巖石的特點有哪些種類
巖石,是由造巖礦物按一定結(jié)構(gòu)集合而成的地質(zhì)體。地質(zhì)勘探的主要對象。下面是小編給大家整理的巖石的特點,希望能幫到大家!
巖石的特點
巖石分為三大巖類,巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。下面說一下各大巖類的一些特點。
他們的特點一般都從結(jié)構(gòu)和構(gòu)造來反映。結(jié)構(gòu)指的是微觀的,構(gòu)造只一般能用肉眼看見的,宏觀的。
巖漿巖:一般具有原生的氣孔,且氣孔大小不一,有的有規(guī)則排布,有的無規(guī)則,有的呈流紋狀,有的像枕頭一樣,巖漿巖一般形狀雜亂無章,沒有特別的一種形態(tài),因為巖漿巖是由巖漿形成,成巖的時候是塑性的,一般與成巖時候的環(huán)境和圍巖的裂隙形狀有關(guān),典型的像玄武巖、花崗巖。
沉積巖一般具有水平韻律、在巖石常常具有一層層的疊條紋,或者是條帶,沉積巖基本上都呈層狀、或者是塊狀,都具有特定的形狀,而且在化石在沉積巖中常見,特別在海相沉積的灰?guī)r中。典型的像砂巖、灰?guī)r。
變質(zhì)巖:在有沉積巖和巖漿巖受外界條件變化形成的,一般受高溫和高壓形成的,在表面都具有一定的條紋,且條紋不規(guī)則,如果你在變質(zhì)巖中切一刀,會發(fā)現(xiàn)截面像一幅畫。典型的像大理巖、片麻巖、板巖。
巖石的種類
巖漿巖
也稱火成巖。來自地球內(nèi)部的熔融物質(zhì),在不同地質(zhì)條件下冷凝固結(jié)而成的巖石。當(dāng)熔漿由火山通道噴溢出地表凝固形成的巖石,稱噴出巖或稱火山巖。常見的火山巖有玄武巖、安山巖和流紋巖等。當(dāng)熔巖上升未達地表而在地殼一定深度凝結(jié)而形成的巖石稱侵入巖,按侵入部位不同又分為深成巖和淺成巖;◢弾r、輝長巖、閃長巖是典型的深成巖;◢彴邘r、輝長玢巖和閃長玢巖是常見的淺成巖。根據(jù)化學(xué)組分又可將火成巖分為超基性巖(SiO2,小于45%)、基性巖(SiO2,45%~52%)、中性巖(SiO2,52%~65%)、酸性巖(SiO2,大于65%)和堿性巖(含有特殊堿性礦物,SiO2,52%~66%);鸪蓭r占地殼體積的64.7%。
地球內(nèi)部的溫度和壓力都很高,所有組成物質(zhì)(指礦物質(zhì))都呈現(xiàn)熔融狀態(tài)的流體,名為巖漿巖;鸪蓭r即由于巖漿侵入地殼內(nèi)部,或流出地表面造成熔巖,再經(jīng)冷卻凝固而造成,如玄武巖及花崗巖等都是。火成巖是所有巖石中最原始的巖石。變質(zhì)巖原來的火成巖或沉積巖,再經(jīng)過地殼運動或巖漿侵入作用所發(fā)生的高溫和高壓與熱液的影響,可以改變其原來巖石的結(jié)構(gòu)或組織,或使部分礦物消失,而產(chǎn)生他種新的礦物,因而成為另外一種與原巖不同的巖石,稱為變質(zhì)巖,如大理巖變自石灰?guī)r;板巖變自頁巖;石英巖變自砂巖等。典型的變質(zhì)巖存在于前寒武紀(jì)或造山帶區(qū)域,常有區(qū)域構(gòu)造相關(guān)之劈理,或礦物的變化。巖石的種類很多,但并不是每一種巖石都可以使用,這里除了審美的觀點之外,更重要的是石頭中的化學(xué)成分是否會影響水質(zhì),從而帶來負(fù)面影響。
沉積巖
