一、矿物的概念

矿物指在自然过程中形成的具有特定晶体结构和化学成分的无机物，大多数宝石都属于矿物。

二、矿物的光学特征

1.矿物的颜色

颜色是眼底视神经对光波的感应而在大脑中产生的感觉。可见光经矿物体选择性吸收后，其残余光的混合色即是该矿物的颜色。色度学中通常使用色调、明度和饱和度这三要素来表示颜色的特征。

2.条痕

将硬度较低的矿物在白色无釉瓷板上刻划后留下的矿物粉末的痕迹，条痕色是指留下的矿物粉末的颜色。矿物的条痕可消除假色，减弱他色，因而比矿物颜色更有鉴定意义。条痕测试是破坏性测试，只能用于未加工的宝石或琢型宝石不显眼的部位。

3.光泽

材料表面反光的能力和特征。它主要与材料的折射率、反光率有关，但也与材料颗粒的集合方式、表面平整程度以及抛光质量和硬度有关。矿物学中，通常按光泽的强弱将光泽分为四级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽 。宝石还常见一些特殊的光泽，如：丝绢光泽、珍珠光泽、蜡状光泽、油脂光泽等。

4.透明度

指宝石材料透过可见光光的程度。 矿物的透明与不透明不是绝对的，例如自然金是不透明矿物，但金箔亦能透过一部分光。因此，在研究矿物透明度时应以同一的厚度为准。

透明度可分以5个级别：透明、亚透明、 半透明、微透明、不透明。

三、矿物的力学性质

1.解理

矿物受外力(敲打、挤压等)作用后,沿着一定的结晶方向发生破裂,并能裂出光滑平面的性质称为解理。解理是由矿物的晶体结构决定的。由于晶体中的化学键力在不同的结晶方向存在差异，导致面网间化学键力最弱的方向易于产生破裂，形成解理。解理按产生的难易程度分为以下几种类型：完全解理、中等解理、不完全解理。

2.断口

晶体或材料受到外力作用发生的随即的无方向性的破裂。由于断口常具有一定的形态，因此可用来作为鉴定矿物的一种辅助特征。常见的断口类型有：贝壳

状断口、锯齿状断口、土状断口。

3.裂理

是晶体在外力作用下，沿着一定结晶方向裂开策划能够光滑平面的性质。裂开的面称为裂理面，裂理面的外观和解理面相似。但是裂理的成因与解理不同，裂理有两种成因：一是双晶结合面，特别是聚片双晶的结合面造成裂理；另一种原因是，当细微包裹体或固溶体离溶物分部在某一种面网上，并成为这一方向面网间的夹层重复有地分布时，也可造成裂理。

4.硬度

矿物的硬度是指矿物抵抗外来刻划、压入或研磨等机械作用的能力。它是鉴定矿物的重要特征之一。

（1）测定硬度的方法：刻划法、压入法、研磨法、弹跳法等，以前两种方法应用最广。以刻划法为基础的摩氏硬度是最常用的矿物硬度分类。

（2）摩氏硬度:矿物学家摩斯选择了十种有代表性的矿物，依据他们相互刻划的能力分成十级：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。滑石硬度最低，金刚石硬度最大。

（3）差异硬度：由于矿物晶体结构的对称性和异向性，导致了矿物硬度的对称性和异向性。如钻石警惕的八面体面与立方体面的硬度不同。

5.韧性

宝石材料抗拒因敲击发生破裂的能力。大多数的多晶质材料（玉石）具交织结构，不同颗粒的解理方向不同，当受到敲击并在表面产生解理或断口裂隙时，裂隙通常只穿过近表面为数不多的颗粒，不易进入纵深并发生整体的破坏。这样的材料具有较好的韧性，或者说韧度较高，例如软玉。

6.脆性

材料受外力作用容易破碎的性质称为“脆性”。脆性与宝石材料的晶体结构、解理发育程度、多晶质材料的颗粒集合方式等密切相关。通常情况下，韧度越强，脆性越差；韧性越差，脆性越强。如：锆石的硬度虽大，但脆性却很大，将锆石

包在纸内，由于和包装纸间的摩擦碰撞，导致锆石的刻面棱产生破损。这种现像称为纸蚀。

第二篇：矿物学知识

第一节 矿物学知识

一、概述

矿物的定义有狭义和广义之分。狭义的矿物即通常人们所说的矿物，即指岩石圈中的化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的，并在一定条件下相对稳定的自然产物。随着科学技术的进步，人们对宇宙的认识范围不断扩大，对矿物的认识也不断加深，因此，矿物还包括地幔矿物、陨石矿物、宇宙矿物和人造矿物等，这是广义的矿物概念。

矿物绝大部分是结晶质的单质或化合物，具有比较固定的化学成分和晶体构造，表现出一定的几何形态和物理化学性质，并以各种形态（固态、液态、气态，多为固态）存在于自然界中。极少数的矿物以非晶质的液态、气态和胶态存在，其几何形态与其成分、结构之间没有明显的依赖关系。

目前已经发现的矿物有3000多种，其中绝大多数是晶质固态的无机物。液态、气态及有机矿物总共只有几十种。

按形成矿物的地质作用，主要矿物分成三种成因类型。

1．岩浆矿物：即原生矿物，是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。如：橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母等。

2．表生矿物：是原生矿物在地表常温常压条件下，经过风化、沉积作用所形成的一类矿物。如：岩盐、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。

3．变质矿物：是早期形成的矿物经过变质作用（一般是在高温高压下）所形成的矿物。如：石榴石、红柱石、蛇纹石等。变质矿物和表生矿物又成为次生矿物。

二、矿物的概念

1、矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的自然均质体。

地质作用指火山爆发，地震，岩石风化等。

2、矿物数量

世界上矿物有3000多种，常见的有50多种，而和土壤形成有关的造岩矿物有20～30多种。

3、类型

根据矿物形成原因可分为：

原生矿物——由地壳内部岩浆冷却后形成的矿物。

次生矿物——由原生矿物进一步风化形成的新的矿物。

如：方解石是有碳酸钙溶液沉淀而来的；高岭石是由钾长石风化来的。

三、矿物的主要特征

(一)、物理性质

矿物的物理性质是多方面的。不同的矿物由于成分、构造不同，其物理性质也各不相同。因此，矿物的物理性质也是鉴定矿物的重要依据。其中，最有鉴定意义的有：颜色、条痕、光泽、解理、断口、硬度等，此外，透明度、弹性、比重等。

1、颜色

矿物的颜色最容易引起人们的注意，有些矿物就是按其颜色来命名的，如：

黄铜矿、赤铁矿等，所以，颜色是鉴定矿物的重要特征之一。矿物的颜色主要是矿物对可见光中不同波长的光波选择吸收的结果，所呈颜色为反射光波或透过光波的混合色。根据颜色的成因，可以分为以下三种：

1．自色：矿物本身所固有的颜色称为自色。自色与矿物的成分和构造有关，主要是因为矿物成分中含有色素离子而引起的，常见的色素离子有Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Cu。自色形成另一个原因，是矿物晶体构造的均一性受到破坏而引起的。如食盐受到阴极射线的刺激，而使无色透明的食盐呈现出粉红、天蓝等各种颜色。自色较稳定，故在矿物鉴定上意义较大。磁铁矿的铁黑色，孔雀石的翠绿色等都是自色。

2．他色：矿物因外来的带色杂质、气泡等有色体的机械混入，而染的颜色叫他色。他色与矿物本身的化学成分及构造无关，易变化而不稳定，如无色透明的水晶可被染成紫色、玫瑰色、黑色等便是一个很好的例子。

3．假色：由于矿物内部裂缝、解理面及表面的氧化膜引起的光波的干涉而产生的颜色称为假色。如石膏、方解石内部解理所形成的“晕色”，斑铜矿表面氧化膜造成的蓝、紫色等都是假色。

2、条痕

条痕就是矿物粉末的颜色，将矿物在未上釉的瓷板上进行刻划，其留下的粉

末痕迹就是条痕。条痕色可以消去假色，减弱他色，保存自色，所以条痕比矿物本身呈现的颜色更为固定，因而更具有鉴定意义。如黄铁矿是淡黄色，条痕却是黑色；黄铜矿是铜黄色，条痕却是绿黑色。鉴定条痕，只限于硬度比瓷板小的矿物，因硬度比瓷板大的矿物，刻划后所得之粉末就是瓷板的粉末了。

3、 矿物透明度和光泽

透明度是指矿物允许可见光透过的程度，通常以矿物碎片边缘能否透见他物 为准。根据矿物透过可见光的能力，可将矿物的透明度分为透明、半透明和不透明三种。

光泽是矿物表面反射可见光波的能力，据此，通常将矿物的光泽分为如下三种：

1．金属光泽：矿物表面反射光的能力很强，光耀夺目，如同光亮的金属器皿表面的光泽，如黄铁矿、黄铜矿等。一般具有金属光泽的矿物，条痕为黑色或深色，不透明的矿物常具有金属光泽。

2．半金属光泽：矿物表面反射光的能力较弱，呈弱金属状光亮，如磁铁矿、赤铁矿。

3．非金属光泽：这种光泽最为常见，较上述光泽为弱，依反光强弱，又分为金刚光泽和玻璃光泽。金刚光泽的光亮很强，如金刚石；玻璃光泽的反光像玻璃一样，如方解石、板状石膏。据统计具玻璃光泽的矿物为数最多，约占矿物总数的70%。透明或半透明的浅色矿物，通常具有非金属光泽。

上面所讲的光泽，都是指矿物的晶面或解理面来说的，在矿物断口或集合体上，由于表面不平，有细缝和小孔等，使一部分反射光发生散射或互相干扰，造成一些特殊的光泽。具有玻璃光泽的浅色矿物的断口处常呈油脂光泽，如石英的断口；土状粉末矿物呈土状光泽；具有平行纤维状矿物呈丝绢光泽，如纤维石膏、石棉等；具极完全解理的云母片状矿物呈珍珠光泽，如云母、滑石等。

4、硬度

矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力称为硬度。硬度的大小，决定于晶体构造

的内部质点间距离的大小、电位高低、化学键能等。矿物的硬度比较固定，在鉴定上意义重大。

矿物硬度的大小，通常是与摩氏硬度计中不同硬度的矿物相互刻划进行比较而确定。摩氏硬度包括十种矿物，从硬度最小的滑石到硬度最大的金刚石依次定为十个等级，见表1-1。

表1-1摩氏硬度表

必须指出：摩氏硬度计仅是硬度的一种等级，它只表明硬度的相对大小，不表示其绝对值的高低，绝不能认为金刚石的硬度为滑石的十倍。

在野外工作时，为了迅速而方便地确定矿物的相对硬度，常利用下列工具：指甲（2-2.5）、铜具（3）、小刀（5-5.5）、钢锉（6-7），来试验未知矿物的硬度。

5、解理和断口

矿物在外力（如敲打）作用下，沿着一定结晶方向破裂成光滑平面的性能称

为解理，裂开后形成的光滑平面称为解理面。如矿物受到外力作用后，不沿一定的方向裂开，而是沿任意方向裂开，且破裂面呈凹凸不平的表面，这种破裂面称为断口。

结晶质的矿物才具有解理，非结晶质的矿物不具解理，而断口不论结晶质或非结晶质矿物都可发生。解理面在矿物晶体上的分布完全决定于它的内部构造，矿物的解理发生在晶体构造中，垂直于键力最弱的方向。例如具有层状构造的云母类矿物，其每层内部质点间的结合力（键力）强，而层与层之间的结合力弱，故易沿着层间发生解理，由于解理直接决定于晶体的内部构造，具有固定不变的一定方向，所以是矿物的主要鉴定特征。

