自然地理學 2019 實習報告之岩石類

1.岩石類

1.1 背景知識

經地質作用形成的由礦物或岩屑組成的集合體稱為岩石。岩石是構成地殼及地幔的主要物質。岩石是地質作用的產物，又是地質作用的物件，所以岩石是研究各種地質構造和地貌的物質基礎。

自然界的岩石種類繁多，根據成因可以分為岩漿巖（火成岩）、沉積岩和變質岩三大類。

①岩漿巖：岩漿在地下或噴出地表後冷卻凝結而成的岩石稱為岩漿巖或火成岩。

②沉積岩：是在地殼表層條件下，母岩經風化作用、生物作用、化學作用和某種火山作用的產物，經過搬運、沉積形成成層的鬆散沉積物，而後固結而成的岩石。

③變質岩：是變質作用形成的岩石。在變質作用條件下，使地殼中已經存在的岩石變成具有新的礦物組合及變質結構和構造特徵的岩石。

1.2實習中對岩石的認識

1.2.1岩漿巖類

岩漿巖按形成條件可分為深成巖、淺成巖、噴出巖等。常見岩漿巖有花崗岩和玄武岩，實習區可見花崗岩出露，在中國地質大學我們看到了玄武岩標本。

1.2.1.1花崗岩

花崗岩是一種岩漿在地表以下凝卻形成的深成火成岩，等粒顯晶結構，顏色較淺，以灰白、灰褐色常見，主要成分是石英、長石、角閃石和雲母。

在大冶、九宮山等地我們看到了花崗岩出露，說明這些地區曾經地殼上公升。由於濕熱的氣候條件，岩石風化速度快，風化殼深厚，層次清晰。由於石英抗風化能力較強，而長石、角閃石及黑雲母易風化成粘土礦物，所以風化殼砂性較強。

花崗岩風化可形成灰白色的觀音土，又可形成酸性棕紅壤，養分含量低。

1.2.2 沉積岩類

沉積岩按照結構的不同可分為碎屑岩（碎屑結構）、化學巖（化學結構）和泥質巖（泥質結構）。其中碎屑岩包含礫岩、砂岩、粉砂岩（顆粒由粗到細）等，化學巖包括石灰岩、白雲岩等，泥質巖包括頁岩等。

1.2.2.1 頁岩

在仙島湖，我們看到了志留紀矽質頁岩的出露。岩石呈灰黃色，含矽質，較硬，泥質結構，水平層理構造。頁岩易風化，因此在仙島湖地區形成較低地形。

由於含矽質，風化殘積物中含很多小菱塊。圖中（位於王英鎮）頁岩岩層東西走向，向北傾斜。在解理面上植物生長較好。

另外，圖中地點還有一處斷層。因此雖然此處土壤由頁岩殘積母質發育而成，但土層非常厚，並且在斷層正上方生長的植物明顯較大。

1.2.2.2 砂岩/石英砂巖

實習過程中有泥盆紀石英砂巖廣泛出露地表，表面粗糙，碎屑結構。石英砂巖抗風化能力強，在九峰山地形成高地形。在九峰山，由於片流侵蝕作用較強，土層薄，植被較差。

在九宮山附近盆地**的平緩地區，我們又看到了由洪積物形成的紅色砂岩，為鈣質和鐵質膠結。紅色說明岩石產生時的濕熱環境促使**紅色物質形成。而砂岩中又夾有泥質巖，這是因為不同層的岩石形成時的動力環境不同。

1.2.2.3 石灰岩

石灰岩主要形成於石炭紀，是經化學沉澱或生物富集作用而形成的沉積岩，主要由方解石組成，含少量白雲石、黏土、二氧化矽等物質，化學結構，滴加鹽酸後有氣泡產生。

在九峰山，石灰岩產狀為東西走向，與周圍的泥盆紀石英砂巖、二疊紀燧石巖構成背斜地貌。石灰岩較難風化，因此在仙島湖石灰岩形成較高山峰。石灰岩風化後形成石灰土，分布於我國的雲貴高原和長江沿岸。

由於碳酸鈣的化學特性，多水的石灰岩地區可形成山陡、水清、景美的喀斯特地貌。

石灰岩可以用來生產石灰、建築石子和水泥，也可用來製作碑石。開採時可利用沉積岩成層特性順層開採，也可利用地貌特點從背斜核部向外開採。

1.2.3 變質岩類

變質岩按成因又可分為接觸變質岩和區域變質岩。其中接觸變質岩有大理岩和矽卡巖等。區域變質岩按變質程度由小到大可（不完全）排列為：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩。

1.2.3.1 大理岩與矽卡巖

在黃石國家礦山公園和附近的採石場，我們看到了大理岩和矽卡巖。

大理岩是由石灰岩受岩漿熱力烘烤變質而成，灰黃色，粒狀變晶結構，變余層理構造。公園門口的大理岩受原岩水平層理和差異風化的影響，形成明顯「千層餅」形態。

受地殼運動影響，岩漿沿背斜核部侵入，在接觸變質作用下形成矽卡巖。在實習點看到了黃銅礦矽卡巖。

1.2.3.2 板岩與片麻岩

在九宮山山麓有晚元古代板岩岩層出露，岩石呈灰黑色，變余泥質結構，板狀構造，由泥質巖經區域變質作用形成。在九宮山高處可看到片麻岩岩層出露（有花崗岩侵入）。片麻岩變質程度比板岩深，具有片麻狀構造，鱗片粒狀變晶結構，主要由長石、石英、雲母等組成。

片麻岩形成時間早於板岩，但九宮山看到出露地表的片麻岩位於板岩上方，這是因為此處地層發生傾斜後高處的板岩已經完全被風化侵蝕。