一普通火山碎屑岩玻屑凝灰岩
凝灰岩的简介及应用
凝灰岩简介及其开发利用凝灰岩是一种分布最广泛、最常见的细粒火山碎屑岩。
碎屑主要表现为岩屑、晶屑、玻屑和火山灰，其碎屑粒径一般小于2.0mm。
它是由火山爆发而抛入空中的火山物质经长距离的搬运，散落于盆地，再经压结和水化学胶结固结成岩。
目前，凝灰岩的研究还比较薄弱，凝灰岩的开发应用在我国尚未引起重视，迄今还未形成产业。
丰富的凝灰岩资源如能得到开发应用，它将成为一种新型和重要的非金属矿产资源，不但在国民经济中发挥重要的作用，而且还大大有利于非金属矿产资源的可持续开发与利用。
1、地质简况我国凝灰岩主要分布于中国东部，尤其是东南沿海地区的中生代火山岩带中，为环太平洋火山带的一部分，主要产于上侏罗统南园组、磨石山群,中白垩统帽石山群；华北板块北缘中生代凝灰岩分布也较为广泛，岩层主要产于上侏罗统后城组、张家口组和下白垩统义县组。
我国凝灰岩以酸性凝灰岩为典型，以流纹质和流纹英安质为主，属钙碱性系列火山岩。
2、凝炭岩物相及化学成分特征凝灰岩具有凝灰或沉凝灰等结构。
岩石主要由晶屑、玻屑、岩屑、角砾和火山灰等火山物质组成，晶玻屑常具多种形态，如火焰状、鸡骨状、撕裂状和弧面状等。
据计算,我国东南沿海含叶蜡石凝灰岩建造的CIPW标准矿物含量，主要由石英( Q)、钾长石(or)和钠长石(ab) 等矿物组成，其含量(%)分别为38.55、27.39、22.63，三者之和一般大于90% ，另外还含有少量钙长石，平均3.56%；其它矿物，尤其是铁镁矿物含量很少。
此外，凝灰岩常不同程度地伴生有沸石、蒙脱石、伊利石或高岭石、埃洛石等蚀变矿物。
由表1可知我国酸性凝灰岩化学成分主要为SiO2、Al2O3、K2O和Na2O，次要成分为CaO、MgO、SiO2、FeO和Fe2O3等。
酸性凝灰岩一般SiO2> 70%、Al2O3> 13%；通常K2O+ Na2O > 5% ，且一般K2O > Na2O；一般F e2O3> 0.7%、FeO>0.9%，且通常FeO > Fe2O3，二者之和一般< 3.80%；其它成分均很低。
火山碎屑岩类
• 火山碎屑的粒度 • 火山碎屑分为火山岩块、火山弹、火山角
砾、火山砾、火山灰和火山尘等类型 .
• 火山碎屑岩结构按粒度分为：集块结构、
火山角砾结构、凝灰结构。 • 集块结构：由粒径大于64毫米的火山碎屑 为主（＞50％）所组成的结构。 • 火山角砾结构：由含量大于50％的2一64毫 米的火山角砾所组成。 • 凝灰结构：粒度介于 2-0.0625mm之间的 火山碎屑物含量一般>50%。
• 四、火山碎屑岩主要类型 • 1、集块岩：是指由粒径大于64毫米，含量＞50
•
％，在火山爆发时被崩碎的岩块经压紧胶结而形 成的岩石。 成分除了火山岩块外，还有一些火山通道的围岩。 大小不一，分选很差，棱角状，少数被圆化。颜 色多样，成分复杂，杂乱地堆积在火山口附近， 常构成火山锥的一部分。集块岩可根据岩块成分 进一步划分为不同的集块岩，如玄武质集块岩、 安山质集块岩、流纹质集块岩等。
岩浆和岩浆活动的特征
St. Helena火山喷发过程
• 二、一般特征 • 火山碎屑岩常有各种鲜艳的颜色，新鲜
的火山碎屑岩，有浅红、浅绿、灰绿、黄 绿、灰白、灰紫等色调。 • 火山碎屑岩的成分包括两部分，即火山碎 屑物和胶结物，胶结物可以是部分火山灰 分解形成的物质，也可以是部分熔岩或沉 积物，火山碎屑物则是火山作用过程中形 成的各种碎屑，可分为岩屑、晶屑、玻屑 三种类型。