按矿物受力时，解理裂开的难易、解理片之厚薄、大小及平整光滑的程度，将解理分为五级：

1．极完全解理：矿物极易裂成薄片状，可用手剥开，解理面完整而光滑，断口极难看见，如云母、绿泥石等。

2．完全解理：用小锤轻击，即会沿解理面裂开成小块，解理面相当光滑，断口少见，如方解石、方铅矿等。

3．中等解理：解理的完善程度较差，很少出现大的光滑平面，在矿物碎块上，既可以看到解理，也可以看到断口，如角闪石、长石、辉石等。

4．不完全解理：在外力击碎的矿物上，很难看到解理面，大部分为不平坦的断口，如石榴石、磷灰石、锡石等。

5．极不完全解理：实际上是没有解理，常具贝壳状断口，如石英。由此可见，解理和断口出现的难易程度是互为消长的。

没有解理的矿物，断口自然十分明显。断口可按形状分为：贝壳状（石英）、锯齿状（纤维石膏）、参差状（黄铁矿）、土状（高岭石）及平坦状（蛇纹石）。

还须指出：由于晶格中构造单位间的结合力在各个方向上可以相同，也可以不同，因而在同一矿物上就可以具有不同方向和不同程度的几组解理同时出现。例如云母具有一组极完全解理；长石、辉石具有两组中等解理；方解石具有三组完全解理；萤石则有四组完全解理等。

6、比重

比重是指单矿物在空气中的重量与同体积水在4°C时重量之比。比重大小

决定于组成矿物的元素的原子量和构造的紧密程度。矿物的比重差别很大（从1到23），但绝大多数矿物的比重介于2.5-4之间，比重小于2.5者为轻矿物，大于4的叫重矿物，介于二者之间的叫中等比重矿物。肉眼鉴定矿物时，只是用手来估量，只有当矿物的比重有很大差异时，才能作为鉴定特征。

7、矿物的其他物理性质

1. 磁性：矿物晶体在磁场中被磁化的性质称为磁性。按磁化率的大小及磁

学特点，矿物的磁性，可分为逆磁性（磁化率负值）、无磁性（磁化率为零）、顺磁性（磁化率为不大的正值）及铁磁性（磁化率为正值，切数值大）。矿物的磁性主要是由其成分中含有铁、

钴、镍、铬、钒、钛等元素所致，含自然铁及铁、锰氧化物的，一般称为铁磁性矿物，特别是磁铁矿分布较广，在岩石磁性和古地磁研究中均有重要地位。

2．发光性：矿物在外加能量的光照射下而发光的性质称为发光性，如萤石可激发萤光，磷灰石可激发磷光。

3．放射性：是含有铀、钍、镭等放射元素的矿物所特有的性质。由于矿物的放射性元素衰变而放出的α、β粒子和γ射线称为矿物的放射性。根据矿物中放射性元素及其衰变产物的测定，可以计算矿物或地层的同位素年龄。

4．感觉性质：人们感觉观察到性质。如燃烧自然硫及黄铁矿的硫臭，锤击毒砂的砷臭，食盐咸味，钾盐的苦味，明矾的涩味，滑石的滑感，硅藻土的粗糙感等。

此外，尚有脆性、延展性、弹性等，对某些矿物亦有特殊的鉴定意义。

（二）矿物的形态

在自然界中，大多数矿物均呈不规则的粒状集合体产出，发育良好的晶体比较少见，但发育良好的晶体具有重大的鉴定意义。

矿物的形态可以呈单独的晶体（单体）出现；也可以呈有规则的连生体（双晶）出现；更多的是以各种集合体出现。

1、矿物单体的形态

结晶质矿物在适宜的条件下，常常可以形成规则的几何外形，如食盐是立方

体，磁铁矿是八面体，石榴石是菱形十二面体等。

在相同的生长条件下，一定成分的同种矿物，常有生成某一形态的习性，称为结晶习性。根据晶体在三维空间发育的程度不同，可将矿物的结晶习性分为三类：

1．一向延长型：晶体沿着一个方向延伸呈柱状、针状，如角闪石、电气石。

2．二向延长型：晶体沿着二个方向延伸呈板状、片状，如板状石膏、云母。

3．三向延长型：晶体在三维空间发育均等，呈粒状。如石榴石、黄铁矿。

2、双晶

晶体极少单个出现，通常总是许多个矿物晶体聚集在一起，如果这些晶体无规律地生长在同一基底上，叫晶簇（如石英晶簇）。而同种物质的晶体呈有规则的连生，叫双晶。双晶可以是两个晶体，也可以是两个以上晶体的连生。如正长石的穿插双晶（卡氏双晶）及斜长石的聚片双晶，常常是区别这两类长石的重要依据。

3、矿物集合体的形态

自然界的矿物大多是以集合体的形态出现，在研究矿物集合体形态时，对于

晶质矿物来说，则以其特有的外貌为依据。

1．显晶集合体：用放大镜可以分辨出各个矿物颗粒界限的，叫显晶集合体。常见的形态有：

（1）纤维状、放射状集合体：由针状、柱状矿物平行排成纤维状（如石膏）或由一点向外呈放射状排列（如阳起石）。

（2）片状、鳞片状集合体：由片状晶体集合如云母。

（3）粒状集合体：由粒状晶体集合，如方解石及黄铁矿。

2．隐晶或胶态集合体：这类集合体的个体，肉眼难于分辨，多为地表形成的矿物所具有的形态。常见的形态有：

（1）结核体：结晶质或胶质围绕某一中心向外沉积而成的瘤状体。内部常常呈同心层状或放射状，其大小极不一致，如钙质结核等。

（2）鲕状和豆状集合体：由许多如同鱼子大小的圆球群所组成的叫鲕状集合体，如果是象豌豆大小的叫豆状集合体，两者都具有同心层状构造。

（3）钟乳状体：指形同葡萄状、肾状、乳房状、石笋状的矿物集合体。大部分由溶液或胶体在洞穴表面因蒸发失水凝聚而成，其内部常呈同心层状。

矿物集合体形态多种多样，其它还有土状、皮壳状、树枝状等。

四、矿物的类型

矿物的分类方法很多，在土壤学上主要按原生矿物和次生矿物的分类方法。

目前常用的分类方法是根据矿物的化学成分类型分类：共分5类：

（一）自然元素矿物

这类矿物较少，包括人们熟悉的矿物，如金、自然银、自然汞、自然铜、硫磺、金刚石、石墨等。

金刚石（Diamond），颜色丰富多彩：无色、白色、灰色、黄色、红色、脸色、绿色或黑色，条痕是白色。主要用于钻探研磨方面，还广泛用于微波、激光、三极管、高灵敏度温度计等尖端技术方面。同时是一种价值不菲、众所瞩目的宝石。 在已知矿物中为最硬的一种，不能被任何其他矿物刻划。透明金刚石琢磨后称钻石。

在我国的山东、辽宁、湖南省沅水流域、贵州、西藏等都有丰富的金刚石资源。

（二）硫化物类矿物

本类是金属元素与硫的化合物。大约有200多种，许多铜、铅、锌、钼、锑等金属矿床，就是由这类矿物富集而成的。

1、辰砂（HgS）又叫朱砂，颜色和条痕为朱红色，硬度2——2.5，比重为8.09——8.20，新

鲜面具金刚光泽。暴露在空气中比较稳定，为重要的炼汞矿物。

2、黄铁矿Fe S2 颜色为浅黄色，条痕为黑色，硬度6——6.5

3、黄铜矿CuFeS2 颜色为金黄色条痕黑色，硬度3.5——4

? 黄铜矿与黄铁矿、金的颜色基本一致，容易相混，但黄铜矿与黄铁矿的条痕为黑色，而

金的条痕为金黄色；另外硬度不同，金硬度为2.5——3。

4、雄黄（Realgar）成分AsS 加热后会释放出强烈的大蒜味，雌黄溶于硝酸后，硫可溶解出来。

5、雌黄（Orpiment）成分As2S3 加热后会释放出强烈的大蒜味。

（三）氢氧化物类矿物

这类矿物分布相当广泛，共180多种。包括重要造岩矿物石英以及铁、铝 锰、铬、钛等的氧化物或氢氧化物。

1、石英：

是最常见的矿物之一。占地壳重量的12.6%，其含量仅次于长石。

晶体为六方柱状，或锥状，在晶面上有明显的条纹。此外，还有还有一些致密的块状集合体或隐晶质矿物集合体。

颜色种类多，有白色、灰色、紫色、红色、黄色黑色等，常见的是无色透明。

石英的硬度7，用小刀刻不动。断口为贝壳状；

石英的晶体具有典型的玻璃光泽，隐晶质的石英矿物具有脂肪光泽。

对土壤肥力的作用：纯石英不含养分，在土壤中主要以砂粒存在，可以改善粘重土壤的通透性。

无色透明的晶体为水晶，透明，具有玻璃光泽。

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? 紫水晶含有锰离子；烟水晶含有机质； 蔷薇石英，又叫芙蓉石，含铁锰。 由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物，白色、灰白色者称玉髓； 白、灰、红等不同颜色组成的同心层状称玛瑙； 不纯净、红绿各色称碧玉；黑、灰各色者称燧石。

? 含有水分、硬度稍低、具脂肪或蜡状光泽为蛋白石。

2、赤铁矿：Fe2O3

常呈鲕状、肾状，颜色为赤红色，条痕为樱红色，半金属光泽。

3、磁铁矿：Fe3O4 条痕为黑色，有很强的磁性。

4、褐铁矿：FeO（OH）﹒nH2O

常呈肾状、土块状，颜色呈褐色至黑色，但条痕比较固定为黄褐色，半金属光泽到土状光泽。

5、刚玉（Corundun）成分为Al2O3 颜色多变，条痕为白色，玻璃光泽或金刚光泽。

6、红宝石（Ruby）刚玉的红色变种，条痕为白色。

7、蓝宝石（Sapphire）刚玉的蓝色变种，条痕为白色。

（四）含氧盐类矿物

1 硅酸盐类矿物

这类矿物有800多种，约占已知矿物的1/3。占地壳重量的3/4。是构成地壳的 主要造岩矿物。

第二节 岩石学知识

岩石圈中的各种矿物很少单独存在，而是以一定的规律结合在一起。这种结合规律是受岩石形成的地质作用及其所处外界条件所控制的。岩石即指由各种地质作用形成的，由一种或多种矿物组成的集合体。有些岩石只含有一种矿物称为单矿物岩石，如大理岩、白云岩等。大多数矿物都是由两种以上的矿物组成，称为复矿物岩石，如花岗岩是由石英、正长石和云母的集合体构成的。

岩石的种类很多，根据其生成方式的不同，可将岩石分为三大类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。这三类岩石在地表的分布面积以沉积岩为最广，达75%以上。若以地表以下16公里厚度的地壳的重量计算，那么岩浆岩和由岩浆岩变质的变质岩要占地壳重量的95%，沉积岩和由沉积岩变质的变质岩只占5%。

土壤是由岩石经风化作用和成土作用而形成的，母岩的矿物成分、结构和风化特点都与土壤的理化性质等有直接关系。因此，我们必须对各类岩石进行研究。

自然界的矿物并不都是独立存在的,而经常是有规律的以集合体形式存在.

