石大自然地理實驗指導(dǎo)

PAGE1PAGE自然地理實驗指導(dǎo)自然地理學(xué)課程組編師范學(xué)院地理系前言自然地理學(xué)（Physicalgeography）是一門實踐性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課，是地理科學(xué)類各專業(yè)的主干課程。學(xué)生不僅要掌握自然地理學(xué)的基本理論、基本知識，而且還必須要掌握室內(nèi)和野外調(diào)查、觀察、觀測、采樣、分析的操作方法和基本功訓(xùn)練，要求有實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，著重對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生到實驗室或大自然中去驗證課堂所學(xué)的理論知識，實地認(rèn)識自然地理各要素的形成、特征、分布規(guī)律和相互關(guān)系，獲得對資源環(huán)境實驗分析的基本技能，以期達到鞏固課堂教學(xué)效果，并為將來獨立開展有關(guān)專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。石河子大學(xué)師范學(xué)院地理系《自然地理學(xué)》課程面向地理科學(xué)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的學(xué)生開設(shè)。十幾年來自然地理學(xué)及其分支課程在師資隊伍、教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)資料積累方面均有很大加強。鑒于自然地理環(huán)境的復(fù)雜性，自然地理教學(xué)實踐包括室內(nèi)和野外兩部分。實驗實習(xí)方法和手段多種多樣，有調(diào)查、觀測、測量，也有采樣、分析、鑒定等，內(nèi)容涉及組成自然地理環(huán)境各個要素及其綜合體。因此，根據(jù)教學(xué)需要和《自然地理學(xué)》教學(xué)大綱的要求，筆者編譯了這本參考書籍，可作為本科自然地理學(xué)課程的教學(xué)輔助材料和學(xué)生實驗實習(xí)的參考用書，可與有關(guān)教材、手冊配合使用。由于時間緊迫，筆者水平和經(jīng)驗缺乏所限，書中難免存在紕漏之處，懇求讀者批評指正。目錄實驗一礦物觀察鑒定………………3實驗二巖石觀察鑒定……………10實驗三地質(zhì)羅盤儀的使用及巖層產(chǎn)狀測量……17實驗四風(fēng)速風(fēng)向的觀測…………20實驗五繪制水位/流量關(guān)系曲線圖……………24實驗六地形圖的地貌判讀………25實驗七土壤剖面的觀察…………27實驗八植物蒸騰觀察……………29實驗九光合作用…………………30礦物巖石是自然地理環(huán)境基本圈層——巖石圈的主要組成物質(zhì)，對各種礦物或巖石的特征，光看書是不明白和記不牢的，只有看到標(biāo)本并作些簡單的鑒定試驗后，才會認(rèn)識和掌握牢固。所以必須重視實驗實驗課，認(rèn)真觀察，深入分析，反復(fù)實踐，以提高對自然地理環(huán)境基礎(chǔ)——地質(zhì)知識的理解和分析能力。實驗一礦物觀察鑒定已知礦物有3000多種，而組成巖石的主要礦物即主要造巖礦物只有幾十種。（一）目的要求認(rèn)識礦物的形態(tài)和重要的物理性質(zhì)；學(xué)會肉眼鑒定礦物的方法；掌握最常見礦物的重要鑒定特征。（二）實驗準(zhǔn)備常見礦物標(biāo)本、小刀、放大鏡、條痕板、鹽酸溶液、滴管、筆記本等。（三）主要內(nèi)容觀察鑒定下列主要礦物標(biāo)本：1、自然元素類：石墨、自然銅；2、硫化物類：黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦；3、鹵化物類：螢石；4、氧化物類及氫氧化物類：磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、軟錳礦、鋁土礦、石英；5、含氧鹽類：橄欖石、輝石、云母、高嶺石、滑石、方解石、白云石、孔雀石、石膏、長石、石榴子石。（四）原理方法1.形態(tài)特征上辨別1）單體形態(tài)2）集合體形態(tài)2.物理性質(zhì)上辨別1）光學(xué)性質(zhì)（1）顏色-根據(jù)顏色產(chǎn)生的相理不同可分為自色、他色、假色，但具有鑒定意義的主要為自色。通常描述顏色的方法有兩種：①標(biāo)準(zhǔn)色譜法：此種方法是按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫標(biāo)準(zhǔn)色或白、灰、黑等對礦物的顏色進行描述。