7、岩石化学全解
岩石学最全知识点 完整版
岩石学总结知识点岩石学期末复习资料一、1、岩石是天然产出的由一种或多种矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体）组成的固态集合体。
2、岩浆是在上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发物质的熔融体。
3、沉积岩是地表及地表不太身的地方形成的地质体。
它是在常温常压条件下,由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的。
4、层理是沉积物沉积时在层内形成的成层构造,它由沉积物的成分．结构颜色及层的厚度．形状等沿垂向的变化而显示出来。
5、由地球内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。
由变质作用形成的岩石叫变质岩，二、填空（共20分）1、组成沉积岩的沉积物有母岩的风化产物、生物物质、火山物质及宇宙物质。
2、岩石的种类很多，按其成因可分为三大类（1）岩浆岩，（2）沉积岩，（3）变质岩3、按造岩矿物在岩浆岩中的含量和分类中作用分为主要矿物、次要矿物、副矿物。
4、粒屑的颗粒类型包括：内碎屑、鲕粒、骨粒、团粒、团块。
5、侵入岩的产状包括：岩床、岩盆、岩盖、岩脉、岩株、岩基。
6、磨园度可分为四级：棱角状、次棱角状、次圆状和圆状。
7、基性岩类的代表性侵入岩是辉长岩、浅成岩类是辉绿岩；喷出岩是玄武岩。
8、火山碎屑物按内部组分结构可分为岩屑、晶屑与玻屑三种。
9、变质作用的外部因素包括：1、温度；2、压力；3、具化学活动性流体；4、时间。
10、变质作用的方式包括：重结晶作用，变质结晶作用，交代作用，变质分异作用，变形作用和碎裂作用三、判断对错（共20分，将错的部分打×）1、陆源碎屑岩的分类及粒度为：砾岩：碎屑直径>2mm；粉砂岩：碎屑直径0.0063-0.004mm；砂岩：碎屑直径2-0.0063mm；泥质岩：碎屑直径<0.004mm。
2、内源沉积岩按成分可分为八类：1、铝质岩类；2、铁质类岩，3、镁质岩类，4、磷质岩类，5、蒸发岩类，6、可燃有机岩类，7、石英岩类，8、碳酸盐岩类。
《岩石地球化学》PPT课件
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51
a. 硅碱图 b. AFM c. FeO*/MgO 对SiO2
~ 30岛弧和大陆弧的1946个 分析数据，主要是火山岩
Data compiled by Terry Plank (Plank
and Sci.
LLeatnt.g, m90u,i3r,4199-38780).Earthh
Planet.
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现代大洋玄武岩可以按照产出的构造环境分为5类
1 MORB (Mid-Ocean Ridge Basalts)，洋壳上部的主体，包括 熔岩和岩墙，并代表大洋辉长岩的初始岩浆。
2 BABB (Back-Arc Basin Basalts)，形成于弧后扩张脊。弧后 盆地宽度60－1000km。
3 OPB (Ocean Plateau Basalts)，发育于大洋板内环境，形成 范围巨大的、厚的海底熔岩堆积。
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21
大陆地壳的流变学结构
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大陆地壳的成分结构
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大陆上地壳的组成