岩石：由一种或多种矿物有规律组合而成的矿物集合体.

根据岩石产生的原因,可分为三大类:

岩浆岩——由熔融的岩浆上升到地壳不同深度或喷出地表冷凝结晶而成。 沉积岩——在地表条件下，各类岩石风化破坏后的产物，经搬运、沉积、成岩作用形成

的岩石。

变质岩——各类岩石，在地球内力作用下，经过变质作用形成的岩石。

地球内部呈熔融状态的岩浆喷出地表面，或者上升到接近于地表的不同深度的 地壳中，冷却、固化后形成的岩石，称为岩浆岩，又称火成岩。

一、岩浆岩

岩浆是地壳深处和上地幔富含挥发成分的复杂的硅酸盐与金属硫化物、氧化物的熔融体，其中含有挥发性成分（SO2、SO3、H2O、S、F、Cl等）。另外，岩浆中也含有地壳中的各种元素。 一般认为，上地幔的软流层是岩浆的来源。岩浆根据其化学成分的不同可分为三类：超基性岩浆，此种岩浆含SiO2很少，一般小于40%，含铁、镁多，含挥发成分少，色暗；基性岩浆，或称玄武岩岩浆，含SiO252-40%，含铁、镁亦较多，但比超基性岩浆少，含挥发性成分较多，色暗；酸性岩浆，或称花岗岩岩浆，含SiO2大于65%，含铁、镁少，含钾、钠、铝多，并含有大量挥发成分，色浅。岩浆的成分不是固定不变的，常在岩浆运动或凝固的过程中发生变化，也可以由于吸收周围岩石的成分而改变性质。

（一）岩浆活动和岩浆岩的产状

由于岩浆的温度很高，又在高压的作用下，因此它的内压力很大，具有很大的 物理—化学活性。岩浆可以顺着地壳脆弱地带侵入上部或沿着构造裂隙喷出地表，这种岩浆沿着地壳上层压力减小的方向上升的活动称为岩浆活动或岩浆作用。根据岩浆的活动情况，可以分为喷出活动和侵入活动两种。

岩浆岩的产状是指岩浆冷凝后所形成的岩体的形态、大小和围岩的关系，以及它形成时所处的构造环境而言。

1 喷出活动和喷出岩体

岩浆冲破上复岩层溢出或喷出地表，甚至喷至空中，这种活动称喷出活动， 也叫火山喷发或火山作用。火山喷发形成各种岩石并构成各种形式的火山。由喷出活动所形成的岩石叫喷出岩，该岩体称为喷出岩体。喷出岩体包括：

（1） 岩盖：喷出地表呈菌形的岩体。

（2） 岩流：岩浆沿着倾斜的地面流动，则形成岩流。

（3） 岩钟：浓而粘的岩浆由火山口溢出后，形成似钟状的岩体。

2 侵入活动和侵入岩体

岩浆由地壳深处上升，在地壳的不同部位凝固成岩石，这样的岩浆活动，称 为侵入活动。由侵入活动所形成的岩石叫侵入岩，该岩体称为侵入岩体。侵入岩体由于其生成的环境不同，则表现在岩体的形状和构成岩石的性质上，都有很大的差异。侵入岩体形成的深度不一，位于地壳深处的（一般在地下5公里至10-20公里的深处）称为深成侵入岩体；在地壳浅部（小于5公里）称浅成侵入岩体。一般来说，深成侵入岩体规模大，浅成侵入岩体规模小。这些侵入岩体原本埋在地下深处，由于地壳隆起，上复岩石被风化剥蚀而被揭露出来。与侵入岩体相应的岩石分别称为深成侵入岩和浅成侵入岩。

深成侵入岩体包括：

（1）岩基：岩体非常庞大，可连绵数十里或千里，形状很难推定。岩体愈往深处体积愈大，与地壳深处相连。

（2）岩株：岩株是较岩基为小的侵入岩体，其形状略成圆柱形，岩株往下很深与岩基相连。 浅成侵入岩体包括：

（1）岩墙（岩脉）：岩墙是狭长的侵入体，横穿围岩的层理或片理，似“墙状”，故称岩墙，或称岩脉。

（2）岩床：岩体沿围岩的层面或片理，顺着岩层侵入，形成的层状岩体。

（二）岩浆岩的结构

研究岩浆岩时，不只要知道它是由什么矿物成分组成的，而且要知道这些矿物 在结晶时的物理化学条件怎样。因为岩浆冷凝时的环境条件可影响组成岩石的矿物结晶程度、颗粒大小、形状，以及彼此间的结合方式等等。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状，以及矿物间结合关系所表现出来的岩石特征，称为岩石的结构。

岩浆岩的结构，根据结晶程度可分为：

1．全晶质：岩石中的矿物均为晶质的。

2．半晶质：岩石中的矿物一部分为晶质的，一部分为非晶质的。

3．玻璃质：岩石呈玻璃状，为非晶质。

根据矿物颗粒的相对大小可分为：

1．等粒状：岩石中矿物的颗粒大小比较一致，深成岩多为等粒状结构。

2．斑状：岩石中矿物颗粒显著不等，大者称为斑晶，小者称为石基；如果石

基为显晶质（肉眼可辨者）的，则称为似斑状结构。斑状结构的形成，是由于岩浆在地球深处有一部分先结晶而形成斑晶，以后岩浆继续上升，由于冷却很快，岩浆来不及结晶或结晶得很小，从而形成石基。斑状结构多产生在浅成侵入岩中。

根据矿物颗粒的绝对大小可分为：

1．显晶质结构：岩石中结晶颗粒的矿物成分均可辨认，一般可分为：

（1） 粗粒结构：颗粒直径大于5毫米。

（2） 中粒结构：颗粒直径为5-2毫米。

（3） 细粒结构：颗粒直径为2-0.2毫米。

2．隐晶质结构：岩石中的矿物颗粒，均不能识别出其矿物成分者，称为隐晶 质结构。

（三）岩浆岩的构造

岩浆岩的构造是指组成岩石的矿物及其集合体在空间上的排列、配置、充填方 式，亦即表示矿物集合体或矿物集合体之间的各种岩石特征。岩浆岩的结构和构造都是鉴定岩浆岩和重要特征。

岩浆岩的主要构造有：

1．块状构造（均一构造）：组成岩石的矿物在整块岩石中分布均匀，无定向排列，也无特殊聚集现象，为侵入岩特别是深成岩所具有的构造，如花岗岩等。

2．流纹状构造：由不同矿物成分或不同颜色的玻璃质、隐晶质组成条纹或者其中拉长的气孔。长条状的矿物沿着一定方向排列，所表现出来的一种流动构造。流纹表示当时熔岩流动的方向，这种构造仅出现在喷出岩中，流纹岩常具有这种构造。

3．气孔状构造：岩浆喷出地面后由于压力突然降低，气体膨胀逸出，在岩石中形成了圆形、长条形、波浪形的空腔，在冷凝后保留下来的孔洞，称为气孔状构造。气孔状构造是喷出岩所具有的特征。有的岩石气孔极多，以至岩石呈泡沫状块体，称为泡沫构造。这种岩石有时能在水中漂浮，称为浮岩。

4．杏仁状构造：当气孔被后来的次生矿物如方解石、沸石、蛋白石所填充，形成“杏仁”状的外观，称为杏仁状构造。

（四）岩浆岩的分类

自然界的岩浆岩有千百种之多，为了更好的研究和掌握它，就必须找出它们之间的一些存在规律，以便进行分类。

各种岩石的主要差异，在于其本身的化学成分及矿物成分的含量不同，这是岩石分类的基础。而岩石的结构和构造是岩石生成环境的具体反映，因此它是岩石分类的重要因素。

根据矿物成分和硅酸（SiO2）的含量变化规律，将岩浆岩分为酸性岩（含SiO2大于65%）、中性岩（含SiO252-65%）、基性岩（含SiO240-52%）和超基性岩（含SiO2小于40%）四类。又按其生成环境的不同（结构、构造），再将各类分为深成岩、浅成岩和喷出岩三种。

（五）主要的岩浆岩

1 超基性岩类

本类岩石几乎全部由铁镁矿物组成，占95%以上，如橄榄石和辉石，有时也见到一些角闪石和黑云母，因此，在化学成分上SiO2含量小于40%，而FeO、MgO却比较高，比重较大。露出地表的少量超基性岩，也往往遭到风化，形成一些蛇纹石、滑石、绿泥石等次生矿物，改变了岩石的性质。本类岩石最主要的有橄榄岩和辉岩（或称辉石岩）。

（1）橄榄岩：主要由橄榄石和辉石组成的岩石，两者含量近似，各占50%左右，一般为暗绿色或黑绿色，全晶质粗粒或中粒结构、块状构造，易风化，常变为蛇纹岩。

（2）辉岩：主要由辉石组成，也可以含有一些橄榄石、铁矿等。辉石常形成粗大的晶体，橄榄石则很小，散嵌在辉石的晶体之间，颜色多呈褐色或绿褐色。

橄榄岩或辉岩类中的橄榄石，在肉眼观察下通常呈绿色，有时是褐色粒状晶体，辉石则为黑色。

2 基性岩类

本类岩石SiO2含量比超基性岩中的含量增多，占40-52%，而铁镁含量相对减少，所以在主要矿物中出现了浅色矿物斜长石，暗色矿物以辉石为主，浅色和暗色矿物含量近于相等。

（1）辉长岩：辉长岩是深成岩，它主要由辉石和基性斜长石（钙斜长石）组成，另外也有一些橄榄石、角闪石和黑云母等次要矿物。

辉长岩中的斜长石常呈长薄片状，具有平整的解理面，有时可见聚片双晶的细线。辉石常呈褐绿色，短柱粒状，有时可见象阶梯一样的解理面。

辉长岩为全晶质，中到粗粒的近等粒结构，块状构造，这是深成侵入岩所具有的特征，多呈岩株产出，也有呈岩床产出者，岩体较小。

（2）辉长辉绿岩：基性岩类的浅成岩，也有称之为辉长玢岩的（具有斜长石斑晶者称玢岩；具有正长石斑晶者称斑岩）。它的矿物成分和辉长岩的相同，颜色一般较深，其中矿物成分基本上能辨认，为斑状结构，斑晶为斜长石。辉长辉绿岩多呈岩脉产出。

