四、学会野外鉴定火成岩 a, b/ x$ X& x4 j: F E5 Q
学会用肉眼或借助于放大镜来鉴定火成岩,是野外地质旅行的基本功之一。特别在填绘地质图、测制剖面图、研究侵入体及其相互穿插关系,观察侵入体与其围岩的关系,以及各种火成岩与成矿的关系等方面,均具有重要意义。" x) m" i9 t+ b5 {+ B4 p3 r- y3 {
学会野外鉴定火成岩,大体上应从以下几项步骤入手。
# s% ?3 T+ C, C8 o, q/ G) T; {2 ^2 y 首先观察岩石的颜色、含石英的分量、含铁镁矿物的分量这三项指标,估计遇到的火成岩应归属于哪一个大类。比如淡红色、浅灰色,含石英晶体的颗粒较多,而含铁镁矿物的分量较少的,大体上是属于酸性火成岩。如果岩石呈灰色、灰绿色,铁镁矿物的含量相当明显,而石英晶体的颗粒大为减少,或偶尔可见者,大体应属于中性火成岩。如果岩石的颜色黝黑,并略带橄榄绿,完全看不到石英颗粒,铁镁矿物几乎成为岩石的全部组分,则应属于基性岩类。
7 h7 v% X7 J: ^5 o0 ] 基本上分辨出酸性、中性和基性三大类岩石以后,接着就应该鉴定其具体的名称了。这时候,认识岩石中所含的矿物名称是鉴定的关键,因此,熟悉一下最基本的几种造岩矿物很有必要。1 y3 N% i# w( ^0 h" D K+ `
石英:晶体多为六方柱体及菱面体的聚形,晶面有横纹。颜色多种多样,纯净者无色透明,称之为水晶。常见者有白色、灰色乃至暗灰色。如含锰质,呈紫色;含有机质,呈烟黄色、烟褐色、墨色。玻璃光泽。断口不平,有如贝壳状。硬度7 ,超过铁器,故刀口针尖均难以刻画。 y5 Z" R. L& d$ q8 ~! v z
正长石:晶体短柱状,常呈粒状或块状。表面可见解理裂缝。颜色多呈肉红色、浅黄色。玻璃光泽。硬度6 ,与铁器相近。. c1 R. ^* g6 D7 ^! H3 L5 ]
斜长石:板状、板柱状晶体,多为白色、浅灰色,有时为浅绿色、浅红色。常为不规则的粒状。玻璃光泽。硬度6 ~6.5.黑云母:晶体常呈板状、柱状。片状解理发育,极易剥落成薄片,故可用小刀、指甲拨开。具玻璃- 珍珠光泽。硬度低,2~3. 薄片富有弹性。颜色呈黑、褐色。易风化,成为绿泥石。
6 J# c- J9 R( m: {! V5 s- O7 k 白云母:晶体形状与黑云母相同。片状解理亦发育,极易剥成薄片。玻璃- 珍珠光泽。硬度2 ~3 ,颜色白、浅黄,浅灰、浅绿。不易风化。! j/ V2 s6 l8 j0 \% W5 {
普通角闪石:晶体常呈柱状,横断面为假六边形,颜色为黑色。绿色、褐色。
x$ N/ ?$ K9 Q8 H5 k9 u6 \) {' C 玻璃光泽。有时可见金属光泽。其解理裂缝的交角为60°。硬度5.5 ~6.普通辉石:晶体呈短柱状。其横剖面为假八面形。颜色多为黑色、墨绿色及褐黑色。玻璃光泽。
8 }4 G. z* }9 g7 @% p$ a 硬度5 ~6.解理裂缝的交角呈90°。
' I( @' x# L6 g: n 橄榄石:它的颜色比较特殊,通常呈橄榄绿、黄绿色,有些则呈黑色。有较强的玻璃光泽。断口呈贝壳状。硬度6 ~7 ,因其极易风化,表面常见浅红色的锈斑。
) t, T7 \/ b% q. r 它常见于基性及超基性岩类中,成为判断此类岩石的标志性矿物。/ \" y; Z/ n: z; F$ w& p
石榴石:晶形发育良好,有时也呈颗粒状。能见到菱形的晶面。玻璃光泽较强。- e1 U' J; g/ A+ `
颜色为红褐色、褐绿色、褐色。硬度为6.5 ~7.5.比重较大。因其形态如石榴子,故名。1 X1 r* X0 U) E( }6 P5 n& F
