【地化考研考博試題】2012巖石學

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巖石學A卷 流紋巖：灰-灰紅色，常見流紋構(gòu)造，板狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為石英和堿性長石，亦有少量斜長石。 正長巖：屬于中性侵入巖，鈣堿性正長巖，常呈淺紅，淺肉紅色等，多為中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為鉀長石和斜長石，暗色礦物為普通角閃石和普通輝石或黑云母。 巖漿巖的結(jié)構(gòu)：指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、自形程度和礦物之間（包括玻璃）的相互關(guān)系。 巖漿巖的色率：暗色礦物在巖漿巖中的含量（體積百分數(shù)）。 粒序?qū)永恚河址Q遞變層理，具粒度遞變的一種特殊層理，沒有內(nèi)部的層，只有粒度變化。 濁流：靠液體湍流來支撐碎屑顆粒，使之成懸浮狀態(tài)搬運，并在重力作用下呈塊狀流動的沉積物重力流。 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，又稱沃爾索相律。 礦物共生組合：礦物組合是巖石化學成分和P，T等條件的反映，是共生分析的對象或出發(fā)點。是一定化學成分巖石達到化學平衡時的礦物組合，又稱平衡礦物共生組合。 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小的礦物顆粒中大的為變斑晶，小的為基質(zhì)。 糜棱巖：具有糜棱結(jié)構(gòu)和定向構(gòu)造的巖石，統(tǒng)稱糜棱巖。原巖經(jīng)過強烈研磨作用的產(chǎn)物。往往分布在斷裂帶兩側(cè)，由于壓扭盈利是作用使巖石發(fā)生錯動。研磨粉碎而成。 簡答題： 1 什么是巖漿巖的相？列出侵入巖和火山巖各有哪些相？ 巖漿巖的相指不同環(huán)境條件下形成的巖石和巖體總的特征，大體分為侵入巖相和火山巖相。 一 侵入巖相： 按其形成的深度，分為淺成相和深成相。 1 淺成相：形成深度：0.5-3公里；巖漿溫度較高，壓力較小，冷卻速度較快，揮發(fā)分易于散失；礦物成分特征為有時有高溫礦物，高溫雙錐狀石英，透長石；結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征為細粒-微粒結(jié)構(gòu)，有時為隱晶質(zhì)，斑狀結(jié)構(gòu)和似斑狀結(jié)構(gòu)；接觸變質(zhì)較弱；巖體產(chǎn)狀多為巖蓋，巖盆，巖株，巖脈。巖床；不含火山碎屑物金屬硫化物礦床。 2 深成相：形成深度：>3公里；巖漿溫度低壓力大，冷卻速度較慢，揮發(fā)分不易散失；礦物成分特征為均為低溫穩(wěn)定礦物；結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征為中粗粒結(jié)構(gòu)，有時有似斑狀結(jié)構(gòu)，常見塊狀及帶狀構(gòu)造；接觸作用較明顯；高溫鎢錫鉬礦床，含稀有元素我偉晶巖礦床。 根據(jù)巖體中央和邊部巖性不同，劃分為中央相，過渡相，邊緣相。 1中央相：粗粒結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)，捕擄體少，巖性較均一，無流線流面構(gòu)造。 2邊緣相：細粒結(jié)構(gòu)，捕擄體較多，巖石成分結(jié)構(gòu)和構(gòu)造常不均勻，具有清楚的流線流面構(gòu)造。 3過渡相：巖性特征在中央相和邊緣相之間，多為中細粒結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)。 二 火山巖相：按照火山活動產(chǎn)物形成的方式及巖性特征分為： 1. 噴出相組：爆發(fā)相、溢流相、侵入相 2. 火山通道相組 3. 潛（次）火山相組 4. 火山沉積相組 2根據(jù)巖漿巖形成的基本條件，簡述俯沖帶形成島弧巖漿作用的原因。