成，含量＞50％。 晶屑凝灰岩：凝灰岩中含有30％以下的晶屑。 玻屑凝灰岩：以玻屑为主的凝灰岩。 复成分凝灰岩：即所含岩屑、晶屑、玻屑大致相 等的一种凝灰岩。 熔结凝灰岩：是一种由炽热的火山灰流和浆屑经 熔结作用而成的岩石。
•
• 五、产状、分布及有关矿产 • 火山碎屑岩主要是火山锥和层状。分布广
凝灰岩
凝灰岩凝灰岩（tuff）：是一种火山碎屑岩[2]，其组成的火山碎屑物质有50%以上的颗粒直径小于2毫米，成分主要是火山灰，外貌疏松多孔，粗糙，有层理，颜色多样，有黑色、紫色、红色、白色、淡绿色等，根据其含有的火山碎屑成分，可以分为：晶屑凝灰岩；玻屑凝灰岩；岩屑凝灰岩。
凝灰岩是常用的建筑材料，也可以作为制造水泥的原料和提取钾肥的原料。
火山凝灰岩简称。
一种压实固结的火山碎屑岩，在颜色和形态上有点像混凝土。
主要由粒径小于2毫米的晶屑、岩屑及玻屑组成。
碎屑物质小于50%,分选很差,填隙物是更细的火山微尘。
质软多孔隙。
按火山碎屑物的物态可以进一步细分为：玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩及混合型凝灰岩。
玻屑凝灰岩一般在时代较新的尚未受强烈变动的地层中容易保存下来,其蚀变作用多从脱玻化开始,常见的产物是膨润土及漂白土。
可作建筑材料与水泥原料[1]。
凝灰岩是火山喷出地表，颗粒比较细（可以随风漂移，可距离火山口较远）下落地表的火山灰，堆积固结成岩的产物，主要以中酸性为主，大部分出露于晚侏罗系。
在福建“南园”地区出露最完整，所以命名为南园组。
在江西，上饶鹅湖岭附近出露最完整，故命名为鹅湖岭组。
主要为一套凝灰岩，凝灰质砂岩、粉砂岩互层夹安山岩、粗面岩的火山岩系地层。
承德避暑山庄我没有去过，所以，不知道石刻凝灰岩的成分，但凝灰岩（酸性的）不外乎以下这几种特征（描述几种常见的）：1.晶屑玻屑凝灰岩：颜色以灰白色为主，凝灰结构，块状构造。
晶屑玻屑含量小于10%，晶屑以石英、长石及少量暗色矿物组成。
玻屑含量3-10%，玻璃质。
凝灰质胶结，块状构造，岩石坚硬，厚层-巨厚层状。
产于距离火山口较远地带。
2.凝灰岩：灰白色为主，晶屑特征同上，只是晶屑含量10-30%。
凝灰结果，块状构造。
产于距离火山口较远地带。
3.熔结凝灰岩：晶屑特征同（1），灰-深灰色，熔岩结构，块状构造，胶结物为熔岩胶结，岩石致密坚硬。
4.流纹质凝灰岩：晶屑特征同（1），灰-深灰色，流纹条带（黑白相间）清晰，流纹结构，块状构造，熔岩质胶结，产于距离火山口较近地带，岩石致密坚硬。
火山碎屑岩(邹亮)
岩屑疑灰岩凝灰岩中火山碎屑物主要由岩屑组成，岩屑 含量大于50%。
五、主要类型岩石特征
晶屑凝灰岩凝灰岩中含有较多的晶屑， 晶屑含量多30%左右。
玻屑凝灰岩以玻屑为主组成的一种凝灰岩。
o 浮石状
中基性火山碎屑岩中常见当熔浆爆炸不强烈，挥发分逸散留下 大量气体时，玻屑则具浮石状（内部保留有较多的气孔，状如 浮石）结构。
二、火山碎屑物的类型及鉴定特
（2）塑性玻屑
尚未固结的炽热玻屑在上覆火山碎屑物的重压下，彼此
压扁拉长叠置而定向排列，相互粘连熔结在一起而成。
流纹状——假流纹构造
三、火山碎屑岩的结构构造
五、主要类型岩石特征
5、向沉积岩过渡的火山碎屑岩类 成因：落入水盆的火山碎屑物与正常沉积物同时堆积形成。 结构：正常沉积物的体积分数为10～90％。
