岩石野外鉴别描述

岩石野外鉴别描述
岩石野外鉴别描述

主要造岩矿物的肉眼鉴定特征

一、岩浆岩类

组成岩浆岩的矿物虽然很多,但常见的只有二十几种,称为造岩矿物,而最常见的造岩矿物就更少了,主要有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石和石英。前四种含铁镁高,称铁镁矿物,矿物颜色较深,又称暗色矿物;后三种含硅、铝高,称硅铝矿物,含有色元素少,矿物颜色较浅,又称浅色矿物。这几种造岩矿物相对于岩浆岩分类命名有极其重要的意义,主要的肉眼鉴定特征及方法如下:

1、橄榄石(Fe,Mg)2SiO4

它的出现往往表示岩石中SiO2的含量处于不饱和,常分布在超基性岩和部分基性岩中,与辉石或基性斜长石共生。常见的橄榄石是富含镁的,故颜色一般较浅为橄榄绿色,但少数含铁多时可适于黑色。透明至半透明,玻璃光泽,不规则粒状,常见有贝壳状断口。次生变化常见,在喷出岩中往往变成红棕色片状伊丁石,有时还保留橄榄石的外形——假象。而在侵入岩中则变成为黄绿色至黑色(由于析出细粒磁铁矿之故)致密蛇纹石,或由叶蛇纹石集合体组成橄榄石假象。它在标本上由于光线的照射而具“闪光面”,这种现象在超基性岩中也是一种常见的现象。

2、辉石和角闪石

这两类矿物性质上很相似,故常混淆,因此在这里一起叙述。它们都是暗色柱状晶体,与橄榄石在颜色、晶形、节理和次生变化等方面不同。前者颜色一般比较深,呈柱状晶体,有两组解理(110)和

(110)发育。辉石和角闪石的一般鉴别特征可归纳成下表:

在岩浆岩中常见的普通辉石和普通角闪石,常常颜色均为深灰黑色至黑色,光泽亦很相似,这时形状和断面就比较重要,对标本要注意其断面交角,辉石近直角,而角闪石近于菱形,常常要在放大镜下仔细观察。

辉石类除了普通辉石外,在岩浆岩中还有斜方辉石,如古铜辉石、紫辉石等,与普通辉石不同的是如含铁少时,颜色较浅,为淡棕色或碎片状,有些带褐黄色,随着铁含量增多而颜色变深,为暗褐色至褐黑色。另一种为少见的碱性辉石,呈针状、长柱状,两头尖呈箭头状,黑带绿色,这时注意不要把它误认为角闪石,可根据共生矿物产况来识别。

3、黑云母

通常较易鉴别,黑色至褐黑色,具有较强的珍珠光泽,黑云母有时退色,颜色变浅,呈金黄色,底面呈六边形,(001)节理极完善,常呈片状,其纵断面常成为长条状,有时易误认为角闪石;但可以用小刀挑一点到手心上,用放大镜观察,呈片状并具有弹性。这个办法可同时区别于片状的绿泥石和蛭石。次生变化后,颜色变为绿褐色、

绿色,常被绿泥石所代替。常与钾长石、酸性斜长石和石英等共生,多产于酸性和中性岩中。

4、长石类

长石是在岩浆岩中分布最广的一种造岩矿物,除了超基性岩和某些碱性岩外,几乎每一种岩浆岩都含有长石,所以在鉴定时要特别注意。

长石是含钙、钠或钾、钠的绿硅酸盐矿物,按其成分可分为两个亚类,即斜长石亚类和钾长石亚类,前者包括钙长石和钠长石,二者为无限混溶固溶体,包括一系列过渡变种。后者常混入有钠,又称为钾—钠长石,与钠长石一起统称为碱性长石。在这两亚类之间,主要在钾长石和钠长石之间,有交生的条纹长石,即钾长石中含有钠长石条纹,在伟晶岩的钾长石晶面上可以看出,一般肉眼很难鉴别。

长石种类虽多,但由于其成分相似,故其有共同特点,常是一种无色半透明至透明柱状或板状晶体,颜色常为白色、肉红色、灰白色等,有两组完全的解理(001)和(010),硬度等于6,一般小刀刻不动(风化的除外),与石英的区别是解理和双晶。斜长石和钾长石的区别见下表:

