第2-2章巖石skppt課件

1、 變質巖是由原來的巖石變質巖是由原來的巖石(巖漿巖、沉積巖和巖漿巖、沉積巖和變質巖變質巖)在地殼中受到高溫、高壓及化學成分加在地殼中受到高溫、高壓及化學成分加入的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生礦物成分及結構構入的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生礦物成分及結構構造變化后形成的新的巖石。造變化后形成的新的巖石。 變質巖不僅具有自身獨特的特點，而且還常變質巖不僅具有自身獨特的特點，而且還常保留著原來巖石的某些特征。保留著原來巖石的某些特征。 在變質因素的影響下，促使巖石在固體狀態(tài)在變質因素的影響下，促使巖石在固體狀態(tài)下改變其成分、結構和構造的作用，稱為變質作下改變其成分、結構和構造的作用，稱為變質作用。用。 引起變質

2、作用的主要因素是：高溫、高壓和引起變質作用的主要因素是：高溫、高壓和新的化學成分的加入。新的化學成分的加入。 由構造運動產生的定向橫壓力，有時比靜壓力由構造運動產生的定向橫壓力，有時比靜壓力更大。它一方面使巖石和礦物發(fā)生變形和破裂，形更大。它一方面使巖石和礦物發(fā)生變形和破裂，形成各種破碎構造；同時在與靜壓力的綜合作用下，成各種破碎構造；同時在與靜壓力的綜合作用下，有利于片狀、柱狀礦物定向生長，而形成變質巖特有利于片狀、柱狀礦物定向生長，而形成變質巖特有的片理構造。有的片理構造。 在巖石發(fā)生變質作用的過程中，新的化學成在巖石發(fā)生變質作用的過程中，新的化學成分主要來自巖漿活動帶來的含有復雜化學元素

3、的分主要來自巖漿活動帶來的含有復雜化學元素的熱液和揮發(fā)性氣體。在溫度和壓力的綜合作用下，熱液和揮發(fā)性氣體。在溫度和壓力的綜合作用下，這些具有化學活動性的成分，容易與圍巖發(fā)生反這些具有化學活動性的成分，容易與圍巖發(fā)生反應，產生各種新的變質礦物，甚至會使巖石的化應，產生各種新的變質礦物，甚至會使巖石的化學成分發(fā)生深刻的變化。學成分發(fā)生深刻的變化。 巖石發(fā)生變質，經常是上述因素綜合作用的巖石發(fā)生變質，經常是上述因素綜合作用的結果。結果。 變質巖的礦物成分，除保留有原來巖石的礦變質巖的礦物成分，除保留有原來巖石的礦物，如石英、長石、云母等外，還有變質礦物，物，如石英、長石、云母等外，還有變質礦物，如石

4、榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等，變質礦如石榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等，變質礦物是變質巖所特有的，可把變質巖與其他巖石區(qū)物是變質巖所特有的，可把變質巖與其他巖石區(qū)別開來。別開來。 變質巖幾乎全部是結晶結構，但其結晶結構變質巖幾乎全部是結晶結構，但其結晶結構主要經過重結晶作用形成，故稱為變晶結構以示主要經過重結晶作用形成，故稱為變晶結構以示區(qū)別，如粗粒變晶結構，斑狀變晶結構等。區(qū)別，如粗粒變晶結構，斑狀變晶結構等。 若變質作用不徹底，在形成的變質巖中殘留若變質作用不徹底，在形成的變質巖中殘留有變質前原來巖石的結構特征，稱為變余結構。有變質前原來巖石的結構特征，稱為變余結構。 變質巖的構造主要的

5、是片理構造和塊狀構造。片理構變質巖的構造主要的是片理構造和塊狀構造。片理構造是變質巖所特有的。其中片理構造主要有：造是變質巖所特有的。其中片理構造主要有：滑石片巖滑石片巖磁鐵絹云母千枚巖磁鐵絹云母千枚巖 鑒別巖石最基本的方法，是根據(jù)巖石的外鑒別巖石最基本的方法，是根據(jù)巖石的外觀特征，用肉眼和簡單工具觀特征，用肉眼和簡單工具(如小刀、放大鏡等如小刀、放大鏡等)進行鑒別。進行鑒別。 根據(jù)巖石的外觀特征對巖漿巖進行鑒定時，根據(jù)巖石的外觀特征對巖漿巖進行鑒定時，首先要注意巖石的顏色，其次是巖石的結構和構首先要注意巖石的顏色，其次是巖石的結構和構造，最后分析巖石的主要礦物成分。造，最后分析巖石的主要礦物

