工程地質(zhì)（第5版）教案 項(xiàng)目一 造巖礦物與巖石

石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師課時(shí)授課計(jì)劃課程名稱授課班級(jí)授課時(shí)間教材版本工程地質(zhì)西南交通大學(xué)出版社章節(jié)名稱項(xiàng)目一造巖礦物和巖石本次授課目的和要求：1．理解礦物（晶體）的形態(tài)和物理性質(zhì)，理解主要硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物造巖礦物的室內(nèi)鑒定特征。2．理解巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的成因、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類及代表性巖石的特征。了解巖漿巖的產(chǎn)狀。新課的重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn):1、三大巖石的基本概念、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、常見巖石的性質(zhì)和特征。2、用肉眼鑒定主要的造巖礦物和巖石的方法。難點(diǎn)：巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。課外作業(yè)：查閱工程地質(zhì)精品課程網(wǎng)？本課小結(jié)與改進(jìn)措施:利用多媒體課件將抽象的礦物巖石標(biāo)本通過實(shí)物和圖片，以及錄象形象生動(dòng)地展示給學(xué)生，學(xué)生易于理解，重點(diǎn)易于突破。難點(diǎn)是礦物的肉眼鑒定和巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。這些必須結(jié)合野外實(shí)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)，才能認(rèn)識(shí)。宓榮三編寫日期：任務(wù)一造巖礦物任務(wù)一造巖礦物一、礦物的基本概念二、礦物的物理力學(xué)性質(zhì)三、常見的造巖礦物

一、礦物的基本概念礦物的基本概念礦物:存在于地殼中的具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的自然元素和化合物，稱為礦物。造巖礦物:構(gòu)成巖石的礦物，稱為造巖礦物。結(jié)晶質(zhì):組成礦物的元素質(zhì)點(diǎn)（離子、原子或分子），在礦物內(nèi)部按一定的規(guī)律排列，形成穩(wěn)定的結(jié)晶格子構(gòu)造，在生長過程中如條件適宜，能生成具有一定幾何外形的晶體。次生礦物:當(dāng)外界條件改變到一定程度后，礦物原來的成分、內(nèi)部構(gòu)造和性質(zhì)就會(huì)發(fā)生變化，形成新的礦物稱為次生礦物。二、礦物的物理力學(xué)性質(zhì)礦物的物理力學(xué)性質(zhì)，決定于礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造。由于不同礦物的化學(xué)成分或內(nèi)部構(gòu)造不同，因而反映出不同的物理力學(xué)性質(zhì)。所以，礦物的物理力學(xué)性質(zhì)，是鑒別礦物的重要依據(jù)。光學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)其他（一）（一）光學(xué)性質(zhì)1．顏色

礦物的顏色，是礦物對可見光波的吸收作用產(chǎn)生的。按成色原因，有自色、他色、假色之分。自色：是礦物固有的顏色，顏色比較固定。一般來說，含鐵，錳多的礦物，如黑云母、普通角閃石、普通輝石等，顏色較深；含硅、鋁、鈣等成分多的礦物，如石英、長石、方解石等，顏色較淺。他色：是礦物混入了某些雜質(zhì)所引起的，與礦物的本身性質(zhì)無關(guān)。他色不固定，對鑒定礦物沒有很大意義。假色：是由于礦物內(nèi)部的裂隙或表面的氧化薄膜對光的折射、散射所引起的。如方解石解理面上常出現(xiàn)的虹彩；斑銅礦表面常出現(xiàn)斑駁的藍(lán)色和紫色。（一）（一）光學(xué)性質(zhì)2．光澤

礦物表面呈現(xiàn)的光亮程度，稱為光澤。它是礦物表面的反射率的表現(xiàn)。按其反射強(qiáng)弱程度，分金屬光澤、半金屬光澤和非金屬光澤。造巖礦物絕大部分屬于非金屬光澤。玻璃光澤：反光如鏡，如長石、方解石解理面上呈現(xiàn)的光澤。珍珠光澤：象珍珠一樣的光澤，如云母等。絲絹光澤：纖維狀或細(xì)鱗片狀礦物，形成絲絹般的光澤，如纖維石膏和絹云母等。油脂光澤：礦物表面不平，致使光線散射，如石英斷口上呈現(xiàn)的光澤。蠟狀光澤：石蠟表面呈現(xiàn)的光澤，如蛇紋石、滑石等致密塊體礦物表面的光澤。土狀光澤：礦物表面暗淡如土，如高嶺石等松細(xì)粒塊體礦物表面所呈現(xiàn)的光澤。（一）（一）光學(xué)性質(zhì)3．條痕