也稱水成巖。在地表常溫、常壓條件下,由風(fēng)化物質(zhì)、火山碎屑、有機物及少量宇宙物質(zhì)經(jīng)搬運、沉積和成巖作用形成的層狀巖石。沉積巖由顆粒物質(zhì)和膠結(jié)物質(zhì)組成。顆粒物質(zhì)是指不同形狀及大小的巖屑及某些礦物,膠結(jié)物質(zhì)的主要成分為碳酸鈣、氧化硅、氧化鐵及粘土質(zhì)等。按成因可分為碎屑巖、粘土巖和化學(xué)巖(包括生物化學(xué)巖)。常見的'沉積巖有砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、礫巖、粘土巖、頁巖、石灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、磷質(zhì)巖等。沉積巖占地殼體積的7.9%,但在地殼表層分布則甚廣,約占陸地面積的75%,而海底幾乎全部為沉積物所覆蓋。
沉積巖有兩個突出特征:一是具有層次,稱為層理構(gòu)造。層與層的界面叫層面,通常下面的巖層比上面的巖層年齡古老。二是許多沉積巖中有“石質(zhì)化”的古代生物的遺體或生存、活動的痕跡——化石,它是判定地質(zhì)年齡和研究古地理環(huán)境的珍貴資料,被稱作是紀(jì)錄地球歷史的“書頁”和“文字”。
變質(zhì)巖
原有巖石經(jīng)變質(zhì)作用而形成的巖石。根據(jù)變質(zhì)作用類型的不同,可將變質(zhì)巖分為5類:動力變質(zhì)巖、接觸變質(zhì)巖、區(qū)域變質(zhì)巖、混合巖和交代變質(zhì)巖。常見的變質(zhì)巖有糜棱巖、碎裂巖、角巖、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、大理巖、石英巖、角閃巖、片粒巖、榴輝巖、混合巖等。變質(zhì)巖占地殼體積的27.4%。
火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖三者可以互相轉(zhuǎn)化;鸪蓭r經(jīng)沉積作用成為沉積巖,經(jīng)變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖。變質(zhì)巖也可再次成為新的沉積巖,沉積巖經(jīng)變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖,沉積巖、變質(zhì)巖可被熔化,再次成為火成巖。
巖石具有特定的比重、孔隙度、抗壓強度和抗拉強度等物理性質(zhì),是建筑、鉆探、掘進等工程需要考慮的因素,也是各種礦產(chǎn)資源賦存的載體,不同種類的巖石含有不同的礦產(chǎn)。以火成巖為例,基性超基性巖與親鐵元素,如鉻、鎳、鉑族元素、鈦、釩、鐵等有關(guān);酸性巖與親石原素如鎢、錫、鉬、鈹、鋰、鈮、鉭、鈾有關(guān);金剛石僅產(chǎn)于金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中;鉻鐵礦多產(chǎn)于純橄欖巖中;中國華南燕山早期花崗巖中盛產(chǎn)鎢錫礦床;燕山晚期花崗巖中常形成獨立的錫礦及鈮、鉭、鈹?shù)V床。石油和煤只生于沉積巖中。前寒武紀(jì)變質(zhì)巖石中的鐵礦具有世界性。許多巖石本身也是重要的工業(yè)原料,如北京的漢白玉(一種白色大理巖)是聞名中外建筑裝飾材料,南京的雨花石、福建的壽山石、浙江的青田石是良好的工藝美術(shù)石材,即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建筑材料。許多巖石還是重要的中藥用原料,如麥飯石(一種中酸性脈巖)就是十分流行的藥用巖石。巖石還是構(gòu)成旅游資源的重要因素,世界上的名山、大川、奇峰異洞都與巖石有關(guān)。我們祖先從石器時代起就開始利用巖石,在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天,人們的衣、食、住、行、游、醫(yī)……無一能離開巖石。研究巖石、利用巖石、藏石、玩石、愛石已不再是科學(xué)家的專利,而逐漸變成廣大群眾生活的組成部分。