373 巖漿巖形成的兩個最基本的條件：1要有源區(qū)的巖石，即巖漿發(fā)生之前已近存在于地?；虻貧さ膸r石作為熔融巖漿的母巖。2要有足夠熱能的積累。 書上找不到 3 障壁海岸沉積體系由哪些沉積相單元組成？各沉積相單元的主要特征？ 沉積單元：障壁島、瀉湖、潮坪 主要特征：障壁島特征：成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度高 瀉湖特征：低能、可咸化 潮坪特征：砂泥薄互層、潮汐層理 按照沉積古地理上的比較全 4 簡述碳酸鹽巖泥晶基質(zhì)與碎屑巖基質(zhì)的概念及異同。 碳酸鹽巖泥晶基質(zhì)：充填在碳酸鹽巖顆粒之間，與顆粒同時經(jīng)機械沉積作用形成的粒度小于0.03mm方解石晶體。 碎屑巖的基質(zhì)：又稱雜基或粘土雜基，是充填在碎屑顆粒之間的細粒機械混入物，它們對碎屑物質(zhì)也起膠結(jié)作用，但基質(zhì)不是化學成因的物質(zhì)，它是和碎屑物一起由機械沉積作用形成的?；|(zhì)包括小于0.03mm的細粉砂和泥質(zhì)物質(zhì)。 相同點： 泥晶基質(zhì)與陸源碎屑巖中的泥質(zhì)基質(zhì)都是與碎屑顆粒一起沉淀的，表明沉積物分選不好，水動力較弱。 不同點： 1在手標本上泥晶基質(zhì)表現(xiàn)為污濁，致密，隱晶結(jié)構(gòu)；碎屑巖泥質(zhì)基質(zhì)為土狀段口，顏色多樣，為泥狀結(jié)構(gòu)在成巖作用強的沉積巖中，基質(zhì)比較結(jié)實，并常變?yōu)榻佋颇负途G泥石等。 2微晶方解石成因可為化學成因，生物化學成因，從生物體中分解出來，機械磨蝕作用等；泥質(zhì)基質(zhì)的成因為機械沉積作用。 5 基性變質(zhì)巖在綠簾角閃巖相變質(zhì)條件下的礦物共生組合特征。 綠簾角閃巖相（EA）是綠片巖相和角閃巖相之間過渡的低級變質(zhì)相。重結(jié)晶程度比綠片巖相高，但變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造仍較常見。 該相以基性變質(zhì)巖中出現(xiàn)Ep（綠簾石）+Hb（普通角閃石）+兩相Pl（斜長石）組合為特征。共生的兩相斜長石為An0-2的鈉長石，另一相為An>20的斜長石，它們既可以是獨立的晶體，也可以是兩者的葉片狀顯微交生體。 基性變質(zhì)巖以綠簾石-石英與兩相斜長石和兩相鈣角閃石共生、普通角閃石AL含量較低，單偏光下以藍綠色為特點，典型巖石為綠簾角閃巖。 問答題 1 為什么現(xiàn)今大陸地殼成分總體是花崗質(zhì)，而大洋是玄武質(zhì)？（372 不太會） 地殼分為上下兩層。上地殼化學成分以氧、硅、鋁為主，平均化學組成與花崗巖相似，稱為花崗巖層，亦有人稱之為“硅鋁層”。此層在海洋底部很薄，尤其是在大洋盆底地區(qū)，太平洋中部甚至缺失，是不連續(xù)圈層。下層富含硅和鎂，平均化學組成與玄武巖相似，稱為玄武巖層，所以有人稱之為“硅鎂層”。兩層以康拉德不連續(xù)面隔開。所以現(xiàn)今大陸地殼成分總體是花崗質(zhì)，而大洋是玄武質(zhì)。 在快速拉張的洋中脊，洋中脊玄武巖（MORB）的源區(qū)為虧損的二輝橄欖巖，上升的巖漿聚集在莫霍面以上形成巖漿房，巖漿在適當?shù)那闆r下噴出或侵入，形成玄武質(zhì)洋殼。 2分析沉積相，亞相，畫出變質(zhì)趨勢，分析遷移特征。 沉積相是對于沉積環(huán)境及其產(chǎn)物和 作用過程的高度概括。 3確定變質(zhì)礦物共生組合，原巖及礦物共生組合差異的原因。（252估計原巖是石英大理巖） 巖石學B卷 1. 巖漿巖的間隱結(jié)構(gòu)：指淺成相或噴出相火山巖基質(zhì)中，由隱晶質(zhì)-玻璃質(zhì)充填與微晶斜長石粒間空隙形成的結(jié)構(gòu)。 2. 粗面安山巖：或稱粗安巖，成分與二長巖相當?shù)膰姵鰩r，介于粗面巖和安山巖之間，堿性玄武巖與粗面巖之間的過渡巖石，斜長石和堿性長石含量近于相等。斑晶以斜長石為主，基質(zhì)具粗面結(jié)構(gòu)，交織結(jié)構(gòu)或玻晶交織結(jié)構(gòu)。 