胶结：由化学沉积物和粘土物质胶结。类型：沉积火山碎 屑岩、火山碎屑沉积岩
（1）. 沉积火山碎屑岩亚类
结构：火山碎屑体积分数为50～90％，常见磨圆的砾、砂、 粘土等，可见生物化石和生物碎屑。
结构 目前通用的粒级划分为：集块（＞ 100mm）、火山角砾（100～2mm）、火山灰 （2～0.01mm）、火山尘（＜0.01mm）。
按粒度分类：集块结构（火山集块＞50%）
火山角砾结构、凝灰结构、尘屑结构、
按成因分类：塑变（熔结）结构（主要由塑变玻 屑和塑性岩屑彼此平行重叠熔结而成）
碎屑熔岩结构（火山碎屑物被熔岩胶结）
流纹质玻屑凝灰岩
河北宣化 单偏光 d=2.2mm 白色鸡骨状、浮岩状和撕裂状 玻屑，细点为火山尘。 （据孙善平，王小明，1964）
火山碎屑岩的结构和构造
火山碎屑岩的结构和构造一、火山碎屑岩结构1、粒度结构1）集块结构：火山碎屑物粒度＞64mm，一般超过50%，不少于是／3。
2）火山角砾结构：火山碎屑物粒度介于64-2mm之间，一般超过50%，不少于是／3。
3）凝灰结构：火山碎屑物粒度介于2-0.0625mm之间，一般超过50%，不少于是／3.4）尘屑结构：火山碎屑物粒度＜0.0625mm，一般超过50%，不小少1／3。
火山尘是最细的火山碎屑物，它是一种玻屑和晶屑的混合物，在高倍镜下也不易分辨其形态，但在扫描镜下可以看出，空们呈碎屑状。
2、成因结构1）塑变（熔结）结构：主要由塑变玻屑和塑变岩屑彼此平行重叠熔结构成，其中可含少量刚性碎屑物。
按粒度右进一步分为熔结集块结构、熔结角砾结构和熔结凝灰结构，以后者最为常见。
2）碎屑熔岩结构：这是属于火山碎屑岩和熔岩之间过渡类型的结构，火山碎屑被熔浆胶结，熔浆冷凝后结构都比较细。
按火山碎屑物粒度可进一步划分为集块人岩结构，角砾熔岩结构和凝灰熔岩结构。
3）沉火山碎屑结构：这是属于火山碎屑岩和正常沉积岩之间过渡类型的结构，以火山碎屑物为主，混入较少的正常沉积物，按火山碎屑物粒度进一步划分为沉集块结构、沉火山角砾结构和沉凝灰结构，后者比较常见。
4）凝灰沉积结构：这是以正常沉积物为主的过渡类型岩石的结构，在正常沉积物中混入有少量火山碎屑物，名称以正常沉积岩结构为主，前面加上“凝灰”字头，如凝灰砾岩状结构、凝灰泥质结构、凝灰沉积结构、凝灰碳酸盐结晶结构等。
二、火山碎屑岩构造1、假流纹构造：由压扁拉长的塑性玻屑和塑变岩屑呈定向排列，它与流纹构造的区别见表。
2、火山泥球构造（包括火山灰球、火山豆石等构造）主要由较细的中、酸性火山碎屑物所组成，混有一些陆源物质和硅质凝胶，呈球状和扁豆状，常呈同心纹状构造。
泥球大小从一毫米至几厘米不等。
球状个体的内部为较粗的火山碎屑物，边部很细，常呈同心纹状。
它是大陆喷发以及水下堆积的火山碎屑岩中常见的构造。
岩浆岩岩石学：(一)普通火山碎屑岩
(一)普通火山碎屑岩
普通火山碎屑岩一般简称火山
碎屑岩。
其中火山碎屑占绝对优势，成岩方式以压结为主，常叠加有化学胶结物。
这种胶结物往往是火山灰后期次生变化、分解形成的蛋白石、粘土矿物和碳酸盐矿物。
该类型岩石按粒度分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩三种：
1.集块岩
岩石中的火山碎屑粒径大于50
毫米者占50%以上，常混有火山角砾、火山灰等，分选性差。