需要特别指出的是,鉴别斜长石和钾长石不能单靠颜色,钾长石通常是肉红色,但有时亦可有灰白色,斜长石通常为白色或灰白色,但有的酸性斜长石也可能为肉红色。所以,最可靠的是双晶,只要在晃动手标本的同时,注意观察还是可以看到的。另外,还要注意矿物的共生组合关系,综合加以判断。

5、石英

岩石中如有石英出现,往往表示岩石中SiO2过饱和,通常出现在中——酸性岩石中,并与钾长石、黑云母相共生,因此在看到岩石中出现数量较多的黑云母及钾长石时,就要注意有否石英(也可能没有)。它常呈无色透明或烟灰色半透明晶体,油脂光泽,贝壳状断口。在侵入岩中多为不规则的粒状,而且粒度往往比其它矿物小,在酸性喷出岩中常呈六方双锥,柱面不发育,常有融蚀现象。在鉴定是否有石英前最好使标本面上能够湿润一下,这样再观察可能效果要好些,在和其它浅色矿物进行区分时尤其有效。

二、变质岩矿物

1、红柱石

白色柱状,有时呈放射状排列,状如菊花,因此又称为菊花石。新鲜的红柱石常带浅玫瑰红色,柱面上见(110)解理清楚,断面近方形,硬度大于小刀(7-7.5),多见于接触变质的角岩及片岩,主要是富含铝的粘土岩变质而成,某些碳质页岩变质后形成的红柱石晶体中央,常常有碳质包裹体,从断面看状若十字形,成为空晶石。常与石榴石、黑云母等共生。

2、硅线石

灰白色、白色、灰色,常呈一向延长的针状,柱面常见纵纹,集合体呈放射状、纤维状、细毛发状,玻璃光泽,(010)解理完全。硅线石是高温接触变质矿物,是由富铝的粘土岩变质而成的,它与蓝晶石、红柱石的化学成分是一样的,只是生成条件不同,常与红柱石、石榴石等共生。

3、蓝晶石

蓝色或青色,沿C轴延长的扁平长柱状晶体,有时为放射状集合体。玻璃光泽,解理面上显珍珠光泽,硬度有方向性,平行晶体延长方向常小于小刀,而垂直晶体延长方向大于小刀。解理中等,蓝晶石主要见于区域变质岩中,系富铝质岩石(如粘土岩)在较强压力和中等温度条件下经变质作用生成的。常与白云母、石英、石榴石、十字石等共生。

4、硅灰石

白色、灰白色,常呈延b轴延长的板状晶体,在岩石中多呈薄板状(片状)、放射状等,玻璃光泽,解理较好,在岩石中常见闪亮的解理面。见于接触变质的硅质灰岩中,常与方解石、符山石、透闪石等共生。

5、透辉石

浅绿色、暗绿色,柱状、亦有呈致密状集合体出现,轴面(100)发育,(110)解理完全。见于岩、矽卡岩及岩体接触代中(同化石灰岩的岩体)。常与石榴石、符山石等共生。

6、透闪石——阳起石

透闪石灰白色、白色,阳起石绿色,均呈纤维状、放射状集合体或柱状,(110)解理完全,多见于岩及矽卡岩中,常与方解石、绿泥石等共生。

7、符山石

黄色、褐色,柱状,在柱面上有纵纹(直立条纹),集合体呈放射状,玻璃光泽。主要见于接触变质岩中,特别是灰岩变质而成的岩石。常与石榴石、透辉石、硅灰石、绿帘石等共生。

8、石榴石

石榴石化学成分变化很大,主要是由Mg、Fe2+、Mn2+、Ca、Al、Fe3+、Mn3+、Cr3+等元素的硅酸盐,颜色随成分而异,深红、玫瑰、褐、黑等皆有,玻璃光泽,粒状往往有完全的六八面体菱形十二面体晶形,断口油脂光泽,硬度大于小刀,无解理,可见于各种变质岩中。常与白云母、十字石、硅线石等共生。

9、硬绿泥石

浅绿色至黑绿色,片状或弯曲壳状集合体,外观与绿泥石很相似,但硬度较绿泥石高,为5-6,玻璃光泽,性脆。见于区域变质岩中,特别是受压力作用比较强的区域变质岩中。常与石英、绿泥石、白云母等共生。

