地球上的岩石大致可以分为火成岩、变质岩和沉积岩三大类。其中每一大类又细分很多分支,相同种类的岩石常常以不同外貌形态呈现。
岩石作为矿物的集合体,可以由单一矿物所组成,也可由多种矿物共生。由于三大类岩石是可以相互转化的连续体,(比如沉积岩可能随着地质运动进入地幔并在高温下熔化转化为火成岩,火成岩经过自然力的剥蚀和沉积作用而形成沉积岩。)因此在现实中很难正确分类上述三种岩性,不同地区之间的标本也存在较大的差异。
本文列选60个常见岩石样本,希望奇石爱好者可以从中了解一些基本矿物知识并积累一点相关的鉴定经验。
一,火成岩部分
01,英安岩Dacite
英安岩 (Dacite)是一种中酸性火山喷出岩,相当于花岗闪长岩的喷出物。灰色或灰白色,斑状结构,斑晶多为中性斜长石,碱性斜长石较少,有时含少量石英。基质为细粒的长石、石英等。通常为玻璃质结构、玻基交织结构或霏细结构。有的具流纹构造,常与流纹岩、安山岩以及石英斑岩等共生。
02,角闪安山岩HornblendeAndesite
角闪安山岩(Hornblendeandesite)属于钙碱性系列中性喷出岩,是暗色矿物主要为角闪石的安山岩。斑状结构,多为棕色,斑晶由中长石和角闪石组成。
03-1角闪石紫苏辉石安山岩hornblemdehypersthene
含斜长石、角闪石、紫苏辉石、含铁矿物,属火成岩
03-2,紫苏辉石角闪安山岩Hypersthene-hornblende-andesite
板块隐没后的熔融岩浆,黏稠度相当高,且含大量气体,可以造成威力强大的喷发,而冒出地表的中性岩浆冷却、凝固形成安山岩,是常见的火成岩。
04,紫苏辉石安山岩Hyperstheneandesite
安山岩(andesite)成分相当于闪长岩。斑状结构(有时可见巨班),斑晶主要为斜长石及暗色矿物,常见暗色矿物如(普通辉石﹑紫苏辉石)﹑
05,煌斑岩Lamprophyre
煌斑岩为细粒致密块状基性脉岩,常可发现角闪斑晶,为片麻岩之侵入岩脉。其接触带可见绿帘石岩之换质带或团块。主要由绿帘石、绿泥石、方解石与斜长石组成。煌斑岩含有的暗色矿物较多,具块状构造,可能与金矿伴生。
06,方沸石煌绿岩煌绿岩。
方沸石是一种钠、铝硅酸盐矿物,是火山玻璃蚀变的产物;煌绿是颗粒较粗的玄武岩。
07,白榴基玄武岩Absarokite
白榴基玄武岩富钾而贫硅,是产出白榴石的基质之一。含有高的碱金属(如钾、铷和铯)、碱土金属(锶和钡)、铀、钍和磷元素,依玄武岩岩浆部分熔融效应看来,是「富化」的地函物质经由少量的部分熔融所产生。
08,流纹岩Rhyolite(上图为流纹岩中的黄玉)
流纹岩SiO2含量大于65%、富含长石石英矿物的酸性喷出岩,有斑状结构和流纹状结构,不具有沉积岩层理结构。
流纹岩或流纹斑岩属浅成岩。岩石粒度较深成岩小,流纹岩粒状细粒,基质中有石英、云母化或高岭石化斜长石斑晶。流纹岩所含之细小晶体为长石类、石英、黑云母及少许之角闪石,属微晶质,呈白色、灰色、红色与紫色等。化学成分与花岗岩相等。
09,闪长岩Diorite
一种中性深成侵入岩。粒状结构。铁、铜、铅、锌等矿产与闪长岩有关联性。
10,玄武安山岩Basalticandesite
玄武安山岩Basalticandesite也叫辉石安山岩,具有安山岩的长石成分,SiO2含量(53%~56%),是向玄武岩过渡的种属。
11,北投石Hokutolite
北投石形成于高温温泉地带,是稀有的能量矿石,含「镭」具有放射性,具有一定的保健功能,主要产于台湾北投溪,因此得名。
12,凝灰岩Tuff
凝灰岩是以火山灰为主的火山碎屑岩,半数以上的火山碎屑颗粒直径小于2毫米,质地不均,有的具有层理结构。
13,两辉安山岩Two-pyroxeneandesite
二辉石安山岩由两辉安山岩构造。岩石外观灰色,普通辉石之斑晶虽粗大易见但甚稀少,细长之紫苏辉石晶体颇多但均细小。本岩石之石基占量较多,由斜长石和紫苏辉石细晶以及火山玻璃所组成。