（3）玄武岩：基性岩类的喷出岩，它的成分和辉长岩形似。由于岩浆喷出地表之后，在常温常压下冷却快，结晶的条件不好，所以玄武岩经常是致密隐晶质、半晶质或斑状结构。除斑状结构外，一般很难用肉眼辨认其中的矿物成分。结晶的矿物常常可以看见一些呈细长条如针状的闪闪反光的斜长石，暗绿色的辉石和绿色的橄榄石。很多玄武岩都有气孔构造，气孔的多少不定，有时气孔中填充一些方解石、玉髓、绿泥石或绿廉石等矿物，称为杏仁状构造。玄武岩的颜色很深，多为黑、暗褐色。玄武岩常常有大面积的分布，多呈岩流、岩钟和岩盖产出。

玄武岩是暗色矿物多的岩石，较容易分解，其分解程度因岩石的结构和构造而异。致密的玄武岩风化极强烈，首先呈球状剥蚀，碎成破片，其破片往往呈红褐色的风化外皮。粒状玄武岩较致密的玄武岩容易崩解或分解。

另外，多数的火山熔岩流一般是玄武岩质的岩石，这种岩石通常是多孔质的，由于含有铁镁物质，所以风化是迅速的。

3 中性岩类（闪长岩—安山岩类）

本类岩石SiO2含量比基性岩有所增加，占52-65%，而铁镁的含量相对减少很多。同时在本类岩石中出现了K2O，所以其主要矿物中浅色矿物更多了，浅色矿物中主要是含CaO和Na2O的中性斜长石。暗色矿物中角闪石占主要地位，次要矿物有辉石、黑云母，如岩石SiO2含量增加，可出现少量石英和少量正长石。

（1）闪长岩：闪长岩是中性岩的深成岩，主要由斜长石（70%左右）和角闪石（30%）左右组成，其次含有一些辉石、黑云母及磷灰石等。正长石和石英常可以少量出现。闪长岩颜色多为灰色、淡灰绿色，具有全晶质中粒或粗粒结构，块状构造。

在岩石中，斜长石常呈长条薄板状，新鲜的岩石上常可见平整玻璃光泽较强的解理面，有时甚至可见到平行而密集的聚片双晶条纹。角闪石则经常以它的长柱状晶体区别于辉石。

岩石中含有约10%的石英者，称为石英闪长岩，如含有黑云母较多者则称黑云母闪长岩。 闪长岩常常呈岩株、岩盖或岩脉等形态产出。

闪长岩风化后形成的土壤，根据母岩含有石英的有无，所生成的土壤的性质也不同。

石英闪长岩由于其结构是粗粒状的，岩石的崩解和化学分解都比较容易，所形成的土壤大致相似于花岗岩风化物上形成的土壤。土壤一般是砂质的，物理性质良好，土壤的颜色一般是褐或红色，土壤中磷较丰富，而钾往往较少。

（2）闪长玢岩：闪长玢岩是浅成岩，其矿物成分与闪长岩相同，具斑状结构，其斑晶为斜长石，多呈岩脉产出。

（3）安山岩：安山岩是中性岩类的喷出岩，它的成分和闪长岩相同，只因其生成的环境不同，表现出有不同的结构和构造。安山岩经常是致密隐晶质、半晶质或斑状结构，块状构造，有的或多或少也具有气孔或杏仁状构造。岩石的颜色常为褐色、紫红色、灰色或灰绿色。

安山岩常形成大面积的岩流、岩被。

安山岩一般容易风化，其风化后形成的土壤多为壤土和粘壤土。土壤的养分含量也是不同的，有富含钙、磷、钾的，也有磷、钾缺乏的。

4 中性岩类（正长岩—粗面岩类）

本类岩石SiO2的含量和闪长岩类差不多，是硅酸正好饱和的岩石，故一般不

含石英，其主要矿物为正长石，暗色矿物很少，多为黑云母、角闪石和辉石等。

（1）正长岩：这种岩石几乎全部由肉红色或灰白色的正长石组成，暗色矿物常有黑云母、角闪石和辉石，一般无石英，副矿物有磷灰石、磁铁矿等。正长岩的颜色多为肉红色、灰白色，多半是中粒结构，块状构造。

正长岩的岩体一般不大，以岩株、岩脉等形态产生。

（2）正长斑岩：正长斑岩为浅成岩，其成分与正长岩完全相同，主要特征是具正长石斑晶，但暗色矿物也有成为斑晶的，其量很少。正长斑岩多以岩脉形态产出。

（3）粗面岩：粗面岩为喷出岩，其成分完全与正长岩相同，一般为灰白色或粉红色，斑状结构，块状和气孔状构造，斑晶为正长石，以此与安山岩相区别。

粗面岩在自然界分布的不多，但较正长岩为多，常以岩墙、岩床、岩被等形态产出。 5 酸性岩类

（1）花岗岩：花岗岩是酸性深成岩，是以浅色矿物为主的岩石，浅色矿物中

以正长石和石英为最多，酸性的斜长石（主要是富钠贫钙的斜长石）含量不多。暗色矿物主要是黑云母（最多不超过15%）和角闪石，尚含有磷灰石、电气石等次要矿物。花岗岩一般为浅色（粉红色、灰白色等），全晶质粗粒或中粒结构，块状构造。正长石多呈卡氏双晶，石英自形不好。当岩石中暗色矿物主要为角闪石时，则称为角闪花岗岩；若无暗色矿物或极少时，则称为白岗岩。

花岗岩多以岩基和岩株的形态产出。

花岗岩的风化状况与其结构和矿物组成有密切关系，粗粒的含长石（特别是斜长石）、黑云母多者容易风化，富含石英和白云母的花岗岩，则难风化。由于各种矿物受热后的膨胀系数不同，以致引起各矿物间产生裂隙，产生物理崩解。矿物解理发达的也容易发生物理崩解，同时促进了化学分解的进行。正长石的解理是较发达的，崩解后随着风化的进行最后变成粘土和砂，并释放出钾。角闪石、云母是解理发达的，所以崩解也较分解进行得迅速。白云母分解缓慢，在土壤中有时有相当数量的白云母呈小片存在。

花岗岩风化物形成的土壤，一般是砂壤质或壤质的土壤，物理性状良好，水和空气的流通良好。

（2）花岗斑岩：花岗斑岩是浅成岩，矿物成分相同于花岗岩，为全晶质的，具有似斑状结构，斑晶以长石、石英为主，有时也有云母、角闪石等，石基部分具有相同的成分。

（3）石英斑岩：斑状结构，斑晶主要是石英，此外还有透长石（钾长石的一种），石基为隐晶质。

（4）流纹岩：流纹岩是酸性喷出岩，在矿物成分上基本相同于花岗岩，但结构和构造上有显著的不同。流纹岩具斑状结构，斑晶为石英及无色透明的透长石。根据其斑晶的成分可与中性及基性喷出岩相区别。流纹岩的石基部分常为隐晶质及玻璃质。酸性喷出岩常具流纹状构造，是由岩石中不同颜色或结构部分所形成的条带反映出来的，此外，也常有气孔状构造，但气孔的形状与基性岩不同，大多数气孔为不规则的气孔。

流纹岩多呈岩流或岩盖产出。

6 脉岩类

随着各种深成岩的形成，往往形成一些沿围岩或某些深成岩体之内的裂缝充

填的特殊岩石，常呈脉状产出，故称脉岩。因常具有特殊的矿物成分和结构，因而将它单独归为一类。脉岩实际上是一种浅成侵入岩，它的出现与一定的深成岩体有密切的关系。

据成分的特点，脉岩可分为两类，即未分脉岩和二分脉岩。未分脉岩是没有经过成分分异的浅成岩，它的化学组成和矿物成分与其相联系的深成母岩相一致。如前面已讲过的呈脉状产出的辉绿岩、闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩等。二分脉岩是经过岩浆的分异作用，或集中了侵入岩浆体中的浅色成分，或集中了侵入岩浆体的暗色成分侵入地壳中构成。根据二分脉岩的颜色可分为两类：一为浅色脉岩，富含石英长石等。如伟晶岩、细晶岩；一为深色脉岩，富含铁镁矿物如煌斑岩。

（1）伟晶岩

伟晶岩是具有伟晶结构的浅色脉岩。矿物结晶粗大，一般在1-2厘米以上，

个别的甚至以米来衡量或以吨来计算。矿物成分有的相当于花岗岩，有的相当于闪长岩、辉长岩或正长岩。其中以花岗伟晶岩最常见，也最重要。花岗伟晶岩其矿物成分与花岗岩相同，伟晶岩化学成分复杂，富含稀土及放射性元素。可富集成有价值的矿床。

（2）细晶岩

细晶岩是因岩石具有细粒他形结构而得名。细晶岩中浅色矿物大量集中，不

含或少含暗色矿物，故颜色浅，常呈灰白、黄白、浅红、灰绿等色。在各类岩石中常有与其成分相当的细晶岩，其中以花岗细晶岩最为常见。主要矿物成分为细粒石英和长石，二者含量在90%以上，又称长英岩。

（3）煌斑岩

煌斑岩是一种脉状产出的暗色岩石，组成岩石的矿物主要是辉石、角闪石、

黑云母等暗色矿物，呈暗绿、黑色、黑褐色。粒状结构、斑状结构。斑晶都是自形的角闪石、黑云母等暗色矿物，这是它的最大特点。硅铝矿物（主要是斜长石）少，且分布于细粒基质中。不论基质或斑晶中的暗色矿物均呈完好的自形晶，此为煌斑岩所特有。根据结构，很难和其他基性岩脉相区别，可统称为基性脉岩或深色脉岩。

7 火山玻璃岩

火山玻璃岩是指由火山喷发出来的熔浆在地表急骤冷凝的条件下，形成一种 几乎完全由玻璃质构成的岩石。结晶矿物极少，这种岩石多分布在古今火山区，而以酸性玻璃岩最多，在构造上也往往出现流纹构造和气孔构造。这类岩石很难确定它的矿物成分，主要按构造、颜色、含水性以及其他物理特征来鉴别。

（1）黑曜岩

黑曜岩呈黑色、灰黑色、深灰或淡红色，几乎全是玻璃质，具明显的玻璃光泽及贝壳状断口，很象冶金炉渣中的“玻璃头”。硬度大，有时含少量石英和透长石斑晶。岩石含水量小于1%。因酸性玻璃质黑曜岩最常见，一般习称“黑曜岩”，也可有中性玻璃质黑曜岩，但少见。

