、基性岩（含SiO240-52%）和超基性岩（含SiO2小于40%）四类。又按其生成环境的不同（结构、构造），再将各类分为深成岩、浅成岩和喷出岩三种。 五、主要的岩浆岩 （一）超基性岩类 本类岩石几乎全部由铁镁矿物组成，占95%以上，如橄榄石和辉石，有时也见到一些角闪石和黑云母，因此，在化学成分上SiO2含量小于40%，而FeO、MgO却比较高，比重较大。露出地表的少量超基性岩，也往往遭到风化，形成一些蛇纹石、滑
10、石、绿泥石等次生矿物，改变了岩石的性质。本类岩石最主要的有橄榄岩和辉岩（或称辉石岩）。 （1）橄榄岩：主要由橄榄石和辉石组成的岩石，两者含量近似，各占50%左右，一般为暗绿色或黑绿色，全晶质粗粒或中粒结构、块状构造，易风化，常变为蛇纹岩。 （2）辉岩：主要由辉石组成，也可以含有一些橄榄石、铁矿等。辉石常形成粗大的晶体，橄榄石则很小，散嵌在辉石的晶体之间，颜色多呈褐色或绿褐色。 橄榄岩或辉岩类中的橄榄石，在肉眼观察下通常呈绿色，有时是褐色粒状晶体，辉石则为黑色。 （二）基性岩类 本类岩石SiO2含量比超基性岩中的含量增多，占40-52%，而铁镁含量相对减少，所以在主要矿物中出现了浅色矿物斜长石，
11、暗色矿物以辉石为主，浅色和暗色矿物含量近于相等。 （1）辉长岩：辉长岩是深成岩，它主要由辉石和基性斜长石（钙斜长石）组成，另外也有一些橄榄石、角闪石和黑云母等次要矿物。 辉长岩中的斜长石常呈长薄片状，具有平整的解理面，有时可见聚片双晶的细线。辉石常呈褐绿色，短柱粒状，有时可见象阶梯一样的解理面。 辉长岩为全晶质，中到粗粒的近等粒结构，块状构造，这是深成侵入岩所具有的特征，多呈岩株产出，也有呈岩床产出者，岩体较小。 （2）辉长辉绿岩：基性岩类的浅成岩，也有称之为辉长玢岩的（具有斜长石斑晶者称玢岩；具有正长石斑晶者称斑岩）。它的矿物成分和辉长岩的相同，颜色一般较深，其中矿物成分基本上能辨认，为斑状
12、结构，斑晶为斜长石。辉长辉绿岩多呈岩脉产出。 （3）玄武岩：基性岩类的喷出岩，它的成分和辉长岩形似。由于岩浆喷出地表之后，在常温常压下冷却快，结晶的条件不好，所以玄武岩经常是致密隐晶质、半晶质或斑状结构。除斑状结构外，一般很难用肉眼辨认其中的矿物成分。结晶的矿物常常可以看见一些呈细长条如针状的闪闪反光的斜长石，暗绿色的辉石和绿色的橄榄石。很多玄武岩都有气孔构造，气孔的多少不定，有时气孔中填充一些方解石、玉髓、绿泥石或绿廉石等矿物，称为杏仁状构造。玄武岩的颜色很深，多为黑、暗褐色。玄武岩常常有大面积的分布，多呈岩流、岩钟和岩盖产出。 玄武岩是暗色矿物多的岩石，较容易分解，其分解程度因岩石的结构和
13、构造而异。致密的玄武岩风化极强烈，首先呈球状剥蚀，碎成破片，其破片往往呈红褐色的风化外皮。粒状玄武岩较致密的玄武岩容易崩解或分解。 另外，多数的火山熔岩流一般是玄武岩质的岩石，这种岩石通常是多孔质的，由于含有铁镁物质，所以风化是迅速的。 （三）中性岩类（闪长岩安山岩类） 本类岩石SiO2含量比基性岩有所增加，占52-65%，而铁镁的含量相对减少很多。同时在本类岩石中出现了K2O，所以其主要矿物中浅色矿物更多了，浅色矿物中主要是含CaO和Na2O的中性斜长石。暗色矿物中角闪石占主要地位，次要矿物有辉石、黑云母，如岩石SiO2含量增加，可出现少量石英和少量正长石。 （1）闪长岩：闪长岩是中性岩的深
