1、普通地质学全册普通地质学全册 配套完整教学课配套完整教学课 件件 普通地质学普通地质学 河西地区 兰坪地区 目的与要求目的与要求: : 了解地球科学基本理论和知识了解地球科学基本理论和知识, ,为专业课打基础为专业课打基础 安排安排: : 总学时总学时6060(讲课(讲课40,40,实验实验2020)学分)学分:4:4 教学方式教学方式: : 1.1.讲课讲课+ +课堂讨论课堂讨论+ +实习;实习; 2.2.经典理论经典理论+ +现代最新进展;现代最新进展; 3.3.理论理论+ +图象图象 实验安排实验安排: 1.1. 课间实习;课间实习; 2.52.5月课间野外月课间野外 课程简介课程简介
2、河西地区 兰坪地区 专业基础课,阐述性、叙述性讲授,内容也不是专业基础课,阐述性、叙述性讲授,内容也不是 中学数理化一类有严格的推导,许多问题是定性中学数理化一类有严格的推导,许多问题是定性 讲叙。讲叙。 学生应调节自己,适应课程特点:大量阅读,认学生应调节自己,适应课程特点:大量阅读,认 真理解、总结归纳。课堂作笔记,课后阅读参考真理解、总结归纳。课堂作笔记,课后阅读参考 书,消化当天内容。书,消化当天内容。 第一次接触专业课,同时课程特点与中学差别较第一次接触专业课,同时课程特点与中学差别较 大,应在学习中注意培养自己专业课学习的良好大,应在学习中注意培养自己专业课学习的良好 的习惯和方法
3、。的习惯和方法。 课程简介课程简介 二、主要参考书 河西地区 兰坪地区 序号序号 名称名称 作者或来源作者或来源 备注备注 1 普通地质学普通地质学 夏邦栋夏邦栋 地质出版社,地质出版社,1995 优秀教材优秀教材 2 地质学基础地质学基础 宋春青、张振春宋春青、张振春 高等教育出版社,高等教育出版社,1996,2004 统编教材统编教材 3 地球科学导论地球科学导论 刘本培、蔡运龙刘本培、蔡运龙 高等教育出版社,高等教育出版社,2002 面向面向 21 世纪课程世纪课程 教材教材 4 地学基础地学基础 陈静生、汪晋三陈静生、汪晋三 高等教育出版社,高等教育出版社,2001 面向面向 21 世
4、纪课程世纪课程 教材教材 5 普通地质学普通地质学 叶俊林叶俊林 地质出版社,地质出版社,1993 6 地球科学概论地球科学概论 郭福生等郭福生等 江西高等教育出版社,江西高等教育出版社,1999 7 现代地质学讲座现代地质学讲座 赵懿英赵懿英 方一亭等方一亭等 南京大学出版社,南京大学出版社,1990 课程简介课程简介 课程简介课程简介 三、课程考核办法三、课程考核办法 1.1.笔试(笔试(60%60%) 重点:基本概念、基本理论、基本方法。重点:基本概念、基本理论、基本方法。 2.2.平时成绩(平时成绩(20%20%) 到课情况(缺一次扣到课情况(缺一次扣5 5分,请假一次扣分,请假一次扣
5、2 2分),分), 3.3.实验课成绩(实验课成绩(20%20%) 以作业完成情况、实验完成情况以作业完成情况、实验完成情况 (缺一次扣总评(缺一次扣总评5 5分,请假一次扣分,请假一次扣2 2分)分) 三次不到课无成绩,考试三次不到课无成绩,考试5050分以下不参与总评分以下不参与总评 第一章第一章 绪论绪论 第一章 绪论 河西地区 兰坪地区 为什么学? 学什么? 怎么学? 第一章 绪论 1.地质学的任务、内容与分科 地质学是研究地球地球及其演变演变的一门综合性自然科学自然科学。 目前主要是研究固体地球的上层固体地球的上层既岩石圈岩石圈。 第一章 绪论 地地 球球 的的 层层 圈圈 地球科学
6、是研究地球的科学地球科学是研究地球的科学, ,重点研究地球表层的物质、结构与构造重点研究地球表层的物质、结构与构造 1.1. 研究对象研究对象 Object:Object: 地球地球, ,地球的时、空、源。地球的时、空、源。 地球的结构地球的结构 TextureTexture:层圈状。层圈状。 地球的构造地球的构造 StructureStructure:指地球各个部分之间关系及其它指地球各个部分之间关系及其它 们的分布规律及演化。如大气们的分布规律及演化。如大气圈、水圈、岩石圈圈、水圈、岩石圈、地幔、地、地幔、地 核核, ,壳幔作用壳幔作用, ,山脉山脉- -盆地盆地, ,大陆大陆- -海洋。