掌握了识别上述最基本的造岩矿物以后,再结合酸性、中性和基性三大类岩石的特征,就可以进一步具体地鉴定各种火成岩的名称了。
: _2 R) v, j# s5 m. k6 r 从岩石的颜色看,花岗岩跟正长岩几乎没有什么差别,都呈肉红色或灰白色。
& l5 T8 _! l/ f' K; L! g 而两者的最主要区别在于有无石英——正长岩不含石英,而花岗岩中的石英含量可达20%以上。
& ` e0 \# {( n1 a% D1 n 相当于花岗岩的喷出岩就是流纹岩,多具斑状结构,其斑晶即由石英和长石构成。另外,还具有流纹状构造,少数也具有气孔状构造,这些气孔多呈拉长的顺流纹层延伸的方向。
1 Y/ N4 d, T. z 相当于正长岩的喷出岩称为粗面岩,亦具斑状结构,其斑晶由长石、黑云母或角闪石之类构成。! d& _2 _2 `; G! a! y j! V; Z
花岗岩跟花岗闪长岩也很相似,但花岗闪长岩中的石英含量较花岗岩为少,一般在20%~15%左右;而其中的暗色矿物则显著增加,达10%~15%。另外,花岗闪长岩中多含斜长石,而花岗岩中则含大量的钾长石。1 |/ v: b5 `- F7 h' O, j
典型的闪长岩,色调较深,因所含的暗色矿物较多,一般不少于15%~20%,其中以普通角闪石和黑云母的含量为最多。闪长岩中一般是见不到石英的,有时可见极少量散落的石英晶粒,后者称之为石英闪长岩。4 |! b. K6 g3 K U2 y& e1 m
相当于闪长岩的喷出岩称为安山岩,一般呈红褐色、浅红色或灰绿色。属细粒岩类,具斑状结构,其斑晶多由辉石、角闪石、黑云母等构成,斜长石有时也作板状晶体存在。安山岩具块状或气孔状构造。如气孔被次生的碳酸盐、硅质矿物充填时,则形成杏仁状构造。& m0 P/ t$ y. v# C, w2 T
辉长岩,多呈黑色,灰色或微带红的深灰色。一般为中粗粒结构。灰白色的斜长石和黑色或古铜色的粒状辉石均匀地间杂分布,有时尚有黄绿色的橄榄石和深黑色的磁铁矿颗粒散布其间。辉长岩是基性侵入体中常见的岩类。' q0 H; q# b; g9 K* q
相当于辉长岩的喷出岩称玄武岩,一般是黑色或灰黑色的细粒致密的岩石,风化后常呈暗红色、黑褐色、暗绿色。气孔构造是玄武岩的重要特征,气孔的形状常随熔岩流动的状态而变化。当气孔很多时,组成多孔或熔碴状构造。如气孔被次生的矿物充填,则形成杏仁状构造。玄武岩也常见斑晶,后者多由斜长石、橄榄石、辉石等组成。橄榄石风化以后变为褐红色的伊丁石,故在黑色的底色上显示出棕色的斑点。+ P% F( ~; p- z3 P) T, K: ], J+ D" c( y( Z
超基性的侵入岩就是橄榄岩,一般多呈黑色、暗绿色或黄绿色。主要由橄榄石、金属矿物组成,也夹少量的辉石、角闪石、黑云母等。通常为细粒、粗粒或致密块状结构。 f5 `& f( g/ K8 [. l* _$ l6 x- W
以上所述的几种岩石,都是最常见的,在野外凭肉眼就能识别。至于各主要岩类之间的过渡型岩石,则视情况而定,更正确的名称,有待于室内磨制成薄片以后放在显微镜下鉴定。另外不大常见的岩石,此处也毋需赘述。
- x5 {0 L; H! G% K; ` 五、注意火成岩与矿产的关系
. a5 w6 z4 b# p- K$ M8 j 研究火成岩的主要目的是为了找寻矿产,也就是说,运用“以大见小”的原则,从广泛出露的火成岩中得到某种启示去发现那些为数不多、不易暴露的矿产。所以,当地质旅行遇到火成岩时,应缜密注意矿产出现的可能性。* i7 y! V F# o1 F
好在不同的矿产往往与一定的岩性有密切关系,所以在认识大类岩石的基础上就可以有意识地注意某些矿种了。兹简单地归纳如下,作为地质旅行时的参考。
