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野外辨别岩石的方法

来源:九壹网
地球是一个由不同物质和不同状态的同心圈层构造所组成的球体。这些圈 层可以分为外部圈层和内部圈层。外部圈层是指地球表面以外的圈层,按照不 同的特点可以分为大气圈、水圈和生物圈。内部圈层是指从地球表面往里直到 地球中心的各圈层,有表及里可以分为地壳、地幔、地核。地壳是由岩石构成 的,也就是说,岩石组成地球的外壳,覆盖在地球的表面。

B、(岩石)覆盖在地球上的坚固部分称为岩石。岩石有各式各样的种类,通 常我们所称呼的石头,就是岩石破碎之后的样子。岩石是在各种不同的地质作 用下产生的,是由一种或多种矿物有规律地组合而成的矿物集合体。如花岗岩 由石英、长石、云母等多种矿物组成。根据成因,岩石可分三大类:即由岩浆 活动形成的岩浆岩;由外力作用形成的沉积岩;由变质作用形成的变质岩。研 究岩石有很重要的意义: (土)人类需要各种矿产,而矿产与岩石密切相关; (2)岩 石是研究各种地质构造和地貌的物质基础; (3)岩石是研究地壳历史的依据。

(岩浆岩)也称“火成岩 ”。地壳深处或来自地幔的熔融岩浆,受某些地质构造 的影响,侵入到地壳中或上升到地表凝结而成的岩石:在距地表相当深的地方 开始凝结的称为 “深成岩 ”,如橄榄岩、辉岩、花岗岩等;喷出地表或在地表附 近凝结的称为 “喷出岩 ”,如玄武岩、流纹岩等;介于深成岩和喷出岩之间的是 “浅成岩 ”,如花岗岩、正长斑岩等。

三种常见的岩浆岩:

1.花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云 母,颜色较浅,以灰白色和肉红色最为常见,具有等粒状和块状构造。花岗岩 既美观抗压强度又高,是优质建筑材料。

2.橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石,深绿色或绿黑 色,比重大,粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩,镍、金刚石、石棉、菱铁 矿、滑石等也同这类岩石有关。

3.玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主,黑色或 灰黑色,具有气孔构造和杏仁状构造,玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原 料。

(沉积岩)又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产 物,或生物作用和火山作用的产物,经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打, 会逐渐破碎成

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为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下,这些破 碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来,形成沉积物。随 着时间的推移,沉积物越来越厚,压力越来越大,于是空隙逐渐缩小,水分逐 渐排出,再加上可溶物的胶结作用,沉积物便慢慢固结而成岩石,这就是沉积 岩。沉积岩分布极广,占陆地面积的 75%,是构成地壳表层的主要岩石。

四种常见的沉积岩:

1 .砾岩一种颗粒直径大于 2 毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩 石,多呈厚层块状,层理不明显,其中砾石的排列有一定的规律性。

2.砂岩颗粒直径为0. 1〜2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广,主要 成分是石英、长石等,颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。

3.页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩 石,层理明显,可以分裂成薄片,有各种颜色,如黑色、红色、灰色、黄色 等。

4.石灰岩俗称 “青石 ”,是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。 主要由方解石的微粒组成,遇稀盐酸会发生化学反应,放出气泡。石灰岩的颜 色多为白色、灰色及黑灰色,呈致密块状。

变质岩:地壳中的火成岩或沉积岩,由于地壳运动、岩浆活动等所造成的 物理、化学条件的变化,使其成分、结构、构造发生一系列改变,这种促成岩 石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩,例如 由石英砂岩变质而成的石英岩,由页岩变质而成的板岩,由石灰岩、白云岩变 质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。

三种常见的变质岩:

1 .大理岩由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比:石灰岩粗,矿物成 分主要为方解石,遇酸剧烈反应,一般为白色,如含不同杂质,就有各种不同 的颜色。

