地质调查野外工作方法.ppt

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1、地质调查野外工作方法,岩石类型划分与观察描述,沉积岩岩浆岩变质岩,第一章 沉积岩野外调查要点,一、沉积岩岩石类型及野外描述要点(1)主要岩石类型(2)泥质岩野外观察及描述要点(3)砂岩野外观察及描述要点(4)砾岩野外观察及描述要点(5)碳酸盐岩野外观察及描述要点(6)岩层厚度术语,表1-1 主要沉积岩类型表,表1-2 泥质岩描述要点,表1-3 砂岩描述要点,表14 砾岩描述要点,表1-5 碳酸盐岩描述要点,(6)岩层厚度术语,2m，巨厚层状。,二、沉积岩结构描述术语,1粒度(单位：mm)003 00602505 2 4 16 64 126 256 泥 粉砂 细砂 中砂 粗砂 细砾 中砾 粗砾

2、细卵 粗卵 漂砾 2圆度高棱角状呻棱角状次棱角状次滚圆状滚圆状高滚圆状 3分选性 分选差分选中等分选好分选很好 4成熟度 成熟度低中等高 5胶结类型 基底式、孔隙式、接触式、镶嵌式,三、沉积构造描述术语,四、化石野外工作,(一)大化石野外现察与采集要求须注意以下几点：(1)选择好进行观察和测量的主剖面和辅助剖面。(2)逐层细致地观察和记录剖面的岩石性质、岩相特征及横向变化、厚度变化、化石群面貌和岩层间的接触关系。(3)重要的地层界线附近(如界与界、系与系、统与统之间的界线)分层要精细。(4)要求对对露头上各类化石进行了详细的古生态观察、描述。(5)必须逐层系统全面采集剖面上的化石。采集时要特别

3、注意采全生物群，不能只选完美或易采者，更不能偏重某类生物化石采集，所有类别的化石都要全面系统采集。（6）化石采集中须及时编录，不同层位、不同地点的标本都不能相混。,表1-7 化石野外观察项目,几类重要的微体化石采样间距和样品大小,几种常见微体化石在各种沉积岩中的产出频率 多；较多；O少；X无,八、沉积地层剖面野外测制要点,(一)实测地层剖面分类(二)地层剖面位置选择(三)精度要求与基本层序调查(四)实测的一般程序和方法(五)资料整理,剖面类型,1)据剖面在区调填图中所发挥的作用差异，在层状有序的“史密斯”型地层区可分为三类：(1)标准(层型)型地层剖面(含简单单位层型、复合层型、界线层型等)；

4、(2)辅助(参考)型地层剖面(含次层型)；(3)标志层或特殊地层剖面；(4)地层厚度剖面。2)根据实测层段完整程度，可分成二类：(1)全层段地层剖面对工区内出露的全部地层进行详细分层，研究岩层厚度、成分、结构、分层标志、岩层特征、沉积相、地层层序、接触关系、时代归属等。系统采集岩性、沉积相和古生物标本，建立地层剖面；(2)重点层段地层剖面重点了解各填图单位的标志、厚度、岩性和岩相变化。,(二)地层剖面位置选择,(1)能代表一个区域或一个小区的地层岩性和厚度特征的地方，包括区域岩性变化的过渡带。(2)地层露头连续分布、完整清楚、化石丰富、掩盖少的地段。(3)选择构造简单的地段。但无法避开断层或具

5、有覆盖时，就近分段连接时必须用明显的标准层来连接剖面，标准层应相互重复一段。必要时应布置剥土、坑探和槽探工作。(4)要求在地形上尽可能使剖面方向垂于地层走向。,(三)精度要求与基本层序调查,l标准剖面的精度要求 1)地层分层的要求：(1)分层时应综合考虑岩石的颜色、成分、结构、构造等特征和矿物、化石、层间接触关系、界面与沉积间断等因素，凡有明显变化处，应当分层。(2)分层厚度大小根据成图比例尺决定。标准剖面的柱状剖面图比例尺一般规定为1：5001：1 000。(3)分层时对有特殊意义的岩层和标准层，不论厚度大小均应单独分层，或单层厚度综合描述。(4)地层分层应能与区域剖面对比。(5)对分层间的

6、接触关系，应在横向上追索，搜集足够的证据。同时应描述剖面地层的风化与地貌特征。(6)分层岩性描述要求真实全面，重点突出。,2辅助剖面的精度要求,(1)辅助剖面可以细分层，用综合小结式进行描述；(2)地层划分应能与区域地层剖面对比；(3)柱状剖面比例尺为1：10001：2 000；,剖面采样,必须进行系统采样，采样应有目的性和代表性。采样密度按实际情况决定，一般一个分层内有岩性变化处应有相应的代表性样品。采集供陈列用的岩石标本尺寸为3cmX 8cmXl0cm。采集古生物、岩性、沉积相、化学分析等样品,(四)实测的一般程序和方法,1)选定实测地层剖面位置后，在正式丈量之前，应先对剖面路线进行详细踏

7、勘，全面了解地质情况，内容是：岩层短距离内岩性是否稳定；岩性组合规律与接触关系；化石分布情况；分层因素明显程度；剖面丈量难易程度；构造概况；不同构造部位的岩层对比关系。2)根据踏勘结果，应确定以下内容：标准层；地层单位和填图单位的划分位置；分层编号，并设立标志；基本层序特征；布置坑探、糟探工程。3)根据踏勘资料制定实施工作计划，计划内容包括：比例尺；工作量；施测顺序；组织分工；工作定额与工作进度计划。,4)剖面线测量的同时，进行实测地层剖面的观察和描述。在专门的野外记录本中分层逐项描述、记录。5)丈量操作要求(1)丈量地层应逐层自老到新。(2)剖面方向应尽量垂直地层走向，即交角为90。若地形上