氟石
又稱軟水紫晶,軟水綠晶,螢石。石色為黃、綠、藍、紫等。具有玻璃光澤,加熱時有螢光吊現(xiàn),破碎后的石渣可作為過濾器中的濾材。在工業(yè)生產(chǎn)中常用作冶煉金屬輔料和制造氟化物,也可以加工成低檔玉石。產(chǎn)地為浙江金華、江西德安、河北隆化。
孔雀石
實際為銅礦的尾礦石,色澤碧綠且具有光澤,石面上有如孔雀尾狀的圓形圖案,故而得名。其中的銅離子會緩慢溶于水中,有助于補充水草對銅的需要,但不可擺放過多或過大,以防止銅的過剩。
芙蓉石
別稱樣南玉、薔薇石英。有玫瑰色、淺紅色和白色。主要成分為二氧化硅。產(chǎn)于內(nèi)蒙古、山西。
木化石
又稱硅化石、樹化石.1.5億午前侏羅紀(jì)的樹木經(jīng)地殼運動及火山灰的埋沒,演變成的化石。有灰色、黃褐色、褐色和黑色等。木化石在水族箱中更可以淋漓盡致地表現(xiàn)出歷史的滄桑,木化石本身原是有機物,經(jīng)過億萬年的演變而成為無機物,其外形仍保留著樹木的輪廓,甚至可以從斷面處清晰地看出年輪,是任何別的巖石所不能比擬的。在水族箱中,碧綠的水草可以代表,枯死的沉木可以代表,木化石可以代表古代,這一悠久歷史的進程,完全用一種夸張的手法展現(xiàn)在一泓小小的水族箱中。從審美的觀點來看,水草、沉木、木化石屬于同性的但又不同質(zhì)的材料,即表現(xiàn)統(tǒng)一的成分,又含有變化的特點,即和諧又有跳躍。木化石在水族箱是一種不可多得的珍貴石料,產(chǎn)于我國遼寧和浙江。
黑云母片石
是云母的礦石,黑色具有絲光。主要成分為黑云母,同黏土巖、粉砂巖或中、酸性火山巖組成。結(jié)構(gòu)致密、細(xì)膩。全國各地均有分布。
臘石
由酸性火山巖和凝灰?guī)r組成,質(zhì)地似玉,有黃色、淺黃色和白色。我國江南地區(qū)均有分布。
魚鱗石
又稱虎皮石、松皮石。色澤為青灰、青綠、黃紅以及多色相雜,帶布白色斑點和洞眼。產(chǎn)于浙江長興。由石灰?guī)r組成,不宜在水族箱中使用。
英石
灰黑至黑色,內(nèi)有白色或灰色條紋。因產(chǎn)于廣東英德而得名,亦稱英德石。
菊花石
在白色、灰色或暗紫色的石面上有菊花形的花紋。產(chǎn)于湖南瀏陽。
戶縣石
褐色,石形古怪為石玩珍品.產(chǎn)于陜西戶縣。
龜紋石
又名風(fēng)化石。由各種碎石聚合而成,色彩相雜,溝紋縱橫。主要由石炭巖組成,其中的鈣會慢慢涂人水中,使水質(zhì)變硬。因此不宜在水族箱中使用。但可用于非洲水草造景中。產(chǎn)于四川重慶歌樂山、涂山。
吳壁石
又稱罄石。岡石質(zhì)堅硬,敲擊進聲音清脆悅耳而得名。有黑、白、綠、褐等色,屬大理石類。產(chǎn)于安徽靈璧縣磐石山。
昆山石
石質(zhì)呼硬,具有溝紋和小孔。有黃、白兩種顏色。產(chǎn)于江蘇昆山縣馬鞍山。
宣石
白色有光澤。石質(zhì)堅硬有溝紋。產(chǎn)于安徽宣城。
砂片石
又稱砂積石。石色為灰、黃、綠等色。石質(zhì)堅硬,能吸水有溝紋洞孔,呈條狀或片狀。產(chǎn)地少,主要產(chǎn)于四川西部。
千層石
青黑色與白色片狀巖石相間重疊,石質(zhì)堅硬。產(chǎn)于江蘇太湖。
鵝卵石
具有各種顏色。產(chǎn)于全國大大小小的河道中,可用于非洲式水草造景。
巖石的形成
