Métodos básicos para la identificación en campo de tres rocas principales
Para identificar los nombres de las rocas en el campo, puede seguir los siguientes pasos: ① Observe las características de apariencia general (estructura) de las rocas e inicialmente identifique a qué tipo de las tres rocas principales pertenecen. ② Utilice una lupa y un cuchillo para observar la composición material de las rocas (Minerales, escombros y cemento); ③ Determine el tipo de roca secundaria según las características estructurales de la roca; la aparición de la roca. Por ejemplo, las rocas tienen un lecho claro y fases sedimentarias bien desarrolladas en apariencia, por lo que pueden identificarse como rocas sedimentarias que están compuestas de clastos y cemento, lo que indica que son rocas sedimentarias clásticas que son principalmente feldespato y feldespato; Tienen una estructura de grano grueso. De ahí el nombre de la roca: arenisca feldespática de grano grueso.
(1) Rocas sedimentarias
Las rocas sedimentarias son rocas formadas por sedimentación y diagénesis durante procesos geológicos superficiales. Se distribuyen principalmente sobre o cerca de la superficie de la tierra.
1. Características macroscópicas de las rocas sedimentarias
1) Hay lechos obvios, que están apilados. Esta característica es la estructura del lecho de las rocas sedimentarias. Es muy diferente de la estructura masiva de las rocas ígneas y de la estructura laminar de las rocas metamórficas. Esta es también la principal señal para identificar rocas sedimentarias en el campo.
2) A lo largo de la dirección del lecho vertical, la composición material de las rocas a menudo cambia regularmente y, a veces, la misma composición material aparece alternativamente, formando múltiples ritmos sedimentarios.
3) A menudo se desarrollan algunas estructuras sedimentarias, como lechos transversales, lechos horizontales y algunas estructuras de lecho, como huellas de gotas de lluvia, grietas, ondulaciones, etc.
4) En las rocas sedimentarias clásticas, los componentes materiales se pueden dividir en dos partes, a saber, partículas clásticas y cemento. Las partículas de escombros suelen ser minerales relativamente estables, como feldespato, moscovita, etc. , o fragmentos de roca, suelen tener algún grado de redondez. Las partículas de cemento son tan finas que el tamaño de las partículas no se puede ver a simple vista. Sólo la superficie de las partículas clásticas está cubierta por una capa muy fina de material, cuya composición es diferente a la de las partículas clásticas, que incluye principalmente hierro, calcio, silíceo y barro.
5) Las rocas sedimentarias químicas suelen ser de color más oscuro, no tienen estructura clástica, ni partículas minerales y tienen una estructura masiva densa.
6) A menudo contiene fósiles biológicos o trazas de fósiles.
7) Geomorfológicamente, las áreas expuestas de rocas sedimentarias suelen estar compuestas por paredes pronunciadas y pendientes suaves, que parecen formar alternativamente suaves pendientes a lo largo del plano de estratificación.
2. Clasificación de campo y denominación de rocas sedimentarias
El esquema de clasificación composición-estructura se utiliza en campo y no involucra el origen de las rocas. Primero, las rocas sedimentarias se dividen en categorías principales según sus componentes principales, como las rocas clásticas terrígenas, y luego los tipos de rocas básicas se dividen según sus estructuras (Tabla 3-1);
Tabla 3-1 Esquema de clasificación de campo de rocas sedimentarias
Nota: Citado de Zhu Qin, editor. , 1989, Un tutorial conciso sobre petrología, Prensa de la Universidad de Geociencias de China.
(2) Roca magmática
1. Características macroscópicas de la roca magmática
La roca ígnea se forma por la condensación y cristalización del magma o magma fundido o por acumulación. de materiales volcánicos Las rocas suelen tener las siguientes características:
1) Las rocas intrusivas no presentan fenómeno de estratificación y tienen una estructura masiva. Las rocas extrusivas tienen muchas estructuras como poros, almendras y líneas de flujo. Estas estructuras son características importantes que distinguen a las rocas ígneas de otras rocas.
2) La composición mineral de las rocas es compleja, incluyendo minerales estables, como feldespatos y feldespatos, y minerales inestables en condiciones superficiales, como olivino, piroxeno, hornblenda y biotita.
3) Las partículas minerales no son redondas, sino que tienen una forma cristalina específica. Las rocas plutónicas tienen una estructura cristalina general, con contacto directo entre partículas minerales, y no existe el "cemento".