6、成分。 先從觀察巖石的結構開始，結合其它特征，先從觀察巖石的結構開始，結合其它特征，再作進一步分析，確定巖石的名稱。再作進一步分析，確定巖石的名稱。 從沉積巖的結構特征來看，如果巖石是由碎從沉積巖的結構特征來看，如果巖石是由碎屑和膠結物兩部分組成，或者碎屑顆粒很細而不屑和膠結物兩部分組成，或者碎屑顆粒很細而不易與膠結物分辨，但觸摸有明顯含砂感的，一般易與膠結物分辨，但觸摸有明顯含砂感的，一般是屬于碎屑巖類的巖石。是屬于碎屑巖類的巖石。 如果巖石顆粒十分細密，用放大鏡也看不清如果巖石顆粒十分細密，用放大鏡也看不清楚，但斷裂面暗淡呈土狀，硬度低，觸摸有滑膩楚，但斷裂面暗淡呈土狀，硬度低，觸摸有滑膩

7、感的，一般多是粘土類的巖石。感的，一般多是粘土類的巖石。 具結晶結構的可能是化學巖類。具結晶結構的可能是化學巖類。 鑒別變質巖時，可以先從觀察巖石的構造開鑒別變質巖時，可以先從觀察巖石的構造開始。根據(jù)構造，首先將變質巖區(qū)分為片理構造和始。根據(jù)構造，首先將變質巖區(qū)分為片理構造和塊狀構造的兩類。然后可進一步根據(jù)片理特征和塊狀構造的兩類。然后可進一步根據(jù)片理特征和主要礦物成分，分析所屬的亞類，確定巖石的名主要礦物成分，分析所屬的亞類，確定巖石的名稱。稱。 巖漿巖、沉積巖和變質巖的地質特征表巖漿巖、沉積巖和變質巖的地質特征表 巖漿巖、沉積巖和變質巖的地質特征表巖漿巖、沉積巖和變質巖的地質特征表 地球形

8、成到現(xiàn)在已有地球形成到現(xiàn)在已有46億年以上的歷史，億年以上的歷史，在這漫長的歲月里，地球經歷了許多連串的變在這漫長的歲月里，地球經歷了許多連串的變化，而這些變化把整個地球歷史可分為若干發(fā)化，而這些變化把整個地球歷史可分為若干發(fā)展階段。展階段。 地質年代指地球發(fā)展的時間段落。當我們地質年代指地球發(fā)展的時間段落。當我們需要了解一個地區(qū)的工程地質情況，如地質構需要了解一個地區(qū)的工程地質情況，如地質構造，巖層的相互關系，以及閱讀地質資料或地造，巖層的相互關系，以及閱讀地質資料或地質圖時，都必須具備地質年代的相關知識。質圖時，都必須具備地質年代的相關知識。 巖層的地質年代有絕對地質年代和相對地質巖層的地

9、質年代有絕對地質年代和相對地質年代兩種表示方法。年代兩種表示方法。 表示地質事件發(fā)生的先后順序為相對年代，表示地質事件發(fā)生的先后順序為相對年代，表示地質事件發(fā)生至今的年齡稱為絕對年代同表示地質事件發(fā)生至今的年齡稱為絕對年代同位素年齡）。位素年齡）。 相對地質年代不能說明巖層形成的確切時間，相對地質年代不能說明巖層形成的確切時間，但能反映巖層形成的自然階段，從而說明地殼發(fā)但能反映巖層形成的自然階段，從而說明地殼發(fā)展的歷史過程，故在地質工作中，一般以應用相展的歷史過程，故在地質工作中，一般以應用相對地質年代為主。對地質年代為主。 未經過構造運動改造的層狀巖層大多是水平未經過構造運動改造的層狀巖層大

