碎屑成分：单晶石英、复晶石英、碎屑长石（正长石、酸性斜长石、微斜长石、条纹长石）、喷出岩岩屑（安山岩屑、玄武岩屑、粗面岩屑、霏细岩屑等）、花岗岩岩屑、千枚岩屑、片岩、泥岩岩屑、粉砂岩屑、重矿物（电气石、石榴石、锆石、磷灰石等）；

填隙物成分：杂基、钙质胶结物、粘土胶结物、硅质胶结物（石英次生加大边，玉髓） 结构特征：分选好，分选中等，分选差，棱角状--圆状的碎屑 基底式胶结、孔隙式胶结、胶结物结构（栉状、膜状、粒状、连晶） 以上一些内容可在同一薄片中观察

三、实验指导

参看教材及实验指导书上碎屑岩的镜下观察与鉴定部分，并和显微镜上所观察现象所附卡片进行对比

四、实验作业

根据教师的要求对某些岩石学现象进行描述和素描。

实验二 碳酸岩薄片观察与鉴定

一、实验的目的和要求

认识并初步掌握碳酸岩在镜下的岩石学现象

二、实验内容

在显微镜上陈列碳酸岩薄片中的典型现象并配以说明卡片：

颗粒组成：竹叶状砾屑、砂屑、粉屑、同心鲕、放射鲕、轮辐鲕、复鲕、多种典型的生屑类型（三叶虫、腕足、瓣腮、海百合茎、有孔虫、蜓、介形虫、海绵骨针、苔藓虫、钙藻等）、球粒、藻屑。

矿物组成：泥晶灰岩、细砂晶白云岩、云斑灰岩（豹皮状灰岩） 填隙物：泥晶基质、亮晶胶结（栉状、粒状、连晶结构等） 支撑结构：孔隙式胶结、基底式胶结 以上一些内容在同一薄片中可同时观察

三、实验指导

参看教材及实习指导书上碳酸岩的观察与鉴定部分

四、实验作业

根据教师要求对所陈列的某些岩石学现象进行描述和素描

实验三 未知砂岩薄片观察、鉴定与描述

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实验四 未知碳酸岩薄片观察、鉴定与描述

第三章 变质岩岩石学实验指导

一、 变质岩观察和描述的内容

变质岩是三大类岩石之一，在全球分布广泛，主要分布在前寒武纪古老地盾和地台区以及较晚的地质活动带中，在煤盆地或煤系地层中则分布少，即使有，分布也很局限，多是一些变质程度较低的接触热变质岩（如京西矿区）及动力变质岩。三大类岩石是相互联系的，对变质岩的理解、掌握程度也影响到对岩浆岩和沉积岩的深入掌握；与其他地质学分支如大地构造与区域地质学、矿床学、地史学也紧密联系。

变质岩是由岩浆岩、沉积岩或先形成的变质岩经过变质作用而形成的，在变质作用过程中原来岩石的矿物成分和结构构造发生了改变。由于变质作用类型和变质程度的不同，矿物组合和结构构造也不相同。可根据其矿物组合和结构构造推断其原岩成分和变质因素。

变质岩手标本的观察和描述与岩浆岩的深成岩和浅成岩相似。但要注意它的特点，不要混同。

1、变质岩中对于矿物含量一般不要求精确定量，而对于反映岩石变质程度和变质环境

的“矿物组合”则应十分重视。

2、变质岩的结构与构造是变质岩区别于岩浆岩、沉积岩的重要标志，也是各种变质岩

之间的重要区别标志，观察和描述过程中，应对其十分注意。

3、变质岩中的结晶顺序的确定，以考虑变质矿物的结晶能力大小以及它们之间的反应

关系为主。在岩浆岩中确定结晶顺序的“空间法则”在此不使用。

（一）变质岩的矿物成分特点

变质岩的矿物成分与原岩成分有密切的继承和依存关系，也决定于变质作用类型与程度。下面将变质岩的矿物成分与岩浆岩做一比较。

1、 长石、石英、云母、角闪石、辉石和橄榄石在两大类岩石中均可作为主要造岩矿物。在此情况下结合岩石的结构、构造和产状特征，以及这些矿物的相对含量和共生规律作为区别依据。

2、 有些矿物主要在变质岩中出现，在特殊情况下分别可见于岩浆岩、沉积岩。常见的有：帘石、符山石、绿纤石、黑硬绿泥石、绿泥石、蛇纹石、滑石、透闪石、阳起石、硅灰石、镁铁闪石、硬玉、硬绿泥石、刚玉、红柱石、蓝晶石、硅线石、堇青石、兰闪石、石榴子石、石墨等，这些变质矿物是鉴定变质岩的主要标志。

在矿物的化学成分上，（与岩浆岩相比）有如下特点：

（1）铝的硅酸盐（Al2［Si2O4］O）类矿物，如红柱石、蓝晶石、夕线石等只能出现于

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变质岩。

（2）变质岩中出现多种岛状硅酸盐。不含铁的镁橄榄石常见，并常形成复杂的钙镁质锰铝硅酸盐——石榴子石之类。岩浆岩中只出现同时含铁镁的贵橄榄石［（Fe,Mg）2Si2O4］。

