岩石的结构

岩石的结构

岩石的结构,就像岩石的“内部构造图”,描述了岩石中矿物颗粒的大小、形状、相互关系等特征。它是我们辨别岩石类型、推断其形成历史的关键线索。岩石结构指组成岩石的矿物结晶程度、颗粒大小、形状及其相互关系的特征表现。按结晶程度可分为全晶质、半晶质和玻璃质结构;按颗粒绝对大小分为粗粒、中粒、细粒和微粒结构;按相对大小分为等粒、不等粒、斑状等结构;按自形程度划分为自形、半自形及他形结构。沉积岩中常见胶结类型包括基底式、孔隙式、接触式和镶嵌式,其中基底式胶结强度最高,接触式最低。

岩石结构直接影响工程性质:等粒结构强度高于非等粒结构,细粒结构优于粗粒结构。颗粒排列方式与连接特征对岩爆烈度起关键作用,岩浆岩及无定向排列的变质岩岩爆烈度大,常伴有弹射现象;沉积岩及定向排列的变质岩以劈裂为主,烈度较低 。胶结程度与岩石致密性呈正相关,胶结物类型(如氧化硅、碳酸盐等)显著影响岩石力学性能。

一、岩浆岩的结构

岩浆岩的结构主要由岩浆的冷凝速度和挥发分逸出状况决定,核心指标是矿物的结晶程度和颗粒大小。

1.按结晶程度和颗粒大小划分:

显晶质结构:矿物晶体较粗大,肉眼可辨。

隐晶质结构:矿物晶体极其细小,肉眼无法分辨,在显微镜下可识别。岩石断面致密。

玻璃质结构:岩浆喷出地表后急速冷凝,矿物未及结晶,形成非晶质的玻璃态物质。岩石断面具玻璃光泽或贝壳状断口。

2.按矿物颗粒相对大小划分:

等粒结构:岩石中主要矿物颗粒大小大致相等。

不等粒结构:岩石中主要矿物颗粒大小不等。

斑状结构:矿物颗粒分为大小截然不同的两群,大的称为斑晶,小的称为基质。斑晶先于基质在深处或浅处结晶,基质多为隐晶质或玻璃质。这是浅成岩和部分喷出岩的典型结构。

似斑状结构:特征与斑状结构相似,但斑晶和基质同时或近乎同时结晶,基质为显晶质。

二、沉积岩的结构

沉积岩的结构与沉积物的来源、搬运、沉积及成岩作用密切相关。主要分为四大类。

1.碎屑结构:

由母岩机械风化产生的碎屑颗粒经搬运、沉积、胶结而成。描述包括:

碎屑颗粒的大小:砾状结构(>2mm)、砂状结构(0.05-2mm)、粉砂状结构(0.005-0.05mm)、泥状结构(<0.005mm )。

碎屑颗粒的形状:棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。

胶结类型:颗粒之间的胶结物性质(钙质、硅质、铁质、泥质等)及胶结方式(基底式、孔隙式、接触式)。

2.泥状结构:

主要由小于0.005mm的黏土矿物组成,结构均一、致密,是泥岩、页岩的特征结构。

3.化学结构:

由化学溶液或胶体溶液沉淀而成。常见的有:

结晶粒状结构:由化学沉淀的晶体构成,如方解石、白云石晶粒。按晶粒大小可分为粗晶、中晶、细晶、微晶等。

镧状结构:由许多如同鱼子般的球形或椭球形颗粒(镧粒)被胶结而成。

豆状结构:颗粒直径大于2mm,形如豆粒。

4.生物结构:

岩石几乎全部由生物遗体或碎片构成,如珊瑚结构、贝壳结构、藻类结构等。

三、变质岩的结构

变质岩的结构是在固态下经变质作用(重结晶、变形等)形成的。可分为变余结构和变晶结构两大类。

1.变余结构:

变质作用不彻底,原岩的矿物成分和结构特征被部分保留。如变余砂状结构、变余斑状结构。常见于低级变质岩。

2.变晶结构:

岩石在变质过程中经重结晶作用形成的全新结构。矿物晶体称为“变晶”。这是变质岩最主要的结构类型。描述包括:

按变晶矿物颗粒的相对大小:等粒变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构(变斑晶+基质)。

按变晶矿物颗粒的绝对大小:粗粒变晶结构(>3mm)、中粒变晶结构(1-3mm)、细粒变晶结构(0.1-1mm)、显微变晶结构(<0.1mm )。

按变晶矿物的形状:

粒状变晶结构:变晶矿物呈近等轴状,如石英、长石。是大理岩、石英岩的典型结构。

鳞片变晶结构:主要由片状矿物(云母、绿泥石等)定向排列构成。常见于片岩、千枚岩。

纤维状变晶结构:主要由柱状、针状矿物(角闪石、硅线石等)定向排列构成。