14,安山岩Anderite
安山岩之颜色甚多,常见者如水泥块之灰黑色块状,通常较流纹岩深色。为介于玄武岩与流纹岩间的中性火山岩。安山岩之命名系来自南美安底斯山脉。该处本岩类岩石甚多。安山岩的分布在大陆边缘的部分最多,海洋与大陆交界处之岛弧火山岛屿主要就由安山岩构成。安山岩也可依深色斑晶矿物之种类,分别为角闪安山岩、辉石安山岩、黑云母角闪安山岩等。
安山岩主要矿物有斜长石与深色矿物(如角闪石、辉石与黑云母等),斑晶为带状斜长石与角闪石,基质为微晶与玻璃质。化学成分与闪长岩相若,但闪长岩为粗粒具斑状组织,而安山岩有粗颗粒斑晶与细粒石基之别。
15,玄武岩Basalt
玄武岩为基性岩浆喷发所成的熔岩流凝固而成,主要组成矿物为斜长石和辉石,为分布最广的基性细粒火山岩,颜色为黑色、暗灰、褐色或暗红色,其化学成分相当于深成岩类之辉长岩。玄武岩其组织有致密块状者,亦有多孔状。多孔状玄武岩其孔隙常有方解石、文石、石英等所充填而成杏仁状结构。玄武岩熔岩流在印度西部、我国海南岛北部、台湾之澎湖群岛等地均有分布,岩石比重为2.9~3.2。大部分海洋地壳皆由玄武岩所造成。
16,辉石安山岩PyroxeneAnderite
辉石安山岩粗粒普通辉石玄武岩或玄武岩质安山岩熔岩。颜色深灰,呈斑状结构有许多黑绿色之普通辉石斑晶,散布在灰色细晶之石基中,斑晶大者可达5公厘(毫米mm)左右。在显微镜下观察岩石薄片,这些斑晶多成双晶或丛晶(由数个晶体结集而成),辉石之外还有多数斜长石和少数橄榄石。
17,矽质玄武岩Tholeiite
矽质玄武岩则是由较浅处未受换质作用的地函二辉橄榄岩经平衡部分熔融作用而形成。岩石外观颜色较碱性玄武岩为浅,颗粒较粗;斑晶以斜长石、斜辉石、橄榄石为主。以间粒-间隐结构为主,颗粒度较粗,结晶度较高,一般含玻璃质较少,二氧化矽含量多大于49%。常含有紫苏矿物,部分出现石英。
18,火山碎屑岩PyroclasticRock
火山碎屑岩类是火山碎屑物质的含量占90%以上的岩石,火山碎屑物质主要有岩屑、晶屑和玻屑,因为火山碎屑没有经过长距离搬运,基本上是就地堆积,因此,颗粒淘选度及圆度都很差。
火山碎屑岩是由火山喷出的熔岩渣和火山灰交替聚集而成,火山碎屑有各种不同的大小和形状,最小的是火山尘与火山灰,最大的是火山块与火山弹,火山碎屑物依其大小可分为:火山尘、火山灰、火山砾、火山块、火山弹。
19,凝灰质集块岩Agglomerate
由火山口喷出的火山尘和火山灰(粒度在4公厘(毫米mm)以下)胶结而成,具有火山碎屑状岩理的火山岩,也可能含有少量沉积物。在火山碎屑中,若有较大的火山岩块夹杂在内,且其颗粒以呈圆形者为主,这种岩石即称之为凝灰集块岩(TuffAgglomerate)。
20,角砾岩Breccia
角砾岩是一种碎屑岩,超过50%为具有棱角的,则称为角砾岩。颗粒平均直径如果在1-10毫米,为细砾,10-100毫米称为粗砾,大于100毫米为巨砾。
二,变质岩部分
21,角闪岩AmphIbolite
角闪岩是粗粒的变质岩,主要由角闪石和斜长石组成,也含有云母、石英、石榴石、绿帘石等矿物。部分角闪岩微具叶理,有的角闪岩则呈花岗变晶状岩理。角闪岩多由富含铁镁矿物的岩石如玄武岩和辉长岩等变成,在变质作用发生时可能有矽、铁、镁等物质的加入。
角闪岩之化学成分不定,显示其母岩之类别亦不一定。从不同之分析比较,有与辉长岩—玄武岩相当者;有与橄榄岩—辉石岩相当者。若其所含氧化铝多而碱金属少,属于非火成岩之特征,则可能为含黏土甚多之白云岩经变质而成。
由成分与产状观察可知多数角闪岩源出火成岩。辉长岩与辉绿岩受到剪应力与热力而变质的时候,可以转变为普通角闪石片岩或角闪岩,其间并无中断之现象。铁镁质火成岩经变质后可能产生普通角闪石片岩,与滑石片岩、绿泥石片岩及蛇纹岩。