Las rocas extrusivas tienen estructuras de pórfido y pórfido. Los cristales de pórfido a menudo conservan la forma del propio mineral (con bordes y esquinas evidentes), que es completamente diferente de las partículas clásticas de las rocas sedimentarias. La matriz es criptocristalina, cristalina o amorfa. su composición es básicamente la misma que la de los fenocristales.
4) La aparición de rocas epigenéticas que intruyen en las rocas sedimentarias es consistente o inconsistente con la de las rocas sedimentarias. Cuando es inconsistente, como en las paredes de roca, la epidiagénesis se reconoce fácilmente. Cuando son idénticos, como el lecho de roca y el lecho de roca, se pueden distinguir en función de características como la composición mineral, la estructura y la construcción.
5) Las rocas magmáticas generalmente no contienen fósiles biológicos.
6) En geomorfología, sin la influencia de la estructura, a menudo se forma un terreno ondulado, en lugar de la disposición alterna de paredes empinadas y pendientes suaves en áreas de roca sedimentaria.
2. Clasificación de campo y denominación de las rocas magmáticas
Según la intrusión del magma en la corteza terrestre o erupción desde la superficie, se puede dividir en rocas intrusivas y rocas extrusivas, y en consecuencia forman rocas intrusivas y rocas extrusivas. Según la profundidad de la intrusión, las rocas intrusivas se dividen en rocas intrusivas plutónicas y rocas intrusivas epigenéticas. El primero incluye lecho de roca y deformaciones de roca, mientras que el segundo incluye lecho de roca, cubierta de roca, cuencas de roca, paredes de roca o diques. Las rocas eruptivas se dividen en lava y rocas piroclásticas. A menudo se utilizan diferentes estándares para la clasificación de campo y la denominación de diferentes tipos de rocas magmáticas (Zhu, 1989; Zhao, 2003; Tablas 3-2, 3-3, 3-4, 3-5).
Tabla 3-2 Clasificación de campo y denominación de rocas plutónicas intrusivas
Nota: Citado de Zhao, 2003; alf - feldespato alcalino en la tabla PL - plagioclasa ;h B-común; anfíbol; prx-piroxeno; ol-olivino.
Tabla 3-3 Clasificación de campo y denominación de rocas intrusivas poco profundas
Nota: Basado en Zhu 1989, citado de Zhao 2003 modificado;
Tabla 3-4 Clasificación de campo y denominación de las principales lavas
Continuación
Nota: Basado en Zhu 1989, citado de Zhao 2003 con modificaciones.
Tabla 3-5 Clasificación de campo y nomenclatura de rocas volcánicas
Nota: Según Sun Shanping 1986, citado de Zhao 2003, se han realizado algunas modificaciones.
(3) Roca metamórfica
La roca metamórfica se forma por el metamorfismo de la roca original, por lo que su composición material, estructura y estructura son complejas. En resumen, las rocas metamórficas tienen las siguientes características:
1) Tienen algunas estructuras características, como estructura en forma de placa, estructura en forma de lámina, estructura en forma de lámina, etc. , y los minerales suelen tener disposiciones direccionales.
2) Existen algunos minerales metamórficos especiales, como la sericita, la andalucita y el granate.
3) Los distintos tipos de rocas metamórficas presentan cierta regularidad en su distribución. Las rocas metamórficas de contacto se distribuyen en la zona de contacto entre las rocas magmáticas y las rocas circundantes; las rocas metamórficas dinámicas se distribuyen a lo largo de las zonas de falla; las rocas metamórficas regionales se distribuyen en un área grande y están relacionadas con el tipo de unidad tectónica.
Las rocas metamórficas se clasifican comúnmente en el campo en función de su estructura, textura y composición. Los tipos principales son los siguientes:
Rocas metamórficas regionales: pizarra, filita, esquisto, gneis, granulita y granulita.
Rocas metamórficas de contacto-mármol, hornblenda y skarn
Rocas metamórficas dinámicas-milonita y rocas cataclásticas
Rocas metamórficas migmatizadas- Migmatita
(4) Métodos y contenido de la descripción de la litología
Además de registrar algunos fenómenos geológicos y comprender las rocas en el lugar, también necesitamos describir la litología de las rocas que vemos como referencia para nosotros mismos y. otros. El método convencional para describir la litología es primero desde el exterior y luego desde el interior; primero el todo, luego las partes. Observe atentamente, describa cuidadosamente y utilice terminología precisa. La descripción incluye el color, composición, estructura, formación, aparición y edad de la roca.