14、成岩，主要由斜长石（70%左右）和角闪石（30%）左右组成，其次含有一些辉石、黑云母及磷灰石等。正长石和石英常可以少量出现。闪长岩颜色多为灰色、淡灰绿色，具有全晶质中粒或粗粒结构，块状构造。 在岩石中，斜长石常呈长条薄板状，新鲜的岩石上常可见平整玻璃光泽较强的解理面，有时甚至可见到平行而密集的聚片双晶条纹。角闪石则经常以它的长柱状晶体区别于辉石。 岩石中含有约10%的石英者，称为石英闪长岩，如含有黑云母较多者则称黑云母闪长岩。 闪长岩常常呈岩株、岩盖或岩脉等形态产出。 闪长岩风化后形成的土壤，根据母岩含有石英的有无，所生成的土壤的性质也不同。 石英闪长岩由于其结构是粗粒状的，岩石的崩解和化学分
15、解都比较容易，所形成的土壤大致相似于花岗岩风化物上形成的土壤。土壤一般是砂质的，物理性质良好，土壤的颜色一般是褐或红色，土壤中磷较丰富，而钾往往较少。 （2）闪长玢岩：闪长玢岩是浅成岩，其矿物成分与闪长岩相同，具斑状结构，其斑晶为斜长石，多呈岩脉产出。 （3）安山岩：安山岩是中性岩类的喷出岩，它的成分和闪长岩相同，只因其生成的环境不同，表现出有不同的结构和构造。安山岩经常是致密隐晶质、半晶质或斑状结构，块状构造，有的或多或少也具有气孔或杏仁状构造。岩石的颜色常为褐色、紫红色、灰色或灰绿色。 安山岩常形成大面积的岩流、岩被。 安山岩一般容易风化，其风化后形成的土壤多为壤土和粘壤土。土壤的养分含量
16、也是不同的，有富含钙、磷、钾的，也有磷、钾缺乏的。 （四）中性岩类（正长岩粗面岩类） 本类岩石SiO2的含量和闪长岩类差不多，是硅酸正好饱和的岩石，故一般不含石英，其主要矿物为正长石，暗色矿物很少，多为黑云母、角闪石和辉石等。 （1）正长岩：这种岩石几乎全部由肉红色或灰白色的正长石组成，暗色矿物常有黑云母、角闪石和辉石，一般无石英，副矿物有磷灰石、磁铁矿等。正长岩的颜色多为肉红色、灰白色，多半是中粒结构，块状构造。 正长岩的岩体一般不大，以岩株、岩脉等形态产生。 （2）正长斑岩：正长斑岩为浅成岩，其成分与正长岩完全相同，主要特征是具正长石斑晶，但暗色矿物也有成为斑晶的，其量很少。正长斑岩多以岩
17、脉形态产出。 （3）粗面岩：粗面岩为喷出岩，其成分完全与正长岩相同，一般为灰白色或粉红色，斑状结构，块状和气孔状构造，斑晶为正长石，以此与安山岩相区别。 粗面岩在自然界分布的不多，但较正长岩为多，常以岩墙、岩床、岩被等形态产出。 （五）酸性岩类 （1）花岗岩：花岗岩是酸性深成岩，是以浅色矿物为主的岩石，浅色矿物中以正长石和石英为最多，酸性的斜长石（主要是富钠贫钙的斜长石）含量不多。暗色矿物主要是黑云母（最多不超过15%）和角闪石，尚含有磷灰石、电气石等次要矿物。花岗岩一般为浅色（粉红色、灰白色等），全晶质粗粒或中粒结构，块状构造。正长石多呈卡氏双晶，石英自形不好。当岩石中暗色矿物主要为角闪石时
18、，则称为角闪花岗岩；若无暗色矿物或极少时，则称为白岗岩。 花岗岩多以岩基和岩株的形态产出。 花岗岩的风化状况与其结构和矿物组成有密切关系，粗粒的含长石（特别是斜长石）、黑云母多者容易风化，富含石英和白云母的花岗岩，则难风化。由于各种矿物受热后的膨胀系数不同，以致引起各矿物间产生裂隙，产生物理崩解。矿物解理发达的也容易发生物理崩解，同时促进了化学分解的进行。正长石的解理是较发达的，崩解后随着风化的进行最后变成粘土和砂，并释放出钾。角闪石、云母是解理发达的，所以崩解也较分解进行得迅速。白云母分解缓慢，在土壤中有时有相当数量的白云母呈小片存在。 花岗岩风化物形成的土壤，一般是砂壤质或壤质的土壤，物理