8、有困难，与地层走向与剖面线，交角不得小于60。,第二章 造山带混杂岩野外调查要点,一、混杂岩定义、类型二、构造混杂岩基本构件构造岩片(块)三、混杂岩地层常见岩片(块)类型及主要特征四、混杂岩地层野外调查要点及技术路线,混杂岩定义,混杂岩有广义和狭义两种理解。广义的混杂岩包括构造成因、沉积成因和复合成因的地质体，为多数人所采用，例如Raymond(1984)按照成因将混杂岩分为构造混杂岩(tectonicmelange)、底辟混杂岩(diapiric melange)、滑混岩(allolistostrome)和复合成因混杂岩(polygeneticmelange)。狭义的仅指由构造作用形成的混杂

9、岩(构造混杂岩)，排除沉积成因的滑塌堆积等。,沉积混杂岩成因,二、构造混杂岩基本构件构造岩片(块),岩片(slice)是指以构造拼合边界所分割的具有一定物质构成的地质体，在地质填图中具可填性，是混杂岩地层基本单位之一，也是非史密斯地质填图的基本单元之一。对岩片(块)的正确划分是最基本、最重要的，岩片(块)的厘定和划分可按如下原则进行：(1)必须是以构造拼合边界所分割的地质体，即岩片四周均被断裂围限，该断裂决不是同一地质体内部的断裂，而是与不同地质体相拼合的构造界面；(2)相邻岩片在岩性、岩相、变形、变质程度和时代上具明显差异。尤其是被一断裂带所分割的两个相邻地质体如在岩相上不连续、变质程度、变

10、形样式和时代上有一项不同者，即可区分为两个岩片。,超岩片(superslice)是在同一大的构造旋回期(如晋宁期、加里东期、海西期等)形成、亲源关系密切、大致经历了相似变形、变质历程的一套岩片和微岩片组合体。超岩片的大小一般宽为数公里，长达数十至数百公里。特别重要意义的岩片(如蛇绿岩岩片，超高压含柯石英榴辉岩岩片，深海放射虫硅质岩岩片等)可在地质图上夸大表示。,三、混杂岩地层常见岩片(块)类型及主要特征,四、混杂岩地层野外调查要点及技术路线,第三章 岩浆岩野外调查要点,一、岩浆岩的基本特征及分类二、岩浆岩的结构构造三、岩浆岩的产状和相 四、侵入岩的野外调查五、火山岩的野外调查,一、岩浆岩的基本

11、特征及分类,1岩浆岩的化学成分 在研究岩浆岩的化学成分时，通常用13项氧化物即SiO2、TiO2、A12O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、MnO、K2O、Na2O、P2O5、H2O+、CO2的质量百分数来表示。超基性岩SiO29过碱性系列。,2岩浆岩的矿物成分 岩浆岩中的原生矿物，也是岩浆岩野外分类和定名的主要依据。根据矿物的成分和颜色上述造岩矿物又可分为：铁镁矿物，也称暗色矿物，主要包括橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等，其中橄榄石是硅酸不饱和矿物；硅铝矿物，也称长英质矿物或浅色矿物，主要指石英，斜长石和钾长石，以及似长石类矿物。石英是硅酸过饱和矿物，其他为硅酸饱和矿物。色率通常指侵入岩

12、中暗色矿物的体积百分含量。根据统计规律，各大类岩石的色率均在一定范围内变化，如超基性岩90，基性岩为4090，中性岩为540，酸性岩色率15。火山岩的矿物成分与侵入岩有所差别，主要反映在火山岩中的斑晶常常为高温矿物，且结晶程度高，熔蚀特征显著等。是火山岩野外定名的依据之一。,二、岩浆岩的结构构造,1结晶程度 按岩石中结晶矿物和非结晶物质(玻璃)的含量比例，可进一步分为：(1)全晶质结构，岩石全部由结晶矿物组成，在深成侵入岩(如各种花岗岩，镁铁一超镁铁质堆晶岩等)中常常可见。(2)半晶质结构，岩石中既有结晶的矿物，又含有玻璃质。是次火山岩和熔岩中常见的结构。(3)玻璃质结构，岩石几乎全部由玻璃质

13、组成，这部分火山熔岩具有的结构特征。,2颗粒大小 根据岩石中矿物颗粒的相对大小，可将岩石分为显晶质结构和隐晶质结构。显晶质结构指肉眼可分辨矿物颗粒者；隐晶质结构指肉眼无法分辨矿物颗粒。显晶质结构又可根据矿物颗粒的大小进一步划分为：伟晶结构 矿物直径10mm 粗粒结构 颗粒直径5mm 中粒结构 颗粒直径1-5mm 细粒结构 颗粒直径1-0.1mm 微粒结构 颗粒直径0.1mm,根据矿物颗粒的相对大小，可将岩石的结构分为等粒结构，不等粒结构，似斑状结构和斑状结构。后两种结构在外貌上相似，要注意区别。(1)似斑状结构：组成岩石的矿物大小显著不同，但基质中矿物成分与斑晶基本相同，仅大小有明显差别。它反