7、海洋。 地球物质地球物质 MaterialMaterial:各种元素:各种元素- -矿物矿物- -岩石岩石- -矿床矿床- -地层地层 , ,它们的分布及其迁移富集规律。它们的分布及其迁移富集规律。 第一章 绪论 两两 亿亿 年年 前前 的的 洋洋 陆陆 劳劳 亚亚 冈冈 瓦瓦 纳纳 特提特提 斯斯 地质事件地质事件 EventEvent:地壳运动在地表反映地壳运动在地表反映. .如地震、火山、海如地震、火山、海 啸、褶皱、断裂等;啸、褶皱、断裂等; 预测预测Forecast和预防和预防Preventing将来发生的地质事件将来发生的地质事件 地球的历史地球的历史 Earth historyE
8、arth history 生命和演化生命和演化 Life 地壳平均厚度地壳平均厚度30多多 公里公里 (大陆(大陆20-70公里,海洋公里,海洋7-10公里)公里) -超深钻:“深入地球深部的望远镜”。超深钻:“深入地球深部的望远镜”。中国大陆超中国大陆超 深钻深钻CCSD,仅钻探,仅钻探5km深度(东海县);俄罗斯深度(东海县);俄罗斯 地台钻孔最深,也仅地台钻孔最深,也仅10km:, 德国:德国:7-8km。 -其他部分只能通过分析其他部分只能通过分析地震波、重力、磁力等地震波、重力、磁力等 间间 接推测其物质组成及存在状态接推测其物质组成及存在状态 中国地质科学的重要性 1.中国地域广大
9、,地球各个演化时期信息丰富中国地域广大,地球各个演化时期信息丰富 ,物质记录齐全。,物质记录齐全。 2.有地球上最古老和最年轻的造山带、有独特有地球上最古老和最年轻的造山带、有独特 的盆地构造、有巨大面积的花岗岩、有丰富的盆地构造、有巨大面积的花岗岩、有丰富 的能源矿产的能源矿产,吸引着各国学者竞相来华研究。吸引着各国学者竞相来华研究。 3. 我国具有独特的地学优势我国具有独特的地学优势 1)独一无二的)独一无二的青藏高原青藏高原 Tibet Plateau; 2)全球最大面积的西北)全球最大面积的西北黄土高原黄土高原 Loose; 3)世界罕见的大别山)世界罕见的大别山高压高压-超高压变质带
10、超高压变质带 4)震惊世界的辽西北票)震惊世界的辽西北票中华龙鸟中华龙鸟(J3)、 中华神州鸟中华神州鸟(义县,(义县,K1, 真正会飞的真正会飞的 恐龙)恐龙); Dragon-bird 5)全球最典型的云南)全球最典型的云南早寒武世密集生早寒武世密集生 物群物群(生命大爆炸生命大爆炸);Big explosion of life 6) 分布面积最广的分布面积最广的华南喀斯特地貌华南喀斯特地貌,等等。等等。 Karst landform 成果均为国际领先水平成果均为国际领先水平,一直是国际上的研一直是国际上的研 究热点究热点,并带动了其它学科发展。并带动了其它学科发展。 中国地质科学的重要性
11、 当今地学理论突飞猛进当今地学理论突飞猛进,知识更新速度很快知识更新速度很快. 激光、遥感、数字系统、高分辨分析测量仪激光、遥感、数字系统、高分辨分析测量仪 器等高新技术进入地学领域器等高新技术进入地学领域. 服务目标日益和城市建设、生存环境、地质灾害、气服务目标日益和城市建设、生存环境、地质灾害、气 候变迁、能源矿产等紧密联系。候变迁、能源矿产等紧密联系。 近年国际上取得了一系列重大的理论突破和学科进展近年国际上取得了一系列重大的理论突破和学科进展 ,如地球内外核间的旋转角速度的差异、大陆深俯冲如地球内外核间的旋转角速度的差异、大陆深俯冲 、岩石圈拆沉、板片断离、玄武岩浆底侵、生命大、岩石圈
12、拆沉、板片断离、玄武岩浆底侵、生命大 爆炸、陨石撞击生物突变、青藏高原隆升、太空新爆炸、陨石撞击生物突变、青藏高原隆升、太空新 发现、臭氧层空洞、盆地分析、计算机数字模拟、发现、臭氧层空洞、盆地分析、计算机数字模拟、 韧性剪切带与构造运动学等,韧性剪切带与构造运动学等,大大拓宽了地学的科大大拓宽了地学的科 学内涵,推进了地学界的前进步伐,并带动了其它学内涵,推进了地学界的前进步伐,并带动了其它 学科的发展。学科的发展。 现代地质球科学的特征 1.寻找急缺资源寻找急缺资源:水:水,黄金黄金,油气油气,富铁富铁,地热。地热。 2.对地质灾害进行预测预报对地质灾害进行预测预报:地震地震,火山火山,海