19、性状良好，水和空气的流通良好。 （2）花岗斑岩：花岗斑岩是浅成岩，矿物成分相同于花岗岩，为全晶质的，具有似斑状结构，斑晶以长石、石英为主，有时也有云母、角闪石等，石基部分具有相同的成分。 （3）石英斑岩：斑状结构，斑晶主要是石英，此外还有透长石（钾长石的一种），石基为隐晶质。 （4）流纹岩：流纹岩是酸性喷出岩，在矿物成分上基本相同于花岗岩，但结构和构造上有显著的不同。流纹岩具斑状结构，斑晶为石英及无色透明的透长石。根据其斑晶的成分可与中性及基性喷出岩相区别。流纹岩的石基部分常为隐晶质及玻璃质。酸性喷出岩常具流纹状构造，是由岩石中不同颜色或结构部分所形成的条带反映出来的，此外，也常有气孔状构造，
20、但气孔的形状与基性岩不同，大多数气孔为不规则的气孔。 流纹岩多呈岩流或岩盖产出。 （六）脉岩类 随着各种深成岩的形成，往往形成一些沿围岩或某些深成岩体之内的裂缝充填的特殊岩石，常呈脉状产出，故称脉岩。因常具有特殊的矿物成分和结构，因而将它单独归为一类。脉岩实际上是一种浅成侵入岩，它的出现与一定的深成岩体有密切的关系。 据成分的特点，脉岩可分为两类，即未分脉岩和二分脉岩。未分脉岩是没有经过成分分异的浅成岩，它的化学组成和矿物成分与其相联系的深成母岩相一致。如前面已讲过的呈脉状产出的辉绿岩、闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩等。二分脉岩是经过岩浆的分异作用，或集中了侵入岩浆体中的浅色成分，或集中了侵入岩浆
21、体的暗色成分侵入地壳中构成。根据二分脉岩的颜色可分为两类：一为浅色脉岩，富含石英长石等。如伟晶岩、细晶岩；一为深色脉岩，富含铁镁矿物如煌斑岩。 （1）伟晶岩 伟晶岩是具有伟晶结构的浅色脉岩。矿物结晶粗大，一般在1-2厘米以上，个别的甚至以米来衡量或以吨来计算。矿物成分有的相当于花岗岩，有的相当于闪长岩、辉长岩或正长岩。其中以花岗伟晶岩最常见，也最重要。花岗伟晶岩其矿物成分与花岗岩相同，伟晶岩化学成分复杂，富含稀土及放射性元素。可富集成有价值的矿床。 （2）细晶岩 细晶岩是因岩石具有细粒他形结构而得名。细晶岩中浅色矿物大量集中，不含或少含暗色矿物，故颜色浅，常呈灰白、黄白、浅红、灰绿等色。在各类
22、岩石中常有与其成分相当的细晶岩，其中以花岗细晶岩最为常见。主要矿物成分为细粒石英和长石，二者含量在90%以上，又称长英岩。 （3）煌斑岩 煌斑岩是一种脉状产出的暗色岩石，组成岩石的矿物主要是辉石、角闪石、黑云母等暗色矿物，呈暗绿、黑色、黑褐色。粒状结构、斑状结构。斑晶都是自形的角闪石、黑云母等暗色矿物，这是它的最大特点。硅铝矿物（主要是斜长石）少，且分布于细粒基质中。不论基质或斑晶中的暗色矿物均呈完好的自形晶，此为煌斑岩所特有。根据结构，很难和其他基性岩脉相区别，可统称为基性脉岩或深色脉岩。 （七）火山玻璃岩 火山玻璃岩是指由火山喷发出来的熔浆在地表急骤冷凝的条件下，形成一种几乎完全由玻璃质构
23、成的岩石。结晶矿物极少，这种岩石多分布在古今火山区，而以酸性玻璃岩最多，在构造上也往往出现流纹构造和气孔构造。这类岩石很难确定它的矿物成分，主要按构造、颜色、含水性以及其他物理特征来鉴别。 （1）黑曜岩 黑曜岩呈黑色、灰黑色、深灰或淡红色，几乎全是玻璃质，具明显的玻璃光泽及贝壳状断口，很象冶金炉渣中的“玻璃头”。硬度大，有时含少量石英和透长石斑晶。岩石含水量小于1%。因酸性玻璃质黑曜岩最常见，一般习称“黑曜岩”，也可有中性玻璃质黑曜岩，但少见。 （2）珍珠岩 珍珠岩外表与黑曜岩近似。但珍珠岩具有松脂光泽和略具流纹构造。镜片下观察珍珠岩的玻璃基质中有球粒状的珍珠结构。含水约百分之几。珍珠岩可作为