（3）变质岩中只出现铁镁铝的铝硅酸盐，如堇青石、十字石等，而岩浆岩中则一般只有含钾、钠、钙的铝硅酸盐，即长石类矿物。

（4）纯钙的硅酸盐（CaSiO3）——硅灰石只出现于变质岩中。 （5）变质岩中常见与硅酸盐平衡共生的碳酸盐矿物。 （6）含（—OH）的矿物更发育。

4、从内部结构及结晶习性上看，变质岩中具层状、链状晶格构造的矿物普遍。如绿泥石、云母、角闪石、辉石等，外形的延长及延展性比岩浆岩中同类矿物为大。另外可出现分子排列紧密的、分子体积小、比重大的一些高压矿物，如榴辉岩、蓝闪片岩中的一些特征矿物（绿辉石、钙镁铝石榴子石、蓝闪石、硬玉等）。

5、变质岩可见红柱石、蓝晶石和硅线石等同质异像矿物。 6、斜长石类的环带构造少见 7、变质岩矿物变形现象发育。

主要在变质岩中出现一些特征矿物的宏观特征参考附录。

根据变质岩中的矿物成分可推测其原岩的岩石类型，也用来判断变质岩的变质强度（变质级，以温度为主要变质因素，其次为压力），以上二者均以矿物的共生组合为主，不能单以某种矿物作为判断依据。

表一 变质岩矿物成分与原岩成分的关系

系列 富铝系列 岩石类型 泥质沉积岩（粘土岩、页岩等） 各种砂岩、粉砂岩、长英质系列 中酸性岩浆岩（包括火山碎屑岩） 化学成分特征 富铝、贫钙Al2O3（K2O+Na2O+CaO） 比值高K2O＞Na2O 基本同前一类，但Al2O3较低，SiO2较高。 矿物成分 常见矿物 石英、酸性斜长石、绿白云母等。 基本同上，但石英、长石等含量较高 特征矿物 铁铝榴石、硬绿泥硅线石、堇青石 上列特征矿物出现较少或不出现。 泥石、绢云母、黑云母、石、蓝晶石、红柱石、碳酸盐系列 各种石灰岩和白云岩 富CaO、MgO、FeO、SiO2、石，蛇纹石、镁橄榄石、透闪石、透辉石、硅Al2O3 灰石、方柱石、金云母、符山石、钙铝榴石、黝帘石、斜长石等。 与基性岩浆岩相当，富钙、镁、铁。含一定量的Al2O3，贫K2O、Na2O 富镁，贫钙、铝和硅 各种斜长石、石英、绿帘石、绿泥石、蛇纹石、阳起石、普通角闪石、透辉石及紫苏辉石等，有时还出现方柱石、铁铝榴石等。 滑石、蛇纹石、透闪石、镁铁闪石、橄榄石、尖晶石、顽火辉石、菱镁矿等碳酸盐。 方解石、白云石为主，按所含杂质不同，可出现各种不同的钙镁的硅酸盐或铝硅酸盐，如滑铁镁系列 （基性系列） 超铁镁质系列基性岩浆岩（包括火山碎屑岩）及铁质白云质泥灰岩 超基性岩浆岩及一（超基性系列） 些富镁的沉积岩 23

（二）变质岩的结构与构造

变质岩的结构是指岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相互关系等特征。与岩浆岩的结构概念相似，都是指矿物本身的一些特点及其相互关系。变质岩的构造是岩石中各种矿物的空间分布和排列方式等特点。例如由片状矿物组成的变质岩，具鳞片变晶构造，当这些矿物定向排列时，组成片状构造，若矿物分布无定向，则为块状构造。结构和构造彼此间成因联系密切，有时不易明确区分，可统称为“**组构”。

研究变质岩的结构构造，对变质岩的分类命名、查明原岩性质、了解变质过程中不同变质因素的影响，进而查明变质岩的形成史均能提供证据。

1、变质岩结构分类按成因可分为四类

（1）变余结构——变质结晶不彻底导致原岩的矿物、结构特征保留下来； （2）变晶结构——岩石在变质作用重结晶和变质结晶作用形成的结构； （3）交代结构——交代作用形成；

（4）碎裂结构——动力变质作用形成，多见于动力变质岩；

我们主要观察在手标本上常见的一些变晶结构。

结构的描述方法基本同岩浆岩，如具斑状变晶结构者分变斑晶和变基质描述，就如同岩岩具斑状结构者分斑晶和基质描述一样。

变晶结构与岩浆岩结构相比，有许多不同的特点，如：

（1）一般情况下，变质结晶岩石为全晶质，无非晶质成分（原岩残留者例外）。 （2）同一世代的矿物没有明显的先后结晶顺序，其自形程度不决定于结晶先后，而决定于该矿物在固态中重结晶时所具有的结晶力大小。与变质因素也有一定关系。

（3）变斑晶形成晚于变基质的重结晶，有时可基本同时，故含基质的包裹体，与岩浆岩的斑晶形成较早相反。

（4）变斑晶往往为自形，一般矿物自形程度较差。

（5）柱状、片状、放射状矿物发育，其延展性比岩浆岩大，且多为定向排列。粒状矿物在应力作用下也常有破碎、波状消光、弯曲、这些现象与应力作用有关。

按矿物粒度：1、粗粒变晶结构 ＞3mm

2、中粒变晶结构 1—3mm 3、细粒变晶结构 ≤1mm 4、微粒变晶结构 ＜1mm

按粒度相对大小：1、等粒变晶结构

2、不等粒变晶结构

3、斑状变晶结构（1、变斑晶。2、变基质） 按自形程度：1、全自形变晶结构

2、半自形变晶结构

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