（2）珍珠岩

珍珠岩外表与黑曜岩近似。但珍珠岩具有松脂光泽和略具流纹构造。镜片下 观察珍珠岩的玻璃基质中有球粒状的珍珠结构。含水约百分之几。珍珠岩可作为制造膨胀珍珠岩（质轻保温）的材料，在农业中作疏松土壤用。

（3）浮岩

浮岩是具有多气孔的玻璃质岩石。基性、酸性都有，前者色深，后者色浅。 质轻（比重0.3-0.4），能浮于水而得名。多分布于古代和现代火山口附近或火山颈中，同各种火山岩共生。因为玻璃质是一种不稳定物质，经过长久的地质年代后发生老化，变成不同程度的结晶物质，这个过程称“脱玻化作用”。

（八）火山碎屑岩类

火山碎屑岩是由于火山喷发所产生的各种碎屑物质经过短距离搬运或就地沉积形成的岩石。火山碎屑岩是喷出岩和沉积岩过渡类型的岩石。从物质成分上看，火山碎屑岩与相应的熔岩有密切关系，在空间分布上二者也经常共生。在结构构造上则又与沉积碎屑岩有相似之处，但又有很多差别。火山碎屑岩的碎屑多具棱角，分选性很差，成分和结构、构造变化很大，常缺乏稳定的层理。一般火山碎屑岩所含火山碎屑物应占50%以上。

根据碎屑颗粒大小，可分为以下几种：

（1） 火山集块岩

火山集块岩有1/5以上的火山碎屑的直径大于50毫米，碎屑带棱角。火山集 块岩成分主要是各种中基性、基性熔岩块及火山弹大小不一的岩块堆积而成。形状多半为纺锤形、梨形、面包状等。多气孔，常分布在火山口附近或火山管道中，有的可在离火山口较远处堆积，由熔岩流或火山灰所胶结。

（2） 火山角砾岩

有1/3以上的火山碎屑介于2—50毫米之间。火山角砾岩主要为各种熔岩角 砾，也可由一些其它岩石的角砾组成，棱角明显，分选性差，通常为火山灰所胶结。

（3） 凝灰岩

主要由火山灰所构成的岩石堆积而成。组成岩石的碎屑较细，小于2毫米， 含量超过半数，其成分多属火山玻璃、矿物晶屑和岩屑，此外尚有一些沉积物质。碎屑也呈棱角状。由更细的火山碎屑物（火山尘）及火山灰次生变化物—蒙脱石、绿泥石、沸石等胶结。由于粒度细小，从火山口喷出后在空气中可漂浮几十至几百公里，甚至几千公里，所以，一般远离火山口堆积。凝灰岩是火山碎屑岩类中分布最广的一种，分选性较差，层状构造一般不明显。 凝灰岩成分变化较大，由于凝灰岩粒度较细，孔隙度高，颗粒表面积大，以及碎屑不稳定，所以容易发生次生变化，基性凝灰岩分解后容易产生绿泥石、方解石、高岭石、蒙脱石等次生矿物。岩石颜色多呈灰白、灰色、也有黄色和黑红色等。

二. 沉积岩

沉积岩生成时的地质营力和保存环境与岩浆岩完全不同，它是外力地质作用形成的。另外，生物的遗骸或生物的新陈代谢作用所形成的物质的沉积也可形成沉积岩。

（一）沉积岩的概念

沉积岩是各种地质作用的沉积物，在地表和地下不太深的地方，在常温常压下，经过压紧、硬结所形成的岩石。沉积岩的物质来源于各种岩浆岩、变质岩和早期形成的沉积岩，但因它的生成环境与上述岩石不同，所以在矿物成分上是有差异的。如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等，在地表常温常压下变得不稳定而破坏，形成新的矿物。只有石英、正长石、白云母等才能保存在沉积岩中。因此，在沉积岩中很难看到角闪石、黑云母等，更不易看到橄榄石、辉石，而最常见的是石英，其次是正长石。

沉积岩占大陆面积的75%，是构成土壤母质的主要岩石之一。

（二）沉积岩的物质成分

沉积岩中发现的矿物已达160种以上，但最常见的矿物不到20种。在一种岩石中所见到的主要矿物通常不超过5-6种，而最常见的约1-3种。

沉积岩中的矿物成分主要是由母岩的风化产物演变而来的，根据成因特点，可分为三类：

（1）碎屑成分（继承矿物）：是母岩的机械破碎后继承下来，抵抗风化能力较强的矿物，如石英、正长石、白云母及岩屑等。碎屑矿物呈碎屑状大量存在于沉积岩中。

（2）粘土矿物：主要由含硅酸盐矿物的岩石经过化学风化作用分解后产生的新的矿物。它是沉积岩中数量较多的矿物，种类繁多，主要有高岭石、蒙脱石、水云母、铝土矿、微晶高岭石、伊利石等。常见的粒径小于0.005毫米。

（3）化学和生物成因的新矿物：为溶液中沉积的矿物，包括从胶体溶液中及真溶液中 或生物作用沉积出来的矿物，如硅质矿物（玉髓、蛋白石），碳酸盐矿物（方解石、白云石），磷酸盐矿物（胶磷矿、磷灰石），氢氧化物（针铁矿、铝土矿），硫酸盐矿物（石膏、硬石膏）等，这些矿物均可单独组成岩石，或可在其他岩石中作为次要成分。

（三）沉积岩的颜色

沉积岩的颜色多种多样，它决定于沉积岩组成中的碎屑成分、矿物成分和胶

结成分，以及混入杂质的颜色。沉积岩的颜色往往反映沉积环境——氧化或还原和成岩以后遭受风化的变化，所以颜色对鉴定岩石有着重要的意义。

一般情况下，沉积岩的颜色主要决定于组成沉积岩碎屑颗粒的颜色。如长石砂岩常呈肉红色、白色或灰白色，这个特点在碎屑岩中较为典型。

此外，胶结物是泥质、钙质、硅质的沉积岩，颜色一般较浅，胶结物质为铁质的沉积岩，颜色一般较深或呈红色。

沉积岩的颜色也常反映沉积物本身沉积时的环境条件：如红色、黄褐色多因富含氧化铁或含水氧化铁反映氧化环境；灰绿色、绿色多因富含氧化亚铁；灰色、黑色多因富含有机物（如碳、沥青等）或分散状的黄铁矿颗粒，反映还原环境。不含色素的高岭土、蛋白石、石膏、石英砂、方解石、白云石等一般呈白色和灰白色，为大部分粘土岩、化学岩和部分碎屑岩所具有。

沉积岩在风化作用过程中原来岩石成分发生变化，生成新的次生矿物，致使岩石变色，如炭质泥岩经过风化后可以变成灰色至白色；又如红色页岩因氧化程度不同，局部地方铁离子还原成亚铁离子，而使岩石产生一些绿色斑点。

（四）沉积岩的结构

岩石的质点大小、形状及胶结物的数量所形成的特征叫做结构。

1. 依形状分 粒状、砾状、角砾状

2. 依直径大小分

砾状结构：岩屑颗粒直径大于2毫米

砂状结构：岩屑颗粒直径在2-0.05毫米

粉砂状结构：岩屑颗粒直径在0.05-0.005毫米

泥状结构：岩屑颗粒直径小于0.005毫米

此外，在碳酸盐类岩石中，如石灰岩依其结晶情况又可分为结晶粒状及致密状（隐晶）结构。

（五）沉积岩的构造

沉积岩最主要的构造是层理构造，其次为层面构造。

1．层理构造：层理是沉积岩的成层性质，。它的形成是由于先后沉积下来的 沉积物，因颗粒、大小、形状、物质成分和颜色不同显示出来的成层现象，称为层理构造。层是层理的基本单位，层与层之间的接触面称为层面。层面上往往分布有粘土矿物薄层或白云母细片，所以岩石易于沿层面劈开。层面的形成说明沉积条件的改变或有短暂的停顿。

每个单层（岩层）的厚度（层的顶底面之间距离）、延展范围各不相同。层的厚度代表沉积物在单位地质时间内的堆积速度或地壳凹陷的程度。

根据岩层厚度可以分为：

巨厚层（块状层） ＞100厘米

厚层 50-100厘米

中厚层 10-50厘米

薄层 1-10厘米

页片层(微层) 0.1-1厘米

微细层 ＜0.1厘米

层理按形态和成因可以分为：

（1）水平层理：层面平直，层与层之间互相平行，这种层理是在沉积环境比较稳定和在平静的水体中形成的，多出现于较深的海洋及湖泊沉积，故多见于粘土岩和碳酸盐岩中。

（2）斜层理：层理与主要层理面斜交，即有的层理面是倾斜的。斜层理的方向代表了当时水流的方向。多由粗粒物质组成，是河流沉积物的典型特征，常见于湖滨、海滨、三角洲中。砂岩和粉砂岩中尤其常见。

（3）交错层理：由多组不同方向的斜层理互相交错切割而成的。其中水平层理较少出现。其形成原因是在水流（或风）运动方向频繁变化时形成的。

2．层面构造：在沉积岩层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹，它常常标志着岩层的特性，并反映岩石形成时的环境。

（1）波痕：在岩层层面上保留下来的，由风、水流或波浪等作用形成一种波状构造，叫波痕。波痕经常保存在砂岩中，但在泥灰岩和薄层灰岩中也可见到。沉积岩最常见的是流水波痕和浪成波痕。流水波痕不对称，而浪成波痕是对称的，风成波痕的不对称程度更高。根据波痕“顶尖底圆”可确定层面是顶面或是底面。

（2）泥裂（干裂）：粘土和粉砂质沉积物中常含有一些胶体物质，当露出水面后，受到曝晒，表面失水收缩和裂开形成不规则多角形裂缝就叫干裂，也称泥裂。裂缝上开下合，在剖面上呈“V”形，尖端指向岩层底面，上部宽度2-3厘米，深度从几毫米至几厘米。薄层的粘土碎裂后的碎片可以发生弯曲，形成泥卷。在现代的湖滨及稻田水沟中，当干旱时都可见到这种现象。干裂经常为后来的沉积物所充填，所以在上覆沉积物的底面，常形成尖朝下的脊状突起，叫龟裂纹。

干裂最常见于河漫滩沉积中，湖滩、海滩（潮坪）沉积中也能见到，是沉积时暂时干涸的标志，指示当时气候比较干旱。干裂最常见于粘土岩中，薄层不纯的泥质石灰岩中也偶尔能见到。

此外，层面还可见到雨痕（雨滴打落在潮湿而柔软的泥质沉积物的表面，多成圆形或椭圆形），虫迹和生物化石的定向排列。

3．结核：结核是经常出现于岩层内的一种似球状团块状物质，在成分、结构、颜色等方面与围岩有明显的差异。成分以碳酸钙最为普遍，此外还有硅质、铁质、磷质、锰质等，它是在沉积过程中，胶体物质围绕某些质点（如砂粒、贝壳和其它矿物等）为中心层层凝聚，形成其同心结构的结核，或是呈凝块状析出。有一种直径小如鱼子的结核叫鲕状体，如鲕状石灰岩。