1. Color de la roca
Se refiere al color del aspecto general (superficie fresca) de la roca. Debido a que las rocas están expuestas en la superficie, el color de la superficie después de la erosión a menudo no coincide con el color de la superficie fresca, por lo que deben distinguirse al describir, por ejemplo, la superficie erosionada de la piedra caliza es gris y la superficie fresca es gris oscuro. Algunas rocas se caracterizan por una composición compleja y colores mezclados, por lo que pueden describirse mediante un color con modificadores delante, como rojo claro, amarillo verdoso, gris amarillo, etc. Si todos los colores están divididos por igual, se puede describir como abigarrado. También puedes utilizar analogías al describir, como naranja, rojo ladrillo, rojo carne, etc.
2. La composición de las rocas
Se refiere a la composición material de las rocas. Los diferentes tipos de rocas tienen composiciones materiales muy diferentes. Por ejemplo, el granito se compone principalmente de feldespato potásico.
Figura 3-6 Tabla de contenido estándar de composición de materiales
Plagioclasa, en caso de Shi y biotita. La arenisca de Yingshi se compone principalmente de Yingshi, etc.
No importa qué tipo de roca sea, al describirla en el campo, además de los nombres de los minerales principales, también es necesario describir el contenido relativo de varios minerales. La determinación del contenido mineral a menudo se estima con referencia a la tabla de contenido estándar, como se muestra en la Figura 3-6. Por ejemplo, el granito se compone principalmente de feldespato potásico (35%), plagioclasa (30%), feldespato (25%) y biotita (4%). En campo, la identificación de la composición mineral generalmente se realiza a simple vista o con la ayuda de una lupa, un cuchillo, ácido clorhídrico, un tablero trazador, etc. Por lo tanto, se requiere que los estudiantes recuerden las características de identificación de algunos minerales comunes, como feldespato, feldespato potásico, plagioclasa, anfíbol, piroxeno, biotita, granate, calcita, etc. De lo contrario, no podrían identificar estos minerales en el campo.
3. Estructura de la roca
Se refiere al grado de cristalización, la forma, el tamaño de las partículas y su interrelación de los componentes de la roca. La estructura de las rocas está estrechamente relacionada con su origen. Las rocas de diferentes orígenes tienen diferentes estructuras, como las rocas sedimentarias clásticas con estructura clástica, las rocas plutónicas intrusivas con una estructura totalmente cristalizada y los mármoles con estructura metamórfica.
La cristalinidad se refiere a la diferencia en la cristalización de los materiales que componen las rocas. Se puede dividir en cristalino y amorfo, se puede dividir en cristalino (el tamaño de las partículas minerales se puede observar a simple vista) y. criptocristalino (no se puede observar a simple vista el tamaño de las partículas minerales). Por ejemplo, el granito en rocas intrusivas plutónicas está compuesto de minerales cristalinos y está cristalizado; la andesita en rocas extrusivas está compuesta de algunos minerales cristalinos (plagioclasa y hornblenda) y materiales amorfos y es obsidiana, está compuesta de vidrio amorfo; es amorfo. Una forma sencilla de distinguir las rocas criptocristalinas y amorfas a simple vista es: el brillo de la superficie de las rocas criptocristalinas es tenue y la sección transversal es irregular, mientras que la superficie de las rocas amorfas a menudo muestra un brillo vítreo y la sección transversal tiene forma de concha;
La morfología se refiere a la forma de los minerales que forman una roca, pero no existe una morfología para las sustancias amorfas. En las rocas sedimentarias clásticas, la morfología en realidad se refiere a la redondez de los minerales o fragmentos de roca, a menudo divididos en cuatro grados: angular, subangular, subredonda y redonda. En rocas ígneas y metamórficas, los términos euhédrico, semiédrico e isomorfo se utilizan comúnmente para describir la morfología de los minerales.
El automorfismo se refiere a la forma cristalina natural de los minerales; el semiautomorfismo significa que algunos minerales tienen formas cristalinas naturales, mientras que otros son formas naturales no minerales; el heteromorfismo significa que los minerales no tienen forma cristalina natural (Figura). 3-7).
Figura 3-7 La forma de la estación
(1) Automorfismo; (2) Semieuédrico (3) Fenómeno alienígena
El tamaño de las partículas; Se refiere al tamaño de partícula de los minerales. Para diferentes tipos de rocas, los estándares de clasificación y los grados de tamaño de partículas son diferentes. Las estructuras de la Tabla 3-6 se refieren al tamaño absoluto de las partículas minerales. Si una roca está dominada por minerales o clastos de un determinado tamaño de partícula (>80%), se la puede denominar estructura de esa clase de tamaño de partícula. Según el tamaño relativo de las partículas minerales de roca, se puede dividir en estructura equigranular y estructura de partículas desigual. Entre las heteroestructuras, existen estructuras puntiformes y estructuras puntiformes comunes. De hecho, las diferencias en la clasificación de las rocas sedimentarias se caracterizan por tamaños de grano equigranulares y desiguales.