24、制造膨胀珍珠岩（质轻保温）的材料，在农业中作疏松土壤用。 （3）浮岩 浮岩是具有多气孔的玻璃质岩石。基性、酸性都有，前者色深，后者色浅。质轻（比重0.3-0.4），能浮于水而得名。多分布于古代和现代火山口附近或火山颈中，同各种火山岩共生。因为玻璃质是一种不稳定物质，经过长久的地质年代后发生老化，变成不同程度的结晶物质，这个过程称“脱玻化作用”。 （八）火山碎屑岩类 火山碎屑岩是由于火山喷发所产生的各种碎屑物质经过短距离搬运或就地沉积形成的岩石。火山碎屑岩是喷出岩和沉积岩过渡类型的岩石。从物质成分上看，火山碎屑岩与相应的熔岩有密切关系，在空间分布上二者也经常共生。在结构构造上则又与沉积碎屑岩有相
25、似之处，但又有很多差别。火山碎屑岩的碎屑多具棱角，分选性很差，成分和结构、构造变化很大，常缺乏稳定的层理。一般火山碎屑岩所含火山碎屑物应占50%以上。 根据碎屑颗粒大小，可分为以下几种： （1） 火山集块岩 火山集块岩有1/5以上的火山碎屑的直径大于50毫米，碎屑带棱角。火山集块岩成分主要是各种中基性、基性熔岩块及火山弹大小不一的岩块堆积而成。形状多半为纺锤形、梨形、面包状等。多气孔，常分布在火山口附近或火山管道中，有的可在离火山口较远处堆积，由熔岩流或火山灰所胶结。 （2） 火山角砾岩 有1/3以上的火山碎屑介于250毫米之间。火山角砾岩主要为各种熔岩角砾，也可由一些其它岩石的角砾组成，棱角
26、明显，分选性差，通常为火山灰所胶结。 （3） 凝灰岩 主要由火山灰所构成的岩石堆积而成。组成岩石的碎屑较细，小于2毫米，含量超过半数，其成分多属火山玻璃、矿物晶屑和岩屑，此外尚有一些沉积物质。碎屑也呈棱角状。由更细的火山碎屑物（火山尘）及火山灰次生变化物蒙脱石、绿泥石、沸石等胶结。由于粒度细小，从火山口喷出后在空气中可漂浮几十至几百公里，甚至几千公里，所以，一般远离火山口堆积。凝灰岩是火山碎屑岩类中分布最广的一种，分选性较差，层状构造一般不明显。 凝灰岩成分变化较大，由于凝灰岩粒度较细，孔隙度高，颗粒表面积大，以及碎屑不稳定，所以容易发生次生变化，基性凝灰岩分解后容易产生绿泥石、方解石、高岭石
27、、蒙脱石等次生矿物。岩石颜色多呈灰白、灰色、也有黄色和黑红色等。沉积岩沉积岩生成时的地质营力和保存环境与岩浆岩完全不同，它是外力地质作用形成的。另外，生物的遗骸或生物的新陈代谢作用所形成的物质的沉积也可形成沉积岩。 沉积岩的概念 沉积岩是各种地质作用的沉积物，在地表和地下不太深的地方，在常温常压下，经过压紧、硬结所形成的岩石。沉积岩的物质来源于各种岩浆岩、变质岩和早期形成的沉积岩，但因它的生成环境与上述岩石不同，所以在矿物成分上是有差异的。如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等，在地表常温常压下变得不稳定而破坏，形成新的矿物。只有石英、正长石、白云母等才能保存在沉积岩中。因此，在沉积岩中很难看到角闪
28、石、黑云母等，更不易看到橄榄石、辉石，而最常见的是石英，其次是正长石。 沉积岩占大陆面积的75%，是构成土壤母质的主要岩石之一。 沉积岩的物质成分 沉积岩中发现的矿物已达160种以上，但最常见的矿物不到20种。在一种岩石中所见到的主要矿物通常不超过5-6种，而最常见的约1-3种。 沉积岩中的矿物成分主要是由母岩的风化产物演变而来的，根据成因特点，可分为三类： （1）碎屑成分（继承矿物）：是母岩的机械破碎后继承下来，抵抗风化能力较强的矿物，如石英、正长石、白云母及岩屑等。碎屑矿物呈碎屑状大量存在于沉积岩中。 （2）粘土矿物：主要由含硅酸盐矿物的岩石经过化学风化作用分解后产生的新的矿物。它是沉积岩
