第二節(jié)、 巖石
自然界有各種各樣的巖石，按成因可分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類(lèi)。
一、巖漿巖
巖漿巖的形成：
地殼下部，由于放射性元素的集中，不斷地蛻變而放出大量的熱能，使物質(zhì)處于高溫（1000"C以上）、高壓（上部巖石的重量產(chǎn)生的巨大壓力）的過(guò)熱可塑狀態(tài)。成分復(fù)雜，但主要是硅酸鹽，并含有大量的水汽和各種其他的氣體。當(dāng)?shù)貧ぷ儎?dòng)時(shí)，上部巖層壓力一旦減低，過(guò)熱可塑性狀態(tài)的物質(zhì)就立即轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷氐娜廴隗w，稱為巖漿。巖漿內(nèi)部壓力很大，不斷向地殼壓力低的地方移動(dòng)，以致沖破地殼深部的巖層，沿著裂縫上升。上升到一定高度，溫度、壓力都要減低。當(dāng)巖漿的內(nèi)部壓力小于上部巖層壓力時(shí)，迫使巖漿停留下，冷凝成巖漿巖。
巖漿的成分：
主要有SiO2、TiO2、A1203、Fe203、FeO、MgO、 MnO、CaO、K2O、Na2O等。
依其含SiO2量的多少，分為：
基性巖漿：特點(diǎn)是富含鈣、鎂和鐵，而貧鉀和鈉，粘度較小，流動(dòng)性較大。
酸性巖漿：富含鉀、鈉和硅，而貧鎂、鐵、鈣，粘度大，流動(dòng)性較小。
巖漿巖的分類(lèi)：（成巖的地質(zhì)環(huán)境）
（1） 深成巖：
巖漿侵入地殼某深處（約距地表3km）冷凝而成的巖石。由于巖漿壓力和溫度較高，溫度降低緩慢，組成巖石的礦物結(jié)晶良好。
（2） 淺成巖：
巖漿沿地殼裂縫上升距地表較淺處冷凝而成的巖石。由于巖漿壓力小，溫度降低較快，組成巖石的礦物結(jié)晶較細(xì)小。
（3） 噴出巖：
巖漿沿地表裂縫一直上升噴出地表，這種活動(dòng)叫火山噴發(fā)
，對(duì)地表產(chǎn)生的一切影響叫火山作用，形成的巖石叫噴出巖。在地表的條件下，溫度降低迅速，礦物來(lái)不及結(jié)晶或結(jié)晶較差。肉眼不易看清楚。
巖漿巖的產(chǎn)狀：
是反映巖體空間位置與圍巖的相互關(guān)系及其形態(tài)特征。由于巖漿本身成分的不同，受地質(zhì)條件的影響，巖漿巖的產(chǎn)狀大致有下列幾種：
巖基：
深成巨大的侵入巖體，范圍很大，常與硅鋁層連在一起。形狀不規(guī)則，表面起伏不平。與圍巖成不諧和接觸，露出地面大小決定當(dāng)?shù)氐膭兾g深度。
巖株：
與圍巖接觸較陡，面積達(dá)幾平方公里或幾十平方公里，其下部與巖基相連，比巖基小。
巖盤(pán)：
巖漿冷凝成為上凸下平呈透鏡狀的侵入巖體，底部通過(guò)頸體和更大的侵入體連通，直徑可大至幾千米。
巖床：
巖漿沿著成層的圍巖方向侵入，表面無(wú)凸起，略為平整，范圍一米至幾米。
巖脈：
沿圍巖裂隙冷凝成的狹長(zhǎng)形的巖漿體，與圍巖成層方向相交成垂直或近于垂直。另外，垂直或大致垂直地面者，稱為巖墻。
（一）巖漿巖的礦物成分
組成巖漿巖的礦物，根據(jù)顏色，可分為淺色礦物和深色礦物兩類(lèi)：
淺色礦物： 有石英、正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及白云母等。
深色礦物： 有黑云母、角閃石、輝石及橄欖石等。
根據(jù)SiO2的含量，巖漿巖可分為下面幾類(lèi)：
（1）酸性巖類(lèi)
（SiO2含量>65％）:
礦物成分以石英、正長(zhǎng)石為主，并含有少量的黑云母和角閃石。巖石的顏色淺，比重輕。
（2）中性巖類(lèi)
（SiO2含量65％～52％）:
礦物成分以正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、角閃石為主，并含有少量的黑云母及輝石。巖石的顏色比較深，比重比較大。
（3）基性巖類(lèi)
（SiO2含量52％～45％）:
礦物成分以斜長(zhǎng)石、輝石為主，含有少量的角閃石及橄欖石。巖石的顏色深，比重也比較大。
（4）超基性巖類(lèi)
（SiO2＜45％）:
礦物成分以橄欖石、輝石為主，其次有角閃石，一般不含硅鋁礦物。巖石的顏色很深，比重很大。
（二）巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造
(1) 結(jié)構(gòu)
巖漿巖的結(jié)構(gòu)，是指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、晶粒的大小、形狀及其相互結(jié)合的情況。巖漿巖的結(jié)構(gòu)特征，是巖漿成分和巖漿冷凝時(shí)物理環(huán)境的綜合反映。
結(jié)晶程度上：
半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：
巖石由結(jié)晶的礦物顆粒和部分未結(jié)晶的玻璃質(zhì)組成
全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：
巖石全部由結(jié)晶的礦物顆粒組成
非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：
巖石全部由熔巖冷凝的玻璃質(zhì)組成（玻璃質(zhì)）
