矽質岩

矽質岩是指由化學作用、生物和生物化學作用以及某些火山作用所形成的富含二氧化矽(一般大於70%)的沉積岩，包括盆地內經機械破碎再沉積的矽質岩。而陸源石英經搬運沉積而成的石英砂岩和沉積石英岩，儘管它們的二氧化矽含量有時可達95%以上，但仍不屬於此列。

基本介紹

• 中文名：矽質岩
• 釋義：沉積岩中以二氧化矽主要成分岩石
• 也稱：燧石岩
• 用途：研磨原料和矽質耐火材料

成分特徵

矽質岩的主要礦物成分為蛋白石、玉髓和石英。蛋白石(SiO₂·nH₂O)是非晶質二氧化矽，隨含水量和熱力條件而變化，易脫水重結晶而成隱晶狀玉髓，僅見於中、新生代的矽質岩中。
玉髓(或石髓)是一種隱一微晶狀(<0．1mm)石英。常呈細小粒狀、纖維狀及放射球粒狀。玉髓進一步脫水重結晶而變為微一細晶石英，是蛋白石一玉髓一石英系列的最終端員。隱一微晶及至細晶石英的集合體，通稱為燧石。

結構特徵

矽質岩具有非晶質結構、隱一微晶結構、鮞粒結構、碎屑結構、生物結構、隱藻結構以及交代結構等。

構造特徵

矽質岩的形態多樣。最常見的是層狀、透鏡狀、結核狀、團塊狀。與其他化學岩共生時，也常具有各種類型層理及波痕等。

顏色

矽質岩的顏色隨所含雜質而異，通常為灰黑、灰白等色，有時也見灰綠色和紅色。由於矽質岩顏色與岩石中有無炭質、有機質、鐵等金屬元素或氧化物有關，所以矽質岩岩系中系統的顏色變化，可以提供有關局部沉積環境的信息，也可以提供有關地質時期全世界海洋地理條件的信息.

用途

矽質岩有多種工業用途。如燧石以其硬度大，可作為研磨原料和矽質耐火材料；碧玉也以堅硬緻密和色澤美麗作為細工石料。硅藻土因具有強烈的吸附性在日用化工、製糖業和淨水工業等多種部門中都有廣泛的用途。火山活動可提高海洋中的矽質含量，也是矽質岩中矽的主要物源。

圖1

特點

硅藻土主要由古代的硅藻遺體組成。主要化學成分是含水的SiO2。礦物成分主要為蛋白石—A。硅藻土具有典型的硅藻生物結構，具有微細的紋理。純淨的硅藻土呈白色，外觀呈土狀易於碎裂成粉末，易溶於鹼而不溶於酸，吸附性強，熔點高。

海綿岩主要由矽質海綿骨針組成，礦物成分主要為蛋白石。外貌為細粒狀，呈灰綠色或黑色，疏鬆的海綿岩膠結程度較差，其中夾有粘土和砂。堅硬的海綿岩其內的骨針被蛋白石、玉髓等矽質礦物所膠結，以海相成因為主。

放射蟲岩主要由矽質放射蟲介殼組成，具有質輕硬度小的特點。堅硬的放射蟲岩中的放射蟲介殼完全被氧化矽膠結。放射蟲軟泥廣泛主要分布於現代熱帶海洋沉積中。

板狀硅藻土和蛋白土主要由稜角狀或球粒狀蛋白石質點組成，多數具有微孔構造，呈透鏡體產出。板狀硅藻土較硫松，呈粉狀，顏色較淺。蛋白土堅硬，貝殼狀斷口，顏色較深，常呈暗灰或灰黑色。

碧玉岩主要礦物成分是自生石英，可含有少量生物遺體，如放射蟲、海綿骨針等。碧玉岩因含氧化鐵而呈現各種顏色，常為紅色、綠色或灰黃色，使岩石具斑雜狀色調。

燧石岩主要由微晶石英和玉髓組成。岩性緻密堅硬，具貝殼狀斷口。顏色因含雜質不同而變。顯微鏡下純淨燧石是一種無色的微晶石英集合體。燧石形成於三種不同類型的地層單元：碳酸鹽岩中的燧石結核；穩定地區的層狀燧石；超鹽度湖泊環境的燧石。

由化學或生物化學作用形成的以二氧化矽為主要造岩成分的沉積岩。也稱燧石岩。一般含SiO2在80%以上，常可達95%以上。其中SiO2礦物不是來自碎屑，而是來自生物的矽質骨骼、殼體或碎片，由化學作用直接沉澱或交代作用產生。火山活動可提高海洋中的矽質含量，也是矽質岩中矽的主要物源。矽質岩中主要礦物是蛋白石、玉髓和自生石英。矽質岩有兩大類結構。一類是生物結構，在矽質岩中顯微鏡下可看到放射蟲、硅藻或矽質交代殘留的鈣藻等。另一類是非生物的化學沉澱結構。原生沉澱的矽質一般是非晶質結構，但是經過成岩作用，非晶質蛋白石轉變為結晶質玉髓和石英，成為結晶質結構。矽質岩分為層狀矽質岩和結核狀矽質岩，以及不規則交代的矽質岩等構造。矽質岩有由矽質殼生物堆積的、化學沉澱的、成岩結核化的和矽質交代碳酸鹽岩的等數種成因。但是海水中矽質的富集往往與火山活動帶來的矽質有聯繫。

分類

生物矽質岩

如由放射蟲球狀體堆積而成的放射蟲矽質岩；主要由矽質海綿骨針堆積並由化學沉澱的SiO2膠結形成的海綿矽質岩；主要由硅藻組成，並由粘土質充填或混雜膠結而成的硅藻土。放射蟲矽質岩又可分兩大類,一類是地槽型放射蟲矽質岩,與深海洋殼型蛇綠岩、混雜岩共生，在中國西藏的三疊系—侏羅系、新疆的寒武系—奧陶系和內蒙的泥盆系中都有這類放射蟲矽質岩;另一類是地台型放射蟲矽質岩,與淺海碳酸鹽岩和碎屑岩共生，出現在地台的裂陷帶，在中國廣東下二疊統的當沖組和江浙一帶的雞山組都有這類放射蟲矽質岩。硅藻土在陸相湖泊中沉積較豐富，在中國的山東、吉林和雲南等地，有多處第三紀沉積的硅藻土礦床。

化學矽質岩

由沉積的或交代碳酸鹽或其他礦物的SiO2為主要成分的岩石，質地堅硬，一般稱為燧石岩。含氧化鐵雜質的,稱鐵質碧玉岩,常呈紅色、綠色或黃色；含有機炭的，稱炭質碧玉岩，常呈黑色；燧石岩和碧玉岩在元古宙的地層中經常出現。

凝灰矽質岩

由脫玻化玻屑為主要造岩成分的蛋白石岩，又稱瓷土岩。其中蛋白石呈超顯微狀球體集聚狀，孔隙多，質地較輕，含少量粘土成分，是火山灰沉積在湖、海中改造而成的一種特殊的矽質岩。凝灰矽質岩或瓷土岩常出現在中生代以後的地層中，例如在黑龍江、嫩江一帶有其分布。

矽質岩的用途隨其成分和結構特徵不同而異。如潔白純淨的矽質岩可作為玻璃原料；含硅藻豐富的硅藻土可用作濾清材料或隔音材料；顏色光澤美麗的碧玉岩可做寶石或雕刻工藝品的原料；瓷土岩可做輕體建築的原料等。