若礦物為標(biāo)準(zhǔn)色中的某一種，則直接用其描述，如藍銅礦為藍色、辰砂為紅色；若礦物不具某一標(biāo)準(zhǔn)色，則以接近標(biāo)準(zhǔn)色中的某一種顏色為主體，用兩種顏色進行描述，并把主體顏色放在后面。例如綠簾石為黃綠色，說明此礦物是以綠色為主，黃色為次。②實物對比法：把礦物的顏色與常見實物顏色相比進行描述。例如，塊狀石英呈乳白色，正長石為肉紅色，黃銅礦為銅黃色等。注意要點：描述礦物顏色時，應(yīng)以新鮮干燥礦物為準(zhǔn)，如果礦物表面遭受風(fēng)化而顏色發(fā)生了變化時，則需刮去風(fēng)化表面后再進行觀察描述。（2）條痕-條痕是指礦物粉末的顏色，一般是指點礦物在白色無釉瓷板上擦劃所留下的痕跡的顏色。注意要點：擦劃條痕時，用力要均勻；觀察測試的礦物應(yīng)選新鮮標(biāo)本。（3）光澤-根據(jù)礦物表面反光的強度，可將礦物的光澤分為金屬光澤、半金屬光澤、非金屬光澤三類。注意要點：觀察礦物光澤時，一定要在新鮮面上觀察，主要觀察晶面和解理面上的光澤。（4）透明度：礦物透明度是指礦物透過光線的程度，一般是以礦物厚度0.03mm的薄片為準(zhǔn)。分為透明、半透明和不透明三級。注意要點：觀察描述礦物光學(xué)性質(zhì)時，一定要注意掌握顏色、條痕、光澤和透明度四者之間的關(guān)系。金屬光澤的礦物，其顏色一定為金屬色，條痕為黑色或金屬色，不透明；半金屬光澤的礦物顏色為金屬色或彩色，條痕呈深彩色或黑色，不透明至半透明；非金屬光澤的礦物顏色為各種彩色或白色，條痕呈淺彩色到白色，半透明至透明。2）力學(xué)性質(zhì)（1）解理-解理是礦物的重要鑒定特征之一。解理按其發(fā)育程度分極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和極不完全解理五級。①觀察解理等級：根據(jù)解理面的完好和光滑程度以及大小，確定其解理等級。注意觀察、白云母、方解石、普通角閃石、磷灰石、石英的解理發(fā)育情況。②觀察解理組數(shù)：礦物中相互平行的一系列解理面稱為一組解理。注意觀察云母、正長石、方解石、螢石的解理組數(shù)。注意要點：肉眼觀察礦物的解理只能在顯晶質(zhì)礦物中進行。確定解理組數(shù)必須在一個礦物單體上觀察。（2）斷口-根據(jù)礦物受力后不規(guī)則裂開的形態(tài)，可分為貝殼狀斷口、參差狀斷口、土狀斷口、鋸齒狀斷口等類型。觀察石英、黃鐵礦、高嶺土和斷口，并確定其類型。（3）硬度-肉眼觀察的是礦物的相對硬度，通過以莫氏硬度計了解不同硬度的礦物為標(biāo)準(zhǔn)進行比較而確定的。觀察莫氏硬度計。表1摩氏硬度計級別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野外工作中為了方便，常采用指甲（硬度為2.5±）、小刀（硬度為5.5±）等作為標(biāo)準(zhǔn)測定相對硬度。注意要點：刻劃礦物時用力要均勻。測試礦物時須選擇新鮮面，并盡可能選擇礦物的單體。（4）相對密度一般分輕(＜2.5＝，中（2.5-4），重（＞4）三級，自然界常見中等密度大小的礦物，只有相對密度大或?。ㄝp或重）的礦物才有鑒定意義．3）其它物理性質(zhì)礦物的其它物理性質(zhì)可包括：磁性、導(dǎo)電性、發(fā)光性、放射性、延展性、脆性、彈性和撓性等。并非大多數(shù)礦物都能表現(xiàn)出很典型的上述物理性質(zhì)。注意觀察：磁鐵的磁性、磷鐵礦的發(fā)光性、自然金的延展性、云母的彈性等。常見礦物的主要特征黃鐵礦FeS2大多呈塊狀集合體，也有發(fā)育成立方體單晶者。立方體的晶面上常有平行的細(xì)條紋。顏色為淺黃銅色，條痕為綠黑色。金屬光澤。硬度6-6.5。性脆，斷口參差狀。相對密度5。黃銅礦CuFeS2常為致密塊狀或粒狀集合體。顏色銅黃，條痕為綠黑色。金屬光澤。硬度3—4，小刀能刻破。性脆，相對密度4.1-4.3。黃銅礦以顏色較深且硬度小可與黃鐵礦相區(qū)別。方鉛礦PbS單晶常為立方體，通常成致密塊狀或粒狀集合體。顏色鉛灰，條痕為灰黑色。金屬光澤。硬度2—3。有三組解理，沿解理面易破裂成立方體。相對密度7.4—7.6。閃鋅礦ZnS常為致密塊狀或粒狀集合體。顏色自淺黃到棕黑色不等（因含F(xiàn)e量增高而變深），條痕為白色到褐色。光澤自松脂光澤到半金屬光澤。透明至半透明。硬度3.5-4。解理好。相對密度3.9-4.1（隨含鐵量的增加而降低）。石英SiO2常發(fā)育成單晶并形成晶簇，或成致密塊狀或粒狀集合體。純凈的石英無色透明，稱為水晶。石英因含雜質(zhì)可呈各種色調(diào)。例如含F(xiàn)e+3呈紫色者，稱為紫水晶；、含有細(xì)小分散的氣態(tài)或液態(tài)物質(zhì)呈乳白色者，稱為乳石英。石英晶面為玻璃光澤，斷口為油脂光澤，無解理。硬度7。貝殼狀斷口。相對密度2.65。隱晶質(zhì)的石英稱為石髓（玉髓），常呈腎狀、鐘乳狀及葡萄狀等集合體。一般為淺灰色、淡黃色及乳白色，偶有紅褐色及蘋果綠色。微透明。具有多色環(huán)狀條帶的石髓稱為瑪瑙。