14、映斑晶和基质是在相同的地质环境和物理化学条件下形成的。(2)斑状结构：组成岩石的矿物大小显著木同，基质部分通常为隐晶质或玻璃质，且基质中矿物成分与斑晶有所差异，它表明斑晶和基质是在不同的地质环境和物理化学条件下形成的。,3自形程度 按岩石中矿物晶形发育的完善程度可分为：(1)全自形粒状结构，岩石中矿物晶形发育完善，反映了岩石是在缓慢冷却的条件下结晶的。因为结晶时间长，结晶中心少，空间大，所以发育成好的晶体。在深成侵入岩中可见这种结构；(2)半自形粒状结构，组成岩石的矿物部分发育好，部分发育差，这是中一深成侵入岩中最常见的结构类型；(3)他形粒状结构，组成岩石矿物多呈不规则的他形粒状，晶形发育不

15、好，反映岩石结晶时，结晶中心多，结晶快，结晶空间小，是某些浅成脉岩具有的结构特征。,岩浆岩的构造,岩浆岩的构造指岩石中矿物集合体的排列方式和充填方式。(1)侵入岩常见的构造有：块状构造；带状构造；斑杂状构造；球状构造；晶洞构造；原生片麻状构造。(2)火山岩常见的构造为：枕状构造；气孔构造和杏仁构造；柱状节理构造；流纹构造等。需要指出的是，在火山岩中，斑晶和基质的结构及成分有很大的差异，在野外应分别对斑晶和基质的成分和结构进行观察和描述。,三、岩浆岩的产状和相,岩浆岩的产状主要指岩体的形态、大小和围岩的接触关系。岩浆岩的相主要指由于岩浆岩形成环境的不同，由此产生的不同岩石及岩体外貌特征的总和。侵

16、入岩与火山岩的产状和相有很大差别。,1侵入岩的产状,整合侵入体，如岩盆，岩盖，岩床，岩鞍等。不整合侵入体，如岩脉，岩墙，岩株，岩基等，其中岩株和岩基的划分，除考虑与围岩不整合接触关系外，还要考虑岩体出露面积的大小。岩株为出露面积小于100km2的岩体；而岩基为出露面积大于100km2的岩体。,2侵入岩的相,主要根据岩体侵位深度划分：浅成相 侵位深度为 O2km 中深成相 侵位深度为 310km 深成相 侵位深度 10km 对于中深成相的岩体(岩基或岩株)，由于各部分冷却速度和结晶时间的差异，常使侵入体从中心到边缘在结构上和矿物成分上呈带状分布，形成中心相，过渡相和边缘相，野外调查中应对岩体的相

17、带作详细观察和描述。,3火山岩的产状,依喷发方式划分为：(1)裂隙式喷发：岩浆沿裂隙上升喷发达于地轰，平面上火山岩呈线状分布。(2)中心式喷发：岩浆沿颈状管道喷发至地表形成火山锥，平面上火山岩呈点状分布。(3)熔透式喷发：也称面状喷发，通常火山喷口大且不规则，平面上火山岩分布面积大，且无明显方向性。,4火山岩的相,按火山作用的地质环境分为海相火山岩和陆相火山岩。根据火山活动产物的产出形态及岩石特征，分为：(1)溢流相：指火山强烈爆发之后，岩浆呈面状或线状喷溢出达于地表形成的岩石，常见熔岩和角砾熔岩；(2)爆发相：常见于温度低、含挥发量高、粘度大的岩浆(中酸性，碱性岩浆)以强烈爆发形式喷出地表形

18、成的岩石，主要以火山碎屑岩为主；(3)侵出相：为火山颈相与粘度大的溢流相之间的过渡相，是出露于地表的直径小、厚度大、产状陡的岩穹，主要由熔岩组成；(4)火山颈相：指火山锥被剥蚀后，充填在火山通道内的火山物，主要由火山碎屑岩、熔岩、碎屑熔岩等组成。产状陡立，剖面上呈细长的喇叭状，上部较大，往下逐渐变小，平面上多呈近圆形；(5)次火山相：与火山岩同源，空间上常与火山岩相伴出现的超浅成(15km)侵入岩。其特点是与火山岩外貌相近但结晶程度高于火山岩；(6)火山沉积相：是火山作用产物在陆相湖盆或海盆中经沉积作用形成的。是火山岩向沉积岩过渡的类型。,四、侵入岩的野外调查,侵入岩的野外描述 岩体的形状，产

19、状，规模，内部相带及岩性分布特征,(二)侵入岩的野外描述,描述应包括：岩石名称；颜色；结构构造，特别是岩石的结晶程度，颗粒大小和自形程度；矿物成分及含量，特别要注意主要矿物，次要矿物和副矿物的种类，特征及含量；有无蚀变及蚀变的类型和强弱；矿化特征等；,(三)岩体的形状，产状，规模，内部相带及岩性分布特征,1.岩体形态 恢复和确定侵入体的形态应观察、收集和描述如下方面内容：从不同高度和各个部位观察和确定接触面产状，获取岩体边界形态的直接的资料；岩体内部相带的分布形态和宽度变化，特别要注意边缘带的的变化。一般来说，接触面越陡，边缘带越窄，反之越宽；原生构造，特别是面状流动构造，在接触面产状难于确定