礦物在無釉瓷板上摩擦?xí)r所留下的粉末痕跡，它是指礦物粉末的顏色。對不透明礦物的鑒定很重要。（二）力學(xué)性質(zhì)（二）力學(xué)性質(zhì)

1．硬度

礦物抵抗外力刻劃、研磨的能力，稱為硬度。硬度是礦物的一個(gè)重要鑒定特征。在鑒別礦物的硬度時(shí)，是用兩種礦物對刻的方法來確定礦物的相對硬度。摩氏硬度計(jì)：是硬度對比的標(biāo)準(zhǔn)，從軟到硬依次由下列10種礦物組成，稱為摩氏硬度計(jì)。（1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）螢石（5）磷灰石（6）正長石（7）石英（8）黃玉（9）剛玉（10）金剛石2．解理、斷口

礦物受打擊后，能沿一定方向裂開成光滑平面的性質(zhì)，稱為解理。裂開的光滑平面稱為解理面。不具方向性的不規(guī)則破裂面，稱為斷口。

根據(jù)解理出現(xiàn)方向的數(shù)目，有一個(gè)方向的解理，如云母等；有兩個(gè)方向的解理，如長石等；有三個(gè)方向的解理，如方解石等。據(jù)解理的完全程度，可將解理分為以下幾種：極完全解理極：易裂開成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。完全解理：沿解理方向開裂成小塊，解理面平整光亮，如方解石。中等解理：既有解理面，又有斷口，如正長石。不完全解理：常出現(xiàn)斷口，解理面很難出現(xiàn)，如磷灰石。

礦物解理的完全程度和斷口是互相消長的，解理完全時(shí)則不顯斷口。（三）形態(tài)特征（三）形態(tài)特征

由于礦物的化學(xué)成分、內(nèi)部排列構(gòu)造不同，其外形特征也不同。

1．單體礦物形態(tài)：單向延長類型：晶體向一個(gè)方向發(fā)育，形成柱狀、針狀、纖維狀。如纖維狀石膏、角閃石等；雙向延長類型：晶體向兩個(gè)方向發(fā)育，形成板狀、片狀。如板狀石膏、云母、重晶石等；三向延長類型：晶體向三個(gè)方向發(fā)育，形成立方體、八面體等。如黃鐵礦、橄欖石。22．集合體的形態(tài)晶簇：在巖石空洞或裂隙中以共同的基底生長許多單晶。如石英晶簇、方解石晶簇；纖維狀：由許多針狀礦物或柱狀礦物平行排列。如纖維石膏；粒狀：大小略等，不具一定規(guī)律，聚合而成的形狀。鮞狀：膠體圍繞一個(gè)質(zhì)點(diǎn)凝聚而成一個(gè)結(jié)核，形似魚卵。如鮞狀赤鐵礦；鐘乳狀：石鐘乳、石筍等；土狀：細(xì)小顆粒聚集體的形狀。如高齡土；塊狀：無特征；如蛋白石等。（四）其他性質(zhì)（四）其他性質(zhì)

如滑石的滑膩感，方解石遇鹽酸起泡等，都可作為鑒別這種礦物的特征。

常見的造巖礦物常見的造巖礦物礦物的鑒定方法：1.主要是運(yùn)用礦物的形態(tài)以及礦物的物理性質(zhì)等特征來鑒定的。一般可以先從形態(tài)著手、然后再進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)及其他性質(zhì)的鑒別。

2.對礦物的物理性質(zhì)進(jìn)行測定時(shí)，應(yīng)找礦物的新鮮面，這樣試驗(yàn)的結(jié)果才會(huì)正確，因風(fēng)化面上的物理性質(zhì)已改變了原來礦物的性質(zhì)，不能反映真實(shí)情況。

3.在使用礦物硬度計(jì)鑒定礦物硬度時(shí)，可以先用小刀（其硬度在5度左右），如果礦物的硬度大于小刀，這時(shí)再用硬度大于小刀的標(biāo)準(zhǔn)硬度礦物來刻劃被測定的礦物，以便能較快的進(jìn)行。

4.在自然界中也有許多礦物，它們之間在形態(tài)、顏色、光澤等方面有相同之處，但一種礦物確具有它自己的特點(diǎn)，鑒別時(shí)應(yīng)利用這個(gè)特點(diǎn)，即可較正確地鑒別礦物。任務(wù)三沉積巖一、沉積巖成因二、沉積巖的物質(zhì)組成、分類三、沉積巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造四、常見的沉積巖一、沉積巖的成因一、沉積巖的成因成巖環(huán)境：地表溫度不高壓力不大成巖過程：巖石風(fēng)化分解成碎屑或粘土礦物搬運(yùn)沉積壓密、膠結(jié)、重結(jié)晶成巖

