四、学会野外鉴定火成岩( S4 A$ S- `% c# }5 Y# H. A: D
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, v, c- @) ~/ u8 k9 K
学会野外鉴定火成岩,大体上应从以下几项步骤入手。
' o, a4 x4 g# v5 `7 u 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。2 @: M; f4 }9 D7 V. N
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。
% U ] N+ }& n3 @ 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。
$ T2 [$ x. t$ x: Q, c/ Z9 a 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。
) @) r& X' O j 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。
9 b5 j1 a( U9 F! ] 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。; s9 s# D; z, {# U& l0 _% W
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。
( W' C" _& y7 a( `# b$ N 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。4 K$ I- h* z1 j
硬度5 ~6.解理裂缝的交角呈90°。. ]6 o" j' p( D
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。& Y, @. ]2 ~9 j' {3 Z
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。
- C( R1 P& b& [3 N% o3 q4 _ 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。3 t2 I ?. z. D1 @
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。2 d7 ?+ P! I( C$ o6 K6 a* u: B$ o1 a% t
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。4 j/ B D% T, e, Z
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。 y; S+ g8 Z+ n7 ?0 w# R+ f
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。
( y2 z! K% D3 _' n; C% C* `+ T 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。
4 B0 b v9 k/ {7 |/ K/ F 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。
7 P3 l: H8 r2 ~2 l E1 m/ p 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。; G- [ h! V) g: x
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。
- X2 H# L) \. y- r7 w6 m+ t 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。
. }0 y- Y' `+ g4 W! d& b( c4 _) R 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。( I0 F$ v# `; [' ?1 p. x1 f
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。2 X7 w, s9 G) \3 S8 }
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。. Q* H# G, L1 Q- B' l, {
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。$ R) ], f, x$ {& A! V
五、注意火成岩与矿产的关系8 n/ D" _; [$ O
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。5 G" F' h+ d) V5 u8 q
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。
. H' x8 Z" y8 N& D' F# p4 i& V (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。
' y5 s* J- ?: w" r, `* U+ f( w N 其他如镍钴矿多产于和辉长岩相伴生的富镁超基性岩中。
# a" m+ M# k4 S7 ^( R& k* q 铂矿主要产于纯橄榄岩中。
' f! {% F& i- j- L6 R 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。
; F0 I6 _: a, ?$ U2 F# r# B# Y 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。& G& ^4 h% Q. s8 j) X' ^
(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。+ V- e6 ]; i# o! c
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。
6 M5 v) D4 r. ]7 Q& R& a8 i& f8 \; a 辉长岩可用作精美的建筑石材,俗称深色花岗岩。8 n3 X% v* u; u; n0 A" j
(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。
+ m' H* l! ^$ M 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。
* Y* Y: W* h% W* M0 }( 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。
4 W* G% y0 t0 t. H# f 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。0 ]# f: v( n7 W' n% L+ U
(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。
7 ~0 @. z+ a0 C 花岗岩本身也是优质的建筑石材,市场上十分畅销。
3 z, y& D1 f# p7 W6 \( ? 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。
% H! Q' p' b$ z' D4 O (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。6 i& {5 N9 \: S4 y K# Z, T3 p# l1 i, E
|