13、平面变化海平面变化,洪灾洪灾, 滑坡,海啸,泥石流滑坡,海啸,泥石流 -1902-5-8夜夜,Pelee火山爆发火山爆发,200km/h下泻下泻 ,St.Pierre市市2.8万人死亡万人死亡,仅仅2人幸存人幸存,形成形成1397米高米高 的火山岛的火山岛 -79-8-24,(意意)Vesuvius火山爆发火山爆发,埋没了埋没了Pompeii城城 和和Herculaneun城城 -98年中国洪灾年中国洪灾,损失数百亿元损失数百亿元;1976-8,唐山唐山8级大地级大地 震震, 数十万人死亡数十万人死亡;99年年9月台湾集集月台湾集集7级地震级地震,日月潭日月潭 被严重破坏;被严重破坏;08年四
14、川汶川地震;年四川汶川地震;09年青海玉树地年青海玉树地 需;以及需;以及09年的甘肃舟曲泥石流。年的甘肃舟曲泥石流。 地质学家的任务? 3.为工程建设提供可靠的地质资料为工程建设提供可靠的地质资料(青藏铁路;高速公(青藏铁路;高速公 路;长江大桥;城市地铁;黄河小浪底;三峡大坝路;长江大桥;城市地铁;黄河小浪底;三峡大坝; 高楼地基)高楼地基) 4.为解决重大理论问题提供线索为解决重大理论问题提供线索(材料力学,长时间变(材料力学,长时间变 形结果分析,高压高温实验形结果分析,高压高温实验,矿物岩石形成条件模拟矿物岩石形成条件模拟 实验)实验) 5.普及地学知识普及地学知识,让全人类都来关心
15、地球家园(黄河断,让全人类都来关心地球家园(黄河断 流、流、 三峡库区、黄山、华山滑坡问题)三峡库区、黄山、华山滑坡问题) 地质学家的任务? 1.研究地球结构构造的分科研究地球结构构造的分科 a.构造地质学(构造地质学(Structural Geology) 研究地壳岩石研究地壳岩石-变质变形(变质变形(Metamorphism- deformation)-运动学运动学(Kinematics)-地球动力学地球动力学 (Geodynamics)-地质历史地质历史 b.地球物理学(地球物理学(Geophysics) 研究地球重力、地磁、电性、地震波传播特性研究地球重力、地磁、电性、地震波传播特性
16、与构造地质结合,研究地球深部的成分、结构、构与构造地质结合,研究地球深部的成分、结构、构 造造 地球科学的分支科学 2.研究地球的物质组成及其迁移富集规律的分科研究地球的物质组成及其迁移富集规律的分科 a.矿物学(矿物学(Mineralogy):矿物形态、成分、结构构造矿物形态、成分、结构构造 b.岩石学岩石学(Petrology): 岩石类型、成因、年龄岩石类型、成因、年龄 c.矿床学矿床学(Economic Geology): 矿体的形成条件、机矿体的形成条件、机 制、制、 过程过程 d.地球化学地球化学(Geochemistry): 元素迁移富集过程、地元素迁移富集过程、地 质作用的化学
17、过程质作用的化学过程 地球科学的分支科学 3.研究地球历史的分科研究地球历史的分科 Earth history a.地史学地史学(Historical Geology): 地球历史上的重大事地球历史上的重大事 件。件。 b.古生物学古生物学(Paleotology): 研究地质时期地球上的生研究地质时期地球上的生 物及其演化。物及其演化。 4.地球科学应用的分科地球科学应用的分科 Applied Earth sciences a.水文地质学水文地质学(Hydrology Geology): 地下水的分布、地下水的分布、 活动规律活动规律 b.工程地质学工程地质学(Engineering Geo
18、logy): 研究基岩的稳研究基岩的稳 定性(路基、大坝、厂址、核电站)定性(路基、大坝、厂址、核电站) c.遥感遥感(Remote sensing): 空间对地观测空间对地观测 d. 放射性地质学(放射性地质学(Radiological geology): 物质的同物质的同 位素成分,火成岩结晶年龄。位素成分,火成岩结晶年龄。 E.经济地质学(经济地质学(Economic Geology):):金属和非金金属和非金 属矿产、油气能源属矿产、油气能源 地球科学的分支科学 1.收集资料收集资料:了解现有研究成果,确定研究方案了解现有研究成果,确定研究方案 2.现场考察现场考察:验证前人结果,采集
