【文章內(nèi)容簡介】 均尖滅時(shí)，則稱為層的透鏡體。 (4) 層面：分 隔不同性質(zhì)巖層的分界面，可以是平面，但大多是曲面。層面的形成標(biāo)志著沉積作用的短暫停頓或間斷。層面往往分布有少量的粘土物質(zhì)或白云母等碎片，因而巖體容易沿層面劈開，構(gòu)成了巖體在強(qiáng)度上的弱面。 (5) 層的厚度：上下層面之間的垂直距離 為 這層的真厚度，斜交的稱為視厚度。層的厚度是重要的描述標(biāo)志，也是沉積過程穩(wěn)定程度的間接標(biāo)志。 (6) 層理：是指一個(gè)巖層中大小、形狀、成分和顏色不同的層交替時(shí)顯示出來的紋理。（由于沉積環(huán)境的變化、先后沉積下來的礦物或巖屑的顆粒大小、形狀、成分和顏色的不同所顯示的成層現(xiàn)象。） 層理的主要類型： ① 水平層 理：由許多呈直線狀彼此平行（平行于層面）的細(xì)層組成。形成于平靜的或微弱流動(dòng)的水介質(zhì)中，如海洋、湖泊的深水地帶及沼澤地區(qū)。常見于粘土巖、泥質(zhì)細(xì)粉砂巖及石灰?guī)r中。 ② 波狀層理：由許多呈波狀起伏的細(xì)層重疊在一起組成，是由于波浪引起的沙紋的移動(dòng)造成的。 ③ 單斜層理：由一系列傾斜層系重疊組成，層系之是界面較平直，層系是由同向傾斜的許多細(xì)層重疊組成，細(xì)層與層系界面斜交。 ④ 交錯(cuò)層理：泛指細(xì)層與層系界面相交成角度的多層系的（不管各層系內(nèi)細(xì)層的傾向是否一致）或單層系的層理。 ⑤ 粒序?qū)永恚涸诿恳粋€(gè)沉積單元中都表現(xiàn)出顆粒大小的逐漸變化 ，通常是從沉積單元的底部到頂部，顆粒由粗變細(xì)，這種粒序性稱之為正粒序。如果自底到頂表現(xiàn)為由細(xì)粒過渡為粗粒，則稱為逆粒序。 2． 層面構(gòu)造、結(jié)核及化石 在沉積巖巖層層面上往往保留有反映沉積巖形成時(shí)流體運(yùn)動(dòng)，自然條件變化遺留下來的痕跡，稱為層面構(gòu)造。 (1) 頂面構(gòu)造 主要發(fā)育有：波痕、雨痕、泥裂、雹痕、晶體印痕、蟲痕、動(dòng)物足跡等。它們可以幫助判斷層序。 (2) 底面構(gòu)造 主要發(fā)育有：底沖刷、槽模、溝模等。 (3) 結(jié)核 指包裹在沉積巖體中某些礦物集合體的團(tuán)塊。其成分、結(jié)構(gòu)、顏色等一般與圍巖不同。 (4) 化石 指埋置在沉積巖中的各地質(zhì)時(shí)期古生 物的遺體和遺跡。它們雖保持著古生物的體態(tài)和構(gòu)造，但它的有機(jī)質(zhì)已被礦物質(zhì)所替代。古生物化石是沉積巖獨(dú)有的構(gòu)造特征，是研究地史、生物進(jìn)化的重要依據(jù)。 四、 沉積巖分類及常見沉積巖的鑒定特征 參見教材 P21～ 22，表 14。 根據(jù)沉積巖的成因，物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)等特征，可將沉積巖分為三大類： （一） 碎屑巖類 碎屑巖由碎屑和膠結(jié)物兩部分組成。碎屑巖的名稱一般前面為膠結(jié)物成分，后面是碎屑的大小和形狀，如硅質(zhì)粗砂巖、鐵質(zhì)細(xì)砂巖。 1． 根據(jù)碎屑顆粒的大小，可把碎屑巖分為： (1) 角礫巖和礫巖。在描述時(shí)，必須注意碎屑由何種巖石或礦物組成，碎屑的大小 、形狀、圓度及膠結(jié)物的成分等。因?yàn)檫@類巖石的強(qiáng)度及工程性能是由碎屑及膠結(jié)物的成分而定的。 礫巖 砂巖 (2) 砂巖。四川樂山大佛系侏羅系砂巖，易風(fēng)化。 2． 碎屑巖的膠結(jié)方式 碎屑巖類中的膠結(jié)物的成分和膠結(jié)方式，對其工程性質(zhì)有重要影響。