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大陆下地壳的主元素组成
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典型地壳的稀土元素组成
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问题一
大陆下地壳的主元素、微量元素和同位素组成特征
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第三章 地壳和上地幔的主要构成岩类及其地球化学
3、上地壳主要岩类的地球化学特征
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第四章 地壳和上地幔的主要构成岩类及其地球化学
44
岛弧岩浆活动
岛弧岩浆活动的时空变化
1) 岛弧火山岩存在成分极性，从俯冲带向岛弧方向，依次 出现拉斑玄武岩浆系列、钙碱性岩浆系列和碱性岩浆系列
2) 岛弧岩浆岩的岩石类型多样，主元素有较大的变化范围。
岩石物理、化学性质及其分类
主要内容
岩石性质及其分类
1.1 岩石的物理性质 1.2 岩
1 岩石的孔隙度η
岩石的物理性质
η为岩石中孔隙总体积V0与岩石的总体积V之比，
用百分率表示。
V0 V 100%
2 密度ρ和容重γ
密度ρ:不包括孔隙在内的岩石密度。(g/cm3)
M V V0
坚固的石灰岩、砂岩、大理岩、不坚固的花岗 岩、黄铁矿 一般的砂岩、铁矿 砂质页岩、页岩质砂岩
Ⅴ
中等
坚固的粘土质岩石、不坚固的砂岩和石灰岩
4
Ⅴa
Ⅵ Ⅵa Ⅶ Ⅶa Ⅷ Ⅸ Ⅹ
中等
较软弱 较软弱 软弱 软弱 土质岩石
各种不坚固的页岩、致密的泥灰岩
软弱的页岩，很软的石灰岩，白垩、岩盐、石 膏、冻土 碎石质土壤，破碎页岩、坚固的煤等
3）磨蚀性
岩石对工具的磨蚀能力，主要与岩石的成分有关。
4）凿岩性
岩石被凿碎的难易程度：用每米炮眼所消耗
的钎头数，纯凿速，比能三指标表示
5）爆破性 表示岩石被爆碎的难易程度：用单位原岩的
炸药消耗量和所需炮眼长度表示。
第三节
1 普氏分级法
岩石的分级
1）基本观点 是岩石的坚固性所综合上述各特性趋于一 致，即硬度、强度、凿岩性、爆破性是一致的。 2）分级方法 用坚固性系数f来大致概括，作为分级的根 据。f=R/10,或 共分10级。
图1-2 冲击载荷与时间的关系
②岩石变形不均匀，质点运动速度不一致
即岩石中各质点不是以一致速度运动，岩石不是均匀地 变形，这是与静载作用根本区别所在。如图1-3。 运动与变形首先开始
于受冲击的端面，端面处
质点受到扰动后，产生变 形和应力，由于质点间的
第三章岩石全分析
测 SiO2 方 法
（一）重量法
1.硅酸性质和硅酸胶体结构 硅酸有： 正硅酸（H4SiO4），偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸(H2Si2O5)， 酸性很弱。 性质： pH1~3或pH>13，硅酸以单分子存在； pH<1或pH>3，硅酸胶体化，易聚合。
样品分解，经酸提取后，硅酸呈三种状态存在： 片状水凝胶，水溶胶，单分子溶解态。
过 程 简 述
样品
N a 2C O 3
浓 HCl
熔融
处理
H 2 S iO 3
凝 胶 溶 胶
N H 4C l 蒸发干涸
凝聚沉
1 S iO 2
o
2
H 2O
1
3 : 9 7 H C l溶 可 溶 盐 3 : 9 7 H C l洗 涤
S iO 2
2
H 2O 沉 淀
（纯净）
9 5 0 -1 0 0 0 C
S iO 2
硅酸钾容量法
1、基本原理 含硅的样品，经与苛性碱、碳酸钠等共融时生成可溶性硅 酸盐，可溶性硅酸盐在大量氯化钾及F-存在下定量生成氟硅酸 钾（K2SiF6）沉淀。氟硅酸钾在沸水中分解析出氢氟酸 （HF），以标准氢氧化钠溶液滴定。间接计算出二氧化硅的 含量。
