岩脉（地质学）定义、类型、成因与地质特征

地质学中的岩脉（或岩墙）是一类较晚期侵入或填充在旧有地层之间并横穿这些地层的岩体。岩脉通常呈板状、近垂直或倾斜体，并以其切割越过被侵入体的性质在地质判定中具有重要意义。

定义与基本类型

广义上，岩脉是任何横贯下列各类地层或岩体的地质体：

a) 平行层状的岩石结构，如垫层；

b) 块状或不明显层理的岩层，通常为火成岩；

因此，岩脉在成因上既可以是推入形成（侵入式），也可以是充填形成（沉积式）。

成因与形成过程

最常见的成因是晚期的火山或岩浆活动将熔融岩浆沿断裂、节理或弱面向上或横向注入早先形成的沉积地层或更早的火成岩中，冷却固结后形成火成岩脉。这类推注形成的岩脉通常呈不整合地切割关系，是判定相对年代的重要依据。

例如，在阿兰岛，存在数百条玄武岩或辉绿岩岩脉，形成了著名的“岩脉群”（dyke swarm）。

另外，也有岩脉是由碎屑物质沿垂直缝隙沉积或洪流冲刷后填充形成的，这种情况在地震或海底沉积环境中较为常见。比如地震后形成的空隙可被角砾或碎石填充，固结后形成类似于岩脉的充填体（参见角砾岩的情形）。

构造与几何特征

• 走向与倾角：岩脉常呈直线或稍弯曲走向，倾角多为陡直或较陡，亦可随构造应力场呈放射状或呈阶梯状（en echelon）排列。
• 厚度与延伸：厚度范围大，从几厘米到数十米甚至数百米不等，长度可从数米延伸至数十或上百公里（岩脉群情况下）。
• 不整合关系：岩脉常切穿围岩，显示应力和岩浆活动的相对时代关系，是判断先后顺序的重要证据（横切律）。
• 冷却与结构：侵入性岩脉常有冷却边带（chilled margin）、柱状节理、晶粒由边缘向中心增大等特征；而沉积填充型裂隙充填体则可能保留碎屑构造、颗粒分选和不整合界面。

岩性与分类

按成分可分为基性（玄武岩、辉绿岩类）、中性（安山岩类）与酸性（流纹岩、花岗岩质）等；按形成方式可分为侵入性岩脉与充填性裂隙沉积岩脉。侵入性岩脉常与岩浆的化学分异、包体（xenolith）和接触变质有关。

岩脉的地质意义

• 年代与构造证据：岩脉切穿关系可用于确定地层和构造的相对时代。
• 应力场与构造指示：岩脉的走向、排列与构造形态反映岩石圈的张性或剪切应力方向，岩脉群常与大陆裂谷或古火山中心有关。
• 热液与成矿：岩脉通道可为热流体提供通道，常与金、铜、镍等矿化作用相关；某些脉体本身（如酸性喷出物或斑岩）也可能携带经济矿化体。
• 水文与工程影响：致密的玄武岩质岩脉可成为不透水层，影响地下水流动；同时在隧道、基建中，岩脉的硬度、节理和接触带是重要考虑因素。

野外识别与研究方法

• 观察接触关系：是否切穿围岩、是否有冷却边带和交错构造。
• 岩样与显微观察：判断岩性、结晶结构、矿物组合与交代作用。
• 测向测倾：绘制岩脉走向、倾角与分布图，识别岩脉群与放射或阶梯排列特征。
• 年代学与地球化学：通过放射性同位素测年、主微量元素和稀土元素分析，确定岩脉的来源、演化与成因环境。

与其他岩体的比较

另一种常被对比的侵入体是岩台（sill），岩台通常沿层理平行侵入并夹在层间，而岩脉则通常切穿层理，两者在几何形态、侵位方式和对围岩的影响上有显著差别。

总结

岩脉是地质体中常见且信息量大的构造单元，记录了岩浆活动、构造运动和岩石圈应力场的演化。识别岩脉的岩性、几何形态与接触特征，有助于重建区域地质史、寻找矿产目标以及评估工程地质条件。

问题和答案

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