三大类岩石照片及描述_百度文库
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三大类岩石照片及描述
三​大​类​岩​石​照​片​及​描​述
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你可能喜欢第一章　地震监测概述
第二章& 地壳的物质组成
在漫长的发展历史中，地球不断地受到地壳以外的大气层、太阳、月亮、宇宙物质以及地壳以下地球内部物质变化和运动的影响，这些影响都不可避免地集中反映到地壳中来。在这里不但形成了各种有价值的矿产，而且绝大多数的地震也发生在地壳中。对于地球上过去和现在发生的一切现象，都只能从构成地壳的物质的结构和构造中来探索问题的实质。研究地壳的物质组成也是研究各种地质作用、地球历史和地震的基础和前提。
第一节　矿　　物
一、矿物的概念
地壳是由岩石组成的，当我们随便拿一块岩石仔细观察时，就会发现它又是由许多细小的颗粒组成的，例如，花岗岩是由许多透明的石英、白色或肉红色的长石和暗色的黑云母、角闪石等小颗粒组成；石灰岩主要是由方解石颗粒组成的。我们把组成岩石的这些颗粒称为矿物。
矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的，具有一定的化学成分、物理性质和内部结构，并在一定条件下相对稳定，以各种形态存在的天然产物（单质或化合物）。
绝大多数矿物呈固态，有少数矿物呈液态（如自然汞）和气态。几乎所有的岩石、矿石都是由固体矿物构成，所以，固态矿物是矿物学的主要研究对象。每一种矿物只是一定地质环境下的产物，由于地壳中不断进行着各种地质作用，矿物也随着物理化学环境的改变而不断地发生着变化，甚至转化为新的矿物。
例如：长石经过风化作用就可变成高岭土：
高岭土如果在炎热潮湿的气候下，还会分解成铝土矿：
若高岭土经过热力作用，由于温度升高，可形成红柱石和石英：
矿物是地壳中岩石和矿石（当岩石中某些有用矿物的含量达到可供工业开采利用时，称为矿石）的组成单位，目前已发现的矿物总数有3300余种，一般常见的有五六十种，而构成岩石的主要矿物只有二三十种，通常把组成岩石的主要矿物称为造岩矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石等等；把组成矿石的主要矿物称为造矿矿物，如方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿等。
二、矿物的性质
矿物的鉴定方法很多，有偏光显微镜鉴定法、化学分析法、X射线分析法、差热分析法以及其他仪器的分析和鉴定方法。除了这些方法以外，地质工作者一般都根据矿物的物理性质用眼睛进行鉴定，这种方法称为肉眼鉴定法。
自然界中的各种矿物，由于其组成的化学成分和内部构造不同，形成的环境各不一样，每种矿物都具有它特殊的物理、化学性质，要认识矿物，就必须先了解各种矿物都具有哪些特殊的性质。归纳起来，矿物的物理性质有矿物的形态、颜色、条痕、光泽、硬度、透明度、解理与断口、密度、电性、磁性等。
（一）矿物的形态
绝大多数矿物都是晶体，有的矿物晶体十分巨大，世界上最大的水晶晶体重达几十吨，白云母晶体达7m2，有的矿物晶体极其细小，高岭石晶体只有十几至几十微米，通常见到的矿物晶体大约有几毫米到几厘米大小。从外表看，这些矿物晶体都具有规则的多面体外形，石英具有六方柱和菱面体复合外形，黄铁矿有立方体外形，云母有片状外形等，但是，不是所有的矿物晶体都能看到那么端端正正的多面体外形；相反，由于矿物晶体发育时，受空间的限制和相互干扰，实际看到的晶体大多不具多面体外形或者只能看到其中的几个不完整的面。自然界的矿物大多数是以集合体的形式出现的。集合体形态千姿百态，丰富多彩，如石英呈晶簇状集合体（图2-1）、叶蜡石呈放射状集合体（图2-2）等。
（二）矿物的光学性质
矿物的光学性质是指自然光作用在矿物上所表现的各种性质。这种性质有些可用肉眼观察到，有些则需用专门仪器才能观察和测定。肉眼可以观察到的矿物光学性质包括：
1．矿物的颜色
矿物的颜色是鉴定矿物最重要的特征之一。一般矿物的颜色是矿物对自然光中不同色光（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）吸收和反射的结果。如对各种色光同等吸收，则随吸收强度不同而呈现黑色（全吸收、不反射）、灰色（绝大部分色光被吸收）和白色（不吸收而将全部色光反射出来）；如果只吸收其中某些色光，而将其他色光反射出来，则矿物就呈现为反射的一部分色光的混合色，如孔雀石将其所有色光吸收而独将绿色光反射出来，所以，人们看见的孔雀石均为绿色。
值得注意的是对矿物的颜色进行观察时，必须选择矿物的新鲜面，否则将会出现错误。
2．矿物的条痕
矿物的条痕是指矿物粉末的颜色。通常是将矿物在无釉的白色瓷板上擦划，在瓷板上留下的该矿物粉末痕迹的颜色。因为矿物的粉末可以消除一些杂质和物理方面的影响，即消除假色、减弱他色、保存自色。所以在鉴定矿物时条痕色比矿物的颜色更为可靠。
矿物条痕的颜色可以与矿物的颜色一致，如辰砂的条痕色和矿物颜色是一致的，都为红色；自然金二者都为金黄色。有的矿物的条痕色和矿物的颜色是不一致的，如黄铜矿的颜色是浅铜黄色，而它的条痕却是绿黑色。为此，可以利用这一特征来区别那些不易区别的矿物。如当赤铁矿与褐铁矿都为钢灰色时，和磁铁矿就不易区别了，而它们的条痕色，赤铁矿为暗红色，褐铁矿为黄褐色，磁铁矿为黑色，则是很好区分的。
值得注意的是条痕色对于深色矿物鉴定意义较大，而对透明的矿物或浅色矿物来说，作用就不大了，这是因为它们的条痕都呈白色或近于白色。
3．矿物的透明度
矿物的透明度是指矿物透过光线的能力。根据矿物的透光程度，大致可分为三类：
(1) 透明矿物。即能清晰地透见他物，如水晶、冰洲石等。
(2) 半透明矿物。可以模糊地透见他物或可以透光，如云母、辰砂等。
(3) 不透明矿物。矿物碎片边缘不能透见他物，如黄铁矿、磁铁矿、石墨等。
4．矿物的光泽
矿物表面对光线的反射能力称为矿物的光泽。按反光能力的强弱，可分为金属光泽、半金属光泽和非金属光泽三类。
(1) 金属光泽。矿物表面反光极强，如同磨光的金属表面所呈现的光泽。一般为不透明矿物所具有的光泽，如自然金、黄铜矿、方铅矿等金属矿物具有此种光泽。
(2) 半金属光泽。反光程度次于金属光泽，较其暗淡而不刺目。具这种光泽的也多为不透明矿物，如黑钨矿、赤铁矿等。
(3) 非金属光泽。是一种不具金属感的光泽，主要是一些透明和半透明的矿物常具的光泽。按其反光程度又可分为：
金刚光泽：反光能力较强，呈现像金刚石那样闪亮耀眼的光泽。多为透明或半透明矿物所具有，如金刚石、闪锌矿等。
玻璃光泽：反光能力较弱，呈现像玻璃那样的光泽。是非金属矿物常具的光泽，如水晶、方解石、萤石等均具此种光泽。
油脂光泽：在透明或半透明矿物不平滑的表面上，反射光因散射而呈现的好像矿物表面涂上一层油一样的光泽。一般见于浅色矿物表面，如石英的断口处、霞石等。
珍珠光泽：具有最完全解理的透明矿物，由于光线通过几层解理面的连续反射和相互干涉，形成似贝壳内壁一样的彩色，称珍珠光泽。如云母、片状石膏等的光泽。
丝绢光泽：具有平行纤维状的矿物，由于反射光相互干扰，产生像丝绸一样的光泽。如石棉、纤维石膏等具有此种光泽。
土状光泽：某些细分散体矿物，因表面具有许多小孔，当光线投射其上时，则向各个方向散射，使矿物表面无光，像泥土一样，称土状光泽。如高岭石就具此种光泽。
（三）矿物的力学性质
矿物的力学性质是指矿物在外力作用下（如刻划、敲打等）所呈现的性质。它包括：
1．矿物的硬度