赤鐵礦Fe2O3常為致密塊狀、鱗片狀、鮞狀者為暗紅色，條痕呈櫻紅色。金屬、半金屬到土狀光澤。不透明。硬度5－6，土狀者硬度低。無解理。相對密度4.0-5.3。磁鐵礦Ｆe3O4常為致密塊狀或粒狀集合體，也常見八面體單晶。顏色為鐵黑色。條痕為黑色。半金屬光澤。不透明。硬度5.5-6.5。無解理。相對密度5。具強磁性。褐鐵礦實際上不是一種礦物而是多種礦物的混合物，主要成分是含水的氫氧化鐵（Fe2O3·nH2O），并含有泥質(zhì)及二氧化硅等。褐至褐黃色，條痕黃褐色。常呈土塊狀、葡萄狀，硬度不一。螢石ＣaF2常能形成塊狀、粒狀集合體，或立方體及八面體單晶。顏色多樣，有紫紅、藍、綠和無色等。透明。玻璃光澤。硬度4。解理好。易沿解理面破裂成八面體小塊。相對密度3.18。方解石CaCO3常發(fā)育成單晶，或晶簇、粒狀、塊狀、纖維狀及鐘乳狀等集合體。純凈的方解石無色透明。因雜質(zhì)滲入而常呈白、灰、黃、淺紅（含Ｃo、Ｍn）、綠（含Ｃu）、藍（含Ｃu）等色。玻璃光澤。硬度3。解理好。易沿解理面分裂成為菱面體。相對密度2.72。遇冷稀鹽酸強烈起泡。白云石ＣaMg[CO3](OH)2單晶為菱面體，通常為塊狀或粒狀集合體。一般為白色，因含Ｆe常呈褐色。玻璃光澤。硬度3.5-4。解理好。相對密度2.86，含鐵高者可達2.9-3.1。白云石以在冷稀鹽酸中反應(yīng)微弱，以及硬度稍大而與方解石相區(qū)別?？兹甘疌u[CO3](OH)2常為鐘乳狀、塊狀集合體，或呈皮殼附于其它礦物表面。深綠或鮮綠色。條痕為淡綠色。晶面上為絲絹光澤或玻璃光澤。硬度3.5-4。相對密度3.5-4.0。遇冷稀鹽酸劇烈起泡?？兹甘云涮赜蓄伾着c其他礦物相區(qū)別。普通輝石(Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]單晶體為短柱狀,橫切面呈近正八邊形(圖示),集合體為粒狀。綠黑色或黑色。玻璃光澤。硬度5－6。有平行柱狀的兩組解理，交角為56。。相對密度3.02-3.45，隨著含F(xiàn)e量增高而加大。高嶺石Al4[Si4O10](OH)3一般為土塊或塊狀集合體。白色，常因含雜質(zhì)而呈其它色調(diào)。土狀者光澤暗淡，塊狀者具蠟狀光澤。硬度2。相對密度2.61-2.68。具有可塑性。白云母Kal2[AlSi3O10](OH,F)2單晶體為短柱狀及板狀，橫切面常為六邊形。集合體為鱗片狀。其中晶體細(xì)微者稱為絹云母。薄片為無色透明。具珍珠光澤。硬度2.5-3。有平行片狀方向的極好解理，易撕成薄片，具彈性。相對密度2.77-2.88。黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2單晶體為短柱狀、板狀，橫切面常為六邊形，集合體為鱗片狀。棕褐色或黑色，隨含F(xiàn)e量增高而變暗。其它光學(xué)性質(zhì)同白云母相似。相對密度2.7-3.3。長石包括三個基本類型：鉀長石K[AlSi3O8]，鈉長石Na[AlSi3O8]，鈣長石Ca[Al2Si2O8]，其中鉀長石與鈉長石常稱為堿性長石；鈉長石與鈣長石常按不同比例混溶在一起，組成類質(zhì)同象系列，統(tǒng)稱為斜長石（包括鈉長石、更長石、中長石、拉長石，培長石、鈣長石）。斜長石有許多共同的特征。如單晶體為板狀或板條狀。常為白色或灰白色。玻璃光澤。硬度6-6.52。有兩組解理，彼此近于正交。相對密度2.61-2.75，隨鈣長石成分增大而變大。正長石是常見的鉀長石的變種，單晶為柱狀或板柱狀，常為肉紅色，有時具較淺的色調(diào)。玻璃光澤。硬度為6。有兩組方向相互垂直的解理。相對密度2.54-2.57。（五）思考問題1、黃鐵礦、黃銅礦、金很相像，如何區(qū)別它們？2、比較石英、長石、螢石、方解石、石膏、滑石的鑒定特征和區(qū)別點。3、為什么在地表許多地方，如河床、海濱、沙漠等地帶都有石英砂粒的聚集？

實驗二巖石觀察鑒定（一）目的要求了解三大巖類的基本特征，掌握巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和主要礦物成分特征，認(rèn)識常見巖石。（二）實驗準(zhǔn)備典型巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖標(biāo)本3套；放大鏡、小刀、稀鹽酸、滴管、條痕板、筆記本等。（三）主要內(nèi)容觀察鑒定下列最主要的巖漿巖標(biāo)本1）超基性巖類：橄欖巖2）基性巖類：輝長巖、玄武巖3）中性巖類：閃長巖、安山巖4）酸性巖類：花崗巖、流紋巖5）其他：偉晶巖、黑曜巖（火山玻璃）觀察鑒定下列最主要的沉積巖標(biāo)本1）碎屑巖類：礫巖、角礫巖、砂巖、粉砂巖2）黏土巖類：泥巖、頁巖3）化學(xué)巖類：石灰?guī)r、白云巖、凝灰?guī)r（巖漿巖與沉積巖過渡類型）觀察鑒定下列最主要的變質(zhì)巖標(biāo)本板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、大理巖、石英巖、夕卡巖、混合巖。