19、样品,记录测量结果和验证前人结果,采集样品,记录测量结果和 现场分析结果(野外地质学和填图)现场分析结果(野外地质学和填图) 3.分析化验分析化验:确定样品中元素含量、样品的年龄确定样品中元素含量、样品的年龄 4.模拟实验模拟实验:野外地质现象再现野外地质现象再现 5.综合分析综合分析:各种资料汇总各种资料汇总-实事求是合乎逻辑的分析实事求是合乎逻辑的分析-科学科学 解释解释-演化模型的建立演化模型的建立-结论结论 6.将今论古(历史比较法)将今论古(历史比较法):用现在发生的地质作用去推用现在发生的地质作用去推 测过去的过程测过去的过程 如螺蚌,现在是水生动物;如在高山上找到其化石如螺蚌,现
20、在是水生动物;如在高山上找到其化石 ,可知当时属于水体环境,可知当时属于水体环境 人类历史中尚未发生的仍靠推测:恐龙的灭绝(全人类历史中尚未发生的仍靠推测:恐龙的灭绝(全 球火山?外星撞击?)球火山?外星撞击?) 7.以古论今、论将来以古论今、论将来 “将今论古”和“以古论今、论将来”“将今论古”和“以古论今、论将来” 是两大最基本的地质学思维方法论是两大最基本的地质学思维方法论 地球科学学习模式 8.现代技术现代技术 Modern technology a.高新技术高新技术GPS,RS,GIS,CS:Global Position System, Remote Sensing, Geogra
21、phy Information System(储存、分析大量的地球科学信息)(储存、分析大量的地球科学信息) ,Communication System b.分析测试技术分析测试技术:正确、全面的测定成分;可观察超:正确、全面的测定成分;可观察超 微结构微结构(TEM,SEM);质谱仪(;质谱仪(Mass spectrometer) c.高温、高压、模拟实验:高温、高压、模拟实验:100公里处公里处,30千巴,近千巴,近2 千度;正常结构石英变为紧密堆积柯石英千度;正常结构石英变为紧密堆积柯石英;碳变为金钢碳变为金钢 石石 d.计算机应用:计算机应用:各种专门应用软件(复杂运算、模拟各种专门应
22、用软件(复杂运算、模拟 ),各种文字处理和绘图软件),各种文字处理和绘图软件 地球科学学习模式 9.新理论、新技术、新方法新理论、新技术、新方法 科学的特点科学的特点:不失一般性不失一般性,可检验与重复可检验与重复,预见性预见性,定量定量 性。性。 目前目前,地球科学正处在一个多学科交叉、跨学科联合的地球科学正处在一个多学科交叉、跨学科联合的 新时代新时代;各学科的相互渗透,促使地学从定性朝定量发各学科的相互渗透,促使地学从定性朝定量发 生质的飞跃,使地学进入崭新阶段;并形成了一系列生质的飞跃,使地学进入崭新阶段;并形成了一系列 新的边缘学科生长点。新的边缘学科生长点。 地球科学学习模式 了解
23、地质学的任务、内容、分科和发展 概况,以及地质学的特点与研究方法 学习重点: 重点是地质学研究的内容及方法; 作业及思考题: 1.地质学研究的对象及重点是什么? 2.地质学包括哪些内容及分科? 本章学习要求 3.简述地质学的特点及研究方法。 第二节第二节 地球及其特征地球及其特征 20112011年年2 2月月 东华理工大学地球科学学院东华理工大学地球科学学院 一、太阳系 河西地区 兰坪地区 (一一)太阳系概况太阳系概况 太阳系形成至今至少有太阳系形成至今至少有46亿年,这一点已被亿年,这一点已被 公认。然而,太阳系的成因尚属探讨中的问题。公认。然而,太阳系的成因尚属探讨中的问题。 太阳系由何
24、而来?至今已有五十多种不同的学太阳系由何而来?至今已有五十多种不同的学 说或假设,但就其实质而言,大致可归结为两说或假设,但就其实质而言,大致可归结为两 大阵垒大阵垒-灾变说灾变说和和星云说星云说。 灾变说灾变说的实质是认为太阳系大体是在一次突的实质是认为太阳系大体是在一次突 然的巨大的剧变中产生的,太阳先于行星和卫然的巨大的剧变中产生的,太阳先于行星和卫 星形成;星形成; 星云说星云说则主张整个太阳系包括太阳都是由同则主张整个太阳系包括太阳都是由同 一块星云物质凝聚而成的。一块星云物质凝聚而成的。 第一节 地球概况 河西地区 兰坪地区 太阳系太阳系:太阳、太阳、8(9)颗行星、颗行星、66颗
