礦物學(xué)與結(jié)晶巖石學(xué)緒論

1、礦 物 巖 石 學(xué)任課教師：郗愛(ài)華Email:1礦物巖石學(xué)唐洪明等主編，2004） 1）結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)，潘兆櫓主編，1993，地質(zhì)出版社； 2）基礎(chǔ)結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)，羅谷風(fēng)主編，1998，南京大學(xué)出版社 ； 3）礦物學(xué)簡(jiǎn)明教程，戈定夷等編，1988，地質(zhì)出版社； 4）系統(tǒng)礦物學(xué)，王濮等主編，1984，地質(zhì)出版社； 5）巖漿巖石學(xué)，邱家驤主編，1998，地質(zhì)出版社； 6）巖石學(xué)，路鳳香等主編， 2001，地質(zhì)出版社； 7）變質(zhì)巖石學(xué)，賀同興等編著， 1987，地質(zhì)出版社；教 材參考書(shū)2 緒 論一、 礦物及礦物學(xué)二、 巖石和巖石學(xué)的概念三、礦物巖石學(xué)與石油等沉積礦產(chǎn)的關(guān)系3一、礦物及礦物學(xué) 1.礦物

2、： 礦物是由各種地質(zhì)作用中天然形成的單質(zhì)和化合物。它們具有相對(duì)固定的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在一定的物理化學(xué)范圍中穩(wěn)定。是組成巖石和礦石的基本單位。 目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)自然界礦物約有3000余種，其中20以上為硅酸鹽礦物；緒 論緒論4一、礦物及礦物學(xué)2.礦物的屬性（特性）：緒論化學(xué)屬性：礦物是地殼中化學(xué)元素的賦存形式，與月球礦物、宇宙礦物、隕石礦物相區(qū)別；具有相對(duì)穩(wěn)定的化學(xué)成分。地質(zhì)屬性：地質(zhì)作用（宇宙作用）產(chǎn)物，有別于人造礦物。結(jié)晶學(xué)屬性：絕大多數(shù)是固體（少數(shù)為液體和氣體），是具有一定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)晶質(zhì)（極少數(shù)是膠體和玻璃質(zhì)）；物理學(xué)屬性：具有特定的物理性質(zhì)，例如顏色、光澤、透明度、硬度、磁性、導(dǎo)電性等

3、，有一定的形成條件和穩(wěn)定條件，當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)礦物將發(fā)生變化并形成新礦物，即礦物是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一定階段的產(chǎn)物。53.礦物學(xué)： 是以固體礦物為研究對(duì)象的，是以礦物的化學(xué)成分、內(nèi)部構(gòu)造、外表形態(tài)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、在地質(zhì)作用過(guò)程中的形成條件和變化規(guī)律、及其分布規(guī)律等為研究?jī)?nèi)容的地質(zhì)學(xué)重要分支學(xué)科。 4.礦物學(xué)研究手段和方法： 1）野外調(diào)查：（剖面測(cè)量、路線地質(zhì)和地質(zhì)量填圖的方法研究礦物巖石的空間分布形態(tài)、平面展布狀態(tài)、地層時(shí)代等地質(zhì)背景條件，樣品采集）； 2）室內(nèi)研究：（肉眼觀察測(cè)量、物理分析、顯微鏡研究、化學(xué)分析、X射線衍射分析、電鏡分析、熱分析及礦物綜合分析等）一、礦物及礦物學(xué)緒論礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容

4、研究礦物的化學(xué)組成（包括微量元素） 例：金剛石C(N、B)研究礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（包括晶格缺陷） 例：金剛石立方面心結(jié)構(gòu)晶胞研究礦物的外表形態(tài) 例：金剛石八面體、菱形十二面體研究礦物的物理和化學(xué)性質(zhì) 例：金剛石硬度研究礦物在地質(zhì)作用過(guò)程中的形成及變化 例：金剛石金伯利巖和鉀鎂煌斑巖研究礦物的應(yīng)用 例：金剛石重要的寶石和礦物材料。65.礦物學(xué)研究的分支學(xué)科：一、礦物及礦物學(xué)緒論形態(tài)礦物學(xué):研究礦物晶體形態(tài)、礦物個(gè)體的發(fā)芽、生長(zhǎng)、發(fā)展變化及它們的規(guī)律連生；成因礦物學(xué):研究礦物綜合體的形成與起源，從化學(xué)、物理學(xué)、物理化學(xué)和地質(zhì)學(xué)觀點(diǎn)探討它們的成因)；實(shí)驗(yàn)礦物學(xué):從事合成礦物以及在各種物理化學(xué)條件下模擬和