20、时，可用于确定接触面产状和恢复岩体的形态；接触变质带发育的情况及宽度的变化，也可用来判断岩体的产状及其向深部变化的情况；物探和钻探资料，可以提供岩体向深部延伸及变化的情况，也是野外地质调查时应予以收集的资料。,对辉长岩类侵入体，野外应特别注意确定岩体是否为独立的侵入体，如果为层状侵入体中的辉长岩，应对层状特征作详细观察描述，识别层理、韵律层理、隐蔽层理，观察各层矿物组合、结构构造、颜色的变化等。碱性辉长岩常常与正长岩或碱性正长岩共生，很少形成独立的岩体。,2岩体与围岩的接触关系,岩体与围岩的接触关系可分为以下三种。(1)侵入接触：是岩体侵入围岩中形成的，它表明岩体形成晚于围岩。其主要标志是：岩

21、体边部有细粒冷凝边，围岩中常发育岩枝或岩脉；原生流动构造平行于接触面；岩体边部常有围岩捕虏体；环绕岩体的围岩常发育接触热变质晕；平面上岩体与围岩的接触边缘呈不规则状等。,(2)沉积接触：指侵入体遭受风化剥蚀后又被沉积物所覆盖形成的接触关系，表明侵入体的形成先于沉积岩。主要的标志是，侵入体与围岩之间有古风化壳或侵蚀面；上覆地层中有岩体的角砾；岩体无冷凝边，围岩中无接触热变质晕；岩体中的构造或岩脉在接触面处突然终止等；,(3)断层接触：典型的标志是在接触带上发育碎粒岩化、糜棱岩化，并出现构造角砾岩、断层擦痕、构造透镜体和牵引褶曲等。,3不同期次侵入体形成先后顺序的确定及证据,大多侵入体是多时代、多

22、期次(或多阶段)形成的复式岩体。一些同时代的侵入体也可能是多阶段形成的。确定不同期次侵入体形成的先后顺序的野外地质调查主要方面：岩体是否具有冷凝边，通常具冷凝边的岩体形成较晚；岩体之间的穿插关系或捕虏关系。被穿插的岩体或被捕虏的岩体形成在先。晚期岩体的岩枝穿人早期岩体之中或被切割的岩脉所在的岩体形成较早；当岩体边缘的流动构造被另一岩体切割时，前者形成较早；当两个岩体接触时，出现烘烤边或接触变质的岩体形成较早。另外，岩石成分的变化规律也可作为划分侵入期次的参考依据。一般来说，早期的侵入体偏基性，晚期的岩石偏酸性；在结构上早期以中粗粒一中粒较常见，而晚期粒度较细，多以中细粒一细粒为主。但是这种规律

23、不是一成不变的，最好与前面几条证据结合起来判断更为有效。,4岩体的侵位深度及剥蚀深度,恢复侵入体的形态，是确定岩体侵位深度和剥蚀深度的基础和前提。在此基础上确定岩体侵位深度，比较可靠的方法是查明岩体形成时盖层的厚度。岩体剥蚀深度可根据岩体出露面积的大小，上覆围岩的残留体，接触变质晕及蚀变带以及相带发育及保存的情况等来鉴别。当地表只见到接触变质晕，蚀变带或热液脉等，可推测下部有隐伏岩体；当岩体出露面积不大，且有围岩顶盖残留体保留或仅见到细粒结构的岩石，这样的岩体通常剥蚀浅，反之则剥蚀深。,5岩体中捕虏体，残留体及深源岩石包体,捕虏体指岩体侵位时捕获的围岩碎块。残留体指岩体剥蚀浅，岩体顶部残留的部

24、分围岩盖层。而深源岩石包体指岩浆上侵时捕获的下地壳或上地幔的岩石碎块。野外工作时，应观察和描述这些岩石碎块或残留体的岩石类型及特征，各种类型包体相对比例，大小，形态，在岩体中的排列方向及分布等。,6岩体与区域构造的关系及岩体内部构造,岩浆作用与地质构造有密切关系。断裂构造往往是岩浆上升的通道，也可以是岩浆侵位或赋存的空间。比如侵入体沿断裂分布或在断裂交汇处出现并膨大，侵入体在主断裂两侧的羽状裂隙中发育等，表明岩体的形成受断裂控制，且岩体形成晚于断裂。当岩体周围出现环状或放射状裂隙时，一种可能这些断裂是由岩体侵位时的挤压力形成的，那么岩体形成应晚于这些断裂。侵入体与褶皱构造的关系可分为三种：岩体

25、形成于褶皱之前，通常岩体应与围岩一起发生褶皱，在岩体中应见到碎裂、重结晶、片理化等现象，但岩体中流动构造与围岩构造线无关；同褶皱的侵入体，岩体沿主构造线方向拉长，并与褶皱形态一致。岩体中的片理与围岩中的片理方向完全一致；褶皱后侵入体中的原生流面构造与围岩一致，但与围岩的构造线无关。,7岩浆分异作用，同化混染作用的观察,分异作用按机制分为结晶分异作用，熔离(液态分异)，混合作用和同化混染作用等。根据分异作用发生的地点，可分为就地分异作用和深部分异作用。对前者主要通过对岩石类型及岩石系列的划分和确定，观察岩石中是否出现带状构造和或韵律层理，是否有不平衡共生的矿物出现，岩体边部是否出现非岩浆矿物如石