10、多是水平巖層，水平巖層的層序為每一層都比它下伏的相巖層，水平巖層的層序為每一層都比它下伏的相鄰層新而比它上覆的相鄰層老，為下老上新，即鄰層新而比它上覆的相鄰層老，為下老上新，即具有地層層序律。但巖層因構造運動而發(fā)生傾斜具有地層層序律。但巖層因構造運動而發(fā)生傾斜但未倒轉時，傾斜面以上的巖層新，傾斜面以下但未倒轉時，傾斜面以上的巖層新，傾斜面以下的巖層老，此時應要仔細研究沉積巖的泥裂、波的巖層老，此時應要仔細研究沉積巖的泥裂、波痕、遞變層理、交錯層等原生構造來判別巖層的痕、遞變層理、交錯層等原生構造來判別巖層的頂、底面。頂、底面。 正常層位正常層位變動層位變動層位15代表巖層由老至新代表巖層由老至

11、新 15代表巖層由老至新代表巖層由老至新 沉積巖中保存的地質時期生物遺體和遺跡稱為沉積巖中保存的地質時期生物遺體和遺跡稱為化石，化石的成分常常已變?yōu)榈V物質，但原來生物化石，化石的成分常常已變?yōu)榈V物質，但原來生物骨骼或介殼等硬件部分的形態(tài)和內部構造卻在化石骨骼或介殼等硬件部分的形態(tài)和內部構造卻在化石里保存下來。在漫長的地質歷史時期內，生物從無里保存下來。在漫長的地質歷史時期內，生物從無到有、從簡單到復雜、從低級到高級發(fā)生不可逆轉到有、從簡單到復雜、從低級到高級發(fā)生不可逆轉的發(fā)展演化。因此不同地質時代的巖層中含有不同的發(fā)展演化。因此不同地質時代的巖層中含有不同類型的化石及其組合，而在相同地質時期的

12、相同地類型的化石及其組合，而在相同地質時期的相同地理環(huán)境下形成的地層，含有相同的化石，這就是生理環(huán)境下形成的地層，含有相同的化石，這就是生物層序律。注意尋找和采集古生物化石標本，尤其物層序律。注意尋找和采集古生物化石標本，尤其是那些對確定地質年代有決定意義的標準化石，就是那些對確定地質年代有決定意義的標準化石，就可以依據(jù)古生物地層學方法確定巖層的地質年代?？梢砸罁?jù)古生物地層學方法確定巖層的地質年代。 不同時代的巖層或巖體常被侵入巖侵入穿插，不同時代的巖層或巖體常被侵入巖侵入穿插，就侵入巖與圍巖相比，侵入者時代新，被侵入者就侵入巖與圍巖相比，侵入者時代新，被侵入者時代老，這就是切割律。時代老，這

13、就是切割律。 (a) 侵入接觸侵入接觸(b) 沉積接觸沉積接觸巖漿巖與沉積巖的接觸關系巖漿巖與沉積巖的接觸關系 絕對年代則反映距今的時間，自絕對年代則反映距今的時間，自20世紀世紀30年年代發(fā)現(xiàn)了元素的放射性后，同位素地質年代測定代發(fā)現(xiàn)了元素的放射性后，同位素地質年代測定方法得到越來越廣泛的應用。絕對年代是通過放方法得到越來越廣泛的應用。絕對年代是通過放射性同位素年齡的測定來確定的射性同位素年齡的測定來確定的 。 礦物中放射性同位素蛻變后剩余的母體同位礦物中放射性同位素蛻變后剩余的母體同位素含量素含量N與蛻變而成的子體同位素含量與蛻變而成的子體同位素含量D可以測出，可以測出，根據(jù)下列公式：根據(jù)

14、下列公式： 就可以計算出該礦物從其形成到現(xiàn)在的實就可以計算出該礦物從其形成到現(xiàn)在的實際年齡，即代表巖石的絕對年代。通常用來測際年齡，即代表巖石的絕對年代。通常用來測定地質年代的放射性同位素有：鉀定地質年代的放射性同位素有：鉀-氬、銣氬、銣-鍶、鍶、鈾鈾-鉛和碳鉛和碳-14等。等。 同位素地質年代測定方法要求工作精度高，同位素地質年代測定方法要求工作精度高，耗資大，需由專門的實驗室進行。耗資大，需由專門的實驗室進行。 人們根據(jù)幾次大的地殼運動和生物界人們根據(jù)幾次大的地殼運動和生物界大的演變，把地殼發(fā)展的歷史過程分為五個大的演變，把地殼發(fā)展的歷史過程分為五個稱為稱為“代的大階段，每個代又分為若干代

15、的大階段，每個代又分為若干“紀紀”，紀內因生物發(fā)展及地質情況不同，紀內因生物發(fā)展及地質情況不同，又進一步細分為若干又進一步細分為若干“世世” ，以及一些更，以及一些更細的段落，這些統(tǒng)稱為地質年代。在每一個細的段落，這些統(tǒng)稱為地質年代。在每一個地質年代中，都劃分有相應的地層，與地質地質年代中，都劃分有相應的地層，與地質年代單位宙、代、紀、世相對應的年代地層年代單位宙、代、紀、世相對應的年代地層單位分別是宇、界、系、統(tǒng)。單位分別是宇、界、系、統(tǒng)。 地質時代劃分為顯生宙和隱生宙兩個“宙”，并進一步依次劃分為“代”、“紀和“世”。 級別 地質年代地層單位 大 宙宇） 代界） 紀系） 小 世統(tǒng)）5億年前

16、億年前4億年前億年前生物開始大量發(fā)展 魚類極盛3億年前億年前2億年前億年前爬行類，兩棲類發(fā)育 恐龍極盛 1億年前億年前2-3百萬年前百萬年前植物繁盛，哺乳類急速發(fā)展并分化 古人類出現(xiàn) 第四紀第四紀(Q)是新生代最晚的一個紀，也是包是新生代最晚的一個紀，也是包括現(xiàn)代在內的地質發(fā)展歷史的最新時期，是距括現(xiàn)代在內的地質發(fā)展歷史的最新時期，是距今最近的地質年代。今最近的地質年代。 第四紀分為更新世和全新世第四紀分為更新世和全新世(Q4)，將更新，將更新世分為早世分為早(Q1)、中、中(Q2)、晚、晚(Q3)三個世。三個世。 在第四紀歷史上發(fā)生了很多重大變化即人在第四紀歷史上發(fā)生了很多重大變化即人類的出

17、現(xiàn)、黃土形成和冰川作用，這反映了第類的出現(xiàn)、黃土形成和冰川作用，這反映了第四紀時所特有的自然地理環(huán)境等特點。四紀時所特有的自然地理環(huán)境等特點。 2.4 第四紀地質特征概述 第四紀氣候冷暖變化頻繁，氣候寒冷時期冰雪第四紀氣候冷暖變化頻繁，氣候寒冷時期冰雪覆蓋面積擴大，冰川作用強烈發(fā)生，稱為冰期。氣覆蓋面積擴大，冰川作用強烈發(fā)生，稱為冰期。氣候溫暖時期，冰川面積縮小，稱為間冰期。第四紀候溫暖時期，冰川面積縮小，稱為間冰期。第四紀冰川作用有冰川作用有20次之多，而近次之多，而近80萬年每萬年每10萬年有一萬年有一次冰期和間冰期。次冰期和間冰期。 冰臼冰臼第四紀沉積物第四紀沉積物 1 1 殘積物殘積物

18、 ：巖石經物理風化和化學風化作用后殘留：巖石經物理風化和化學風化作用后殘留在原地的碎屑物稱殘積物或殘積土。在原地的碎屑物稱殘積物或殘積土。2 2 坡積物：堆積在平緩的斜坡或坡腳處，成為坡積坡積物：堆積在平緩的斜坡或坡腳處，成為坡積物。物。 3 3 洪積物：大雨或融雪水將山區(qū)或高地的大量碎屑洪積物：大雨或融雪水將山區(qū)或高地的大量碎屑物沿沖溝搬運到山前或山坡的低平地帶堆積而成。物沿沖溝搬運到山前或山坡的低平地帶堆積而成。 根據(jù)第四紀沉積物形成的地質作用、沉積環(huán)境、根據(jù)第四紀沉積物形成的地質作用、沉積環(huán)境、物質組成等地質成因類型，將第四紀沉積物的土體物質組成等地質成因類型，將第四紀沉積物的土體分為分為:4 4 沖積物：河