成分复杂的沉积岩层,如石灰岩而含有沙、黏土及含水氧化铁者,或性质类此之泥灰岩,在适当的变质环境中,会形成大量的普通角闪石和其他矿物。其中之挥发成分(水及二氧化碳)在变质作用中被排去;而盐基(钙、铁、镁及铝)则与氧化矽结合为矽酸盐,其中普通角闪石为所变成岩石中之最重要而其决定性的矿物。
角闪岩常成层或与其他变质度相当之岩石如片麻岩或云母片岩体共存。有时也成大规模的独立岩体。角闪岩是变质岩区中常见的一种岩石。
22,白云岩Dolomite
白云岩,形成于海水环境中,多数白云岩为取代原来的石灰岩后所形成的岩体。白云岩因为富含白云石,故其英文名称与白云石(Dolomite)相同,除了白云石外,燧石也常出现其中。白云岩的外观通常呈奶油棕色,其颗粒大小为细粒到中粒,且具有等粒结晶结购,故岩体通常呈现致密状。
23,榴辉岩Eclogite
榴辉岩,其形成条件为高温、高压,故产生余地壳内部深处,常与蛇纹岩相伴而生。蛇纹岩主要由辉石与柘榴石组成,有时蓝晶石也出现其中。其颗粒大小为中粒到粗粒,外观颜色有由绿色(辉石)与红色(柘榴石)常呈带状相间。
24,榴闪岩Ecloqiteamphibolite
主要由石榴子石和角闪石组成的区域变质岩石。一般不含或含极少量斜长石。成因复杂,常与榴辉岩密切共生。
25,麻粒岩Granulite
麻粒岩又称粒变岩(granulite),浅色粗粒的变质岩,颗粒大小相等,都是高温高压的变质作用下的产物,主要矿物为石英、长石、和石榴石,也有很多其他的变质矿物。粒变岩可以变自含矽铝较高的沉积岩,也可以来自火成岩。局部的粒变岩可以稍具条纹状的片岩结构。
26,角页岩Hornfels
极细粒的坚硬致密变质岩,常呈黑色,很像玄武岩及燧石,矿物颗粒只有在显微镜下方能辨认。这是原岩受高热后发生接触变质作用,使原来的矿物产生局部或全部再结晶作用所造成。角页岩普通都来自页岩,但是火山岩流或其他细粒岩石受热烘焙也常常可以造成角页岩。
27,大理岩Marbles
大理岩(结晶石灰岩),由石灰岩及白云岩等在变质作用下再结晶而造成的粗粒岩石,它的组织和颜色变化甚多,由其中所含的杂质和有机质而定,普通多呈黑、灰、白各色,矿物成分以方解石为主,硬度低,遇盐酸则发泡。若矿物成分是白云石大理岩,则较硬,遇盐酸不发泡。大理岩呈美丽花纹者,可以供装饰品及建材的用途。
大理岩属于碳酸盐类岩石,大部分石灰岩常含杂质,如石英、碳质、氧化铁、及黏土等。经变质之后需可产生新矿物,如云母(金云母及黑云母)、辉石(钙辉石及透辉石)、角闪石(透闪石及阳起石)、石榴石(钙铝榴石)、石英、磁铁矿、尖晶石、榍石.及黄铁矿等。克拉克(Clarke)谓在变质石灰岩中所含之矿物种类达七十种以上。
普通纯粹的大理岩为致密结晶粒状岩石,含方解石或白云石或二者之混合物。其组织或为极细粒状或为极粗粒状,后者粒径有时可达一吋左右,或介于两者之间。其颜色乃以质之纯粹与否而定。纯粹者为白色,不纯者则为灰色、红色、黄色、绿色、褐色、黑色等。大理岩之纯粹者颜色常甚均匀,否则则有斑点或条纹等。吸水力甚低,常不足1﹪,比重为2.6~2.8,硬度小,可以刀刻画之。结晶石灰岩遇盐酸易起泡,而结晶白云石则否或起泡甚缓。
大理岩与石灰岩相似,为易于溶解之岩石,故较易风化,其易溶之钙质物多被溶液带走,所余不溶之杂质则成残留物质,其粗粒者方可经物理作用破碎而成砂砾。
大理岩乃由变质作用所生成,放在变质区域常可见之,并与片麻岩、片岩及板岩相伴而生。
28,变质安山岩Metaandesite
(一)安山岩经过河流长时间的侵蚀、搬运、沉积,最后沉淀到安静的水体里会变成页岩。
(二)如果安山岩深埋至温度约300~500℃,压力约2~6Kb的地底下会形成片岩。
(三)安山岩受到酸性热液溶蚀,温度约100~200℃情况下会形成蚀变安山岩,也叫青磐岩。