大理岩硬度不大,容易雕刻,磨光后非常美观,常用来做工艺装饰品和建 筑石材。

2.板岩由页岩和黏土变质而成。颗粒极细,矿物成分只有在显微镜下才能 看到。

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敲击时发出清脆的响声,具有明显的板状构造。板面微具光泽,颜色多种 多样,有灰、黑、灰绿、紫、红等,可用做屋瓦和写字石板。

3.片麻岩多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗,主要矿物成分为石英、长石、 黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间,呈连续条带状排列,形成片麻构造。 岩性坚,但极易风化破碎。

C、 (矿物)是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分,是具有一定的化学成分 和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体,也有的是液体 (如自然汞、石油 ) 或气体(如 C02、H: S等)。

矿物学家把所有矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主 要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十 至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常 生活离不开的,例如:中小学生几乎天天都用铅笔,制造笔心的石墨就是矿物 的一种。我们每餐都用的食盐也是天然石盐矿物的一种,可以说人类时时刻刻 都离不开矿物。

有机矿物的化学成分是碳氢化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷 列夫周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是一个元素 独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如: Fe铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素 可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的 如两个元素Si(硅)和 0,可以组成Si02,由这两个元素组成的矿物可以是石英、 柯石英和鳞石英等。Fe和0两个元素可以组成亦磁铁矿、赤铁矿以及磁铁矿 等,亦铁矿和磁铁矿都是炼铁的主要原料。三个元素组成的矿物就更多了,例 如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钻矿等。

(地壳里为什么有各种各样的矿物 )在自然界里,我们可以见到各式各样的矿 物:有的质地坚硬,有的柔软;有的色泽鲜明,有的平淡无奇;形象不一,种 类繁多。

然而不管有多少种,总超不出自然界的各种元素。这些元素在地壳的长期 演化过程中,不断化合、分解、迁移,终于造成今天我们看到的三千多种矿 物,它们是构成地壳的物质基础。

(岩石与矿物的区别 )岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿 物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料 之间的区别。

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正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、 机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。

煤、石油、天然气属于可燃性有机岩,而不是矿物。

(矿物是怎样形成的 )形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有 着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变 化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,还 因为岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定 的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。还有一条途径 是通过水和大气,有时还有生物的作用,使已经形成的矿物发生化学变化,或 者使溶解在水中的元素或化合物之间互相作用并沉淀堆积起来,造成各种次生 的矿物。例如高岭石是长石、云母等与水作用,风化变成的。

(矿物的外表特征和物理性质 )各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质, 它可以用来作为识别矿物的依据。

(矿物的形状 )矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食 盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡 萄状、粒状、纤维状、放射状等,我们经常看到的矿物多半是一些不规则的块 状。

(矿物的颜色 )矿物具有各种颜色,有些矿物的名字就是根据它的颜色命名 的,如黑云母是黑色,赤铁矿是棕红色,黄铜矿是黄色。有些矿物是无色的, 如水晶等。

(矿物的解理与断口 )有些矿物被敲打后,常沿一定方向裂开,形成光滑平 面,这种性质叫解理。如方解石受力后按三个方向裂开,形成具有光滑表面的 菱形体小块;云母可按一定方向揭成一叶叶的薄片。另一些不具解理的矿物被 敲打后,常形成各种形状的破裂面,叫做断口,如石英常有贝壳状断口。

(矿物的硬度 )矿物的软硬程度叫做硬度。一般用两种不同的矿物互相刻划, 来比较矿物的相对硬度。德国矿物学家弗里德里希 .莫斯用这种互相刻划的方 法,于 1812 年形成了十种普通矿物(从最软到最硬)的等级(见图表:教学参 考 P98)。

D、(矿产)一切埋藏在地下或分布于地表(包括地表水体)的可供人类开采的 天然矿物资源,被广泛称为矿产。按工业上的不同用途,矿产可分为三大类: (1)金属矿产

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指经冶炼从中提取金属元素的矿产。可分为以下几种: 1)钢铁基本

原料金属矿产,如铁、锰、铬; 2)有色金属矿产,如铜、铅、锌、铝、镁、 金、银; 3)稀有金属矿产,如锂、铷、铍; 4)分散元素矿产,如锗、硒; 5)放射 性元素矿产,如铀、镭。