强 H （3 mol L 浓HNO3） KOH NaOH HCl 过量K 、F
H+
H+
2 SiO 3
吸附层 胶核 扩散层
H+ H
+
H+
2 3 -
H+
H+
H+
胶团
胶团电中性
H+ H+
要使硅酸胶体聚沉： 破坏水化外壳 加入强电解质 加入带相反电荷的胶体 重量法测定以此为基础。
岩石知识
岩石知识地球上的所有东西都是有化学元素组成的，岩石也不例外。
岩石在压力、温度等环境因素中会发生这样那的物理变化和化学变化，进而产生各种各样的岩石。
不同的岩石，其化学成分也不相同，因此，对岩石的分析离不开对它们化学成分的研究。
我们不会过多涉及岩的化学变化，只要知道石头也有很多种，而且它们也不是一成不变的。
科学家们将岩石分成三大类，一类叫火成岩(点击火成岩右面会出现图片)，它们原来就是地下炽热的岩浆，有些喷出地面冷却后形成岩石，有些在地下就凝固了。
这类岩石中有我们常见的花岗岩，也有不常见的玄武岩等。
一类叫沉积岩。
顾名思义，它是由一些物质沉积到一起而形成的。
比如沙子、淤泥、火山灰等等，这些东西堆积到一起，年长日久会产生石化作用而变成岩石。
如页岩、砂岩、石灰岩等就属于沉积岩。
一类叫变质岩。
它原先就是岩石，后来由于温度、压力变高，内部的成分和结构发生了变化，形成了另一类岩石，这样的岩石如片岩、大理岩、糜棱岩等地球上这三大类岩石并不同样多，分布的位置也不同。
沉积岩主要分布在陆地的表面，约占整个大陆面积的75%。
从地表面往下，越深则越少，而火成岩和变质岩则越来越多。
到了地壳深处和上地幔那里，就主要是火成岩和变质岩了。
火成岩占整个地壳体积的64.7%，变质岩占27.4%，沉积岩则只占7.9%。
其中玄武岩和辉长岩占全部火成岩的65.7%，花岗岩和其他浅色岩约占34%。
由此我们就知道了，地球上什么岩石最多啦。
不同的岩石都有它们自己特定的比重，也就是说我们如果将它们放在弹簧称上时，它们的重量会不一样。
岩石抗压力和拉力的的强度也不一样等等，这些都叫做岩石的物理性质。
人们在盖房子、钻探等工程建设中都要考虑到岩石的各种物理性质，否则就可能发生意外。
岩石受力后会发生变形，如果这个力超过了它能承受的范围，它就会破裂。
岩石里面含有很多矿物质，一般主要的有硅酸盐矿物(如长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石)和石英；其次是各种氧化物矿物(如磁铁矿、钛铁矿、金红石)、碳酸盐矿物(如方解石、白云石)、磷酸盐矿物(如磷灰石)；有时含某些硫化物、硫酸盐或含有某些放射性物质或贵金属元素矿物，或者具特种性质的矿物(如金刚石)。
岩石学知识点总结讲解
岩石学知识点总结讲解岩石学知识要点总结一、名词解释1.岩浆：是上地幔或地壳部分熔融的产物，成分以硅酸盐为主，含有挥发分，也可以含有少量固体物质，是高温粘稠的熔融体。
是上地幔或地壳部分熔融的产物，成分以硅酸盐为主，含有挥发分，也可以含有少量固体物质，是高温粘稠的熔融体。
2.岩浆作用：是岩浆的形成、演化及侵入、喷出和冷凝结晶最终形成火成岩的复杂过程。
3.岩浆岩的结构：是指组成岩石的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物之间（包括玻璃）的相互关系。
4.原生岩浆：由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的成分未遭受变异的岩浆。
5.辉长结构：是辉长岩的典型结构，表现为基性斜长石和辉石的自形程度相近，均呈现半自形-它形粒状。
6.粗玄结构：又称间粒结构。
在不规则排列的长条状斜长石微晶间隙中，充填若干个粒状辉石和磁铁矿物的细小颗粒。
7.拉斑玄武结构：填隙物有辉石、磁铁矿物及玻璃质8.粗面结构：喷出岩的基质中钾长石微晶呈平行排列。
9.反应边结构：早生成的矿物或捕虏晶，与熔浆发生反应，当这种反应不彻底时，在早生成的矿物外围，形成另一种成分完全不同的新矿物，完全或局部包围着早结晶的矿物。
