《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》試驗(yàn)指導(dǎo)書

試驗(yàn)課指導(dǎo)書(第三版)木合塔爾·買買提等修編2023年12月前 言隨著地球科學(xué)教學(xué)改革的不斷深入，高等學(xué)校地質(zhì)工程類學(xué)科根底課《一般地質(zhì)學(xué)》的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容也在不斷與時(shí)俱進(jìn)的變化。地質(zhì)學(xué)是門實(shí)踐性格外強(qiáng)的學(xué)科。因此，在3.5〔64〕的《一般16課時(shí)的室內(nèi)試驗(yàn)和兩周的地質(zhì)生疏野外實(shí)習(xí)，以期望學(xué)生在根本把握地質(zhì)學(xué)理論的根底上，也能較系統(tǒng)地了解與把握地質(zhì)學(xué)的實(shí)踐工作方法和步驟，培育他們的動(dòng)手力量，增加他們的素養(yǎng)訓(xùn)練，為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定根底。20239〔第三版〕內(nèi)容要求，考慮到教學(xué)時(shí)數(shù)和學(xué)生實(shí)際，結(jié)合修編者的教學(xué)閱歷，并考慮后面的《地質(zhì)生疏野外實(shí)習(xí)》內(nèi)容的需求而作了適當(dāng)添加與取舍。對(duì)于礦物與巖石，凡打*的為必需把握的工程內(nèi)容，有的實(shí)習(xí)內(nèi)容依據(jù)狀況可適當(dāng)增刪。參與修編人員有木合塔爾·買買提、郭瑞清、田繼軍、王莉、玉素甫艾力等。由于時(shí)間有限，無暇推敲斟酌，定有諸多不當(dāng)，望使用者提出貴重意見，不勝感謝，以便下次修訂改正。110實(shí)習(xí)一礦物形態(tài)及物理性質(zhì)的觀看一、目的要求：觀看礦物的單體和集合體形態(tài)，學(xué)會(huì)肉眼識(shí)別礦物形態(tài)的方法。技能。學(xué)會(huì)描述礦物形態(tài)和物理性質(zhì)的方法。二、預(yù)備工作復(fù)習(xí)課本其次章有關(guān)局部，預(yù)習(xí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書中本次內(nèi)容。預(yù)備各種形態(tài)和物理物征的礦物形態(tài)及物理性質(zhì)標(biāo)本。工具：小刀、瓷板、放大鏡、磁鐵、稀鹽酸、摩氏硬度計(jì)等。三、實(shí)習(xí)內(nèi)容：觀看方法。識(shí)別礦物的物理性質(zhì)，即顏色、條痕色、光澤、斷口、解理、硬度、相〔比重〕、其它物理性質(zhì)〔如磁性、彈性等〕等。并記錄主要物理性質(zhì)的特征。生疏摩氏硬度計(jì)各礦物的硬度等級(jí)并記錄。四、實(shí)習(xí)方法：以教師講解引導(dǎo)學(xué)生觀看生疏礦物的各種形態(tài)和物理性質(zhì)為主，并要學(xué)〔本次實(shí)習(xí)不必填寫實(shí)習(xí)報(bào)告。著重觀看以下礦物的物理性質(zhì)：石英〔顏色、硬度、斷口、晶形、透亮度〕磁鐵礦〔磁性、比重〕赤鐵礦〔條痕色〕黃鐵礦〔顏色、硬度、晶形〕方鉛礦〔光澤、條很色、比重〕硬錳礦〔形態(tài)〕石膏〔形態(tài)、硬度、光澤〕石棉、云母〔形態(tài)、解理、光澤〕閃鋅礦〔光澤、條痕〕高嶺土〔形態(tài)〕方解石〔形態(tài)、加稀鹽酸起泡〕石鹽〔形態(tài)、味覺〕五、留意事項(xiàng)留意觀看礦物的有些特別集合體形態(tài)。2．搞清礦物的條痕鑒定意義。3．礦物的某些特別性質(zhì)尤其不行無視。