常见相似岩类的区别

1、流纹岩和熔结凝灰岩

前者为熔岩而后者为火山碎屑岩。由于后者外貌常具有假流动构造,所以与流纹岩很相似极易搞错,但只要仔细观察也不难区分:前者斑晶一般都为晶形较好的透长石或石英,矿物成分变化比较小,有时有杏仁、熔渣等构造;后者具火山碎屑结构:特征的熔结结构、“火焰石”、岩屑(石屑)、角砾、及晶屑等,没有杏仁熔渣等构造,并在其底部往往有薄层的凝灰岩。熔结凝灰岩是由炙热的火山灰(砂)所形成的,在沉积时温度很高,细粒的火山碎屑物甚至达到熔融状态,互相熔结形成似熔岩物质和假流动构造。

2、熔集块岩和(同成分的)沉积砾岩

前者是火山碎屑岩,是由火山弹或熔岩角砾、熔渣与熔岩或火山灰胶结而成的;而后者则属沉积碎屑岩,是由砾石(不是角砾)和泥质及铁质胶结物构成的,而且往往有粗砂、细砂的填充物。前者未经搬运,而后者是经搬运常具磨圆和韵律现象。

3、细晶岩和霏细岩

前者是全部或几乎全部由浅色矿物石英、长石组成的细粒或微粒,偶尔为斑状的脉状岩石,具特征的它形粒状结构——细晶结构;后者则是流纹岩的无斑隐晶质岩石,其特征是肉眼完全或几乎完全看不到斑晶,和看不出颗粒轮廓(不明显),是玻璃质经脱玻化而成的岩石。霏细岩如有石英或钾长石斑晶,亦可称霏细斑岩,基质仍具霏细岩特征。

4、斑状花岗岩和花岗斑岩

斑状花岗岩为一种分布于岩体的部或呈大体岩产出的斑状深成

岩,斑晶主要为钾长石,基质多为中粒或粗粒结构。花岗斑岩属一种浅成岩,多分布在岩体的边部、顶部或呈小体岩、岩脉产出的斑状岩石,斑晶除钾长石外,常有石英出现,基质为细粒,甚至于微粒隐晶质结构。

5、玢岩和斑岩(或××玢岩和××斑岩)

玢岩为中性、基性和超基性具有斑状结构的浅成岩(脉岩)或喷出岩,斑晶主要为斜长石。斑岩是酸性、中酸性和碱性具有斑状结构的浅成岩或喷出岩,斑晶主要由钾长石、石英构成,二者主要差别在于斑晶的成分。

6、片麻状花岗岩和花岗片麻岩

片麻状花岗岩系指具有片麻状构造的花岗岩,往往是花岗岩经动力变质作用或岩体形成时受挤压力的作用形成的,多分布在岩体的边缘,分布上有一定的局限性。花岗片麻岩是具有花岗岩成分的片麻岩,是一种区域变质作用的产物,它可以由沉积岩变来,亦可以由火成岩变来,在分布上往往面积比较大,因此在区分这类岩石是要特别注意产况。

7、石灰岩与白云岩

首先是根据岩石的颜色。石灰岩常常含有碎屑和粘土质混入物、铁的化合物及有机制等,故多呈深色——深灰、蓝灰、黑灰、灰等色,而白云岩则颜色往往较浅——浅灰色、浅黄色、灰白色等。

根据加稀盐酸(HCl浓度5%)反应程度可大致区分石灰岩和白云岩。而且在加稀HCl的过程中还可以区分它们之间的过渡类型,如:

纯石灰岩:迅速起泡,反应剧烈,而且很快消失;

纯白云岩:缓慢起泡,而且量少(或不起泡),很久之后仍有少量气泡发生。将岩石用小刀刻成粉末后,再滴HCl则起泡迅速。

白云质灰岩:较迅速起泡,而且气泡量多,之后仍有断断续续的气泡产生。

灰质白云岩:加HCl后迅速发生气泡的量少,片刻(1-2秒)仍有少量气泡发生。

8、菱铁矿岩的鉴别

首先是颜色(岩石),比较纯的菱铁矿(岩),新鲜的、未被氧化的颜色往往是浅黄色(米黄色),近于无色。而标本上或岩芯采取停放一段时期后,往往发生或多或少的氧化现象,表现在颜色上,常在标本的边部或沿裂隙出现褐色、红褐色,而且分布得很不均一。如标本停放时间较长时,颜色有逐渐变深的现象,掌握这一点很重要。

