丁辰

摘要：自然界有着各种各样的岩石，岩石与水、大气和生物是自然环境的四大基本要素。作为世界上面积第三大的国家，我国的岩石矿产资源分布非常广泛，而且其储量和种类十分丰富，要想合理地利用和研究岩石矿物，首先必须清楚其种类及特征。岩石鉴定的方法有很多种，然而岩石肉眼鉴别是地质工作者需要掌握的最基本的技能，对地质勘查工作的开展具有重要意义。随着科技的不断发展，岩石礦物的鉴定方法也在不断地变化，并且经历了从浅显到深入、从简单到精细的发展过程，本文用通俗易懂的语言从外观、构造以及产状等方面对岩石矿物的种类与特征进行概述，并着重介绍三大类岩石肉眼鉴别标准，对指导岩石学课程教学和地质学研究工作具有一定的参考价值。

Abstract： There are all kinds of rocks in nature. Rocks， water， the atmosphere and living things are the four basic elements of the natural environment. As the third largest country in the world， China's rock mineral resources are widely distributed， and its reserves and species are very rich. To use and study rock minerals reasonably， we must first understand its types and characteristics. There are many methods for rock identification. However， the naked eye identification of rocks is the most basic skill that geologists need to master， which is of great significance to the development of geological exploration work. With the continuous development of science and technology， the identification methods of rock minerals are constantly changing， and have undergone a process of development from shallow to deep， simple to fine. This article uses easy-to-understand language to summarize the types and characteristics of rock minerals from appearance， structure and occurrence， and emphasizes the three types of rock's naked eye identification standards， which has certain reference value for guiding petrology course teaching and geological research work.

关键词：岩石;肉眼鉴别;地质学

Key words： rock;naked eye identification;geology

中图分类号：P585                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）08-0252-03

0  引言

岩石是地质科学中的一个专用术语，是指天然产出的，由一种或多种矿物组成，构成地壳和上地幔的固态集合体，是地球内力和外力共同作用的产物。通常根据成因，岩石被划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三个大类。

众人皆知，矿产资源是一种必不可少的自然资源，对我国的经济发展和社会现代化建设有巨大的影响;自新中国成立以来，我国的煤炭年消费量扩大了几十倍，粗钢年消费量激增1240倍，石油年消费量增长了2000多倍，天然气年消费量更是增长近2万倍。毫无疑问，虽然目前中国经济调整期，但是矿产资源对我国的经济发展做出的巨大的贡献是不可抹杀的。要想利用好矿产资源，就必须了解岩石矿物的性质，这也是地质勘探的重要组成。地质勘探的目的就是为矿产开发、项目建设和地质灾害防治等工作提供原始资料。而岩矿分析鉴别是一切地质工作的基石，它对探测地质状况、获取相关地质参数具有基础性和指导性意义。[2]吴群等学者就岩石矿物鉴别的重要性在其发表的论文中有非常详细的论述。[4]

伴随着岩石矿物开采量不断增加，对于岩石矿物鉴定的精确度越来越高，成分划分的也越来越细。18世纪末到19世纪初期对岩石的研究途径主要是肉眼鉴定，至1828年显微镜的出现和使用，岩石学和地质学的研究步入的新的阶段，岩石矿物鉴定的精确度逐步提高。[1]最明显的表现是，地质学界对岩石和矿物的种类的划分比最初更加细化，针对岩石成分的分析和鉴定过程也变得十分的复杂，叶铁凡、陈志清等学者对岩石矿物几个基本的鉴定流程做过相关的讨论。[2-3]

科学技术水平的提高，现代岩石矿物鉴定的方法也是多种多样。科研人员为了实现不同岩矿成分的精确测定，会采用多种科学方法。目前最常用手段主要有物理、探针、光谱、化学和。[5]很明显，现代岩石分析的要求远比以前要高，对矿物不仅需要从外观和产状上做判断，还需要从结构和构造原理等方面做精细化的鉴定，一个地质工作者想做好岩石矿物的深度研究工作，有一个前提，就是必须对岩浆岩、沉积岩、变质岩三种岩石的基本特性和外貌特征了如指掌，笔者接触到的很多地质专业的学生甚至部分教师都很难;可以说不管时代如何变化，岩石肉眼鉴别方法永远是所有地质工作者必备的基础技能。

