第1章 礦物和巖石.ppt

1、第一節(jié) 地球物理性質(zhì)和構造 一、地球的形狀和大小 形狀：地球是一個非標準的橢球體。 地球的轉(zhuǎn)動.swf 地球轉(zhuǎn)動形成季節(jié)分帶.swf 季節(jié)變化原理1.swf 季節(jié)變化原理2.swf 地溫分帶.swf 大?。褐饕獏?shù)有: 赤道半徑a 6378.140km 兩極半徑b 6356.755km 平均半徑R 6371.004km 扁率e=(a-b)/a l/298.253 表面積4R2 510,110,934km2 思考：1米長度的標準。,我們的家園-地球,太陽和他的子女們 太陽系中行星運動.swf,輝煌的銀河,二、地球的外部圈層結構 地球的外部圈層包括： 大氣圈（對流層、平流層、中層、電離層和擴散 ）

2、 水圈 生物圈 三、地球的內(nèi)部圈層結構 地球的內(nèi)部圈層包括： 地殼地幔地核 地球內(nèi)部構造.swf,地球的內(nèi)部圈層結構 地殼結構.swf,四、固體地球的主要物理性質(zhì) 1地球的重力 2地球的壓力 3地球的磁性 地磁場.swf 4地球內(nèi)部的溫度 我國地形分布.swf 我國氣候分帶.swf 5地球的彈性和塑性 地面以下按溫度狀況可分為三層； 外熱層 (變溫層)、常溫層、增溫層 地溫梯度：深度每增加l00m所升高的溫度。 單位是/l00m。 地熱增溫率：溫度每增加1所下降的深度。,五、地質(zhì)作用 地質(zhì)作用：引起地球巖石圈的物質(zhì)組成、內(nèi)部結構、構造和地表形態(tài)發(fā)生變化的各種作用。 地質(zhì)營力：引起地質(zhì)作用發(fā)生的

3、自然力。 按動力來源，地質(zhì)作用可分為; 內(nèi)動力地質(zhì)作用 外動力地質(zhì)作用,1內(nèi)動力地質(zhì)作用 內(nèi)動力地質(zhì)作用：能源來源與地球內(nèi)部的地質(zhì)作用。 能量來源主要途徑有；地熱能、重力能、地球旋轉(zhuǎn)能 主要類型有: 1） 地殼運動 2） 地震作用 3） 巖漿作用 4） 變質(zhì)作用,軟流圈物質(zhì)循環(huán)運動圖,2外動力地質(zhì)作用 外動力地質(zhì)作用：能源來源于地球外部的地質(zhì)作用。 能量來源主要途徑有；太陽的輻射能，日、月引力能、生物能量 主要類型有 1）風化作用 2）剝蝕作用 3）搬運作用 4）崩滑作用 5）沉積作用 6）固結成巖作用,第二節(jié) 造巖礦物 一、礦物的有關概念與分類 礦物：地質(zhì)作用形成的天然單質(zhì)或化合物。 根據(jù)礦

4、物化學元素組成多少分為 單質(zhì)礦物化合物礦物 根據(jù)礦物的形成方式分為 天然礦物合成礦物（人造礦物） 自然界中至今已發(fā)現(xiàn)的天然礦物有3000多種，目前被利用的只有200余種。 礦物圖片集,（二）礦物的化學成分特征 礦物雖有一定的化學成分，但并不是絕對固定的，在一定的范圍內(nèi)可以發(fā)生變化。 引起礦物化學成分變化的因素很多，其中類質(zhì)同像是引起礦物化學成分變化的最普遍、最有實際意義的原因。 1類質(zhì)同像的概念 類質(zhì)同像：礦物結晶時，晶體中的某些質(zhì)點被性質(zhì)相似的質(zhì)點以各種比例相互置換或取代，而晶體結構類型和化學鍵性基本不變的現(xiàn)象。,2類質(zhì)同像的類型 根據(jù)質(zhì)點間置換的數(shù)量限度，可以把類質(zhì)同像分為 完全類質(zhì)同像