集块岩多分布于火山口附近或火山管道中，分布范
围较窄，可作为寻找古火山口或古火颈的一种标志。
2.火山角砾岩
主要由各种喷出岩的角砾组成，也有其它岩石角砾，角砾棱角明显，也可混入少量晶屑，一般由火山灰胶结，分选性差。
该种岩石除分布在火山口附近外，也可分布于离火山口稍远的地区。
比较常见。
3.凝灰岩
岩石中大多数的火山碎屑粒度小于2毫米，并且被更细的火山尘及火山灰的次生化学分解物(蛋白石、
粘土、碳酸盐等)所胶结。
由于火山灰粒度细小，从火山口喷出后在空中可飘浮数百乃至数千公里，所以一般凝灰岩的分布范围很宽，可距火山口很远。
它是火山碎屑岩中分布最广的一种。
从火山碎屑成分来看，酸性凝灰岩中以玻屑、晶屑为主，岩屑较少；而基性及中性喷出岩晶屑、岩屑较多。
因此，按碎屑成分又可分为玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩和岩屑凝灰岩。
或按与之相当的喷出岩的成分分为流纹质凝灰岩、安山质凝灰岩。
火 山 碎 屑 岩 分 类 表
凝灰熔岩
熔结凝灰岩
凝灰岩
凝灰岩
层状凝灰岩
沉凝灰岩
凝灰质砂岩
0.1～0.01
凝灰质粉砂岩
＜0.01
凝灰质泥岩
具明显的似流动构造
层状构造不明显
层状构造及韵律层理明显
一般层状构造明显
火山碎屑物具有一定外形和内部构造
无一定外形及内部构造
含量大于50％的碎屑粒度(毫米)
＞50
集块熔岩
熔结集块岩
火山集块岩
集块岩
层状集块岩
沉集块岩
凝灰质砾岩(或角砾岩)
2～50
角砾熔岩
熔结角砾岩
火山角砾岩
火山角砾岩
层状火山角砾岩
沉火山角砾岩
火山碎屑岩分类表
物质类型
火山碎屑
熔岩类
正常火山碎屑岩类
沉积火山
碎屑岩类
火山碎屑
沉积岩类
熔结火山碎屑岩
普通火山碎屑岩ຫໍສະໝຸດ 层状火山碎屑岩火山碎屑含量(％)
10～90
＞90
90～50
50～10
成岩方式
熔岩胶结
熔结状
以压紧胶结为主，部分为火山灰分解物质
火山灰水解物质胶结及压紧胶结
化学沉积及粘土物质胶结
结构构造
一般无定向结构
凝灰岩
名称：凝灰岩(Tuff)新鲜的颜色：灰色、浅黄色风化后的颜色：黄褐色矿物颗粒大小：小于4mm主要矿物：石英、黏土说明：块状或层状，由火山较细粒的碎屑推积而成，有时薄层的凝灰岩常与沉积物相伴。
凝灰岩凝灰岩是一种火山碎屑岩[1]，其组成的火山碎屑物质有50%以上的颗粒直径小于2毫米，成分主要是火山灰，外貌疏松多孔，粗糙，有层理，颜色多样，有黑色、紫色、红色、白色、淡绿色等，根据其含有的火山碎屑成分，可以分为：晶屑凝灰岩；玻屑凝灰岩；岩屑凝灰岩。
凝灰岩是常用的建筑材料，也可以作为制造水泥的原料和提取钾肥的原料。
火山凝灰岩简称。
一种压实固结的火山碎屑岩，在颜色和形态上有点像混凝土。
主要由粒径小于2毫米的晶屑、岩屑及玻屑组成。
碎屑物质小于50%,分选很差,填隙物是更细的火山微尘。
质软多孔隙。
按火山碎屑物的物态可以进一步细分为：玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩及混合型凝灰岩。
玻屑凝灰岩一般在时代较新的尚未受强烈变动的地层中容易保存下来,其蚀变作用多从脱玻化开始,常见的产物是膨润土及漂白土。
可作建筑材料与水泥原料[2]。
凝灰岩是火山喷出地表，颗粒比较细（可以随风漂移，可距离火山口较远）下落地表的火山灰，堆积固结成岩的产物，主要以中酸性为主，大部分出露于晚侏罗系。