二、物質(zhì)組成與分類1.物質(zhì)組成：碎屑物質(zhì)（物理風(fēng)化作用產(chǎn)生）原生礦物碎屑：石英、長石、云母等粘土礦物（化學(xué)風(fēng)化作用產(chǎn)生）次生礦物：高嶺石、水云母等親水礦物化學(xué)沉積礦物（純化學(xué)作用或生物化學(xué)作用）溶液中產(chǎn)生：方解石、石膏、石鹽等有機(jī)質(zhì)及生物殘?。ㄓ袡C(jī)化學(xué)變化而成）貝殼、泥碳等其他物質(zhì)2.沉積巖的分類碎屑巖類：碎屑物質(zhì)組成礫巖、砂巖、粉砂巖等粘土巖類：粘土礦物組成泥巖、頁巖等化學(xué)及生物巖類：灰?guī)r、白云巖v三、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.結(jié)構(gòu)：物質(zhì)組成、顆粒大小及其形狀等方面的特點(diǎn)。碎屑結(jié)構(gòu)泥質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)晶結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu)（（1）碎屑結(jié)構(gòu)：碎屑+膠結(jié)物v按碎屑大小分礫狀結(jié)構(gòu)：粒徑大于2mm砂質(zhì)結(jié)構(gòu)：粒徑介于0.05~2mm粗粒結(jié)構(gòu)：0.5~2mm中粒結(jié)構(gòu)：0.25~0.5mm細(xì)粒結(jié)構(gòu)：0.05~0.25mm粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)：粒徑介于0.005~0.05v按膠結(jié)物成分分硅質(zhì)膠結(jié)：石英及其他二氧化硅膠結(jié)顏色淺、強(qiáng)度高鐵質(zhì)膠結(jié)：鐵的氧化物及氫氧化物膠結(jié)顏色深（紅色）、強(qiáng)度次于硅質(zhì)膠結(jié)鈣質(zhì)膠結(jié)：方解石、碳酸鈣等膠結(jié)顏色淺、強(qiáng)度低泥質(zhì)膠結(jié)：粘土礦物膠結(jié)顏色不定，強(qiáng)度最低（2（2）泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：全部為粒徑小于0.005mm的粘土礦物構(gòu)成。泥巖、頁巖等（3）結(jié)晶結(jié)構(gòu)：在溶液中沉淀重結(jié)晶灰?guī)r、白云巖等（4）生物結(jié)構(gòu)：由生物遺體或碎片組成貝殼結(jié)構(gòu)、珊瑚結(jié)構(gòu)2.沉積巖的構(gòu)造：組成成分的空間分布及其相互間的排列關(guān)系層理構(gòu)造為沉積巖的主要構(gòu)造沉積環(huán)境變化，導(dǎo)致巖石的顆粒大小、形狀、顏色、成分上發(fā)生變化，從而具有成層性稱為層理構(gòu)造。水平層理斜層理交錯(cuò)層理層面：層與層之間的界面特征：波痕、雨痕、泥裂等生物化石巖層：兩個(gè)層面間成分基本均勻一致的巖石。巖層的形態(tài)：正常層、夾層、變薄、尖滅、透鏡體

項(xiàng)目四變質(zhì)巖項(xiàng)目四變質(zhì)巖主要內(nèi)容：變質(zhì)巖的概念變質(zhì)作用的因素變質(zhì)巖的特征（礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造）常見的變質(zhì)巖一、變質(zhì)巖的概念一、變質(zhì)巖的概念變質(zhì)巖是由原來的巖石（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）在地殼中受到高溫、高壓及化學(xué)成分加入的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化后形成的新的巖石。二、變質(zhì)作用的因素二、變質(zhì)作用的因素1.高溫作用：促使巖石發(fā)生重結(jié)晶，形成新的結(jié)晶結(jié)構(gòu)（如石灰?guī)r大理巖）促使礦物間的化學(xué)反應(yīng)，生成變質(zhì)礦物熱源：熾熱的巖漿、地殼深處的高溫、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)帶來的熱能

2.高壓壓力的來源：上覆巖層重量產(chǎn)生的靜壓力構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的橫向擠壓力高壓的作用：空隙減小，變得致密塑性增強(qiáng)，比重變大巖石發(fā)生變形破裂（碎裂結(jié)構(gòu)）形成片理構(gòu)造3.新的化學(xué)成分的加入作用：