實(shí)習(xí)二常見礦物的生疏和鑒定〔一〕一、目的要求：依據(jù)礦物的主要形態(tài)和物理性質(zhì)特征來生疏礦物、鑒定礦物和記憶礦物。二、預(yù)備工作復(fù)習(xí)教科書有關(guān)局部?jī)?nèi)容，預(yù)習(xí)試驗(yàn)指導(dǎo)書。工具：硬度計(jì)、小刀、瓷板、磁鐵、放大鏡。三、實(shí)習(xí)步驟：依照表中要求逐項(xiàng)觀看礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)。到各種礦物的特點(diǎn)且聯(lián)系到它的組成物質(zhì)、理化性質(zhì)、用途等來考慮并記憶。四、實(shí)習(xí)內(nèi)容觀看和生疏自然元素大類：自然硫、石墨*。觀看和生疏硫化物及其類似化合物大類：黃銅礦*、黃鐵礦*、輝銻礦、方鉛礦*、閃鋅礦*、辰砂、雌黃、雄黃、斑銅礦。觀看和生疏氧化物及氫氧化物大類：石英*、剛玉、赤鐵礦*、磁鐵礦*、褐鐵礦*、硬錳礦*。觀看和生疏鹵化物大類：螢石*、石鹽。將實(shí)習(xí)中各礦物物理性質(zhì)按下表的內(nèi)容填入〔做在試驗(yàn)報(bào)告本上〕礦物名稱形態(tài)礦物名稱形態(tài)顏色條痕光澤透亮度解理或斷口硬度比重其他特征五、思考題：試比較黃銅礦與黃鐵礦，方鉛礦與閃鋅礦，赤鐵礦與褐鐵礦的異同點(diǎn)。實(shí)習(xí)三常見礦物的生疏和鑒定〔二〕一、目的要求：生疏含氧鹽大類中各礦物的物理特征，并記憶其主要礦物。二、預(yù)備工作：復(fù)習(xí)教科書中含氧鹽礦物局部及預(yù)習(xí)本試驗(yàn)指導(dǎo)書。用具：硬度計(jì)、瓷板、小刀、磁鐵、稀鹽酸。三、實(shí)習(xí)步驟：依照表中要求逐項(xiàng)觀看礦物的主要形態(tài)和物理性質(zhì)。重要的是留意每種礦物自身的特點(diǎn)。四、實(shí)習(xí)內(nèi)容：觀看和生疏碳酸巖類礦物：方解石*、白云石*、孔雀石*、藍(lán)銅礦、菱鐵礦、菱鎂礦。觀看和生疏硫酸巖類礦物：硬石膏、石膏*、重晶石*。觀看和生疏磷酸巖類礦物：磷灰石。觀看和生疏硅酸鹽礦物：橄欖石*、石榴子石*、黃晶〔黃玉〕、紅柱石*、藍(lán)晶石*、綠柱石*、矽線石、綠簾石*、硅灰石*、一般輝石*、一般角閃石*、透閃石、藍(lán)閃石、滑石*、蛇紋石*、高嶺石*、白云石*、黑云母*、綠泥石*、斜長(zhǎng)石*、正長(zhǎng)石*、電氣石*、石棉、蛭石、陽起石、金云母。5．記錄觀看的各種礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)并填入表中。〔做在試驗(yàn)報(bào)告本上，填寫內(nèi)容同上〕試比較一般輝石與一般角閃石的異同點(diǎn)，斜長(zhǎng)石與正長(zhǎng)石異同點(diǎn)，云母與蛭石的異同點(diǎn)。實(shí)習(xí)四常見火成巖的觀看和生疏一、目的要求〔火成巖肉眼鑒定表〕對(duì)火成巖加以命名。二、預(yù)備工作：實(shí)習(xí)前復(fù)習(xí)教科書中的火成巖局部及本試驗(yàn)指導(dǎo)書。工具：放大鏡、小刀、量尺等。三、實(shí)習(xí)步驟：結(jié)合鮑溫反響系列，利用火成巖的鑒定表，鑒定巖石的挨次如下：主要火成巖分類簡(jiǎn)表SiO2含量/%＜45%基性巖45～52中性巖52～65酸性巖＞65%石英淺色礦物富鈣斜長(zhǎng)石主要礦物成分鉀長(zhǎng)石黑云母角閃石暗色礦物輝石橄欖石產(chǎn)狀噴出巖構(gòu)造玻璃質(zhì)細(xì)粒淺成巖細(xì)粒構(gòu)造塊狀火山玻璃巖〔黑曜巖、浮巖等〕金伯利巖玄武巖安山巖粗面巖流紋巖各種脈巖類〔偉晶巖、細(xì)晶巖、煌斑巖等〕苦橄玢巖輝綠巖閃長(zhǎng)玢巖正長(zhǎng)斑巖花崗斑巖深成巖深成巖似斑狀塊狀橄欖巖輝長(zhǎng)巖閃長(zhǎng)巖正長(zhǎng)巖花崗巖注：1〕主要礦物成分一欄中，礦物名稱下方的線段表示該礦物在各類巖石中的分布，實(shí)線表示該礦物為主要礦物，虛線為次要礦物。