矿物的硬度是指矿物抵抗外力的刻划、压入、研磨的能力。一般用两种不同矿物互相刻划，来比较矿物的相对硬度。根据硬度大的可以刻划硬度小的道理，德国科学家摩氏（F.Mohs）选择了10种硬度不同的矿物作为标准，将硬度分为10级，这10种矿物称为摩氏硬度计（表2-1）。
表2-1& 摩氏硬度计
Mg3[Si4O10](OH)2
CaSO4·2H2O
Ca5[PO4]3（F，Cl）
K[AlSi3O8]
Al2[SiO4](F，OH)2
摩氏硬度计只代表矿物硬度的相对顺序，而不是绝对硬度的等级，如果根据力学测定，滑石的硬度只为石英的1/3500，而金刚石的硬度则是石英硬度的1150倍。尽管如此，利用摩氏硬度计测定矿物的硬度却是很方便的。
为了野外工作的方便，常可借助于指甲（硬度为2～2.5）、铁钉（硬度为4）、玻璃（硬度为5）和小钢刀（硬度为5.5～6）等来刻划未知矿物，将矿物硬度粗略分为三个等级：低硬度（硬度小于指甲），中硬度（硬度大于指甲而小于小刀）和高硬度（矿物硬度大于小刀的硬度）。
值得注意的是：在测试硬度时，必须选择新鲜矿物的光滑面，才能获得正确的结论，若选择矿物的风化面，必然使矿物的硬度降低。
2．矿物的解理与断口
在外力作用下，矿物晶体沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。这个光滑平面称为解理面。若矿物受到外力作用后，不沿一定方向裂开，并且破裂面呈各种不规则的形状，此种性质称为断口。一种矿物可以有解理而无断口，也可以有断口而无解理，或二者兼而有之。矿物的解理愈完整，则断口愈不显著，反之，矿物的断口愈显著则解理极不完全。例如方解石受外力作用后，沿各方向破裂成为菱面体，且各破裂面都很光滑平整，而石英在受到外力作用后，其破裂面总是凹凸不平的，这说明方解石有解理，而石英只有断口而无解理。
根据矿物劈开的难易程度和完整性，可将解理分为：
极完全解理：矿物晶体极易裂开成薄片，解理面光滑平整，如云母、石膏等。
完全解理：矿物受力后能够形成光滑的平面，如方解石、石盐等。
中等解理：矿物受力后可形成不太光滑的解理面，也可出现方向不定的断口，如普通角闪石、长石等。
不完全解理：沿解理面分裂较困难，即使偶尔见到解理面，也是小而粗糙，因此在破裂面上常见有不平坦的断口，如磷灰石、橄榄石等。
极不完全解理：矿物晶体受力后，无解理，只有断口，如石英等。
根据断口的形状可分为：
贝壳状断口：具有同心圆纹，形似贝壳。如石英的断口。
参差状断口：断口面粗糙、参差不齐。如角闪石的断口。
土状断口：断口较为平坦呈土状。如高岭石的断口。
3．矿物的密度
矿物的密度是指纯净、均匀的单矿物在空气中的质量与同体积纯水在4℃时质量之比。不同矿物有不同的密度，其变化范围较大，可以从小于1（如石蜡、琥珀）变化到23（铂族矿物）。一般常按照矿物密度的大小分为：
轻矿物：密度小于2.5的矿物，如石墨、石膏、自然硫等。
中等密度的矿物：密度为2.5～4之间的矿物，大部分为造岩矿物，如长石、石英等。
重矿物：密度大于4的矿物，多为金属化合物类的矿物，如方铅矿、闪锌矿、重晶石等。
（四）矿物的其他性质
1．矿物的磁性
矿物具有可被永久性磁铁吸引或其本身也能吸引铁屑物质的性质，称为矿物的磁性。主要是矿物成分中含有铁、钴、镍、钛、钒等元素所致。磁性的强度与矿物中这些元素的含量，特别是铁的含量有关。
2．矿物的电性
矿物对电流的传导能力，称为矿物的导电性，金属矿物一般都具导电性，非金属矿物大都属绝缘体，如云母就是最好的绝缘体；介于二者之间的属于半导体，如金红石等。有的矿物晶体受到定向压力或引力作用时，能激起晶体表面电荷性质的变化，这种性质称为矿物的压电性，例如水晶就具有此种性质。有的矿物，如电气石受热后生电，称为热电性（又叫做焦电性）。
3．矿物的发光性
矿物在外来能量（如加热、紫外线、阴极射线、X射线照射等）激发下，能发出可见光的性质，称为矿物的发光性。如白钨矿在紫外线照射下，可发出美丽的天蓝色萤光；萤石加热后会发出鲜艳的蓝色萤光；硅锌矿在紫外线照射后可发出鲜绿色的磷光等。
矿物除具上述各种性质外，还具有弹性、脆性、挠性、放射性、吸水性等物理性质，这往往成为鉴定它们的重要标志，这些矿物也因具有这些特性而被人们所利用。这里就不再一一介绍。
三、常见的造岩矿物
成分SiO2，晶体多为两头尖尖的六方柱状，柱面上有横纹，颜色多种多样，常见者为白色、乳白色，无色透明者称为水晶。具玻璃光泽，硬度7，密度2.67，断口为贝壳状，断口处呈油脂光泽。石英是最重要的造岩矿物，在岩石中常为粒状。有人认为，在地幔中，SiO2以科石英和斯石英的稳定形式出现。石英用途很广，可以制作仪器、研磨材料，具压电性的晶体可用来制作无线电通讯器材，好的水晶可作宝石。
成分K[AlSi3O8]，晶体呈短柱状，常呈粒状或块状，颜色多为肉红色、浅黄色，玻璃光泽，硬度6，是酸性岩浆岩和变质岩的主要矿物。可制作瓷釉。
成分Na[AlSi3O8] –Ca[Al2Si2O8]，板状或板柱状晶体，多为白色、浅灰色，有时为浅绿色，常为不规则粒状，玻璃光泽，硬度6～6.5，是重要的造岩矿物之一。可作为陶瓷原料。
成分K(Mg·Fe)3(AlSi3O10)(OH)2，颜色黑色、褐色，晶体常呈板状，片状解理，极易剥成薄片，玻璃－珍珠光泽，硬度2～3，薄片具弹性，具绝缘性、耐火性。是酸性岩浆岩和变质岩的主要矿物。
成分KAl2(AlSi3O10)(OH)2，色浅，常为白色、浅黄、浅灰色等，晶体为板状，片状解理，极易剥成薄片，玻璃－珍珠光泽，硬度2～3，薄片具弹性，具绝缘性、耐火性。是酸性侵入岩的主要矿物。
6．普通角闪石
成分Ca2Na(Mg·Fe)4(Al·Fe)[(Si·Al)4O11]2(OH)2，深绿色、黑色、褐色等，晶体常呈柱状、粒状，玻璃光泽，硬度5.5～6，是中性岩的典型矿物，在热水作用下易变为绿帘石和绿泥石。
7．普通辉石
成分Ca(Mg·Fe·Al)[(Si·Al)2O6]，常为绿黑色或黑棕色，晶体呈短柱状、粒状、板状，玻璃光泽，硬度5～6，是基性和超基性岩的主要矿物，在热水作用下也极易变为绿帘石和绿泥石。
成分(Mg·Fe)2[SiO4]，晶体常呈粒状，颜色为橄榄绿或深绿色，有较强的玻璃光泽，硬度6.5～7。是各种基性、超基性岩和地幔物质的主要组成矿物。在变质作用、热液作用和风化作用下常变为蛇纹石。
成分CaCO3，颜色为灰白色，有时带浅黄色，晶体呈菱面体，有时也呈粒状，菱面体解理很发育，具玻璃光泽，硬度3，遇酸起泡剧烈。是主要的造岩矿物之一。无色透明无裂隙者叫冰洲石，是重要的光学原料。
10．白云石
成分CaMg(CO3)2，晶体呈菱面体，常为块状，灰白色，有时带浅黄色。硬度3.5～4，具玻璃光泽。与稀冷盐酸作用极缓慢，据此可与方解石区别。可用作建筑材料，冶金工业中用作熔剂。
11．黄铁矿
成分FeS2，晶体呈立方体或五角十二面体，常呈块状，颜色为浅铜黄色，条痕绿黑色，硬度6～6.5，金属光泽，是制造硫酸的主要原料。
第二节　岩　　石
一、岩石的概念
矿物是由各种不同的化学元素组成的，它们在地壳中很少单独存在，常常按一定的规律出现。这就是说矿物在地壳中往往不是单个出现，而是成集合的形式产出。这些集合体，有的构成矿石，而多数则是岩石。
岩石是指在地质作用下，由一种或几种造岩矿物有规律组合而成的自然集合体。如石灰岩主要是由方解石一种矿物组成；花岗岩是由长石、石英、云母等几种矿物组成的。
