第二章 巖石的成因類(lèi)型.ppt

1、第二章 巖石的成因類(lèi)型及其工程地質(zhì)特征,2.1 地殼中的元素和克拉克值,通過(guò)大量巖石組分分析，地殼中主要元素含量由大到?。?O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H，這幾種元素占到地殼總重量的98%以上。其中O占到46.3%，Si占到28.15%。,第二章 巖石的成因類(lèi)型及其工程地質(zhì)特征,2.1 地殼中的元素和克拉克值,克拉克值：元素在地殼中的平均質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，又稱(chēng)地殼的豐度 . 例如： Si(硅)的質(zhì)量占到地殼質(zhì)量的28.15%，則其克拉克值為28.15.,這個(gè)星球上有一種別的地方都沒(méi)有的礦物元素： “unobtanium”,潘多拉星球,外星球中可能存在多少不為人類(lèi)所知，而用途非凡

2、的礦物元素呢？,2.2 礦物,基本概念：,自然產(chǎn)出并具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造的物質(zhì)。,礦物絕大多數(shù)是固體，少量呈液態(tài)（水、水銀）、氣態(tài)（天然氣、硫化氫）。,2.2 礦物,構(gòu)成巖石的主要礦物（礦物多達(dá)3000多種，但構(gòu)成巖石的礦物只有二十多種）,造巖礦物：,晶體：,內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)呈有序排列（既在三維空間周期性重復(fù)排列）。外表常呈一定形態(tài)，幾何外形：,在自然中，晶質(zhì)礦物很少以單體出現(xiàn)，常以集合體形態(tài)出現(xiàn),水晶晶簇,相同化學(xué)成分不同晶體結(jié)構(gòu)，形成不同礦物,鉆石晶格,3106克拉 世界上最大的鉆石,石墨晶格,2.2 礦物的物理性質(zhì),1、顏色：礦物吸收了白光中的某種波長(zhǎng)的色光后所表現(xiàn)出的互補(bǔ)色.,自色：礦

3、物固有的顏色，顏色相對(duì)較固定 他色：礦物混入了某些雜質(zhì)而引起的色變，與礦物本身的性質(zhì)無(wú)關(guān)。 假色：是由于礦物內(nèi)部的裂隙或表面的氧化薄膜對(duì)光的折射、散射所引起的。,2.2 礦物的物理性質(zhì),銅黃色的 黃銅礦 （自色）,紫 色 石 英 （他色）,2.2 礦物的物理性質(zhì),藍(lán)紫色斑銅礦（假色）,2、光澤：,根據(jù)礦物發(fā)射能力的強(qiáng)弱,可分為： 1）金屬光澤 2）半金屬光澤 3）非金屬光澤 造巖礦物大部分屬于非金屬光澤。,概念：礦物表明呈現(xiàn)的光亮程度（對(duì)可見(jiàn)光的放射能力）,金 屬 光 澤,半 金 屬 光 澤,珍珠光澤（云母巖）,絲絹光澤（纖維石膏）,油脂光澤（石英斷口）,玻璃光澤（方解石）,3、硬度：,概念：

4、礦物抵抗外力刻劃、研磨的能力。,礦物的相對(duì)硬度摩氏硬度計(jì),3、硬度：,常見(jiàn)物體的硬度: 指甲（2-2.5） 小鐵刀（3-3.5） 玻璃片（5-5.5） 鋼刀（6-6.5）,4、解理、斷口：,概念： 解理:礦物受打擊后，能沿一定方向裂開(kāi)成光滑平面的性質(zhì)。 斷口:礦物受打擊后，沿任意方向發(fā)生不規(guī)則的斷裂，其凹凸不平的斷裂面稱(chēng)為斷口。,4、解理、斷口：,解理：極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理,2.3 常見(jiàn)的主要造巖礦物,作業(yè)： 結(jié)合礦物的物理性質(zhì)及表2-2， 熟悉主要的造巖礦物及其鑒別特征，為實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。,2.4 巖石,1、地質(zhì)作用與巖石的形成,概念：形成和改變地球的物質(zhì)組成、外部形態(tài)特

5、征 與內(nèi)部構(gòu)造的各種自然作用。,2、巖漿巖,巖漿巖：在巖漿作用下形成的巖石。 巖漿：地下高溫熔融物質(zhì)。 巖漿作用：指巖漿的發(fā)育、運(yùn)動(dòng)及其固結(jié)成巖的作用。,巖漿巖的分類(lèi),根據(jù)冷凝形成巖漿巖的地質(zhì)環(huán)境的不同，可分為： 侵入巖：巖漿侵入到地殼某處冷凝而成的巖石 深成巖：距地表較深（大于3km） 淺成巖：距地表較淺 噴出巖（火山巖）：巖漿沿地表裂縫一直上升噴出地表，冷凝形成的巖石，稱(chēng)為噴出巖。,花崗巖的構(gòu)造,花 崗 巖 巖 體,侵 入 巖,玄武巖的構(gòu)造,玄 武 巖 巖 體,噴 出 巖,風(fēng)力的搬運(yùn),河流的搬運(yùn)與沉積,河流三角洲的形成,典型的沉積巖,礫巖,泥巖,灰?guī)r,砂巖,典型的沉積巖層,甘肅張掖丹霞地貌