1  三大类岩石

1.1 岩浆岩

岩浆岩：是由地壳或地幔上升的熔融的岩浆冲入地壳或喷出地表冷却固结而成的矿物，通俗的来讲就是由岩浆冷凝固结之后形成的岩石，又称火成岩。岩浆岩通常按成岩的环境又分为喷出型和侵入型。对未达到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入型岩石（简称侵入岩），侵入型岩石在地下不同深度和地质环境下冷凝固结，通常颗粒较粗，而如果是浅层侵入岩，颗粒往往大小不均，整体偏细小。喷出型岩石又称喷出岩或火山岩，是在岩浆以及其他岩屑、晶体等沿着火山通道喷出火山口后冷却形成的岩石，按其特征又可分为两类岩石，一种是冷凝固结而成的熔岩。另一种是由火山爆发出来的各种沉积物和碎块等碎屑物质堆积而成的，称为火山碎屑岩。由于熔岩冷却时间较短，因此矿物都比较细小，常成玻璃质、半晶质或隐晶质结构，具有多样的构造，例如气孔、流线、流面、条带状、流纹、块状构造等。[1]岩浆岩在地壳中分布很广，它们在地壳中往往以各种形态占有一定的位置，构成复杂的矿体岩体，这些又都是一定地质历史时期地质、构造发展到一定阶段的形成物。因此研究岩石，就要当做复杂的地质体来研究。[1，5，7]

1.2 沉积岩

沉积岩：地球岩石圈表面层的松散堆积物，在周围温度正常和压力不大的情况下，经过沉淀、风化、固结等作用形成的岩石。它是地球表层分布最广的岩石，占陆地全球总面积的75%。它也与人类日常生活息息相关，可以说没有沉积岩就没有人类文明的产生和发展，沉积岩不光是有岩石，还包括了可燃有机矿产（如：石油、天然气、油页岩和煤）、金属矿产和非金属矿产（如：锰、铁、铝、锌、铅、铜、汞、铀、金刚石等）以及盐类矿产，沉积岩除了工业用途之外，还可以作为建筑耐火材料、冶金溶剂、水泥及玻璃的原料等。另外沉积岩还与地下水资源开发利用、工程建设规划有着密切关系。[1，7]

沉积岩的主要特征是：层理构造相显著如水平、平行、波状、板状交错还有递变等;沉积岩结构类型也很丰富，明显地不同于岩浆岩单一的晶粒结构，例如陆源碎屑岩一般为单一的碎屑结构，而泥质岩具有复杂的泥状空间结构，化学及生物化学岩具有晶粒结构，其他的某些内源沉积岩为颗粒结构等;沉积岩经石化作用即成古生物化石，并伴随有古遗迹，是历史学家的重点研究对象。目前野外勘查常见的沉积类岩石有：直径大于3mm的砾和磨圆的卵石及胶结而成的砾岩，直径2mm到0.05mm的砂岩，还有颗粒细小的页岩（黏土矿物），还有硬度不大的石灰岩等。[1，5，7]

1.3 变质岩

变质岩：野外原有的岩石矿物（岩浆岩、沉积岩、变质岩等）所处环境的改变，在风化侵蚀、雨水冲刷等外界作用下，发生矿物成分和结构、构造等方面的改造与转变，进而形成的一种新的岩体。这是原岩在新的物理、化学环境中为建立新的平衡以达到相对稳定的必然现象。[1]

引起变质岩的变质作用是由地球内力作用引起各种物理化学条件的改变，是使地壳中已形成的岩石在基本保持固态的状态下，原岩矿物组分、结构、构造发生转变的作用。根据原有岩石种类的不同，变质岩总体可以分成三种：正变质岩、副变质岩、叠加变质岩。[1]

变质岩的特殊之处在于，不仅具有自身变异后的特点，而且还留着原有的某些性质。关于变质岩的部分特征，变质岩的结构和岩浆岩相似，绝大多数情况下都是晶体的结构。但是变质岩的晶体结构基本上是经过重结晶形成的，重结晶就是在结晶的基础上再次结晶，所以在描述变质岩的结构时，一般应加“变晶”。例如如粗粒变晶体结构，斑状变晶体结构等当变质作用进行的不彻底时，在形成的变质岩中有时还会残留变质前原岩结构的一部分特征，则称为变余结构（残余结构）。[1]

变质岩的构造主要分为两种，分别是变余构造和变成构造，变余构造主要有班杂构造、气孔构造、层理构造等，而变成构造主要的是具有定向性的片状构造和不具有定向性的块状构造，其中片状构造是變质岩所特有的。[1，5]

