第一章-地學(xué)基礎(chǔ)課件

巖石母質(zhì)土壤緊實、通透性差、蓄水性差、無吸附性、無生物活動。疏松多孔、通透性強(qiáng)、有一定的蓄水性、具有吸附性、很少有生物活動。疏松多孔、通透性較強(qiáng)、有一定的蓄水性、具有吸附性、生物活動強(qiáng)。養(yǎng)分含量高。巖石、母質(zhì)與土壤的關(guān)系和區(qū)別巖石母質(zhì)土壤緊實、通透性差、蓄水性差、無吸附性、無生物活動。第一章地學(xué)基礎(chǔ)第一章地學(xué)基礎(chǔ)巖石巖石是由礦物所構(gòu)成，是礦物的天然集合體。復(fù)礦巖：由兩種以上的礦物組成。如花崗巖由石英、正長石和云母集合而成。單礦巖：由一種礦物組成。如純大理巖（漢白玉）常常是由方解石組成。巖石巖石是由礦物所構(gòu)成，是礦物的天然集合體。根據(jù)巖石成因可分為三大類：巖漿巖沉積巖（地表分布達(dá)75%以上）變質(zhì)巖（一）巖漿巖：由巖漿冷凝而成的巖石。特征：無層次和化石根據(jù)巖石成因可分為三大類：巖漿是硅酸鹽與金屬硫化物、氧化物的熔融體，含有揮發(fā)性的成分和地殼中的其它各種元素。巖漿根據(jù)其化學(xué)成分的不同可分為三類：超基性巖漿。SiO2一般小于45％，含鐵、鎂多，含揮發(fā)成分少，色暗?；詭r漿，或稱玄武巖巖漿。含SiO252~45％，含鐵、鎂亦較多，但比超基性巖漿少，含揮發(fā)成分較多，色暗。中性巖漿。含SiO252~65％，含鐵、鎂亦較少，色淺；酸性巖漿，含SiO2＞65％，含鐵、鎂少，含鉀、鈉、鋁多，并含有大量揮發(fā)成分，色淺。巖漿是硅酸鹽與金屬硫化物、氧化物的熔融體，含有揮發(fā)性的成分和玄武巖侵入巖冷卻慢，結(jié)晶粗，包括花崗巖、正長巖、閃長巖、輝長巖、橄欖巖。噴出巖冷卻快、結(jié)晶細(xì)，呈多孔斑狀結(jié)構(gòu)，如玄武巖、流紋巖、安山巖等。玄武巖侵入巖冷卻慢，結(jié)晶粗，包括花崗巖、正長巖、閃長巖、輝長（二）沉積巖概念：由各種先成的巖石經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積、重新固積而成或由生物遺體堆積而成的巖石。其約占地表的75%。特征：有層次性，常含有生物化石。（二）沉積巖

碎屑巖類：組成物質(zhì)主要為碎屑物質(zhì)礫巖砂巖粘土巖類：組成主要為粘土礦物頁巖泥巖化學(xué)及生物化學(xué)巖類：化學(xué)或生物化學(xué)作用沉淀而成石灰?guī)r白云巖碎屑巖類：組成物質(zhì)主要為碎屑物質(zhì)礫巖：各種不同的石礫經(jīng)膠結(jié)形成的巖石。礫巖：各種不同的石礫經(jīng)膠結(jié)形成的巖石。砂巖：沉積的砂粒經(jīng)過膠結(jié)作用形成的巖石。砂巖：沉積的砂粒經(jīng)過膠結(jié)作用形成的巖石。頁巖：頁巖具有致密狀泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，呈頁片狀或?qū)訝顦?gòu)造