2〕表中玢巖和斑巖都是具有斑狀構(gòu)造的巖石，習(xí)慣上玢巖的斑晶為富鈣或含鈣中等的斜長(zhǎng)石，而斑巖中的斑晶為鉀長(zhǎng)石、富鈉斜長(zhǎng)石或石英。鮑溫反響系列圖〔簡(jiǎn)化〕鮑溫反響系列圖〔簡(jiǎn)化〕顏色火成巖依據(jù)巖石顏色的深淺，大致可分為淺色、中色、暗色。般暗色——基性、超基性巖；中色——中性巖；淺色——酸性者、堿性巖。色一般較一樣成分深成巖的顏色為深。對(duì)于噴出石：巖石成分、次生變化以及礦物結(jié)晶程度等方面不同，都色。構(gòu)造、構(gòu)造構(gòu)造、構(gòu)造是識(shí)別巖石與分類命名的一個(gè)標(biāo)志。應(yīng)留意：代表性的礦物顆粒的粒徑表示。巖石命名時(shí)，在顯晶質(zhì)的基質(zhì)中消滅斑晶時(shí)，稱斑〔玢〕巖；在隱晶〔玢〕巖，其中斑晶成分為石英或鉀長(zhǎng)石時(shí)稱××斑巖，當(dāng)斑巖成份為斜長(zhǎng)石時(shí)稱××玢巖。其細(xì)粒構(gòu)造的淺成侵入巖體稱細(xì)晶××巖，脈狀巖體則稱脈巖。流紋等構(gòu)造。礦物成分包括：礦物名稱、物性特點(diǎn)、粒度大小、百分含量等；具斑狀構(gòu)造的巖石應(yīng)分別描述斑晶與基質(zhì)的成份；對(duì)于侵入巖應(yīng)首先觀看石英和橄欖石的有無，再觀看長(zhǎng)石的有無和鉀。具斑狀構(gòu)造的巖石觀看斑晶的成份有助于巖石的鑒定和命名。次生變化及其他巖石命名花崗巖：淺色、灰白色，微帶紅色全晶質(zhì)，等粒構(gòu)造，顆粒大小一般為3—5厘米，塊狀構(gòu)造。巖石主要礦物為石英、正長(zhǎng)石。石英在巖石中是白色不規(guī)章狀，有點(diǎn)透亮，在不平坦的斷口上呈現(xiàn)油脂光澤。正長(zhǎng)石是淺肉紅色顆粒明顯，有時(shí)可見其長(zhǎng)方形的晶體，解理面閃閃有光，呈玻璃光澤。黑色具有珍寶光澤的四、實(shí)習(xí)內(nèi)容：超基性巖類：橄欖巖﹡、苦橄玢巖、金伯利巖﹡。基性巖類：輝長(zhǎng)巖﹡、輝綠巖﹡、玄武巖﹡。中性巖類：閃長(zhǎng)巖﹡、安山巖﹡。﹡、花崗斑巖﹡、流紋巖﹡、正長(zhǎng)巖﹡、正長(zhǎng)斑巖、粗面巖。脈巖類：偉晶巖﹡、細(xì)晶巖?；鹕讲Ａr類；黑曜巖、珍寶巖、松脂巖、浮巖*。五、試驗(yàn)報(bào)告：具體描述以上帶﹡的巖石?！沧鲈谠囼?yàn)報(bào)告本上〕實(shí)習(xí)五常見沉積巖的觀看和生疏一、目的要求：生疏一些主要沉積巖并依據(jù)其成因和組成成分分類定名。通過試驗(yàn)逐步學(xué)會(huì)觀看和描述沉積巖的方法。二、預(yù)備工作：復(fù)習(xí)教科書第四章有關(guān)沉積巖主要特征及本試驗(yàn)指導(dǎo)書。工具：放大鏡、小刀等。三、試驗(yàn)步驟：園度等方面挨次描述。顏色：寫巖石總的顏色，看巖石的穎面。把次要顏色放在前面做形容綠色。我們記錄時(shí)應(yīng)具體描述。膠結(jié)物：用于碎屑巖(1)硅質(zhì)膠結(jié)：硬度大于小刀，如鹽酸不起泡。(2)鐵質(zhì)膠結(jié)：顏色發(fā)紅、紫或紫紅色。(3)粘土膠結(jié)：土狀，在水中能泡軟。(4)鈣質(zhì)膠結(jié)：加鹽酸起泡。3．礦物成份：依據(jù)成因可分三類：碎屑礦物：長(zhǎng)石、石英、白云母一類穩(wěn)定礦物顆粒。粘土礦物：高嶺石、膠嶺石、水云母、鋁土礦等。石膏、石鹽等。