6、,廣東韶關(guān)丹霞地貌,單斜巖層,褶皺巖層,變質(zhì)作用：巖石在基本處于固體狀態(tài)下，受到溫度、壓力及 化學(xué)活動(dòng)性流體的作用，發(fā)生礦物成分、化學(xué)成分、巖石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造變化的地質(zhì)作用。,典型的變質(zhì)巖,千枚巖,板巖,混合巖,大理巖,典型的變質(zhì)巖體,4、巖石的演變,火山巖,侵入巖,變質(zhì)巖,變質(zhì)作用,熔融交代,固結(jié)作用,沉積巖,變質(zhì)作用,變,質(zhì),作,用,太陽(yáng)能,地球因素,上,地幔物質(zhì)分熔,放射性熱能,沉積物堆積,外力對(duì)巖石的,破壞及搬運(yùn),作業(yè),1、什么是沉積巖？什么是巖漿巖？什么是變質(zhì)巖？ 2、三大類(lèi)巖石可有何主要特征？它們的區(qū)別何在？,1、地質(zhì)年代,2.4 地質(zhì)年代及其特征,概念：地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生的時(shí)代

7、,兩層含義： 地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序； 地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生距今多少年。,前者稱(chēng)為相對(duì)年代，后者成為絕對(duì)年代。,-課堂討論-,地層與巖層地層：在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)所形成的層狀巖石，層狀巖石泛稱(chēng)巖層,2、巖石相對(duì)地質(zhì)年代確定,1)地層層序律：,于1699年由丹麥學(xué)者斯臺(tái)諾（Nicolas Steno ）創(chuàng)立。他認(rèn)識(shí)到當(dāng)沉積物按水平狀態(tài)順序形成地層時(shí)，最老的地層在下面，而最年輕的地層則在上面，組成地層層序。,原始連續(xù)律：水成地層在其沉積開(kāi)始時(shí)起，在橫向的各個(gè)方向都必定是連續(xù)的，除非沉積作用終止以致尖滅，或被沉積的原始盆地的邊緣所截?cái)唷?美國(guó)大峽谷國(guó)家公園露出的晚生古代地層，距今約三億一

8、千五百萬(wàn)至二億八千五百年,一套沒(méi)有發(fā)生過(guò)倒轉(zhuǎn)的沉積巖層，巖層的新老關(guān)系必然是下老上新。,化石：埋藏在巖層中的古生物遺體或遺跡稱(chēng)為化石。 動(dòng)物的骨骼、甲殼、足跡、蛋、糞以及植物的根莖、葉或其痕跡均可以成為化石。,2) 生物層序律：,由英國(guó)礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)家 William Smith 創(chuàng)立。他觀察后指出，個(gè)別的巖層或地層的排列方式，在任何地方皆可預(yù)計(jì)得到。重要的是: 含有相近化石類(lèi)別化石組合的巖層，會(huì)出現(xiàn)在同樣的層位時(shí)代，這點(diǎn)使分布在不同地方的巖層能相互對(duì)比.,生物層序律：,生物層序律：,一般地，年代越老的地層中所含生物越簡(jiǎn)單、越原始、越低級(jí)，不同時(shí)期的地層中含有不同類(lèi)型的化石及其組合，而在相同的時(shí)期

9、且在相同的地理環(huán)境中形成的地層，只要原先的海洋或陸地相通，都含有相同的化石及其組合，這就是生物層序律。,蕨類(lèi)化石（距今約4億年）,3)切割律或穿插關(guān)系：,赫頓的地球?qū)W原理（Theory of the Earth）（1795）和萊爾的地質(zhì)學(xué)原理（Principles of Geology）（1830）等都對(duì)切割律進(jìn)行了解釋 切割者新，被切割者老；包裹者新，被包裹者老.,同位素地質(zhì)年代確定法 根據(jù)巖石中所含的放射性同位素和它的蛻變產(chǎn)物的相對(duì)含量來(lái)確定的。,3、絕對(duì)地質(zhì)年代的確定,根據(jù)含鈾礦物或巖石中的鉛鈾比率即可測(cè)出該含鈾礦物或巖石的實(shí)際形成地質(zhì)年代。,古地磁法 地質(zhì)歷史上地磁場(chǎng)的南北極是不斷變換

10、的，而且每一磁性時(shí)期的延續(xù)時(shí)間也不同。 確定巖石的極性，確定該極性的延續(xù)時(shí)間，并通過(guò)與已知的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，就可以推算該巖石時(shí)代的形成年代。,4、地質(zhì)年代表,概念：按年代先后把地質(zhì)歷史進(jìn)行系統(tǒng)性編年。,反映了有機(jī)界和無(wú)機(jī)界 演化的順序、過(guò)程和階段。,地質(zhì)年代表的特點(diǎn):,年代越老者延續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，越新者越短。 例如：震旦紀(jì)延續(xù)的歷史約2億1千萬(wàn)年，而侏羅紀(jì)的延續(xù)時(shí)間只有7000萬(wàn)年，最新的第四紀(jì)僅僅只有2百萬(wàn)年。 紀(jì)以下一般分三世，二疊、白堊和第四紀(jì)分兩世，第三紀(jì)分五世。 前寒武紀(jì)地層由于形成時(shí)間較早，研究難度較大，劃分對(duì)比粗略，故其長(zhǎng)期未能統(tǒng)一。,地質(zhì)年代單位和年代地層單位,舉例：侏羅紀(jì)與侏羅系的區(qū)別？,-以中生代為例-,注意：只能稱(chēng)早、中、晚世，上、中、下統(tǒng)。 （地質(zhì)年代單位與年代地層單位的區(qū)別）,在一個(gè)新的地區(qū)進(jìn)行地層工作的時(shí)候，首先應(yīng)根據(jù)巖性特征在垂直方向上的差異，將地層分層，建立起地層系統(tǒng)和層序，這樣劃分出來(lái)