29、中数量较多的矿物，种类繁多，主要有高岭石、蒙脱石、水云母、铝土矿、微晶高岭石、伊利石等。常见的粒径小于0.005毫米。 （3）化学和生物成因的新矿物：为溶液中沉积的矿物，包括从胶体溶液中及真溶液中 或生物作用沉积出来的矿物，如硅质矿物（玉髓、蛋白石），碳酸盐矿物（方解石、白云石），磷酸盐矿物（胶磷矿、磷灰石），氢氧化物（针铁矿、铝土矿），硫酸盐矿物（石膏、硬石膏）等，这些矿物均可单独组成岩石，或可在其他岩石中作为次要成分。 沉积岩的颜色 沉积岩的颜色多种多样，它决定于沉积岩组成中的碎屑成分、矿物成分和胶结成分，以及混入杂质的颜色。沉积岩的颜色往往反映沉积环境氧化或还原和成岩以后遭受风化的变化，
30、所以颜色对鉴定岩石有着重要的意义。 一般情况下，沉积岩的颜色主要决定于组成沉积岩碎屑颗粒的颜色。如长石砂岩常呈肉红色、白色或灰白色，这个特点在碎屑岩中较为典型。 此外，胶结物是泥质、钙质、硅质的沉积岩，颜色一般较浅，胶结物质为铁质的沉积岩，颜色一般较深或呈红色。 沉积岩的颜色也常反映沉积物本身沉积时的环境条件：如红色、黄褐色多因富含氧化铁或含水氧化铁反映氧化环境；灰绿色、绿色多因富含氧化亚铁；灰色、黑色多因富含有机物（如碳、沥青等）或分散状的黄铁矿颗粒，反映还原环境。不含色素的高岭土、蛋白石、石膏、石英砂、方解石、白云石等一般呈白色和灰白色，为大部分粘土岩、化学岩和部分碎屑岩所具有。 沉积岩在
31、风化作用过程中原来岩石成分发生变化，生成新的次生矿物，致使岩石变色，如炭质泥岩经过风化后可以变成灰色至白色；又如红色页岩因氧化程度不同，局部地方铁离子还原成亚铁离子，而使岩石产生一些绿色斑点。 沉积岩的结构 岩石的质点大小、形状及胶结物的数量所形成的特征叫做结构。 1. 依形状分 粒状、砾状、角砾状 2. 依直径大小分 砾状结构：岩屑颗粒直径大于2毫米 砂状结构：岩屑颗粒直径在2-0.05毫米 粉砂状结构：岩屑颗粒直径在0.05-0.005毫米 泥状结构：岩屑颗粒直径小于0.005毫米 此外，在碳酸盐类岩石中，如石灰岩依其结晶情况又可分为结晶粒状及致密状（隐晶）结构。 沉积岩的构造 沉积岩最主
32、要的构造是层理构造，其次为层面构造。 1层理构造：层理是沉积岩的成层性质。它的形成是由于先后沉积下来的沉积物，因颗粒、大小、形状、物质成分和颜色不同显示出来的成层现象，称为层理构造。层是层理的基本单位，层与层之间的接触面称为层面。层面上往往分布有粘土矿物薄层或白云母细片，所以岩石易于沿层面劈开。层面的形成说明沉积条件的改变或有短暂的停顿。 每个单层（岩层）的厚度（层的顶底面之间距离）、延展范围各不相同。层的厚度代表沉积物在单位地质时间内的堆积速度或地壳凹陷的程度。 根据岩层厚度可以分为： 巨厚层（块状层） 100厘米 厚层 50-100厘米 中厚层 10-50厘米 薄层 1-10厘米 页片层(
33、微层) 0.1-1厘米 微细层 0.1厘米 层理按形态和成因可以分为： （1）水平层理：层面平直，层与层之间互相平行，这种层理是在沉积环境比较稳定和在平静的水体中形成的，多出现于较深的海洋及湖泊沉积，故多见于粘土岩和碳酸盐岩中。 （2）斜层理：层理与主要层理面斜交，即有的层理面是倾斜的。斜层理的方向代表了当时水流的方向。多由粗粒物质组成，是河流沉积物的典型特征，常见于湖滨、海滨、三角洲中。砂岩和粉砂岩中尤其常见。 （3）交错层理：由多组不同方向的斜层理互相交错切割而成的。其中水平层理较少出现。其形成原因是在水流（或风）运动方向频繁变化时形成的。 2层面构造：在沉积岩层面上经常保留有自然作用产生