26、榴石，堇青石以及岩石中是否有斑杂构造等来判断岩体是否发生过分异作用和或同化混染作用，确定分异作用的类型。,对就地分异作用和深部分异作用的判断则需要从如下方面进行：(1)就地分异作用发生在岩浆侵入之后的冷凝结晶阶段，常常表现为同一岩体沿水平方向(从岩体中心边缘)和垂直方向(从岩体上部下部)岩石类型呈有规律的变化。对中酸性侵入体来说，较基性的岩石常分布于岩体边部，较酸性的岩石分布在岩体的中心。而且这种变化于与围岩的岩性、捕掳体的种类及数量变化无任何依赖关系。另外，岩体中的韵律构造，原生条带构造，矿物组合、含量及矿物成分有规律的变化特征，如斜长石牌号，橄榄石2V的变化，岩体顶部富含挥发性矿物等，都是

27、岩浆就地分异作用的标志。特别在火成堆积岩中，早结晶的密度大的矿物下沉到岩体低部并被隙间熔浆胶结，晚结晶的矿物成分随岩浆成分变化作有规律的变化，并逐步的堆积下来，最终形成韵律层理构造，这是最典型的结晶分异作用；(2)深部分异作用是指岩浆在深部岩浆房中依靠自身的因素分异成不同成分岩浆，然后上升侵入到地壳，形成不同成分、不同期次侵入岩的过程。其标志是：一个岩体由同源多期的侵入岩组成，各期岩体(岩石)之间可出现穿插关系，且每一期岩体的岩石在成分和结构上比较均一，各期岩体的化学成分、矿物组合、矿物的光性特征及化学成分上呈现规律变化。,8岩体同位素定年样品的采集,同位素样品的要求主要有三条：(1)样品应直

28、接从基岩上采取，不得从滚石上采取或从路边随便捡拾；(2)样品要新鲜，不得有风化或蚀变的痕迹；(3)样品要有代表性。,9岩浆岩的蚀变，矿化及与矿化的关系,注意观察蚀变类型及强度，蚀变岩石组合、分布，有无矿化及矿化类型及强度，与蚀变带的关系等。,10花岗岩类侵位机制的确定,花岗岩类侵入体的侵位机制主要有：隆起作用；底辟作用；气球膨胀作用；顶蚀作用；火山口沉陷作用；岩墙扩展作用等。在野外要综合岩体各方面的地质特征，如岩体的形态，产状，岩相带的形态及分布，岩体边缘有无原生流线(或流面)构造及其与围岩的关系，岩体边缘及围岩中裂隙的性质及分布特征等，来判断和确定花岗岩体的侵位机制。,11各种测试样品的采集

29、,主要包括电子探针，岩石化学，稀土微量及同位素地球化学，以及同位素定年样品的采集。对测试样品总的要求是：岩石一定要新鲜，要有代表性，要附有样品的野外编号，准确的采样点位置和图件，以及详细的野外描述。样品要尽可能配套，即一个样品应包括上述几类主要测试工作所需的样品量。此外，一定要有相应的薄片(岩相学研究)与之配套，以便对测试结果作出正确的分析和解释。,五、火山岩的野外调查,火山岩包括由火山喷发作用和溢流作用达于地表的各种熔岩、碎屑熔岩及火山碎屑岩，也包括与火山喷发(溢流)作用有关的火山通道相岩石和超浅成侵入相岩石。,(一)、火山岩野外调查的基本内容,火山岩野外调查的总目的是要查明火山作用历史和火

30、山喷发作用的强度，以便为区域构造演化的研究、环境评价、火山灾害预防以及找矿提供依据。,2岩性描述,火山岩岩性描述应包括：岩石名称；颜色；结构构造；斑晶矿物成分及特征；基质的；结构及微晶或微斑晶的种类，数量，排列方式；气孔的形状，大小，数量及分布特征等；岩石的蚀变，风化特征等。,3火山岩喷发期次及喷发次数的确定,基性火山岩层的顶部常见较厚的气孔和较多的红顶，酸性火山岩层的顶部常见玻璃质岩石或蓝黑色树皮状玻璃质外壳。通常老的火山岩具有红顶，较新的火山岩有玻璃质外壳。因此，只需数出红顶(或玻璃壳)的数目，即可确定出喷发期次及喷发次数；对火山碎屑岩，要注意火山物颜色、粒度、成分的突变。因为这种突变反映

31、了不同期次的喷发；在熔结凝灰岩中，常常是下部的岩石熔结强度大，而上都岩石熔结差或没有熔结，据此可确定喷发期次和喷发次数。,6火山岩韵律及旋回的划分,火山岩中岩相、成分、结构、构造等出现周期性变化者，称为韵律。一个韵律是由多层岩石组成，厚几米至几十米，一般以岩性段为单位。划分韵律应考虑以下几种情况：熔岩组成区，可用熔岩成分的周期性变化划分韵律，如碱性拉斑玄武岩组成一个韵律；火山碎屑岩组成区，可用碎屑物的粒度粗一细，或用空降碎屑岩与熔结碎屑相互变化组成韵律；火山碎屑岩与熔岩组成区，可用火山碎屑物一熔岩，或熔岩一碎屑岩组成韵律；火山碎屑岩熔岩、沉积岩组成区，可用火山碎屑岩、熔岩、沉积岩的周期性变化，

32、组成韵律。火山喷发所形成的更大的周期性变化，则为旋回。在两个旋回之间的界线较韵律清楚，因为它常具有一定的间断(不整合及较厚的沉积夹层)。旋回由多个韵律组成，厚几百至几千米。一般以地层组为单位。旋回既反映了火山活动的过程；也大致反映了构造演化的顺序。,7火山岩相观察、描述和确定,1)海相火山岩与陆相火山岩的区别为：(1)海相火山岩与海相沉积岩伴生，并通常与下伏地层呈整合接触关系，一般不发育风化壳。而陆相火山岩则与陆相沉积岩伴生，并常常与下伏地层呈喷发不整合接触，常常发育风化壳；(2)海相火山岩中常见海相生物化石，多含泥质、硅质及碳酸盐岩，碎屑物较少且分选好，相变小。陆相火山岩中有陆相动植物化石，