反应边结构：早生成的矿物或捕虏晶，与熔浆发生反应，当这种反应不彻底时，在早生成的矿物外围，形成另一种成分完全不同的新矿物，完全或局部包围着早结晶的矿物。
10.里特曼指数：δ=（K2O+Na2O）2/（SiO2 -43）（wt%）δ<3.3 者称为钙碱性岩，δ=3.3-9 者为碱性岩，δ>9 者为过碱性岩。
11.安山岩：是中酸性火山岩中分布较广泛的一种熔岩，常常形成典型的火山锥或呈岩流、岩穹、岩钟产出。
12.粗玄岩：结晶程度较好，为全晶质，基质具粗玄结构，具喷出产状。
13.熔蚀结构：在地下深处生成的斑晶上升到地表或浅处时，由于物化条件发生了较大的变化，例如压力降低使一些固相的熔点降低，岩浆在地表氧化，温度一度升高等，会造成早已结晶的斑晶熔蚀，形成斑晶的熔蚀结构14.包橄结构：橄榄辉石岩中，常见到大的辉石晶体内，包含有许多被溶蚀的浑圆状的小橄榄石颗粒15.文象结构：石英呈一定的外形（如尖棱形，象形文字形等）有规律地镶嵌在钾长石中，这些石英在正交偏光下同时消光。
第七章+岩浆岩的主要类型解析
第七章岩浆岩的主要类型第一节超基性岩类（橄榄岩—苦橄岩类）一．一般特征超基性岩的化学成分特征是：SiO2含量<45%，属于硅酸不饱和的岩石，习惯上称超基性岩。
MgO和FeO含量很高，两者和几乎都达30%以上，橄榄岩中MgO含量甚至可达40%以上；Al2O3含量低，Na2O和K2O含量极少。
超基性岩的矿物成分以铁镁矿物为主，一般无长石或很少（<10%），由于镁铁质矿物含量很高，绝大多数>90%，所以又称超镁铁岩。
但某些超镁铁岩，如辉石岩，角闪石岩，根据SiO2含量应属基性岩。
超基性侵入岩在地表分布的面积很小，约占岩浆岩分布面积的0.4%，喷出岩更为罕见。
但橄榄岩常与铬铁矿床，铜镍矿床有关；金伯利岩与金刚石矿床有关。
二．侵入岩—橄榄岩类（一）矿物成分特征主要矿物为橄榄石和辉石。
次要矿物为角闪石，黑云母，偶见斜长石。
副矿物常见尖晶石，磁铁矿，铬铁矿等。
（二）结构构造橄榄岩中常见：自形粒状结构，包含结构，海绵陨铁结构，反应边结构等。
（三）种属划分及其特征纯橄榄岩：橄榄岩：辉石岩：角闪石岩：苦橄玢岩：金伯利岩：（四）超基性侵入岩的变化蛇纹石化碳酸盐化其它变化四．喷出岩—苦橄岩类（略）第二节基性岩类（辉长岩—玄武岩类）一．一般特征化学成分特征：SiO2含量为45—53%，硅酸不饱和或饱和；Al2O3含量可达14%以上，CaO可达9%，在岩浆岩中均是较高的；但MgO和FeO则比超基性岩明显减少（各多在10%±）；Na2O和K2O仍较少（共4%±），如果碱含量很高，里特曼指数σ>3.3，则称为碱性基性岩。
矿物成分特征：与超基性岩相比，有大量的铝硅酸盐矿物，主要是基性斜长石，铁镁矿物主要为辉石，且两者含量常相近；次要矿物是普通角闪石，橄榄石，黑云母，钾长石和石英。
由于铁镁矿物含量多在40—70%，所以又叫镁铁岩。
基性岩的喷出岩—玄武岩是分布最广，体积最大的一类火山岩。
二．侵入岩—辉长岩类辉长岩类多呈黑色，灰色或带红的深灰色，一般为中—粗粒等粒粒状结构，常见块状构造，条带状构造，球状构造。
岩石地球化学及其应用
岩石地球化学及其应用岩石地球化学是地质科学中的一个重要分支，是关于岩石的成分、构造和演化的一门科学。
成为岩石地球化学家需要了解地球物质的本质，掌握物质的化学性质和物理特性，并能有效分析、测试、输出有关信息。
岩石地球化学既有理论依据，又有广泛的应用价值，占地质科学中相当重要的一席之位。
一、岩石地球化学概述岩石地球化学的主要研究对象——岩石是地球的重要组成部分，对了解地球演化和构造有重要的意义。
因此，岩石地球化学是以研究岩石化学组成和物理结构分析为目标的科学。
这其中，英特纳蒂质量分析和X射线粉末衍射技术是岩石地球化学的重要手段。
1、英特纳蒂质量分析英特纳蒂质量分析是岩石地球化学中常用的分析方法，可以分析出几十种元素，如碳、氧、铜、锡、铅、钴等等。