（四）原理方法1、巖漿巖的鑒定方法巖漿巖的標(biāo)本在肉眼鑒定時的觀察描述內(nèi)容包括巖石的顏色、結(jié)構(gòu)和礦物成分，最后予以定名。1）顏色巖石的顏色是指組成巖石的礦物顏色之總和，而非某一種或幾種礦物的顏色。如灰白色的巖石，可能是由長石、石英和少量暗色礦物（黑云母、角閃石等）等形成的總體色調(diào)。因此，觀察顏色時，宜先遠觀其總體色調(diào)，然后用適當(dāng)顏色形容之。巖漿巖的顏色也可根據(jù)暗色礦物的百分含量，即“色率”來描述。按色率可將巖漿巖劃分為：暗（深）色巖色率為60－100相當(dāng)于黑色、灰黑色、綠色等；中色巖色率為30－60相當(dāng)于褐灰色、紅褐色、灰色等；淺色巖色率為0－30相當(dāng)于白色、灰白色、肉紅色等。反過來，我們亦可根據(jù)色率大致推斷暗色礦物的百分含量，從而推知巖漿巖所屬的大類（酸、中、基性）。這種方法對結(jié)晶質(zhì)，尤以隱晶質(zhì)的巖石特別有用。2）結(jié)構(gòu)構(gòu)造巖漿巖按結(jié)晶程度分為結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)和非晶質(zhì)（玻璃質(zhì)）結(jié)構(gòu)。按顆粒絕對大小又可分為粗（＞5mm）、中（5-1mm）、細(xì)粒（1-0.1mm）結(jié)構(gòu)，以及微晶、隱晶等結(jié)構(gòu)。其中特別應(yīng)注意微晶、隱晶和玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)別。微晶結(jié)構(gòu)用肉眼（包括放大鏡）可看出礦物的顆粒，而隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，則用肉眼（包括放大鏡）看不出任何顆粒來，但兩者可用斷口的特點相區(qū)別。隱晶質(zhì)的斷口粗糙，呈瓷狀斷口；玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)的斷口平整，常具貝殼狀斷口。按巖石組成礦物顆粒的相對大小又可分為等粒、不等粒、斑狀和似斑狀等結(jié)構(gòu)。因此，觀察描述結(jié)構(gòu)時，應(yīng)注意礦物的結(jié)晶程度、顆粒的絕對大小和相對大小等特點。巖漿巖常見的構(gòu)造為塊狀構(gòu)造，其次為氣孔、杏仁和流紋狀構(gòu)造等。3）礦物成分對于顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)的巖石，應(yīng)注意觀察描述各種礦物，特別是主要礦物的顏色、晶形、解理、光澤、斷口等特征，并目估其含量（注意每種礦物應(yīng)選擇其最特征的性質(zhì)進行描述）。尤其注意以下幾方面：（1）觀察有無長石，若有則應(yīng)鑒定長石的種類，并分別目估其含量。（2）觀察有無石英、橄欖石的出現(xiàn)。若有石英出現(xiàn)，則為酸性巖；若有\(zhòng)橄欖石出現(xiàn)，則為超基性和基性巖；（3）鑒定暗色礦物的成分，并目估其含量。特別注意輝石和角閃石，以及它們和黑云母的區(qū)別。（4）對具斑狀結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)的巖石則應(yīng)分別描述斑晶和基質(zhì)的成分和特點、含量?；|(zhì)若為隱晶質(zhì)則可用色率和斑晶推斷其成分；若為玻璃質(zhì)則只能用斑晶來推其成分。4）巖石的命名巖漿巖的命名一般為顏色＋結(jié)構(gòu)＋（構(gòu)造）＋基本名稱，如肉紅色粗?；◢弾r。噴出巖有時僅用（顏色）＋構(gòu)造＋基本名稱，如氣孔狀玄武巖。常見巖漿巖的一般特征基性巖中性巖酸性巖噴出巖玄武巖安山巖流紋巖結(jié)晶程度漸好，淺成巖輝綠巖閃長玢巖花崗斑巖晶粒增大深成巖輝長巖閃長巖花崗巖淺色長英質(zhì)礦物增加，顏色漸淺流紋巖基質(zhì)隱晶質(zhì)，通常有石英、鉀長石斑晶散布其間（鉀長石常呈輪廓矩形，無色透明；解理面明顯度并現(xiàn)珍珠光澤的結(jié)晶顆粒）；顏色各不相同，多淺黃、肉紅、淺棕色，并有流動紋。安山巖通常是具斑狀結(jié)構(gòu)的隱晶質(zhì)巖石，不含石英。最常見的斑晶是斜長石，但也有黑云母、角閃石或輝石出現(xiàn)。安山巖也多呈熔巖狀產(chǎn)出。安山巖的顏色從白的到黑的都有，但以紫、灰、綠色較常見。玄武巖黑色至深灰色隱晶質(zhì)巖石。斑晶常為基性斜長石，常見氣孔、杏仁構(gòu)造?；◢弾r粒狀結(jié)構(gòu)，長石和石英為主要組成成分，因此一般是淺色的?；◢弾r中含有的鐵鎂礦物是黑云母和角閃石。閃長石也是全晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)的深成侵入巖。