25、卫星及无数的小行星、彗星及陨星组成颗卫星及无数的小行星、彗星及陨星组成 行星行星: 水星(水星(mercury)、金星(金星(venus)、地球(地球(earth)、火星(火星(mars)、木木 星星(jupiter)、土星(土星(saturn)、天王星(天王星(uranus)、海王星(海王星(neptune)和)和冥王星冥王星 (一一)太阳系概况太阳系概况 河西地区 兰坪地区 类地行星类地行星(terrestrial planets): 离太阳较近的水星、金星、离太阳较近的水星、金星、 地球及火星,其共同特征是密度大地球及火星,其共同特征是密度大(3.0g/cm3),体积,体积 小,自转慢,
26、卫星少,内部成分主要为硅酸盐小,自转慢,卫星少,内部成分主要为硅酸盐 (silicate),具有固体外壳。),具有固体外壳。 类木行星类木行星(jovian planets): 离太阳较远的木星、土星、天离太阳较远的木星、土星、天 王星、海王星及冥王星,它们都有很厚的大气圈,其王星、海王星及冥王星,它们都有很厚的大气圈,其 表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行 星相似的固体内核。星相似的固体内核。 河西地区 兰坪地区 小行星(小行星(asteroid):):在火星与木星之间有在火星与木星之间有100000 个以上的小行星(即由岩石组成的不
27、规则的小个以上的小行星(即由岩石组成的不规则的小 星体),推测它们可能是由位置界于火星与木星体),推测它们可能是由位置界于火星与木 星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些 未能聚积成为统一行星的石质碎块。未能聚积成为统一行星的石质碎块。 陨星:陨星:存在于行星之间,成分是石质或者铁质。存在于行星之间,成分是石质或者铁质。 (一一)太阳系概况太阳系概况 河西地区 兰坪地区 水星水星 金星金星 地球地球 火星火星 木星木星 土星土星 天王星天王星 海王星海王星 冥王星冥王星 太阳太阳 月球月球 距太阳平均距离(百万千米) 58 108 150 228 77
28、8 1427 2870 4497 5900 - - 公转周期(地球年) 0.24 0.62 1 1.88 11.86 29.5 84 164.9 248 - 365.3 (日) 自转周期(地球时或日) 59 (日) -243 (日) 23.9 (时) 24.6 (时) 9.9 (时) 10.4 (时) -10.8 ( 时) 16 (时) 6.4 (时) 27 (日) 27.3 (日) 赤道直径(千米) 4880 12104 12756 6787 142800 120000 51800 49500 6000 1390000 3460 质量(地球=1) 0.055 0.815 1 0.108 31
29、7.8 95.2 14.4 17.2 0.003 332830 0.012 平均密度(水=1) 5.44 5.2 5.52 3.93 1.3 0.69 1.28 1.64 2.06 1.434 3.36 最高表面温度(度) 315 315 60 24 -145 -168 -183 -195 -217 5540 100 表面重力(地球=1) 0.37 9.88 1 0.38 2.64 1.15 1.15 1.12 0.04 27.9 0.17 已知卫星数 0 0 1 2 23 1 8 15 8 1 0 0 (一一)太阳系概况太阳系概况 二、地球的形状和大小二、地球的形状和大小 河西地区 兰坪地区
30、 地球的形状地球的形状指大地水准指大地水准 面所圈闭的形状。面所圈闭的形状。 所谓所谓大地水准面大地水准面是指由是指由 平均海平面所构成并延平均海平面所构成并延 伸通过陆地的封闭曲面。伸通过陆地的封闭曲面。 地球的整体形状十分接地球的整体形状十分接 近于一个扁率非常小的近于一个扁率非常小的 旋转椭球体(即旋转椭球体(即扁球扁球 体体)。)。 其实,地球的真实形状与上其实,地球的真实形状与上 述扁球体稍有出入。其南半球述扁球体稍有出入。其南半球 略粗、短、南极向内下凹约略粗、短、南极向内下凹约 30m;北半球略细、长,北极;北半球略细、长,北极 约向上凸出约向上凸出10m。 夸张地说,地球的真实