早在200年前，地质学还处在萌芽时期，许多人曾经认为所有的岩石都是在海水中结晶沉淀的。德国人魏尔纳的水成论就是这一思想的代表。由于魏尔纳对地质学的杰出贡献及他享有的威望，水成论曾经传遍欧洲，风靡一时。然而，同时代人苏格兰学者郝屯，在略为晚一点的时间发表了他的火成论学说，他认为并非所有岩石都是从海水中形成的，像花岗岩与玄武岩则是由地下熔融物质冷凝形成的，是火成的。水成论与火成论的争论持续了大约30年，最后以火成论的胜利而告终。现在人们已经认识到岩石的成因并非一种或两种，而是三种，分别形成岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石。
据统计，在16km深度的地壳范围内，岩浆岩和变质岩约占95%，而沉积岩仅占5%；但在地壳表面75%的面积却是被沉积岩所覆盖着的。
对岩石进行深入、系统的研究具有重大的理论和实际意义：首先，由于岩石是地质作用的产物，广泛分布于地壳中，因而，它是地壳发展历史的记录，通过对岩石的研究可以为探索和了解地壳的发展、变化、运动规律提供重要依据。第二，岩石是研究各种地质构造的物质基础。第三，人类所需的各种矿产资源主要产于地壳中的各种岩石，一定的矿产都与一定的岩石相联系，同时，很多岩石本身就是矿产。如铬铁矿与超基性岩石有着密切的联系；石灰岩既可作为冶金工业的熔剂，同时又是一种很好的建筑材料。此外，世界上绝大多数的地震都发生在岩石圈里，所以，无论是为了弄清矿产资源问题、地质构造问题、地壳发展历史问题还是地震问题，都需要对岩石进行深入、系统的研究。
二、岩浆岩
岩浆岩是在岩浆作用过程中，由岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石。岩浆岩又可称为火成岩。
1．岩浆岩的成分
岩浆岩的化学成分是很复杂的，几乎包括了地壳中的所有元素，但它们在岩浆岩中的含量很不平衡，其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等元素的含量最多，若以氧化物计算，则以SiO2 、Al2O3、 Fe2O3、 FeO、
MgO、CaO、Na2O、K2O等十几种为主，其中又以SiO2的含量为最多（表2-2）。
表2-2& 岩浆岩的平均化学成分
岩浆岩的矿物成分中，以硅酸盐矿物最为重要，如石英、长石、辉石、云母、角闪石和橄榄石等。它们占岩浆岩矿物平均总含量的92%，是岩浆岩主要的造岩矿物（表2-3）。
表2-3& 岩浆岩的平均矿物成分（花岗岩65%+玄武岩35%）
榍石与钛铁矿
根据造岩矿物在岩浆岩分类和命名中所起的作用，可以分为三类：
(1) 主要矿物：指在岩石中含量较多，而且是确定岩石名称所不可缺少的，在分类和命名上起主要作用的矿物。例如花岗岩类的主要矿物是石英和钾长石，没有石英便成为正长岩，若没有钾长石则成为石英岩或脉石英了。后两者已不属于花岗岩类，所以，对于花岗岩来说，石英和钾长石都是主要矿物。
(2) 次要矿物：指在岩石中含量次于主要矿物，对于划分岩石大类不起主要作用，但对确定岩石种类起一定作用的那些矿物。如闪长岩中石英含量为2%，它对闪长岩来说就是次要的，没有石英并不妨碍它是闪长岩，但是，若石英含量超过5%，则可以称为石英闪长岩。所以对于闪长岩类来讲，石英是个次要矿物。
(3) 副矿物：含量最少（通常不到1%，个别情况下可达5%），在一般的分类命名中不起作用。如磷灰石、榍石、磁铁矿等都是副矿物。一个岩体中副矿物的种类、含量、外表、特征、所含微量元素的特点等，对于了解一个岩浆岩体的形成条件、对比不同岩体、确定岩体时代，以及对于某些稀有分散元素的普查找矿往往有重要意义。
在岩浆岩矿物成分中，有一些矿物如石英、长石及似长石类等，因Si、Al的含量较高，矿物的颜色较浅，所以称为浅色矿物。而有些矿物如角闪石、辉石、橄榄石以及黑云母等，因Fe、Mg的含量较高，Si、Al的含量较低，矿物的颜色一般较深，所以又称为暗（深）色矿物，也称铁镁矿物。岩石的颜色和密度常与铁镁矿物的含量多少有关，含铁镁矿物多的颜色深暗，密度较大；反之，颜色浅、密度小。铁镁矿物在岩石中的百分含量称为色率。色率是肉眼鉴定岩石的一个重要标志。就钙碱性岩石而言，色率越高，岩石越偏基性；反之，岩石越偏酸性。
从上述情况不难看出，岩浆岩的化学成分和矿物成分是岩浆岩分类和定名的重要依据。
2．岩浆岩的分类
根据岩浆岩的化学成分、矿物成分和产状（生成环境）可以对岩浆岩进行分类。
根据岩浆岩中SiO2的含量，可以分为：
酸性岩，含SiO275%～65%；
中性岩，含SiO265%～52%；
基性岩，含SiO252%～45%；
超基性岩，含SiO2＜45%。
根据碱金属的含量，岩浆岩还可以分为碱性岩和半碱性岩两类。碱性岩类的SiO2含量与中性岩类相似，但K2O和Na2O的含量较多。例如霞石正长岩，含Na2O和K2O可达17%，SiO2不饱和，约占50%。半碱性岩类（钙碱性岩石）含Na2O和K2O较少，例如正长岩，含Na2O和K2O约9%，含CaO3.5%，含SiO260%左右，其中的SiO2恰恰可与K- Na- Al等结合成碱性长石而无剩余，所以不含石英或石英甚少。碱性岩石中的Al2O3含量少于K2O+ Na2O的含量，而半碱性岩石中的Al2O3含量则大于或等于Na2O+K2O的含量。
根据岩浆岩的产状，可分为深成岩、浅成岩和喷出岩三种类型。它们在矿物结晶程度上有很大差别，可以用来作为鉴别的标志。由于深成岩是岩浆上升侵入到较深的地方（地表3km以下的地方）缓慢冷却而形成的，所以矿物结晶较好，晶粒粗大。喷出岩是岩浆喷出地表形成的，由于温度的迅速降低，冷凝很快，矿物结晶较差，形成隐晶质或玻璃质。浅成岩介于深成岩和喷出岩之间，所以岩石中矿物的结晶程度较深成岩差，比喷出岩好，往往成为斑状结构的全晶质岩石。
根据上述岩浆岩分类原则，制成表2-4，对其简要说明如下：
(1) 指示矿物石英：在酸性岩里有石英；在超基性岩里无石英；在基性、中性、半碱性和碱性岩里微含或不含石英。
(2) 长石成分：超基性岩中不含正长石，基性斜长石含量很少；基性岩和中性岩中，不含或微含正长石，而分别以基性斜长石和中性斜长石为主；酸性岩中以正长石和酸性斜长石为主；半碱性岩和碱性岩中均以正长石为主，而碱性岩含有副长石。
表2-4& 主要岩浆岩分类鉴定表
化学成分分类
酸&&& 性&&&
SiO2含量／％
淡灰—灰白
肉红—灰白
肉红—灰红
灰红—暗红
岩&&& 石&&&
&(3) 暗色矿物：超基性岩中以橄榄石和辉石为主；从基性岩、中性岩到酸性岩则分别以辉石、角闪石、黑云母等为主；半碱性岩和碱性岩则分别以角闪石和碱性角闪石、碱性辉石为主。暗色矿物的含量从超基性岩到酸性岩逐渐减少。
(4) 岩石的产状：由下往上依次是深成岩、浅成岩和喷出岩。表中同时列出岩石相应的主要结构和构造。
在同一纵行里的岩石，矿物成分相同，故属于一个岩类，只是由于产状、结构、构造的不同，因而有不同的名称。在同一横行里的岩石，产状、结构和构造相同，但矿物成分不同，因而属于不同的岩类。
3．岩浆岩的颜色
岩浆岩的颜色有深有浅，各不相同。岩浆岩的颜色主要决定于岩石中暗色矿物的百分含量。例如，在超基性岩中，暗色矿物占90%以上，颜色较深，可成黑色、绿黑色；在基性岩中，暗色矿物为50%左右，颜色中等，为黑灰色、灰色；在中性岩中，暗色矿物为20%～30%，在酸性岩中，暗色矿物为10%左右，颜色较浅，常为灰色、浅灰色、灰白色或肉红色等。由此可见，从超基性到酸性岩，暗色矿物的含量由多变少，岩石的颜色则由深变浅（表2-5）。
表2-5& 岩浆岩的颜色和密度的变化
橄榄石、辉石
斜长石、辉石
斜长石、角闪石
石英、正长石、斜长石
4．岩浆岩的结构
岩浆岩的结构指岩浆岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其组合方式所决定的岩石在构成上的特征。
按矿物结晶程度可分为：
