四、学会野外鉴定火成岩
* i: [1 B9 y, C/ | 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。
0 z0 m2 m' X& h4 O' _, ? 学会野外鉴定火成岩,大体上应从以下几项步骤入手。
% a6 j- k2 I' a6 N2 o% n* W 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。
' i. v _1 R- M) V 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。. f- d. e& P* [. D3 h
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。2 N: f. u. S, S- o9 q! S
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。
" ~& M" @- C; p( x& ?1 L 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 [5 V8 h" k0 G/ F1 W 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。 ]# v6 X+ d: 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。
/ |' `; q6 q( k4 c0 h6 w( k6 i 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。 M7 ~, o Z% ?$ W; j0 @! Q3 ?
硬度5 ~6.解理裂缝的交角呈90°。" |/ Q) T1 h0 r& r B4 S0 w4 x
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。
) R; v$ ?; ~3 D8 l V9 [/ P 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。
' [( v( u9 s, T9 x 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。- L: I8 \* n4 d9 m, @; d$ P! k5 [
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。
$ Z$ o$ D, g6 m9 H( t0 b 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。6 K! W2 z4 z6 `
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。
) E! k3 \3 K& L" {' V; i- a 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。
3 m' g; ^$ V* g7 e7 Q# s* Z7 K 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。. g. O+ B0 q' ]2 i
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。* S! g1 q# o8 h l
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。0 P% n0 Y! V. C% S1 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。5 z) N# Z6 ~6 z# w/ Y
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。
" `3 r$ h8 R4 K: n/ } 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。1 ]; C2 V+ ~& t- r' i) e9 I
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。* x2 {0 |" Z, e5 y
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。
8 b: L8 T% |8 z; ?- o [, _ 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。
% J6 {& ^3 C# | 五、注意火成岩与矿产的关系
- W4 m/ {3 [) G- ?7 M 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。
) n' F% V/ ^- C6 N4 Z8 \3 j% S0 [ 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。0 M7 m" X, b* D" Z
(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。 c% V: S, q+ A& B# K' y
其他如镍钴矿多产于和辉长岩相伴生的富镁超基性岩中。$ a7 k( ^' d T6 v+ z
铂矿主要产于纯橄榄岩中。
5 j; ~2 ~6 E' v; l 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。
, L. S! D8 [2 ?! K. B' D, C# A: @3 X 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。 u) o$ i. `1 R r5 ]
(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。+ l- M2 ]1 n G2 B8 S( f h
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。
+ J+ ~* r7 S( X! h2 P8 M/ h3 a 辉长岩可用作精美的建筑石材,俗称深色花岗岩。
+ E9 z7 H- e% `. J. l2 ] (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。
" F2 [9 }6 U% ]% g 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。
: \. D0 a+ \& F1 N- c$ k2 H. P% t 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。
# ~ V9 E$ F& T' {) U! v7 t 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。
$ L. \* }+ q- |9 ?" j (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。 A ^+ v3 G- H0 L- e* v
花岗岩本身也是优质的建筑石材,市场上十分畅销。
3 ]* b. U7 S5 L" p5 A! \8 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。
* @1 R( G7 X X (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。
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