(四)安山岩在热液作用下常蚀变而成青磐岩。此种蚀变产物是绿帘石、绿泥石、钠长石、绢云母、石英和碳酸盐矿物的细粒集合体,它是铅、锌、银矿的重要找矿标志。
29,变质砾岩Metaconqlomerate
变质砾岩metaconglomerate的母岩是沉积岩砾岩。后者倾向于由大而圆的沉积物颗粒形成,例如由小溪沉积的鹅卵石和鹅卵石。随着这样的沉积物埋藏,压实和胶结作用形成砾岩。如果埋藏继续深入,鹅卵石和鹅卵石变得更加平坦和伸展。鹅卵石和鹅卵石以及周围的沉积物颗粒也会发生再结晶。引用https://answers.yahoo.com/question/index?qid=20081130193059AAmselW
30,变质砂岩Metasandstone
变质砂岩是由砂岩经过轻度变质而成。富含石英,呈灰白色,质地坚硬且摸起来十分粗糙。
在地底下约5至6公里,温度高于摄氏200度的环境下,砂岩中的石英会变形或重新结晶,变成更坚硬的「变质砂岩」。在高倍的显微镜底下,可以发现原先近乎圆形的石英颗粒被拉长成米粒状,颗粒与颗粒间也会有融熔再胶结的现象。
由于变质砂岩质地非常坚硬,不易被风化侵蚀,因此当其它质地较软的岩石(如板岩)被侵蚀之后,它便会突起成山峰顶。
早期的渔村和山城仍可发现居民取材建造成「石头屋」。更由于它质地粗糙,透水性佳,现今则广泛被应用于景观步道的铺面或高山步道的「石阶」,充份发挥它坚固、止滑更具与自然融合的特色。
31,混合岩Miamatite
混合岩即混合的变质岩,形成于高度变质地区的区域变质作用之下。混合岩由片岩或片麻岩组成,其外层由花岗岩组成,其成分与花岗岩相近。其颗粒大小为属粗粒岩,带有粒状结构,也如同片麻岩般,于不同成分处会显现片理。
32,糜棱岩Mylonite
糜棱岩是颗粒很细,呈条带状分布的动力变质岩。岩石中大部分矿物不能用肉眼分辨。由原来粗粒岩石(花岗岩等)受强烈的定向压力破碎成粉末状(断层泥),再经胶结形成坚硬岩石,矿物成分与原岩无多大变化。
33,石英岩Quartzite
砂岩变质后重行结晶就造成石英岩,成分以石英为主,颜色不一,其玻璃光泽,块状岩理;若呈片状岩理时,则称之为石英片岩。石英岩极其坚强,击之破裂面贯穿颗粒,断口以手摸之不觉得粗糙,这是它和砂岩相异的地方。石英片岩(quartzschist)指含云母、长石之不纯石英质片岩。
一部分石英岩几乎全由石英组成,此种岩石含SiO,极高,其他氧化物仅占微量而已。但多数石英岩除含石英外尚含有其他矿物如长石、云母、绿泥石、蓝晶石、绿帘石、磁铁矿、赤铁矿、石墨及方解石等,以上各种矿物存在与否,乃视其原岩之胶结物为何而定。
34,蛇纹岩Serpentinite
蛇纹岩由蛇纹石矿物组成含少许杂质,即有其他矿物混合于其中。蛇纹岩常为致密状,无光彩至腊状光泽,断口平滑至多片状。质软、刀易刻伤之,如杂有矽石,则较硬。颜色普通多为黄绿色,有时为黄、黄褐.红褐及暗绿至黑色。在平滑面上,岩石有滑感,此与滑石片岩相似,惟后者硬度甚低。
蛇纹岩中常残留有其他镁质矽酸盐,如橄榄石、辉石、普通角闪石等。蛇纹石就是由这些矿物变质而成。斑点状,具有金属光泽的磁铁矿、铬铁矿亦常有之。其中常含少量之铂及含镍矿物,因而成为次生铂矿床及镍矿床之源岩,蛇纹岩中常有其他次生矿物,如绿泥石(铬绿泥石)、滑石、及菱镁矿等。蛇纹岩大都为块状,少许为片状。若干蛇纹岩中有脉状的纤蛇纹石(Chrysotile),是石棉的一种。
蛇纹岩是一种次生的岩石,是由全部或大部含镁质矽酸的岩石经过水化作用而成。故其源岩有二,一为火成岩,如橄榄岩或辉石岩,另一为变质岩,如不纯的白云岩变质而成的角闪岩或角闪片岩,故其本源可能为火成的,方可能为沉积的。不过火成的可以直接变化成蛇纹岩,而沉积的则需要经过一次中间阶段,才能再变为蛇纹岩。从已经形成的蛇纹岩本身不能推断其起源是那一种。不过其地质产状及与其他岩体之关系可提供若干线索。如某蛇纹岩中含有镍及铬,这可以证明该蛇纹岩的本源是火成的。因为镍和镍常是超基性火成岩所特有的成分,而非沉积岩中所有者。