頁巖：頁巖具有致密狀泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，呈頁片狀或?qū)訝顦?gòu)造石灰?guī)r：可由化學(xué)沉積或生物沉積作用形成，呈塊狀構(gòu)造，巖體層理構(gòu)造明顯。石灰?guī)r：可由化學(xué)沉積或生物沉積作用形白云巖：由含碳酸鈣和碳酸鎂成分的白云石形成，與石灰?guī)r相似，顏色為灰白色。白云巖：由含碳酸鈣和碳酸鎂成分的白云石（三）變質(zhì)巖概念：在高溫高壓下巖石中的礦物發(fā)生重新結(jié)晶或結(jié)晶定向排列而形成的巖石。特征：致密堅硬，不易風(fēng)化，呈片狀組織。（三）變質(zhì)巖板巖：呈平坦的似板狀平面。板巖：呈平坦的似板狀平面。千枚巖：具絹絲光澤。千枚巖：具絹絲光澤。片巖：具有片狀構(gòu)造。片巖：具有片狀構(gòu)造。片麻巖：具有典型片麻狀構(gòu)造的巖石。片麻巖：具有典型片麻狀構(gòu)造的巖石。大理巖：是由碳酸鹽類巖石（石灰?guī)r和白云巖）在高溫或高壓下經(jīng)過重結(jié)晶作用所形成的。大理巖：是由碳酸鹽類巖石（石灰?guī)r和白云巖）在高溫或高壓下經(jīng)過石英巖是砂巖(主要是石英砂巖)在充分熱力和壓力的作用下，經(jīng)過重結(jié)晶變質(zhì)而成的巖石。石英巖是砂巖(主要是石英砂巖)在充分熱力和壓力的作用下，經(jīng)過礦物礦物(mineral)的定義：地殼及上地幔中的各種化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的，并在一定條件下相對穩(wěn)定的自然產(chǎn)物。礦物的物理性質(zhì)包括顏色、條痕、光澤、硬度、解理和斷口。顏色：自色、他色、假色。礦物礦物(mineral)的定義：地殼及上地幔中的各種化學(xué)元條痕條痕就是礦物粉末的顏色，將礦物在未上釉的瓷板上進(jìn)行刻劃，其留下的粉末痕跡就是條痕.可以消除假色，減弱他色，保存自色，所以條痕比礦物本身呈現(xiàn)的顏色更為固定，因而更具有鑒定意義。如：黃鐵礦是淡黃色的，條痕卻是黑色；黃銅礦是銅黃色的，而條痕卻是綠黑色。光澤：金屬光澤、半金屬光澤和非金屬光澤。條痕硬度：礦物抵抗外力磨擦或刻劃的能力。一般采用摩氏硬度計來確定礦物的相對硬度摩氏硬度表硬度12345678910礦物滑石石膏方解石螢石磷灰石正長石石英黃玉剛玉金剛石指甲硬度為：2-3.5小刀硬度為：5.5硬度：礦物抵抗外力磨擦或刻劃的能力。硬度1234567891解理：礦物受外力作用后，沿著一定結(jié)晶方向裂開成光滑平面的性能。裂開后的光滑平面稱解理面。根據(jù)解理裂開的難易和解理片的厚薄、大小及平整光滑的程度，解理面可分為：極完全解理（云母）、完全解理（方解石）、中等解理、不完全解理、無解理（石英）。解理：礦物受外力作用后，沿著一定結(jié)晶方向裂開成光滑平面的性能解理按其完善程度分為：

極完全解理如云母完全解理如方解石中等解理如普通輝石

解理按其完善程度分為：極完全解理如云母完全解理如不完全解理，如磷灰石、錫石等極不完全解理，如石英不完全解理，如磷灰石、錫石等極不完全解理，如石英斷口：若礦物受外力作用后，沿任意方向裂開，同時破裂面成凹凸不平的表面。斷口可按形狀分為：貝殼狀（石英）、鋸齒狀(纖維石膏)、參差狀(黃鐵礦)、土狀(高嶺石)及平坦?fàn)?蛇紋石)斷口。斷口：若礦物受外力作用后，沿任意方向裂開，同時破裂面成凹凸不土壤中常見礦物種類石英普通石英呈透明或半透明的晶粒狀的集合體，無解理，貝殼狀斷口，脂肪光澤，一般呈乳白色或無色透明，土壤顆粒重要礦物之一。