全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成，是深成岩和浅成岩的主要结构。
玻璃质结构：组成岩石的矿物全未结晶。这种结构又称为非晶质结构，是喷出岩的主要结构。
半晶质结构：岩石中结晶的矿物和非晶质的玻璃同时存在。此种结构大都为喷出岩以及少数浅成岩的结构。
按矿物颗粒的组合，可分为等粒结构和不等粒结构两种，等粒结构是指岩石中同种矿物颗粒大小大致相等。在等粒结构中又按矿物颗粒的大小分为粗粒（矿物颗粒直径大于5mm），常为深成岩所具有；中粒结构（矿物颗粒直径2～5mm），常为浅成岩所具有；细粒结构（矿物颗粒直径小于2mm），其中肉眼或放大镜下可以见到结晶颗粒的结构称为显晶质结构；用肉眼或放大镜分辨不清矿物颗粒，只有用显微镜才能看清矿物颗粒者，称隐晶质结构，多为浅成岩的结构。
不等粒结构是岩石中矿物颗粒大小相差显著者。它又可分为斑状结构和似斑状结构两种。斑状结构，指较大的晶体（称为斑晶）分布在较细的物质（称为基质，是隐晶质或玻璃质）中的一种结构；似斑状结构，指斑晶分布在显晶质基质中的一种结构。
有时，矿物晶粒甚大，直径在1cm以上，甚至达数米，晶体互相穿插，这种结构称为伟晶结构。
5．岩浆岩的构造
岩浆岩的构造是指岩浆岩中矿物集合体的大小、形状、排列和在空间的充填方式等所反映出来的岩石构成的特征。主要有块状构造、流纹构造、气孔状构造和杏仁状构造。
块状构造：岩石在颜色、矿物成分、结构分布等方面都较均匀，无定向性的称为块状构造。常为深成岩所具有。
流纹构造：岩浆喷出地表，在流动的过程中不断冷凝，使不同颜色的条纹和拉长的气孔作定向排列所形成的构造。这种构造仅出现在喷出岩中，流纹反映了熔岩流动的方向。
气孔状构造和杏仁状构造：岩浆喷出地表，因压力减小和温度骤然降低，熔岩冷凝迅速，熔岩中挥发性成分不能散失，因而在岩石中留下许多孔洞，这种构造称为气孔状构造。玄武岩就常具此种构造。若孔洞被后期矿物充填，则称杏仁状构造。
6．主要的岩浆岩
(1) 超基性岩类。
本类岩石在地表很少出露，其中喷出岩更为罕见。岩石中SiO2含量很低，一般小于45%；Al2O3、K2O、Na2O也很少；而富含MgO、FeO、Fe2O3、CaO等。矿物成分以铁镁矿物为主，主要为橄榄石和辉石，浅色矿物（长石）很少，不含石英。岩石颜色较深，密度较大（3.2～3.3），呈致密块状，多为小型侵入体。主要有：
橄榄岩：主要由橄榄石和辉石组成，多为中、粗粒结构，新鲜岩石为黑绿色或近于黑色，常见的橄榄岩都已经次生变化，即橄榄石变为蛇纹石，称为蛇纹石橄榄岩。上地幔物质相当于1份玄武岩和3～5份橄榄岩的混合物，这种岩石称为地幔岩。
辉岩：主要由辉石组成，常与橄榄岩共生。多为黑色、黑灰色、中粗粒结构。一般岩体不大，分布不广。
苦橄玢岩：以浅褐色辉石和橄榄石为主，有时见有少量的基性斜长石。具粒状结构或斑状结构。
金伯利岩：常为岩颈和岩脉产出，具斑状结构，斑晶为橄榄石、镁铝石榴子石和金云母，其中橄榄石一般都已蛇纹石化，辉石偶尔可见；基质为细粒或隐晶质，一般蛇纹石化也很强烈。我国已在两个省份找到了金伯利岩岩颈和岩脉。金刚石矿往往赋存于金伯利岩石中。
(2) 基性岩类。
本类岩石分布甚广，特别是以玄武岩为代表的喷出岩，是其余各类喷出岩体总和的5倍以上，在喷出岩中占居首位。但以辉长岩为代表的深成岩较少。此类岩石的成分，SiO2含量占45%～52%，较超基性岩略高，但仍低于其他岩类；FeO、Fe2O3、MgO的含量较多，然而总和不超过20%；Al2O3（14%～20%）和CaO（8%～13%）亦较多；与超基性岩成分不同的是FeO和MgO含量较低，且一般FeO＞MgO；K2O和Na2O很少，约为3%～4%。有人认为基性岩类的成分相当于地壳硅镁层的成分。在矿物成分上除了尚有较多的铁镁矿物（约占40%）以辉石、橄榄石、角闪石为主，还出现了大量的硅铝矿物，以基性斜长石为主，偶尔出现极少量的石英。岩石颜色较深，密度较大（2.94）。主要有：
辉长岩：为基性深成岩。黑色或黑灰色，全晶质，中粒至粗粒结构，块状构造。浅色矿物为基性斜长石，占55%；暗色矿物主要为辉石，可有少量的橄榄石和角闪石。辉长岩常为小规模深成侵入体或岩盘、岩床、岩墙产出。
辉绿岩：为基性浅成侵入岩。暗绿或黑色，细粒到隐晶结构，在新鲜断口处可见呈针状杂乱排列的斜长石微晶，在斜长石之间充填有不易分辨的暗色矿物（多为辉石），称为辉绿结构。矿物成分与辉长岩相当。经过次生变化，辉石和基性斜长石易变为绿泥石等，故呈灰绿色。多呈岩床或岩墙产出。辉绿岩中如果有明显的斜长石斑晶，则称为辉绿玢岩。
玄武岩：是典型的基性喷出岩。全晶质细粒至隐晶质结构，有时呈现气孔状和杏仁状构造，具柱状节理，颜色多呈黑、黑灰或暗褐色，风化后常呈黄褐色或灰绿色，常以大规模的熔岩流或熔岩被产出。在大洋中脊地带产出的是拉斑玄武岩，当这种玄武岩中的橄榄石斑晶达40%时，则称为大洋岩。在岛弧地带，玄武岩的化学成分自大洋向大陆方向含碱量逐渐增高，如自日本岛弧向大陆依次分布着拉斑玄武岩、高铝玄武岩和碱性玄武岩，这表明玄武岩浆源自岛弧向大陆方向逐渐加深。
(3) 中性岩类。
本类岩石分布也较广，占全部岩浆岩总量的25%。中性岩在分布上和基性岩有共同点，即喷出岩远远多于深成岩，因此，安山岩是仅次于玄武岩分布很广的喷出岩，而闪长岩则分布较少。本类岩石化学成分中SiO2 含量中等，介于52%～65%之间，硅酸一般呈饱和状态。FeO、Fe2O3、MgO各约占3%，CaO占5%～10%，均低于基性岩，但Al2O3（16%～17%）、Na2O和K2O（5%～7%）则相对增加。在矿物成分上是铁镁矿物减少，约占30%，主要为角闪石，次为黑云母和辉石；硅铝矿物显著增多，主要为中性斜长石，有时可出现极少量正长石和石英。因此，岩石颜色较基性岩浅，呈浅灰、浅紫等色，密度也略小（2.86）。中性岩属于基性岩和酸性岩的过渡类型，主要有：
闪长岩：是本类岩石中的深成岩。主要矿物为中性斜长石和普通角闪石，中粒等粒结构，块状构造。一般为灰色或灰绿色，含有少量石英（6%～10%）的闪长岩称为石英闪长岩。闪长岩成独立岩体者多呈岩株、岩床或岩墙产出，但大部分与花岗岩或辉长岩呈过渡关系。
闪长玢岩：是中性浅成岩，具明显斑状结构，基质为细粒或隐晶质结构；斑晶为中性斜长石和普通角闪石，偶见黑云母。颜色多为灰色或灰绿色。常呈岩床或岩墙产出或为闪长岩的边缘相。
安山岩：是中性喷出岩的代表性岩石。其分布之广仅次于玄武岩。斑状结构，基质为隐晶质，斑晶以中性斜长石为主，有时也有普通角闪石或少量黑云母及辉石的斑晶；斑晶矿物往往呈定向排列，成流线构造，有的具气孔构造或杏仁状构造，新鲜岩石多为灰色、灰绿色、浅紫色或紫红色。安山岩经次生变化后，斜长石往往变成绿泥石、绿帘石、高岭石等，失去光泽，颜色变绿。这种变化了的安山岩称安山玢岩。安山岩常以块状熔岩流产出。
(4) 酸性岩类。
本类岩石无论是从体积还是从面积来讲，在岩浆岩中都居首位；但与基性岩、中性岩相反，在酸性岩中分布最广的是以花岗岩为代表的深成岩，约占全部侵入岩面积的80%以上，而其喷出岩则相对较少。在化学成分上富含SiO2，一般达65%～75%，属硅酸过饱和状态。Fe2O3、 FeO、 MgO（共占4%左右）和CaO（&3%）均较上述各类岩石少，而Na2O、K2O则相对增加，平均各约占3.5%。在矿物成分上铁镁矿物大量减少，约占10%～20%，主要为黑云母和普通角闪石，普通辉石很少见；硅铝矿物大大超过了铁镁矿物，除酸性斜长石外，还出现了大量的钾长石和石英，石英的含量可达25%以上，因此，岩石颜色较浅，密度较小（约2.6～2.7）。由于硅酸含量高，熔岩流的粘度较大，温度也较低，故喷出岩中常见玻璃质。
