岩石学论述题及答案

岩石学论述题及答案1.从现代沉积及大型水槽试验的结果出发，论述层理形成过程及其影响因素（参考《沉积岩石学》）。

答：层理是沉积岩中最普遍的原生构造，由岩层内部的成分、粒度、结构、胶结物和颜色等特征在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层性。

层理可根据岩石的成分、结构、色调变化去识别。

水平层理——存在于泥质岩或泥晶灰岩中，纹层平行于层面，是在水动力较弱的条件下由悬浮物质沉积形成的。

例：深湖、泻湖、深海沉积平行层理——与水平层理形态相似，但成因不同。

常在粗砂岩中出现，顶面往往出现剥离线理，反映了水体较浅、急流水流的环境。

故特称之为平行层理。

2.以前陆盆地、裂谷盆地、大陆边缘盆地为例，说明在不同时期构造环境中碎屑岩的成分、结构等方面的区别。

答：6．矿物成份特征下部层序以灰、灰绿色石英砂岩组合为主，上部以红、杂色岩屑砂岩为主。

成份成熟度由下而上明显降低。

反映早期物源以克拉通为主，而后期物源来自造山带。

7．沉积特征大陆壳相撞形成缝合线，不是各点同时碰在一起，常呈剪刀式闭合。

在未完全碰撞之处老洋盆继续存在，称之为残留洋盆。

当碰撞造山带发育时，形成前陆盆地山麓磨拉石（沉积）建造。

残留洋盆中形成大型三角洲体系，向海盆发育海底扇、浊积岩和远洋沉积，这属于前造山期的复理石建造。

随着俯冲、碰撞继续发育，残留洋盆逐渐缩小，最终封闭，前陆盆地不断扩大，磨拉石依次覆于复理石及三角洲体系之上。

前陆盆地与下伏被动陆缘层序间、前陆盆地不同阶段，发育沉积层序间的不整合面。

前缘隆起早期的侵蚀不整合与中期应力松驰形成的不整合可以叠合在一起，层内同构造现象普遍。

3.了解白云岩问题的研究现状。

答：性质白云岩是一种以白云石为主要矿物组分的碳酸盐岩，颜色为灰白色、浅灰白色。

常混入方解石、黏土矿物、菱镁矿、石膏等杂质。

矿石一般呈细粒或中粒结构,呈层状、块状、角砾状或砾状构造。

白云石属三方晶系，晶体常呈马鞍状菱面体,集合体常为粒状或块状。

颜色为无色、白色或浅褐至深褐色。

玻璃光泽。

硬度3.5～4,密度2.8～2.9g/cm 3 。

不溶于水。

煅烧至700～900℃时失去二氧化碳，成为氧化钙和氧化镁的混合物,称为苛性白云石；当煅烧温度达到1500℃时，氧化镁变为方镁石,氧化钙变为结晶α-CaO,白云石是沉积岩中广泛分布的矿物之一。

主要成分主要由白云石（50%以上）构成的岩石，但常常混有方解石及粘土矿。

CaMg(CO3 )2 (白云石),含CaO 30.41%、MgO 21.86%、CO247.73%,常含铁、锰的类质同象混入物。

属碳酸盐类岩石，外形似石灰岩，以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。

主要成分为钙、镁、硅三种元素。

白云岩常呈浅黄色、浅黄灰色、灰白色、灰褐色、淡肉红色等，具晶粒结构、残余结构、碎屑结构或生物结构。

常见类别①泥晶白云岩：由小于0.005 毫米的泥晶白云石组成，结构均匀，具显微层理，生物残体很少，有时可见介形类化石，多为原生白云岩。

②微- 细晶白云岩：晶体大小不一，晶形颇佳，外貌颇似砂糖，野外可用砂糖状白云岩称之，往往由其他类型的白云岩重结晶而成。

③藻白云岩：与藻灰岩相似，即由藻类化石组成的白云岩，我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类，可能是原生白云岩类型。

④生物白云岩及生物碎屑白云岩：可见其中的化石残体，多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。

⑤内碎屑白云岩：根据其中的碎屑大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。

它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。

形成于浅海上部或潮间带以上的环境中，其碎屑即由波浪或水流冲击而成。

⑥鲕状白云岩：这是一类次生的白云岩，即由鲕粒石灰岩经白云岩化作用而成。

由于白云岩的孔隙度较大，常为石油或地下水的理想储藏层。

成因就白云岩的成因而言。

从其形成条件而言，可将白云岩分为三类：原生白云岩：原地沉积的白云岩，是在干燥炎热的气候（28℃～35℃）下蒸发作用而成。

盐度高，水浅（0 ～3 米深的潮汐带上），PH值高于8.3 的咸化潟湖或海湾中形成，也可在陆上咸湖中形成，并常伴生有膏盐层。

成岩白云岩：在碳酸钙沉淀过程中，被白云石交代而成，通常分布不连续，在石灰岩层中呈透镜体状或斑块状，有时也成层状分布，延伸一定距离。

次生白云岩：或称后生白云岩，分布局限，常见于断裂构造带。

1、层状白云岩的成因：在野外常看到层状白云岩，层面截然，如果是交代成因如何解释？交代成因的层面应该是非平直的？2、如果是交代成因，白云岩中应该有灰岩的残留团块，或者灰岩中应该有交代的白云岩团块，也应该有港湾状的边界，野外及镜下是否有？我自己没有见过，那位见过的兄弟发给照片看看。

3、一些典型的白云岩交代成因模式（渗透回流），仔细推敲是站不住脚的。

（碳酸盐岩成岩后淡水，海水的回流是很困难的，而交代灰岩为白云岩需要大量的物质交换）我个人认为，白云岩以同生沉积为主，部分地区，局部地段有交代成因，且多是热液交代。

