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岩石及其成因分类(Rocks and Geological Distribution)

岩石(rock)是由矿物或类似矿物(mineraloids)的物质(如有机质、玻璃、非晶质等)组成的固体集合体。多数岩石是由不同矿物组成,单矿物的岩石相对较少。

岩石不仅是地球物质的重要组成部分,也是类地行星的组成部分,目前人类不仅能获得地球一定深度范围的岩石样品而且也获得了月岩和陨石的样品。岩石,一般是指自然界产出的,人工合成的矿物集合体,如陶瓷等不叫岩石,称作工业岩石

自然界的岩石可以划分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩。

火成岩(Igneous rocks)是由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融(Partial melting)的物质,也就是岩浆(magma)冷却固结形成的。岩浆可以是由全部为液相的熔融物质组成,称为熔体(melt);也可以含有挥发分及部分固体物质,如晶体及岩石碎块。岩浆固结(solidified)的过程是从高温炽热的状态降温并伴有结晶作用的过程。通常称为岩浆固结作用

沉积岩(Sedimentary rocks)形成于地表的条件,它是由:(1)化学及生物化学溶液及胶体的沉淀,(2)先存的岩石经剥蚀及机械破碎形成岩石碎屑、矿物碎屑或生物碎屑再经过水、风或冰川的搬运作用,最后发生沉积作用,(3)上述两种作用的综合产物。它们常常形成层状,总称为沉积作用。沉积岩形成过程中也可以有结晶作用的发生,但不同于火成岩的结晶作用。前者结晶于地表或近地表的温度、压力条件,而且是在水溶液或胶体溶液中结晶的。多数沉积岩经历过胶结、压实和和再结晶作用

变质岩(metamorphic rocks)是由火成岩及沉积岩经过变质作用形成的。它们的矿物成分及结构构造都因为温度和压力的改变以及应力的作用而发生变化,但它们并未经过熔融的过程,主要是在固体状态下发生的。变质岩形成的温、压条件介于地表的沉积作用及岩石的熔融作用之间。

三大类岩石野外特征对比

火 成 岩

  1. 形成火山及各类熔岩流。
  2. 形成岩脉、岩墙、岩株及岩基等形态并切割围岩。
  3. 对围岩有热的影响致使其重结晶,发生相互反应及颜色改变。
  4. 在与围岩接触处火成岩体边部有细粒的淬火边。
  5. 除火山碎屑岩外,岩体中无化石出现。
  6. 多数火成岩无定向构造,矿物颗粒成相互交织排列。

沉 积 岩

  1. 在野外呈层状产生,并经历分选作用。
  2. 岩层表面可以出现波痕、交错层、泥裂等构造。
  3. 岩层在横向上延续范围很大。
  4. 沉积岩地质体的形态可能与河流、三角洲、沙洲、沙坝的范围相近。
  5. 沉积岩的固结程度有差别,有些甚至是未固结的沉积物

变 质 岩

  1. 岩石中的砾石、化石或晶体受到了破坏。
  2. 碎屑或晶体颗粒拉长,岩石具定向构造,但也有少数无定向构造的变质岩。
  3. 多数分布于造山带、前寒武纪地盾中。
  4. 可以分布于火成岩体与围岩的接触带。
  5. 岩石的面理方向与区域构造线方向一致。
  6. 大范围的变质岩分布区矿物的变质程度有逐渐改变的现象。

三大类岩石的划分是根据自然界岩石的特征及形成作用的差异进行的,然而由于自然界的许多作用具有连续性及过渡性,所以这三大类之间也具有过渡类型的岩石。例如:火山作用喷出的火山灰及火山碎屑经冷却及固结形成的岩石应属与岩浆喷出作用有关的火成岩,但当上述物质,包括玻璃质碎屑,矿物及岩石碎屑在喷发时从空中降落至地表,甚至经过风力或水力搬运一段距离后沉积在地表,有时具有明显的层状,那么这类岩石就表现出具有火成岩与沉积岩的过渡类型的特征。又如:在大洋中脊附近,在一些部位浅,规模小的超镁铁质—镁铁质的岩浆房中,由于周围是富水的沉积物,因而岩浆在结晶时遭受了水化作用(hydration),致使相当部分的橄榄石变为蛇纹石或在水的参与下直接结晶成蛇纹石。一般的蛇纹岩属于变质岩范畴,但这种成因的蛇纹岩则受控于特殊环境下岩浆的固结作用,可以看作是岩浆作用与变质作用的过渡类型。此外,混合岩(migmatite)是一种由浅色和暗色的两种岩石组成的,暗色的是先存的变质岩而浅色的是经就地熔融产生的富硅、铝质的火成岩,它们是两种不同作用形成的过渡类型,但通常将其列入变质岩类中。沉积岩经历了成岩作用后,若埋藏深度逐渐变大,受地温梯度的影响,温度也随压力加大而增高,由于条件改变沉积岩中的矿物会转变为新的矿物类型,部分结构构造也相应发生变化。这种作用则与变质作用中的埋藏变质及低度变质过渡,而所形成的岩石类型也呈现出了过渡的特点。

概括的说,先存的变质岩、岩浆岩及埋深较大的沉积岩可以在高温条件下发生熔融或部分熔融形成岩浆,岩浆固结成火成岩。先存的火成岩、沉积岩和变质岩暴露于地表后经过剥蚀、机械破碎、搬运和沉积可以形成沉积岩。先存的火成岩及沉积岩在温度、压力及应力的作用下可以发生变质形成变质岩。这三种岩石可以相互转化,三种作用可以相互过渡,但它们之间又有较明显的差异。[参考文献: 路凤香,桑隆康. 岩石学 (PETROLOGY). 地质出版社. 2001.]

2009-12-14 作者 readwiki 发布于分类: 岩土工程 | 关键字 : 成因 岩土工程 | 浏览 | 评论 0
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