31、形状夸张地说,地球的真实形状 略呈梨形。略呈梨形。 三、地壳的表面特征三、地壳的表面特征 河西地区 兰坪地区 (一)宏观特征(一)宏观特征 总面积总面积 占地球表面积占地球表面积 海洋:海洋: 3.62亿亿km2 70.9% 陆地:陆地: 1.48亿亿km2 29.1% 地球表面(地球固体外壳表面)地球表面(地球固体外壳表面)高低不平高低不平 海洋底的平均深度海洋底的平均深度3795m 大陆的平均高度大陆的平均高度825m 大洋最深处在西太平洋的马利亚纳海沟大洋最深处在西太平洋的马利亚纳海沟11034m 大陆上最高点在我国的珠穆朗玛峰大陆上最高点在我国的珠穆朗玛峰8844.43m 三、地壳的表
32、面特征三、地壳的表面特征 河西地区 兰坪地区 (二)大陆地形单元(二)大陆地形单元 1.山地山地 海拔高度在海拔高度在500米以上的正地形。米以上的正地形。 名称名称 海拔高度(米)海拔高度(米) 切割深度(米)切割深度(米) 举例举例 极高山极高山 5000 1000 喜马拉雅山主体喜马拉雅山主体 高山高山 50003500 500 天山、昆仑山等天山、昆仑山等 中山中山 35001000 500 士士 秦岭大巴山、太行山等主体秦岭大巴山、太行山等主体 低山低山 1000500 200 士士 中、高山区较低部分中、高山区较低部分 丘陵丘陵 500 gg理论理论 密度大密度大 如如 :FeFe
33、、u u、 b b等金属矿床等金属矿床 负异常负异常:g g实测实测g100公里深度). 7偏光镜下常见的:长石,石英,云母,辉石,角闪石,方解石 矿物鉴定 层状方解石 cacite 绿柱石 beryl 正长石 orthoclase 紫、绿色萤石 fluorite 黄铁矿 pyrite 闪锌矿 Sphalerite 石棉 asbestos 橄榄石 olivine 肾状赤铁矿 kidney-type hematite 鲕状赤铁矿 oolitic hematite 石英、水晶 quartz crystal Two groups of cleavage in pyroxene crystal Two
34、 groups of cleavage in tremolite crystal 贝壳状断口 Shell-shape fracture 红色刚玉 Red corundum 辰砂 cinnabar 尖晶石 spinel 软锰矿 pyrolusite 硬锰矿 psilomelane 兰铜矿 azurite 孔雀石 malachite 锡石 cassiterite 方解石cacite 文石 aragonite 第三节 组成地壳的岩石 岩石是由矿物按照一定规律组合起来的集合体。 地壳是由各种不同的岩石组成,按照岩石的形成原因不同 分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩。 一、岩石的结构与构造 不同的岩石具有不同
35、的化学成份、矿物组成、 颜色、结构、构造,是区别岩石类型的重要依据。 1.岩石的结构 指岩石中矿物之间的相互关系的反映,如等 粒结构、斑状结构、显晶质结构等。 2、岩石的构造 指岩石中由于物质组成的差异或结构的 差异所反映出的外观的总体特征。如气孔状构造、 杏仁状构造、层状构造等。 二、岩浆岩(火成岩) 1.岩浆是地壳深部或上地幔产生 的高温、炽热、粘稠、含有挥发份的 硅酸盐熔融体。 2.岩浆岩由岩浆冷却凝固形成 的岩石。故又称为火成岩。 花岗岩 流纹岩 玄武岩 辉长岩 四、变质岩 地壳中原来已经存在的各种岩石,在温度、压力 和化学活动性流体的作用下,使原来的岩石在结构、构造 或物质成分上发生
36、变化而形成的新岩石。 是在地表及地表附近不太 深的地方,由母岩经过风化、剥蚀、 搬运、沉积、成岩等外力地质作用 所形成的层状岩石。 三、沉积岩 砾 岩 砂 岩 灰 岩 板岩 片岩 大 理 岩 混 合 岩 地壳中各类岩石含量不同,主要是岩浆岩(含变质的 岩浆岩)占90%,沉积岩(含变质的沉积岩)10%, 但在陆地表面75%为沉积岩,洋壳中绝大部分为玄武岩。 五、岩石的分布 影 视 : 组 成 地 壳 的 岩 石 2矿物集合体的形态(shape) 同种矿物的多个单晶聚集在一起成群产出,即构成集合 体。 放射状、纤维状、毛发状;鳞片状;粒状(显晶质集合 体,肉眼能分清颗粒界限)或土状(疏松者)或致密