其主要成分為斜長石，少量的鐵鎂礦物主要是角閃石、黑云母和一些輝石。輝長巖全晶質(zhì)粒狀結(jié)構(gòu)的巖石，主要礦物成分為斜長石和輝石，還可有橄欖石等其它深色礦物。肉眼觀察時，深色礦物含量超過斜長石的，即可確定為輝長巖。2、沉積巖的鑒定方法沉積巖可分為三大類型，即碎屑巖類、黏土巖類、化學(xué)和生物化學(xué)巖類。1）沉積巖的成分（1）碎屑巖的成分碎屑巖的成分主要描述碎屑顆粒和膠結(jié)物兩部分的物質(zhì)成分。1．碎屑成分：碎屑巖中的碎屑物質(zhì)包括礦屑和巖屑二類。常見的礦屑有石英、長石和白云母。巖屑多出現(xiàn)在較粗的碎屑巖中，常見的巖屑為石英、砂巖、粉砂巖、燧石和中酸性巖漿巖等。在觀察鑒定巖石時，要求鑒定出主要礦物和巖屑名稱。2.膠結(jié)物成分：常見的膠結(jié)物成分有鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)、泥質(zhì)四種。主要區(qū)別如下表：表2不同成分膠結(jié)物的區(qū)別膠結(jié)物成分顏色巖石固結(jié)程度膠結(jié)物成分加稀鹽酸鈣質(zhì)灰白中等＜小刀劇烈起泡硅質(zhì)灰白致密堅硬＞小刀無反應(yīng)鐵質(zhì)褐紅、褐致密堅硬≈小刀無反應(yīng)泥質(zhì)灰白松軟＜小刀無反應(yīng)（2）碳酸巖的成分碳酸鹽類巖石的主要礦物成分是方解石和白云石。由此而將其劃分為石灰?guī)r（方解石＞50%）和白云巖（白云石＞50%）兩大類，有時因含有較多的粘土礦物，可形成與泥質(zhì)巖過渡的泥灰?guī)r。因此，確定碳酸鹽巖的礦物成分，對巖石的定名是很重要的。碳酸鹽類巖石的礦物成分一般主要是根據(jù)與稀鹽酸（5%）反應(yīng)試驗。（1）加稀鹽酸劇烈起泡并嘶嘶作響者，主要成分為方解石，應(yīng)為石灰?guī)r；（2）加稀鹽酸微弱起泡或不起泡，主要為白云石組成，應(yīng)為白云巖；（3）加稀鹽酸劇烈起泡后，留下泥質(zhì)物質(zhì)者，說明其主要成分除方解石外，還含有大量泥質(zhì)（粘土礦物）成分，應(yīng)為泥灰?guī)r。2）沉積巖的結(jié)構(gòu)（1）碎屑巖的結(jié)構(gòu)用尺子直接測量顆粒的大小、圓度、球度，目估各種粒徑礫石的含量，以確定其分選性。對具砂狀結(jié)構(gòu)的巖石應(yīng)盡量目估其顆粒大小，同時估計各粒級的百分含量以確定其分選性。在目估粒度時，可用已知粒級的砂粒管進行對比。用肉眼（包括放大鏡）觀察并確定碎屑的磨圓程度。對磨圓度的觀察描述，一般對中砂和大于中砂粒級的巖石才具有意義。>２mm礫狀結(jié)構(gòu)２～0.25mm粗砂結(jié)構(gòu)２～0.05mm砂狀結(jié)構(gòu)0.25~0.5mm中砂結(jié)構(gòu)顆粒直徑0.5~0.05mm細(xì)砂結(jié)構(gòu)0.05~0.005mm粉砂狀結(jié)構(gòu)<0.005mm泥質(zhì)結(jié)構(gòu)分選性：肉眼描述時，目估同一粒級顆粒的含量，＞75％為分選好；75~50%為分選中等；＜50％為分選差。磨圓度：肉眼或用放大鏡觀察顆粒的磨圓程度。（2）黏土巖的結(jié)構(gòu)典型特征是有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，肉眼難以辨其礦物成分，有細(xì)膩感，斷口光滑。（3）碳酸巖的結(jié)構(gòu)可分為碎屑結(jié)構(gòu)、生物碎屑結(jié)構(gòu)和晶粒結(jié)構(gòu)等三類。白云巖一般為晶粒結(jié)構(gòu)。碎屑結(jié)構(gòu)：可見到明顯的碎屑顆粒，如竹葉狀內(nèi)碎屑，鮞粒，核形石，生物碎片等。生物結(jié)構(gòu)：可見到大量生物骨架。晶粒結(jié)構(gòu)：方解石晶粒＞1

mm為粗晶，1~0.25mm為中晶，0.25~0.05mm為細(xì)晶，＜0.05mm為泥晶。3）沉積巖的構(gòu)造在沉積巖中常可看到各種特有的構(gòu)造，如層理、斜層理、波痕、干裂紋等，這些構(gòu)造特征都是沉積環(huán)境的具體反映。在一些較致密的沉積巖中還常保留有動植物化石。3、變質(zhì)巖的鑒定方法1）顏色變質(zhì)巖的顏色比較復(fù)雜，它既與原巖有關(guān)又與變質(zhì)巖礦物成分有關(guān)。因此，顏色雖可幫助鑒定礦物成分，但與其它兩大類巖石相比，則重要性較差。變質(zhì)巖的顏色常不均一，應(yīng)注意觀察其總體色調(diào)。2）結(jié)構(gòu)構(gòu)造區(qū)域變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)主要為變質(zhì)結(jié)構(gòu)，僅少數(shù)為變余結(jié)構(gòu)。