这种分析方法是基于质谱原理的，将样品分解，然后利用质谱仪对分子、原子离子比进行分辨。
其分辨的精度和灵敏度相对于其他分析方法是较高的。
2、X射线粉末衍射技术X射线衍射技术是通过X射线衍射实验来分析样品晶体结构的方法。
在岩石地球化学研究中，这种方法常用来判断晶体内部的微观结构和化学成分，用以评估岩石组成、演化与性质。
这种技术同样也可以使用在非晶态、流态或块态材料如高分子、纤维素等中，是一种有广泛应用的分析方法。
二、岩石地球化学应用岩石地球化学应用十分广泛，涉及到地球表层构造、矿产开发、环境资源与污染、石油勘探等多个领域。
1、地球表层构造岩石地球化学应用于地球表层构造领域，可以分析表层的岩石和矿物成分，确定其演化变化历史。
通过岩石地化学以及颗粒物的微小构造分析，可以判断出在板块运动过程中被隔离的岛国地质区以及发生的地震带。
并通过这些发现，了解到地球的构造演变和变化历史。
2、矿产开发岩石地球化学的分析可以结合不同地质环境，确定岩石和矿物成分、含量、性质等数据的研究方法。
此外，通过岩石矿物数据分析，可以判断出不同时期矿床的形成过程、所在位置以及矿山中矿物成分的区别。
而矿物成分的分析结果对后续矿产开发中的探矿、选矿、精炼等作业具有参考意义。
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1.主要氧化物的分析方法 大型X-荧光光谱分析法 化学分析法
2. 地壳中元素的丰度 Abundance of the elements in the Earth’s Crust
3. 主要元素的表示方式
Element O Si Al Fe Ca Mg Na
Wt % Oxide Atom %
60.8
59.3
– Total Alkalis (Na2O + K2O) – Silica (SiO2) and silica saturation – Alumina (Al2O3)
1）SiO2—（Na2O+K2O）变异图 ——碱性和亚碱性系列
注：该图适 用于侵入岩 和火山岩
Alkali vs. Silica diagram for Hawaiian volcanics: Seems to be two distinct groupings: alkaline and subalkaline
Emission Detector
Output with emission peak
Energy Source
Absorbed radiation Sample
Absorption Detector
Output with absorption trough
Variation Diagrams
How do we display chemical data in a meaningful way? 4. 如何以一种有意义的方式来表示岩石化学分析 数据——变异图解
99.3 99.50 99.23
•火成岩类型的划分
1). SiO2： 超基性岩：<45%
基性岩：45-53%
中性岩：53-66%
酸性岩： >66% Na2O+K2Owt%
15
2). SiO2—（Na2O+K2O）13
变异图
11 副长石岩
响岩
碱玄质 响岩
粗面岩
(Q＜20%) 粗面英安岩
9
响岩质 碱玄岩
AFM diagram: can further subdivide the subalkaline magma series into a tholeiitic and a calc-alkaline series
3）SiO2饱和与SiO2不饱和系列
4）Al2O3—过铝质、亚铝质、过碱性
（钠闪石） （钠铁闪石）
பைடு நூலகம்
K2O
0.34
1.10
1.62
H2O+
3.91
0.95
0.83
Rhyolite Phonolite
72.82 56.19
0.28