34、的一些痕迹，它常常标志着岩层的特性，并反映岩石形成时的环境。 （1）波痕：在岩层层面上保留下来的，由风、水流或波浪等作用形成一种波状构造，叫波痕。波痕经常保存在砂岩中，但在泥灰岩和薄层灰岩中也可见到。沉积岩最常见的是流水波痕和浪成波痕。流水波痕不对称，而浪成波痕是对称的，风成波痕的不对称程度更高。根据波痕“顶尖底圆”可确定层面是顶面或是底面。 （2）泥裂（干裂）：粘土和粉砂质沉积物中常含有一些胶体物质，当露出水面后，受到曝晒，表面失水收缩和裂开形成不规则多角形裂缝就叫干裂，也称泥裂。裂缝上开下合，在剖面上呈“V”形，尖端指向岩层底面，上部宽度2-3厘米，深度从几毫米至几厘米。薄层的粘土碎裂后的
35、碎片可以发生弯曲，形成泥卷。在现代的湖滨及稻田水沟中，当干旱时都可见到这种现象。干裂经常为后来的沉积物所充填，所以在上覆沉积物的底面，常形成尖朝下的脊状突起，叫龟裂纹。 干裂最常见于河漫滩沉积中，湖滩、海滩（潮坪）沉积中也能见到，是沉积时暂时干涸的标志，指示当时气候比较干旱。干裂最常见于粘土岩中，薄层不纯的泥质石灰岩中也偶尔能见到。 此外，层面还可见到雨痕（雨滴打落在潮湿而柔软的泥质沉积物的表面，多成圆形或椭圆形），虫迹和生物化石的定向排列。 3结核：结核是经常出现于岩层内的一种似球状团块状物质，在成分、结构、颜色等方面与围岩有明显的差异。成分以碳酸钙最为普遍，此外还有硅质、铁质、磷质、锰质等
36、，它是在沉积过程中，胶体物质围绕某些质点（如砂粒、贝壳和其它矿物等）为中心层层凝聚，形成其同心结构的结核，或是呈凝块状析出。有一种直径小如鱼子的结核叫鲕状体，如鲕状石灰岩。 4缝合线和刀砍状构造：岩石剖面是呈头盖骨接缝样子的锯齿状起伏的曲线，叫缝合线。经常见于碳酸盐岩中，也出现于石英砂岩、硅质岩、盐岩中，一般认为是沉积物固结过程中在上覆沉积物的压力下，由富含二氧化碳的淤泥水沿层面循环地发生选择性溶解所致。在岩石中被方解石充填的细小裂隙缝，经差异风化，方解石被溶解掉，在风化面呈现的裂纹构造，似刀砍状，称为刀砍状构造。大多在白云岩中出现。 沉积岩的分类 根据生成的方式，沉积岩可以分为三大类 1.机
37、械沉积岩：是岩石的风化产物，经过风、水等的搬运、沉积和重新胶结、硬化的成岩作用后形成的。 2.化学沉积岩：是岩石风化时形成的可溶性物质，经化学沉积作用形成的。 3.生物沉积岩：是由动植物有机体的生物沉积作用形成的。 现将沉积岩的分类列表如下： 常见的沉积岩 砾岩类（粗碎屑岩） 凡是碎屑直径在2毫米以上的碎屑含量大于50%的岩石都属于此类。砾石的主要成分是比较坚硬的碎屑。胶结物常为钙质、铁质、硅质及粘土质等。根据碎屑的圆化程度可分为： （1）角砾岩：组成角砾岩碎屑（角砾）为棱角形或半棱角形，角砾岩一般是未经搬运或搬运不远的岩石，分选差。靠近母岩分布，其角砾成分完全取决于母岩的成分。它们常易遭受再
38、剥蚀和再沉积，必须在迅速埋藏的条件下才能保存下来，成因很多，如冰川角砾岩，洞穴角砾岩（洞穴垮塌形成的）、滨岸角砾岩（海岸垮塌造成）、断层角砾岩等。 （2）砾岩：组成砾岩的碎屑，一般呈次圆状或圆状，是经过长期搬运和长期磨损的岩石，比角砾岩分布广泛，常成厚层。 根据砾石成分可分为单成分砾岩和复成分砾岩。砾石成分单一，以某一种砾石为主（75%）称单成分砾岩，系经过长距离搬运，反复磨蚀，最后只剩下稳定的岩屑而成。单成分砾岩中砾石多由石英岩、脉石英组成，分选性好，砾石圆度在次圆以上，如石英质砾岩；砾石成分多种的称为复成分砾岩，砾石种类常在三、四种以上，有时一种砾岩中可含有十几种不同成分，砾石圆度较低，分