(1)原白云石直接沉淀在20世纪下半叶,人们相继在一些近现代沉积环境中,如巴尔喀什湖东部阿拉库司湾、波斯湾、波纳利岛、巴哈马安德鲁斯岛、牙买加湾裙礁和西沙群岛的古近系和新近系生物礁等碳酸盐岩中[6210],发现了所谓的“原白云石”。

最为典型的是澳大利亚维多利亚西部大陆盐湖(考龙泻湖)中的白色白云石沉淀与美国加州深泉盐湖底部的白云岩[11]。

这些原白云石一般是全新世的产物,其晶体洁净透明,为自形的细晶或微晶,呈原生的或溶蚀孔隙中充填胶结物产出,或与文石、高镁方解石共生。

矿物学研究发现,现代环境中的原白云石在化学成分和晶体结构上与典型白云石并不一样,表现在: ①原白云石中n(Mg)/ n(Ca)一般不是1∶1,往往具有富Ca趋势; ②Mg离子层和Ca离子层在晶格中也不是完全相间出现,往往有混杂现象。

显然原白云石与典型白云石存在差异。

Lundegard等[12]研究认为,这些原白云石是欠稳定的,具有向典型白云石转化的趋势。

可能许多古代层状白云岩就是这些原白云石进一步演变而来的。

(2)次生交代近年来的研究工作对原白云石直接沉淀的观点提出了质疑,认为这些原白云石并不是直接从水体中沉淀的,而是富Mg盐湖卤水交代早期碳酸盐矿物形成的,即便是最典型的考龙泻湖中的原白云石也是卤水交代文石形成的[13],并认为交代白云岩的形成演化大致可以分为3个阶段:①先期富Ca碳酸盐岩沉积阶段,这是白云岩的前驱物; ②白云岩化阶段,后期的富Mg流体直接作用于早期含Ca碳酸盐沉积物,或沿着地层不整合面、层序界面和孔隙等活动,或者是先前就存在的富Mg地层流体在一定条件下(如埋藏)交代先期存在的灰岩或富Mg方解石,使其发生白云岩化; ③白云岩后期调整阶段,白云石晶格和元素含量发生微调,使其向标准白云石方向演化,最终形成化学成分和晶体结构都接近“标准化”的白云岩。

4.解释超基性岩、基性岩、中性岩、酸性火山岩的结构及构造的影响因素。

答：5.各类岩浆岩的地质分布及成因：答：1、橄榄岩—苦橄岩类2、金伯利岩类3、霓霞岩—霞石岩类4、碳酸岩类5、辉长岩—玄武岩类6、碱性辉长岩—碱性玄武岩类7、闪长岩—安山岩类8、正长岩—粗面岩类9、霞石正长岩—响岩类10、花岗岩—流纹岩类11、脉岩类12、火山碎屑岩类6.硅酸盐类矿物的晶体结构与矿物的物理性质的关系：答：架状硅酸盐1.由于络阴离子负电荷少，空隙大，所以要求的阳离子都是电价低、半径大的惰性气体型离子。

本亚类常见矿物都是浅色矿物。

2.由于架状络阴离子为牢固的整体结构，所以本亚类矿物的硬度比较高，一般为5-6，与阳离子半径大、电价低没有关系3.本亚类矿物的比重在硅酸盐中最低4.架状硅酸盐中有铝代硅，因而一般形成高温条件或碱性条件下。

岛状硅酸盐（1）光学性质：无色或浅彩色：浅的黄、褐、绿、红、黑。

透明～半透明，多为玻璃光泽，少数为金刚光泽（锆石），条痕浅色、白色、无鉴定意义。

（2）、力学性质：解理不发育，多为中等～不完全，高硬度（大于小刀）、相对密度和折射率较大。

链状硅酸盐（1）辉石族辉石的晶体结构特征，使辉石晶体均呈平行于[Si2O6]链延伸（c轴）的柱状晶形，其横断面呈假正方形或八边形；并发育平行于链延伸方向的{210}或{110}解理，其解理夹角近于90 （为87和93 ）。

辉石族矿物的颜色随成分而异，含Fe、Ti、Mn等的矿物颜色较深，玻璃光泽，硬度5～6；相对密度中等（3,1～3.6）（2）角闪石族（双链）角闪石族的晶体结构特征决定了角闪石族矿物具有平行c轴方向一向延长的柱状、针状甚至纤维状晶形；均发育平行{110}（或｛210｝）的完全解理，其解理面夹角为56和124 。

当成分中Fe含量增高时，其颜色加深。

相对密度和折射率均增大。

层状硅酸盐层状硅酸盐的基本结构单位是两层阴离子夹一层阳离子构成的夹心层。

有两大类型：（1）2:1型，由两个硅氧四面体层夹一层阳离子组成。

如滑石，其化学式为Mg6[SiO20](OH4)，结构示意如下：书p173 (2)1:1型，一个硅氧四面体层和一层OH夹一层阳离子组成。

如高岭石，其化学式为Al4[SiO10](OH8)。

形态：多呈单斜晶系，假六方板状、片状或短柱状。

集合体常为片状、鳞片状、放射状、土状和块状。

物理性质：透明，玻璃光泽，解理面多呈珍珠光泽。

具一组极完全的底面解理；低的硬度；薄片具弹性或挠性，少数具脆性；相对密度小。

层状硅酸盐的形体和物性特征均是由其晶格结构决定的，其单元层很牢固，但是层间联系力很弱。