比重较其它的碳酸盐重,为3.8(这一点用同体积标本对比很明显)。

从标本上敲一点碎屑,放在浸油里,在显微镜下观察时会发现菱铁矿的突起最高(与其它几种碳酸盐类矿物相比),而且二种折光率均大于树胶。

在标本上滴一滴1%的被盐酸化的赤血盐溶液时,则表现出强烈的深蓝色斑点。

岩石粉碎加热后颜色变深——黑褐或黑灰色。用酒精灯加热,条痕亦可产生同样变色现象。

9、磷块岩

多用钼酸铵点磷试验进行野外磷矿鉴定或靠肉眼识别。其主要特征为:

颜色:有黑、灰、白、褐、橙、黄紫、砖红等各种颜色,但风化面往往有蓝灰色——灰蓝色薄膜或白色土状物。这种风化后的矿石表面特征是磷块岩特有的。

结构构造:磷块岩在地表风化较强者常呈“朽木状”(如同埋在地下多年的半腐烂的棺材板状)。

硬度:磷块岩的硬度均小于5,用小刀或地质锤划一下均可留下擦痕。据此可与硅质岩及砂岩类相区别。

比重:原生磷块岩比重略大于硅质岩及砂岩,但风化后比重显著减小。

节理:高品位厚层磷块岩多具发育的柱状及菱形节理,磷块岩露头自然脱落或敲打下来的碎块,往往是菱形或待尖棱角状。

锤击特征:用地质锤方头垂直自由面敲去,似有韧性感。而且锤击处留下一凹坑。对锤子的反弹力要比硅质岩及砂岩对锤子的反弹力小,而且崩下来的不是坚硬的颗粒,而是粉末状质点,崩在衣服上留下灰褐色粉末。用锤子扁头打标本之稜面,似有脆感。在坑道里,在没有灯光的情况下,用锤子敲击可见到磷光。

上述各点,一般含P2O5在10%左右才有显现,而且P2O5含量越高,其特点越显著。在上述特征的情况下,最好取一小块样留作室化学鉴定。

10、铝土矿和粘土岩的区别

铝土矿和粘土岩一般说来是不太好区别的,在野外区别二者主要靠硬度和看其断口的形态。铝土矿常见的是一型铝土矿,而三型铝土矿则少见。在我国多分布在中生代火山岩风化壳上。它们区别于粘土岩是硬度大,有时可划动玻璃,比重大,断口粗糙,粘土岩的断口为土质状(硬质粘土岩可出现贝壳状,但硬度小)。

11、石英岩与石英砂岩

前者是变质岩,是经重结晶作用生成的;后者是沉积岩,是经胶结作用生成的,颗粒间有胶结物,因此在破裂时常有颗粒脱落,显得松散,而前者则致密坚硬,破裂的断面是平整(直)的。更重要的是结合产状,前者的上下层一般均为其它变质岩,而石英砂岩的上下层位,常不见变质现象。

12、碎斑岩与糜棱岩

主要区别在于糜棱岩具有明显的带状(条带状或眼球状)构造,而且破碎程度远比碎裂岩剧烈,一般糜棱岩中的岩石颗粒小于0.7-0.5mm。不具碎斑结构。在野外要注意它们常伴生出现。

13、千糜岩与千枚岩

它们都是具有丝绢光泽的岩石,但前者在分布上往往有一定的局限性,与断裂有关的碎裂岩(沿走向或倾向均不长);而后者分布相对要宽一些,多见于区域变质岩地区。前者在标本上具有特征的糜棱结构;而且原岩可以多样,后者具有千枚状构造,原岩主要为泥质岩。

14、混合花岗岩与花岗岩

混合花岗岩是混合岩化作用最强烈时的产物,其岩性与后者很相似,其主要区别如下:

混合花岗岩没有固定的和完整的侵入体形态,它与各类混合岩相伴生,而且很难确定界线,为逐渐过渡关系。

前者或多或少具有片麻状构造,其产状与周围其它变质岩的片理基本一致,与全区的构造线方向也常吻合。

岩性较后者不均匀,而且有时在其中可见不定量的变质岩残留体。粒度变化也较复杂。

不具侵入体的一般特征,如岩相分带、流动构造、接触变质现象等。

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