變晶結(jié)構(gòu)在肉眼下很難與結(jié)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)相區(qū)別。描述變晶結(jié)構(gòu)時同樣應(yīng)注意礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、形狀等特點。區(qū)域變質(zhì)巖最典型的構(gòu)造是由礦物具一定方向排列而構(gòu)成的定向構(gòu)造，即片理。片理是變質(zhì)巖特有的一種構(gòu)造。根據(jù)其剝開的難易，剝開面和平整程度和光澤，結(jié)合礦物重結(jié)晶程度等特征，可將片理中的板狀、千枚狀、片狀和片麻狀四種構(gòu)造區(qū)分開。區(qū)域變質(zhì)巖中亦有塊狀構(gòu)造。3）礦物成分描述變質(zhì)巖的成分時，應(yīng)注意主要礦物，次要礦物和特征變質(zhì)礦物。一般按礦物含量從多到少的順序進行描述。4）巖石的命名區(qū)域變質(zhì)巖中具有定向構(gòu)造的巖石，以定向構(gòu)造為其基本名稱。若肉眼可識別出主要礦物或特征變質(zhì)礦物時，亦應(yīng)作為定名內(nèi)容。一般命名原則可概括為：顏色+（礦物成分）+基本名稱。如藍灰色藍晶石片巖。角閃石斜長片麻巖，黑云母變質(zhì)巖。5）接觸變質(zhì)巖、動力變質(zhì)巖和混合巖的觀察描述（1）接觸變質(zhì)巖接觸交代變質(zhì)巖，顏色成分均較復(fù)雜多變，與原巖成分及交代有密切關(guān)系，典型巖石為矽卡巖，常含多種金屬礦物。接觸熱變質(zhì)巖的典型巖石石英巖和大理巖是典型的致密變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。注意觀察兩者的硬度。（2）動力變質(zhì)巖石此類巖石的基本類型是根據(jù)變形行為、破碎程度和重結(jié)晶程度確定的，如角礫巖、糜棱巖、千糜巖。破碎程度和重結(jié)晶程度增加。（3）混合巖注意區(qū)分基體部分和脈體部分，一般前者顏色較深，常為深灰、灰色等，后者顏色較淺常為灰白、肉紅色等。同時注意脈體貫穿的形態(tài),如條帶狀混合巖、斑點狀混合巖等。（五）思考問題1、三大巖類在礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等方面有何不同？2、沉積巖和變質(zhì)巖各有哪些特有構(gòu)造，如何認(rèn)識？

實驗三地質(zhì)羅盤儀的使用及巖層產(chǎn)狀測量（一）目的要求學(xué)會使用地質(zhì)羅盤儀測量方向和測量巖層的產(chǎn)狀。（二）實驗準(zhǔn)備地質(zhì)羅盤儀、地形圖、直尺、量角器、記錄簿等。（三）主要內(nèi)容1、觀察地質(zhì)羅盤的構(gòu)造2、用地質(zhì)羅盤在地形圖上定點3、用地質(zhì)羅盤測量巖層產(chǎn)狀要素（四）原理方法1、地質(zhì)羅盤的構(gòu)造主要構(gòu)件有：磁針、頂針、制動器、方位刻度盤、水準(zhǔn)氣泡、傾斜儀（桃形針）、底盤等。方位刻度盤度數(shù)從0o—360o，按逆時針方向刻制，東西位置和實際相反。0o和180o分別為N和S，90o和270o分別為E和W，方位刻度盤的內(nèi)圈有傾角刻度盤，刻度盤上與東西線（E—W）一致的為0o，與南北線（S—N）一致的為90o2、地質(zhì)羅盤的使用方法1）測量方向：用羅盤測量任一目標(biāo)的方向時，永遠以0o（N）對準(zhǔn)目標(biāo)，使水準(zhǔn)氣泡居中，然后讀磁針北端所指方位刻度盤上的數(shù)字，即為所測目標(biāo)的方位角。如：SW230o。2）地形圖上定點（1）利用地形地物：如果所在地點地面有明顯地形地物標(biāo)志（如房屋、塔、橋梁等），可利用該點的標(biāo)志物在地形圖上找到其位置。（2）利用交會法：用羅盤儀測定不在同一方位上的2-3個目標(biāo)物的方位角，再在地形圖上通過所測的2-3個目標(biāo)物作出2-3條方位線，其交點即為所求地點。3）測量巖層的產(chǎn)狀要素（1）測量走向：將羅盤的長邊（S—N）與巖層面接觸，并使羅盤水平（水準(zhǔn)氣泡居中），此時羅盤長邊（S—N）與巖層的交線即為走向線，磁針（無論南北）所指的度數(shù)即為所求的走向。（2）測量傾向：羅盤的N極指向巖層層面的傾斜方向，同時使羅盤的短邊（E—W）與層面貼觸，并使羅盤水平（水準(zhǔn)氣泡居中），此時北針?biāo)傅亩葦?shù)即為所求的傾向。（3）測量傾角：將羅盤的長邊（S—N）與走向垂直，并貼緊層面，此時桃形指針在傾角刻度盤上所指的度數(shù)，即為所求的傾角。如：∠35o。圖2產(chǎn)狀的測量（五）思考問題1、在一定區(qū)域?qū)μ囟ǖ膸r層或構(gòu)造進行追溯，測量同一巖層或構(gòu)造面在縱向和橫向上的變化，了解產(chǎn)狀與宏觀產(chǎn)狀的關(guān)系。