水晶，六方柱狀晶體，玻璃光澤，平行線紋。紫水晶、墨水晶、薔微水晶、煙水晶土壤中常見礦物種類石英水晶，六方柱狀晶體，玻璃光澤，平行線紋正長石

KAlSi3O8

（鉀長石）晶體短柱狀，肉紅色，玻璃光澤，硬度6.0。正長石在巖漿巖中呈晶粒?？癸L(fēng)化能力較石英弱，伴生礦物有石英、云母、角閃石等。正長石風(fēng)化后形成粘土礦物高嶺石等，可為土壤提供大量K元素。正長石KAlSi3O8（鉀長石）晶體短柱狀，肉紅色，玻璃斜長石

Na（AlSi3O8）·Ca（Al2Si2O8）（鈣長石和鈉長石統(tǒng)稱）

常呈板狀和柱狀晶體，白色或灰白色，玻璃光澤，硬度6.0～6.5。在巖石中多呈晶粒。伴生礦物主要是輝石和角閃石。斜長石比正長石容易風(fēng)化，風(fēng)化產(chǎn)物主要是粘土礦物，能為土壤提供K、Na、Ca等礦物養(yǎng)分。斜長石Na（AlSi3O8）·Ca（Al2Si2O8）常呈白云母KH2Al3Si3O12，常見片狀、鱗片狀。無色透明或淺色（淺黃、淺綠）透明，極完全解理，薄片具有彈性，珍珠光澤，硬度2.0～3.0。土壤鉀重要來源之一。黑云母KH2（Mg，F(xiàn)e）3AlSi3O12，深褐色或黑色。主要分布在花崗巖、片麻巖和結(jié)晶片巖中，伴生礦物是石英、正長石等。黑云母較白云母易于風(fēng)化。云母類因化學(xué)成分不同而分為白云母和黑云母

白云母KH2Al3Si3O12，常見片狀、鱗片狀。黑云母KH角閃石呈細(xì)長柱狀，深綠至黑色，絹絲光澤，完全解理，硬度5.0～6.0。主要分布在巖漿巖和變質(zhì)巖中的片麻巖和片巖中，在巖石中呈針狀或纖維狀。伴生礦物為正長石、斜長石和輝石，角閃石易風(fēng)化，風(fēng)化產(chǎn)物為粘土礦物。

普通角閃石

Ca（Mg，F(xiàn)e）3Si4O12角閃石呈細(xì)長柱狀，深綠至黑色，絹絲光澤，完全解理，硬度5.0呈短柱狀、致密塊狀，棕至暗黑色，玻璃光澤，條痕灰色，中等解理，硬度5.5。分布在輝長巖和玄武巖中，在巖石中多呈晶粒狀。伴生礦物為角閃石、斜長石、輝石等，較角閃石難風(fēng)化，風(fēng)化物為粘土礦物。輝石Ca（Mg，F(xiàn)e）Si2O6呈短柱狀、致密塊狀，棕至暗黑色，玻璃光澤，條痕灰色，中等解理方解石（CaCO3）方解石是大理巖、石灰?guī)r的主要組成礦物，易溶于酸，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，是土壤中碳酸鈣的主要來源。方解石（CaCO3）石膏（CaSO4）石膏不含結(jié)晶水稱為硬石膏。含結(jié)晶水石膏（CaSO4