37、块状集 合体(肉眼或放大镜难以辨认颗粒边界,如磁铁矿)。 晶簇(Crystalline Grope):同一基底向外生长的晶体群,常发 育在岩石裂隙或空洞中。 隐晶质或胶态集合体(非晶质):溶体或胶体直接沉积而成,肉眼不能认颗粒, 胶体“老化”后呈隐晶质或显晶质。 鲕状或豆状:园球状集合体,内部具同心层状,1cm;杏仁体-直径1mm。在晶腺中常见到周期性 扩散沉淀形成的环带,如由SiO2形成的玛瑙,其中常有空腔,空腔中有时长 有晶簇。 矿 物 集 合 体 形 态 (2) 解理(Cleavage)和断口(Fracture) 矿物受力后沿一定方向规则裂开成光滑面的性质叫解理(planes along
38、 which the mineral breaks easily ),裂开面称解理面; 如果矿物受力后沿任意方向裂开,并呈各种凹凸不平的断面,则叫断口。 根据矿物受力后裂成解理面的难易程度,可以将解理分成以下等级: 极完全解理:极易裂成薄片,解理面平滑,很难发生断口。如云母 完全解理:常裂成规则形态,解理面相当光滑,较难发生断口。 如方解石、方铅矿 中等解理:解理程度差,解理面不能一劈到底,常呈阶梯状,较易出现断 口。如长石、角闪石 不完全解理:矿物碎块中难于找到解理面,断口常见。如磷灰石 断口可用其裂面形状来描述,如贝壳状断口、锯齿状断口等。 水 晶 的 贝 壳 状 断 口 一、矿物分类(7
39、大类) 自然元素矿物 如金(Gold),金刚石(dianond)、石墨(Graphite)等 卤化物矿物 如萤石(Fluorite)等 硫化物矿物 如黄铁矿(Pyrite)、黄铜矿(Chalcopyriye)、方铅矿(Galena)、闪锌 矿(Sphalerite) 等 氧化物和氢氧化物矿物 如赤铁矿(Hematite)、磁铁矿(Magnetite)、石英(Quartz) 等 硫酸盐矿物 如石膏(Gypsum)、硬石膏(Anhydrite)等 碳酸盐矿物 如方解石(Calcite)、孔雀石(Malachite)等 硅酸盐矿物 如黑云母(Biotite)、白云母(Muscovite)、长石(Fe
40、ldspar)、角闪石 (Hornblende)、辉石(Augite)、橄榄石(Olivine)等 其中硅酸盐矿物种类繁多,约占已知矿物种数的1/4,占地壳总重量的 85%,最常见的就是长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等几种。 二. 常见矿物特征 (矿物实习) 自然元素矿物 硫化物矿物 氧化物和氢氧化物矿物 赤铁矿 磁铁矿 硫酸盐矿物 碳酸盐矿物 硅酸盐矿物(1) 硅酸盐矿物(2) 了解组成地壳的主要物质成分;矿物与岩石的概念 及特征;初步掌握识别矿物的一般方法。 学习重点: 重点是矿物的形态、主要物理性质及常见矿物的识别。 作业及思考题: 1.地壳及克拉克值的概念 2.矿物的主要物理性质有哪
41、些? 3.主要造岩矿物有哪几种?(写出名称及化学式) 4.解释:解理与断口、晶质与非晶质、显晶质与隐 晶质? 本章学习要求 第三章第三章 岩浆作用与火成岩岩浆作用与火成岩 20112011年年2 2月月 东华理工大学地球科学学院东华理工大学地球科学学院 河西地区 兰坪地区 岩石岩石 自然(地质作用)形成的,由一种或多种自然(地质作用)形成的,由一种或多种矿矿 物物,或由其他岩石碎屑所组成的集合体。,或由其他岩石碎屑所组成的集合体。 岩石的分类岩石的分类 按照岩石的成因(形成方式),岩石分为三按照岩石的成因(形成方式),岩石分为三 大类:大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩岩浆岩、沉积岩、变质岩 岩浆岩
42、(岩浆岩(Magmatic Rock)又叫火成岩)又叫火成岩 (Igenous Rock),约占地壳岩石),约占地壳岩石65%。 河西地区 兰坪地区 地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体,其地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体,其 成分主要为硅酸盐,富含挥发份。成分主要为硅酸盐,富含挥发份。 岩浆的类型岩浆的类型 通常根据岩浆中SiO2 含量将其分为四类: 超基性岩浆超基性岩浆(SiO2 45)、基性岩浆基性岩浆(SiO2 45-52)、中中 性岩浆性岩浆(SiO2 52-65)、酸性岩浆酸性岩浆(SiO2 65) 。 岩浆的温度岩浆的温度 700-1300 。酸性岩浆温度较低,一般为。酸性岩