4. Estructura de la roca
Se refiere a las características de distribución y disposición de los componentes materiales que forman la roca. Si los minerales están distribuidos uniformemente en la roca sin direccionalidad, se denomina estructura masiva. Las estructuras de lecho y las estructuras de lecho son comunes en las rocas sedimentarias. Según el grosor de cada capa, se puede dividir en capa extremadamente gruesa (> > 1 m), capa gruesa (1 ~ 0,1 ~ 0,03 m), capa media (0,1 ~ 0,03 m) y capa fina (< 0,03 m). ). Las rocas volcánicas comunes tienen estructura de poros, estructura de almendra y estructura de riolita. Las rocas metamórficas tienen una estructura en forma de lámina.
5. El estado de aparición de las rocas
Se refiere a la ubicación espacial de las rocas. El estado de aparición de las rocas magmáticas se puede dividir en intrusiones plutónicas (lecho de roca, cepas de roca) e intrusiones poco profundas (paredes de roca, lecho de roca, cuencas de roca, lechos de roca, monturas de roca, etc.). ) y rocas extrusivas. La aparición de rocas sedimentarias y metamórficas se refiere a su aparición.
6. La Edad de las Rocas
Esa es la edad en la que se formaron las rocas. En el caso de las rocas sedimentarias, ¿cuándo aparecieron en la formación? La edad estratigráfica es la edad en la que se forman las rocas. Si se trata de una roca magmática, su edad se puede determinar en función de su relación de contacto intrusivo con las rocas circundantes, datación isotópica o datos regionales.
Tabla 3-6 Tabla comparativa de clasificación granulométrica de diferentes rocas (unidad: mm)
Ejemplo de descripción de litología:
Granito: gris claro en superficie erosionada , superficie fresca Carne roja. Los principales minerales son feldespato potásico (35%), plagioclasa (30%), feldespato (25%) y biotita (4%).
El feldespato potásico y la plagioclasa son semiauténticos, con un tamaño de partícula principal de 6 mm; tienen forma irregular, con tamaños de partícula de 3 a 6 mm; la biotita tiene forma de escamas; Estructura equigranular de grano grueso, estructura en bloques.
Se introduce en las rocas sedimentarias en forma de plantas rocosas y se formó en el Cretácico Inferior según datos de datación.
(5) Rocas comunes en el área de práctica de Beidaihe
1. Rocas sedimentarias
1) Arenisca estacional: gris en la superficie erosionada, gris en la superficie fresca. superficie. Los principales minerales son estacionales (>95%), con estructura de grano grueso a fino, estructura masiva, desarrollo de estratos cruzados y se producen en estratos neoproterozoicos.
2) Arenisca estacional de feldespato: gris parduzco en la superficie erosionada, gris amarillento en la superficie fresca. Los principales minerales son estacionales (45%) y feldespato (40%), de estructura de grano medio-fino y estructura masiva, producidos en los estratos Carbonífero Tardío y Pérmico.
3) Arenisca arcillosa: Gris parduzco en la superficie erosionada, amarillo grisáceo en la superficie fresca. Los granos de arena están compuestos principalmente por feldespatos y fragmentos de roca, con estructuras de arena más fangosas y fangosas y estructuras de lecho bien desarrolladas. Se produjeron en los estratos del Carbonífero Tardío y del Pérmico.
4) Lutita: Gris parduzco en la superficie erosionada, amarillo grisáceo, verde grisáceo, verde amarillento en la superficie fresca, compuesta principalmente por arena fangosa y limosa, con estructura fangosa y foliación desarrollada, producida a finales del Carbonífero. y estratos pérmicos.
5) Caliza: gris claro en la superficie erosionada, gris oscuro en la superficie fresca, compuesta por carbonato cálcico. La recristalización local formó calcita, cristales de arena, estructura de micrita y estructura masiva, que se formaron en el Cámbrico y en el Ordovícico Medio-Inferior.
6) Caliza en forma de hoja de bambú: gris en la superficie erosionada, gris oscuro en la superficie fresca, compuesta por carbonato cálcico y estructura clástica interna. Los clastos internos tienen forma de hoja de bambú en sección transversal y forma de pastel, redondos u ovalados en el plano, con una estructura de lecho bien desarrollada y se produjeron en los estratos del Cámbrico y del Ordovícico temprano.