3. 脈巖：脈巖是指充填在構(gòu)造裂隙，常呈脈狀或者巖墻狀產(chǎn)出的巖漿巖。 4. 副礦物：在巖石中含量最少，通常不到1%，個別情況下可達5%，常見副礦物有鉻鐵礦，磁鐵礦，鋯石，榍石，磷灰石，碳酸鹽類礦物等，有時在某些特殊類型的巖石中，通常作為副礦物的礦物會成為次要礦物甚至主要礦物，如碳酸鹽礦物是碳酸巖中主要礦物。 5. 楔狀交錯層理：各層系界面為平面，但彼此不平行，單個層系不等厚而呈楔形，其內(nèi)紋層較平直或微下凹，與層系界面斜交。是由于介質(zhì)流動方向交替變化所致。 6. 相模式: 以相序遞變規(guī)律為基礎(chǔ)，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,以沉積的發(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，稱相模式。 7. 成巖作用：沉積物堆積下來，被后繼的沉積物所覆蓋，即靜茹與原介質(zhì)隔絕的新環(huán)境，由此開始轉(zhuǎn)變成為沉積巖，在這一過程中，沉積物和沉積巖餓物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造均發(fā)生一系列變化，通常把這期間引起沉積物和沉積巖發(fā)生變化的作用，統(tǒng)稱成巖作用。 8. 變質(zhì)作用:：由地球內(nèi)力作用促使巖石發(fā)生礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化的作用，是巖石在固態(tài)狀態(tài)下發(fā)生轉(zhuǎn)變的過程。變質(zhì)作用的機制主要包括變質(zhì)結(jié)晶、變形和變質(zhì)分異3類。 9. 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)。 10. 榴輝巖：巖石主要呈深紅色，粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，主要由綠輝石和石榴子石組成，是高壓相系基性變質(zhì)巖的典型巖石。 簡答題 1 巖漿巖中，按SiO2飽和度分類，每種礦物組合和共生關(guān)系。 在巖漿巖中，SiO2與其他金屬氧化物結(jié)合可形成各類硅酸鹽，從礦物中SiO2的相對含量而言，硅酸鹽礦物分為兩種： 1 SiO2飽和礦物，可與石英共生：如輝石，長石，角閃石，云母類礦物 2 SiO2不飽和礦物，不能與石英共生：如富美橄欖巖，似長石，霞石，白榴石等。 當巖漿中SiO2過飽和時，巖石中會出現(xiàn)SiO2飽和礦物與石英共生 SiO2不足時會出現(xiàn)SiO2不飽和礦物，而不出現(xiàn)石英 SiO2含量適當時，僅出現(xiàn)SiO2飽和礦物。 按照SiO2漸增的順序，不同成分的巖漿巖中礦物共生的規(guī)律如下： 1 超基性巖類 SiO2＜45%，以鎂鐵礦物為主，主要是橄欖石，輝石，而長石很少或無。 2 基性巖類 45%＜SiO2＜53%，出現(xiàn)輝石和基性斜長石共生。 3 中性巖類 53%＜SiO2＜66%，出現(xiàn)角閃石與中性斜長石共生，鎂鐵礦物減少。正長巖類，則出現(xiàn)鎂鐵礦物和堿性長石共生。 4酸性巖類SiO2＞66%，出現(xiàn)石英，鉀長石，酸性斜長石，黑云母等共生。鎂鐵礦物為10%左右。 5 堿性巖類 k2O Na2O含量高，SiO2含量低，暗色礦物中出現(xiàn)堿性輝石，堿性角閃石，淺色礦物中出現(xiàn)SiO2不飽和礦物 霞石，白榴石。 2鈣堿性基性侵入巖，主要特征及礦產(chǎn)。 A化學成分：SiO2可以不飽和（出現(xiàn)橄欖石），也可以是飽和的（不出現(xiàn)橄欖石）。富CaO,AL3O2,MgO,FeO,貧堿。巖石Na2O一般大于k2O, CaO較穩(wěn)定（質(zhì)量分數(shù)在10%左右）MgO,FeO變化較大。 B 礦物成分：礦物以基性斜長石和輝石為主，常見橄欖石角閃石和黑云母，不含或含少量的石英，副礦物可以出現(xiàn)磁鐵礦，鈦鐵礦，釩鈦磁鐵礦等。 