4．缝合线和刀砍状构造：岩石剖面是呈头盖骨接缝样子的锯齿状起伏的曲线，叫缝合线。经常见于碳酸盐岩中，也出现于石英砂岩、硅质岩、盐岩中，一般认为是沉积物固结过程中在上覆沉积物的压力下，由富含二氧化碳的淤泥水沿层面循环地发生选择性溶解所致。在岩石中被方解石充填的细小裂隙缝，经差异风化，方解石被溶解掉，在风化面呈现的裂纹构造，似刀砍状，称为刀砍状构造。大多在白云岩中出现。

（六）沉积岩的分类

根据生成的方式，沉积岩可以分为三大类

1.机械沉积岩：是岩石的风化产物，经过风、水等的搬运、沉积和重新胶结、硬化的成岩作用后形成的。

2.化学沉积岩：是岩石风化时形成的可溶性物质，经化学沉积作用形成的。

3. 生物沉积岩：是由动植物有机体的生物沉积作用形成的。

（七）常见的沉积岩

1 砾岩类（粗碎屑岩）

凡是碎屑直径在2毫米以上的碎屑含量大于50%的岩石都属于此类。砾石的主要成分是比较坚硬的碎屑。胶结物常为钙质、铁质、硅质及粘土质等。根据碎屑的圆化程度可分为：

（1）角砾岩：组成角砾岩碎屑（角砾）为棱角形或半棱角形，角砾岩一般是未经搬运或搬运不远的岩石，分选差。靠近母岩分布，其角砾成分完全取决于母岩的成分。它们常易遭受再剥蚀和再沉积，必须在迅速埋藏的条件下才能保存下来，成因很多，如冰川角砾岩，洞穴角砾岩（洞穴垮塌形成的）、滨岸角砾岩（海岸垮塌造成）、断层角砾岩等。

（2）砾岩：组成砾岩的碎屑，一般呈次圆状或圆状，是经过长期搬运和长期磨损的岩石，比角砾岩分布广泛，常成厚层。

根据砾石成分可分为单成分砾岩和复成分砾岩。砾石成分单一，以某一种砾石为主（＞75%）称单成分砾岩，系经过长距离搬运，反复磨蚀，最后只剩下稳定的岩屑而成。单成分砾岩中砾石多由石英岩、脉石英组成，分选性好，砾石圆度在次圆以上，如石英质砾岩；砾石成分多种的称为复成分砾岩，砾石种类常在三、四种以上，有时一种砾岩中可含有十几种不同成分，砾石圆度较低，分选性差，是在快速侵蚀快速沉淀下生成，如山麓洪（冲）积砾岩，河成砾岩等。

2 砂岩类（中碎屑岩）

在碎屑岩中，砂粒（粒度2-0.05毫米）含量大于50%的岩石叫做砂岩。砂岩分布很广，仅次于粘土岩，而多于石灰岩。物质组成大致可分为三类：各种岩石碎屑；石英、长石和重矿物；白云母及粘土矿物。通常以石英颗粒为主，占70%以上，长石10-15%。砂岩在其碎屑颗粒中可能含有10-15%的岩屑，有许多砂岩则不含岩屑。

砂岩根据颗粒大小不同，可分为：

粗砂岩 50%以上的碎屑直径在2-0.5毫米

中砂岩 50%以上的碎屑直径在0.5-0.25毫米

细砂岩 50%以上的碎屑直径在0.25-0.1毫米

根据其主要胶结物不同,可分为硅质砂岩、铁质砂岩、钙质砂岩、泥质砂岩。颜色也可以定名，如红色砂岩。

根据碎屑成分可以分为石英砂岩、长石砂岩、岩屑杂砂岩等。

（1）石英砂岩：凡石英碎屑含量达90%以上的砂岩，称为石英砂岩。它是潮湿气候条件下风化彻底或经长期搬运分选而成。石英颗粒常磨得很圆，大小均一，表面光泽暗淡，胶结物大都为硅质，有时是钙质、铁质等。常具波痕及交错层理，一般不含化石，厚度一般不大，但稳定。石英砂岩分布广泛，约占砂岩总量的三分之一。

（2）长石砂岩：主要由石英颗粒和长石两种碎屑成分形成。长石碎屑含量＞25%，石英＜75%，长石以钾长石和酸性斜长石为最常见，也有云母。胶结物有泥质、钙质、铁质，硅质的较少，常为中—粗粒。分选性和磨圆度变化很大，颜色多呈浅红和浅黄色。长石砂岩外貌酷似花岗岩及花岗细晶岩，但长石砂岩具明显的碎屑结构，石英含量常占优势。

大部分长石砂岩在构造运动强烈地区，山区花岗岩质母岩遭到强烈侵蚀，并在原地迅速堆积条件下形成，常分布在山间拗陷或边缘拗陷等地区，多为大陆（河流、湖泊）沉积。

（3）岩屑杂砂岩：又叫硬砂岩，是一种含有各种杂质的岩石碎屑及部分矿物碎屑的砂岩（岩石碎屑的含量在25%以上，石英含量小于75%，长石含量小于10%）。碎屑具棱角状，分选性差，并常含有基性喷出岩和凝灰质的碎屑。重结晶作用显著，故岩性坚实而致密。岩石颜色较深，多灰、灰绿、灰黑色等。硬砂岩厚度常很大。这种岩石一般是在急剧隆起的山脉两侧，因为遭受强烈的风化作用，侵蚀速度很快，各种岩石碎屑迅速堆积而形成，是地壳不稳定地区的产物。

3 粉砂岩

粉砂岩与砂岩类似，但颗粒更细。碎屑颗粒直径在0.005-0.05毫米的叫粉砂，粉砂占50%以上的岩石称为粉砂岩。碎屑成分的特点是稳定成分多。岩屑很少或无，以石英为主，其次是长石、云母碎片、绿泥石和粘土矿物等。粉砂岩是介于细砂岩与粘土岩之间的过渡岩石，胶结物以泥质为主，其次是钙质、白云质等。

粉砂岩颗粒细小，除云母外，肉眼难以辨认，在放大镜下勉强可见细小石英等矿物。用手搓有细砂粒感觉，岩石断面粗糙，以此与粘土岩有区别。

粉砂颗粒细，呈悬浮搬运，不易磨细，因此磨圆度不好，有棱角。因经长距离搬运，不稳定成分都淘汰了，故分选性好，多具微水平层理，斜层理少。粉砂岩多分布于河漫滩、沼泽、三角洲及湖、海盆的浅水地带。

粉砂岩在横向及剖面上的分布有一定的规律。在横向上，它一般分布在砂岩与粘土岩的过渡地带；在剖面上常与粘土岩、砂岩组成互层。

我国晋、陕、甘等省广泛分布的黄土及黄土状岩石，主要由未经胶结的松散粉砂所组成的。 4 粘土

一般为疏松的土状岩石，较松软，可用手捻散，易吸收水分，含粘土颗粒在30%以上，成分较纯，往往由一种粘土矿物组成，典型的泥状结构。经济价值高者，称为粘土矿。按矿物成分主要有：

（1）高岭石粘土：主要由高岭石组成，含量在90%以上，其次是埃洛石、水云母。疏松、有滑腻感，多数为浅色，呈白、浅灰、浅黄色等色。常具贝壳状断口，具可塑性，遇水膨胀性不强。

（2）蒙脱石粘土：又称膨脱土、膨土岩、斑脱岩等，主要由蒙脱石组成，其次为囊脱石、伊利石等，以及石英、长石、石膏、方解石等，呈白、肉红、浅黄绿色、淡青绿色等。致密状或土状，有滑腻感，吸水性强，吸水后体积膨胀，可达原体积的10-30倍，并崩解，可塑性强，粘结性强。常由各种火山灰，尤其是酸性火山灰（凝灰岩）风化形成。

5 页岩

页岩为粘土岩中固结很紧的岩石。其特点是有平行分裂的薄层状构造，称页理。典型的页岩层理薄如纸页。页理是鳞片状的粘土矿物在压紧过程中平行排列，层层累积而成的。常含有石英、长石、云母等矿物细小碎屑。页岩致密，硬度低，不透水，表面光泽暗淡，颜色不一，一般为灰或灰黄色。常因含有杂质而有各种颜色。如含有机质的呈灰黑或黑色；含高价氧化铁的呈褐红、棕红等色；含氧化锰的呈黑、黑棕色（易染手）。因此也常用颜色来命名，如红色页岩、黑色页岩等。煤系中的页岩往往含碳质较高，称碳质页岩；含碳酸钙（10-30%）的称为钙质页岩，分布较广。常见于海相及内陆湖沼沉积，色浅，加盐酸起泡；含二氧化硅（85%）以上称硅质页岩，含磷灰石的叫磷质页岩。此外，还有混入一定砂质成分者，称砂质页岩。

页岩抗物理风化能力弱，容易碎裂，加上侵蚀作用，在地形上往往成为低山浅谷。页岩不透水，成为不透水层。

6 泥岩

粘土岩若不具页理而成块状、层状，致密和固结程度较高者，称为泥岩。颜色一般较浅，性较坚硬，遇水不易变软，可塑性差。

7 碳酸盐岩

本类岩石主要以石灰岩和白云岩为代表，在地壳中分布仅次于粘土岩和碎屑岩，约占沉积岩总量的四分之一到五分之一，在我国约占沉积岩总出露面积的55%，特别在西南分布更广。

碳酸盐岩主要由方解石及白云石两种矿物组成，以方解石为主的称石灰岩，以白云石为主的称白云岩，同时还含有粘土矿物及碎屑矿物（石英、长石等）。当这些成分含量超过50%时，碳酸盐岩即过渡为粘土岩或碎屑岩。此外还有蛋白石、黄铁矿、有机质、石膏等，这些矿物含量虽小，但可以反映当时的沉积环境。

碳酸盐是多种环境条件下各种成因的产物。有化学沉积、生物化学沉积，也有机械作用沉积。沉积环境可以是浅水，也可以是较深水。根据现在对沉积岩沉积环境的研究，碳酸盐岩的发育需要极浅的水和丰富的生物，有许多是在10-15米深的海水中沉积，甚至在平均低潮线面以上地带沉积，当然也有部分是在较深海沉积。

碳酸盐岩的结构可分碎屑结构和晶粒结构。它们在一定程度上反映沉积环境及成因，也是岩石分类及鉴定的重要标志。

（1）石灰岩

石灰岩主要由方解石组成，含量在50%以上，通常含有少量的白云石，以及粉砂、粘土、二氧化硅。质纯者一般为浅色，有淡黄色、灰白、淡红、褐红等色。含有机质多时则呈黑灰色以至黑色，遇冷稀盐酸即有泡沸现象，并有嘶嘶声，是最显著的特征。石灰岩按其成因可分为多种类型：