2H2O）稱為結(jié)晶石膏。白色，玻璃光澤，有時呈珍珠光澤、纖維狀、解理完全，是土壤中鈣和硫元素的重要來源。石膏（CaSO4）磷酸鹽類礦物1）磷灰石Ca5(PO4)3(F·Cl)。呈六方柱狀晶體，顏色灰白、黃、綠、黃褐色，是制造磷肥的主要原料，土壤磷重要來源。磷酸鹽類礦物氧化鐵類礦物赤鐵礦（Fe2O3）：紅色、條痕櫻紅色、常使土壤染成紅色。氧化鐵類礦物褐鐵礦（Fe2O33H2O）：一般為棕色、黃色，是土壤黃色和棕色染色劑。褐鐵礦（Fe2O33H2O）：一般為棕色、黃色，是土壤黃磁鐵礦（Fe3O4）：常呈八面體晶形，鐵黑色，條痕為黑色，具有磁性。磁鐵礦（Fe3O4）：常呈八面體晶形，鐵黑色，條痕為黑色，具黃鐵礦（FeS2）：金黃色，類似金屬銅，斷口參差狀，金屬光澤，條痕綠色至深棕色，較易風(fēng)化，分解后形成硫酸鹽。黃鐵礦（FeS2）：金黃色，類似金屬銅，斷口參差狀，金屬光澤第一章-地學(xué)基礎(chǔ)課件巖石的風(fēng)化作用及其影響因素風(fēng)化作用：巖石在地表受到種種外力作用，逐漸破碎成為疏松物質(zhì)，這一過程叫做風(fēng)化作用。所產(chǎn)生的疏松物質(zhì)就是土壤母質(zhì)。巖石的風(fēng)化作用及其影響因素（一）風(fēng)化作用的類型（一）物理風(fēng)化巖石產(chǎn)生物理變化而成為碎屑狀態(tài)的過程，特點是成分未變。1、溫度引起巖石的熱力學(xué)變化—晝夜溫差、凍結(jié)。2、鹽類結(jié)晶的裂脹作用、流水沖刷和磨蝕、風(fēng)蝕產(chǎn)物：顆粒較粗，多偏砂、石礫多，養(yǎng)分不易釋放。（一）風(fēng)化作用的類型氣溫變化引起巖石脹縮不均而崩解過程示意圖a、b、c、d表示風(fēng)化過程圖2-18由于冰的凍結(jié)擴(kuò)大了巖石的裂隙

氣溫變化引起巖石脹縮不均而崩解過程示意圖圖2-18由于冰物理風(fēng)化使表面積增大一倍物理風(fēng)化使表面積增大一倍（二）化學(xué)風(fēng)化巖石在水和空氣（主要是氧氣和二氧化碳）的參與下進(jìn)行的溶解、水化、水解、氧化作用等的總稱，特點是巖石可進(jìn)一步破碎成膠體狀微粒，使原生礦物成分發(fā)生改變，產(chǎn)生在地表條件下比較穩(wěn)定的次生礦物。1、溶解作用CaCO3+H2O+CO2

Ca2++2HCO3-（二）化學(xué)風(fēng)化CaCO3+H2O+CO2Ca2++2HC2、水化作用CaSO4+2H2O

CaSO4

2H2O(硬石膏)（石膏）2Fe2O3+3H2O

2Fe2O3

3H2O(赤鐵礦)(褐鐵礦)2、水化作用CaSO4+2H2OCaSO42H23、水解作用4、氧化作用2KalSi3O8+CO2+2H2O

H2Al2Si2O8

H2O+2SiO2+K2CO3(正長石)(高嶺石)(含水二氧化硅)(鉀鹽)Ca2(PO4)+2H2O+2CO2

Ca(H2-PO4)2+2CaCO3(磷灰石)(磷酸二氫鈣)2FeS2+16H2O+7O2

2FeSO4

7H2O+2H2SO4(黃鐵礦)(硫酸亞鐵)3、水解作用4、氧化作用2KalSi3O8+CO2+（三）生物風(fēng)化動物、植物、微生物的生命活動及其分解產(chǎn)物對巖石礦物的風(fēng)化作用。1、根系的擠壓；2、地衣、苔蘚保蓄水分，加強(qiáng)化學(xué)風(fēng)化；3、呼吸產(chǎn)生的二氧化碳和有機(jī)酸分解礦物。植物根的機(jī)械破壞作用