43、浆温度较低,一般为 700-900 ,超基性和基性岩浆温度较高,一般为,超基性和基性岩浆温度较高,一般为 1000-1300,中性岩浆则介于二者之间。,中性岩浆则介于二者之间。 岩浆的粘度岩浆的粘度 其粘度主要取决于其粘度主要取决于SiO2的含量和温度。的含量和温度。 SiO2 含量越高,粘度也越大,不易流动含量越高,粘度也越大,不易流动 ;岩浆的温度越高,;岩浆的温度越高, 则粘度越小,越易流动。则粘度越小,越易流动。 1岩浆岩浆(Magma) 河西地区 兰坪地区 岩浆作用岩浆作用 岩浆的运移、对流、演化、冷却直至最岩浆的运移、对流、演化、冷却直至最 后冷凝成岩的全过程后冷凝成岩的全过程 岩
44、浆岩岩浆岩 岩浆冷凝形成的岩石。岩浆冷凝形成的岩石。 1岩浆作用岩浆作用 岩 浆 的 活 动 方 式 岩 浆 的 活 动 方 式 侵入作用侵入作用 岩浆由地下深处运移至地下浅处并 冷凝成岩的作用所形成的岩石,称为侵入岩侵入岩 喷出作用喷出作用(火山活动)火山活动)岩浆喷出地表的作用过 程。喷出地表的岩浆冷凝后形成的岩石,称为 喷出岩喷出岩或火山岩火山岩。 河西地区 兰坪地区 一一. 喷出作用与火山喷出作用与火山 喷出(喷出(Eruption)作用又叫火山作用)作用又叫火山作用 (Volcanism),是指岩浆喷出地表的作用。),是指岩浆喷出地表的作用。 火山火山是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地
45、面是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面 或喷出地表,而形成的具有特殊机构及形态的或喷出地表,而形成的具有特殊机构及形态的 地质体地质体。 火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现 象,自古以来就给人们留下极其深刻的象,自古以来就给人们留下极其深刻的 印象。印象。 “火山”一词源于罗马神话中火神所居住的一“火山”一词源于罗马神话中火神所居住的一 座喷火冒烟的山座喷火冒烟的山武尔卡诺武尔卡诺(Vulcano)的名称。的名称。 第一节第一节 喷出作用与喷出岩喷出作用与喷出岩 河西地区 兰坪地区 1)火山通道火山通道 火山喷发时,与下面岩浆相通的通道。火山喷发
46、时,与下面岩浆相通的通道。 2)火山锥火山锥 火山喷发物堆积在火山通道周围形成锥状地形。火山喷发物堆积在火山通道周围形成锥状地形。 3)火山口火山口 火山通道的出口火山通道的出口,火山口直径一般火山口直径一般50mm、火山砾(饼)、火山砾(饼) 50-2mm、火山灰、火山灰2mm。 液态喷出物:液态喷出物:火山的液态喷出物就是熔融状态的熔火山的液态喷出物就是熔融状态的熔 岩(浆),熔岩主要成分为硅酸盐岩(浆),熔岩主要成分为硅酸盐根据根据熔熔浆中浆中SiO2 含量将其分为基性含量将其分为基性熔熔浆浆(SiO2 45-52)、中性、中性熔熔 浆浆(SiO2 52-65)、酸性、酸性熔熔浆浆(Si
47、O2 65) 。 气态喷出物:气态喷出物:主要为水蒸气,其次为主要为水蒸气,其次为CO2、N2、 SO2、CO、 H2、F2、S2、Cl2 河西地区 兰坪地区 2、火山喷发产物、火山喷发产物 固体喷发物固体喷发物: 围岩及早先冷凝的岩浆岩,被岩浆喷出围岩及早先冷凝的岩浆岩,被岩浆喷出,脱离地表在脱离地表在 空中炸碎后冷凝成固结体空中炸碎后冷凝成固结体,称火山碎屑岩称火山碎屑岩. 火山灰火山灰50mm 火山灰胶结火山灰胶结 火山集块岩火山集块岩 火山渣火山渣 数十厘米数十厘米 快速冷凝的岩浆块快速冷凝的岩浆块 浮岩浮岩 火山弹火山弹50mm 喷出炸碎后冷凝固结的岩浆喷出炸碎后冷凝固结的岩浆 块块 熔融体熔融体 : 熔岩熔岩(熔岩流、熔岩被熔岩流、熔岩被