关于花岗岩类岩石的成因，还有各种不同的看法。一种认为是由岩浆生成的；另一种则认为花岗岩可以由非花岗岩成分的岩石在地下经过复杂的变质作用而成，这种作用称为花岗岩化作用。
酸性岩类的岩石主要有：
花岗岩：是分布最广的深成岩。主要矿物是钾长石、酸性斜长石和石英。此外，常含有少量的黑云母、普通角闪石等暗色矿物。花岗岩中钾长石多于斜长石，暗色矿物较少，一般以黑云母为主，其中石英占25%以上。此种岩石因浅色矿物特别是长石占绝对优势，故通常为肉红色或灰白色略具黑色斑点的浅色岩石。具典型的半自形等粒结构，称为花岗结构。根据晶粒大小又可以分为粗粒、中粒和细粒花岗岩。有的具似斑状结构，斑晶以长石为主，直径可由1厘米到数厘米，这种花岗岩称为斑状花岗岩；若此类岩石中，斜长石多于钾长石（斜长石含量往往达长石含量的2/3以上，而钾长石不足1/3），石英含量15%～20%（较花岗岩中的含量少），暗色矿物稍多（20%左右），且一般以普通角闪石为主，此种岩石称为花岗闪长岩。花岗岩类的岩石具有明显的块状构造，多以大规模的岩基或岩株产出，出露面积从几平方千米到数万平方千米。
花岗岩根据所含暗色矿物的种类，又可分为黑云母花岗岩、角闪花岗岩、二云花岗岩等。若几乎不含暗色矿物，可称为白岗岩。
流纹岩：是典型的酸性喷出岩。矿物成分分别相当于其相应的深成岩，但结构有明显的区别。颜色常为灰白、粉红、浅紫、浅绿等色。绝大部分呈斑状结构，有时为无斑隐晶结构，斑晶多为长石和石英，有时偶见黑云母或角闪石斑晶，具块状构造或流纹构造。
如果斑晶中的长石矿物以正长石为主，间或有石英，称流纹岩；当流纹岩遭受很大程度的次生变化，长石暗淡无光，岩石颜色变深，石英斑晶显著，则称为石英斑岩；如果斑晶中长石矿物以斜长石为主，暗色矿物也略多，称为英安岩。无斑隐晶结构的流纹岩及其他酸性喷出岩，可以称为霏细岩。
三、沉积岩
沉积岩是在地壳发展过程中，地表岩层在常温常压条件下，由风化剥蚀作用、生物作用和火山作用等形成的岩石碎屑，经过搬运、沉积和成岩作用而形成的岩石。它在地球表面分布的面积极广，约有75%的面积是被沉积岩所覆盖。在沉积岩中，分布最广的是页岩、砂岩和石灰岩，它们约占沉积岩总量的98%～99%。
沉积岩是在地壳发展过程中，在外力地质作用的支配下于地表或其附近形成的自然历史产物。在不同的环境条件下形成不同的沉积岩，而不同的沉积岩的特征又反映出它当时生成的地理环境。因此，对沉积岩的研究，不仅可以了解它的成因，而且对探讨地壳的发展历史和恢复古地理面貌都有着重要的作用。
1．沉积岩的颜色
沉积岩的颜色主要决定于构成岩石的矿物（碎屑成分和胶结物）的颜色，混入杂质的颜色以及沉积环境和成岩以后的变化。沉积岩的颜色是沉积岩的主要特征之一，也是一个很直观的标志。根据成因可把颜色分为继承色、原生色和次生色三类。
继承色：岩石的颜色主要由母岩风化后碎屑物质的颜色所决定，如长石砂岩为肉红色，是由正长石碎屑所决定的；纯石英砂岩的白色，是由石英碎屑造成的。
原生色：是沉积作用和成岩作用阶段形成的新生矿物所表现出来的岩石的颜色。如由沉积的氧化铝、氧化硅组成的岩石多为白色、灰白色，由海绿石组成的岩石多为绿色。原生色在岩层内常常是稳定的，它往往可以反映沉积时的地理环境，如白色，常反映岩石形成于一种干燥的气候条件，在这种岩石中往往无铁、锰的化合物和有机质；灰色和黑色多因富含炭质、沥青质和分散的硫化铁，反映岩石形成于还原环境；绿色和灰绿色多因富含二价铁所致，如海绿石、鲕绿泥石等，反映它是在浅海相还原环境下生成的；红色、紫红色、黄褐色和黄色等多因富含三价铁（Fe2O3）所引起，表明沉积介质为氧化或强氧化条件，其中黄色、红色常反映炎热干燥的陆相或海相沉积。
次生色：是沉积岩在后生作用或风化作用过程中由原生色次生变化而形成的颜色。次生色常呈斑点状或沿节理、裂隙发育而切穿层理，所以次生色的颜色不均匀，分布是与层理不一致。如红色页岩中局部地方Fe3+还原成Fe2+，而使岩石变为绿色。
2．沉积岩的矿物成分
组成沉积岩的主要矿物有20余种，最常见的矿物有石英、白云母、黏土矿物、钾长石、钠长石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石等，在这些矿物中，石英、钾长石、钠长石、白云母也是岩浆岩中常见的矿物，因而它们是岩浆岩和沉积岩共有的矿物。此外，岩浆岩中常见的橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、中基性斜长石等在沉积岩中就很少出现，而黏土矿物、方解石、白云石、石膏、硬石膏等矿物则只在沉积岩中出现，并且分布相当普遍。其原因在于沉积岩是在常温、常压的条件下由外力地质作用形成的岩石。那些只能适应高温、高压条件的岩浆矿物，在外力地质作用下既不能生成，也不能作为碎屑物质而稳定存在；相反，能够适应温度变化的石英、钾长石、钠长石和白云母等，在外力地质作用条件下，能够作为碎屑物而稳定地存在下来。至于黏土矿物、方解石、白云石、石膏、硬石膏等则是在地表低温条件下形成的沉积岩的特征矿物（表2-6）。
综上所述，沉积岩的矿物就其成因可分为继承矿物和新生矿物两类：
继承矿物（即碎屑矿物）：是母岩经物理风化后继承下来的抵抗风化能力较强的矿物，如石英、长石、白云母等一些较稳定的矿物颗粒。
新生矿物：是沉积岩形成过程中产生的新矿物，如黏土矿物中的高岭石、胶岭石、水云母、铝土矿等主要是由含铝硅酸盐的岩石经化学风化作用分解后产生的新矿物；方解石、白云石、石膏、石盐以及铁锰的氧化物和氢氧化物等是由化学或生物化学作用形成的新矿物。
3．沉积岩的结构
沉积岩的结构是指构成沉积岩碎屑的大小、形状及胶结形式所表现出来的特征。它可以分为碎屑结构、泥质结构、化学结构和生物结构等几种。
碎屑结构：是由碎屑物质被胶结物胶结而成的一种结构。它是碎屑岩的主要结构。按碎屑物质颗粒的绝对大小，又可将碎屑结构进一步分为表2-7中的几种结构。
泥质结构：由极细小的碎屑组成的外表致密而质地较软的结构。是黏土岩和泥质岩的主要结构。
化学结构：岩石中的颗粒是由化学沉积作用和生物化学沉积作用形成的，其中大多数为晶质结构，晶粒相互紧密嵌合，其特征与岩浆岩的全晶质结构相同。也可分为粗粒、中粒、细粒结构等。
生物结构：岩石中含有30%的生物遗体或生物碎屑时，就称为生物结构。
表2-6& 沉积岩与岩浆岩矿物成分比较
（花岗岩65%+玄武岩35%）
（泥质岩82%+砂岩12%+石灰岩6%）
橄榄石&&&&&&&&&&&&&&
黑云母&&&&&&&&&&&&&&
角闪石&&&&&&&&&&&&&&
辉& 石&&&&&&&&&&&&&
钙长石&&&&&&&&&&&&&&
钠长石&&&&&&&&&&&&&
正长石&&&&&&&&&&&&&
磁铁矿&&&&&&&&&&&&&&
榍石①及钛铁矿&& &&&&&1.45
石& 英&&&&&&&&&&&&&
白云母&&&&&&&&&&&&&&
黏土矿物（高岭土等）&&
铁质沉积矿物&&&&&&&&&&
白云石（一部分菱铁矿） —
方解石&&&&&&&&&&&&&&&&
石膏与硬石膏&&&&&&&&&&
磷酸盐矿物&&&&&&&&&&&&
有机物质&&&&&&&&&&&&&&
①榍石CaTi[SiO4]O常呈扁平状柱体，横截面呈楔形，黄、褐色，玻璃光泽，硬度5～6。常以副矿物存在于岩浆岩中。
表2-7& 碎屑结构分类表
碎屑颗粒直径及形状
颗粒直径＜0.01mm
泥（高岭土、黏土）
4．沉积岩的构造
沉积岩形成时，岩石的各个组成部分的空间分布和排列方式，称为沉积岩的构造。沉积岩的构造是沉积岩的宏观重要特征。研究沉积岩的构造，可以推断沉积环境，为恢复古地理提供有力的证据。沉积岩的构造主要是层理和层面构造。
(1) 层理构造。
沉积岩中由于不同成分、不同颜色、不同结构等的变化，相互更替或沉积间断而形成的成层排列现象称为层理。它是沉积岩最显著的外部特征，也是区别于岩浆岩和变质岩的最主要标志。地壳运动、季节变化、气候变化等都会引起搬运介质的变化（如水的流向、水量的大小、水流的速度等）以及搬运物质的数量、成分、颗粒大小的变化，有时也会出现短暂的沉积间断，因而形成各种层理构造。
相邻两个层理之间的分界面称为层面，两个层面之间的垂直距离为层理的厚度，层理的厚度反映单位地质时间内沉积的速度。按照层理厚度大小可分为：巨厚层（块状层），＞100cm；厚层，50～100cm；中厚层，10～50cm；薄层，2～10cm；页片层（微层），0.2～2cm；微细层，＜0.2cm。
在广阔的深海或湖底，沉积环境比较稳定的条件下，一般形成水平层理（层理平直而且为水平状或近似水平状，层与层之间彼此平行）；在湖滨、海滨或河口地区的流水作用下，常形成斜层理（层内的微细层理呈直线或曲线状，且与层面斜交，如图2-3中（a）、（b），斜层理的倾斜方向往往代表水的流动方向）。在浅海、滨海地带因海水运动方向反复不定，或者在陆地上由于风向时常变化，均可形成交错层理，图2-3中（c）、（d）。斜层理和交错层理都反映为浅水环境（风成者除外）沉积，可以帮助恢复古地理的演变过程。若在一个层内的颗粒由下向上是由粗逐渐变细的层理称为递变层理（图2-4）。
图2-3& 斜层理和交错层理（据李书健，1998）
（a）急流斜层；（b）一般河成斜层；（c）河床槽状交错层；（d）风成交错层；　←表示水流方向
正确识别层理有助于准确地划分地层，确定岩层产状和恢复沉积环境，尤其对于正确判断地质构造有着重要的意义。
图2-4& 递变层理（据李书健等，1998）
(2) 层面构造。
沉积岩的层面上保留有地质作用的一些痕迹称为沉积岩的层面构造。主要的层面构造有：
波痕：由风力、流水和波浪的震荡而在沉积岩表面留下的波状痕迹称为波痕。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，最常见的是流水波痕和浪成波痕。流水波痕的形态不对称，陡坡方向代表水流方向；浪成波痕形态对称，波峰尖锐，波谷圆滑；风成波痕形态不对称，但波峰较流水波痕的波峰平缓。波痕的类型反映了沉积物的成因。
泥裂：沉积岩层面上出现的被泥沙充填的不规则多角形裂缝（裂纹）称为泥裂（也称干裂）。它是湖滨、河岸或海岸等在沉积过程中软质泥土未固结即露出水面，受到太阳暴晒，水分迅速蒸发，体积收缩而产生的。充填物与上覆岩层的成分相当。干裂反映沉积时为干燥气候和浅水环境。根据泥裂上宽下窄而逐渐闭合的特征，可作为确定地层上下顺序的依据。
雨痕：雨点打在沉积物表面造成的点状凹坑被保存在岩石的层面上称为雨痕，可见于泥岩中，也可据此确定地层的上下顺序。
结核构造：沉积岩中异体包裹物称为结核。结核的形状多种多样，有球状、椭球状、透镜状、柱状和姜状等。其成分与周围岩石有显著区别，如石灰岩中的燧石结核，砂页岩中的黄铁矿结核，黄土中的钙质结核等。
生物遗迹构造：保存在沉积岩石中石化了的各种古代海、陆生物的遗骸、碎片或留下的生物外形（印模），称为化石。这是沉积岩的重要特征。根据化石的研究和鉴定，可以确定沉积岩形成的地质年代，了解当时的沉积环境和生物的演化规律。
5．沉积岩的分类和主要的沉积岩
按照沉积岩的成因和组成成分可以分为碎屑岩、黏土岩、化学岩和生物化学岩三大类。在这三大类沉积岩中，每一类又可根据岩石的结构和成分，再分成各种不同岩石，如表2-8所列。
(1) 碎屑岩类的岩石。
本类岩石主要由碎屑物和胶结物组成。碎屑物的含量应为50%以上。碎屑物的形状可以是棱角形的，也可以是浑圆形的；碎屑物质可以是矿物碎屑，也可以是岩石碎屑，矿物碎屑中分布最广的是石英，其次是长石，也可见到少量的白云母及一些重矿物颗粒。胶结物主要有钙质、硅质、铁质和泥质，具碎屑结构。主要的岩石有角砾岩、砾岩、砂岩和粉砂岩。
表2-8& 沉积岩分类
（泥质岩类）
母岩化学分解过程中形成的新生矿物——黏土矿物
和胶体沉积
生物化学岩类
母岩化学分解过程中形成的可溶物质和胶体物质，生物化学作用产物
化学沉积和生物沉积为主
①铝、铁、锰质岩
②硅、磷质岩
③碳酸盐岩
⑤可燃有机岩
砾岩和角砾岩：含50%以上大于2mm的碎屑，经胶结物胶结而成的岩石称为砾岩。碎屑颗粒为圆状或次圆状的称砾岩，碎屑颗粒为棱角状或次棱角状的称为角砾岩。前者表明沉积物经过长期或者长距离搬运后堆积而成，后者则表明岩石碎屑搬运距离很近或未经搬运堆积而成的。
② 砂岩：含50%以上的砂粒和胶结物组成的岩石称为砂岩。砂岩的主要矿物成分是石英和长石，其次为一些岩屑、白云母和黏土矿物。胶结物多为硅质、钙质，也有一些是泥质矿物，具碎屑结构。根据碎屑的粒级大小又可分为粗砂岩（50%以上的碎屑颗粒直径为2～0.5mm）、中砂岩（50%以上的碎屑颗粒直径为0.5～0.25mm）、细砂岩（50%以上的碎屑颗粒直径为0.25～0.1mm）和粉砂岩（碎屑颗粒直径小于0.1mm）。若根据矿物成分，砂岩则可分为石英砂岩（含90%以上的石英碎屑颗粒）、长石砂岩（由石英和长石两种基本碎屑成分组成，长石颗粒含量一般在25%以上）和硬砂岩（由50%以下的岩石碎屑和50%左右的石英和长石碎屑等组成）。若按胶结物的种类，则可分为硅质砂岩、铁质砂岩、钙质砂岩和泥质砂岩等。
在碎屑岩类中，还有一些介于岩浆岩和沉积岩之间的过渡类型的岩石称火山碎屑岩（是由火山喷发的碎屑物，在陆上或水下堆积后，经过固结或熔结等成岩作用而形成的岩石）。火山碎屑岩又可分为：火山集块岩、火山角砾岩和凝灰岩等。
(2) 黏土岩类的岩石。
本类岩石分布极广，约占整个沉积岩的50%～60%，成分复杂，主要由高岭石、胶岭石、水云母和石英、长石、白云母的细小颗粒（颗粒直径小于0.01mm）以及氧化铁、二氧化硅、碳酸盐等物质组成。本类岩石具典型的泥质结构，断口光滑，有细腻感，质地均匀，颜色繁多，质纯者一般为浅色。根据固结程度，可分为黏土、泥岩和页岩。
黏土：是一种未固结的岩石，常为疏松土状，质纯者细腻质软，颜色以浅色为主。主要矿物成分是高岭石，次为胶岭石、水云母等。块状构造，具吸水性、可塑性、耐火性和烧结性。据其成分不同又可分为高岭石黏土（简称高岭土）、蒙脱石（胶岭石）黏土。可广泛应用于陶瓷、化工和冶金工业等方面。
页岩和泥岩：是一种已固结的黏土岩，不具可塑性，也不能被水泡软。主要成分为黏土矿物，页岩以水云母为主，具页理构造，泥岩则具块状构造。页岩的颜色多种多样，如含有机质的呈灰黑或黑色，含高价氧化铁的呈褐红色、棕红色，含氧化锰的呈黑色或黑棕色，含绿泥石的呈绿色。煤系中的页岩往往含碳质较高，为黑色，称为碳质页岩。
(3) 化学岩及生物化学岩类的岩石。
此类岩石是在化学作用或有生物参与的化学作用下从水体中沉淀而成的岩石。矿物成分一般比较单一，结晶粒状结构和生物结构是本类岩石的一个特征。根据矿物成分本类岩石又可分为碳酸盐岩、硅质岩、铝质岩和铁质岩等。
碳酸盐岩主要是由沉积的钙、镁碳酸盐矿物为主构成的岩石，此类岩石本身是很重要的、很有价值的矿产，与碳酸盐岩共生的矿床种类很多，同时，碳酸盐岩也是石油和天然气的储集层，地下水的重要含水层，所以人们对碳酸盐岩进行了大量的研究工作。本类岩石的主要类型为石灰岩和白云岩。
石灰岩：由50%以上的方解石组成的岩石，颜色有灰色、灰白色、灰黑色、浅红色和褐红色等。除含硅质者外，一般硬度不大，遇稀盐酸剧烈起泡。若由生物遗体或生物碎屑组成的石灰岩则称为生物灰岩。
白云岩：由50%以上的白云石（ CaMg(CO3)2
