地质旅行-第12章
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
硬度5 ～6。解理裂缝的交角呈90°。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
五、注意火成岩与矿产的关系
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。
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。
（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。
其他如镍钴矿多产于和辉长岩相伴生的富镁超基性岩中。
铂矿主要产于纯橄榄岩中。
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。
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。
（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。
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。
辉长岩可用作精美的建筑石材，俗称深色花岗岩。
（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。
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。
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。
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。
（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。
花岗岩本身也是优质的建筑石材，市场上十分畅销。
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。
（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。
六、脉岩和火山碎屑岩
上面我们叙述了火山熔岩和侵入岩的一些基本常识，而在火成岩地区旅行时，还应注意脉岩和火山碎屑岩。
所谓脉岩，实质上也是岩浆岩的一种，常以脉状或岩墙状充填于岩体或其围岩的裂隙中，由于这类岩石多呈脉状出现，故专称之为脉岩。它们在物质成分上和空间分布上均与深成岩有一定的联系，按其性质，可分为三大类型。
①煌斑岩类。为暗色富含云母的脉岩。其矿物成分中以暗色矿物（黑云母、角闪石、辉石等）为主，并作斑晶出现，成为斑状结构。它们的产状除岩墙形式外，也有岩床，有时则成为人山锥或火山颈的充填物。
②细晶岩类。浅色的脉岩。主要由浅色矿物（长石、石英）组成，暗色矿物极少或缺失，外貌颇似砂糖。最常见的细晶岩，从成分上看，属花岗岩类。
③伟晶岩类。这是一类巨粒结构的脉状岩石。其晶体较大，常在几厘米以上，最大的晶体，直径可达一米以上，重数吨，如新疆阿尔泰地区某伟晶岩脉内所获的绿柱石晶体，就有如此巨大。
伟晶岩的经济价值是所有脉岩中最重要的，因为其中常见有用的矿产，如白云母、水晶（石英晶体）、黄玉、钾长石以及含有锂、铯、钽、铌、铈、锆等稀有元素所构成的矿物。
火山碎屑岩是火山喷发时产生的碎屑物质沉降堆积以后，再经固结或熔结（熔岩流参与胶结作用）而形成的岩石。火山碎屑，大小不一，大者犹如石块砂粒，小者犹如尘埃粉末，故在其堆积过程中，具有分选特点——近火山口附近者以大块为主，远火山口者以细尘为主。如碎屑物质降落于水流或水域中，则其沉积特征具有沉积岩性质，随地而异。
为识别火山碎屑物质大小与岩石命名的关系，即以火山碎屑岩的结构为基础，列表如下：表1 火山碎屑物质大小与岩石命名的关系粗火山碎屑 细火山碎屑石块 角砾 火山灰 火山尘粗 细 粗 细粗 细 粉＞128 毫米 128 ～32毫米 32～8毫米 8～2 毫米 2 ～0。25毫米 0。25～0。0625毫米 0。0625～0。0039毫米 ＜0。0039毫米根据表1 内所列的颗粒大小（粒级标准）及其含量的多少，将火山碎屑物质的结构分为以下几种基本类型：集块结构：50％以上由大于32毫米以上的粗碎屑组成。
角砾结构：50％以上由介于32～2 毫米的角砾组成，即由细火山角砾组成。
凝灰结构：50％以上由小于2 毫米的火山灰组成，且以2 ～0。0039毫米级的火山灰为主。
火山尘结构：由小于0。0039毫米的细小火山尘组成，岩石致密，外貌颇似泥质岩石。
熟悉了有关火山碎屑岩的颗粒、结构以后，就可以了解火山碎屑岩的具体名称了，通常最易碰到的有以下几种：①火山碎屑熔岩。这是一类具有火山碎屑岩与熔岩过渡性质的岩石，也就是说，其岩石性质基本上属熔岩，但其中混有相当分量的火山碎屑物质。多见于火山颈、破火山口、火山构造洼地、巨大的火山碎屑岩中。
②集块岩。主要由粒径大于32毫米的粗火山碎屑物质组成的岩石，其物质成分主要由熔岩的碎块和其他少量的碎块混杂在一起。有玄武岩质的，安山岩质的，也有酸性的火山岩、碱性的火山岩，颜色也有黑色的、紫红色的。故可在具体命名时用玄武质集块岩、安山质集块岩称之。
③火山角砾岩。由大于2 毫米的火山角砾组成，其成分比较复杂，有熔岩碎屑、晶体碎屑、非晶体的玻璃碎屑。大小无定，分选很差，常带棱角，无层理现象。一般分布在火山口附近，与火山集块岩伴生，以紫红色者最为常见。
④凝灰岩。50％以上的颗粒由小于2 毫米的火山碎屑物质组成。颜色很多，有灰白色、白色、红色、淡绿色、紫色、黑色等。外貌疏松多孔，层理较清楚。
⑤沉积火山碎屑岩类。这是火山碎屑物质降落到水域中沉积凝结而成的岩石，常以沉凝岩称之。此类岩石成分大体上与凝灰岩相近，层理颇为清楚，经常可在其中找到动、植物化石，因此，作为判断火成岩区地层年代，划分地层层序时，沉凝岩是十分重要的目的层。如浙江东部中生代火山岩区内所见到的大部分岩层就属此类。
近年研究表明，火山碎屑岩与矿产的关系极为密切，有铜、铁、铅、锌、黄铁矿、铀、硼、沸石等，如长江中下游及东南沿海地带许多火山岩区中所产的金属矿产，大多与此类岩石有关。
七、火成岩的野外工作要点
以上所谈的，属于火成岩的基本常识，当我们在地质旅行时，特别作观察记录的时候，又应该注意哪些问题呢？
对于侵入岩（岩浆岩）来说，基本上要包括以下几方面内容：①凭肉眼（借助于放大镜）鉴定岩石的名称。
②进一步描述岩石的性质，如颜色、矿物成分、结构、构造等。
③侵入岩产状的初步确定。
④考察侵入体与围岩的关系，初步确定侵入体形成的地质时代。如果有两个以上的侵入体或脉岩存在，大致查明它们的先后关系。
⑤侵入体与成矿的关系，包括砂矿。
⑥侵入体的地貌特征，风化侵蚀后所造成的景观。与水文地质（如裂隙性泉水的出露）及工程地质的关系。
⑦侵入体的构造地质特点，脉岩的产状。
⑧侵入体所在范围内的生物特点，特别是植被面貌。
遇到火山喷出岩时，应注意以下几方面内容：①凭肉眼鉴定岩石的名称。
②描述岩石性质，如颜色、矿物成分，结构，构造等。
③确定此类岩石的产状，测量其产状要素。
④注意火山岩与相邻沉积岩的关系，初步确定其喷发时的地质年代。如遇沉积凝灰岩，注意采集其中所含的动、植物化石，借此鉴定火山岩系的地质时代。如浙江东部出露广泛的火山岩系中，经常可以发现晚侏罗世至早白垩世的鱼类、软体动物、植物等化石。
⑤如果发现火山岩系内有一套或几套沉积岩层出现（往往作为火山岩系内的夹层），则可确定火山喷发的次数或期数，划分出火山喷发期与间断期。
⑥如果发现火山岩与侵入体共存，则应搞清楚它们之间的先后关系。
⑦火山岩系中的矿产。除金属矿产外，有时甚至出现喷发间断时形成的煤系地层或夹于其中的煤层。
⑧火山岩系中的构造地质特点。
⑨火山岩系的水文