實驗四風(fēng)速風(fēng)向的觀測風(fēng)是指空氣的水平運動。風(fēng)的觀測包括風(fēng)速（風(fēng)力）和風(fēng)向的觀測。風(fēng)速是指空氣所經(jīng)過的距離對所經(jīng)過的距離所需時間的比值，常用單位：m/s。風(fēng)向是指風(fēng)的來向，常用十六方位法表示。（一）目的要求通過實驗了解氣象臺站使用的測風(fēng)儀器、地理野外考察使用的測風(fēng)儀器，掌握它們的觀測方法，初步學(xué)會野外測風(fēng)方法和目測判別風(fēng)力、風(fēng)向。（二）實驗準(zhǔn)備大型測風(fēng)儀器：EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計（或測風(fēng)數(shù)字處理儀）；輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速儀。（三）主要內(nèi)容1、了解風(fēng)向風(fēng)速的表示方法，目測判別風(fēng)向、風(fēng)速依據(jù)；2、觀察EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計（或測風(fēng)數(shù)字處理儀）、輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速儀，了解其用途、特點、定時觀測風(fēng)向、風(fēng)速的方法。使用輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速儀觀測風(fēng)向風(fēng)速。（四）原理方法1、儀器的原理構(gòu)造1）EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計：主要由室外感應(yīng)器和室內(nèi)指示器部分組成。儀器的感應(yīng)器部分固定在室外10m以上的桿子上，利用風(fēng)力發(fā)電原理，將一根長電纜與室內(nèi)的指示器相連，可以直接從感應(yīng)器的瞬時風(fēng)向指示盤（八燈盤）和瞬時風(fēng)速指示盤（電流表）上讀出風(fēng)向和風(fēng)速。能直接顯示觀測時的風(fēng)速風(fēng)向。2）測風(fēng)數(shù)字處理儀：觀測原理與EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計的觀測原理相同，只是電纜與室內(nèi)的記錄器/處理器相連，能直接顯示觀測時的風(fēng)速風(fēng)向。3）輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速儀：是由風(fēng)向部分（風(fēng)向標(biāo)、方向刻度盤等）、風(fēng)速部分（風(fēng)杯、風(fēng)速表）和手柄三部分組成。方向刻度盤實際為一只磁羅盤，只要打開制動小套管，方向刻度盤就自動定位，隨著風(fēng)標(biāo)的轉(zhuǎn)動，帶動指針在刻度盤周圍轉(zhuǎn)動，從而指示風(fēng)向。啟動風(fēng)速表后，風(fēng)杯即隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，風(fēng)速表內(nèi)齒輪組開始工作，從而帶動風(fēng)速指針轉(zhuǎn)動指示風(fēng)速。圖3輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速儀2、觀測方法1）氣象站定時觀測風(fēng)首先啟動指示器開關(guān)，正常情況下（當(dāng)風(fēng)速較小時），風(fēng)速開關(guān)位置撥為“20”一檔，即讀0—20m/s的刻度；當(dāng)風(fēng)速較大時，風(fēng)速開關(guān)位置撥為“40”一檔，即讀20—40m/s的刻度；連續(xù)觀測2min，取2min內(nèi)指示燈閃亮的最多的方向作為此時的風(fēng)向，2min內(nèi)指針擺動的平均位置示度作為此時的風(fēng)速。2）野外觀測風(fēng)（1）在來風(fēng)方向側(cè)伸出手臂并平舉，緊握輕便風(fēng)向風(fēng)速儀的手柄，使之保持直立或高出頭部并保持垂直。（2）按下風(fēng)速按鈕和時間控制系統(tǒng)工作，1min后時間系統(tǒng)停止工作，此時風(fēng)速指針?biāo)镜淖x數(shù)即為當(dāng)時風(fēng)速。（3）打開制動小套管啟動風(fēng)向盤，即將制動小套管向下拉并右轉(zhuǎn)，方向刻度盤即自動定位、風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動，注視風(fēng)向指針約2min，風(fēng)向指針?biāo)镜淖疃喾轿患礊橛^測時的風(fēng)向。