岩石的野外观测与鉴别

三、岩石的野外观测与鉴别

自然界的岩石有2 000多种，按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。在构成地壳的岩石中以岩浆岩数量最多，而在地球表面则以沉积岩分布最广泛。

（一）岩浆岩的野外观测与鉴别

首先观察岩石的颜色、含石英的分量、含铁镁矿物的分量这3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。识别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少，一般在15%～20%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。

（二）沉积岩的野外观测与鉴别

沉积岩的各种层理构造和层面构造以及生物化石，是沉积岩所特有的鉴定特征。

1．碎屑岩的观察和认识

打下一块新鲜标本，先观察碎屑，确定其成分、含量、分选性、磨圆度等，再观察基质或胶结物的成分、含量、胶结方式；然后考虑命名；最后还要观察沉积构造、古生物情况。

碎屑岩命名采用成分＋结构的原则。

碎屑中某矿物成分含量在50%以上，即可以其命名。但长石或岩屑若含量超过25%，即可命名为长石砂岩或岩屑砂岩。

在野外，碎屑岩常形成山脊或突兀地面，抗风化能力较强，表面无水溶蚀痕迹，除钙质胶结者外，滴酸无反应。更重要的是经常使用手中的放大镜，从结构的观察中很容易与其他岩类区别。

2．粘土岩的观察和认识

粘土岩的矿物主要为高岭石、蒙脱石等。颗粒一般小于0．001mm，电子显微镜下才能看到它们，故称泥质结构。其中层（页）理发育者称页岩，不发育时称泥岩，未固结者称粘土。

粘土岩在野外较易辨认，其岩性松软，易风化，常形成低洼地形而被掩盖。

粘土岩由于含杂质不同呈黄、绿、灰、红等颜色，如煤系地层中页岩因富含炭质呈黑色，有时可称炭质泥（页）岩，因含Fe^3＋呈紫红色。粘土岩含较多的有机质与细分散状的硫化铁，有机质含量达3%～10%，外观与炭质页岩相似，区别在于黑色页岩不染手。

页岩抵抗风化的能力弱，在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。

3．碳酸盐岩的观察和认识

碳酸盐岩主要为灰岩、白云岩。在野外，用小刀和稀盐酸很容易认识和区别它们。

灰岩主要矿物为方解石，但其结构组分也可分为两部分：泥晶基质与颗粒。特殊情况下还有生物形成的架状结构。碳酸盐岩中的颗粒不是岩石风化的产物，而是沉积过程中由于机械的、化学的或生物作用形成的，如粒屑、鲕粒、生物屑、藻团等。颗粒含量50%以上者可定为颗粒灰岩，如：竹叶状（砾石）灰岩、鲕粒灰岩、生物碎屑石灰岩。一般颗粒含量高，沉积时水体能量高。泥晶含量50%以上者称泥晶石灰岩，反映较为平静的水体环境。

灰岩呈灰或灰白色，性脆，硬度不大，小刀能刻动，滴稀盐酸会剧烈起泡，若含泥质则加酸后岩石表面残留有一层粘土薄膜。按成因可分为粒屑灰岩、生物岩、化学灰岩等。由于灰岩易溶蚀，所以石灰岩发育地区，常形成石林、溶洞等优美风景区。

白云岩主要矿物为白云石，一般颜色较浅，较石灰岩坚韧，滴稀盐酸（5%）极缓慢地微弱发泡或不发泡，磨成细粉末后才起泡，粒度常较灰岩粗，但也有较细者，也常有较多的细小孔隙。

白云岩风化面上的“刀砍”状构造常是白云岩的重要识别标志，其成因系白云岩在构造作用下破裂，在地下水作用下沿裂隙沉淀方解石，表面上方解石较白云石易风化，形成纵横交叉的刀砍状溶沟，似“刀砍”状。

（三）变质岩的野外观测和鉴别

在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似，但主要根据是其构造、结构和矿物成分。这是因为，变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。第一步可先根据构造和结构特征，初步鉴定变质岩的类别。譬如，具有板状构造者称板岩；具有千枚构造者称千枚岩等。具有变晶结构是变质岩的重要结构特征，例如，变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同，但前者具变晶结构，而后者却是碎屑结构。第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。一般来讲，要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比例，以及浅色矿物中长石和石英的比例，因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。例如，某岩石以浅色矿物为主，而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石，就是片岩；若某岩石成分以暗色矿物为主，且含长石较多，则属片麻岩。变质岩中的特有矿物，如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等，虽然数量不多，但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件，故也是野外鉴别变质岩的有力证据。关于板岩和千枚岩，因其矿物成分较难识辩，板岩可按“颜色＋所含杂质”方式命名，如可称黑色板岩、炭质板岩；千枚岩可据其“颜色＋特征矿物”命名，如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。在野外，还要观察地质体产状、变质作用的成因，比如，石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有，就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定，假如此类岩石围绕侵入体分布，并和板岩共生，则为接触变质形成；假如此类岩石呈区域带状分布，并和具片状或片麻状构造的岩石共生，则为区域变质所形成。

对变质岩我们也应描述岩石总体颜色，注意其岩石结构。若为变晶结构，则要对矿物形态进行描述。注意观察岩石中矿物成分是否定向排列，以便描述其构造。用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。若无变斑晶，就按矿物含量多少依次描述；若有变斑晶，则应先描述变斑晶成分，后描述基质成分。至于其他方面，如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等，亦应作简略描述。在为变质岩定名时，应本着“特征矿物＋片状（或柱状）矿物＋基本岩石名称”的原则，如，可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。