33、碎屑成分高，分选不好，相变大；(3)通常海相火山岩成分变化小(基性为主)，常见枕状构造。陆相火山岩成分变化大(从基性一酸性均有)，常见氧化红顶和柱状节理等。某些海相火山岩常发育钠长石化、绿泥石化、绢云母化等蚀变，也司作为与陆相火山岩区别的参考标志。,2)爆发相含大量火山碎屑物，如岩屑、晶屑和玻屑以及火山弹、火山渣、火山灰等；溢流相以熔岩为主，常形成熔岩被、熔岩流等，常可见气孔构造，柱状节理构造或枕状构造等；(1)火山口及火山通道是火山活动的中心，其特点是常常切穿围岩产出，直径与爆发强度成正比。充填物成分复杂，既有熔岩，也有火山碎屑岩，且火山碎屑岩的粒度从中心向外由集块岩一火山角砾岩一凝灰岩呈规

34、律变化。(2)侵出相常常呈针一柱状产出，产状陡。成分多为中性及碱性的流纹岩、粗面岩、英安岩等。结晶程度从中心向外具分带性，顶部有火山角砾岩分布。气孔构造不太发育，但同心圆状或扇状节理很发育。(3)次火山岩相可根据空间上与火山岩伴生，外貌上与火山岩相似但结晶程度较高等特征加以确定。,9火山口的种类及古火山口的恢复和确定,在野外调查中应注意确定火山口的位置、形态、大小，产状及火山口的种类。火山口可分为古火山口和新(现代)火山口；根据火山口保存的完整程度又可分为破火山口和(完整)火山口。在古火山岩区，火山口、火山锥及喷出岩可以部分或完全被剥蚀，仅火山通道被保留下来。火山口和火山通道的形态受火山作用产

35、状的控制，分为裂隙式和中心式。其具体鉴别特征如下：1)裂隙式通道多沿深断裂分布，地表沿断裂走向可以出现多个火山口，火山通道呈岩墙或岩墙群产出，平行排列，延长可达数十公里以上。岩石类型介于喷出相和次火山相之间，流动构造显著且陡立；2)中心式喷发的火山口呈圆形或近于圆形，由于火山口蹋陷而出现负地形。火山通道呈管状、筒状或颈状。岩颈受基底及区域构造控制，较酸性的岩颈常位于隆及短轴背斜之上。通道直立者，火山口位于隆中心，如果通道倾斜，火山口位于短轴背斜的开阔一端的中部。火山口或火山通道的横断面多为长圆形。如果有两个方向的断裂交叉，火山口或火山通道为圆形。如果受多条断裂控制，则可出现多边形；3)破火山口

36、是指被破坏的火山口及周围的洼陷。其成因主要有三种：由于火山口被流水向源侵蚀加大；火山强烈爆发，崩塌了火山口周围的火山锥，形成比原来的火山口大的凹，即破火山口。如果火山口的崩毁量很大，则可形成爆发凹地；或由于岩浆物质大量喷发或侵入后，岩浆房和或岩筒空虚，但火山口附近上覆的火山物质太多导致重力塌陷，形成塌陷破火山口。因为这种重力塌陷常常顺着火山口周围的环状断裂发育，所以形成火山凹地或火山构造沉陷。当岩浆粘度很大，含气体很多时，常形成后两种破火山口，尤以塌陷破火山口最大，一般呈圆形一椭圆形，直径大于15km，个别达2030km，深度可达数百米，常积水成湖。4)对古火山口和或破火山口，由于遭受后期剥蚀

37、或受到强烈的构造破坏，其产状将发生明显变化。但火山通道总是切割围岩层理，而火山锥喷出物则基本平行层理，并常常由粗大的、分选差的火山碎屑物和厚层熔岩组成。由于火山喷出物分布的范围广，易于发现，所以在寻找古火山口和通道时，应选择火山岩厚度大、火山碎屑岩多且粒度变化大、次火山岩发育的地区。此外，还可以根据其他一些方法，如遥感法、交汇法和流向法等来确定和恢复古火山口的位置。,(1)遥感法：从分析大的构造景观人手，寻找特殊的等轴状地形，环状、放射状山脉，水系，弧形或环状线性体，用以了解火山机构的形态。进一步则可根据微地形、纹饰、纹形及色调等，分析火山机构和通道的分布、产状、形态及岩性特征等。(2)交汇法

38、：地下的岩浆在其上升和喷发的过担中，常常形成以火山口或火山通道为中心的放射状裂隙和或断裂。当这些断裂和或裂隙被小侵入体充填，则形成放射状岩脉或岩墙群。因此，火山口或火山通道的位置应该在断裂、裂隙、或岩脉岩墙群等交会密度最高的地方。据此，可以帮助我们分析和确定古火山口和火山通道的位置。在野外填图中，应先根椐地形，构造、火山岩分布特证等，初步判断有无火山口。然后通过对该区断裂和裂隙详细的填图，确定断裂和裂隙交汇最密集的部位，以及可能是古火山口的位置。(3)流向法：中心式火山喷发的熔岩、熔结凝灰岩等，均以火山口和火山颈为中心向四周流动。因此，通过测定熔岩及熔结凝灰岩中的流动构造，可以分析和确定古火山