5、探索礦物的形成過(guò)程；75.礦物學(xué)研究的分支學(xué)科：一、礦物及礦物學(xué)緒論礦物晶體結(jié)構(gòu)學(xué)和晶體化學(xué)：控索新礦物晶體結(jié)構(gòu)，研究晶體結(jié)構(gòu)與成分間的關(guān)系，并進(jìn)一步闡明礦物晶體成分、結(jié)構(gòu)與性能以至生成條件的關(guān)系；礦物物理學(xué)：是近年來(lái)固體物理學(xué)理論和新實(shí)驗(yàn)技術(shù)引入礦物學(xué)后所興起的一個(gè)新的邊緣學(xué)科，它不僅體現(xiàn)著礦物研究的新領(lǐng)域，并對(duì)礦物材料的研究有極大的助益。 上述礦物學(xué)的各分支相互聯(lián)系、互為補(bǔ)充，組成統(tǒng)一的礦物學(xué)整體。8二、巖石與巖石學(xué)1.巖石（Rock） 巖石是構(gòu)成地球上層（地殼和軟流圈之上的上地幔，即巖石圈）的主要物質(zhì)成分，是在特定的地質(zhì)條件下，經(jīng)由各種地質(zhì)作用下所形成的具有穩(wěn)定外形的固體礦物（包括部分玻

6、璃質(zhì)和生物殘?。┑募象w。2.巖石的屬性： 巖石是礦物集合體（有的巖石含火山玻璃或者主要由火山玻璃組成），是按一定的結(jié)構(gòu)構(gòu)造組成的固體物質(zhì)基本屬性。 巖石又是地質(zhì)體，是以巖體或巖層為單位彼此交錯(cuò)重疊組成巖石圈，是巖石圈發(fā)展演化過(guò)程中經(jīng)不同地質(zhì)作用生成的地質(zhì)屬性。緒論9二、巖石與巖石學(xué)緒論3.巖石類(lèi)型：地殼中巖石類(lèi)型多種多樣，但根據(jù)成因可歸納為以下三大類(lèi)：巖漿巖（Magmatic Rock）：主要是由地殼或上地幔深處形成的高溫熔融的巖漿，在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的驅(qū)使下，侵入地下或噴出地表冷凝而形成的巖石，如花崗巖、玄武巖等，占地殼體積的66 。沉積巖（sedimentary Rock）：主要是在地表?xiàng)l件

7、下，由風(fēng)化作用、生物化學(xué)作用及某些火山作用等形成的沉積巖原始物質(zhì)經(jīng)搬運(yùn)、沉積和沉積后作用所形成的巖石，如砂巖、泥巖、石灰?guī)r等，占地殼體積的8 。變質(zhì)巖（Metamornhic Rock）：是由地殼上已存在的各種巖石，在溫度、壓力升高的條件下，發(fā)生礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造轉(zhuǎn)化而形成的巖石，如片巖、片麻巖、大理巖等，占地殼體積的20 。10三大巖類(lèi)之間的循環(huán)轉(zhuǎn)換Magma114.巖石學(xué)概念： 是以天然巖石為研究對(duì)象，以巖石的的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、成因、共生組合、分布規(guī)律及其與成礦的關(guān)系等為研究?jī)?nèi)容的一門(mén)獨(dú)立學(xué)科。 基礎(chǔ)巖石學(xué)包括巖相學(xué)(petrography)和巖理學(xué)(petrogenesis)兩部

8、分。 巖相學(xué)：以研究巖石的顏色、野外產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分和化學(xué)成分及巖石分類(lèi)命名為主； 巖理學(xué)：是將巖相學(xué)的知識(shí)與實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合，通過(guò)歸納和演繹對(duì)各類(lèi)有關(guān)巖石的成因、形成演化和構(gòu)造背景進(jìn)行研究。二、巖石與巖石學(xué)緒論124.巖石學(xué)概念： 巖石學(xué)研究的發(fā)展大致可分為3個(gè)階段： （1）顯微鏡前時(shí)期 （2）顯微鏡時(shí)期建立了巖類(lèi)學(xué) （3）顯微鏡后時(shí)期建立了巖理學(xué)二、巖石與巖石學(xué)緒論135.巖石學(xué)研究的目的和意義1）了解地球的形成與演化歷史；2）尋找礦產(chǎn)資源：固體礦產(chǎn)、油氣資源；3）為解決工程地質(zhì)、地震、火山災(zāi)害、環(huán)境的變化等問(wèn)題提供重要依據(jù)。二、巖石與巖石學(xué)緒論146.巖石學(xué)的研究方法1）

9、野外調(diào)查取樣：研究巖石地質(zhì)體的產(chǎn)狀、巖性、接觸關(guān)系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)、成礦作用、地質(zhì)制圖、測(cè)制地質(zhì)剖面、照相素描、采集樣品，等等；2）室內(nèi)測(cè)試分析：顯微鏡鑒定、地球化學(xué)樣品測(cè)試、同位素測(cè)試、礦物學(xué)和礦物化學(xué)精細(xì)研究，等；3）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M：針對(duì)研究的內(nèi)容開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M；4）資料歸納分析：根據(jù)綜合研究得出具體結(jié)果。二、巖石與巖石學(xué)緒論15三、礦物巖石學(xué)與石油等沉積礦產(chǎn)的關(guān)系1）礦物巖石學(xué)是研究沉積型礦產(chǎn)的基礎(chǔ)：緒論 形成沉積巖的原始物質(zhì)成分主要來(lái)自于巖漿巖和變質(zhì)巖，與結(jié)晶巖石密切相關(guān)，即結(jié)晶巖是沉積巖最重要的母巖； 沉積盆地的周緣和基底常由古老的結(jié)晶巖石組成，通過(guò)對(duì)結(jié)晶巖的研究，既可以圈定沉積盆地

10、的邊界輪廓，了解基底巖系，亦可為地球物理勘探成果的解釋提供地質(zhì)基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)；16 研究含油沉積盆地的沉積相時(shí)，常根據(jù)沉積巖的物質(zhì)成分、重礦物組合來(lái)分析推斷母巖性質(zhì)和物源方向，而重礦物組合決定于原結(jié)晶巖的礦物組合，只有充分掌握結(jié)晶巖的知識(shí)才能更準(zhǔn)確地推斷母巖性質(zhì)和物源方向，以便更有效地解決沉積相問(wèn)題。三、礦物巖石學(xué)與石油等沉積礦產(chǎn)的關(guān)系緒論172）非沉積巖系油氣藏不斷被發(fā)現(xiàn)且成為不可忽視的油氣藏類(lèi)型：基巖型油氣藏和火山巖型油氣藏 。 例如：委內(nèi)瑞拉的拉帕斯油田即是花崗巖基巖油藏，它的油井最高日產(chǎn)量可達(dá)兩千噸以上。位于北非利比亞的錫爾特盆地東部的奧季拉油田，也是花崗石基巖油藏。三、礦物巖石學(xué)與石

11、油等沉積礦產(chǎn)的關(guān)系緒論18 我國(guó)東勝堡油田是以花崗巖作為儲(chǔ)集層的古潛山油氣藏。由太古界的一套混合花崗巖為主和許多偉晶巖脈及基性巖脈侵入體組成基巖潛山，潛山頂面經(jīng)歷強(qiáng)烈的風(fēng)化作用和地下水淋濾溶蝕作用，溶縫溶洞十分發(fā)育，成為良好的儲(chǔ)集層。三、礦物巖石學(xué)與石油等沉積礦產(chǎn)的關(guān)系緒論19三、礦物巖石學(xué)與石油等沉積礦產(chǎn)的關(guān)系緒論 美國(guó)加利福尼亞洲豪金谷東側(cè)邊緣的愛(ài)迪生油田是典型變質(zhì)巖基巖油氣藏，基巖由綠色、灰色云母片巖、綠泥石及陽(yáng)起石片巖組成。 鴨兒峽油田是我國(guó)最早發(fā)現(xiàn)的變質(zhì)巖油藏。位于酒泉西部盆地，石油產(chǎn)自志留系泉腦溝群，儲(chǔ)集層巖性為灰綠色、紫紅色千枚巖及硅質(zhì)砂巖中，在斜交和垂直裂隙中均有原油充填，是主要的儲(chǔ)集空間。 東渤海灣地區(qū)，勝利油田和遼河油田太古界花崗片麻巖基底巖系中產(chǎn)日產(chǎn)千噸油井。20三、礦物巖石學(xué)與石油等沉積礦產(chǎn)的關(guān)系緒論 在含油氣盆地中