其相應(yīng)的手標(biāo)本鑒定特征見教材 P17 表 16，其膠結(jié)方式有三種： (1) 基底式膠結(jié)：填隙物含量較多，碎屑彼此不相連。這種膠結(jié)方式膠結(jié)緊密，巖石強(qiáng)度由膠結(jié)物成分控制，硅質(zhì)最強(qiáng)，鐵質(zhì)、鈣質(zhì)次之，碳質(zhì)較弱，泥質(zhì)最差； (2) 孔隙式膠結(jié)：碎屑顆粒緊密相接，膠結(jié)物充填于粒間孔隙中。 (3) 接觸式膠結(jié)：只在碎屑 顆粒的彼此接觸外才有膠結(jié)物，故膠結(jié)物數(shù)量很少。這種膠結(jié)方式最差，強(qiáng)度低、孔隙度大，透水性強(qiáng)。 （二） 粘土巖類 主要是粘土礦物組成，粘土礦物顆粒直徑常小于 ，含量＞ 50%。 在沉積方式上，粘土物質(zhì)屬于機(jī)械沉積與化學(xué)沉積的過渡類型，多為膠體沉積，也有機(jī)械沉積的，如：頁巖、泥巖。 頁巖 （三） 化學(xué)巖及生物化學(xué)巖 它們是由各種母巖經(jīng)強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化所形成的真溶液或膠體溶液，搬運(yùn)至水盆地中沉淀而成的。 由于這類巖漿的沉淀主要受物理化學(xué)、生物化學(xué)及化學(xué)條件的支配，如介質(zhì)的 PH 值、 Eh 值、 CO2含量、溫度、壓力及物質(zhì)的 濃度和溶解度等，所以在一定條件下往往只有一種物質(zhì)沉淀，生成一種巖石，故某種單一化學(xué)巖的成分比較簡單，又有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，可與其它巖類相區(qū)別。 海水蒸發(fā)一般先后沉淀的順序?yàn)椋悍浇馐自剖烨嗍唷彩唷⑾酢鷰r鹽→鉀鹽→鎂鹽→光鹵石。 化學(xué)巖及生物化學(xué)巖定名的主要依據(jù)是礦物成分，最常見的有： 1． 石灰?guī)r 遇稀 HCl劇烈起泡； 2． 白云巖 遇冷 HCl不易起泡，滴 Mg 試劑由紫變藍(lán)； 3． 泥灰?guī)r 點(diǎn)稀 HCl起泡后，表面殘留下粘土物質(zhì)； 4. 燧石巖 沉積巖的礦物成分與巖漿巖的相比有以 下一些特點(diǎn)： 1． 在巖漿巖中大量存在的橄欖石、輝石、角閃石和黑云母等鐵鎂礦物在沉積巖中很少見； 2． 長石、石英、白云母等礦物在巖漿巖和沉積巖中都比較多，但鉀長石和石英在沉積巖中可以更多一些； 3． 鹽類礦物、碳酸鹽礦物和粘土礦物則是沉積巖所特有的礦物，巖漿巖中很少或者沒有； 4． 生物組分是沉積巖所特有的。 167。 變質(zhì)巖 一、 變質(zhì)巖的形成過程 （一） 概念 1． 變質(zhì)作用 由地球內(nèi)力作用引起巖石改造和變化的作用，稱之為變質(zhì)作用。 變質(zhì)作用的發(fā)生范圍主要是固態(tài)巖石中礦物的變質(zhì)重結(jié)晶，即礦物的重新成長長大、物質(zhì)成分的遷移或形成新的礦物組合以 及部分巖石的選擇性重熔等。因此，巖石的風(fēng)化作用和沉積巖的成巖，后生作用、不屬于變質(zhì)作用的范疇。 2． 變質(zhì)巖 由變質(zhì)作用所形成的新的巖石稱為變質(zhì)巖。由巖漿巖形成的變質(zhì)巖為正變質(zhì)巖；沉積巖形成的變質(zhì)巖為副變質(zhì)巖。變質(zhì)巖的產(chǎn)狀為殘余產(chǎn)狀。 （二） 變質(zhì)作用因素 引起變質(zhì)作用的主要因素有三方面： 1． 溫度 在變質(zhì)作用中，溫度是一個(gè)極為重要的因素，大部分變質(zhì)作用是在溫度升高的情況下發(fā)生的。