由化学作用沉淀而成的叫化学灰岩。其中最为常见，呈细粒致密状，具有不同的成层厚度的，叫普通石灰岩。也可根据所含杂质的特征命名。如硅质灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩等。具鲕状结构，鲕粒含量在50%以上，基质和胶结物为灰泥和结晶的方解石，鲕粒粒度小于2毫米，内部具同心状，叫鲕状灰岩。这种灰岩多形成于暖温浅海，蒸发强烈，或海水比较混浊，多凝聚中心的环境。碳酸钙围绕某些碎屑质点（鲕核）发生胶体凝聚沉淀，海水的剧烈运动，特别是潮水及波浪作用，使鲕粒保持运动状态，不管鲕核的形状如何（除了长条状）最终使鲕粒近于球形，当鲕粒达到一定大小，超过水的浮力下沉，与海水中灰泥混合形成。岩层中夹燧石，呈结核或透镜状叫燧石灰岩。

由古代生物遗体、有机物质组成的叫生物灰岩。这些生物碎屑有时构成岩石的主要成分，可按所含生物碎屑门类命名，如纺锤虫灰岩、珊瑚灰岩、介壳灰岩等。

由大于50%灰岩碎屑和同成分的方解石胶结组成的岩石，叫粒屑灰岩。根据碎屑形状又可分为角砾状灰岩、竹叶状灰岩。竹叶状灰岩是灰岩扁砾被钙质胶结而成。砾石呈扁圆或长椭圆形，也有不规则状，断面呈长条形似竹叶，故名之。其砾石圆度高，大小不一，几毫米到几厘米。砾石表面常有明显的黄色、紫红色氧化铁膜（断面上呈氧化“圈状”），一般认为是在浅海地区潮间带或潮下带的灰岩，受海浪冲刷，破坏形成碎屑，并磨损成砾，然后又被碳酸钙胶结而成。也有人认为形成于潮上带，碳酸盐软泥因海退露出水面，干裂成碎块，再经过潮水冲刷磨蚀成砾，然后再沉积被碳酸钙胶结而成。

（2）泥灰岩

石灰岩中泥质成分达到25-50%时就叫泥灰岩，它是泥质与方解石混合沉积而形成的。岩石致密，颜色较浅。常因含有不同成分的化合物颜色呈红褐、黄、灰、绿、紫以及各种杂色。常具薄层状，遇冷盐酸起泡，有泥质残余物出现。如果白云岩中泥质成分增加到25-50%，则称泥云岩。

（3）白云岩

主要由白云石矿物组成，含量在50%以上，但常有方解石、粘土等。根据石灰岩与白云岩中的方解石与白云石的含量比例，可有一系列过渡类型的岩石，见表1-5

表1-5 石灰岩与白云岩及其过渡类型的划分

大多数白云岩具细晶或隐晶结构，很少有化石，外表和颜色很象石灰岩，但硬度较石灰岩稍高，风化面上常呈污浊的黄黑等色，在野外露头上多具刀砍状溶沟为其特征。遇冷盐酸不起作用，粉末微起泡，可以与石灰岩区别。

白云岩较石灰岩风化缓慢，也比石灰岩形成的土层浅薄，土壤中残留的镁较多，镁过多会阻碍植物的生长发育。

8 燧石岩

燧石岩是一种致密坚硬的岩石，主要由玉髓、微粒石英和蛋白石组成的硅质岩石。具蜡状光泽和贝壳断口，颜色多为白色、灰色、灰黑色、黑色。常呈层状、结核和透镜状，产于碳酸盐岩中。

9 磷块岩

磷块岩是制造磷肥的重要矿物原料。

岩石中的五氧化二磷含量达到一定品位（12-15%）具有工业使用价值时，无论岩石的外貌、结构特征和矿物组成怎样，这种岩石就成为磷矿石了。内生、外生和变质作用都可形成相应的磷矿石。

在成因上与岩浆作用和变质作用有关的磷矿石，其主要含磷矿物是氟磷灰石，也有少量是氯磷灰石和碳磷灰石。由于这些磷矿物都有较好的结晶，因此常称它为磷灰岩矿或晶质磷灰岩。

具有工业价值的巨大磷矿床主要是沉积成因的。其主要含磷矿物是非晶质或隐晶质的胶磷矿和碳氟磷灰石。人们习惯把这类矿石称为磷块岩。胶磷矿为含水的非晶质磷酸盐矿物，现认为它可能不是一种矿物，而是多种矿物的集合体，为胶体凝聚形成的。其他矿物还有不同数量的粘土矿物，如石英细粒和海绿石细粒、黄铁矿、方解石、白云石、氧化铁、硅质、碳质等。

我国磷块岩按产状主要有：

（1）层状磷块岩：外观和砂岩、石英岩和某些硅质岩相似，但其中夹有由胶磷矿和磷灰石组成的团块或条带，呈层状、透镜状或连续透镜状，交互成层。有的风化后疏松形如“干面包”状。层状磷块岩多形成于开阔海洋的浅海陆棚区。

（2）结核状磷块岩：这类磷矿石是以结核状存在于泥质岩中。结核本身和胶结物都含有胶磷矿。结核呈同心圆状，大的有2-3厘米，小的成豆状或鲕状。结核有圆形、扁豆形带棱角、串珠状等。结核表面有时圆滑平坦，有时粗糙暗淡无光，并带有很多龟裂。结核状磷块岩多形成于海峡地区。

三、变质岩

（一）变质岩的概念及变质作用

变质岩是由原来存在的岩浆岩、沉积岩和部分早期形成的变质岩，在内力作用下，经过变质作用所形成的岩石，称为变质岩。

使岩石发生变质作用的主要因素是：高温、高压，由岩浆中分出的赤热气体和其它物质的作用，以及渗入岩石中的水溶液的作用。

根据上述起主要作用的因素，变质作用类型可分为：

1．接触变质作用

这种变质作用是以温度因子为基础的，称为热力变质作用。当岩浆侵入围岩之中，围岩受到岩浆的高热烘烤，发生重结晶的现象。例如：石灰岩变成结晶石灰岩或大理岩，砂岩变成致密的石英岩等。

在大多数情况下，围岩不仅受到热力影响，同时由岩浆分泌出来的赤热气体和液体往往向围岩渗透，则引起更激烈的化学成分上的变化。这些围岩由于外来的新的化学物质的加入，出现了新的矿物。变质程度与距离侵入体的远近有关，离侵入体越近变质越深，越远则变质越浅。

2．动力变质作用

主要是在静压较小，温度较低的情况下，以动压为主要因子产生的。这种变质作用往往在地壳的浅处进行，尤其是在受到构造变动的岩层中进行。岩石或矿物受到强烈动压力的作用，就常被压碎或压缩成层，有时岩石内部的矿物被压成长条。在摩擦面上，因为发生相当大的高压而使一部分矿物重结晶。例如，较软的页岩，经此作用后发生劈开、流动和局部重结晶，而形成具有清楚板状劈开的板岩。实际上，动力变质作用只引起岩石矿物的轻度变质现象。

3．区域变质作用

在广大的岩层构造变动地带（即造山带），往往是大部分岩石陷于地壳的深部，受到高压高热的影响，因此，这种变质作用常在造山带里产生，此种作用称为区域变质作用。处于深部位的岩石，无论是哪种岩石均变成了各种结晶的片岩或片麻岩，以致难于区别它们是由哪些岩石变来的。

（二）变质岩的矿物组成

组成变质岩的矿物种类很多。大体上可分为两部分：一是变质岩中所具有的特征性矿物，这些矿物只能由变质作用形成，称为变质矿物。如红柱石、蓝晶石、硅线石、硅灰石、石榴石、滑石、十字石、透闪石、阳起石、蛇纹石、石墨等。变质矿物的出现是变质岩区别于岩浆岩与沉积岩的主要标志，也是鉴定变质岩的重要依据。另一部分矿物是和岩浆岩、沉积岩共有的矿物，如长石、石英、辉石、角闪石、方解石等，这些矿物或者是在变质作用中形成的，或者是在原岩中继承下来的。

某些沉积矿物如粘土矿物、蛋白石、玉髓、石膏等，则主要存在于沉积岩中，在变质岩中是较难以存在的。

变质岩中的矿物大部分是定向压力条件下的产物，所以常形成片状、柱状、纤维状、针状等晶体，如绿泥石、云母、滑石、石墨等。这些矿物的延长方向多半平行片理，而且一些纤维、针状及柱状矿物的集合体常呈特殊的形态，如束状、放射状、菊花状等。

（三）变质岩的结构

变质岩的结构按成因分为三类，即变晶结构、变余结构和碎裂结构。其中最常见的是变晶结构。

1．变晶结构

变晶结构是原岩在变质过程中发生重结晶形成的结晶质结构。重结晶作用形成的晶粒为变晶。矿物多呈定向排列。

与岩浆岩的结构不同的是：变晶生长几乎是同时进行的，所以变晶多为他形或半自形晶。晶形的发育程度并不取决于矿物的结晶顺序，而是取决于矿物的结晶能力。结晶力强的矿物，自形程度较好，如石榴石、红柱石等。结晶力弱的矿物，自形程度较差，如石英、长石、方解石等。变晶结构还可进一步划分：

（1）根据变晶的大小可分为：粗粒变晶结构（主要矿物粒径大于3毫米）；中粒变晶结构（主要矿物粒径1-3毫米）；细粒变晶结构（主要矿物粒径0.1-1毫米）；显微变晶结构（主要矿物粒径小于0.1毫米）。

同一岩石中如果矿物粒径大致相等，矿物间镶嵌紧密，不具方向性排列，称为等粒变晶结构，如石英岩、大理岩具有此种结构。如粒径不等，称为不等粒变晶结构；如粒径大小相差悬殊，明显分为两类，可称为斑状变晶结构，其中粒大者称为变斑晶，细小者是其他级别的颗粒。组成变斑晶的矿物多数是结晶能力强的矿物，如石榴石、电气石、蓝晶石等。片岩常具有这种结构。

（2）根据变晶的形状可以分为：粒状变晶结构，变晶为近于等轴状矿物，如石英、长石等；鳞片变晶结构，变晶为鳞片状或片状矿物，如云母片岩、绿泥石片岩等；纤状变晶结构，变晶为长条状、针状、纤维状等矿物，如阳起石、透闪石、硅灰石等。

2．变余结构

有些岩石经过变质以后，只有一部分组成物质发生变化，还保留一部分原来岩石的结构特征，这种结构统称为变余结构。与沉积岩有关的结构，如变余砾状结构（原岩为具有砾状结构的岩石），变余砂状结构（原岩为具有砂状结构的岩石），变余泥状结构等。与岩浆岩有关的如变余斑状结构，变余花岗结构等。