顆粒大小上：
相對(duì)大小：
等粒結(jié)構(gòu)（全晶質(zhì)）：同一種礦物的結(jié)晶顆粒大小近似者
似斑狀結(jié)構(gòu)（全晶質(zhì)）：巖石中的同一種主要礦物，其結(jié)晶顆粒如大小懸殊
斑狀結(jié)構(gòu)（半晶質(zhì)）：由結(jié)晶顆粒和基質(zhì)組成
絕對(duì)大小（針對(duì)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)中）:
粗粒結(jié)構(gòu)：礦物的結(jié)晶顆粒大于5mm；
中粒結(jié)構(gòu)：礦物的結(jié)晶顆粒5～2mm；
細(xì)粒結(jié)構(gòu)：礦物的結(jié)晶顆粒2～0.2mm；
微粒結(jié)構(gòu)：礦物的結(jié)晶顆粒小于0.2mm。
注：似斑狀結(jié)構(gòu)巖石中，晶形比較完好的粗大顆粒稱為斑晶，小的結(jié)晶顆粒稱為石基。
(2)構(gòu)造
巖漿巖的構(gòu)造：
是指礦物在巖石中的組合方式和空間分布情況。構(gòu)造的特征，主要取決于巖漿冷凝時(shí)的環(huán)境。
巖漿巖最常見(jiàn)的構(gòu)造主要有：
塊狀構(gòu)造
、流紋狀構(gòu)造
、氣孔狀構(gòu)造
、杏仁狀構(gòu)造
。
塊狀構(gòu)造：礦物在巖石中分布雜亂無(wú)章，不顯層次，呈致密塊狀。如花崗巖、花崗斑巖等一系列深成巖與淺成巖的構(gòu)造。
流紋狀構(gòu)造：由于熔巖流動(dòng)，由一些不同顏色的條紋和拉長(zhǎng)的氣孔等定向排列所形成的流動(dòng)狀構(gòu)造。這種構(gòu)造僅出現(xiàn)于噴出巖中，如流紋巖所具的構(gòu)造。
氣孔狀構(gòu)造：巖漿凝固時(shí)，揮發(fā)性的氣體未能及時(shí)逸出，以致在巖石中留下許多圓形、橢圓形或長(zhǎng)管形的孔洞。氣孔狀構(gòu)造常為玄武巖等噴出巖所具有。
杏仁狀構(gòu)造：巖石中的氣孔，為后期礦物（如方解石、石英等）充填所形成的一種形似杏仁的構(gòu)造。如某些玄武巖和安山巖的構(gòu)造。氣孔狀構(gòu)造和杏仁狀構(gòu)造，多分布于熔巖的表層。
（三）常見(jiàn)的巖漿巖
(1)巖漿巖的分類(lèi)及其鑒定方法
巖漿巖的分類(lèi)：
根據(jù)巖漿巖的形成條件、產(chǎn)狀、礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面，將巖漿巖分為三大類(lèi)：即深成巖、淺成巖、噴出巖，每類(lèi)中又根據(jù)成分的不同又可分出具體的各類(lèi)，見(jiàn)表1-3。
巖漿巖的肉眼鑒定方法：
確定巖漿巖的產(chǎn)狀：對(duì)巖石標(biāo)本鑒定之前，首先了解它的野外產(chǎn)狀。
觀察巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，如等粒塊狀為深成的花崗巖。
確定礦物成分：根據(jù)礦物的顏色、晶形、解理等特征，初步確定幾種主要的造巖礦物，判斷出哪些是主要礦物，哪些是次要礦物，大致目估各種礦物的顆粒大小及百分含量。在觀察礦物成分時(shí)首先觀察與鑒定淺色礦物，如有石英，當(dāng)數(shù)量較多時(shí)，則該巖石為酸性巖，再看長(zhǎng)石存在的情況，如不含長(zhǎng)石，即為無(wú)長(zhǎng)石的巖應(yīng)屬超基性巖類(lèi)。此時(shí)，若暗色礦物以橄欖石為主的為橄欖巖，若以輝石為主的則為輝巖。如果巖石含長(zhǎng)石，必須定出是正長(zhǎng)石還是斜長(zhǎng)石，確定主次，以區(qū)分酸性、中性或基性巖。
按次序說(shuō)，觀察巖石整體的顏色要優(yōu)先于巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分及其他特征。
鑒定巖漿巖時(shí)，必須注意巖石的風(fēng)化面的顏色，往往風(fēng)化面的顏色不代表巖石的本色，風(fēng)化嚴(yán)重的巖石必須打開(kāi)新鮮面進(jìn)行觀察，這樣才能確定其真正的本色。
在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)巖石鑒定時(shí)，只是初步的鑒定，要準(zhǔn)確地定出巖石名稱，必須結(jié)合室內(nèi)儀器鑒定，只有經(jīng)室內(nèi)外綜合研究，最后才能作出正確的分類(lèi)定名。
(2)常見(jiàn)的巖漿巖
1、 酸性巖類(lèi)
花崗巖：是深成侵入巖。多呈肉紅色、灰色或灰白色。礦物成分主要的為石英和正長(zhǎng)石，其次有黑云母、角閃石和其他礦物。全晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)（也有不等?；蛩瓢郀罱Y(jié)構(gòu)），塊狀構(gòu)造。根據(jù)所含深色礦物的不同，可進(jìn)一步分為黑云母花崗巖、角閃石花崗巖等?；◢弾r分布廣泛，性質(zhì)均勻堅(jiān)固，是良好的建筑石料。
花崗斑巖：是淺成侵入巖。成分與花崗巖相似，所不同的是具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為長(zhǎng)石或石英，石基多由細(xì)小的長(zhǎng)石、石英及其他礦物組成。