5、不完全類質(zhì)同像 3類質(zhì)同像的形成條件 形成類質(zhì)同像的質(zhì)點必須滿足下列條件: 1)離子半徑必須相近； 2)離子類型、化學鍵類型相同或相近； 3)置換前后，離子的總電價相等； 4)兩類礦物的生成環(huán)境相似。,三、 礦物的形態(tài)與物理性質(zhì) 礦物的肉眼識別特征是指憑借肉眼(或借助放大鏡)和小刀等簡單工具，能夠直接觀察到的礦物特征。 主要包括礦物的形態(tài)、顏色 、條痕、光澤、透明度、硬度、解理或斷口等主要物理性質(zhì)。 1礦物的形態(tài) 礦物的形態(tài)包括礦物的 單體形態(tài)集合體形態(tài) （1）礦物的單體形態(tài) 包括；理想晶體的形態(tài)，實際晶體形態(tài),晶體的習性（晶習）：礦物晶體在一定條件，常常趨向于形成的某一習慣性形態(tài)。 根據(jù)單晶

6、體在三維空間發(fā)育的相對比例，晶習分為三類 a.三向等長 b.二向延展 c.一向伸長,（2）礦物的集合體形態(tài) 礦物的集合體形態(tài)取決于礦物的單體的形態(tài)和它們的集合方式。 根據(jù)集合體中礦物顆粒的大小可分為三種類型: 顯晶集合體；隱晶集合體；膠態(tài)集合體 1)顯晶集合體 根據(jù)礦物單體的排列方式可分為 a規(guī)則集合體 ；b不規(guī)則集合體,（2)隱晶質(zhì)或膠態(tài)集合體 常見的隱晶質(zhì)或膠態(tài)集合體有: 結核體：由內(nèi)向外逐層沉淀而成的礦物形態(tài) 分泌體 ：由洞壁向中心逐層沉淀而成的礦物 根據(jù)結核體的大小可分為: 鮞狀：直徑小于2mm，形如魚卵； 豆狀：直徑25mm，形如豆粒； 結核：直徑大于5mm，常星散分布。, 隱晶集合

7、體 （肉眼不可見單體）,（2）集合體形態(tài),顯晶集合體 （肉眼可見單體）,束針狀、纖維狀、放射狀 晶簇狀、片狀集合體 、粒狀集合體等,結核狀、樹枝狀、網(wǎng)紋狀 葡萄狀、豆狀、腎狀、鮞狀等。,2礦物的光學性質(zhì) 礦物的光學性質(zhì)：礦物在可見光照射下所表現(xiàn)的物理特性。 主要包括：顏色、條痕、光澤、透明度 （1）礦物的顏色 礦物的顏色：是礦物對入射可見光中不同波長光線選擇吸收后，透射和反射的各種波長光線的混合色。 根據(jù)礦物呈色與礦物本身的關系，可將礦物的顏色分為： 自色、他色、假色。,（2）條痕：條痕是指礦物粉末的顏色。 礦物的條痕可以消除假色，減弱他色，體現(xiàn)自色。比礦物的顏色更固定。 （3）光澤：光澤反映

8、的是礦物表面對可見光波的反射能力。 根據(jù)反射光的強弱分為四級標準光澤: a.金屬光澤 b.半金屬光澤 c.金剛光澤 d.玻璃光澤,金屬光澤,玻璃光澤,絲絹光澤,珍珠光澤,土狀光澤,金屬光澤,特殊光澤有 a.油脂光澤b. 蠟狀光澤 c.絲絹光澤d. 珍珠光澤 e.土狀光澤 礦物的標準光澤等級是確定的，特殊光澤卻因礦物產(chǎn)出狀態(tài)的不同而有所不同，而且不是每一種礦物都具有特殊光澤。 （4）透明度：指礦物容許可見光波透過的程度。 一般以0.001mm厚的礦物薄片透過光的程度為標準，將透明度分為三級: a、透 明 b、半透明c、不透明,3礦物的力學性質(zhì)：礦物在外力作用下所表現(xiàn)的物理特性。主要包括 解理、斷

9、口、硬度 根據(jù)礦物受力后產(chǎn)生解理的難易程度和解理面的平滑程度，將解理分為五級: a極完全解理。 b.完全解理 c.中等解理 d.不完全解理 e.極不完全解理,極完全解理,完全解理,中等解理,不完全解理,極不完全解理（斷口）,斷口：礦物在受外力打擊時，不沿一定結晶方向破裂而形成的斷面。 斷口按其形態(tài)可分為以下幾種: a.貝殼狀斷口 b.參差狀斷口 c.平坦狀斷口 d.土狀斷口,（2）硬度：礦物的硬度是指礦物抵抗外來某種機械作用的能力。 摩氏硬度計 用指甲(硬度為2.5)小刀(硬度為5.5) a.低硬度 其硬度小于2.5，指甲可以刻動。 b.中硬度 其硬度為2.55.5 c.高硬度 其硬度大于5.