39、口及火山颈的位置。在野外应详细测定火山岩的流线和流动方向，并绘在火山岩分布图上。根据流线的走向和流动方向，即可推断并确定出古火山口的位置。,8火山作用强度的确定,主要通过调查火山碎屑物的种类、粒度大小及各种粒级火山碎屑物的空间分布特征，确定熔岩与火山碎屑岩的相对比例。除常见的晶屑、岩屑和玻屑之外要注意观察是否有塑变岩屑(浆屑)出现及浆屑的形态、大小特征等。以此推测和确定火山作用的强度。另外，不同粒级火山碎屑岩呈现规律分布，大的集块岩常常分布在火山口附近，远离火山口碎屑岩的粒度逐渐变细。因此，对火山碎屑物空间分布特征的凋杏可用来恢复古火山机构。,(二)火山岩的野外定名,1流纹岩-英安岩类 为中酸

40、性火山岩，常具斑状结构，流纹构造。玻璃质结构、球粒结构、霏细结构，气孔构造、珍珠构造也常见。斑晶以高温石英和碱性长石为主，有时出现斜长石。斑晶自形程度高，熔蚀结构发育。暗色矿物以黑云母，褐色角闪石为主，也可成斑晶出现。种属划分主要根据斑晶成分。当斑晶为石英和碱性长石时，称流纹岩；当斑晶中出现明显的斜长石时，可称英安岩；当斑晶中有霓石，碱性角闪石出现时，可称碱流岩；当岩石全为玻璃质时，可根据结构构造和颜色进一步命名。如紫红色，具珍珠构造的珍珠岩；黑色，具玻璃质结构，贝壳状断口的称黑曜岩等等。石英角斑岩为灰白色或浅灰色，致密块状，矿物成分以钠长石和石英为主，有少量钾长石。暗色矿物极少。石英角斑岩为

41、海底火山喷发作用产物，常与细碧岩共生。2.安山岩 为中性火山岩，几乎全为斑状结构，基质为隐晶一玻璃结构，气孔构造或杏仁构造。斑晶主要为板块自形一半自形斜长石和或角闪石，黑云母。有时出现少量辉石和碱性长石。野外安山岩常常呈紫红色。安山岩的进一步命名主要根据暗色矿物及基质结构。如黑云母安山岩、辉石安山岩、玻基安山岩等。3粗面岩-响岩类 粗面岩-响岩分别为中性碱性和过碱性系列的火山岩。粗面岩矿物成分以碱性长石为主，含量45%-85，可作斑晶或基质。次要矿物为斜长石、黑云母及角闪石等。岩石具斑状结构，基质具隐晶质-玻璃质结构，基质中可出现少量的石英或似长石类矿物。气孔构造或杏仁构造。响岩与粗面岩的主要

42、区别是前者出现较多似长石类斑晶，暗色矿物以碱性辉石(霓石及霓辉石)为主，几乎不含斜长石。进步命名主要根据斑晶矿物成分，如当斜长石斑晶含量增高与碱性长石含量相近时，可称粗安岩；当粗面岩中出现少量似长石和碱性暗色矿物时，可称碱性粗面岩；当有霞石或白榴石斑晶出现时，可称霞石响岩或白榴石响岩。4玄武岩类 玄武岩类是地球上分布最广的火山岩。玄武岩多呈黑色，斑状结构，基质多为玻璃质或隐晶质结构，气孔构造或杏仁构造。斑晶成分为斜长石和辉石，有时出现橄榄石。碱性玄武岩中可出现碱性长石和碱性暗色矿物。但在野外钙碱性玄武岩与碱性玄武岩很难区别。但海相玄武岩和陆相玄武岩较好区别，前者多发育枕状构造，而后者多出现柱状

43、节理构造。在野外，除个别特殊类型，如暗绿色，具绿泥石化-绿帘石化蚀变特征的细碧岩可识别之外，其他具有玄武岩特征的岩石统称为玄武岩。种属的进一步划分和命名需要作岩石薄片和岩石化学的工作。5苦橄岩，科马提岩 苦橄岩为暗黑色一暗黑绿色，斑状结构，斑晶为橄榄石，含量高达5070，其次为辉石。当基质为玻璃质时，可过渡为玻基纯橄岩。科马提岩为超镁铁质火山熔岩。暗黑绿色，由高镁的橄榄石，辉石及少量的金属矿物组成。橄榄石和辉石呈细长的锯齿状，近于平行丛生。可作为重要的鉴定特征。6霞石岩 为几乎不含长石的过碱性超基性岩。岩石色深，主要由霞石和辉石组成。霞石岩的种属划分主要根据矿物组合，如橄榄霞石岩、钛铁霞辉岩等

44、。当基质中出现黄长石时，可称黄长岩。7金伯利岩 是一类特殊的碱性超基性岩。矿物成分以橄榄石、镁铝榴石、金云母等为主。常见斑状结构，角砾状构造或岩球构造。野外可根据大量的橄榄石斑晶，以及镁铝榴石斑晶，特征的岩球构造等来识别。但详细的定名必须进行岩石薄片、岩石化学，甚至于人工重砂的研究才行。,8火山碎屑岩 火山碎屑岩是火山作用产生的各种碎屑物在陆地上或水盆地中堆积(沉积)后经多种成岩方式形成的岩石。1)火山碎屑岩的特征：火山碎屑物的种类很很多按物性可划分为刚性、塑性和半塑性三种；根据火山碎屑物的组分和结构可分为岩屑、晶屑和玻屑三种；按火山碎屑物的来源可分为同源碎屑、异源碎屑和深源碎屑三种。其中岩屑