觀看時(shí)要留意各種成份的含量(%)，如巖石中含某種成份在25～50%時(shí)稱為“質(zhì)”如砂質(zhì)頁(yè)巖，即頁(yè)巖中含砂25～50%，含有5～25%的混合物時(shí)稱“含”，如含鐵砂巖?！惨妶D〕。依據(jù)以上特點(diǎn)賜予命名。描述舉例：長(zhǎng)石砂巖：肉紅色、粘土質(zhì)膠潔，主要成份是鉀長(zhǎng)石及石英顆粒。正長(zhǎng)石占25%，巖石致密塊狀，中粒構(gòu)造。……碎屑圓度分級(jí)圖碎屑圓度分級(jí)圖0．棱角狀；1.次棱角狀；2.次圓狀；3.圓狀；4.極圓狀水平層理〔上〕和斜層理〔下〕圖中相鄰斜層理間的直線界面為層面沉積巖分類。

沉積巖分類表巖類 沉積物質(zhì)來源 沉積作用 巖石名稱礫巖碎 母巖機(jī)械裂開碎屑 機(jī)械沉積為主 砂巖粉砂巖屑巖

生礦物——黏土礦物為主①

積

火山集塊巖類 火山碎屑巖亞類 火山噴發(fā)碎屑 機(jī)械沉積為主母巖化學(xué)分解過程中形成的可化學(xué)巖和生物化學(xué)巖類 溶物質(zhì)、膠體物質(zhì)以及生物化體積存學(xué)作用產(chǎn)物和生物遺體

凝灰?guī)r硅、磷質(zhì)巖碳酸鹽巖蒸發(fā)鹽巖四、試驗(yàn)內(nèi)容：碎屑巖類：礫巖﹡、角礫巖﹡、石英砂巖﹡、長(zhǎng)石砂巖﹡、粉砂巖﹡?；鹕剿樾紟r類：火山集塊巖、火山角礫巖﹡、凝灰?guī)r﹡。粘土巖類：泥巖﹡、鐵質(zhì)頁(yè)巖﹡、鈣質(zhì)頁(yè)巖、油頁(yè)巖﹡。化學(xué)巖、生物化學(xué)巖類：石灰?guī)r﹡、白云巖﹡、泥灰?guī)r﹡、鮞狀灰?guī)r﹡、竹葉狀灰?guī)r、硅藻土等。五、留意事項(xiàng)：沉積巖的某些特征(如層狀構(gòu)造、穿插層理、波痕、干裂、結(jié)核、鮞狀、竹葉狀、合化石等)與它的成因有聯(lián)系，必需描述。沉積巖中膠結(jié)物的成份、膠結(jié)方式也要作記錄。六、試驗(yàn)報(bào)告：具體描述以上帶﹡的沉積巖。〔做在試驗(yàn)報(bào)告本上〕實(shí)習(xí)六常見變質(zhì)巖的觀看和生疏一、目的要求：生疏變質(zhì)巖并且學(xué)會(huì)觀看和描述變質(zhì)巖。二、預(yù)備工作復(fù)習(xí)有關(guān)教科書中變質(zhì)巖局部及本試驗(yàn)指導(dǎo)書。用具：放大鏡、小刀等。三、試驗(yàn)步驟：根本同巖漿巖。只是在構(gòu)造、構(gòu)造方面有其本身的特點(diǎn)。構(gòu)造：變晶構(gòu)造、變余構(gòu)造。構(gòu)造：板狀、千枚、片狀、片麻、塊狀變質(zhì)構(gòu)造等。四、試驗(yàn)內(nèi)容：觀看、描述和定名以下巖石：片麻巖*、片巖*、千枚巖*、角巖*、大理巖*、石英巖*、矽卡巖*、板巖*、蛇紋巖*、混合巖*。五、試驗(yàn)報(bào)告：具體描述以上帶﹡的變質(zhì)巖。〔做在試驗(yàn)報(bào)告本上〕實(shí)習(xí)七地質(zhì)羅盤的使用一、目的要求生疏地質(zhì)羅盤，學(xué)會(huì)用它測(cè)定巖層產(chǎn)狀要素，并把握記錄產(chǎn)狀要素方法。二、地質(zhì)羅盤的構(gòu)造斜儀(桃形針)、底盤等。地質(zhì)羅盤有多種形式其內(nèi)容大同小異。它有以下特點(diǎn)：0～180線(即南北線)平行于底座的長(zhǎng)邊。方位刻度00～3600，按逆時(shí)針方向刻制，東、西的位置和實(shí)際位置相反。900。羅盤上常有簡(jiǎn)易水平儀，可用以粗略測(cè)任一目標(biāo)的仰角或俯角。三、地質(zhì)羅盤的使用00(N方向)對(duì)準(zhǔn)目等。圖4-13 圖4-13 巖層的產(chǎn)狀要素a代表傾角)的方位角。然后在地形圖上通過所測(cè)的兩個(gè)目標(biāo)作出兩條方位線，其交點(diǎn)即為所求點(diǎn)的位置。這種方法叫前方交匯法，假設(shè)作三條這樣方位線還可以校正該點(diǎn)的位置。測(cè)量巖層產(chǎn)狀要素：的交線即為走向線；指針(兩頭)所指的度數(shù)，即為所求的走向。00(N字)指向巖層的傾斜方向，使羅盤水平。此時(shí)指北針?biāo)傅亩葦?shù)，即為所求的走向。(或平行最大的傾斜線)并立起放在層面上，此時(shí)桃形針在刻角度盤上所指的度數(shù)，即為所求的傾角。走向有兩個(gè)方向，傾向只有一個(gè)方向。傾向與走向的方位角之差為±900。真傾角 與視傾角αγ00～900真傾角 與視傾角αγNE550走向SW2350

以了。在圖件上巖層產(chǎn)狀用符號(hào)表示：如┣350(長(zhǎng)線代表走向，短線代表傾向，數(shù)字代表角度)。部位置上測(cè)量具體數(shù)據(jù)。留意測(cè)量真傾角。對(duì)于巖石節(jié)理、片理、斷層等產(chǎn)狀要素可用以上方法同樣測(cè)量。四、GPS1、GPS的概述GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大局部組成，除此之外，測(cè)量用戶固然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備?？臻g衛(wèi)星群GPS2420GPS衛(wèi)星群組成，并均勻分布在6個(gè)軌道面上，各平面之間交角為60o，軌道和地球赤道的傾角為1158分，這樣可以保證在任何時(shí)間和任何地411GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號(hào)。GPS的地面掌握系統(tǒng)GPS的地面掌握系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站，主控站的作用是依據(jù)各監(jiān)控站對(duì)GPS的觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算衛(wèi)星的星歷GPS地面掌握系統(tǒng)主要設(shè)立在大西洋、印度洋、太平洋和美國(guó)外鄉(xiāng)。GPS的用戶局部由GPSGPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，利用信號(hào)進(jìn)展導(dǎo)航定位GPS定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為工程測(cè)量帶來了極大的便利。2、GPS的應(yīng)用GPS測(cè)量地球表層的板塊運(yùn)動(dòng)。這樣有利于確定地層位置和性質(zhì)。我們使用的的是手持GPS。首先翻開開關(guān)，進(jìn)入到主頁(yè)，然后進(jìn)入到測(cè)量經(jīng)緯度，同時(shí)留意至少有三顆以上的星信息較強(qiáng)，即可以使用該數(shù)據(jù)。五、試驗(yàn)報(bào)告寫出室外地質(zhì)羅盤使用的簡(jiǎn)潔方法。GPS一、目的要求1．初步把握閱讀和分析褶皺和斷裂、巖漿巖體和不整合地層的地質(zhì)圖的方法。并依據(jù)圖上資料簡(jiǎn)述各類構(gòu)造組合特征及區(qū)域地質(zhì)進(jìn)展歷史。二、有關(guān)說明：地質(zhì)圖的概念：將地質(zhì)調(diào)查成果〔組成地層的巖石、年月、構(gòu)造特征、〕用規(guī)定的符號(hào)、顏色按比例概括投〔地形圖〕上的圖件。有時(shí)為突出某一方面的地質(zhì)成果、分門別類作出地理圖、第四紀(jì)地質(zhì)圖等等。一幅正規(guī)的地質(zhì)圖應(yīng)