）组成的岩石。外表似石灰岩，但较石灰岩稍硬，遇稀盐酸不起泡（其粉末与稀盐酸微弱起泡）。它与石灰岩的另一区别是白云岩因含杂质（有机质、铁质等）较少，颜色较浅，常为乳白色、灰白色或浅黄色等。
硅质岩：由沉积的氧化硅组成的岩石称为硅质岩。但不包括主要由机械沉积作用形成的石英砂岩和沉积石英岩。主要矿物成分有燧石、玉髓、蛋白石等。这些矿物多为非晶质或隐晶质。岩石中也常含有氧化铁和黏土矿物等。岩石常为致密块状。岩石的结构有非晶质的胶状结构、隐晶质结构、微粒结构和生物结构。硅质岩的颜色多种多样，随所含杂质而异，常见灰色、灰黑色，也有灰白色、灰绿色和红色等。岩石坚硬、性脆，化学性质稳定，不易风化。硅质岩可以单独成层出现，也可以成薄层状、透镜体、条带状或呈各种形状的结核夹于其他岩石中产出。
铝质岩：富含氧化铝和氢氧化铝的岩石称为铝质岩。主要矿物成分是铝的氢氧化物，其次有各种黏土矿物、石英、方解石、氧化铁等。具泥质结构，鲕状及豆状结构，块状构造，硬度较高，有吸水性，但无可塑性。是炼铝的主要原料。
铁质岩：是一种富含铁的化合物的岩石，主要矿物有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿等。
(4) 可燃有机岩类。
可燃有机岩是含有可燃有机物质岩石的总称，它包括煤、油和天然气等。是当代人类最重要的能源。
煤和油页岩是固态的可燃有机岩，它的物质组成和物理性质都是不均一的。石油和天然气则是液体和气体矿产，是生成于地层中的碳氢化合物的复杂混合物。
四、变质岩
变质岩是组成地壳的三大岩类之一，它占地壳总体积的27.4%，主要产于地壳较下层位，由于地壳运动引起的不均匀抬升并露出地表，它在地面的分布范围较小，也不均匀。
变质岩与岩浆岩、沉积岩相比，在其成因方面有三个特点：第一，变质岩的物质来源是原来已经存在的岩石，而岩浆岩来自岩浆，沉积岩则是来自母岩的风化剥蚀产物；第二，变质岩是在岩石基本保持固态的情况下形成的，而岩浆岩是液态的岩浆冷凝结晶的产物，沉积岩则是松散沉积物压实、胶结而成的；第三，变质岩形成的温度范围介于沉积岩和岩浆岩之间，约为200～800℃，而岩浆岩的固结温度一般为800℃，沉积岩的最高形成温度约200℃。
变质岩是由原来的某种岩石变化而来的，变质岩的前身称为原岩。原岩可以是岩浆岩或沉积岩，它们形成于一定的环境，当原岩因某种原因而处于具有一定温度压力的新环境时就会发生变化（这种变化就是变质作用）而转变成为变质岩；原岩也可以是早先已形成的变质岩，这就是说变质岩还可以再变质，形成新的变质岩。
地壳中原来的岩石在内力地质作用下，由于温度、压力以及流动于岩石孔隙中的流体物质等物理化学条件的改变，岩石所发生的一切变化和改造作用，叫做变质作用。在变质作用过程中新生成的矿物称变质矿物，由变质作用而形成的新岩石称为变质岩。
1．变质岩的矿物成分
组成变质岩的矿物极为复杂多样，由于变质岩来源于地壳已存在的沉积岩、岩浆岩和变质岩，所以，在变质岩中除含有与岩浆岩、沉积岩所共有的矿物，如石英、长石、云母、普通角闪石以及方解石等之外，还具有某些特征性矿物，这些矿物只能由变质作用形成，如红柱石、蓝晶石、蓝闪石、石榴子石、阳起石、透闪石、硅线石、硅灰石、蛇纹石、滑石、石墨等，这些矿物在岩石中的含量可多可少，但一经出现，就可作为变质作用发生的有力证据，也是变质岩区别于岩浆岩和沉积岩的主要标志。
除了典型的变质矿物之外，还有一些矿物，如绿泥石、绿帘石、绢云母、刚玉、电气石等，虽然它们并不是变质岩的特征矿物，但是如果它们的某一种或某几种矿物在岩石中大量出现，成为岩石的主要矿物，也可成为变质的特征，即认为此种岩石属于变质岩。
变质岩中的矿物大部分是一定的定向压力条件下的产物，所以往往具有片状或伸长的形状，如绿泥石、云母、滑石、石墨等都是按一定方向排列的片状矿物，而角闪石、阳起石、电气石等则具有显著的延长性。
2．变质岩的结构
岩浆岩和沉积岩的结构通过变质作用可以全部消失或者部分消失，形成变质岩的结构。前者代表在变质作用过程中形成的结构，后者则是在变质作用过程中残留下来的结构。为了指出其成因，在使用术语上前者往往加有“变晶”字样，后者则加“变余”字样。变质岩最常见的结构有如下几种：
(1) 变余结构。
由于变质作用进行得不完全，原岩的矿物成分和结构特征部分被保留下来即形成变余结构。这种结构在浅变质岩中常见，如变余斑状结构（原岩为具有斑状结构的岩石），变余砂状结构（原岩为具有砂状结构的岩石）等。在研究变质岩的生成时，这种变余结构可以帮助恢复原岩。
(2) 变晶结构。
原岩在变质作用过程中由于重结晶作用而形成的结构称为变晶结构。根据变晶矿物晶体的相对大小和形状，可以分为等粒变晶结构、斑状变晶结构、鳞片状变晶结构和纤维状变晶结构等。此外，根据变晶矿物颗粒的绝对大小，还可分为粗粒变晶结构（变晶矿物颗粒直径大于3mm）、中粒变晶结构（变晶矿物颗粒直径为1～3mm）和细粒变晶结构（变晶矿物颗粒小于1mm）。
(3) 碎裂结构。
原岩在定向压力作用下，当超过其强度极限时，原岩及其组成矿物便发生破裂、移动、磨损等现象，形成碎裂结构。根据破裂的程度一般分为碎裂结构、碎斑结构（原岩只留下部分较大的碎片）和糜棱结构（原岩全部破碎成微粒至粉末状，貌似流纹定向构造）。
3．变质岩的构造
岩浆岩和沉积岩的构造特征经过变质作用后全部消失或部分消失，形成变质岩的构造。可分为变余构造和变成构造两大类。
(1) 变余构造
也叫残留构造。变质岩中残留的原岩的构造，如原岩中的流纹构造被保留在变质岩中，称为变余流纹构造；原岩的层状构造或泥裂构造被保留在变质岩中，则称变余层状构造、变余泥裂构造。这种构造常见于浅变质岩石中，有时也可在深变质岩中见到。变余构造是判断原岩属于岩浆岩或沉积岩的重要依据。一般由岩浆岩变质而成的岩石称为正变质岩，由沉积岩变质而成的岩石称为副变质岩。
(2) 变成构造。
是通过变质作用形成的新构造。主要有：
块状构造：岩石中矿物成分、结构等分布均匀，矿物排列无定向性。如某些大理岩、石英岩具此种构造。
板状构造：岩石具有平行、密集而平坦的破裂面，沿此面岩石易分裂成薄板状。此岩石常具有变余泥状结构，有时出现显微变晶结构，肉眼难以分辨矿物颗粒。此种构造是由于受定向压力作用，而重结晶作用不明显造成的，是板岩所特有的构造。
千枚状构造：岩石由细小鳞片状矿物平行排列构成的一种构造。岩石中矿物结晶微细，在片理面上见有强烈的丝绢光泽和细小的绢云母，有时可见许多小皱纹，是千枚岩特有的构造。
片状构造：是变质岩最常见的构造之一，其特征是岩石主要由云母、绿泥石、角闪石等片状、柱状矿物作定向、平行排列，形成平行、密集而不甚平坦的破裂面——片理面，沿此面岩石易于劈开。岩石中矿物颗粒较粗，肉眼能清楚加以识别。这是各种片岩特有的构造。
片麻状构造：岩石中主要以粒状矿物长石为主，同时伴有部分成平行定向排列的片状、柱状矿物，后者在前者中成断续的带状分布。片麻状构造可以看成是一种特殊的片理构造。它的形成除与造成片理的原因有关外，还有可能受原岩成分的控制，即不同成分的层变质成为不同矿物的条带；也可以是在变质过程中岩石的不同组分发生分异并分别聚集的结果。在片麻构造中矿物的重结晶程度高，颗粒粗大，较易识别。
4．变质岩中具有代表性的岩石
(1) 气化热液变质作用形成的岩石。
蛇纹岩：为致密状，黄绿色、暗绿色至灰黑色，具蜡状光泽和滑感，主要由蛇纹石和少量磁铁矿、温石棉、滑石等矿物组成，这种岩石是超基性岩中的橄榄石或辉石受岩浆期后热液作用形成的。这种作用称为蛇纹石化作用。
云英岩：花岗岩受残余岩浆的汽液作用，长石分解成白云母和石英，形成云英岩。岩石的主要矿物成分为白云母和石英，还含有锂云母、电气石和黄玉等。浅色，具粒状变晶结构，块状构造。