10、5，用小刀刻不動。,摩氏硬度標準礦物,4礦物的其它物理性質(zhì) （1）相對密度 a.輕礦物 b.中等密度礦物 c.重礦物 （2）磁性 a.強磁性礦物 b.弱磁性礦物 c.無磁性礦物 磁性是含F(xiàn)e、Co、Ni的少數(shù)礦物所特有的性質(zhì)，是含這些元素礦物的重要鑒定特征。,（3）發(fā)光性 發(fā)光性：礦物在外界能量的激發(fā)能發(fā)出可見光的性質(zhì)。 熒光 磷光 還具有脆性、延展性、彈性、撓性、吸水性、嗅感、味感、可塑性等,四、礦物分類和命名 （一）礦物的分類 目前已發(fā)現(xiàn)的礦物有3000多種。為了便于研究，必須對礦物進行分類。 礦物的分類方法很多，較多采用 化學成分 晶體結構,（二）礦物的命名 礦物命名的依據(jù)大體有以下幾個

11、方面: 礦物的化學成分 礦物的物理性質(zhì) 礦物的形態(tài) 礦物的物理性質(zhì)和形態(tài) 人名 地名 傳統(tǒng)名稱 外文名稱直譯或意譯 礦物的化學成分和物理性質(zhì),第三節(jié) 巖漿巖 巖石：是指經(jīng)地質(zhì)作用形成的由礦物或巖屑組合而成的集合體。巖石圖片集 自然界巖石種類繁多，根據(jù)其成因可分為 巖漿巖(火成巖) 沉積巖 變質(zhì)巖,一、基本概念 巖漿：巖石圈深處或軟流圈內(nèi)形成的粘稠熔融體。 根據(jù)巖漿中SiO2含量，將其分為 酸性巖漿 (65%)中性巖漿 (65%52%) 基性巖漿 (52%45%) 超基性巖漿 (45% ) 巖漿巖：巖漿侵入地殼或噴出地表，溫度降低后冷凝形成的巖石。 噴出巖、侵入巖；深成巖、淺成巖,二、巖漿巖的礦

12、物成分 1巖漿巖的礦物成分 巖漿巖的礦物組成是巖漿巖分類的重要根據(jù)。 按照曠物在巖漿巖中含量的多少和在巖漿巖分類上所起的作用，可以分為 主要礦物次要礦物副礦物 （1）主要礦物 (體積百分含量10%) （2） 次要礦物 (體積百分含量10%-1%) （3） 副礦物 (體積百分含量1% ),三、巖漿巖的結構與構造 （一）巖漿巖的結構 結構：是指組成巖石的礦物的結晶程度、晶粒大小、形態(tài)及其相互關系的特征。 1 按礦物的結晶程度，巖漿巖的結構可分為: 1）全晶質(zhì)結構 2）非晶質(zhì)結構 3）半晶質(zhì)結構 2按礦物顆粒大小可分為: 1）等粒結構 2）不等粒結構,顯晶質(zhì)結構又可根據(jù)礦物顆粒大小進一步分為 粗粒結

13、構(大于5mm) 中粒結構(5-2mm) 細粒結構(2-0.5mm) 微粒結構(小于0.5mm) 斑晶：晶形比較完好的粗大顆粒 基質(zhì)：小的結晶顆粒 如果基質(zhì)為隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)，則稱為斑狀結構 如果基質(zhì)為顯晶質(zhì)，則稱為似斑狀結構。,（二）巖漿巖的構造 構造：是指巖石中不同礦物與其他組成部分的排列填充方式所表現(xiàn)出來的外貌特征。 巖漿巖最常見的構造有: 塊狀構造 流紋狀構造 氣孔狀構造 杏仁狀構造 巖石構造典型圖集,火山爆發(fā)景觀,火山爆發(fā)景觀,火山爆發(fā)景觀,火山爆發(fā)景觀,巖漿巖的產(chǎn)狀,巖基,巖墻,巖脈,（1）火山口、火山錐：是火山噴發(fā)堆積或爆裂留下的痕跡?；鹕娇诔７e水形成火山口湖，如天山天池等。 火山