7) Caliza arcillosa rayada: la superficie erosionada es de color gris y la superficie fresca es de color amarillo grisáceo. Está compuesto por finas capas de piedra caliza y franjas fangosas intercaladas con estructura fangosa y estratos horizontales desarrollados. Se produce en los estratos del Cámbrico y Ordovícico Medio.
2. Roca magmática
1) Sienita estacional: amarillo grisáceo en la superficie erosionada, rojo carne claro en la superficie fresca. Los principales minerales son el feldespato potásico (80%) y el feldespato (7%). El feldespato potásico es euhédrico o semieuédrico y el feldespato es euhédrico (7%). Los minerales secundarios son biotita y hornblenda (6%), los cuales se encuentran en formas pórfidas y masivas. El fenocristal es feldespato potásico. El centro del fenocristal es feldespato potásico de color blanco grisáceo y la periferia es feldespato potásico de color rojo claro. Se formó durante el período Yanshan debido a la invasión de litófitos.
2) Diabasa: gris verdoso, compuesta principalmente por plagioclasa y piroxeno (>95%), estructura diabasa, estructura masiva. La diabasa y las paredes de roca invadieron la sienita y se formaron en el período Yanshan.
3) Granito pórfido: amarillo grisáceo en la superficie erosionada, rojo carne claro en la superficie fresca. Los minerales principales son feldespato potásico (40%), plagioclasa (25%) y feldespato (25%), y el mineral secundario es biotita (5%), con estructura de pórfido. Los cristales porfídicos son feldespato potásico, de estructura masiva, que se introducen en el Ordovícico Inferior con paredes de roca.
4) Granito biotita: marrón amarillento en la superficie erosionada, rojo carne claro en la superficie fresca, estructura granítica, estructura de grano medio, estructura masiva, formado en la Era Neoarqueana (). Los minerales principales son feldespato (20% ~ 25%), plagioclasa (20% ~ 30%) y feldespato potásico (35% ~ 60%), y el mineral secundario es biotita (5%). Es una partícula de forma especial con un tamaño de partícula de 65438 ± 0 ~ 3 mm; la plagioclasa es medio anormal eeuédrica, con un tamaño de partícula de 3 ~ 4 mm. Bajo el microscopio, los cristales son generalmente. sericitizados y a menudo son El feldespato potásico se reemplaza en forma de puerto, forma de gusano, forma de sutura, etc. Parte de la plagioclasa fue reemplazada por feldespato potásico y feldespato, dejando solo un residuo traza. El feldespato potásico es semiheteromórfico-heteromórfico, con un tamaño de 2 a 4 mm; Bajo el microscopio, los cristales parecen caolinizados. La biotita tiene forma escamosa-irregular, con tamaños variables, generalmente de 0,1 a 1 mm. A menudo cambia de color y se transforma en moscovita, con una pequeña cantidad de epidota. Los minerales accesorios incluyen esfena, apatita, magnetita, etc. Los minerales secundarios son moscovita y epidota. Las rocas muy erosionadas son sueltas y arenosas. A nivel regional, debido a la erosión a largo plazo, el feldespato potásico y la plagioclasa se han convertido en caolín, haciendo que la superficie erosionada sea de color blanco grisáceo.
5) Sienita: carnosa clara de color rojo leonado, estructura granular semiauténtica, estructura metasomática, estructura masiva, estructura parcialmente similar a un gneis, formada en la Era Neoarqueana ().
Los minerales principales son feldespato potásico (feldespato microclina, 40% ~ 45%), plagioclasa (explicada por feldespato potásico, en su mayoría falso, 10% ~ 15%), estacional (35% ~ 40%), el mineral secundario es biotita (< 5%). El tamaño de partícula del feldespato potásico es de 2 a 3 mm; el tamaño de partícula de la plagioclasa es de 2 a 4 mm; es irregular en temporada, a veces a lo largo del borde de la plagioclasa o perforada, y el tamaño de partícula es generalmente de 0,5 a 2 mm. El feldespato es generalmente caolín y la biotita a menudo se desvanece hasta convertirse en moscovita. Los minerales accesorios son magnetita, apatita y circón.
6) Andesita de piroxeno: gris, estructura porfirítica, estructura de matriz de vidrio entrelazada, en forma de almendra o masiva, contenido de fenocristal 25% ~ 30%, compuesto de plagioclasa de 0,3 ~ 1 mm y composición de piroxeno, piroxenos individuales son reemplazados por clorito, y la matriz está compuesta por plagioclasa bandeada, vítrea (cristalizada en criptocristales) y trazas de magnetita. El mineral accesorio es la magnetita.