流紋巖：是噴出巖，呈巖流產(chǎn)出。常呈灰白、紫灰或淺黃褐色。具典型的流紋構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，細(xì)小的斑晶常由石英或長(zhǎng)石組成。在流紋巖中很少出現(xiàn)黑云母和角閃石等深色礦物。
2、中性巖類(lèi)
正長(zhǎng)巖：是深成侵入巖。肉紅色、淺灰或淺黃色。全晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為正長(zhǎng)石，其次為黑云母和角閃石，一般石英含量極少。其物理力學(xué)性質(zhì)與花崗巖相似，但不如花崗巖堅(jiān)硬，且易風(fēng)化。
正長(zhǎng)斑巖：是淺成侵入巖，與正長(zhǎng)巖所不同的是具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要是正長(zhǎng)石，石基比較致密。一般呈棕灰色或淺紅褐色。
粗面巖：是噴出巖。常呈淺灰、淺褐黃或淡紅色。斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為正長(zhǎng)石，石基多為隱晶質(zhì)，具細(xì)小孔隙，表面粗糙。
閃長(zhǎng)巖：是深成侵入巖。灰白、深灰至黑灰色。主要礦物為斜長(zhǎng)石和角閃石，其次有黑云母和輝石。全晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。閃長(zhǎng)巖結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度高，且具有較高的韌性和抗風(fēng)化能力，是良好的建筑石料。
閃長(zhǎng)斑巖：是淺成侵入巖?；疑蚧揖G色。成分與閃長(zhǎng)巖相似，具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為斜長(zhǎng)石，有時(shí)為角閃石。巖石中常有綠泥石、高嶺石和方解石等次生礦物。
安山巖：是噴出巖?；疑?、紫色或灰紫色。斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶常為斜長(zhǎng)石。氣孔狀或杏仁狀構(gòu)造。
3、基性巖類(lèi)
輝長(zhǎng)巖：是深成侵入巖?；液谥梁谏Ｈз|(zhì)等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物為斜長(zhǎng)石和輝石，其次有橄欖石。角閃石和黑云母。輝長(zhǎng)巖強(qiáng)度高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)。
輝綠巖：是淺成侵入巖?；揖G或黑綠色。具特殊的輝綠結(jié)構(gòu)（輝石充填于斜長(zhǎng)石晶體格架的空隙中），成分與輝長(zhǎng)巖相似，但常含有方解石、綠泥石等次生礦物。強(qiáng)度也高。
玄武巖：是噴出巖。灰黑至黑色。成分與輝長(zhǎng)巖相似。呈隱晶質(zhì)細(xì)粒或斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔或杏仁狀構(gòu)造。玄武巖致密堅(jiān)硬、性脆，強(qiáng)度很高。
二、沉積巖
概況：
沉積巖是在地表和地表下不大深的地方，由松散堆積物在溫度不高和壓力不大的條件下形成的。它是地殼表面分布最廣的一種層狀的巖石。
成巖過(guò)程：出露地表的各種巖石------風(fēng)化破壞------形成巖石碎屑、細(xì)粒粘土礦物、溶解物質(zhì)------被流水等運(yùn)動(dòng)介質(zhì)搬運(yùn)到河、湖、海洋等低洼的地方沉積下來(lái)------長(zhǎng)期壓密、膠結(jié)、重結(jié)晶等復(fù)雜的地質(zhì)過(guò)程------形成了沉積巖。
此外如沉積過(guò)程中的生物活動(dòng)和火山噴出物的堆積，在沉積巖的形成中也有重要的意義。
（一）沉積巖的物質(zhì)組成和分類(lèi)
1． 沉積巖的物質(zhì)組成
碎屑物質(zhì)：
由先成巖石經(jīng)物理風(fēng)化作用產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)組成。（原生礦物的碎屑、巖石的碎屑、火山灰等）。
粘土礦物：
是一些由含鋁硅酸鹽類(lèi)礦物的巖石，經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用形成的次生礦物。這類(lèi)礦物的顆粒極細(xì)（＜0.005mm，具有很大的親水性、可塑性及膨脹性。
化學(xué)沉積礦物：
是由純化學(xué)作用或生物化學(xué)作用，從溶液中沉淀結(jié)晶產(chǎn)生的沉積礦物。如方解石、白云石、石膏、石鹽、鐵和錳的氧化物或氫氧化物等。
有機(jī)質(zhì)及生物殘骸由生物殘骸或有機(jī)化學(xué)變化而成的物質(zhì)。如貝殼、泥炭及其它有機(jī)質(zhì)等。
2．沉積巖的分類(lèi)
碎屑巖類(lèi)：