35,矽卡岩Skarn
矽卡岩的产生于接触变质带,主要矿物为方解石。伴生的矿物常在岩石中密集成斑块与结核。矽卡岩的颗粒大小为细粒、中粒到粗粒都有,具带状构造。
矽卡岩是石灰岩在花岗岩或正长岩的侵入后,经变质作用下而形成的。因此其中含有复杂的矿物集合体,石灰岩中的杂质以及侵入体的流体形成各种矿物,如铜矿、锰矿和钼矿等,因其含量丰富,故具有经济价值。
36,片麻岩Gneiss
呈条纹状粗粒的叶状岩理,也称为片麻岩状组织。矿物呈平行排列,且黑白两色或暗淡两色相间,由黑色矿物和白色矿物相间成条纹状排列。片麻岩的颜色不一,其命名亦依其所具叶理组织的主要矿物是什么来决定,如黑云母片麻岩、角闪石片麻岩等。或由它原来岩石是什么来定名,如花岗片麻岩、正长岩片麻岩等是。片麻岩多在变质度较高的区域变质作用中产生。另外如有岩浆侵入片麻岩中和变质岩相间成层就成为火成岩和变质岩的混合岩(migmatite)。由火成岩变成之片麻岩称为正片麻岩(orthogneiss),由沉积岩变成之片麻岩称为副片麻岩(paragneiss)。
片麻岩状组织多借云母和角闪石等片状或条状之矿物而显现。片理之明晰程度视此等矿物之多少而定。岩石中之凸镜体大小或薄层之厚度不定;大而厚者使岩石呈带状构造,甚至呈层状,而小者几至不可看见。片麻岩中之带层可能为沉积层之残留现象,带层之形状可能为浪形、扭曲形或折曲形。此等弯曲构造单位之大小不定,大者与沉积层之小折曲相若,而小者须以放大镜或显微镜才能看见。短而厚之凸镜体,常由长石或石英所组成,称为「眼球」(augen),其此构造之岩石称为眼球片麻岩。眼球可能为原来之斑晶、斑状变晶或沉积物中之砾所形成。所谓「层叠贯入片麻岩」(lit-par-litinectiongneisses),为一种极常见但特殊的岩石,乃由火成岩(花岗岩)脉沿片岩之片理侵入而成。就其性质而言,实为一种侵入片麻岩(injectiongneiss)。片麻岩之化学成分各种不同,但常与其原岩相似。因此变质岩之化学分析,有助于辨识原岩之种类。
37,花岗片麻岩Granitegneiss
花岗片麻岩之主要矿物组成为石英、长石、黑云母、磁铁矿等,外观为灰白色、颗粒大小为中至细粒、呈中度变质。若岩浆上升到地壳中一定部位时,由于上覆岩层的压力大于岩浆的内部压力,使岩浆停留在地壳中冷凝结晶,自身形成岩石,便称为侵入岩(intrusiverocks);而岩浆向原有岩石渗透的作用叫做侵入作用(intrusion)。根据侵入岩形成的深度又可分为深成岩(plutonicrocks)(距地表超逾3公里(和浅成岩(hypabyssalrocks)。
深成岩全由结晶明显、颗粒较大的矿物组成,在温度缓慢下降的条件下形成,例如花岗岩(granite)和辉长岩(gabbro)。浅成岩一般由细粒或斑状结晶的矿物组成,斑状结晶中大的矿物叫斑晶(phenocryst),细小的叫基质(groundmass),如斑岩(porphyry)、粗玄岩(dolerite)等就是浅成岩。
38,黑云母片麻岩Biotitegneiss
黑云母片麻岩之外观呈条纹状粗粒的叶状岩理,也称为片麻岩状组织。其所含矿物呈平行排列,且黑白两色或暗淡两色相间,由黑色矿物和白色矿物相间成条纹状排列。因其所具叶理组织的主要矿物是黑云母,因而称之为黑云母片麻岩
39,角闪石片麻岩Amphibolegneiss
角闪石片麻岩之外观呈条纹状粗粒的叶状岩理,也称为片麻岩状组织。其所含矿物呈平行排列,且黑白两色或暗淡两色相间,由黑色矿物和白色矿物相间成条纹状排列。因其所具叶理组织的主要矿物是角闪石,因而称之为角闪石片麻岩。
40,石英闪长片麻岩Quartzdioriticgneiss