例如： 高嶺石在熱力（溫度）作用下，形成紅柱石和石英的礦物組合。 Al4[Si4O10](OH)8 2Al2[SiO4]O + 2SiO2 + 4H2O 溫度所引起的變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為： (1) 促使礦物重結(jié)晶，從而使原巖的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造發(fā)生改變，而巖石組分基本不變； (2) 促使組分的重新組合，因而礦物成分和結(jié)構(gòu)，構(gòu)造都發(fā)生改變。 2． 壓力 可分為均向壓力、粒間流體壓力和定向壓力： (1) 均向壓力（靜壓力） 一般指由上覆巖層的負(fù)荷重量所引起的壓力。這種壓力可使巖石減少孔隙，?? ???? ?? 放熱吸熱變得致密堅(jiān)硬。同時(shí)在一定溫度下，由于均向壓力的增加，往往形成比重較大，分子體積較小的礦物。 (2) 粒間流體壓力 粒間流體主要由巖石顆粒間存在的揮發(fā)成分，特別是 H2O 和 CO2所引起。絕大部分的脫水和碳 酸鹽的變質(zhì)反應(yīng)是在這種情況下進(jìn)行的。 (3) 定向壓力 主要指由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或巖漿活動(dòng)所引起的側(cè)向擠壓力，巖石在定向壓力的作用下，當(dāng)超過其彈性極限時(shí)可發(fā)生變形，而當(dāng)超過其強(qiáng)度極限時(shí)則發(fā)生破碎，使巖石產(chǎn)生節(jié)理、裂隙或形成劈理構(gòu)造等。組成巖石的礦物在定向壓力作用下，也會發(fā)生變形，破裂及光學(xué)性質(zhì)上的改變，導(dǎo)致巖石在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上的變化。此外在定向壓力的參與下還可以引起變質(zhì)巖中某些定向構(gòu)造的形成（片理、線理構(gòu)造等）及促進(jìn)粒間流體的活動(dòng)，從而加速變質(zhì)作用的進(jìn)行，大大地提高變質(zhì)反應(yīng)的速度。 3． 化學(xué)活潑性流體 通常是指氣態(tài)或液態(tài)的水溶液 。在水溶液中經(jīng)常會含有不同數(shù)量的 CO硼酸、鹽酸、氫氟酸和其它揮發(fā)成分，這些物質(zhì)大大增強(qiáng)了水溶液的化學(xué)活潑性。當(dāng)這些溶液在巖石孔隙和裂隙中由于壓力差或溶液中活動(dòng)組分的濃度差而引起流動(dòng)時(shí)，便對周圍巖石發(fā)生交代作用。也就是說可以產(chǎn)生組分的遷移（帶出或加入），形成與原巖性質(zhì)截然不同的的變質(zhì)巖石。此外滲透于礦物顆粒間的粒間溶液對礦物彼此間的反應(yīng)還能起接觸劑的作用，通過這種溶液作媒介（溶解和沉淀），促進(jìn)礦物和重結(jié)晶改造作用。 再者，水和碳酸還直接參與組成大量的含水和含碳酸的礦物。在變質(zhì)作用過程中，經(jīng)常發(fā)生礦物的水化 （溫度降低）和脫水作用（溫度增高），碳酸鹽化和去碳酸鹽化作用。 如：絹云母 ＋ 綠泥石 黑云母 ＋ H2O 白云母 ＋ 石 英 鉀長石 ＋ 硅線石 ＋ H2O 蛇紋石 ＋ 水鎂石 鎂橄欖石 ＋ H2O 方解石 ＋ 石 英 硅灰石 ＋ CO2 但在一般情況下，具化學(xué)活動(dòng)性流體不能作為變質(zhì)作用中的一個(gè)獨(dú)立的強(qiáng)度因素。只有在溫度和壓力的作用下，才得以使原巖發(fā)生變質(zhì)作用。 應(yīng)該指出，在變質(zhì)過程中，上述各因素不是孤立的，通常都是同時(shí)存在的，?? ???? ?? 