•在福建“南园”地区出露最完整，所以命名为南园组。
火山凝灰岩•在江西，上饶鹅湖岭附近出露最完整，故命名为鹅湖岭组。
•主要为一套凝灰岩，凝灰质砂岩、粉砂岩互层夹安山岩、粗面岩的火山岩系地层。
•凝灰岩为细粒之火山碎屑沉积物，由火山喷出之灰、砂胶结而成，岩石内之玻璃质碎屑为透明而略黄色或褐色，呈微小裂片或泡抹状小片；此外尚含有破碎的斑晶及固化的熔岩小块。
•有块状、层状，属火成碎屑岩类（Pyroclasic Rocks），多产於火山之附近，但薄层常与沉积物相伴，故砂岩、页岩或石灰岩中亦可发现。
•凝灰岩是在大气条件下从含碳酸盐的泉水（通常是热泉）中沉淀而成的一种钙质材料。
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实验安排：
超基性岩类2学时，基性岩类2学时，中性岩 类2学时，酸性岩类2学时，火山碎屑岩类2 学时。根据不同专业的《岩石学》教学计 划，实验学时可作相应的调整。
手标本观察主要内容
岩浆岩的颜色 岩浆岩的结构和构造 肉眼鉴定标本时常用术语：
全晶质结构：岩石全部由已结晶的矿物组成。 玻璃质结构：岩石全部由未结晶的火山玻璃组成。 半晶质结构：岩石中即有结晶的矿物，又有未结晶的火山玻璃。 根据矿物的粒径可分为：粗粒结构（d>5mm)、中粒结构（d=5-2mm)、细粒
纯橄榄岩:具粒状镶嵌结构,主 要矿物为橄榄石，含少量尖晶 石（黑色全消光）。正交偏光。
二辉橄榄岩：具包含结构，橄 榄石被普通辉石和古铜辉石包 裹，并因蛇纹石化出现网状结 构。正交偏光
二辉辉石岩：全晶质中粒结构， 主要矿物成为普通辉石、紫苏 辉石，次要矿物有橄榄 石、斜长石。正交偏光。
正长岩-粗面岩类 一.侵入岩
石英正长岩：半自形粒状结构， 主要矿物成分为正长石、条纹 长石，次要矿物为石英。正交 偏光。
金伯利岩
山东蒙阴斑状金伯利岩中的蛇 纹石化橄榄石斑晶，具交代假 象结构。正交偏光。
产于山东蒙阴，具角砾状构造 的金伯利岩
基性岩类
实验内容与要求：
观察基性岩类主要岩石类型标本，掌握不同 产状基性岩的区别及主要鉴定特征。
认识辉长结构、辉绿结构、反应边结构、斑 状结构、间粒结构、气孔构造、杏仁构造。
闪长玢岩:斑状结构，基质细粒 结构。斑晶为中长石，基质由细 粒斜长石和普通角闪石组成。产 地：河北承德，正交偏光。
二.喷出岩
角闪安山岩：斑状结构，基质 为玻晶交织结构。斑晶由中长 石和具暗化边的角闪石组成； 基质成分为半定向分布的微晶 斜长石和隐晶质。单偏光。
黑云母安山岩：斑状结构，基 质为交织结构。斑晶成分为中 长石和具暗化边的黑云母，有 的黑云母已完全暗化，仅具黑 云母晶形假像。产地：河北承 德；正交偏光。
型的特征。
闪长岩-安山岩类 一.侵入岩
闪长岩：半自形粒状结构，矿 物成分为普通角闪石和具环带 结构的中长石。产地：河北涉 县；正交偏光。
石英闪长岩：半自形粒状结构， 主要矿物成分为中长石、普通 角闪石，次要矿物有石 英、黑云母。产地：北京周 口店；正交偏光。
辉石闪长岩：半自形粒状结构， 矿物成分为中长石、普通辉石， 少量正长石。产地：浙江仙居； 正交偏光。
二.喷出岩
伊丁石化橄榄玄武岩：斑状结构， 伊丁石化橄榄玄武岩：斑状结
基质为间粒结构。斑晶为伊丁石
构，基质为间粒结构。斑晶为
化的橄榄石；基质由基性斜长石
伊丁石化的橄榄石；基质由基
和细粒辉石组成。产地：浙江诸