英云闪长岩是一种浅色火成岩,主要由斜长石(典型的是长石或长石),石英,10%或更少的碱长石和辅助矿物组成。英云闪长岩被变质,将其变为片麻岩。形成了一系列熔融岩石(岩浆)的大块岩石(岩浆),侵入到已有的地壳中,并在距地球表面以下几千米处冷却了3.6至4.0(Ga)亿年前后形成(深成火成岩)火成岩。https://answers.yahoo.com/question/index;_ylt=AwrXgSIqWf5a3hwAMQxPmolQ;_ylu=X3oDMTEybXNoODNyBGNvbG8DZ3ExBHBvcwMxBHZ0aWQDQjI1NTlfMQRzZWMDc3I-?qid=20100918120204AAQwkBP
3,沉积岩部分
41,角砾岩Breccia
由粗碎屑颗粒(粒径大小>2mm)、棱角状和次棱角状的角砾占岩石总量30%以上的碎屑沉积岩称为角砾岩。组成角砾岩的岩屑一般没有经过搬运或搬运距离很短﹐碎屑分选差﹐棱角尖锐。角砾岩能很好反映母岩成分和性质,它与母岩关系较砾岩更为密切。按成因角砾岩可分为残积的、层间的、崩塌的、构造的和火山的等成因角砾岩。
42,粘土岩Claystone
黏土岩是一种主要由粒径小于1/256mm的细颗粒物质组成的并含有大量黏土矿物的沉积岩,疏松未固结者称为粘土,固结成岩者称为泥岩和页岩。,其中矿物组成主要为依莱石、高岭土、蒙脱石、绿泥石等黏土矿物。黏土岩是分布最广的沉积岩,约占沉积岩总量的60~70%。黏土岩具有独特的物理性质,如可塑性、耐火性、烧结性、膨胀性、吸附性等等,因而在工农业方面有着广泛的用途。
43,砾岩Conglomerate(上图为含金砾岩)
由粗碎屑颗粒(粒径大小>2mm)、圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑沉积岩称为砾岩。填隙物为砂、粉砂、黏土物质和化学沉淀物质。根据砾石大小﹐砾岩分为巨砾岩(>256毫米)、粗砾岩(64~256毫米)、砾岩(4~64毫米)细砾岩(2~4毫米)。
砾岩的形成取决于3个条件﹕1.有供给岩屑的源区,2.有足以搬运碎屑的水流,3.有搬运能量逐渐衰减的沉积地区。因此,地形陡峭、气候干燥的山区、活动的断层崖等地形是砾岩形成的有利条件。
巨厚的砾岩层往往形成于大规模的造山运动之后,是强烈地壳抬升的有力证据。砾岩的成分、结构、砾石排列方位,砾岩体的形态反映陆源区母岩成分、剥蚀和沉积速度、搬运距离、水流方向和盆地边界等自然条件。
44,泥岩Mudstone
泥岩,是一种极细粒岩,主要是由粒径小于1/256mm的细碎屑颗粒所组成,但不具有纹层及页理构造的泥质岩,碎屑颗粒组成主要由云母、石英、长石、高岭土、蒙脱石、绿泥石等矿物混合组成,氧化铁也经常出现。许多特性与页岩相同,并可能含有化石,但纹理不如页岩明显。泥岩主要形成于海洋沉积环境,少部分在闭塞的海湾或泻湖沉积地质环境。
45,砂岩Sandstone
碎屑颗粒组成以砂粒为主,颗粒约1/16~2mm,矿物颗粒一般以石英、长石、云母为主,胶结物有石灰质铁质及矽质等,以手触摸有粗操的砂纸感。部份砂岩层存在清晰的沉积构造,如交错层、波痕,粒级层等,可作沉积环境之判别。此外,能源矿产如石油与天然气也部份产于砂岩层中,因此沙岩的研究亦备受重视。砂岩可按其组成碎屑颗粒成分不同,约略分为石英砂岩、长石砂岩、浊沙岩等。
46,页岩Shale
页岩主要是由粒径小于1/256mm的细碎屑颗粒所组成,且具有纹层及页理构造的泥质岩,碎屑颗粒组成主要由云母、石英、长石、高岭土、蒙脱石、绿泥石等矿物,许多特性与泥岩相同,并可能含有化石,但纹理较为明显,页岩主要形成于海洋沉积环境,少部分在闭塞的海湾或泻湖沉积地质环境。
47,粉砂岩Siltstone
粉砂岩,是细粒沉积物,碎屑颗粒介于1/16~1/256mm的一种碎屑性沉积岩,石英含量多于泥岩或页岩,通常呈纹层状,这是由于颗粒大小的变化、有机成分或碳酸钙的含量所致。粉砂岩大多形成于三角洲、泻湖、沼泽、以及湖海的较深水带等环境。