39、选性差，是在快速侵蚀快速沉淀下生成，如山麓洪（冲）积砾岩，河成砾岩等。 砂岩类（中碎屑岩） 在碎屑岩中，砂粒（粒度2-0.05毫米）含量大于50%的岩石叫做砂岩。砂岩分布很广，仅次于粘土岩，而多于石灰岩。物质组成大致可分为三类：各种岩石碎屑；石英、长石和重矿物；白云母及粘土矿物。通常以石英颗粒为主，占70%以上，长石10-15%。砂岩在其碎屑颗粒中可能含有10-15%的岩屑，有许多砂岩则不含岩屑。 砂岩根据颗粒大小不同，可分为： 粗砂岩 50%以上的碎屑直径在2-0.5毫米 中砂岩 50%以上的碎屑直径在0.5-0.25毫米 细砂岩 50%以上的碎屑直径在0.25-0.1毫米 根据其主要胶结物
40、不同,可分为硅质砂岩、铁质砂岩、钙质砂岩、泥质砂岩。颜色也可以定名，如红色砂岩。 根据碎屑成分可以分为石英砂岩、长石砂岩、岩屑杂砂岩等。 （1）石英砂岩：凡石英碎屑含量达90%以上的砂岩，称为石英砂岩。它是潮湿气候条件下风化彻底或经长期搬运分选而成。石英颗粒常磨得很圆，大小均一，表面光泽暗淡，胶结物大都为硅质，有时是钙质、铁质等。常具波痕及交错层理，一般不含化石，厚度一般不大，但稳定。石英砂岩分布广泛，约占砂岩总量的三分之一。 （2）长石砂岩：主要由石英颗粒和长石两种碎屑成分形成。长石碎屑含量25%，石英75%，长石以钾长石和酸性斜长石为最常见，也有云母。胶结物有泥质、钙质、铁质，硅质的较少，
41、常为中粗粒。分选性和磨圆度变化很大，颜色多呈浅红和浅黄色。长石砂岩外貌酷似花岗岩及花岗细晶岩，但长石砂岩具明显的碎屑结构，石英含量常占优势。 大部分长石砂岩在构造运动强烈地区，山区花岗岩质母岩遭到强烈侵蚀，并在原地迅速堆积条件下形成，常分布在山间拗陷或边缘拗陷等地区，多为大陆（河流、湖泊）沉积。 （3）岩屑杂砂岩：又叫硬砂岩，是一种含有各种杂质的岩石碎屑及部分矿物碎屑的砂岩（岩石碎屑的含量在25%以上，石英含量小于75%，长石含量小于10%）。碎屑具棱角状，分选性差，并常含有基性喷出岩和凝灰质的碎屑。重结晶作用显著，故岩性坚实而致密。岩石颜色较深，多灰、灰绿、灰黑色等。硬砂岩厚度常很大。这种岩
42、石一般是在急剧隆起的山脉两侧，因为遭受强烈的风化作用，侵蚀速度很快，各种岩石碎屑迅速堆积而形成，是地壳不稳定地区的产物。 粉砂岩 粉砂岩与砂岩类似，但颗粒更细。碎屑颗粒直径在0.005-0.05毫米的叫粉砂，粉砂占50%以上的岩石称为粉砂岩。碎屑成分的特点是稳定成分多。岩屑很少或无，以石英为主，其次是长石、云母碎片、绿泥石和粘土矿物等。粉砂岩是介于细砂岩与粘土岩之间的过渡岩石，胶结物以泥质为主，其次是钙质、白云质等。 粉砂岩颗粒细小，除云母外，肉眼难以辨认，在放大镜下勉强可见细小石英等矿物。用手搓有细砂粒感觉，岩石断面粗糙，以此与粘土岩有区别。 粉砂颗粒细，呈悬浮搬运，不易磨细，因此磨圆度不好
43、，有棱角。因经长距离搬运，不稳定成分都淘汰了，故分选性好，多具微水平层理，斜层理少。粉砂岩多分布于河漫滩、沼泽、三角洲及湖、海盆的浅水地带。 粉砂岩在横向及剖面上的分布有一定的规律。在横向上，它一般分布在砂岩与粘土岩的过渡地带；在剖面上常与粘土岩、砂岩组成互层。 我国晋、陕、甘等省广泛分布的黄土及黄土状岩石，主要由未经胶结的松散粉砂所组成的。 粘土 一般为疏松的土状岩石，较松软，可用手捻散，易吸收水分，含粘土颗粒在30%以上，成分较纯，往往由一种粘土矿物组成，典型的泥状结构。经济价值高者，称为粘土矿。按矿物成分主要有： （1）高岭石粘土：主要由高岭石组成，含量在90%以上，其次是埃洛石、水云母