2  三大类岩石肉眼鉴别方法

岩石的鉴别标准的主要依据为样品的基本特性和外貌特征，需要有一定的地质学和构造地质学理论基础，还需要一些简单的工具（如小刀、放大镜等）进行辅助。

2.1 肉眼鉴别基本步骤

①确定样品产状：对岩石标本鉴别之前，首先观察其产状。岩体的产状是指岩体周边的地质条件和岩体在空间上产出的情况，岩体产状可以表现岩体与围岩的相互关系以及特征形态。

②再结合产状，借助放大镜等工具仔细观察岩石有无表面条纹，以及表面的颜色深浅，这是岩石所含深色矿物成分体量的反映。一般来说，从酸性到基性，随着深色物质含的逐渐增加，岩石的颜色也随之由浅入深。

③观察岩石的构造和结构的特点。岩石的构造和结构，是岩石产生条件的直接体现。例如，研究人员可以根据解理、面理结构、晶体形状等特征，就可以初步确定几种主要的矿物的属于岩浆岩、沉积岩和变质岩中的哪一种;进一步的，再判断出哪一些为主要矿物，哪一些是次要矿物。

④再然后，就着重分析样品的主要矿构及成分，运用比较、排除确定岩石的具体类型。笔者在这里举例说明：假定所选择的样品，是一块含有大量SiO2的岩石，其颜色浅红带肉色，具块状构造和全晶质中粒结构的岩石。我们就可以进行的初步判断，浅红色属浅色，而浅色岩石往往是酸性或偏于酸性的，这就排除了基性或偏于基性的深色岩石。但偏于酸性的岩石中，又有深成的花岗岩、正长岩等矿物，需要进一步的判断。而该样品拥有全晶质中粒结构和块状构造，因此可以断定，是深成岩。这就进一步排除了浅成岩和喷出岩。那么究竟是花岗岩还是正长岩呢，这就需要在实验室里对该岩石的主要矿物成分定量分析，室内实验与野外观察相结合才能得出最准确的结论。[1，5]

2.2 主要岩浆岩的肉眼鉴别特征

①花岗岩：属于深层侵入岩的一种，酸性或者偏酸性岩，多成肉红色，灰色或灰白色，主要矿物成分为石英和正长石，全晶质粒结构，一般为块状构造。

②流纹岩：属喷出岩，酸性岩，通常为紫灰、灰白、暗灰色，有时候也呈现出浅黄、浅褐色，拥有最典型的斑状构造和流纹结构，细小的斑晶常由石英或长石组成。成分大体上与花岗岩相同，均富含石英和碱性长石，与花岗岩不同之处在于，玻璃是流纹岩的主要成分之一，常含黑云母。由于熔岩的快速冷凝产生玻璃，具有气孔和杏仁子。

③安山岩：喷出岩，中性岩，灰色、紫色或灰紫色，斜长石（中长石或奥长石）为其主要成分。对于嵌入基质的斑晶体，通常由白色板状长石晶体、黑云母、角闪石或辉石所组成。对于斑状结构，斑晶常为斜长石，气孔或杏仁状构造。

④玄武岩：喷出岩，基性岩，黑色、黑褐色或绿色等偏暗的颜色，成分与辉长岩等岩石相似，通常为隐晶质细粒或斑状结构，主要矿物为斜长石和辉石，气孔或杏仁状构造较普遍。玄武岩致密坚硬，节理多。为所有熔岩中分布最广数量最多的一类岩石，磷灰石和磁铁矿几乎与之相随，有时含橄榄石。

⑤辉长岩：深成侵入岩，基性岩，颜色较深，一般为灰黑至黑色，主要矿物成分为基性斜长石和单斜辉石，石英含量极少全晶质等粒结构，典型的辉长结构，块状构造。

⑥橄榄岩：深成岩，超基性岩，呈深绿色，主要由橄榄石和辉石组成，特点是深色粗粒且比较重。[1，5]

2.3 主要沉积岩的肉眼鉴别特征

①砾岩：粒径>2mm。②砂岩：主要由石英颗粒组成，粒径2～0.05mm，颗粒分选良好，中粒，砂质结构。③粉砂岩：粒径0.05～0.005mm，细粒，粉砂结构，粉砂岩一般会有平滑的水平层理，矿物成分方面与砂岩相近，粘土矿物的成分偏高，结构疏松且强度和稳定性都不高。粉砂岩颗粒肉眼很难分辩出来，用手指触碰摩擦有轻微研磨质感。④页岩：由粘土沉积脱水固结或者胶结而成，一般以粘土为主体，大部分由明显的薄层理，呈叶片状，有一定的滑腻感，常含化石。⑤火山角砾岩：火山碎屑在火山角砾岩中通常占到90%以上，粒径一般在2～100mm范围内，且多呈棱形，岩石常呈暗灰、蓝灰或褐灰色（跟玄武岩相类似）。⑥石灰岩：矿物成分以方解石为主，常呈深色、浅灰色，碎屑结构和晶粒结构，与稀盐酸反应剧烈。⑦硅质岩：主要包括自生石英、玉髓和蛋白石，SiO2含量高达70～90%，具隐晶质体和非晶质体的致密块状结构，常呈薄层状及结核状构造。[1，5]