48,冰碛石Tillite
冰碛石是指冻结在冰川中的石块,随着冰川的融化而沉积在一起的沉积物。他和其他沉积物的最大区别就是他的分选性差大小混合,磨圆度也很差,棱角分明。冰碛石主要分布在曾经出现过大量冰川的地区,比如北欧,加拿大都是第四纪冰川的中心,这些地方不仅冰碛石很多,还有大量的冰渍湖。由冰川作用可形成冰碛砾岩和角砾岩。当冰河不再前进而开始后退时所留下来的砾石就是冰碛石。
49,带状铁岩(BIFs)BandedIronstone
带状铁岩(Bandedironstone或Bandediron)是由薄层磁铁矿或赤铁矿等氧化铁反覆堆叠,并夹杂带状页岩或燧石所组成,其构成的岩层称为带状铁岩层(Bandedironstoneformations,简称BIFs),主要形成年代以太古代(Archean)和元古代早期(earlyProterozoic)为主,是属于一种古老的沉积岩。
带状铁岩的形成乃是在地球形成初期,地表并没有氧气,大气充满着二氧化碳和甲烷,海洋中则溶解了由岩浆作用所带来的大量还原铁(二价铁)。大约在三十多亿年前,蓝藻细菌(Cyanobacteria)和蓝绿藻(Blue-greenalgae)的出现,不但改变了大气组成,同时也使海洋发生巨大的变化。
行光合作用的蓝藻细菌和蓝绿藻,呼吸二氧化碳并释放出氧气,使得海洋和大气的含氧量逐渐增加,并将溶解在海水中的还原铁氧化形成三价铁而沉淀出磁铁矿和赤铁矿。从三十多亿年前开始,海床上便堆积起红褐色的铁矿,在历经二十亿年的悠悠岁月,直到海洋中大部分铁质氧化耗尽而稍歇。如今此种厚达数百公尺的带状铁岩床,遍布全球各地,绵延数千公里,为现今世界上最重要的铁矿来源。
50,洞穴珍珠Cavepearls
洞穴珍珠(Cavepearls),简称穴珠,是产于石灰岩洞穴中的一种「包壳粒」(Coatedgrains)。在结构上,穴珠的核心大多是一些较为坚硬的物质,例如石英砂颗粒、岩石碎屑等所组成;壳层的部份则是经由化学沉淀、生物表覆生长,或者是经由两者交互作用而形成的同心状包裹层。其外形大多呈球形或椭圆形,但是也有的表面有凹凸不平或瘤状突起。穴珠明暗相间的同心纹层代表气候变化纪录,气候暖热形成亮层,气候寒冷则形成细粒暗层,因此大致反映一年内不同季节的沉淀;不过由于其包裹成长很可能是间歇性的,所以包壳层圈数并不能指示穴珠的绝对年龄。
51,白垩Chalk
白垩(Chalk)为化学沉淀所形成的一种沉积岩,由极微小的碳酸钙质海洋生物遗骸与极细粒的方解石混合而成,属于石灰岩的一种。白垩主要分布在西欧的白垩纪地层,事实上,在地质年代中的「白垩纪」,就是根据西欧富含白垩之地层来命名的。
白垩多呈白色,质软,具土状构造。它与滑石、石膏、云母、铅白、高岭土、石英、方解石等,都是人类早期使用白色无机颜料的重要来源,俗称「白粉」。另一方面,白垩也可当作灰泥或水泥的原料。
52,燧石Chert
质地致密且坚硬,多为乳白、浅黄、灰褐或黑色,具贝壳状断口,是比较常见的矽质沉积岩。根据成因的不同,可分为两种类型:一是由海水产生化学沉淀而成,一是含放射虫化石的燧石,属于生物源岩的一种。若是根据野外的产状,也可分为层状燧石和结核状燧石两种类型,其中结核状的燧石,多产于石灰岩中。
燧石由于坚硬,敲击后可形成锋利的断口,所以在石器时代,绝大部分石器都是用燧石制造的,同时也是古代人用作取火的工具,又名「打火石」。现代人们则利用其坚硬特性,作为研磨的材料。
53,(蒸發岩)盐岩Evaporite