. o; u8 _; L& f6 D$ n5 w6 s* D (1 )超基性岩石中的矿产。主要有磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、自然铂、金矿等。它们常以不规则的形态充填于早先结晶的橄榄石之间,或包裹在橄榄石、辉石中。当这些矿产形成层状分布时,就有经济价值了。如河南桐柏的铬铁矿成层状发育,宁夏小松山的铬铁矿呈豆状发育。3 a' D9 ?3 r* P- v( X, ~0 @
其他如镍钴矿多产于和辉长岩相伴生的富镁超基性岩中。' {+ x% m8 n. P! \% }0 N3 |
铂矿主要产于纯橄榄岩中。
, d3 {0 _* i6 G1 |0 X- l9 I 金刚石产于金伯利岩中,往往在大断裂带上出现。如山东蒙阴,即位于郯庐大断裂带上,产钻石。
+ A3 T+ k0 T/ ^ 超基性岩变质以后,常可形成石棉、滑石、蛇纹石、菱镁矿等非金属矿产。
" I! s: p- n8 ~2 L5 R0 N (2 )基性岩石中的矿产。最多的是铜镍硫化矿床,钒钛磁铁矿床,产于岩盆的底部,也有的呈脉状、透镜状分布。某些铜矿则与玄武岩有关,如台湾金瓜石的自然铜矿床即产于玄武岩的气孔中。钴钍矿、玛瑙也有产于玄武岩中。/ Z0 @ x8 V, L4 w6 F
基性岩本身还是良好的铸石原料。例如玄武岩的铸石产品具有耐酸、抗磨、抗压、绝缘性能。# C9 L; D# D+ K. L: M: R$ ~$ L( V% C
辉长岩可用作精美的建筑石材,俗称深色花岗岩。5 u+ `2 ~. s8 i6 L. j0 ]
(3 )与中性岩类有关的矿产。最主要的是铜铁矽卡岩型矿床,这是一种当闪长岩跟碳酸盐岩石相接触的时候,在岩石发生接触变质(交代作用)的地方出现的金属矿产。例如湖北大冶的铁矿、铜绿山的铜矿,安徽铜官山的铜矿,河北武安的铁矿,山东莱芜的铁矿等均属此类型。+ Y2 W% x9 v3 B/ Y6 T
闪长岩的抗风化力强,其压力强度为2400千克/厘米2 ,所以又是优质的建筑材料,俗称灰色花岗岩。
2 p1 \" I7 P. Z6 A# ? 与安山岩有关的矿床有金银矿。黄铁矿型铜矿、黄铁矿等。安山岩也是耐酸的建筑材料。
( B$ |" S' b8 x- l* c 与正长岩有关的矿产不多,已报道的有矽卡岩型磁铁矿、放射性矿产、陶瓷原料等。与粗面岩有关的矿产亦不多,只有铜、铅、锌等。3 ?# ]+ @* G- s( [- v, ^
(4 )与酸性岩类有关的矿产。与花岗岩有关的矿种相当多,如铁、铜、铅、锌、金、银、钨、铍、汞、锑以及稀土、放射性元素等形成的矿产。这些矿产或伴生于花岗岩中,或在岩体边缘上形成矽卡岩型的矿床,或在伟晶岩中,或为热液矿床。5 q7 {5 o# |5 Z" ?
花岗岩本身也是优质的建筑石材,市场上十分畅销。
8 d' J$ Z6 s$ }# l4 I 与酸性喷出岩有关的矿产也颇多,如铁、铜、铅、锌、汞、铀、明矾石、叶蜡石(雕刻图章的青田石之类即属此)等。流纹岩也是一种优质建材,而松脂岩和珍珠岩经过加工以后,更是一种良好的轻质建筑材料。
& E9 p( h/ w. O) B/ l& E (5 )与碱性岩类有关的矿产。主要是稀有元素与放射性元素形成的矿产。有时有磷灰石矿。如果富霞石,则可作为提取铝和制玻璃的原料。与响岩有关的矿产也较少,据已报道的材料,有铜、金矿等。+ _# L. R, X _- S0 W" S
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