0.62
13.27 19.04
1.48
2.79
1.11
2.03
0.06
0.17
0.39
1.07
1.14
2.72
3.55
7.79
4.30
5.24
1.10
1.57
Total
98.75 99.06
2）亚碱性系列的进一步划分 拉斑玄武岩系列 钙碱性系列
教材中的：w（FeO）/w（MgO）—w（SiO2）% w（FeO）/w（MgO）—w（FeO）% （注：更适用于基性岩）
AFM三角变异图解——更适用于中酸性岩 A—w（ Na2O+K2O）% F—w（FeO+Fe2O3）% M—w（MgO） %
(Q＞20%) 粗安岩
7
(Ol＜10%) 玄武 碧玄岩 粗面粗安岩
5
玄武岩
流纹岩
3
玄武岩
玄武 安山岩
安山岩
英安岩
1
37 41 45 49 53
超基性
基性
45
52
57 61 65 69
中性
酸性
63
73 77 Wt%
3) 里特曼（组合）指数（）：
[w（K2O+Na2O）2]/[w（SiO2-43）]
<3.3者为钙碱性岩 =3.3—9者为碱性岩 >9者为过碱性岩 4）w（K2O）/w（Na2O）比值： S型花岗岩： >1.0（一般情况） I型花岗岩： <1.0 （一般情况） 5）Al2O3： 亚碱性玄武岩：
SiO2 Al2O3 FeO* MgO CaO Na2O K2O H2O
次要元素（Minor elements）:
主要元素
usually 0.1 - 1% TiO2 MnO P2O5 CO2 痕量元素（Trace elements）： usually < 0.1%
everything else
•主要元素
二元变异图解 Bivariate (x-y) diagrams 三角变异图解 Ternary Variation Diagrams
5. 主要元素研究的意义
Table 8-3. Chemical analyses of some
representative igneous rocks
Peridotite Basalt Andesite
•岩浆演化
• 问题的提出—一个地区、一组岩石、密切共生、成分 变化大——成因关系如何？演化方式如何？
w（ Al2O3 ） >16.0%为高铝玄武岩 mole（ Al2O3 ）/mole（K2O+Na2O+CaO） >1.1者
多为S型花岗岩
•火成岩系列划分
Early on it was recognized that some chemical parameters were very useful in regard to distinguishing magmatic groups
SiO2
42.26 49.20 57.94
TiO2
0.63
1.84
0.87
Al2O3
4.23 15.74 17.02
Fe2O3
3.61
3.79
3.27
FeO
6.58
7.13
4.04
MnO
0.41
0.20
0.14
MgO
31.24
6.73
3.33
CaO
5.05
9.47
6.79
Na2O
0.49
2.91
3.48
21.2
15.3
6.4
7.5
2.2
6.9
2.6
4.5
2.4
2.8
1.9
SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、 Na2O、K2O、P2O5、H2O 氧化物的质量分数形式表示
•Modern Spectroscopic Techniques
Emitted radiation
第四章 化学岩石学
• 火成岩的化学成分 1.主要元素 2.微量元素 3.同位素
• 主要化学成分对岩石中矿物组合的影响 1. SiO2 2.（Na2O+K2O） 3. Al2O3
（一）火成岩的化学成分
• 划分依据：岩石中元素或氧化物的含量 • 类型
主要元素（Major elements）: usually greater than 1%