蒸发岩(Evaporite)为原有含矿物质的水体,因水分蒸发而形成的化学沉积岩,常见的矿物有石膏(Gypsum)、硬石膏(Anhydrite)、石盐(Halite)、天然碱(Trona)、芒硝(Mirabilite)、无水芒硝(Thenardite)、钾盐(Sylvite)、光卤石(Carnallite)等。此种作用多发生于封闭及半封闭的环境中,例如与大洋隔绝的海域,以及无出水口的内陆湖,若蒸发量大于流入的水量,则水中的盐类将逐渐被沉淀出来,形成蒸发岩。
根据盐类的溶解度,蒸发岩中的沉淀先后次序为石膏或硬石膏、盐岩和其他氯化物,就化学成分而言,从硫酸钙→氯化钠→钾盐及镁盐,依序晶出。再者,根据所含矿物种类的不同,可将蒸发岩区分为石膏岩─硬石膏岩、石盐岩、光卤石岩、钾盐岩、芒硝泥岩等岩类。
由于各区水体所含矿物质的种类不同,因此,所形成的盐类组合也就各异。而这些盐类富有经济价值,譬如:石盐可是人们日常食物中不可或缺的一种调味料,同时,它也可以提炼钠和氯,以制造盐酸或其它氯化合物,为一种重要的化学工业原料;石膏或硬石膏可用来制造烧石膏、建筑材料、模型、油漆及水泥添加剂、造纸填料等;钾盐则可作为肥料之用。
54,锰核ManganeseNodule
锰核(ManganeseNodule)是由英国研究船挑战者号于西元1873年至1876年间进行环球海洋探测时,首先在非洲西北加那利群岛的外洋捞获。它是一种结核状物质,以黏土、生物骨骸、火山物质及一些自生矿物为核心,再从海水或沉积物中缓慢凝聚出铁、锰、钴、镍、铜及其他稀有金属构成外层组成,通常分布在3000~4000公尺深的深海平原或海底山脉上。
由于锰核富含的金属元素为工业上重要的合金材料,因此可说是深海海床上经济价值极高的矿产资源。
55,泥粒灰岩Packstone
泥粒灰岩(Packstone)原指含有石灰泥(包含黏土与粉沙颗粒等级的石灰质物质),专指较细粒的含石灰泥,且呈颗粒支持方式沉积的生物碎屑石灰岩。
56,悬粒灰岩Floatstone
悬粒灰岩(Floatstone)岩理呈基质支持方式沉积,为粗颗粒(粒径大于2mm)含量超过全岩10%的石灰岩。
57,砾屑灰岩Rudstone
砾屑灰岩以颗粒支持方式沉积,为粗颗粒(粒径大于2mm)含量超过全岩10%的石灰岩。砾屑灰岩与悬粒灰岩(Floatstone)的最大区别,就在于岩石中的粗颗粒,是被大于2mm粒径的颗粒支持方式沉积;但此一沉积方式并不一定是侵蚀事件与快速沉积所造成的结果,也有可能是生物钙质碎屑的特性所造成。
58,枝状珊瑚粘结灰岩DendroidCoralBoundstone
罗伯特J.邓纳姆于1962年发表了石灰岩分类系统,对生物粘结灰岩(Boundstone),并未予以细分,为简化对珊瑚礁石灰岩的组成描述与命名,采用Dunham(1962)生物粘结石灰岩(Boundstone)名称,对以原地生长枝状石珊瑚为主要组成的生物粘结石灰岩,称为枝状珊瑚粘结灰岩。
59,叶状珊瑚粘结灰岩FoliaceousCoralBoundstone
以原地生长叶状石珊瑚为主所形成的生物粘结石灰岩,称为叶状珊瑚粘结灰岩
60,石灰华Travertine
石灰华(Travertine)又称钙华,为石灰岩洞穴或温泉四周的多孔质碳酸钙沉积物。在石灰岩地区,因受到天水或地下水的溶蚀作用,不但产生了许多的溶蚀孔穴,同时,因富含碳酸钙成分之地下水达到饱和或因细菌作用而产生沉淀,于是形成了一系列的钟乳石或石灰华。一般而言,石灰华的结构疏松而多孔隙,钟乳石则较为紧密坚实。
在温泉地区,因泉水中常溶有许多矿物质,所以在温泉四周常见石灰质和矽质的沉淀物。前者以碳酸钙为主,是为石灰华,后者以二氧化矽居多,称之为矽华(Siliceoussinter)。
石灰华散布世界各处,其中有许多地区,因拥有千姿百态的美丽造景,或是具有壮观的石灰华阶地(Travertineterrace),而成为有名的观光景点。美国黄石公园、日本秋芳洞、中国北京石花洞等等,都是知名的美景胜地。
来源:国立自然科学博物馆、台湾大学地质科学典藏数位化计划、维基百科、雅虎知识、百度百科