地球形成之初,成了山石,經(jīng)過風(fēng)化,變成了巖石。接著就變成隕石,在沒有落入地球大氣層時,是游離于外太空的石質(zhì)的,鐵質(zhì)的或是石鐵混合的物質(zhì),若是落入大氣層,在沒有被大氣燒毀而落到地面就成了我們平時見到的隕石,簡單的說,所謂隕石,就是微縮版的小行星“撞擊了地球”而留下的殘骸。幾億年過去了,世界上就有了無數(shù)巖石。正在向定量方向發(fā)展。
古老巖石都出現(xiàn)在大陸內(nèi)部的結(jié)晶基底之中。代表性的巖石屬基性和超基性的火成巖。這些巖石由于受到強烈的變質(zhì)作用已轉(zhuǎn)變?yōu)楦缓G泥石和角閃石的變質(zhì)巖,通常我們稱為綠巖。如1973年在西格陵蘭發(fā)現(xiàn)了同位素年齡約38億年的花崗片麻巖。1979年,巴屯等測定南非波波林帶中部的片麻巖年齡約39億年左右。
加拿大北部的變質(zhì)巖—阿卡斯卡片麻巖是保存完好的古老地球表面的一部分。放射性年代測定表明阿卡斯卡片麻巖有將近40億年的年齡,從而說明某些大陸物質(zhì)在地球形成之后幾億年就已經(jīng)存在了。
根據(jù)其中所含的鋯石礦物晶體的同位素分析結(jié)果,表明它們的“年齡”約為43億至44億歲,是迄今發(fā)現(xiàn)的地球上最古老的巖石樣本,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)可以推論,這些巖石形成時,地球上已經(jīng)有了大陸和海洋。在地球誕生2億至3億年后,可能并不像人們所認(rèn)為的那樣由熾熱的巖漿所覆蓋,而是已經(jīng)冷卻到了足以形成固體地表和海洋的溫度。地球的圈層分異在距今44億年前可能就已經(jīng)完成了。
發(fā)掘
目前在中國發(fā)現(xiàn)的最古老巖石是冀東地區(qū)的花崗片麻巖,其中包體的巖石年齡約為35億年。
澳大利亞西部Warrawoona群中的微化石在形態(tài)結(jié)構(gòu)上比較完整。早期疊層石是藍藻建造的,疊層石是藍藻存在的指示。如果35億年前就已經(jīng)出現(xiàn)藍藻,則說明釋氧的光合作用早就開始了,這便引出一個問題:為什么直到20億年前大氣圈才積累自由氧呢?從35億年前到20億年前中間相隔15億年之久,為什么氧的積累如此緩慢?對此當(dāng)然有不同的解釋。
最古老生命存在的間接證據(jù)中較重要的是格陵蘭西部條帶狀鐵建造(BIF)和輕碳同位素。如果證據(jù)成立,則由此可推斷在38億年前的地球上已經(jīng)出現(xiàn)進行釋氧光合作用的微生物,即類似藍藻的生物。根據(jù)Cloud的解釋,BIF是由光和微生物周期性地釋氧而引起亞鐵氧化為高價鐵沉積下來的。輕碳同位素也是光合作用的間接證據(jù)。但反對的意見認(rèn)為,BIF形成所需的氧可以通過大氣中的水分子的光分解來提供,而輕碳同位素可能來自碳酸鹽的熱分解。
原因
十八世紀(jì)末巖石學(xué)從礦物學(xué)中脫胎出來而發(fā)展成一門獨立的學(xué)科。在巖石學(xué)發(fā)展的初期,主要研究的是火成巖,到了十九世紀(jì)中葉才開始系統(tǒng)地研究變質(zhì)巖,而沉積巖直到二十世紀(jì)初才引起人們的注意。
科一種巖石都有其生成以及后期保存,變化的特定環(huán)境。以下分別進行討論。
1、花崗巖經(jīng)天文地質(zhì)學(xué)的研究,在地球以外的星球上還未發(fā)現(xiàn)有花崗巖。所以說,花崗巖是地球上物理、化學(xué)及生物作用的獨特產(chǎn)物。地球形成約60億年;在42.5億前后,形成了大氣圈和水圈;在40億年前后,出現(xiàn)了生命,進而形成了生物圈。