水化脫水??? ?? ??? ?? 碳酸鹽化去碳酸化?? ???? ?? 水化脫水?? ???? ?? 水化脫水互相配 合，相互制約的，而且隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化。在一般情況下，溫度常作為主導(dǎo)因素，配合著壓力和溶液的活動(dòng)。還應(yīng)指出，變質(zhì)作用的發(fā)生和進(jìn)行還與原巖的物質(zhì)組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造密切相關(guān)，也就是說，由于原巖的物質(zhì)組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面的不同，對變質(zhì)作用的反應(yīng)是不一樣的，因而其變化最終產(chǎn)物—— 變質(zhì)巖也是十分不同的。 （三） 變質(zhì)作用的類型 變質(zhì)作用及變質(zhì)巖類型示意圖 變質(zhì)作用的類型一般根據(jù)變質(zhì)作用的地質(zhì)成因和變質(zhì)作用因素，分為以下幾類： 1． 接觸變質(zhì)作用（熱力變質(zhì)作用） 由巖漿散發(fā)的熱量和析出的氣態(tài)或液態(tài)溶液引起的變質(zhì)作用。主要是 使原巖結(jié)構(gòu)特征發(fā)生改變。 (1)熱接觸變質(zhì)作用； (2)接觸交代作用。 2． 交代變質(zhì)作用（氣化熱液變質(zhì)作用） 具有化學(xué)活動(dòng)性的氣態(tài)或液態(tài)溶液，對巖石進(jìn)行交代而使巖石發(fā)生變質(zhì)的一種作用。主要使原巖礦物和結(jié)構(gòu)特征發(fā)生改變。 3． 動(dòng)力變質(zhì)作用 在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的定向壓力作用下，巖石所發(fā)生的變質(zhì)作用。主要使原巖結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征發(fā)生改變，特別是產(chǎn)生了變質(zhì)巖特有的片理構(gòu)造。 4． 區(qū)域變質(zhì)作用 指大面積分布，作用因素復(fù)雜的一種變質(zhì)作用。 5． 混合變質(zhì)作用 在區(qū)域變質(zhì)作用的基礎(chǔ)上地殼內(nèi)部熱流繼續(xù)升高，便產(chǎn)生深部熱液和局部重融熔漿的滲透、交代、貫入于變質(zhì) 巖中，形成混合巖的作用。 6． 復(fù)變質(zhì)作用 巖石經(jīng)受不同變質(zhì)階段，多次疊加變質(zhì)作用。原來比較高溫的變質(zhì)礦物共生組合被低溫的礦物組合所取代，這樣的復(fù)變質(zhì)作用稱為退化變質(zhì)作用；反之稱為進(jìn)化變質(zhì)作用。 此外還有埋置變質(zhì)作用和洋底變質(zhì)作用。 二、 變質(zhì)巖的地質(zhì)特性 （一） 變質(zhì)巖的礦物成分 變質(zhì)巖的形成過程決定了其化學(xué)成分與原巖之間，既有繼承性，又具有多樣性。而變質(zhì)巖的礦物成分既決定于原巖的化學(xué)成分，也和形成時(shí)的物理化學(xué)條件密切相關(guān)。原巖的化學(xué)成分是形成變質(zhì)巖的物質(zhì)基礎(chǔ)，而物理化學(xué)條件則是變質(zhì)巖出現(xiàn)什么礦物或礦物組合的決定條件。在一般 情況下，變質(zhì)巖的礦物成分較之巖漿巖和沉積巖更為復(fù)雜多樣。 1． 