(2) 接触变质作用形成的岩石。
大理岩：是碳酸盐类岩石（石灰岩、白云岩）在热力作用下，经重结晶而成，一般为白色、浅灰色、浅红色等各种颜色，具粒状变晶结构，块状构造，主要矿物是方解石和白云石。
角岩（角页岩）：由页岩等泥质岩石受热力变质而成。常产于酸性侵入体与泥质岩的接触变质带中，一般为暗灰色、黑色，粒状变晶结构或斑状变晶结构，致密块状构造，岩石坚硬。
石英岩：由石英砂岩变质而成（不纯的砂岩变为角岩）。具隐晶质至细粒变晶结构，块状构造。白色或灰白色，主要矿物成分为石英，偶含绢云母，岩石致密坚硬。
夕卡岩：由酸性或中性岩浆侵入体与碳酸盐岩石接触交代而成。岩浆中的Si、Al、Fe成分进入石灰岩中，而石灰岩内的CO2等又进入岩浆中，产生大量的钙铁、铝硅酸盐矿物，由这些矿物组成的岩石，称为夕卡岩。其主要矿物成分有石榴子石、透辉石、角闪石、绿帘石和阳起石等。其次有硅灰石、萤石、方解石、石英和各类金属矿物等。块状构造，等粒变晶结构。
(3) 区域变质作用形成的岩石。
区域变质作用在不同的地带和不同的条件下，变质程度有深有浅，可分为浅、中、深三个变质带，每个变质带都有其代表性的岩石，如浅变质带的代表岩石为板岩、千枚岩、变砂岩、变砾岩等，中变质带的代表岩石是各种片岩，片麻岩则为深变质带的代表性岩石。
板岩：是一种浅变质的岩石，由泥质或粉砂质的岩石经区域变质而成。多为深灰色、灰绿色，变余泥质或变余粉砂质结构，板状构造。主要由细小的云母、绿泥石、石英等矿物组成。可裂成薄板状，板面平整，岩性均匀致密，击之有清脆响声。
千枚岩：是一种标准的浅变质岩石，由页岩、长石砂岩或中基性、酸性喷出岩等岩石变质而成。颜色多样，主要为绿色、灰绿色等，具鳞片变晶结构，千枚状构造。主要矿物成分是绢云母、绿泥石和石英，在片理面上常可见到细小的绢云母片和丝绢光泽。
片岩：是一种中等变质程度的岩石，它主要由黏土岩或超基性、基性岩以及酸性喷出岩等变质而成，也可以是千枚岩进一步变质的产物。是由云母、绿泥石、滑石、石墨、角闪石等片状和柱状矿物作定向排列组成，岩石中也有少量的粒状矿物如石英、长石等。岩石中片状矿物含量大于或等于30%；粒状矿物（石英、长石）小于70%，其中以石英为主，长石一般为25%～30%，具鳞片变晶结构，片状构造，片理面上有明显的丝绢光泽。常见的岩石有云母片岩、石英片岩、石墨片岩、绿泥石片岩等。
片麻岩：是典型的深变质岩石，可由各种岩石变质而成。由于变质程度较深，因此结晶较粗。具鳞片状和粒状变晶结构，片麻状构造。矿物成分和花岗岩的成分相似，主要有石英、长石、黑云母、角闪石等，片状矿物含量小于30%，粒状浅色矿物中长石较石英多，至少在25%以上，暗色矿物呈条带状作定向排列，分布于粒状矿物之间，形成典型的片麻状构造。
根据矿物成分，片麻岩可进一步分为若干种。命名时一般是根据长石种类定出基本名称，如钾长片麻岩、斜长片麻岩等；然后再在基本名称之前冠以主要片状、柱状矿物名称，如以角闪石为主的斜长片麻岩，称为角闪斜长片麻岩，依此类推，如黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、辉石斜长片麻岩等。如果片麻岩成分中有钾长石、石英和黑云母等，则称黑云钾长片麻岩，习惯上称花岗片麻岩。
(4) 动力变质作用形成的岩石。
位于断裂带两侧的岩石受定向压力（剪应力）作用而错动碾碎、变形或重结晶等形成本类岩石。
动力变质作用一般只出现于地壳上层，它生成变质程度较浅的岩石。但在断裂带的附近有时也产生一些变质较深的岩石。
碎裂岩：常由坚硬、性脆的岩石压碎后胶结而成，具碎裂结构或碎斑结构，碎屑呈棱角状，其成分与母岩一致，有时可见到少量新生矿物如绢云母、绿泥石、绿帘石、方解石等。常与断裂构造伴生，是断裂带中常见的岩石。根据原岩性质可以称为碎裂花岗岩、碎裂石英岩等。此种岩石也称为断层角砾岩。
糜棱岩：碎裂岩受构造运动作用进一步碾碎呈微粒或粉末状，颗粒非常细小，外表致密，质地均一。原岩的结构、构造已全部破坏，具糜棱结构。矿物成分用肉眼难以鉴定，在显微镜下观察矿物颗粒具棱角，并有破裂纹，颗粒间充填着粉末和碎屑，也有一些新生的动力变质矿物如绿泥石、绿帘石、绢云母、叶蜡石、滑石、重晶石等。在岩石的断面上常见有定向排列的碎斑。肉眼观察时，常见到似粗层理的纹理或条带状构造。未胶结者较软，胶结或重结晶程度较深者则较为坚硬。糜棱岩多为灰绿色、黄绿色。这种岩石往往与压性、压扭性断裂伴生。
(5) 混合岩化作用及其所形成的岩石。
混合岩化作用是介于变质作用和岩浆作用之间的一种地质作用。一般认为，当发生大规模区域变质作用时，在地下深处温度较高的地方，区域变质岩常伴随着流体物质的大量渗透、注入、重结晶和混合交代等复杂的变质过程，从而使岩石的矿物组成、结构、构造发生深刻的变化，生成一系列特殊类型的岩石，这种岩石总称为混合岩。形成混合岩的作用，称为混合岩化作用。混合岩由脉体和基体两部分组成。基体是混合岩形成过程中残留的变质岩，主要是斜长角闪岩、片麻岩、片岩、变粒岩等，颜色较深；混入的成分（花岗质、细晶质、伟晶质等）称为脉体，颜色较浅。因此，混合岩也就是由脉体贯入基体混合而成的。
混合岩的形态多种多样，其成分、结构和构造的变化也很大，这也说明混合岩的形成条件是复杂而多样的。主要的混合岩有：
条带状混合岩：又名顺层混合岩、层状混合岩、平行脉状混合岩等，是脉体平行于基体片麻理或片理分布的混合岩。脉体的厚度不大，但比较均匀，且延伸很远。脉体条带呈红或白色，基体条带呈灰或黑色，使岩石形成黑白相间或深浅相间的条带状。混合岩化程度中等或较浅，原岩的片麻理或片理构造较发育，一般多为黑云母片麻岩、角闪片麻岩、云母片岩等，是混合岩中最常见的类型。如果脉体具有分枝，则称为树枝状混合岩。
眼球状混合岩：脉体呈眼球状或透镜状顺基体片理分布的混合岩称为眼球状混合岩。“眼球”一般是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”有大有小，分布有疏有密，密者多呈串珠状，平行排列，和片麻理方向一致，是在混合岩化过程中生成的。它所代表的混合岩化程度较条带状混合岩为高。可根据“眼球”的具体矿物种类命名，如角闪正长眼球状混合岩。
肠状混合岩：有时在混合岩中，花岗质、细晶质或石英质的脉体形成一种肠状褶皱，和基体的片理多为整合接触，脉体的厚度一般为几厘米至数十厘米；肠状褶皱的规模不超过几米，可以单独或成组出现。肠状褶皱的形成可能与塑性状态下遭到挤压有关。
混合花岗岩：是混合岩化作用的最后产物，基体与脉体已无法分辨。岩石总的矿物成分相当于花岗岩或花岗闪长岩，通常称混合花岗岩、混合花岗闪长岩等，以便与正常岩浆岩相区别。本类岩石只在区域性混合岩化的中心，花岗岩化很强烈的地段才有广泛的分布。
地壳是由岩石组成的，岩石又是由一种或几种造岩矿物组成的。组成地壳的岩石有岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类型。这些岩石中不但赋存着各种有价值的矿产，而且各种地质构造、地壳历史也表现在这些岩石中，地震的发生也与某些岩石有着直接的关系。因此，我们有必要了解矿物、岩石的基本概念和基本特征，从而正确识别这些矿物和岩石。通过本章的学习，要求掌握三大岩类的代表性岩石。
复习思考题
1．何谓矿物？食盐是矿物吗？为什么？
2．肉眼观察矿物，包括哪些内容？
3．何谓岩石？岩石可分为哪几大类？
4．什么是岩浆岩？根据SiO2的含量可分为哪几种类型？各类的代表性岩石是什么？
5．何谓沉积岩？沉积岩的最主要特征是什么？各类沉积岩的代表性岩石是什么？
6．何谓变质岩？各类变质岩的代表性岩石是什么？