第一章礦物與巖石教案

1、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 第一章 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(jiàn)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(guò)實(shí)物和圖

2、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：第一節(jié) 主要造巖礦物v 一、礦物的基本概念 二、礦物的物理力學(xué)性質(zhì) v 三、常見(jiàn)的造巖礦物 v 一、礦物的基本概念 v 礦物的基本概念v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。 v v造巖礦物: 構(gòu)成巖石的礦物，稱為造巖礦物。 v v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(zhǎng)過(guò)程中如條件適宜，能生成具有一定幾何外形的晶體。 v v次

3、生礦物: 當(dāng)外界條件改變到一定程度后，礦物原來(lái)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)。（一） 光學(xué)性質(zhì)（二） 力學(xué)性質(zhì)（三） 其他（一） 光學(xué)性質(zhì) v 1顏色 礦物的顏色，是礦物對(duì)可見(jiàn)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。 v 自色：是礦物固有的顏色，顏色比較固定。 v v 一般來(lái)說(shuō)，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

4、分多的礦物，如石英、長(zhǎng)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(wú)關(guān)。他色不固定，對(duì)鑒定礦物沒(méi)有很大意義。 v v v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。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） 光學(xué)性質(zhì) v 3條痕 v 礦物在無(wú)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(duì)不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學(xué)性質(zhì) v 2光澤 v 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。 v

5、 玻璃光澤：反光如鏡，如長(zhǎng)石、方解石解理面上呈現(xiàn)的光澤。 v 珍珠光澤：象珍珠一樣的光澤，如云母等。 v 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。 v 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。 v 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。 v 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。v （三）形態(tài)特征 v 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。 v 1單體礦物形態(tài)： v 單向延長(zhǎng)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； v 雙向延

6、長(zhǎng)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； v 三向延長(zhǎng)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。（二）力學(xué)性質(zhì) v 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(duì)刻的方法來(lái)確定礦物的相對(duì)硬度。 v 摩氏硬度計(jì)： v 是硬度對(duì)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)。 v v（1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）螢石 （5）磷灰石 v v（6）正長(zhǎng)石（7）石英（8）黃玉（9）剛玉（10）金剛石 2 解理、斷口 v 礦物受打擊后，能沿一定方向裂開(kāi)成光滑平面的

7、性質(zhì)，稱為解理 。裂開(kāi)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。 v v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(zhǎng)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： v 極完全解理極：易裂開(kāi)成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。 v 完全解理：沿解理方向開(kāi)裂成小塊，解理面平整光亮，如方解石。 v 中等解理：既有解理面，又有斷口，如正長(zhǎng)石。 v 不完全解理：常出現(xiàn)斷口，解理面很難出現(xiàn)，如磷灰石。 v 礦物解理的完全程度和斷口是互相消長(zhǎng)的，解理完全時(shí)則不顯斷口。（三）形態(tài)特征 v由于礦物的化學(xué)成分、內(nèi)部排列構(gòu)造不同

8、，其外形特征也不同。 v 1單體礦物形態(tài)： v單向延長(zhǎng)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； v雙向延長(zhǎng)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； v三向延長(zhǎng)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。2 集合體的形態(tài)： v 晶簇：在巖石空洞或裂隙中以共同的基底生長(zhǎng)許多單晶。如石英晶簇、方解石晶簇； v 纖維狀：由許多針狀礦物或柱狀礦物平行排列。如纖維石膏； v 粒狀：大小略等，不具一定規(guī)律，聚合而成的形狀。 v 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； v 鐘乳狀：石鐘乳、石筍等；

9、v 土狀：細(xì)小顆粒聚集體的形狀。如高齡土； v 塊狀：無(wú)特征；如蛋白石等。（四）其他性質(zhì) v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(jiàn)的造巖礦物v礦物的鑒定方法： v 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(lái)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(duì)礦物的物理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)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(lái)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(lái)刻劃被

10、測(cè)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。 （一） 光學(xué)性質(zhì) v 3條痕 v 礦物在無(wú)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(duì)不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學(xué)性質(zhì) v 3條痕 v 礦物在無(wú)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(duì)不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學(xué)性質(zhì) v 3條痕 v 礦物在無(wú)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(duì)不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學(xué)性質(zhì) v 3條痕 v 礦物在無(wú)釉瓷