45、、晶屑和玻屑的识别，在野外火山岩的分类定名中尤其重要。火山碎屑岩的结构按成因和粒度进行分类。(1)与成因有关的结构包括以下几种。a塑变熔结结构：主要由塑性玻屑和塑性岩屑平行堆积熔结形成的结构特征，有时可含少量刚性碎屑。进一步按粒度划分为熔结集块，熔结角砾和熔结凝灰结构；碎屑熔岩结构，是火山碎屑岩向熔岩过渡类型的结构，其特点是熔岩的含量增高。b沉火山碎屑结构：是火山碎屑岩向正常沉积岩过渡类型的结构，但以火山碎屑物为主。c凝灰沉积结构：也是火山碎屑岩向正常沉积岩过渡类型的结构，但正常沉积物的含量增高了。(2)按粒度划分的结构有：a集块结构：指火山碎屑物粒度64mm，含量50；b火山角砾结构：火山碎

46、屑物粒度在642mm之间，含量50；c凝灰结构：火山碎屑物粒度50。火山碎屑岩的构造主要包括：假流纹构造、层理构造等。2)火山碎屑岩的分类命名：火山碎屑岩的分类方法较多，常用的分类方法主要考虑两方面，一是火山碎屑物的含量，以及熔岩和正常沉积物的相对含量；二是火山碎屑物的成分。(1)当火山碎屑物含量90时，为正常火山碎屑岩，进一步划分主要依据晶屑的种类和碎屑物的粒度；(2)当火山碎屑物含量90(一般在1090%之间)，胶结物主要为熔岩时，应为向熔岩过渡的火山碎屑岩。进一步划分基本同上一类；(3)向沉积岩过渡的火山碎屑岩是在水盆地中沉积，压实成岩形成的。在分类命名时，除了应考虑火山碎屑物的种类之外

47、，还应考虑正常沉积物的种类，颜色和沉积特征。需要指出的是，因为很多火山岩和火山碎屑岩结晶程度差，在野外很难确定岩石名称。因此，野外填图工作应与室内岩石薄片研究和岩石化学分析相结合，才可能获得准确的岩石名称和填图区岩浆活动的各种信息。有关火山碎屑岩的分类命名见表3-1。,火山碎屑岩分类表,第四章 变质岩野外调查要点,一、常见区域变质岩分类二、区域变质岩描述要点三、动力变质岩分类与描述要点 四、变质作用主要类型基本特征 五、区域低温动力、埋深变质作用区调查要点六、区域动力热流(递增)变质作用区调查要点七、区域中高温变质作用区调查要点,一、常见区域变质岩分类 表4-1 常见区域变质岩分类表,二、区域

48、变质岩描述要点,1变质岩结构构造。1)变余结构、构造：在低级、极低级变质岩中，甚至在部分中高级变质岩中，保留原岩的结构特点，如变质侵入岩中的变余辉绿结构、变余花岗结构、变余块状构造；变质火山岩中的变余岩屑结构、变余晶屑结构、变余斑状结构、变余气孔结构、变余流纹构造、变余枕状构造；变质沉积岩中的变余砂状结构、变余层理构造。在强烈变形作用下可产生类似于层理的成分层构造、类似于砾岩的石香肠、构造透镜体构造，应注意区分。,2)变晶结构：由变质作用过程中产生的矿物称做变晶。由变晶形态、大小、相互关系反映的结构称作变质结构。变晶按粒度分为：粗粒(2mm)、中粒(21 mm)、细粒(101mm)、微粒(01

49、mm)。变晶结构进一步可分为变斑状结构、鳞片变晶结构、纤状变晶结构、粒状变晶结构等。,3)变质构造，包括以下几种：,(1)板状构造(板劈理)：由肉眼难以辨别的微晶一隐晶质变质矿物组成，沿密集的板片状板劈理裂开平整光滑、色泽暗淡的面状构造。(2)千枚状构造：由肉眼难以分辨的片状、粒状微晶变质变余矿物组成，有强烈的丝绢光泽的面状构造。(3)片状构造：由肉眼可以识别的片状、针柱状及粒状变质矿物组成的面状构造。千枚状构造与片状构造又称为片理。(4)片麻状构造：由粒状、板片状中粗粒变质矿物组成，板片状矿物在粒状变质矿物中断续定向分布构成的构造。(5)其余还有线状构造(线理)、块状构造、斑点构造、眼球状构

50、造、阴影状构造、条痕状构造、条带状构造等。,2基本岩石名称,(1)变质轻微仍保持原岩特点的岩石称“变XX岩”、“变质X X岩”。(2)以岩石构造为基本名称，如板岩(板状构造)、千枚岩(千枚状构造)、片岩(片状构造)、片麻岩(片麻状构造)。(3)对于片麻状一块状构造的变质岩石根据长石、石英及其他粒状特征变质矿物类型与比例，划分为变粒岩、浅粒岩、麻粒岩、榴辉岩、斜长角闪岩、角闪岩、大理岩等。,3变质岩命名,粒度+矿物+基本岩石名称；基本岩石名称前，参加岩石定名的矿物按含量增加为序，含量高的矿物靠近基本岩石名称。某种矿物大于90可直接以该矿物命名如角闪岩、辉石岩。,4变质岩的描述 变质岩的描述要点,