C 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)。 D 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。 主要礦產(chǎn)：與基性侵入巖相伴生的礦床主要的銅鎳硫化礦床，鉻鐵礦，釩鈦磁鐵礦。輝長巖和斜長巖比超基性巖穩(wěn)定的多，是良好的建筑材料。輝綠巖可作鑄石原料 3 主要造巖礦物在風化作用中的穩(wěn)定性。 造巖礦物在風化過程中的穩(wěn)定性，指礦物抵抗風化的能力。這首先決定于礦物的化學成分、內(nèi)部構(gòu)造和物理性質(zhì)，其次是造巖礦物所處的風化條件。各種造巖礦物在風化時的穩(wěn)定性不同，故其風化習性和風化產(chǎn)物也不同。 1 石英 為最穩(wěn)定造巖礦物，在風化中幾乎只發(fā)生機械破碎，不易發(fā)生溶解，母巖風化越徹底，其含量在風化產(chǎn)物中含量越高。 2 長石類 為K Na Ca的鋁硅酸鹽。物理風化中，長石易沿解理面破碎，化學風化中，易受酸的作用分解。 不同種類的長石，抵抗風化的能力不同，鉀長石比斜長石穩(wěn)定，斜長石中酸性斜長石比基性斜長石穩(wěn)定。因此，在沉積巖中較為常見的碎屑長石是鉀長石和酸性斜長石。 3 云母類 白云母穩(wěn)定性高于黑云母。 4鎂鐵礦物 主要Fe、 Mg、 Ca的硅酸鹽礦物，這類礦物的穩(wěn)定性較低，橄欖石＜輝石＜角閃石，它們在沉積巖中含量甚少。 5 粘土礦物 為沉積巖重要的造巖礦物。一般風化作用下只發(fā)生機械破碎，較強的化學風化作用下水解。 6 碳酸鹽礦物 主要是方解石和白云石，在酸性水中極易溶解，在極干燥的條件下，物理風化為破碎碳酸鹽碎屑。 4 碳酸鹽巖顆粒組分類型及成因。 顆粒指在沉積盆地內(nèi)由化學，生物化學，生物作用及浪成，岸流，潮汐作用形成的碳酸鹽顆粒，在盆內(nèi)就地沉積或經(jīng)短距離搬運再沉積而成。 顆粒組分類型有：內(nèi)碎屑、鮞粒、球粒、藻粒、生物顆粒、團塊 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 剝蝕破碎并經(jīng)過再沉積的碳酸鹽顆粒。 鮞粒：具有核心和同心紋層組成的球粒-橢球狀顆粒。 球粒：有泥晶碳酸鹽組成，不具有內(nèi)部構(gòu)造的次球狀、橢球狀顆粒，多于糞便成因有關(guān)。 藻粒：與藻類有關(guān)的碳酸鹽顆粒。 生物顆粒：各類生物骨骼及其碎屑。 團塊：由多種碳酸鹽顆粒構(gòu)成的復(fù)合顆粒 5為什么麻粒巖相泥質(zhì)變質(zhì)巖具有片麻狀構(gòu)造少見片狀構(gòu)造。 麻粒巖相高級區(qū)域變質(zhì)相，通常T>700℃ P>0.3GPa。 泥質(zhì)變質(zhì)巖中角閃巖相與麻粒巖相相界反應(yīng)為白云母分解 低溫亞相，含有黑云母，白云母分解反應(yīng)導(dǎo)致泥質(zhì)變質(zhì)巖中出現(xiàn)Sil-Or帶，典型巖石為Sil-Gt-Or片麻巖。 Ms+QAl2SiO5+Kf+H2O 高溫亞相，黑云母變的不穩(wěn)定，出現(xiàn)堇青石和紫蘇輝石，典型組合為Crd-Gt-Or片麻巖 BiOpx 問答題 1 巖漿巖有多樣性的原因。（還要再細致答么） 原生巖漿形成后，在其上升運移的過程中，由于巖漿本身成分的分異或與圍巖的互相作用，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了種類繁多的巖漿巖。 1 分異作用：指原來均勻的巖漿在沒有外來物質(zhì)加入下，依靠本身是演化最終產(chǎn)生不同成分的巖漿的全部作用，包括巖漿分異作用和分離結(jié)晶作用。 巖漿分異作用：有些只是在巖漿本身進行，沒有發(fā)生相的分離，如擴散作用和熔離作用；有些發(fā)生了結(jié)晶相和熔體相的分離，如氣體搬運作用 分離結(jié)晶作用：是早晶處的礦物由于某些原因與熔漿分離，演化成多種不同成分的巖漿巖。有重力分離作用，流動分異作用，壓濾作用。 2 同化混染作用：巖漿熔化了圍巖或捕擄體，使巖漿成分發(fā)生了變化。