14、分布.swf 火山口湖的形成.swf 火山噴發(fā).swf,熔巖流 熔巖被,第四節(jié) 沉積巖 沉積巖：原巖經(jīng)過風化、剝蝕、搬運、沉積、固結而形成的巖石。 成層性是沉積巖最顯著的外觀特征 沉積巖中含大量動植物化石等地質(zhì)歷史信息具有“地質(zhì)歷史的書頁”之稱。 一、沉積巖的物質(zhì)成分 組成沉積巖的物質(zhì)成分中常見的有: 礦物；巖屑；化學沉淀物；有機質(zhì)和膠結物,二、沉積巖的顏色 沉積巖的顏色分為 原生色 次生色 原生色又可分為 繼承色 自生色 沉積巖的原生色一般反映了巖石的特殊組分的沉積環(huán)境,三、沉積巖的結構與構造 1沉積巖的結構 沉積巖的結構一般分為 碎屑結構 泥質(zhì)結構 結晶結構(化學結構) 生物結構,沉積巖的

15、構造 沉積巖的構造：是指其組成部分的空間分布及其相互間的排列關系。 沉積巖最主要的構造是 層理構造 層面構造 層理是沉積巖成層的表現(xiàn) 層面：層與層之間的界面。 巖層：兩個層面間成分基本均勻一致的巖石。 巖層的厚度：巖層上下層面之間的垂直距離,2.層面構造:在層面上保留的沉積巖形成時的特征。 常見的層面構造 波痕 雨痕 泥裂 化石：是經(jīng)石化作用保存下來的動植物的遺骸或遺跡。化石的形成過程.swf,沉積巖的韻律性,沉積巖中的化石,第五節(jié) 變質(zhì)巖 變質(zhì)作用：原巖石在保持固體狀態(tài)的條件下，成分、結構、構造發(fā)生改變的作用。 按原巖的成因不同分為 正變質(zhì)巖 副變質(zhì)巖 地球上寒武紀以前的巖石幾乎均已變質(zhì)。,

16、一變質(zhì)作用的影響因素 促使巖石變質(zhì)的因素，主要是 溫度、壓力、化學活動性流體 巖石在高溫的作用下，可以引起兩方面的變化: 第一，重結晶作用 第二，促進礦物成分間的化學反應，產(chǎn)生新的高溫變質(zhì)礦物， 巖石的礦物成分組合發(fā)生改變。 例如；在高溫之下，高嶺石和其他粘土礦物可以變?yōu)榧t柱石: H4Al2Si2O9Al2SiO5十SiO2十2H2O 高嶺石 紅柱石 石英,2壓力 靜壓力、定向壓力例如 CaAl2Si208十(Mg，F(xiàn)e)2SiO4ca(Mg，F(xiàn)e)2Al2SiO43 鈣長石 橄欖石 石榴子石 定向壓力在定向壓力作用下 一方面可以使巖石發(fā)生柔性變形和破碎 一方面在重結晶過程中，使巖石中片狀或柱

17、狀礦物定向排列，形成片理構造。 3化學活動性的流體,二、變質(zhì)巖的特征 變質(zhì)巖以其特有的 含變質(zhì)礦物 結構（變余結構） 定向構造 （一）變質(zhì)巖的礦物成分 原生礦物 變質(zhì)礦物（次生礦物）,（二）變質(zhì)巖的結構 變晶結構 變晶作用：巖石在固態(tài)下重結晶的作用。 變晶結構：由變晶作用所形成的結構。 變質(zhì)巖中最常見的變晶結構有: （）等粒變晶結構（）斑狀變晶結構 （）鱗片狀變晶結構（）纖維狀變晶結構 變余結構：變質(zhì)不徹底，部分保留原巖特征的結構。,（三）變質(zhì)巖的構造 常見的構造: 1定向構造 2條帶狀構造（特殊的片麻構造） 3塊狀構造 4變余構造 常見的定向構造: 1）片理構造2）板狀構造 3）千枚構造 4）片狀構造 5）片麻構造,三、變質(zhì)作用的類型和主要的變質(zhì)巖 （一）變質(zhì)作用的類型 依據(jù)引發(fā)變質(zhì)作用的主要因素、變質(zhì)規(guī)模，變質(zhì)作用可分為下面幾種常見的類型。 1區(qū)域變