岩石中变余结构可与变晶结构并存。变余结构对于判断原岩的类别，具有很大的意义。

3．碎裂结构

由于动力变质作用的定向压力使岩石发生破裂、弯曲或磨成碎屑、岩粉所形成的结构。根据碎裂程度可分为碎裂结构、碎斑结构和糜棱结构。

在描述变质岩结构时应注意从各个角度去观察，因为同一岩石可以具有几种结构，可把主要的一种结构放在命名的后面，次要的作为形容词放在前面，如鳞片粒状变晶结构。

（四）变质岩的构造

岩浆岩与沉积岩的构造通过变质作用全部消失或部分消失，而定向构造是变质岩的最大特点，也是命名的依据。常见的有如下几种：

1．片理构造（定向构造）

片理构造是变质岩中最特征的构造。它是由于岩石中片状、板状和柱状矿物，如云母、角闪石等，在定向压力的作用下，重结晶并垂直压力方向成平行排列所形成的构造，顺着平行排列的面，可把岩石劈成小型片状，称为片理。

根据片理形态可分为以下几种：

（1）板状构造（劈理构造）

板状构造是变质最浅的一种片理，岩石外观呈平坦的板状，沿板理方向极易劈裂，故又称板状劈理。板面上光泽微弱，常具有变余泥质结构。矿物颗粒细小，难以辨认，泥质岩石受定向压力作用且矿物重结晶作用不明显。具有这种构造的岩石称为板岩。

（2）千枚状构造

岩石为隐晶质变晶结构，其中细小的片状矿物成定向排列，很象片状构造，但片理很薄，重结晶程度低，晶粒细小，肉眼不易分辨，片理面上有丝绢光泽，这是由于绢云母小鳞片平行排列形成的。片理面上具有不平坦的细小皱纹。这种构造称为千枚状构造，为千枚岩所特有。

（3）片状构造

岩石为显晶变晶结构，岩石中片状、板状、长条状、柱状、针状矿物，如云母、绿泥石、滑石、角闪石等呈平行定向排列，矿物彼此之间是相互连接的。粒状矿物较少，且在定向压力作用下被压扁拉长。矿物颗粒较粗，肉眼能清楚识别。岩石可沿片理分裂成薄片状。片理面较粗糙，光泽很强。狭义的片理构造是指片状构造。片理构造是片岩所具有的一种构造。

（4）片麻状构造

矿物的重结晶程度高，颗粒粗大，同时是以粒状矿物为主（浅色矿物。主要以长石为主，另外有石英）。同时伴有部分成平行定向排列的片状、柱状矿物（深色矿物，如云母、角闪石等）。在岩石中成断续的带状分布。在岩石外观上，构成一种黑白相间的断续层带状构造。片麻状构造可以看成是一种特殊的片理构造。具有这种构造的岩石称为片麻岩。

（5）眼球状构造

在具片麻状构造的岩石中，沿片理夹有很多长石、石英或浅色矿物，成眼球状、透镜状或扁豆状单晶或集合体，可称为眼球状构造，为眼球状混合岩所具有的构造。

（6）条带状构造

岩石中长石、石英等浅色粒状矿物与暗色矿物分别集中成或宽或窄的条带，这些宽窄不同的条带成不均匀地相间排列，即为条带状构造。此种构造极似片麻状构造。但条带状构造的条带界线清楚，并有连续性。混合岩常常具有这种构造。

2．块状构造

岩石中矿物颗粒均匀分布，无定向排列。如石英岩、大理岩常具有这种构造。它的形成是由于岩石受到温度和静压力的联合作用，在定向压力不显著的情况下形成。

3．变余构造

变质岩中保留下来的原岩构造，如变余气孔构造、变余层理构造、变余泥裂构造等，以变余层状构造最为普遍，是判断原岩属于岩浆岩或沉积岩的重要依据。

（五）主要的变质岩

1 板岩

板岩为由粘土（如页岩）、粉砂质或中酸性凝灰岩经区域变质而成的浅变质岩。这种岩石变化不大，矿物大部分保存着原来的沉积岩的泥质成分，还没有明显重结晶，矿物颗粒极为细小，肉眼难以辨认，只在板理破裂面上可见绢云母或绿泥石的鳞片。颜色随所含成分不同而变化，有灰、灰绿色。如含碳质则呈黑色，如含铁质则呈红色或黄色。可根据颜色进一步划分命名，也可根据所含杂质命名，如灰质板岩、钙质板岩等。

2 千枚岩

千枚岩为富泥质（包括凝灰岩）岩石经浅变质而成，分布很广。矿物成分主要由新生绢云母和石英组成，并可有绿泥石等。颗粒很细，变质程度比板岩深，故重结晶程度比板岩高。泥质一般无保留，具显微鳞片变晶结构，千枚状构造。片理面呈丝绢光泽，颜色多样，常见者为浅红、灰色及黑色等。可根据主要矿物成分、颜色命名，如灰色云母千枚岩，灰色千枚岩等。

3 片岩

片岩可以由各种岩石在高温高压下变质而成；也可以是千枚岩进一步变质，矿物重结晶而成。片岩的特征是具有极显著的片状构造，片理面常呈皱纹状、粗糙，以致在标本中常可鉴别出主要的组成矿物，如小云母片等，片理面也显光泽性。片岩可按其主要成分分为：石英片岩、云母片岩、滑石片岩、绿泥石片岩、角闪石片岩等。片岩中一般不含或很少含长石。

结晶片岩是比较难风化的岩石，片理发达，比较容易崩碎，但化学风化不迅速。

结晶片岩的土壤含有云母的沙粒或带棱角的石砾，可成为稍粘质的土壤，不缺乏养分。一般是富含钙、镁，特别是镁较多，磷、钾一般是多的，但有效性较差。

云母片岩，尤以富含黑云母的片岩较容易分解，可形成富含铁的暗色肥沃砾质的粘性土，含镁较多，磷的含量也不少。白云母片岩容易形成砾质粘性土，肥沃度较低。绢云母片岩形成的土壤富含钾。石英片岩生成稍粗质的土壤，养分比其他片岩少。

4 片麻岩

片麻岩是一种受到变质作用较深的、具有典型的片麻状构造的岩石。它可以由各种岩石变质而成，由岩浆岩变质而成的，称正片麻岩；由沉积岩变质而成的，称负片麻岩。片麻岩大多数是由石英、长石、云母及角闪石等矿物组成。这些矿物在片麻岩中的排列是有一定方向性的，暗色矿物在岩石中常成条带状，不是象在花岗岩及闪长岩中那样紊乱，而是有层状的特征，即所谓片麻状构造。

片麻岩的风化和花岗岩相同，富含长石和黑云母的片麻岩风化得快，富含石英和白云母的片麻岩风化困难。片麻岩是具有显著片理的，所以比花岗岩容易破碎，首先破碎成片状的破片。

石英在花岗岩中呈粗粒状，在片麻岩中有时呈长带状，所以崩解之后石英可呈比较大的石砾残留。

片麻岩风化物形成的土壤，一般是砂壤土或壤土，成分和花岗岩没有很大差别，钾含量较多，磷较缺乏。

片麻岩土壤的粘土矿物和花岗岩几乎相同，以高岭石组矿物为主体，依风化的环境条件不同而变化，多少存在有伊利石等矿物。

5 大理岩

大理岩是碳酸盐类岩石（石灰岩和白云岩）在高温或高压下经过重结晶作用形成的岩石。大理岩一般是由粒状变晶结构的方解石颗粒构成的，也可以由白云石组成，有时还杂有少量硅酸盐类矿物，如石英、角闪石和辉石等。由方解石组成的称方解石大理岩，由白云石组成的称白云石大理岩。

石灰岩变质作用后，必须发生变质现象才能称之为大理岩。如只发生重结晶而无明显地退色者，则称结晶灰岩。纯白色的大理岩，我国俗称汉白玉。

大理岩的硬度小，含方解石者遇稀盐酸起强泡沫反应，含白云石者遇浓盐酸起泡沫反应。 6 石英岩

石英岩是由石英砂岩变质而成。石英砂岩化学性稳定，但其胶结物受热极易重结晶与石英颗粒结为一体，形成孔隙少，质地坚硬致密的岩石。石英岩的主要矿物成分为石英，可有少量云母、长石等。纯粹的石英岩颜色洁白，具等粒变晶结构、块状构造。由于含杂质而呈灰白、黄、红等色。岩石极为坚硬，抗风化能力很强，常常形成陡峭的山峰。

石英岩与石英砂岩比较，石英岩更加坚硬致密，光泽较强。颗粒与胶结物之间无明显界限。当外力使之破碎时，往往切过石英而裂开，断裂面比较平坦。而在石英砂岩上则往往沿砂粒与胶结物之间断开，在断裂面上常常可看出完整的砂粒，断裂面粗糙。

7 角岩

角岩是由页岩的功能富含泥质的岩石在受热较高，而压力不大的条件下形成变质较强的热接触变质岩。是一种致密微晶质岩石，硬度大。颜色为暗色，具有灰黑色、黑褐色、肉红色等色调。块状构造，无片理构造，有的呈斑状变晶结构。矿物成分有长石、石英、云母及堇青石、红柱石、石榴石等其他变质矿物，这些矿物除了成为较大的斑晶外，一般在标本上无法辨认，必须借助于显微镜观察。变斑晶一般在肉眼下能够辨认，主要是堇青石和红柱石。堇青石呈粒状，油脂光泽，极似石英，但抗风化能力较石英弱，常脱落成坑凹。角岩如能识别其中变斑晶矿物，即可以变变斑晶矿物来称呼它，如北京西山有红柱石角岩。如不能辨认，可称为斑点角岩。看不到斑晶的就只能称为角岩了。

8 蛇纹岩

蛇纹岩主要是蛇纹石组成的气成水热变质岩。其中常见的是很多细小的交错赤铁矿细脉。蛇纹岩常呈暗灰绿色、墨绿色或黄绿色，色调常不均一，以蛇皮花纹而得名。风化后颜色变浅，可呈灰白色。质较软，具蜡状光泽及滑感。常为隐晶质结构，致密块状或带状等构造。其中并有纤维、石棉脉分布。

蛇纹岩主要由橄榄岩等超基性岩经蚀变而成。蛇纹岩除了开采石棉，用作建筑材料等以外，字农业生产上只制造钙镁磷肥的重要原料。

9 混合岩

混合岩根据形态常见的有：

条带状混合岩：浅色的脉体呈条带状贯入到基体中，平行于基体片麻理或片理分布则形成黑白相间或深浅相间的条带状混合岩。两种条带的宽窄、数量变化较大，但基体仍占岩石的主体。

眼球状混合岩：是典型的眼球状构造。脉体是眼球或透镜状顺基体片理分布的混合岩，“眼球”体一般是呈纺锤形的单独的长石（多为钾长石）晶体或石英长石的集合体，“眼球”长轴方向平行于原岩片理。

混合花岗岩：是混合岩化的最高产物，是脉体彻底交化原来岩石时，原来岩石的宏观特征完全消失，基本上与脉体已无法辨认。片理全部消失，岩石总的矿物成分相当于花岗岩或花岗闪长岩，岩性不均一，通常称混合花岗岩。整体岩石在外貌上与岩浆成因的花岗岩很难区别。

(孙向阳)