(2)非金属矿产指经简单加工可提出非金属原料或直接可应用的矿产。可分 为以下几种: 1)冶金辅助原料矿产,如菱镁矿、耐火黏土、硅石等; 2)特种非金 属矿产,如金刚石、水晶、石棉、云母等; 3)化工原料非金属矿产,如磷、 硫、钠盐、天然碱等; 4)建筑材料非金属矿产。

(3)燃料矿产如煤、油页岩、石油、天然气等。

(矿产的开采 )分布在地表的和埋藏得比较浅的,可以露天开采;埋藏得比较 深的,需要开凿矿井,在地下开采。我国开采、利用矿产有悠久的历史。早在 2000年前,就知道利用煤做燃料冶炼铜、铁。我国还是世界上利用石油和天然 气最早的国家, “石油 ”一词最早见于宋代著名科学家沈括的著作。

(太阳能)是另一种广泛利用的清洁能源。太阳是光明的象征, 46 亿年来太 阳一直照耀着地球,送来光和热。将阳光聚焦,可以将光能转化为热能。在日 照充足的地方,人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、太阳能热水器和干燥 器。

(地热 )地球自身提供的能源。地球开始形成的时候曾经是一个炽热的行星, 在漫长的地质年代里,地球表面逐渐冷却,但内部仍然保存了大量的热能。同 时,地球内部放射性元素在不断地蜕变,这种化学反应也在不断地释放热量。 由于地幔和地壳热传导比较慢,地壳以下的温度逐步上升,越接近地核温度越 高。在大多数地区,每下降100米温度要上升2〜3摄氏度。表面上看这个数字 不大,但是,聚沙成塔,地下热就是一个十分可观的能量来源。据估计,仅仅 地面以下 3 千米范围内的地热资源就相当于 3 万亿吨煤提供的热量,差不多等 于全世界煤炭开采量的 1 000倍。

(不可再生的能源 )矿物燃料和核燃料统称不可再生的能源,它们都要经过若 干世纪的蓄积才能形成,不可能在几代人的生活期间补充起来。

[ 可再生的能源 ]包括木材、水能、潮汐能、风能、地热、太阳能以及水中的 氢等。这类能源能自行更新,天然地补充。水力发电很少污染大气,潮汐能和 风能也是潜力很大的无污染能源。在水能、潮汐能、风能、地热能等天然能源 中,人类最理想的能

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源是太阳能和氢燃料。它们是取之不尽、用之不竭的清洁 能,只要找到经济有效的应用技术,它们的优越性是其他能源所不能比拟的

野外如何用肉眼识别三大类岩石

在固体地球表面,岩石是构成地貌、形成土壤的物质基础,也是地球上生 命赖以生存的物质基础。

根据成因不同,可将岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。在野外, 可以根据岩石的外观特征如颜色、

结构(组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及矿物之间结合 关系等)、构造(组成岩石的矿物集合体的大小、形状、排列和空间分布等) 以及粒度(指碎屑颗粒的大小)、圆度(指碎屑颗粒的棱角

被磨蚀圆化的程度)、球度(碎屑颗粒接近球体的程度)等用肉眼判断是 哪一类岩石。

g,

、岩浆岩

岩浆岩是岩浆活动的产物。地下深处的岩浆,在巨大内压力的作用下,沿 着地壳薄弱地带侵入地壳

上部或直接喷出地表冷凝而成的岩石。其主要识别标志有。

(一)、岩浆岩中喷出岩附近保存有明显的火山活动痕迹,如,火山口、 火山锥、熔岩流和柱状节

理等;侵入岩常被其它岩石所包围。

(二)、岩浆岩的结构反映了岩浆结晶的特点。侵入岩中的各种矿物结晶 良好,属全晶质结构,如

花岗岩等;喷出岩是隐晶质或玻璃质,有的似煤渣状,用肉眼分不出其中 的矿物成分。

(三)、岩浆岩中的矿物或矿物集合体在空间排列及填充方式上有如下特 点: 八、、•

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1、岩石中矿物颗粒的排列不显示方向性,而呈均匀分布。

2、岩石无论在颜色上还是在粒度上,都是不均匀的,从整块岩石来看,显 得斑斑块块,杂乱无章。

3、有熔岩流动的痕迹,例如,不同颜色的条纹和拉长的气孔。 4、有由挥发成分逸散后留下的孔洞。这种构造往往为喷出岩所具有。 5、有气孔被后来的次生矿物所充填而形成的杏仁状构造。