變質(zhì)巖的特征礦物： 變質(zhì)礦物如：絹云母、紅柱石、藍(lán)晶石、矽線石、十字石、陽起石、透閃石、滑石、葉蠟石、蛇紋石、綠泥石、方柱石、硅灰石、符山石、石榴子石、石墨等，只在變質(zhì)巖中分布。如果這些礦物在巖石中較多出現(xiàn)，反映了原巖已經(jīng)變質(zhì)，應(yīng)歸屬變質(zhì)巖類。 2． 變質(zhì)巖中廣泛發(fā)育纖維狀、鱗片狀、長柱狀、針狀和礦物，且常見它們作有規(guī)律地定向排列； 3． 變質(zhì)巖中含 OH－ 的礦物與巖漿巖相比更為發(fā)育； 4． 變質(zhì)巖中的石英、長石等礦物常具波狀消失，裂紋也較發(fā)育。 （二） 變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 1． 概念 是 指巖石組分的形狀、大小和相互關(guān)系等反映的巖石構(gòu)成方式。它著重于礦物個(gè)體的性質(zhì)和特征。 2． 結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)成分，可將變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)分為四大類： (1)壓碎結(jié)構(gòu) 當(dāng)定向壓力超過礦物的強(qiáng)度極限時(shí)，礦物發(fā)生破裂和?；饔眉艾F(xiàn)象。根據(jù)破碎程度又可分為 3種亞類： ① 碎裂結(jié)構(gòu)； 低 ② 碎斑結(jié)構(gòu)； ↓ ③ 糜棱結(jié)構(gòu)。 高 (2)變晶結(jié)構(gòu) 巖石在固體狀態(tài)下，原來的物質(zhì)發(fā)生重結(jié)晶作用而形成的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的變質(zhì)巖變質(zhì)程度較深，巖石中礦物重新結(jié)晶較好，基本為顯晶，是多數(shù)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)特征。 變晶結(jié)構(gòu)可根據(jù)變晶礦物的粒度、形狀和相互關(guān)系等特點(diǎn) 進(jìn)一步劃分，具體的劃分參考有關(guān)參考書。 (3)變余結(jié)構(gòu) 原巖在變質(zhì)作用過程中，由于重結(jié)晶作用不完全，因而原巖的結(jié)構(gòu)特征，可部分殘留下來，這時(shí)就稱為變余結(jié)構(gòu)。變余結(jié)構(gòu)的變質(zhì)巖變質(zhì)程度較淺，巖石變質(zhì)輕微，仍保留原巖中某些結(jié)構(gòu)特征。如變余花崗結(jié)構(gòu)、變余斑狀結(jié)構(gòu)、變余輝綠結(jié)構(gòu)、變余礫狀結(jié)構(gòu)、變余砂狀結(jié)構(gòu)、變余火山碎屑結(jié)構(gòu)。 (4)交代結(jié)構(gòu) 發(fā)生交代變質(zhì)作用時(shí)，原巖中的礦物被取代、消失，與此同時(shí)形成新生礦物而產(chǎn)生的不同的交代結(jié)構(gòu)。 （三） 變質(zhì)巖的構(gòu)造 1． 概念 指巖石組分在空間上的排列和分布所反映的巖石構(gòu)成方式，著重于礦物個(gè)體在方向和分布 上的特征。 2． 類型 (1) 變成構(gòu)造：經(jīng)變質(zhì)作用后形成的構(gòu)造。 ① 板狀構(gòu)造； ② 千枚狀構(gòu)造； ③ 片狀構(gòu)造； ④ 片麻狀構(gòu)造； ⑤ 斑點(diǎn)狀構(gòu)造； ⑥ 條帶狀構(gòu)造； ⑦ 塊狀構(gòu)造。 其中①～④稱為片理構(gòu)造，是區(qū)別于巖漿巖與沉積巖的重要特