11、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(duì)不透明礦物的鑒定很重要。 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(guò)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 第三 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(jiàn)的沉積巖 二、物質(zhì)組成與分類 1.物質(zhì)組成： v 碎屑物質(zhì)（物理風(fēng)化作用產(chǎn)生） v原生礦物碎屑：石英、長(zhǎng)石、云母等 v 粘土礦物（化學(xué)風(fēng)化作用產(chǎn)生） v 次生礦物：高嶺石、水云母等親水礦物 v 化學(xué)沉積礦物（純化學(xué)作用或生物化學(xué)作用） v 溶液中產(chǎn)生：方解石、石膏、石鹽等 v 有機(jī)質(zhì)及生物殘?。ㄓ?/p>

12、機(jī)化學(xué)變化而成） v貝殼、泥碳等其他物質(zhì) 2.沉積巖的分類 v 碎屑巖類：碎屑物質(zhì)組成 v 礫巖、砂巖、粉砂巖等 v 粘土巖類：粘土礦物組成 v 泥巖、頁(yè)巖等 v 化學(xué)及生物巖類：灰?guī)r、白云巖v（1）碎屑結(jié)構(gòu)：碎屑+膠結(jié)物v按碎屑大小分 v 礫狀結(jié)構(gòu)：粒徑大于2mm v砂質(zhì)結(jié)構(gòu)：粒徑介于0.052mm v 粗粒結(jié)構(gòu)： 0.52mm v 中粒結(jié)構(gòu)： 0.250.5mm v 細(xì)粒結(jié)構(gòu)： 0.050.25mm v 粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)：粒徑介于0.0050.05mm v三、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 v 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)。 v 碎屑結(jié)構(gòu) v 泥質(zhì)結(jié)構(gòu) v 結(jié)晶結(jié)構(gòu) v 生物結(jié)構(gòu) v按膠結(jié)物成分

13、分 v 硅質(zhì)膠結(jié)：石英及其他二氧化硅膠結(jié) v 顏色淺、強(qiáng)度高 v 鐵質(zhì)膠結(jié)：鐵的氧化物及氫氧化物膠結(jié) v 顏色深（紅色）、強(qiáng)度次于硅質(zhì)膠結(jié) v 鈣質(zhì)膠結(jié)：方解石、碳酸鈣等膠結(jié) v 顏色淺、強(qiáng)度低 v 泥質(zhì)膠結(jié)：粘土礦物膠結(jié) v 顏色不定，強(qiáng)度最低 （2）泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：全部為粒徑小于0.005mm v 的粘土礦物構(gòu)成。泥巖、頁(yè)巖等 v（3）結(jié)晶結(jié)構(gòu)：在溶液中沉淀重結(jié)晶 v 灰?guī)r、白云巖等 v（4）生物結(jié)構(gòu)：由生物遺體或碎片組成 v 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v層理構(gòu)造為沉積巖的主要構(gòu)造 v 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

14、變化，從而具有成層性-稱為層理構(gòu)造。 v 水平層理 v 斜層理 交錯(cuò)層理層面：層與層之間的界面 v特征：波痕、雨痕、泥裂等 v 生物化石 v巖層：兩個(gè)層面間成分基本均勻一致的巖 v石。 v巖層的形態(tài)：正常層、夾層、變薄、尖滅、 v透鏡體四、常見(jiàn)的沉積巖 一、變質(zhì)巖的概念v v 變質(zhì)巖是由原來(lái)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。 第四節(jié) 變質(zhì)巖 主要內(nèi)容： v 變質(zhì)巖的概念 v 變質(zhì)作用的因素 v 變質(zhì)巖的特征（礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造） v 常見(jiàn)的變質(zhì)巖 二、變質(zhì)作用的因素v 1.高溫 v 作用： v 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） v 促使礦物間的化學(xué)反應(yīng)，生成變質(zhì)礦物 v 熱源：熾熱的巖漿 v 地殼深處的高溫 v 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的熱能 2.高壓 v 壓力的來(lái)源： v 上覆巖層重量產(chǎn)生的靜壓力 v 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的橫向擠壓力 v 高壓的作用：空隙減小，變得致密 v 塑性增強(qiáng)，比重變大 v 巖石發(fā)生變形破