（三）生物風(fēng)化植物根的機(jī)械破壞作用波浪谷（美國亞利桑那州，砂巖）波浪谷（美國亞利桑那州，砂巖）波浪巖（澳大利亞，花崗巖）波浪巖（澳大利亞，花崗巖）布萊斯峽谷（美國猶他州，石林）布萊斯峽谷（美國猶他州，石林）拱石國家公園（美國猶他州，砂巖）拱石國家公園（美國猶他州，砂巖）“巨人之路”，遠(yuǎn)古時期的一次火山爆發(fā)導(dǎo)致這些柱狀結(jié)構(gòu)的形成，位于北愛爾蘭自治區(qū)的海岸上?！熬奕酥贰保h(yuǎn)古時期的一次火山爆發(fā)導(dǎo)致這些柱狀結(jié)構(gòu)的形成，“十二使徒巖”，波浪沖擊創(chuàng)造了這些石灰石柱，位于澳大利亞維多利亞州的海岸上?！笆雇綆r”，波浪沖擊創(chuàng)造了這些石灰石柱，位于澳大利亞維多母質(zhì)的類型按風(fēng)化搬運(yùn)與沉積特點的不同，可將成土母質(zhì)分為：母質(zhì)的類型按風(fēng)化搬運(yùn)與沉積特點的不同，可將成土母質(zhì)分為：1．殘積母質(zhì)：指就地風(fēng)化而未經(jīng)搬運(yùn)的巖石風(fēng)化物。它多分布在丘陵頂部等較高部位上，母質(zhì)性質(zhì)深受下墊基巖的影響，表層質(zhì)地較細(xì)，往下漸粗。1．殘積母質(zhì)：2．坡積母質(zhì)：指風(fēng)化物在重力或流水的作用下，移動并沉積在較低處的疏松的沉積體。它多分布在山坡或山麓處。在陡坡，多為重力坡積，在緩坡，多是在流水作用下形成的。由于經(jīng)過長途搬運(yùn)，其成分與性質(zhì)不一定與下墊的基巖相同，層次稍厚，無分選性。大冶實習(xí)點2．坡積母質(zhì)：大冶實習(xí)點3．洪積母質(zhì)：指山洪將山上的各種巖石風(fēng)化物攜至山前的坡麓、山口及平原邊緣沉積而成的沉積物。洪積體往往形成洪積扇地形，扇頂沉積物分選性差，多為石礫、粘粒與沙?；齑?，在扇緣多為粘粒及粉砂粒。3．洪積母質(zhì)：分布在河流兩岸；一般較深厚；分選性強(qiáng)；成層性（突變）。4．河流沖積母質(zhì)：分布在河流兩岸；4．河流沖積母質(zhì)：由于流水的分選作用，使顆粒呈明顯的沉積規(guī)律（上游粗，下游細(xì)，山區(qū)卵石、礫石等較多；在同一地區(qū)，近河床的較粗，遠(yuǎn)離河床的較細(xì)。）由于河水泛濫的次數(shù)和強(qiáng)度不同，沉積體中有多層不同質(zhì)地的層次。我國三大沖積平原(東北平原、華北平原、長江中下游平原)。由于流水的分選作用，使顆粒呈明顯的沉積規(guī)律（上游粗，下游細(xì)，河床相沉積河床相沉積5．湖泊沉積母質(zhì)：指湖水泛濫時的沉積體，多在大湖周圍分布。質(zhì)地偏粘，夾雜有生物遺體。洞庭湖、鄱陽湖和太湖周圍的農(nóng)田就是在這種母質(zhì)上形成的。5．湖泊沉積母質(zhì)：6、海積母質(zhì)6、海積母質(zhì)7．風(fēng)積母質(zhì)：由風(fēng)力吹來的泥沙堆積而成的母質(zhì)。7．風(fēng)積母質(zhì)：8．冰磧母質(zhì)：是由冰川夾帶的物質(zhì)搬運(yùn)沉積而成的。8．冰磧母質(zhì)：9．第四紀(jì)沉積物:

①定義：第四紀(jì)是地質(zhì)歷史中的最近一個階段，從第四紀(jì)以來的各種風(fēng)化產(chǎn)物一般以松散堆積物的狀態(tài)保留下來，而未能形成各類沉積巖。因此，將這些松散堆積物稱為第四紀(jì)沉積物。我國第四紀(jì)沉積物主要包括：黃土及黃土性物質(zhì)（次生黃土）、紅土和冰磧物

9．第四紀(jì)沉積物: