【地化考研考博試題】巖石學(xué)真題答案
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巖石學(xué)歷年試卷答案 名詞解釋: 一、沉積巖 1. 準(zhǔn)同生白云石化作用:潮上帶的疏松碳酸鈣沉積物被高鎂粒間水白云石化的作用。 2. 長石砂巖:碎屑物主要是石英和長石,其中Q<75%, 長石>25%, 巖屑<長石。 3. 重力流:沉積物與流體的混合物在重力作用下形成的流動。 4. 遞變層理:又稱粒序?qū)永恚且环N重要的非紋層狀層理,層理中沒有任何紋層或紋理顯示,只有構(gòu)成顆粒的粗細(xì)在垂向上的連續(xù)遞變。 5. 相標(biāo)志:指沉積巖中能指示一定環(huán)境條件的各種特征,包括巖性標(biāo)志、古生物標(biāo)志和地球化學(xué)標(biāo)志。 6. 泥晶基質(zhì):充填在顆粒之間,與顆粒同時經(jīng)機(jī)械沉積作用形成的,粒度小于0.03mm方解石晶體。 7. 濁流:靠液體湍流來支撐碎屑顆粒,使之呈懸浮狀搬運(yùn),并在重力作用下呈塊狀流動的沉積物重力流。 8.膠結(jié)物:碎屑顆粒間的化學(xué)沉淀物質(zhì),結(jié)晶或非晶質(zhì)礦物,在巖石中含量<50 %,起膠結(jié)作用。 9.沉積分異作用:母巖風(fēng)化產(chǎn)物及其它來源沉積物,在搬運(yùn)和沉積過程中會按照顆粒大小、形狀、比重、礦物成分和化學(xué)成分在地表依次沉積下來的現(xiàn)象。 10. 成巖作用:指松散沉積物脫離沉積環(huán)境而被固結(jié)成巖石期間所發(fā)生的作用。 11. 相模式:以相序遞變規(guī)律為指導(dǎo),以現(xiàn)代沉積環(huán)境和沉積物特征的研究為基礎(chǔ),從大量的研究實例中,對沉積的發(fā)育和演化加以高度概括,歸納出帶有普遍意義的沉積相的空間組合形式。 12. 表生成巖作用:指沉積巖抬升到近地表,在潛水面以下常溫常壓或低溫低壓條件下,由于滲透水和淺部地下水的影響所發(fā)生的變化。 13. 相序遞變規(guī)律:只有在橫向上成因相近且緊密相鄰而發(fā)育著的相,才能在垂向上依次疊覆出現(xiàn)而沒有間斷,稱沃爾索相律。 二、巖漿巖 1.輝綠結(jié)構(gòu):基性斜長石和輝石顆粒大小相近,但是自形程度不同,自形程度好的斜長石呈板狀,搭成三角形孔隙,其中充填它形的輝石顆粒。 2.斑狀結(jié)構(gòu):巖石中礦物顆粒分為大小截然不同的兩群,大的叫斑晶,細(xì)小的稱基質(zhì)。其中基質(zhì)為隱晶質(zhì)及玻璃質(zhì)。 3.包含結(jié)構(gòu)(嵌晶結(jié)構(gòu)):在較大的礦物顆粒中包含許多較小的另一種礦物顆粒。被包裹的礦物結(jié)晶較早,包裹它的礦物結(jié)晶較晚。 4.巖漿:地球內(nèi)部形成的,以硅酸鹽為主要成分的熾熱、粘稠、富含揮發(fā)分的熔融體。 5.安山巖:含SiO2 53-66%的噴出巖,σ<3.3,成分與閃長巖相同。常見斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)為交織結(jié)構(gòu),斑晶交織結(jié)構(gòu),玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu);塊狀構(gòu)造,氣孔/杏仁構(gòu)造;廣泛分布于南美洲Andes 山。 6.間粒結(jié)構(gòu):淺成相或噴出相火山巖基質(zhì)中,由輝石等暗色礦物以及隱晶質(zhì)、玻璃質(zhì)充填于微晶斜長石粒間空隙而形成的結(jié)構(gòu)。其中充填物均為粒狀礦物。 7.玻屑凝灰?guī)r:以玻屑為主的凝灰?guī)r。具典型凝灰結(jié)構(gòu),火山物質(zhì)占90%以上,碎屑粒徑<2mm。 8.同化混染作用:巖漿同化了圍巖或捕虜體,使巖漿發(fā)生成分改變。依據(jù)同化混染作用完全與否分為同化作用和混染作用。 9.玄武巖:基性噴出巖(含SiO2 45-53%)。具斑狀結(jié)構(gòu)、無斑隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)和半晶質(zhì)結(jié)構(gòu);氣孔及杏仁構(gòu)造,黑色,綠-灰綠色。 10.金伯利巖:超基性淺成、超淺成巖,多呈灰綠色,具細(xì)粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)和角礫狀結(jié)構(gòu),巖球構(gòu)造。金剛石的母巖。 12.枕狀構(gòu)造:是水下熔巖的特征標(biāo)志,在海底噴發(fā)的熔巖中尤為發(fā)育。當(dāng)熔巖自海底溢出時,被分割為一些彼此隔離的球狀、橢圓狀堆積體,狀似枕頭,稱枕狀體。然后又被碎屑狀火山玻璃及熔巖物質(zhì)、沉積物質(zhì)或其它物質(zhì)膠結(jié)起來,形成枕狀構(gòu)造。 13.原生巖漿:上地?;蛘叩貧の镔|(zhì)經(jīng)局部熔融所形成的最初的巖漿。 14.科馬提巖:含MgO很高的超鎂鐵質(zhì)火山巖。主要礦物成分為含鎂鐵較高的橄欖石、鉻尖晶石、鈦鐵礦及磁鐵礦,具鬣刺構(gòu)造(橄欖石和輝石的針狀骸晶平行排列成簇,分布在玻璃基質(zhì)中,似鬣刺草)。 15.柱狀節(jié)理:熔巖在均勻而緩慢冷縮的條件下形成被冷縮裂隙分隔開的規(guī)則多邊形長主體。 16.巖漿結(jié)晶分異作用:指由于巖漿中結(jié)晶的固相物質(zhì)的分離,使殘余巖漿成分發(fā)生變化的作用。 17.輝長結(jié)構(gòu):指基性斜長石和輝石自形程度相同,都呈半自形或他形顆粒,是從巖漿同時析出的結(jié)果。是基性深成巖相的典型結(jié)構(gòu) 18.脈巖:指充填在構(gòu)造裂隙,常呈脈狀或者巖墻狀產(chǎn)出的巖漿巖。 19.氣孔和杏仁構(gòu)造:當(dāng)巖漿巖噴溢到地面時,圍壓降低,其中所含的揮發(fā)分達(dá)到過飽和從巖漿中分離出來,形成大量氣泡,由于巖漿冷卻凝固而保留在巖石中形成空洞。稱為氣孔構(gòu)造,當(dāng)氣孔被巖漿期后礦物所充填,充填物狀如杏仁,稱杏仁構(gòu)造。 20.巖漿巖的相:指不同環(huán)境條件下形成的巖石的總特征,包括形成深度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、產(chǎn)狀等。 21.色率:暗色礦物在巖漿巖中的含量(體積百分?jǐn)?shù))。 22.原生巖漿和次生巖漿:上地?;蛘叩貧の镔|(zhì)經(jīng)局部熔融所形成的最初的巖漿稱為原生巖漿;原生巖漿通過發(fā)展和演化所形成的巖漿稱為次生巖漿。 三、變質(zhì)巖 1.角巖:熱接觸變質(zhì)作用特有而且常見的巖石,肉眼下一般為致密均勻的塊狀構(gòu)造,典型的角巖甚至連云母也不顯定向。斑狀變晶結(jié)構(gòu)、角巖結(jié)構(gòu)或者花崗變晶結(jié)構(gòu)等。角巖類型主要包括:泥質(zhì)角巖、長英質(zhì)角巖和基性角巖等。 2.片麻巖:片麻巖主要由石英、長石及部分暗色礦物如云母、角閃石輝石等組成,有時出現(xiàn)石榴石、夕線石等特征變質(zhì)礦物,粒狀礦物大于50%,長石大于石英。鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、片狀構(gòu)造。斜長石含量大于20% 3.混合巖:熔融的長英質(zhì)組分和原巖中難熔的組分,在新的條件下互相作用和混合,形成不同成分和形態(tài)的巖石。 4.區(qū)域變質(zhì)作用:是大面積發(fā)生的區(qū)域性的變質(zhì)作用,是在地殼活動帶發(fā)生的變質(zhì)作用。 主要因素:復(fù)雜,T、P、流體都有;結(jié)果:使巖石強(qiáng)烈變形或片理化;分布:古老的結(jié)晶基底、造山帶,常與混合巖化作用伴生。 5.麻粒巖:在基性成分的巖石中出現(xiàn)含有紫蘇輝石的礦物組合或者出現(xiàn)石榴石+透輝石+斜長石+石英的組合,在泥質(zhì)和長英質(zhì)成分的巖石中也常出現(xiàn)紫蘇輝石,暗色礦物的含量應(yīng)在85%以下。可含有相當(dāng)數(shù)量的斜長石、鉀長石(常為條紋長石)、石榴子石或其他高溫變質(zhì)礦物(夕線石、堇青石)以及不等數(shù)量的石英,副礦物為金紅石和鈦鐵礦,不出現(xiàn)榍石.經(jīng)常出現(xiàn)不等量的含水礦物如角閃石、黑云母等,角閃石由于富鐵和鈦表現(xiàn)為橄欖綠色或棕色,黑云母也因富鎂和鈦而顯深棕色。有時,麻粒巖中含水礦物的出現(xiàn)與退化變質(zhì)有關(guān)。 6.混合巖化:變質(zhì)溫度較高時巖石中出現(xiàn)部分熔融形成花崗質(zhì)熔體,這種現(xiàn)象稱為深熔作用,當(dāng)熔體數(shù)量不多時,它與固態(tài)變質(zhì)巖石發(fā)生混合、交代作用。 7.動力變質(zhì)作用:構(gòu)造帶上的巖石在應(yīng)力作用下的各種變形作用和與之伴隨的重結(jié)晶作用。 8.變質(zhì)相:指一定的溫度、壓力區(qū)間內(nèi)的一整套變質(zhì)礦物共生組合,它們在時、空上反復(fù)出現(xiàn)并密切伴生在一起,一個變質(zhì)相內(nèi)部, 其礦物組合和巖石總體化學(xué)成分之間有著固定的因而也是可以預(yù)測的對應(yīng)關(guān)系。 9.片麻狀構(gòu)造:主要由粒狀礦物和少量的片、柱狀礦物定向排列而成,由于片、柱狀礦物含量少,在巖石中斷續(xù)分布構(gòu)成片麻理。 10.斑狀變晶結(jié)構(gòu):巖石中不同礦物的粒度明顯不同,表現(xiàn)為某種較大的礦物顆粒分布在其他細(xì)小的礦物顆粒之中,大的為變斑晶,小的為基質(zhì)。 11.接觸變質(zhì)作用:伴隨巖漿作用而發(fā)生的一種局部變質(zhì)現(xiàn)象,當(dāng)巖漿侵入時,周圍的巖石受侵入體所散發(fā)的熱和揮發(fā)份的影響而發(fā)生的變質(zhì)作用。 12.變質(zhì)相系:在某一個變質(zhì)地區(qū)和變質(zhì)帶中,其溫壓范圍一般很寬,不能用一個變質(zhì)相來代表,可能表示為一系列的變質(zhì)相,也就是變質(zhì)相系。 13.片狀構(gòu)造:主要由片、柱狀礦物(如云母和角閃石等)和部分粒狀礦物(如石英、長石等)定向排列而成。與千枚狀構(gòu)造不同的是具有片狀構(gòu)造的巖石重結(jié)晶程度高些,肉眼可以辨認(rèn)。 14.P-T-t軌跡:指巖石從它的變質(zhì)起點(diǎn)到被剝蝕出露于地表所經(jīng)歷的溫度-壓力變化歷史。 15.變晶結(jié)構(gòu):巖石在固態(tài)條件下,由重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)。 16.榴輝巖:榴輝巖相的代表巖石,特征礦物組合為綠輝石+石榴石,此外有含量不等的石英、多硅白云母、藍(lán)晶石、角閃石、簾石和金紅石等,不出現(xiàn)斜長石。 17.礦物共生組合:礦物組合是巖石化學(xué)成分和P、T等條件的反映,是共生分析的對象或出發(fā)點(diǎn)。是一定化學(xué)成分巖石達(dá)到化學(xué)平衡時的礦物組合,又稱平衡礦物共生組合。 18.云英巖:主要是酸性侵入巖,特別是黑云母花崗巖受到氣液變質(zhì)作用后形成的巖石,主要由白云母和石英組成(石英>50%, 白云母45-50%)。 簡答題: 一、沉積巖 1.在顯微鏡下,如何區(qū)分碳酸鹽巖中的亮晶膠結(jié)物與重結(jié)晶的泥晶基質(zhì)?區(qū)分它們有何意義? (1)亮晶方解石膠結(jié)物的櫛殼狀結(jié)構(gòu)仍可隱約看出,晶形較好,晶體邊緣較平直,晶體較明亮; (2)重結(jié)晶的泥質(zhì)基質(zhì)常呈粒狀的似花崗變晶結(jié)構(gòu),晶面彎曲并呈鑲嵌狀,晶體的明亮程度較差,而且還可看到灰泥的殘余,決不呈現(xiàn)櫛殼狀結(jié)構(gòu); (3)當(dāng)巖石的重結(jié)晶作用較強(qiáng)烈的時候,就不可能把兩者區(qū)分開了,只能籠統(tǒng)的把這兩種非顆粒組分稱為“基質(zhì)”或“填隙物”; (3)意義:灰泥和膠結(jié)物的成因是根本不同的。灰泥是在安靜環(huán)境中沉積的,而膠結(jié)物是顆粒沉積以后,粒間水的化學(xué)沉淀產(chǎn)物,它存在的前提必須有粒間空隙?;夷喾从车氖撬畡恿l件較弱的沉積環(huán)境,而膠結(jié)物反映的是水動力條件較強(qiáng)的沉積環(huán)境。 2.試比較河流相與三角洲相在剖面結(jié)構(gòu)上有何不同? (1)河流相自下而上表現(xiàn)出下粗上細(xì)的間斷性正韻律或正旋回。每個旋回底部發(fā)育有明顯的底沖刷現(xiàn)象。典型的河流沉積剖面應(yīng)具有完整的“二元結(jié)構(gòu)”。 (2)三角洲沉積在垂向上由下向上依次為前三角洲泥、三角洲前緣砂和三角洲平原分流河道沉積的下細(xì)上粗的反旋回沉層序。在三角洲平原分流河道沉積中為下粗上細(xì)的正旋回。這與河流相沉積的間斷性正旋回有顯著的不同 。 (3)剖面: 3.膠結(jié)物和雜基的概念及其成因意義。 (1)雜基:<0.003mm的細(xì)粒物質(zhì),是隨粗碎屑顆粒一起搬運(yùn)而來充填在碎屑顆??紫吨虚g。由機(jī)械作用形成。 (2)膠結(jié)物:由化學(xué)結(jié)晶作用形成充填在碎屑顆??紫吨械幕瘜W(xué)物質(zhì),其結(jié)構(gòu)特征與本身的結(jié)晶程度、晶粒大小和分布的均勻性有密切的關(guān)系。 (3)成因意義: ①雜基和膠結(jié)物的含量是識別流體密度和粘度的標(biāo)志。一般重力流含較多雜基,牽引力含較多膠結(jié)物; ②雜基和膠結(jié)物的含量指示水動力條件。雜基含量高指示若水動力條件,膠結(jié)物含量高指示強(qiáng)水動力條件; ③雜基和膠結(jié)物的含量也是沉積速率的反應(yīng)標(biāo)志。沉積越快,雜基含量越高; ④雜基大多數(shù)是同生期的,而膠結(jié)物一般式后生的。 4.簡述相標(biāo)志的主要類型及其環(huán)境意義。 答案一:(1)巖石學(xué)標(biāo)志: ①巖石類型和礦物成分:指示沉積環(huán)境、物源區(qū)性質(zhì)、構(gòu)造狀況和古氣候條件; ②沉積巖的結(jié)構(gòu):指示水流性質(zhì)-如雜基含量; ③沉積構(gòu)造(如層理、層面構(gòu)造):指示介質(zhì)動力條件和流體性質(zhì)、 提供古水流資料, 解釋沉積環(huán)境。 ④顏色:指示沉積環(huán)境的Eh值(氧化還原性質(zhì))。 (2)古生物和古生態(tài)標(biāo)志:確定沉積時的自然地理環(huán)境最有效,指示時沉積時的水深、鹽度和濁度;如遺體和遺跡化石。 (3)地球化學(xué)標(biāo)志:巖石或生物介殼中的微量元素、同位素和有機(jī)地化資料解釋沉積環(huán)境。 答案二: (1)巖性標(biāo)志: ①顏色標(biāo)志 Ⅰ灰色及黑色:含有機(jī)質(zhì)或分散狀黃鐵礦,與還原環(huán)境有關(guān); Ⅱ紅色、褐紅色、黃色:與高價鐵的氧化物或氫氧化物有關(guān),代表強(qiáng)氧化環(huán)境; Ⅲ綠色:與低價鐵的硅酸鹽礦物如海綠石、鮞綠泥石有關(guān),代表弱氧化-弱還原介質(zhì)條件。 ②成分標(biāo)志 Ⅰ不穩(wěn)定礦物含量高,代表近源快速堆積的環(huán)境; Ⅱ成分成熟度高,代表搬運(yùn)距離長,水動力條件相對較強(qiáng)。 ③結(jié)構(gòu)標(biāo)志 Ⅰ結(jié)構(gòu)成熟度高,代表搬運(yùn)距離長,水動力條件較強(qiáng)。 Ⅱ雜基含量高,結(jié)構(gòu)成熟度低,代表水動力條件弱。 ④構(gòu)造標(biāo)志:指示介質(zhì)動力條件和流體性質(zhì)、提供古水流資料,解釋沉積環(huán)境。 (2)古生物標(biāo)志 ①實體化石的生態(tài):生物生活的鹽度、溫度、水體深度以及生活方式等。 ②遺跡化石及其環(huán)境意義:淺水條件的垂直潛穴、深水條件下的沿層面分布的覓食和遷移遺跡等,構(gòu)成特殊的遺跡相。 (3)地球化學(xué)標(biāo)志 ①微量元素及其比值 Br/Cl-比值大,鹽度高; Rb/K-比值大,鹽度高; B/Ga-海相B高,陸相Ga高; Sr/Ba-隨鹽度增加而增高。 ②C、S、O的穩(wěn)定同位素 ③稀土元素:稀土分布模式、Ce/Ce*等。 5.風(fēng)化作用的最終產(chǎn)物及其在沉積巖形成中的貢獻(xiàn)。 (1)碎屑物質(zhì):母巖機(jī)械破碎的產(chǎn)物,主要指礦物碎屑和巖石碎屑。是構(gòu)成陸源碎屑巖的主要成分; (2)不溶殘積物:母巖分解過程新生成的不溶物質(zhì),如粘土和氧化物等。是構(gòu)成粘土巖的主要成分; (3)溶解物質(zhì):以溶解狀態(tài)被帶走的成分。是構(gòu)成內(nèi)源沉積巖的主要物質(zhì)成分。 6.長石砂巖的主要特征及其大地構(gòu)造意義。 (1)主要特征: 1)顏色:淡黃色、灰綠色、肉紅色等 2)碎屑顆粒成分:主要為石英和長石,石英含量下于75%,長石大于18.6%, 還有少量的巖屑。 3)碎屑顆粒結(jié)構(gòu):粒度為中粒和中粗粒,分選性和磨圓度變化較大;一般分選中等,次圓到次棱角狀。 4)填隙物成分和結(jié)構(gòu):雜基:主要為各種粘土礦物,重結(jié)晶形成長石的次生加大邊;膠結(jié)物:主要為鈣質(zhì)和鐵質(zhì)。 (2)大地構(gòu)造意義: ①長石砂巖的形成條件:母巖石含長石豐富的花崗巖和花崗片麻巖類,在形成過程中以物理風(fēng)化為主,須有強(qiáng)烈的侵蝕與快速堆積的條件,埋藏后的蝕變作用要弱。 ②長石砂巖的成因: Ⅰ構(gòu)造長石砂巖:在構(gòu)造強(qiáng)烈活動的地區(qū),母巖風(fēng)化的碎屑快速搬運(yùn)和沉積而成,形成的長石砂巖分選和磨圓都差、雜基含量高,甚至形成長石雜砂巖。 Ⅱ氣候長石砂巖:在干燥和寒冷的氣候條件下,經(jīng)過長期搬運(yùn)的碎屑顆粒分選和磨圓都較好,長石表面新鮮、干凈,重礦物含量高。 Ⅲ基底長石砂巖:位于花崗巖或花崗片麻巖的侵蝕面上,由長期的侵蝕和風(fēng)化作用形成。 二、巖漿巖 1.試述鮑文反應(yīng)原理與鮑文反應(yīng)系列。 經(jīng)過十多年的實驗研究,鮑溫(N?L?Bowen)于1928年提出了一個結(jié)合連續(xù)和不連續(xù)兩條結(jié)晶系列的圖表,是稱鮑溫反應(yīng)系列。其中一條是斜長石的固溶體系列,它從高溫的富鈣長石開始,連續(xù)漸變到低溫的富鈉長石。另一條是不連續(xù)系列,表明深色礦物(鐵鎂礦物)從巖漿中晶出的先后順序,從高溫的橄欖石,經(jīng)輝石、角閃石到黑云母。最后,上述兩系列又聯(lián)合成一個不連續(xù)的反應(yīng)系列,依次形成鉀長石、白云母和石英。通常是在最后且溫度最低時才晶出。 2.舉例說明火成巖形成深度與巖石結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系。 深度 結(jié)構(gòu) 巖石類型 深成巖 中粗粒/似斑狀結(jié)構(gòu) 橄欖巖 輝巖 輝長巖 閃長巖 正長巖 花崗巖 霞石正長巖 淺成巖 細(xì)粒/斑狀結(jié)構(gòu) 苦橄玢巖 金伯利巖 輝綠巖 閃長玢巖 正長斑巖 花崗斑巖 霞石正長 斑巖 噴出巖 班狀/玻璃質(zhì)/隱晶質(zhì) 苦橄巖 科馬提巖 玄武巖 安山巖 粗面巖 流紋巖 響巖 3.巖漿巖主要的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造類型及其影響因素。 (1)結(jié)構(gòu): ①結(jié)晶程度:全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu) ②顆粒大?。? Ⅰ絕對大?。猴@晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu) Ⅱ相對大?。旱攘=Y(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu) ③自形程度:自形、半自形、它形 ④組成巖石顆粒的相互關(guān)系:文象結(jié)構(gòu)、條紋結(jié)構(gòu)、蠕蟲結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)。 (2)構(gòu)造:快狀構(gòu)造、斑雜構(gòu)造、帶狀構(gòu)造、氣孔和杏仁構(gòu)造、流紋構(gòu)造、珍珠構(gòu)造、石泡構(gòu)造、枕狀構(gòu)造、流面和流線構(gòu)造、柱狀節(jié)理。 (3)影響因素: ①結(jié)構(gòu):溫度、壓力和揮發(fā)分。在高溫高壓和富含揮發(fā)分的條件下,巖漿冷卻速度較慢,晶體生長速度大于結(jié)晶中心生長速度,一般形成粗粒結(jié)構(gòu);低壓條件下則相反,巖漿迅速冷卻,形成細(xì)粒至玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。在揮發(fā)分參與的條件下,晶體的生長具有足夠的空間,也有利于晶體生長形成粗大的晶體。 ②構(gòu)造:巖漿結(jié)晶的環(huán)境、巖漿演化機(jī)制、巖漿的侵位機(jī)制、侵位時的應(yīng)力狀態(tài)、巖漿冷凝時是否仍在流動等。影響巖漿巖構(gòu)造的因素是巖漿及其組成的運(yùn)動狀態(tài),在靜態(tài)結(jié)晶作用條件下,巖漿巖一般形成塊狀構(gòu)造,在流動過程中固結(jié)的巖漿巖一般具有流動構(gòu)造。 4.巖漿巖中最主要的7種造巖礦物及其在不同巖漿巖中的含量與組合特征。 (1) (2)堿性巖類:鉀長石、鈉長石含量高,石英含量低,暗色礦物中出現(xiàn)堿性揮石,堿性角閃石(含鈉),堿性礦物中出現(xiàn)二氧化硅不飽和的霞石、白榴石。 5.簡述花崗巖的主要特征及其有關(guān)礦產(chǎn)。 (1)凡是Q>20,主要由Q+Or+Pl≥85%,都被統(tǒng)稱為花崗巖類。 (2)主要特征: 1) 顏色:淺肉紅色,淺灰色,灰白色 2) 結(jié)構(gòu)構(gòu)造:粗、中、細(xì)粒都有, 塊狀 / 斑雜 / 球狀構(gòu)造 3) 礦物: 主要礦物——Q + Or + 酸性Pl Q + Or + 酸性Pl = 85 % An=10-35, 為更長石,更-中斜長石 Or : Pl = 2:1 鉀長石為淺肉紅色,或灰白,灰色 次要礦物——Bi, Am, 少量Py, 三者之和 < 15 % 副礦物—— 種類多,磁鐵礦,榍石,鋯石,磷灰石,電氣石,螢石 (3)有關(guān)礦產(chǎn):伴生礦床——多金屬:W,Sn, Mo, Bi, Hg, Zn, Pb, Cu, Fe礦床,放射性,稀土元素等。 6.請簡要對比斑狀結(jié)構(gòu)和似斑狀結(jié)構(gòu)的區(qū)別、玢巖和斑巖的區(qū)別。 (1)斑狀結(jié)構(gòu)和似斑狀結(jié)構(gòu):組成巖石的礦物顆粒大小相差懸殊,大的顆粒散布在細(xì)小的顆粒之中。大的叫斑晶,小的叫基質(zhì)。斑狀結(jié)構(gòu)是指基質(zhì)為隱晶質(zhì)及玻璃質(zhì);似斑狀結(jié)構(gòu)是指基質(zhì)為顯晶質(zhì)。 (2)斑巖和玢巖:“斑巖”和“玢巖”僅用于淺成巖和次火山巖中斑狀結(jié)構(gòu)的巖石?!鞍邘r”的斑晶是以石英、堿性長石和似長石為主;“玢巖”的斑晶以斜長石和暗色礦物為主。對于火山熔巖中斑狀結(jié)構(gòu)的巖石,不使用“斑巖”和“玢巖”的名稱。 7.根據(jù)巖漿巖SiO2飽和程度將巖漿巖劃分為3種類型,請簡述這3種類型巖石的特征及其對應(yīng)的礦物組合。 (1) SiO2過飽和——SiO2很多(過多),除形成硅酸鹽礦物外,還有剩余—石英, Q就是過飽和礦物,含有Q的巖石,就是SiO2過飽和巖石。 (2) SiO2不飽和: SiO2不足,出現(xiàn)鎂橄欖石,似長石類(霞石、白榴石等)礦物,不含Q。稱作SiO2不飽和巖石。 (3) SiO2飽和礦物: SiO2含量充足(剛好),則形成輝石、角閃石、斜長石,鉀長石,云母等——不含Q,也不含SiO2不飽和礦物。稱作SiO2飽和巖石。 8.試述鈣堿性基性侵入巖類主要特征。 (1)化學(xué)成分:組合指數(shù)δ<3,SiO2可以是不飽和的(出現(xiàn)橄欖石),也可以是飽和的(不出現(xiàn)橄欖石)。富CaO、Al2O3、MgO、FeO、Fe2O3;貧堿,(K2O+Na2O)約4%為特征。巖石中Na2O一般大于K2O, CaO較穩(wěn)定(10%),MgO、FeOT 變化較大。 (2)礦物成分:礦物成分上以基性斜長石和輝石為主要組成,也常見橄欖石,不含或含少量的石英和/或鉀長石,常見角閃石和黑云母。副礦物可出現(xiàn)磁鐵礦物、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、鎳黃鐵礦、磷灰石、鋯石等。 (3)結(jié)構(gòu)特征:常見結(jié)構(gòu)有輝長結(jié)構(gòu)和輝綠結(jié)構(gòu)。 (4)構(gòu)造特征:通常為塊狀構(gòu)造,可見條帶狀構(gòu)造,韻律層構(gòu)造。 三、變質(zhì)巖 1.簡述變質(zhì)作用的基本概念、主要類型及其特征。 (1)概念:由地球內(nèi)力作用下引起物理、化學(xué)條件的改變,從而使地殼中已形成的巖石在基本保持固態(tài)狀態(tài)下,原巖組分、礦物組合、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面發(fā)生轉(zhuǎn)化的作用。 (2)主要類型及特征: 變質(zhì)作用(分類) 分布、產(chǎn)狀 成因及控制因素 變質(zhì)方式 P/T比及代表性巖石 接觸變質(zhì) 熱接觸 侵入體與圍巖接觸帶 巖漿熱 溫度為主揮發(fā)分 重結(jié)晶 很低 角巖 接觸交代 巖漿熱、揮發(fā)分 重結(jié)晶、交代 矽卡巖 動力變質(zhì)作用 斷裂帶 構(gòu)造運(yùn)動 偏應(yīng)力 變形、 動態(tài)重結(jié)晶 構(gòu)造角礫巖、 碎裂巖、糜棱巖 氣液變質(zhì)作用 巖體、礦脈等附近 巖漿的揮發(fā)分,地殼內(nèi)的熱水 化學(xué)活動性流體、溫度 交代 蝕變巖、云英巖 區(qū)域變質(zhì)作用 古老的結(jié)晶基底、造山帶 造山作用,受溫度、壓力(負(fù)荷壓力)、應(yīng)力和化學(xué)活動性流體控制 重結(jié)晶、變形、交代等 寬泛 寬泛 混合巖化作用 在區(qū)域變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上,地殼內(nèi)部熱流升高,產(chǎn)生深部巖石部分熔融,熔漿滲透、交代、貫入于變質(zhì)巖中形成混合巖的作用,是區(qū)域變質(zhì)作用中的高級作用。 埋藏變質(zhì)作用 沉積盆地中的沉積物(包括火山物質(zhì)), 被埋藏到一定深度,引起溫度和壓力的升高,從而產(chǎn)生變質(zhì)作用。由埋深引起,應(yīng)力作用不明顯,埋藏變質(zhì)的溫度、壓力條件較低,一般出現(xiàn)濁沸石相和葡萄石-綠纖石相組合,普遍發(fā)育變余組構(gòu)。 洋底變質(zhì)作用 洋中脊附近的巖石由于受到來源于洋中脊地幔對流的熱和自上而下的熱鹵水的影響發(fā)生變質(zhì)作用,變質(zhì)程度自上而下主要為沸石相、葡萄石-綠纖石相和綠片巖相,深部也可出現(xiàn)角閃巖相,為低壓相系,由于洋底擴(kuò)張洋底變質(zhì)作用的巖石遍布整個洋底。 沖擊變質(zhì)作用 發(fā)生在隕石沖擊星體表面時產(chǎn)生的沖擊坑中,它是在極短的時間內(nèi)發(fā)生的,壓力可達(dá)數(shù)十到上百個吉帕 (GPa),溫度可超過10000℃。因此它是在瞬時高溫和動態(tài)高壓條件下發(fā)生的特殊類型變質(zhì)作用出現(xiàn)了一些特殊的高壓變質(zhì)礦物,如:柯石英、斯石英。 2.礦物共生組合及其確定標(biāo)志。 (1)礦物共生組合:一定化學(xué)成分巖石達(dá)到化學(xué)平衡時的礦物成分組合。 (2)確定標(biāo)志: ①一個礦物共生組合中的各種礦物都有相互接觸的關(guān)系; ②一個礦物共生組合中的各種礦物,相互間無反應(yīng)和交代現(xiàn)象; ③一個礦物共生組合中,同種礦物的化學(xué)成分及光性特征應(yīng)相近,如有環(huán)帶,則其邊部化學(xué)成分及光性特征應(yīng)相近; ④一個礦物共生組合中的一對礦物之間,元素的分配符合Nernst分配定律,即各處元素的分配系數(shù)近相等; ⑤礦物共生組合中礦物共生關(guān)系應(yīng)符合礦物相律,即礦物相數(shù)不超過惰性組分?jǐn)?shù)(通常礦物種類不超過5、6種)。 3.為什么麻粒巖相泥質(zhì)巖多具片麻狀構(gòu)造而少見片狀構(gòu)造? (1) BiOpx。 (2) Mus+QAl2SiO5+Kf+H2O。 4.接觸交代變質(zhì)作用及其代表性巖石。 (1)接觸交代變質(zhì)作用:具有物質(zhì)交代的接觸變質(zhì)作用。 (2)代表性巖石:矽卡巖。 ①含義:是石榴石+輝石(透輝石)及其它Ca、Fe硅酸鹽礦物組成的巖石。它是在深度不大或中等深度下由碳酸鹽巖(石灰?guī)r、白云巖等)與中酸性侵入巖接觸時,發(fā)生接觸交代作用而形成。 ②夕卡巖分2類: Ⅰ鈣質(zhì)夕卡巖——石榴石+Py+符山石,方柱石,硅灰石 Ⅱ鎂質(zhì)夕卡巖——鎂橄欖石+透輝石+金云母+硅鎂石 ③有關(guān)礦產(chǎn):夕卡巖形成的晚期,常有金屬礦物大量聚集而形成礦床,即矽卡巖型礦床。 5.簡述變質(zhì)巖的礦物成分特征。 (1) 出現(xiàn)一些巖漿巖、沉積巖中都不出現(xiàn)的特征變質(zhì)礦物,如紅柱石、堇青石、十字石、矽線石、藍(lán)晶石、硅灰石等,它們分別產(chǎn)出于不同的P-T條件。 (2) 廣泛發(fā)育纖維狀、鱗片狀、長柱狀、針狀礦物,如矽線石、絹云母等。 (3) 出現(xiàn)比重大、分子體積小的礦物,如石榴石、綠輝石。 (4) 變質(zhì)巖中的礦物常發(fā)育變形現(xiàn)象。 (5) 變質(zhì)巖中含(OH)的礦物與巖漿巖相比更發(fā)育。 (6) 變質(zhì)巖中的石英,長石等礦物常具波狀消光,裂紋也較發(fā)育。 6.試述斜長角閃巖的可能源巖。 (1)基性巖(侵入巖、噴出巖、火山巖碎屑巖)——輝長巖、輝綠巖、玄武巖、基性凝灰?guī)r等。 (2)富鐵白云質(zhì)泥灰?guī)r。 問答題: 一、沉積巖 1.試述砂巖與顆?;?guī)r在成分、結(jié)構(gòu)和成因上的異同點(diǎn)。 (1) 成分:不同點(diǎn),前者為石英、長石、巖屑等,后者為方解石 (2) 結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)組份和結(jié)構(gòu)類型的相似性 (3) 成因: 不同點(diǎn):內(nèi)源、外源;清水、混水;淺水、深水+淺水;機(jī)械作用與化學(xué)和生物化學(xué)作用。 相同點(diǎn):均受水動力條件所控制。 2.試述碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)組分的主要類型、特征及成因意義。 (1)顆粒:指在沉積盆地內(nèi)由化學(xué)、生物化學(xué)、生物作用及波浪、岸流、潮汐作用形成的碳酸鹽顆粒,它在盆內(nèi)就地沉積或經(jīng)短距離搬運(yùn)再沉積而成。 ①內(nèi)碎屑:盆內(nèi)弱固結(jié)的碳酸鹽沉積物,經(jīng)岸流、潮汐及波浪等作用剝蝕破碎并經(jīng)過再沉積的碳酸鹽顆粒。按粒度可分為:礫屑、砂屑、粉屑、泥屑。 ②鮞粒:具有核心和同心紋層組成的球狀-橢球狀顆粒。真鮞、復(fù)鮞、表皮鮞、空心鮞等。 ③藻粒:與藻類有關(guān)的碳酸鹽顆粒。 ④球粒:由泥晶碳酸鹽組成,不具內(nèi)部構(gòu)造的次球狀、橢球狀顆粒,多與糞便成因有關(guān)。 ⑤生物顆粒:各類生物骨骼及其碎屑。 ⑥團(tuán)塊:由多種碳酸鹽顆粒構(gòu)成的復(fù)合顆粒。 (2)泥晶基質(zhì):充填在顆粒之間,與顆粒同時經(jīng)機(jī)械沉積作用形成的,粒度小于0.03mm方解石晶體。 (3)亮晶膠結(jié)物:充填在顆粒之間,從孔隙水中經(jīng)化學(xué)沉淀作用形成的,晶體相對較粗和明亮,對顆粒起膠結(jié)作用的方解石晶體。 (4)生物格架:原地生長的造礁生物以其堅硬的鈣質(zhì)骨骼形成的骨骼格架,其間充填灰泥雜基、生物屑等。 (5)晶粒:經(jīng)重結(jié)晶和交代作用形成的均一的碳酸鹽晶體。按晶粒的大小可進(jìn)一步細(xì)分為粗晶、中晶、細(xì)晶、粉晶和微晶 3.試述砂巖(碎屑巖)和碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)組分的異同點(diǎn),并據(jù)此分析其成因差異。 (1)砂巖的結(jié)構(gòu)組分由陸源碎屑物質(zhì)(巖石碎屑和礦物碎屑)、填隙物物質(zhì)(基質(zhì)和膠結(jié)物)及孔隙三部分組成;膠結(jié)類型主要有基底式膠結(jié)、孔隙式膠結(jié)、接觸式膠結(jié)、鑲嵌式膠結(jié);支撐類型主要分為顆粒支撐和雜基支撐。 (2)碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)組分由顆粒、泥晶基質(zhì)、亮晶膠結(jié)物、生物格架和晶粒五部分組成。結(jié)構(gòu)類型主要有亮晶粒屑結(jié)構(gòu)、泥晶粒屑結(jié)構(gòu)、粒屑泥晶結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu)、晶粒結(jié)構(gòu)、生物格架結(jié)構(gòu)、生物粘結(jié)結(jié)構(gòu)。 (3)相同點(diǎn):結(jié)構(gòu)組分和結(jié)構(gòu)類型基本相似。碎屑物質(zhì)—顆粒;基質(zhì)—泥晶基質(zhì);膠結(jié)物—亮晶膠結(jié)物; (4)不同點(diǎn):碳酸鹽巖組分還包括了生物格架和晶粒,而在砂巖中沒有這種結(jié)構(gòu)組分。 (5)成因差異: 對比 碳酸鹽巖 砂巖 沉積物來源 內(nèi)源 外源 水體清潔度 清水 渾水 水深條件 淺水 深水或淺水 沉積作用 機(jī)械作用為主 化學(xué)和生物作用為主 二、巖漿巖 1.試述造成火成巖多樣性的原因(試述巖漿作用過程及其結(jié)果)。 (1)原生巖漿形成之后,在其上升運(yùn)移過程中,由于巖漿本身的分異或與圍巖的相互作用,或不同巖漿之間的混合作用,可使最初一種成分的巖漿最終形成種類繁多的巖漿巖。 (2)分異作用:指原來均勻的巖漿在沒有外來物質(zhì)加入,依靠本身的演化最終產(chǎn)生不同成分巖漿的過程。包括: ①巖漿分異作用:指在結(jié)晶之前,液態(tài)時發(fā)生的分異作用。包括: Ⅰ熔離作用——P,T變化,分離出2種不混溶的巖漿,如條帶構(gòu)造; Ⅱ擴(kuò)散作用——溫度梯度導(dǎo)致不同組分的遷移; Ⅲ氣運(yùn)作用——揮發(fā)分位于上部,向上運(yùn)移,形成上部出現(xiàn)偉晶巖。 ②分離結(jié)晶作用:一些礦物先結(jié)晶,導(dǎo)致殘余巖漿成分變化,使巖漿向富硅、富堿的方向發(fā)展。包括: Ⅰ重力分異作用——先結(jié)晶、比重大,到底部,如四川力馬河; Ⅱ流動分異作用——巖漿流動中,先結(jié)晶的會因摩擦力而滯留; Ⅲ壓濾作用——巖漿演化的晚期,晶體之間的殘余巖漿被擠壓而遷移。 (3)同化混染作用:巖漿同化了圍巖或捕虜體,使巖漿發(fā)生成分改變。依據(jù)同化混染作用完全與否,分為: ①同化作用——完全 ②混染作用——不完全 (4)巖漿混合作用:兩種或兩種以上不同成分的巖漿,以不確定的比例混合,產(chǎn)生一系列過渡類型的巖漿和巖漿巖。 2.試述超基性巖石主要巖石類型及成礦專屬性。 (1)深成侵入巖:橄欖巖。 (2)淺成、超淺成巖:金伯利巖。金剛石的母巖。 (3)噴出巖: ①苦橄巖 ②科馬提巖:重大工業(yè)意義的硫化物銅鎳礦床。 ③玻基純橄巖(麥美奇巖): ④?;x橄巖 (4)成礦專屬性: ①金屬礦物:Cr, Ni, Co,Pt, 稀土元素等。 ②非金屬礦物:金剛石,石棉,滑石,磷灰石 3.試述巖漿形成的主要條件及其可能的構(gòu)造背景。 (1)部分熔融產(chǎn)生巖漿的3個條件: ①升高溫度 ( ? T ); ②減小壓力(- ? P); ③液相線下移:初始熔融條件變化,如流體加入。 (2)巖漿形成可能的構(gòu)造背景: ①板塊匯聚帶: Ⅰ大洋—大陸匯聚 大洋地殼巖石俯沖進(jìn)入高P-T而發(fā)生脫水,相變, Ⅱ大陸—大陸匯聚深部:若含水地殼巖石被推至深處,可產(chǎn)生地殼的深部重熔。 Ⅲ大洋—大洋匯聚:如果一個大洋巖石圈俯沖在另一個大洋巖石圈之下,則會在消減帶之上產(chǎn)生島弧。脫水作用,相變,長生巖漿。 ②板塊離散帶: Ⅰ大洋中脊:主要發(fā)育——大量的玄武質(zhì)巖漿、超鎂鐵質(zhì)巖漿,減壓熔融,軟流圈上隆。 Ⅱ大陸裂谷:主要發(fā)育——溢流玄武巖,大陸拉斑玄武巖 ③板塊內(nèi)部:巖漿活動較弱。 Ⅰ大陸——發(fā)育基性和超基性巖石,如堿性玄武巖,金伯利巖 Ⅱ大洋盆地——堿性玄武巖,拉斑玄武巖 Ⅲ地幔熱柱:地幔熱柱的上升引起減壓熔融,產(chǎn)生的巖漿熱點(diǎn)之上形成海底火山。當(dāng)火山在熱點(diǎn)附近的時候,始終是活動的,但是由于板塊的移動,最后火山會移離熱柱,此后便經(jīng)受剝蝕而漸漸消失。 4.請用相圖說明地球內(nèi)部巖石發(fā)生部分熔融形成巖漿的3個基本條件,并闡述形成的巖漿通過哪些作用發(fā)生演化。(以第一題(1)和第三題(1)作參考) 5.試述影響巖漿巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的因素是什么。(見簡述題巖漿巖部分第三題(3)。) 三、變質(zhì)巖 1.舉例說明變質(zhì)作用的主要方式及其作用結(jié)果。 (1)重結(jié)晶作用:主要涉及同種礦物之間組分的溶解、遷移和再次沉淀結(jié)晶過程,而不形成新的礦物相。如純的石灰?guī)r中隱晶質(zhì)的方解石通過重結(jié)晶變成較粗大的方解石晶體,形成大理巖。CaCO3 = CaCO3 (2)變質(zhì)結(jié)晶作用或變質(zhì)反應(yīng):指在變質(zhì)作用的溫度壓力范圍內(nèi),原巖基本保持固態(tài)條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),這一過程中伴有新礦物相的生成,并相應(yīng)地有原有礦物相消失。 如:CaCO3 (方解石) + SiO2 (石英) = CaSiO3 (硅灰石) + CO2 (3)交代作用:是指有組分的帶入和帶出的過程,原有巖石在有外來組分加入的情況下,同時必須有一定組分的被帶出,這一過程應(yīng)該是等體積的代換過程。發(fā)生的機(jī)理非常復(fù)雜,包括滲透作用和擴(kuò)散作用等。如鈉長石化作用。Na++KAlSi3O8 ?NaAlSi3O8+K+ 帶入 鉀長石 鈉長石 帶出 (4)變形和碎裂作用:巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下的變形有兩種表現(xiàn):脆性變形和塑性變形。 ①變形作用——巖石和礦物所受的應(yīng)力超過彈性限度時產(chǎn)生塑性變形,即為變形作用。結(jié)果——巖石和礦物基本保持原來的連續(xù)性,無破碎現(xiàn)象,應(yīng)力消失后,不能恢復(fù)原來的狀態(tài)。如構(gòu)造角礫巖 ②破碎作用——在地殼淺部,巖石和礦物所受的應(yīng)力大大超過其彈性限度時,會發(fā)生破裂、裂開的變質(zhì)作用方式。 (5)變質(zhì)分異作用:指成分均勻的巖石經(jīng)過變質(zhì)作用后,出現(xiàn)礦物成分不均勻現(xiàn)象的各種作用統(tǒng)稱為變質(zhì)分異作用。但主要的有以下兩種: ①壓力不均勻引起的側(cè)分泌作用 ②與應(yīng)力作用有關(guān)的分異作用2.舉例說明區(qū)域變質(zhì)巖的主要類型及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造與礦物組合特征。如:原來的基性巖石變成斜長角閃巖。 2.變質(zhì)反應(yīng)的主要類型,并以實例說明其特征。 (1)固態(tài)反應(yīng) ①同質(zhì)多型轉(zhuǎn)變:變質(zhì)巖中最常見的同質(zhì)多型轉(zhuǎn)變?yōu)锳l2SiO5三個多型變體之間的轉(zhuǎn)變: Ky (Al2SiO5) = And (Al2SiO5) Ky (Al2SiO5) = Sill (Al2SiO5) Sill (Al2SiO5) = And (Al2SiO5) ②固溶體的溶離反應(yīng):高溫時相互混溶的固溶體,在溫度降低至臨界溫度時發(fā)生溶離,如由KNa-1交換構(gòu)成的堿性長石固溶體在溫度降低時分解為富鈉堿性長石和富鉀堿性長石兩種固溶體相。如條紋長石:鈉長石與鉀長石固溶體分離 ③純固態(tài)反應(yīng):A + B = C + D 這是變質(zhì)巖中最普遍的反應(yīng),這類變質(zhì)反應(yīng),通常受壓力的控制而具有明顯的體積變化,因此在P-T圖上其斜率往往平行于溫度軸。 (2)脫揮發(fā)分反應(yīng):這是變質(zhì)巖石中最常見的反應(yīng),包括脫H2O反應(yīng)和脫CO2反應(yīng),尤以脫水反應(yīng)常見。因為在低溫條件下形成的礦物都具有較高的揮發(fā)分 (尤其是水),而且溫度越低,H2O含量越高。 (3)氧化還原反應(yīng) 這類反應(yīng)主要涉及鐵的價態(tài)變化。這類反應(yīng)的主要控制因素是氧逸度,在變質(zhì)作用過程中,這類反應(yīng)的地位雖不不如上述反應(yīng)那樣重要,但它們的緩沖效應(yīng)控制了變質(zhì)體系中的fO2值,從而控制含鐵硅酸鹽的出現(xiàn)及成分。如當(dāng)fO2高時,F(xiàn)e3+為主,它不易進(jìn)入黑云母、石榴石和堇青石等礦物晶格,但有利于形成磁鐵礦、綠簾石、硬綠泥石和十字石等。 (4)連續(xù)變質(zhì)反應(yīng)和不連續(xù)反應(yīng): ①連續(xù)反應(yīng)也稱為滑動反應(yīng),指的是有固溶體礦物參加的反應(yīng)中,反應(yīng)過程中反應(yīng)物與生成物之間不斷進(jìn)行組分調(diào)整,也就是說生成物的形成不需要反應(yīng)物的馬上消失,二者之間出現(xiàn)一個共生的區(qū)域,所以在PT圖上反應(yīng)單變線變成雙變域。當(dāng)原巖的FeO/(MgO+FeO) 分別為0.4、0.6和0.8時,堇青石和石榴石的共存域在PT圖上的變化。共存域的寬度和位置既取決于原巖成分,又取決于溫壓條件。 Chl + Ms + Qtz -->Grt + Bt + H2O ②不連續(xù)反應(yīng)也稱為非滑動反應(yīng),指的是在有固溶體礦物參加的反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物都有一定的成分,在單變線的兩側(cè)只能有一種礦物組合是穩(wěn)定的。 3.論述影響變質(zhì)作用的主要因素。 答案一: (1) 溫度: 溫度實際代表熱量,是變質(zhì)作用的能量來源,是最重要的因素,絕大多數(shù)變質(zhì)作用是在溫度增加的條件下進(jìn)行。溫度能夠?qū)е伦饔冒ǎ簩?dǎo)致重結(jié)晶作用、促進(jìn)礦物之間的化學(xué)反應(yīng), 形成新的礦物與礦物組合;導(dǎo)致溫度升高的熱源包括地?zé)?、巖漿侵入熱、構(gòu)造運(yùn)動、地球內(nèi)部物質(zhì)的相變釋放能量和放射性元素的衰變能。 (2) 壓力: 包括靜壓力(均向壓力)、粒間流體壓力、應(yīng)力(定向壓力)。其中應(yīng)力對巖石的作用為: A. 在超過巖石彈性和強(qiáng)度極限時,會使巖石變形和破裂,產(chǎn)生節(jié)理、裂隙、劈理構(gòu)造,甚至破碎; B. 巖石中的礦物會晶格變形、晶體破裂,礦物可以在垂直于應(yīng)力的方向上平行排列,形成片理; C. 可以提高變質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行的速度。 (3) 具化學(xué)活動性流體: 粒間流體約占巖石體積的1-2%,其成分除H2O、CO2、O2外,還有其他成分,如鹽酸、硫化氫等,具有很大的化學(xué)活動性(酸性或者堿性)。在P、T較高時,會形成超臨界流體,具有更大的化學(xué)活動性。對巖石變質(zhì)的作用為:(a) 溶劑:促進(jìn)巖石中一些組分的溶解、遷移,變質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行; (b) 流體直接參與變質(zhì)反應(yīng),直接影響變質(zhì)作用,影響變質(zhì)反應(yīng)的方向與進(jìn)度。(c) 流體有利于巖石的部分熔融, 巖石的熔點(diǎn)隨H2O增加,熔點(diǎn)下降。流體的作用應(yīng)同T、P等因素綜合起來,會引起新成分的形成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的改變 (4) 時間。在實驗室的化學(xué)反應(yīng)都是瞬間實現(xiàn)的,但是在地球系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)則是漫長的地質(zhì)歷史時期完成的。在實驗室短時間內(nèi)無法發(fā)生的變質(zhì)反應(yīng)和變質(zhì)作用(以天、月計算),在地球系統(tǒng)的地質(zhì)演化歷史中是可以發(fā)生的(以Ma為單位),以百萬年為單位。 答案二: (1)溫度(T):(180-230℃—700-900℃) 1)促使礦物重結(jié)晶,從而使原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化,而巖石組分基本不變; 2)促進(jìn)變質(zhì)反應(yīng)的進(jìn)行,使組分重新組合,致使礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造都發(fā)生變化。 (2)壓力(P): 1)均向壓力(負(fù)荷壓力):pl0地殼一定深處所受上覆巖層的重力,深度和上覆巖層相對密度的函數(shù)。pl0<0.1Gpa——1-1.2Gpa(3-35km) 2)流體壓力:pf,pf≠pl 3)定向壓力(應(yīng)力):由構(gòu)造運(yùn)動或巖漿活動所引起額度側(cè)向擠壓力。 ①變形、破裂、光學(xué)性質(zhì)改變; ②形成定向構(gòu)造,促進(jìn)粒間流體的活動。 (3)流體(x): 1)發(fā)生交代作用和重結(jié)晶作用; 2)影響水化(溫度降低)和脫水作用(溫度升高),碳酸鹽化和去碳酸鹽化作用的進(jìn)行。 (4)時間(t): 1)變質(zhì)作用發(fā)生的地質(zhì)時代; 2)一次變質(zhì)作用自始至終經(jīng)歷的時間。 4.舉例說明區(qū)域變質(zhì)巖的主要類型及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造與礦物組合特征。 (1)板巖:具有板狀構(gòu)造,變質(zhì)程度低,原巖重結(jié)晶作用不明顯,僅在板理面上見到微弱的絲絹光澤,系由細(xì)小的絹云母和綠泥石等重結(jié)晶所至。巖石主體為殘余的粘土質(zhì)、粉砂質(zhì)和凝灰質(zhì)物質(zhì)等,常出現(xiàn)變余層理構(gòu)造。原巖為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)沉積巖及部分中酸性凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等。 (2)千枚巖:以發(fā)育千枚狀構(gòu)造為特征,巖石中的各種組分已基本重結(jié)晶并定向排列構(gòu)成千枚理,但礦物的粒度細(xì)小,肉眼不能分辨。結(jié)構(gòu)為顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)及斑狀變晶結(jié)構(gòu),礦物成分主要為絹云母和石英以及含量不等的綠泥石和鈉長石等,有時可出現(xiàn)黑云母、硬綠泥石、石榴石和磁鐵礦等變斑晶,常常由于含有較多的絹云母而顯示強(qiáng)烈的絲絹光澤。千枚巖的原巖有泥質(zhì)、粉砂質(zhì)沉積巖、及部分火山凝灰?guī)r等 (3)片巖:以發(fā)育片狀構(gòu)造為特征,片柱狀礦物(云母、綠泥石、滑石、蛇紋石、陽起石等等)含量超過30%。與千枚巖相比,片巖中礦物的結(jié)晶粒度較粗,為顯晶質(zhì)的鱗片(粒狀)變晶結(jié)構(gòu)。由于原巖成分和變質(zhì)條件不同,片巖類型變化多樣, 主要包括:云母片巖、綠片巖、藍(lán)片巖和鎂質(zhì)片巖4類。 (4)片麻巖:主要由石英、長石及部分暗色礦物如云母、角閃石輝石等組成,有時出現(xiàn)石榴石、夕線石等特征變質(zhì)礦物,粒狀礦物大于50%,長石大于石英。鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、片狀構(gòu)造。片麻巖的原巖成分包括泥質(zhì)巖、砂巖、粉砂巖及中酸性巖漿巖等。根據(jù)原巖成分和礦物組合,將片麻巖進(jìn)一步劃分為:富鋁片麻巖和長英質(zhì)片麻巖。 (5)長英質(zhì)粒巖:主要包括變粒巖 (leptynite) 和淺粒巖 (leptite) 兩類。 ①變粒巖主要由鉀長石、斜長石和石英等粒狀礦物組成,含有少量的片柱狀礦物如云母、綠泥石、角閃石、綠簾石、輝石電氣石及石榴石等,一般長英質(zhì)粒狀礦物含量>70%,長石>25%,片柱狀礦物含量10-30%,它和片麻巖的主要區(qū)別在于特征的細(xì)粒等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),且粒度在0.5mm以下,并常為塊狀或弱片麻狀構(gòu)造。 ②淺粒巖與變粒巖組成相似,但片柱狀礦物含量在10%以下。 (6)斜長角閃巖原巖:為基性巖漿巖(玄武巖、輝長巖、輝綠巖)。主要由普通角閃石+斜長石組成,可出現(xiàn)含量不等的綠簾石、透輝石、黑云母、石英及石榴石等,角閃石等暗色礦物含量大于50%。粒狀柱狀變晶結(jié)構(gòu),片狀、片麻狀或條帶狀構(gòu)造。 (7)麻粒巖:麻粒巖相的特征巖石,在基性成分的巖石中出現(xiàn)含有紫蘇輝石的礦物組合或者出現(xiàn)石榴石+透輝石+斜長石+石英的組合,在泥質(zhì)和長英質(zhì)成分的巖石中也常出現(xiàn)紫蘇輝石,暗色礦物的含量應(yīng)在85%以下??珊邢喈?dāng)數(shù)量的斜長石、鉀長石(常為條紋長石)、石榴子石或其他高溫變質(zhì)礦物(夕線石、堇青石)以及不等數(shù)量的石英,副礦物為金紅石和鈦鐵礦,不出現(xiàn)榍石。經(jīng)常出現(xiàn)不等量的含水礦物如角閃石、黑云母等,角閃石由于富鐵和鈦表現(xiàn)為橄欖綠色或棕色,黑云母也因富鎂和鈦而顯深棕色。有時,麻粒巖中含水礦物的出現(xiàn)與退化變質(zhì)有關(guān)。結(jié)構(gòu)方面不宜作具體規(guī)定,細(xì)、中、粗粒均可出現(xiàn),但以中細(xì)粒為主,構(gòu)造為塊狀、片麻狀或條帶狀等。根據(jù)原巖成分和變質(zhì)礦物組合,麻粒巖可進(jìn)一步劃分為:基性麻粒巖、富鋁麻粒巖、中酸性麻粒巖 (8)榴輝巖:榴輝巖相的代表巖石,特征礦物組合為綠輝石+石榴石,此外有含量不等的石英、多硅白云母、藍(lán)晶石、角閃石、簾石和金紅石等,不出現(xiàn)斜長石。原巖相當(dāng)于玄武質(zhì)巖石,塊狀構(gòu)造。礦物組成:Gt+Omp+Ru+/-Ky +/- Pg+Q- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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