主要由碎屑物質(zhì)組成的巖石。其中由先成巖石風(fēng)化破壞產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)形成的，稱為沉積碎屑巖，如礫巖、砂巖及粉砂巖等；由火山噴出的碎屑物質(zhì)形成的，稱為火山碎屑巖，如火山角礫巖、凝灰?guī)r等。
粘土巖類(lèi)：
主要由粘土礦物及其他礦物的粘土粒組成的巖石，如泥巖、頁(yè)巖等。
化學(xué)及生物化學(xué)巖類(lèi)：
主要由方解石、白云石等碳酸鹽類(lèi)的礦物及部分有機(jī)物組成的巖石，如石灰?guī)r、白云巖等。
（二）沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造
1、沉積巖的結(jié)構(gòu)
組成物質(zhì)、顆粒大小及其形狀等方面的特點(diǎn)。
（1） 碎屑結(jié)構(gòu)：由碎屑物質(zhì)被膠結(jié)物膠結(jié)而成。
按碎屑粒徑的大小，可分為：
礫狀結(jié)構(gòu)碎屑粒徑大于2mm。
磨圓程度分：角礫狀結(jié)構(gòu)、礫狀結(jié)構(gòu)。
砂質(zhì)結(jié)構(gòu)碎屑粒徑介于2～0.05mm之間。
2～0.5mm，為粗粒結(jié)構(gòu)，如粗粒砂巖；
0. 5～0.25mm，為中粒結(jié)構(gòu)，如中粒砂巖；
0.25～0.05mm，為細(xì)粒結(jié)構(gòu)，如細(xì)粒砂巖。
粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)碎屑粒徑0.05～0.005mm，如粉砂巖。
按膠結(jié)物的成分，可分為：
硅質(zhì)膠結(jié)：由石英及其他二氧化硅膠結(jié)而成。 顏色淺，強(qiáng)度高。
鐵質(zhì)膠結(jié)：由鐵的氧化物及氫氧化物膠結(jié)而成。 顏色深，呈紅色，強(qiáng)度次于硅質(zhì)膠結(jié)。
鈣質(zhì)膠結(jié)：由方解石等碳酸鈣一類(lèi)物質(zhì)膠結(jié)而成。 顏色淺，強(qiáng)度比較低，容易遭受侵蝕。
泥質(zhì)膠結(jié)：由細(xì)粒粘土礦物膠結(jié)而成。 顏色不定，膠結(jié)松散，強(qiáng)度最低，容易遭受風(fēng)化破壞。
（2）泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：幾乎全部由小于0.005mm的粘土質(zhì)點(diǎn)組成。是泥巖、頁(yè)巖等粘土巖的主要結(jié)構(gòu)。
（3）結(jié)晶結(jié)構(gòu)：由溶液中沉淀或經(jīng)重結(jié)晶所形成的結(jié)構(gòu)。由沉淀生成的晶粒極細(xì)，經(jīng)重結(jié)晶作用晶粒變粗，但一般多小于1mm，肉眼不易分辨。結(jié)晶結(jié)構(gòu)為石灰?guī)r、白云巖等化學(xué)巖的主要結(jié)構(gòu)。
（4）生物結(jié)構(gòu)：由生物遺體或碎片所組成，如貝殼結(jié)構(gòu)、珊瑚結(jié)構(gòu)等。是生物化學(xué)巖所具有的結(jié)構(gòu)。
3、 沉積巖的構(gòu)造
是指其組成部分的空間分布及其相互間的排列關(guān)系。
沉積巖最主要的構(gòu)造是層理構(gòu)造。
層理構(gòu)造：
是沉積巖成層的性質(zhì)。由于季節(jié)性氣候的變化，沉積環(huán)境的改變，使先后沉積的物質(zhì)在顆粒大小、形狀、顏色和成分上發(fā)生相應(yīng)變化，從而顯示出來(lái)的成層現(xiàn)象，稱為層理構(gòu)造。
層理分為：水平層理（圖1-6a）
、斜層理（圖1-6b）
、交錯(cuò)層理（圖1-6c）
等。
巖層：
層與層之間的界面，稱為層面
。上下兩個(gè)層面間成分基本均勻一致的巖石，稱為巖層。它是層理最大的組成單位。一個(gè)巖層上下層面之間的垂直距離稱為巖層的厚度。
在短距離內(nèi)巖層厚度的減小稱為變薄；厚度變薄以至消失稱為尖滅；兩端尖滅就成為透鏡體；大厚度巖層中所夾的薄層，稱為夾層（圖1-7）。
沉積巖內(nèi)巖層的變薄、尖滅和透鏡體，可使其強(qiáng)度和透水性在不同的方向發(fā)生變化；松軟夾層，容易引起上覆巖層發(fā)生順層滑動(dòng)。
與巖漿巖的區(qū)別：
沉積巖的層理構(gòu)造、層面特征和含有化石，是沉積巖在構(gòu)造上區(qū)別于巖漿巖的重要特征。
在沉積巖的組成物質(zhì)中，粘土礦物、方解石、白云石、有機(jī)質(zhì)等，是沉積巖所特有的，是物質(zhì)組成上區(qū)別于巖漿巖的一個(gè)重要特征。
（三）常見(jiàn)的沉積巖
1．常見(jiàn)的沉積巖的分類(lèi)
常見(jiàn)的沉積分類(lèi)，見(jiàn)表1-4。
2．常見(jiàn)的沉積巖
（1）碎屑巖類(lèi)
A：火山碎屑巖
火山碎屑巖是由火山噴發(fā)的碎屑物質(zhì)在地表經(jīng)短距離搬運(yùn)，或就地沉積而成。由于它在成因上具有火山噴出與沉積的雙重性，所以是介于噴出巖和沉積巖之間的過(guò)渡類(lèi)型。
1）火山集塊巖
主要由粒徑大于100mm的粗火山碎屑物質(zhì)組成，膠結(jié)物主要為火山灰或熔巖，有時(shí)為碳酸鈣、二氧化硅或泥質(zhì)。
2）火山角礫巖
火山碎屑占90％以上，粒徑一般為2～100mm，多呈棱角狀，常為火山灰或硅質(zhì)膠結(jié)。顏色常呈暗灰、藍(lán)灰或褐灰色。
3）凝灰?guī)r
一般由小于2mm的火山灰及細(xì)碎屑組成。碎屑主要是晶屑、玻屑及巖屑。膠結(jié)物為火山灰等。凝灰?guī)r孔隙性高，重度小，易風(fēng)化。
B：沉積碎屑巖
沉積碎屑巖又稱為正常碎屑巖。是由先成巖石風(fēng)化剝蝕的碎屑物質(zhì)，經(jīng)搬運(yùn)、沉積、膠結(jié)而成的巖石。
常見(jiàn)的有：
1.礫巖及角礫石
礫狀結(jié)構(gòu)，由50％以上大于2mm的粗大碎屑膠結(jié)而成。由渾圓狀礫石膠結(jié)而成的稱為礫巖；由棱角狀的角礫膠結(jié)而成的稱為角礫巖。角礫巖的巖性成分比較單一，礫巖的巖性成分一般比較復(fù)雜，經(jīng)常由多種巖石的碎屑和礦物顆粒組成。膠結(jié)物的成分有鈣質(zhì)、泥質(zhì)、鐵質(zhì)及硅質(zhì)等。
2.砂巖
砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，由50％以上粒徑介于2～0.05mm的砂粒膠結(jié)而成。按砂粒的礦物組成，可分為石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖和巖屑砂巖等。按砂粒粒徑的大小，可分為粗粒砂巖、中粒砂巖和細(xì)粒砂巖。膠結(jié)物的成分對(duì)砂巖的物理力學(xué)性質(zhì)有重要影響。根據(jù)膠結(jié)物的成分。又可將砂巖分為硅質(zhì)砂巖、鐵質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)砂巖及泥質(zhì)砂巖幾個(gè)亞類(lèi)。硅質(zhì)砂巖的顏色淺，強(qiáng)度高，抵抗風(fēng)化的能力強(qiáng)。泥質(zhì)砂巖一般呈黃褐色，吸水性大，易軟化，強(qiáng)度和穩(wěn)定性差。鐵質(zhì)砂巖常呈紫紅色或棕紅色，鈣質(zhì)砂巖呈白色或灰白色，強(qiáng)度和穩(wěn)定性介于硅質(zhì)與泥質(zhì)砂巖之間。 砂巖分布很廣，易于開(kāi)采加工，是工程上廣泛采用的建筑石料。
3.粉砂巖
粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，常有清晰的水平層理。礦物成分與砂巖近似，但粘土礦物的含量一般較高，主要由粉砂膠結(jié)而成。結(jié)構(gòu)較疏松，強(qiáng)度和穩(wěn)定性不高。
（2）粘土巖類(lèi)
A：頁(yè)巖
是由粘土脫水膠結(jié)而成，以粘土礦物為主，大部分有明顯的薄層理，呈頁(yè)片狀。可分為硅質(zhì)頁(yè)巖、粘土質(zhì)頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖及碳質(zhì)頁(yè)巖。除硅質(zhì)頁(yè)巖強(qiáng)度稍高外，其余巖性軟弱，易風(fēng)化成碎片，強(qiáng)度低，與水作用易于軟化而喪失穩(wěn)定性。
B：泥巖：
成分與頁(yè)巖相似，常成厚層狀。以高嶺石為主要成分的泥巖，常呈灰白色或黃白色，吸水性強(qiáng)，遇水后易軟化。以微晶高嶺石為主要成分的泥巖，常呈白色、玫瑰色或淺綠色，表面有滑感，可塑性小，吸水性高，吸水后體積急劇膨脹。
粘土巖夾于堅(jiān)硬巖層之間，形成軟弱夾層，浸水后易于軟化滑動(dòng)。
（3）化學(xué)及生物化學(xué)巖類(lèi)
A：石灰?guī)r
簡(jiǎn)稱灰?guī)r。礦物成分以方解石為主，其次含有少量的白云石和粘土礦物。常呈深灰、淺灰色，純質(zhì)灰?guī)r呈白色。由純化學(xué)作用生成的具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但晶粒極細(xì)。經(jīng)重結(jié)晶作用即可形成晶粒比較明顯的結(jié)晶灰?guī)r。由生物化學(xué)作用生成的灰?guī)r，常含有豐富的有機(jī)物殘骸。石灰?guī)r中一般都含有一些白云石和粘土礦物，當(dāng)粘土礦物含量達(dá)25％～50％時(shí)，稱為泥灰?guī)r；白云石含量達(dá)25％～50％時(shí)，稱為白云質(zhì)灰?guī)r。
石灰?guī)r分布相當(dāng)廣泛，巖性均一，易于開(kāi)采加工，是一種用途很廣的建筑石料。
B：白云巖
主要礦物成分為白云石，也含有方解石和粘土礦物。結(jié)晶結(jié)構(gòu)。純質(zhì)白云巖為白色，隨所含雜質(zhì)的不同，可出現(xiàn)不同的顏色。性質(zhì)與石灰?guī)r相似，但強(qiáng)度和穩(wěn)定性比石灰?guī)r為高，是一種良好的建筑石料。
白云巖的外觀特征與石灰?guī)r近似，在野外難于區(qū)別，可用鹽酸起泡程度辨認(rèn)。
三、變質(zhì)巖
變質(zhì)巖：
是由原來(lái)的巖石（巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖）在地殼中受到高溫、高壓及化學(xué)成分加入的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化后形成的新的巖石。
變質(zhì)作用：
在變質(zhì)因素的影響下，促使巖石在固體狀態(tài)下改變其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的作用，稱為變質(zhì)作用。
變質(zhì)作用的因素：
高溫：
熱源為：
一是熾熱巖漿帶來(lái)的熱量；
二是地殼深處的高溫；
三是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的熱。
高溫變質(zhì)：
因?yàn)闇囟壬吆?，一方面能促使巖石發(fā)生重結(jié)晶，形成新的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，如石灰?guī)r發(fā)生重結(jié)晶作用后晶粒增大，成為大理巖；另一方面還能促進(jìn)礦物間的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的變質(zhì)礦物。
高壓：
壓力來(lái)源為：
一是上覆巖層重量產(chǎn)生的靜壓力；
二是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或巖漿活動(dòng)所引起的橫向擠壓力。
高壓變質(zhì)：
在靜壓力長(zhǎng)期作用下，巖石的孔隙性減小，使巖石變得更加致密堅(jiān)硬； 會(huì)使巖石的塑性增強(qiáng)，比重增大，形成石榴子石等比重大的變質(zhì)礦物； 使巖石和礦物發(fā)生變形和破裂，形成各種破碎構(gòu)造； 有利于片狀、柱狀礦物定向生長(zhǎng)； 促進(jìn)新的礦物組合和發(fā)生重結(jié)晶作用，而形成變質(zhì)巖特有的片理構(gòu)造。
新的化學(xué)成分的加入
來(lái)源：來(lái)自巖漿活動(dòng)帶來(lái)的含有復(fù)雜化學(xué)元素的熱液和揮發(fā)性氣體。
變質(zhì)作用：
在溫度和壓力的綜合作用下，這些具有化學(xué)活動(dòng)性的成分， 容易與圍巖發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生各種新的變質(zhì)礦物，甚至?xí)箮r 石的化學(xué)成分發(fā)生深刻的變化。
（一）變質(zhì)巖的一般特征
1．礦物成分
變質(zhì)巖的礦物成分：
原來(lái)巖石的礦物，如石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、輝石、方解石、白云石等外，變質(zhì)礦物，如石榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等。（變質(zhì)巖特有的變質(zhì)礦物）
2. 結(jié)構(gòu)和構(gòu)造
變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)：和巖漿巖類(lèi)似，幾乎全部是結(jié)晶結(jié)構(gòu)。但變質(zhì)巖的結(jié)晶結(jié)構(gòu)主要是經(jīng)過(guò)重結(jié)晶作用形成的，所以在描述變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)時(shí)，一般應(yīng)加"變晶"二字以示區(qū)別。如粗粒變晶結(jié)構(gòu)，斑狀變晶結(jié)構(gòu)等。
變質(zhì)巖的構(gòu)造：主要的是片理構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。（片理構(gòu)造是變質(zhì)巖所特有的）。比較典型的片理構(gòu)造有下面幾種：
（1）板狀構(gòu)造：片理厚，片理面平直，重結(jié)晶作用不明顯，顆粒細(xì)密，光澤微弱，沿片理面裂開(kāi)則呈厚度一致的板狀，如板巖。
（2）千枚狀構(gòu)造：片理薄，片理面較平直，顆粒細(xì)密，沿片理面有絹云母出現(xiàn)，容易裂開(kāi)呈千枚狀，呈絲絹光澤，如千枚巖。
（3）片狀構(gòu)造：重結(jié)晶作用明顯，片狀、板狀或柱狀礦物沿片理面富集，平行排列，片理很薄，沿片理面很容易剝開(kāi)呈不規(guī)則的薄片，光澤很強(qiáng)，如云母片巖等。
（4）片麻狀構(gòu)造：顆粒粗大，片理很不規(guī)則，粒狀礦物呈條帶狀分布，少量片狀、柱狀礦物相間斷續(xù)平行排列，沿片理面不易裂開(kāi)，如片麻巖。
（二）常見(jiàn)的變質(zhì)巖
1．常見(jiàn)的變質(zhì)巖分類(lèi)，見(jiàn)表1.5。
2．常見(jiàn)的變質(zhì)巖
（1）片理狀巖類(lèi)
片麻巖：具典型的片麻狀構(gòu)造，變晶或變余結(jié)構(gòu)，因發(fā)生重結(jié)晶，一般晶粒粗大，肉眼可以辨識(shí)。片麻巖可以由巖漿巖變質(zhì)而成，也可由沉積巖變質(zhì)形成。主要礦物為石英和長(zhǎng)石，其次有云母、角閃石、輝石等。此外有時(shí)尚含有少許石榴子石等變質(zhì)礦物。巖石顏色視深色礦物含量而定，石英、長(zhǎng)石含量多時(shí)色淺，黑云母、角閃石等深色礦物含量多時(shí)色深。片麻巖進(jìn)一步的分類(lèi)和命名，主要根據(jù)礦物成分，如角閃石片麻巖、斜長(zhǎng)石片麻巖等。
片麻巖強(qiáng)度較高，如云母含量增多，強(qiáng)度相應(yīng)降低。因具片理構(gòu)造，故較易風(fēng)化。
片巖：具片狀構(gòu)造，變晶結(jié)構(gòu)。礦物成分主要是一些片狀礦物，如云母、綠泥石、滑石等，此外尚含有少許石榴子石等變質(zhì)礦物。進(jìn)一步的分類(lèi)和命名是根據(jù)礦物成分，如云母片巖、綠泥石片巖、滑石片巖等。
片巖的片理一般比較發(fā)育，片狀礦物含量高，強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力差，極易風(fēng)化剝落，巖體也易沿片理傾向坍落。
千枚巖：多由粘土巖變質(zhì)而成。礦物成分主要為石英、絹云母、綠泥石等。結(jié)晶程度比片巖差，晶粒極細(xì)，肉眼不能直接辨別，外表常呈黃綠、褐紅、灰黑等色。由于含有較多的絹云母，片理面常有微弱的絲絹光澤。
千枚巖的質(zhì)地松軟，強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力差，容易風(fēng)化剝落，沿片理傾向容易產(chǎn)生塌落。
（2）塊狀巖類(lèi)
大理巖：由石灰?guī)r或白云巖經(jīng)重結(jié)晶變質(zhì)而成，等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。
主要礦物成分為方解石，遇稀鹽酸強(qiáng)烈起泡，可與其他淺色巖石相區(qū)別。大理巖常呈白色、淺紅色、淡綠色、深灰色以及其他各種顏色，常因含有其他帶色雜質(zhì)而呈現(xiàn)出美麗的花紋。
大理巖強(qiáng)度中等，易于開(kāi)采加工，色澤美麗，是一種很好的建筑裝飾石料。
石英巖：結(jié)構(gòu)和構(gòu)造與大理巖相似。一般由較純的石英砂巖變質(zhì)而成，常呈白色，因含雜質(zhì)，可出現(xiàn)灰白色、灰色、黃褐色或淺紫紅色。強(qiáng)度很高，抵抗風(fēng)化的能力很強(qiáng)，是良好的建筑石料，但硬度很高，開(kāi)采加工相當(dāng)困難。
四、三大類(lèi)巖石的肉眼鑒別
鑒別巖石有各種不同的方法，但最基本的是根據(jù)巖石的外觀特征，用肉眼和簡(jiǎn)單工具（如小刀、放大鏡等）進(jìn)行的鑒別方法。
（一）巖漿巖的鑒別方法
根據(jù)巖石的外觀特征對(duì)巖漿巖進(jìn)行鑒定時(shí)，首先要注意巖石的顏色，其次是巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，最后分析巖石的主要礦物成分。
（1）先看巖石整體顏色的深淺。巖漿巖顏色的深淺，是巖石所含深色礦物多少的反映。一般來(lái)說(shuō)，從酸性到基性（超基性巖分布很少），深色礦物的含量是逐漸增加的，因而巖石的顏色也隨之由淺變深。如果巖石是淺色的，那就可能是花崗巖或正長(zhǎng)巖等酸性或偏于酸性的巖石。但不論是酸性巖或基性巖，因產(chǎn)出部位不同，還有深成巖、淺成巖和噴出巖之分，究竟屬于那一種巖石，需要進(jìn)一步對(duì)巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征進(jìn)行分析。
（2）分析巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，是巖石生成環(huán)境的反映。如果巖石是全晶質(zhì)粗粒、中粒或似斑狀結(jié)構(gòu)，說(shuō)明很可能是深成巖。如果是細(xì)粒、微?；虬郀罱Y(jié)構(gòu)，則可能是淺成巖或噴出巖。如果斑晶細(xì)小或?yàn)椴Ａз|(zhì)結(jié)構(gòu)，則為噴出巖。如果具有氣孔、杏仁或流紋狀構(gòu)造，則為噴出巖無(wú)疑。
（3）分析巖石的主要礦物成分，確定巖石的名稱，這里可以舉例說(shuō)明。假定需要鑒別的，是一塊含有大量石英，顏色淺紅，具全晶質(zhì)中粒結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造的巖石。淺紅色屬淺色，淺色巖石一般是酸性或偏于酸性的，這就排除了基性或偏于基性的不少深色巖石。但酸性的或偏于酸性的巖石中，又有深成的花崗巖和正長(zhǎng)巖，淺成的花崗斑巖和正長(zhǎng)巖，以及噴出的流紋巖和粗面巖。但它是全晶質(zhì)中粒結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造，因此可以肯定，是深成巖。這就進(jìn)一一步排除了淺成巖和噴出巖。但究竟是花崗巖還是正長(zhǎng)巖，這就需要對(duì)巖石的主要礦物成分作仔細(xì)地分析之后，才能得出結(jié)論。在花崗巖和正長(zhǎng)巖的礦物組成中，都含有正長(zhǎng)石，同時(shí)也都含有黑云母和角閃石等深色礦物。但花崗巖屬于酸性巖，酸性巖除含有正長(zhǎng)石、黑云母和角閃石外，一般都含有大量的石英。而正長(zhǎng)巖屬于中性巖，除含有大量的正長(zhǎng)石和少許的黑云母與角閃石外，一般不含石英或僅含有少許的石英。礦物成分的這一重要區(qū)別，說(shuō)明被鑒別的這塊巖石是花崗巖。
（二）沉積巖的鑒別方法
鑒別沉積巖時(shí)，可以先從觀察巖石的結(jié)構(gòu)開(kāi)始，結(jié)合巖石的其他特征，先將所屬的大類(lèi)分開(kāi)，然后再作進(jìn)一步分析，確定巖石的名稱。
從沉積巖的結(jié)構(gòu)特征來(lái)看，如果巖石是由碎屑和膠結(jié)物兩部分組成，或者碎屑顆粒很細(xì)而不易與膠結(jié)物分辨，但觸摸有明顯含砂感的，、一般是屬于碎屑巖類(lèi)的巖石。如果巖石顆粒十分細(xì)密，用放大鏡也看不清楚，但斷裂面暗淡呈土狀，硬度低，觸摸有滑膩感的，一般多是粘土類(lèi)的巖石，具結(jié)晶結(jié)構(gòu)的可能是化學(xué)巖類(lèi)。
1．碎屑巖鑒別碎屑巖時(shí)，可先觀察碎屑粒徑的大小，其次分析膠結(jié)物的性質(zhì)和碎屑物質(zhì)的主要礦物成分。根據(jù)碎屑的粒徑，先區(qū)分是礫巖、砂巖還是粉砂巖。根據(jù)膠結(jié)物的性質(zhì)和碎屑物質(zhì)的主要礦物成分，判斷所屬的亞類(lèi)，并確定巖石的名稱。
例如有一塊由碎屑和膠結(jié)物質(zhì)兩部分組成的巖石，碎屑粒徑介子0．5～0．25mm之間，點(diǎn)鹽酸起泡強(qiáng)烈，說(shuō)明這塊巖石是鈣質(zhì)膠結(jié)的中粒砂巖。進(jìn)一步分析碎屑的主要礦物成分，發(fā)現(xiàn)這塊巖石除含有大量的石英外，還含有約30％左右的長(zhǎng)石。最后可以確定，這塊巖石是鈣質(zhì)中粒長(zhǎng)石砂巖。
2．粘土巖常見(jiàn)的粘土巖，主要的有頁(yè)巖和泥巖兩種，他們?cè)谕庥^上都有粘土巖的共同特征，但頁(yè)巖層理清晰，一般沿層理能分成薄片，風(fēng)化后呈碎片狀，可以與層理不清晰、風(fēng)化后呈碎塊狀的泥巖相區(qū)別。
3．化學(xué)巖常見(jiàn)的化學(xué)巖，主要的有石灰?guī)r、白云巖和泥灰?guī)r等。它們的外觀特征都很類(lèi)似，所不同的，主要是方解石、白云石及粘土礦物的含量有差別。所以在鑒別化學(xué)巖時(shí)，要特別注意對(duì)鹽酸試劑的反應(yīng)。石灰?guī)r遇鹽酸強(qiáng)烈起泡，泥灰?guī)r遇鹽酸也起泡，但由于泥灰?guī)r的粘土礦物含量高，所以泡沫混濁，干后往往留有泥點(diǎn)。白云巖遇鹽酸不起泡，或者反應(yīng)微弱，但當(dāng)粉碎成粉未之后，則發(fā)生顯著泡沸現(xiàn)象，并常伴有噬噬的響聲。
（三）變質(zhì)巖的鑒別方法
鑒別變質(zhì)巖時(shí)，可以先從觀察巖石的構(gòu)造開(kāi)始。根據(jù)構(gòu)造，首先將變質(zhì)巖區(qū)分為片理構(gòu)造和塊狀構(gòu)造的兩類(lèi)。然后可進(jìn)一步根據(jù)片理特征和主要礦物成分，分析所屬的亞類(lèi)，確定巖石的名稱。
例如有一塊具片理構(gòu)造的巖石，其片理特征既不同于板巖的板狀構(gòu)造，也不同于云母片巖的片狀構(gòu)造，而是一種粒狀的淺色礦物與片狀的深色礦物，斷續(xù)相間成條帶狀分布的片麻構(gòu)造，因此可以判斷，這塊巖石屬于片麻巖。是什么片麻巖呢，經(jīng)分析，淺色的粒狀礦物主要是石英和正長(zhǎng)石，片狀的深色礦物是黑云母，此外還含有少許的角閃石和石榴子石，可以肯定，這塊巖石是花崗片麻巖。
塊狀構(gòu)造的變質(zhì)巖，其中常見(jiàn)的主要是大理巖和石英巖。兩者都是具變晶結(jié)構(gòu)的單礦巖，巖石的顏色一般都比較淺。但大理巖主要由方解石組成，硬度低，遇鹽酸起泡；而石英巖幾乎全部由石英顆粒組成，硬度很高。
（四）歸納
三大類(lèi)巖石的主要區(qū)別參見(jiàn)表1-6。
巖 漿 巖
沉 積 巖
變 質(zhì) 巖
主要
礦物
成分
全部為從巖漿巖中析出的原生礦物，成分復(fù)雜，但較穩(wěn)定。淺色的礦物有石英、長(zhǎng)石、白云母等；深色礦物有黑云母、角閃石、輝石、橄欖石等
次生礦物占主要地位，成分單一，一般多不固定。常見(jiàn)的有石英、長(zhǎng)石、白云母、方解石、白云石、高嶺石等
除具有變質(zhì)前原來(lái)巖石的礦物，如石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、方解石、白云石、高嶺石等外，尚有經(jīng)變質(zhì)作用產(chǎn)生的礦物，如石榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等
結(jié)構(gòu)
以結(jié)晶粒狀、斑狀結(jié)構(gòu)為特征
以碎屑、泥質(zhì)及生物碎屑結(jié)構(gòu)為特征。部分為成分單一的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但肉眼不易分辨。
以變晶結(jié)構(gòu)等為特征
構(gòu)造
具塊狀、流紋狀、氣孔狀、杏仁狀構(gòu)造
據(jù)層理構(gòu)造
多具片理構(gòu)造
成因
直接由高溫熔融的巖漿經(jīng)巖漿作用而形成巖漿作用而形成
主要由先成巖石的風(fēng)化產(chǎn)物，經(jīng)壓密、膠結(jié)、重結(jié)晶等成巖作用而形成產(chǎn)物，經(jīng)壓密、膠結(jié)、重結(jié)晶等成巖作用而形成
由先成的巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖，經(jīng)變質(zhì)作用而形成巖，經(jīng)變質(zhì)作用而形成