四)、除火山碎屑外,岩浆岩不具备层理构造,不含化石。

二、沉积岩

沉积岩是在地壳表面常温常压下,由风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩成。主要识别标

志如下。

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等作用形 (一)、沉积岩的颜色、成分和结构表现出明显的层状结构,不同的岩层 叠置在一起好像一部巨厚的 “书”。因此,层理构造是沉积岩最重要的构造特征 之一,也是区别于岩浆岩和变质岩的最重要的标志。(二)沉积岩除层理构造 外,它的层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹,它经常标志着岩层

的特性,并反映沉积岩的形成环境。

1、波痕:是由风、流水和波浪作用在层面上留下的一种波状起伏痕迹。

2、泥裂:又叫龟裂,指在粘土质或砂质沉积岩表面,由于干燥收缩而形成 的不规则的多边形裂纹。

3、雨痕:雨滴打击未固结的细粒沉积物表面所留下的痕迹。但比较少见。 三)、沉积岩的结构:

1、碎屑岩结构。特点是岩石可分为碎屑和胶结物两部分。 2、泥质结构。 多为粘土矿物形成的结构。 3、化学结构。 是通过化学溶液沉淀结晶而成。

4、生物结构。 由生物遗体或碎片组成,如介壳结构等。

(四)、生物遗迹:指岩层中含有古代动物和植物的遗迹或遗骸,即化 石。这是沉

积岩的重要特征。

但不是所有的沉积岩都具有的特征。 三、变质岩

地壳中已生成的岩石,在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下, 使得原来岩石的成分、性质发生改变,由此形成的岩石称为变质岩。变质岩以 其特有的变质矿物、结构和构造区别于岩浆岩和沉积

i-JU

岩。

一)、变质岩的矿物

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变质岩中含有仅在变质作用下才能形成的变质矿物。最常见的具有特征性 的变质矿物有:滑石、石

墨、红柱石、石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、阳起石等。 二)、变质岩的结构

1、变晶结构。在变质过程中矿物重新结晶所形成的结构。最常见的变晶结 构有:①等粒变晶结构:矿物晶粒大小大致相等,多呈它形,互相镶嵌很紧, 不具定向排列。如大理岩、石英岩等。 ② 斑状变晶结构:与岩浆岩的斑状结构 相似,在细粒的基质上分布着一些大的晶体 ——变斑晶。如某些片麻岩和片岩 常具有这种结构。 ③ 鳞片状变晶结构:片状矿物(云母、绿泥石等)定向排 列,如各种片岩。

2、变余结构。由于重结晶作用不彻底,原岩的矿物成分和结构特征可以被 保留下来,称为变余结构,

也称残余结构。

此外,还有压碎结构、交代结构等。 三)、变质岩的构造

变质岩中最常见的片理构造也是鉴别某些变质岩的重要根据。岩石中片 状、板状和柱状矿物,在压

力作用下呈平行排列的现象叫片理构造。具体可分为如下几类:

1、板状构造:岩石易剥成板状,破裂面光滑平整,肉眼难以分辨矿物颗 粒。 2、千枚状构造:在岩石的破裂面上可看到强烈的丝绢光泽和皱纹。

3、片状构造:岩石中大量片状矿物和粒状矿物都呈平行排列,构成较薄而 清晰的片理。

综上所述,在野外用肉眼识别三大类岩石,必须从理论上熟练掌握三大类 岩石的基本特征。与此同时,要在老师的指导下深入研究三大类岩石的标本。 在此基础上,广泛开展对学校及居住区周边环境中岩

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石类型的调查。实践出真知,实践长才干。

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