四、学会野外鉴定火成岩( M+ c' s0 D) g1 Y' D. Y5 U, r
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。% U# b4 [. [7 E
学会野外鉴定火成岩,大体上应从以下几项步骤入手。/ N- r& {* b- e6 }
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。
$ c/ s2 G" G8 j. n# Z, B 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。
! p. w; o! G3 J# r5 u. i+ o9 b 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。4 E7 k/ Q& I! d4 c
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。! x1 Y1 h, s; G- d
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。
' n. o4 F% b% O; p; u% ^$ I 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。
) p, X# R; w% ], c 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。
8 \7 I& `, Z) p3 | 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。. t- V: Z* g$ ~
硬度5 ~6.解理裂缝的交角呈90°。
& u' R# G+ M( S" l5 u# O- E& C( C 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。( K/ i6 V: M" Q) U8 o% S0 y2 v
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。
4 u# T1 V; k/ I4 o6 K 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。
. h! |' a8 | [% w 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。
4 Q3 F3 [' J7 \. v. l/ ~% p* t7 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。& f3 _ ^8 o& S9 l3 |' ?' N% D
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。
4 A0 {, t& ]/ y5 r% y 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。) j: ~+ g, `1 j1 d! m+ u. ?! \- u
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。
9 K; v$ K/ m( u/ {3 r6 u+ ^ 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。" F% X+ A) T; _5 o. h
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。; d& Q* E' `5 G+ H( Q* N3 m- q
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。
" r, T3 _" s: \) s! o* a 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。6 w J- W6 f; ?, W
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。
/ D5 h Y1 W+ o7 [* D/ R; j/ U 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。0 x+ N b6 k+ a
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。$ r1 S- |( H, _
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。
9 S, @) h: r# q9 F+ w6 R/ e% f1 o 五、注意火成岩与矿产的关系
& b3 `9 g4 ?0 r. { 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。
3 }. k) ?$ U( c8 y 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。
7 M4 G0 h: g* \; O' L/ {- [2 R (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。: w4 M2 K7 Q5 @1 O& R
其他如镍钴矿多产于和辉长岩相伴生的富镁超基性岩中。
7 ^6 r: C, E; \; V& C 铂矿主要产于纯橄榄岩中。: `4 L" p" F" O) L4 E z
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。
4 D/ I4 M! c% {3 d2 g# I+ j* Q 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。
/ Q* s% u. O7 E* I% u (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。
, N* q. p: v8 t, g( ?2 ^' b2 J 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。
* Z( j; E, U7 @! z- g8 |8 b 辉长岩可用作精美的建筑石材,俗称深色花岗岩。! M3 o8 c6 |8 [7 w- V7 r, _4 ~4 U
(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。# W- J1 y7 K8 K1 I/ b( I: L6 K
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。. R+ k- F. M: S
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。8 g) b: @% C0 m0 e. R3 d* ?
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 _/ i, `# W# \; ~0 w. r6 D
(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。
: {& P5 @5 g9 r7 w 花岗岩本身也是优质的建筑石材,市场上十分畅销。3 i$ r7 g. W6 ?* x2 a! P2 `& w- F8 k
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。
4 j9 ~3 `4 e i% D1 i (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。4 Q6 L4 y1 t, u: f& {+ y% T
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