影響同化混染作用的因素有：巖漿侵入時的地質(zhì)環(huán)境 巖漿侵入的深度，形態(tài)，體積及成分 巖體的溫度及熱量 圍巖的構(gòu)造裂隙發(fā)育程度。 3 巖漿的混合作用：指由兩種不同成分的巖漿以不同的比例混合而產(chǎn)生一系列過渡型的巖漿，并形成不同成分的一系列巖漿巖，稱為巖漿混合作用。 2砂巖和顆?；?guī)r在成分、結(jié)構(gòu)、成因上的異同。 砂巖：又稱中碎屑巖，指砂級陸源碎屑體積分數(shù)超過50%的沉積巖類。 顆?；?guī)r：碳酸鹽巖的一種，指顆粒含量大于50％的石灰?guī)r。 1成分上的相同點：都含有陸源礦物 如石英。 不同點：顆?；?guī)r主要以方解石為主，含有碳酸鹽礦物，陸源礦物，非碳酸鹽的自生礦物；砂巖以陸源碎屑石英，長石，巖屑為主。 2結(jié)構(gòu)上的相同點：均有顆粒和填隙物兩大結(jié)構(gòu)組分構(gòu)成，填隙物中都可以分成膠結(jié)物和基質(zhì)兩種類型，他們具有相似的水動力條件控制 不同點：顆?；?guī)r的顆粒均有方解石組成，膠結(jié)物為亮晶方解石，基質(zhì)為泥晶方解石；砂巖中的顆粒有礦物碎屑和巖石碎屑，膠結(jié)物有鈣質(zhì)，硅質(zhì)，鐵質(zhì)等多種成分，基質(zhì)主要為粘土雜基。 3成因上的相同點：均受沉積時的水動力條件所控制。 不同點：顆?；?guī)r的顆粒均為盆內(nèi)成因，而砂巖的碎屑顆粒均為來自盆外陸源碎屑；顆?；?guī)r形成在清水環(huán)境，砂巖沉積在渾水環(huán)境。 3 變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)，構(gòu)造及礦物特征，影響礦物共生組合主要因素。 變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)：指構(gòu)成巖石各礦物顆粒的大小，形狀以及他們之間的相互關(guān)系。主要有變余結(jié)構(gòu)，變晶結(jié)構(gòu)，碎裂結(jié)構(gòu)，交代結(jié)構(gòu)。 變余結(jié)構(gòu)：由于變質(zhì)重結(jié)晶作用進行的不完全，原來的結(jié)構(gòu)部分保留下的結(jié)構(gòu)。 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)。 碎裂結(jié)構(gòu)：巖石收到機械破壞而產(chǎn)生飛結(jié)構(gòu)。 交代結(jié)構(gòu)：由于化學性質(zhì)活潑的流體相的作用，導(dǎo)致物質(zhì)成分的代入和帶出使原有礦物被溶解同時被新礦物所代替的結(jié)構(gòu)。 變質(zhì)巖的構(gòu)造指各巖石中各組分在空間上的排列分布方式。主要有變余構(gòu)造，變成構(gòu)造兩種。 變余構(gòu)造：巖石經(jīng)編織后仍保留有原巖部分的構(gòu)造特征。 變成構(gòu)造：由變質(zhì)作用形成的構(gòu)造。 變質(zhì)巖的礦物特征 （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、藍晶石、硅灰石等，它們分別產(chǎn)出于不同德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，如葉片狀的黑云母。 （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。 決定變質(zhì)巖礦物成分的主要控制因素：包括兩個方面—原巖的化學成分和變質(zhì)條件（P—T，流體等） （1）原巖成分是決定因素，決定了變質(zhì)巖可能出現(xiàn)何種礦物。如原巖為硅質(zhì)石灰?guī)r，成分為CaO、CO2、SiO2 變質(zhì)后形成大理巖—可以含有方解石、石英、硅灰石。 （2）變質(zhì)條件（P—T，流體等）—決定了具體何種礦物出現(xiàn)。例如上述的硅質(zhì)石灰?guī)r，經(jīng)熱接觸變質(zhì)作用后，若P=1bar，T﹤470℃，形成方解石+石英；T﹥470℃，形成方解石、硅灰石，或者石英+硅灰石。