44、。疏松、有滑腻感，多数为浅色，呈白、浅灰、浅黄色等色。常具贝壳状断口，具可塑性，遇水膨胀性不强。 （2）蒙脱石粘土：又称膨脱土、膨土岩、斑脱岩等，主要由蒙脱石组成，其次为蒙脱石、伊利石等，以及石英、长石、石膏、方解石等，呈白、肉红、浅黄绿色、淡青绿色等。致密状或土状，有滑腻感，吸水性强，吸水后体积膨胀，可达原体积的10-30倍，并崩解，可塑性强，粘结性强。常由各种火山灰，尤其是酸性火山灰（凝灰岩）风化形成。 页岩 页岩为粘土岩中固结很紧的岩石。其特点是有平行分裂的薄层状构造，称页理。典型的页岩层理薄如纸页。页理是鳞片状的粘土矿物在压紧过程中平行排列，层层累积而成的。常含有石英、长石、云母等矿物
45、细小碎屑。页岩致密，硬度低，不透水，表面光泽暗淡，颜色不一，一般为灰或灰黄色。常因含有杂质而有各种颜色。如含有机质的呈灰黑或黑色；含高价氧化铁的呈褐红、棕红等色；含氧化锰的呈黑、黑棕色（易染手）。因此也常用颜色来命名，如红色页岩、黑色页岩等。煤系中的页岩往往含碳质较高，称碳质页岩；含碳酸钙（10-30%）的称为钙质页岩，分布较广。常见于海相及内陆湖沼沉积，色浅，加盐酸起泡；含二氧化硅（85%）以上称硅质页岩，含磷灰石的叫磷质页岩。此外，还有混入一定砂质成分者，称砂质页岩。 页岩抗物理风化能力弱，容易碎裂，加上侵蚀作用，在地形上往往成为低山浅谷。页岩不透水，成为不透水层。 泥岩 粘土岩若不具页理
46、而成块状、层状，致密和固结程度较高者，称为泥岩。颜色一般较浅，性较坚硬，遇水不易变软，可塑性差。 碳酸盐岩 本类岩石主要以石灰岩和白云岩为代表，在地壳中分布仅次于粘土岩和碎屑岩，约占沉积岩总量的四分之一到五分之一，在我国约占沉积岩总出露面积的55%，特别在西南分布更广。 碳酸盐岩主要由方解石及白云石两种矿物组成，以方解石为主的称石灰岩，以白云石为主的称白云岩，同时还含有粘土矿物及碎屑矿物（石英、长石等）。当这些成分含量超过50%时，碳酸盐岩即过渡为粘土岩或碎屑岩。此外还有蛋白石、黄铁矿、有机质、石膏等，这些矿物含量虽小，但可以反映当时的沉积环境。 碳酸盐是多种环境条件下各种成因的产物。有化学沉
47、积、生物化学沉积，也有机械作用沉积。沉积环境可以是浅水，也可以是较深水。根据现在对沉积岩沉积环境的研究，碳酸盐岩的发育需要极浅的水和丰富的生物，有许多是在10-15米深的海水中沉积，甚至在平均低潮线面以上地带沉积，当然也有部分是在较深海沉积。 碳酸盐岩的结构可分碎屑结构和晶粒结构。它们在一定程度上反映沉积环境及成因，也是岩石分类及鉴定的重要标志。 （1）石灰岩 石灰岩主要由方解石组成，含量在50%以上，通常含有少量的白云石，以及粉砂、粘土、二氧化硅。质纯者一般为浅色，有淡黄色、灰白、淡红、褐红等色。含有机质多时则呈黑灰色以至黑色，遇冷稀盐酸即有泡沸现象，并有嘶嘶声，是最显著的特征。石灰岩按其成因可分为多种类型： 由化学作用沉淀而成的叫化学灰岩。其中最为常见，呈细粒致密状，具有不同的成层厚度的，叫普通石灰岩。也可根据所含杂质的特征命名。如硅质灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩等。具鲕状结构，鲕粒含量在50%以上，基质和胶结物为灰泥和结晶的方解石，鲕粒粒度小于2毫米，内部具同心状，叫鲕状灰岩