1.1、在40公里左右的深度,巨大的壓力和高溫使得巖石發(fā)生塑性變形及塑性狀態(tài)下的礦物重結(jié)晶,在這種狀態(tài)下,重結(jié)晶不充分,所以晶體較小并且混濁。礦物及晶體在巨大的垂直填壓力下,定向排列,形成片麻理,這種巖石叫做片麻巖。由沉積巖直接變質(zhì)而成,屬負(fù)變質(zhì)巖。
1.2、當(dāng)片麻巖在地下深處遭受水平方向的擠壓時,在層理和片麻理間產(chǎn)生揉皺構(gòu)造成并由此產(chǎn)生虛脫構(gòu)造(即在層間發(fā)生由于扭動而產(chǎn)生的彎曲的凸鏡體空間)。
1.3、如果硅鋁質(zhì)的沉積巖繼續(xù)下沉達60公里左右的深度,壓力和溫度已使巖石熔化為花崗巖漿,花崗巖漿比重較小(2.7左右),浮在地幔中較重的鐵漿如果快速的上升冷卻,來不及充分的結(jié)晶及聚晶,則形成:石英為獨立的細(xì)到中晶體,外形近圓形;長石為微到細(xì)晶。叫做細(xì)晶巖,一般為淺色。
1.4、花崗巖漿如果緩慢上升、冷卻,礦物則可以從容的結(jié)晶、聚晶,也就是,相同礦物單晶體在液態(tài)里有往一起聚合的趨勢。這樣就形成中到大斑晶的花崗巖。我國和外國的花崗巖品種大多屬此類。
1.5、花崗巖漿在上升冷卻過程中,已經(jīng)結(jié)晶,但還未固化。這時受到擠壓,晶體被壓扁、拉長,晶體定向排列,形成花崗片麻巖,如廣東海浪花,福建越南白、新疆冰川白等。
1.6、花崗巖漿上升、冷卻過程中,已形成一些晶體,這時又復(fù)下沉、被加熱,在已形成的晶體(或叫晶核)周圍再次結(jié)晶,形成圍繞晶核黃素的結(jié)晶環(huán),也叫晶體增生,并與初始晶核黃素有著明顯的界線,如:芬蘭的啡鉆,山東萊州珍珠紅等。晶體較大,近圓瑚,具有特色。
2、巖石的蝕變作用當(dāng)巖漿上升、冷卻成巖后,上升至地表以下10公里左右的深度時,地下水可以通過巖石周圍的裂隙以及晶體顆粒的孔隙對巖石進行蝕變作用。蝕變作用可使長石向高嶺石轉(zhuǎn)化,輝石和角閃石向緣泥石轉(zhuǎn)化,降低石材物理性能,使得吸水率提高,光澤度降低。但,輕微的蝕變作用,對巖石的物性影響不大,但卻改變了巖石的顏色,成就了一些美麗的石材品種。
2.1、細(xì)晶巖遭受蝕變后,長石轉(zhuǎn)化為高嶺石,其物性受到影響,如:新疆的天山蘭、江西的白珍珠。
2.2、輝長巖脈遭蝕變后,輝石和角閃石轉(zhuǎn)化為綠泥石,將黑色的巖石轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色的巖石,如河北靈壽的萬年青、河南淇縣森林綠等。雖然巖石物性受到影響,但是美麗的顏色卻受人喜愛,不失為高檔石材。
2.3、正長巖遭受蝕變后,原來灰色、蘭色、綠色的晶體由于鐵的電子價降低,顏色變淺為棕色、黃色,晶體的邊緣轉(zhuǎn)變?yōu)楦邘X石,略淺于晶體中部,使得板面的花色具立體感,如:河北承德金珍珠,國外的巴西啡麻,巴西啡珍珠等,均為石材中的上品。
3、巖石的風(fēng)化作用當(dāng)巖石倮圳在地表后,即遭受到水、汽、溫度的風(fēng)化作用,其作用深度1-15米不等。風(fēng)化作用使得大部分石材礦床受到破壞,磨光板面上可以看到雞爪紋、銹玟王、砂眼,而且不易磨光,但是,風(fēng)化作用也造就了一些獨特的品種,如:福建銹石,用于北京人民大會堂外墻山東銹石,以及江西、廣東、廣西所產(chǎn)的黃麻等,這類礦床屬于地表風(fēng)化型礦床,一般順東勢厚度10米左右。較易開采,而且價值較高。國外的黃麻系列多屬此類型,其特點是:影響巖石變色的物質(zhì)(鐵)來源于地表,由地表水淋濾造成的。
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