性斜长石和细粒辉石组成。产
几；正交偏光。
地：浙江诸几；单偏光。
碱性橄榄玄武岩：斑状结构， 基质间粒结构。斑晶为橄榄石 和钛辉石；基质由基性斜长石、 钛辉石、磁铁矿组成。产地： 淅江新昌；正交偏光。
掌握基性岩中常见造岩矿物的鉴定特征。
掌握基性岩的分类命名原则和基本岩石类型 的特征。
一.侵入岩
辉长岩：辉长辉绿结构，主要 矿物为拉长石、普通辉石，次 要矿物有紫苏辉石、黑云母。 产地：济南；正交偏光。
橄榄辉绿岩；具辉绿结构，主 要矿物成分为拉长石、普通辉 石，次要矿物有橄榄石、钛铁 矿。产地：江苏六合；正交偏 光。
碱性橄榄玄武岩：斑状结构。 斑晶为橄榄石和淡褐色钛辉石； 基质由基性斜长石、钛辉石、 磁铁矿组成。产地：淅江新昌； 单偏光。
中性岩类
实验内容与要求： 观察中性岩类主要岩石类型标本，掌握不
同产状中性岩的区别及主要鉴定特征。 认识半自形粒状结构、二长结构、斑状结
构、交织结构、粗面结构。 掌握中性岩中常见造岩矿物的鉴定特征。 掌握中性岩的分类命名原则和基本岩石类
结构（d=2-0.2mm)、微粒结构（d<0.2mm)、隐晶质结构（d<0.02mm)。 根据矿物颗粒的相对大小还可分为：等粒结构、不等粒结构、斑状结构和似
斑状结构。
岩浆岩的矿物成分
观察岩石的次生变化，分析岩石形成后所 受到的地质作用影响，为区域地质与成矿 研究提供依据
岩浆岩的命名
在上述观察基础上，写出一份按上述顺序 的简明文字报告
角闪石岩：粗粒结构，主要矿 物为普通角闪石，含少量磁铁 矿。正交偏光。
二.喷出岩
苦橄岩：斑状结构，斑晶成分 为橄榄石，基质由微晶橄榄石、 辉石及磁铁矿组成。正交偏光。
科马提岩的鬣刺结构（引自 University of British Columbia） 橄榄石呈细长的锯齿状、针状 晶体，平行丛生分部，状如鬣 刺草。正交偏光。
偏光显微镜下薄片观察主要内容
矿物成分 岩石的结构 岩石的次生变化 绘制素描图 详细命名
超基性岩类
实验内容与要求：
观察超基性岩类主要岩石类型标本，掌握标 本的主要鉴定特征。
在显微镜下观察粒状镶嵌结构、包含结构、 网状结构特征。
掌握超基性岩中常见造岩造岩矿物的鉴定特 征。
岩浆岩实验
岩浆岩是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融 的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石。在 进行岩浆岩实验时，必须对岩石标本和薄片作全 面观察和描述，鉴别其中的主要造岩矿物、次要 造岩矿物、副矿物及次生矿物；观察矿物之间的 相互关系、相对含量、结构、构造等特征，最后 根据命名原则准确定出岩石名称。通过学习岩石 标本鉴定和薄片鉴定方法，使学生全面掌握岩石 学基础理论、基本知识和基本鉴定技能，为专业 课程学习及实践工作奠定坚实基础，培养学生独 立从事地球科学研究的工作能力。
掌握超基性岩的分类命名原则和基本岩石类 型的特征。
一.侵入岩
矿物分：主要矿物成分为橄榄石（贵橄 榄石）、斜方辉石（顽火辉石、古铜辉石 及紫苏辉石）、单斜辉石（透辉石、普通 辉石、异剥石）。次要矿物有角闪石、黑 云母、偶尔可见斜长石。常见的副矿物有 尖晶石、磁铁矿、铬铁矿、磷灰石。
结构构造：常见的结构有粒状镶嵌结构、 包含结构、反应边结构、网状结构等。主 要的构造为块状构造、层状构造。