2.4 主要变质岩的肉眼鉴定特征

①板岩：一般为灰色或黑色，大多数为变余、变余及板状结构及构造。它主要由页岩、粉砂岩及凝灰岩，经过短时间的变质作用产生，所以其矿物只有部分会二次结晶（重结晶），单个颗粒极其微小，人的肉眼很难直接鉴别。板岩一般有着无损的平面面理，面理主要由云母等片状矿物、极细粒绿泥石平行排列，而且几乎没有光泽，与页岩相比具有明显的“粗糙”粘膜质感。

②千枚岩：属于区域变质岩的一种，颜色一般黄、蓝或蓝灰色，具有典型的千枚状构造和细粒鳞片变晶结构，主要矿物为石英、绿泥石、绢云母，相比于板岩，千枚岩中矿物如云母和绿泥石等颗粒粒径更大，岩体呈灰色或绿色。主要由细小的绢母、SiO2、钠长石、黑泥石及绿云母组成。

③片麻岩：区域变质岩，颜色一般为灰或浅灰，是一种长英质变质岩，粒状变晶结构，长石和石英形成浅色层，铁镁矿物构成的深色层呈片麻状构造，特点是具不连续的明暗交替层，颗粒比较粗大（一般会大于1mm），长石含量大于或等于25%，含片状、柱状的矿体比较少，而且如果有，片状、柱状矿物也会定向排列。

④片岩：区域变质岩，黑、灰绿或绿色，主要矿物为云母、绿泥石、角闪石，变晶结构，片状构造，岩石中片柱状矿物占比很大，片柱状矿物定向排成面理和片理。片岩中片状和柱状矿物之和往往>15%，而长石含量<25%。而且片岩的粒度比板岩、千枚岩更粗更大，因此单个矿物颗粒能用肉眼鉴定与千枚岩相区别（千枚岩包含的矿物不能用肉眼直接区分。

⑤大理岩：区域变质岩，岩石一般没有颜色（白色），一为变晶粒柱状结构，有时候也会呈块状构造，包含方解石、白云石等，往往含量>50%，岩石可以用小刀刻动产生白色粉末;并且大理岩有一个很重要的特性，遇稀盐酸等化学物质会强烈起泡产生二氧化碳，与石英岩用小刀刻不动及遇稀盐酸不起泡相区别。

⑥石英巖：白色或灰白色，典型的粒状晶变结构，有时也呈块状构造。是燧石、石英砂多次结晶的产物，主要由石英即SiO2所组成，石英含量>85%。

⑦构造角砾岩：又称断层角砾岩，指由脆性破裂形成的碎裂岩，一般为角砾状的。角砾是指棱角状、次棱角状、次圆状等，其角砾成分来自两盘岩石。[1，5]

3  结语

近代以来，岩石学发展迅速，多种测试仪器及化学分析方法的产生和应用，使岩石的研究向微量、微区，高速度、高精度的新阶段迅猛发展。但是就岩石学本身来说，无论哪种测试方法最终得到的实验结果必须与自然观察的特征相互验证，意味着研究岩石必须使野外观察和室内测试相互配合，即宏观和微观相结合，理论和实践相结合。一个合格的地质工作者，应当深刻的了解岩石肉眼鉴别方法。该方法具有很强的实用性，并且永远不会过时。

参考文献：

[1]肖渊甫，郑荣才，邓江红.岩石学简明教程[M].三版.北京：地质出版社，2009.

[2]陈志清.浅论岩石矿物鉴定的分析[J].科技与企业，2012（11）：154.

[3]叶轶凡.岩石矿物分析鉴定浅析[J].科技资讯，2011（14）：101.

[4]吴群.岩石矿物分析鉴定研究[J].江西化工，2017（02）：231-232.

[5]宋颖.岩石矿物鉴定方法综述[J].化工管理，2018（23）：237-238.

[6]石振明，孔宪立.工程地质学[M].二版.北京：中国建筑工业出版社，2011.

[7]三大类岩石的基本知识[EB/OL].http：//www.docin.com/p-83990685.html.2010-09-28.