（4）記錄時，大型風(fēng)速儀只記整數(shù)；輕便風(fēng)速儀記錄時，應(yīng)將觀測到的風(fēng)速讀數(shù)從風(fēng)速鑒定曲線中查出實際風(fēng)速（取一位小數(shù)）。（5）風(fēng)向按十六方位用拉丁文縮寫記錄一個方位，如E、ENE、NE、NEN。注意一些特殊記法：靜風(fēng)時，風(fēng)速記0，風(fēng)向記C；風(fēng)速超過40m/s，記〉40。3）目測風(fēng)（1）目測風(fēng)力：風(fēng)力是指風(fēng)對地物（或海面物體）所產(chǎn)生的各種征象，將風(fēng)的大小進行分級（0—12級，計13個風(fēng)力等級）。觀測并對照地面征象，記錄風(fēng)力等級，并將之換算成相應(yīng)的風(fēng)速。（2）目測風(fēng)向：風(fēng)向指風(fēng)的來向。觀測時，注意觀測風(fēng)對地物（如炊煙、紅旗、布條等）作用后延展的方向，與延展方向相反的方向即為風(fēng)的來向。圖4風(fēng)力等級表（五）思考問題1、觀測風(fēng)時，為什么應(yīng)連續(xù)觀測2min，取風(fēng)速指針擺動的平均位置？2、在有樹林的地方，觀測林內(nèi)與林外風(fēng)速的變化，比較并說明原因。3、在一個街區(qū)或者一棟樓房附近，分別觀測樓房或者街區(qū)不同部位（前后左右）風(fēng)速風(fēng)向，比較并解釋其差異的原因。

實驗五繪制水位/流量關(guān)系曲線圖（一）目的要求掌握水位/流量關(guān)系曲線圖的繪制和使用方法。加深對課堂學(xué)習(xí)理論知識的理解。（二）實驗準(zhǔn)備坐標(biāo)紙、鉛筆、彩色鉛筆、實驗教材等。（三）主要內(nèi)容1、繪制水位/流量關(guān)系曲線圖；2、分析在一次漲落水過程中，水位/流量關(guān)系點的分布及其原因；3、用水位推求其流量。（四）實驗步驟1、取用一次漲落水過程的水位和相應(yīng)的流量資料，以縱坐標(biāo)為水位（H），橫坐標(biāo)為流量（Q），把水位和對應(yīng)流量點繪在坐標(biāo)紙上，再經(jīng)過點群中心畫出一條平滑的曲線，并寫上圖的名稱。2、分析在漲落水的過程中，水位相同時，水位/流量關(guān)系點子分布的情況及其原因。3、用水位值73m、74m、75m，在已繪制的水位/流量關(guān)系曲線圖上，推求流量的相應(yīng)數(shù)值。（五）思考問題1）用給定的水位、流量資料繪制水位/流量關(guān)系曲線圖。2）分析所繪曲線圖，說明在漲落水的過程中，關(guān)系點子分布的不同及其原因。3）在所繪曲線圖上，用已知水位推求流量。表11960年8月9日—13日廣州牛心嶺站水位流量資料

實驗六地形圖的地貌判讀（一）目的要求通過實驗初步掌握地形圖的地貌判讀方法。學(xué)會從地形圖上讀出圖面范圍內(nèi)的地形大勢，地表形態(tài)的各種特征，初步確定野外觀察的主要路線、地點和內(nèi)容。（二）實驗準(zhǔn)備地形圖、直尺、鉛筆、量角器、記錄簿、橡皮等。（三）主要內(nèi)容1、熟悉地形圖中的圖式符號，了解不同符號所反映的地形、地物及其數(shù)量與質(zhì)量的特征；2、熟悉各種類型地貌形態(tài)、形態(tài)組合、成因類型及其相應(yīng)物質(zhì)組成的具體特征；3、分析與各種地貌形態(tài)對應(yīng)的地形等高線典型圖式。（四）原理方法地形圖是地貌研究的重要工具，地形圖的地貌判讀，就是從等高線形式的變化出發(fā)，利用等高線形式與地貌形態(tài)間的對應(yīng)關(guān)系、等高線形式變化與地貌形態(tài)類型組合的一致性，分析地貌形態(tài)與形態(tài)類型組合，判譯地貌形態(tài)成因類型及物質(zhì)組成。這樣可以掌握圖面范圍內(nèi)的地形大勢，初步了解區(qū)域地貌的基本特征，還可以發(fā)現(xiàn)地表形態(tài)的細(xì)節(jié)。對地表形態(tài)的判讀，一般包括形態(tài)描述與形態(tài)計量兩方面。1）形態(tài)描述指用文字描述地表形態(tài)的特征。如對于山地，可描述山勢的高低起伏、山體的走向與水文網(wǎng)的格局等等。山脊線的走向或明顯或紊亂；山峰與山脊的形態(tài)可以是尖峭的、渾圓或平頂?shù)?；山坡形態(tài)可分為凸形、凹形或直線形的等等。有的坡面寬闊平坦，有的則溝壑縱橫、崎嶇破碎。對于平原，應(yīng)描述其展布的形勢、起伏狀態(tài)及其與江河湖海的關(guān)系。平原的形態(tài)可用平坦的、波狀起伏的和傾斜的等進行區(qū)別；平原上常有洼地、天然堤、殘丘等多種多樣的中小形態(tài)。對于河谷平原，應(yīng)注意河谷的形態(tài)，辨認(rèn)河床形態(tài)類型，以及河漫灘與階地的分異；描述階地地面與階地斜坡的形態(tài)、階地的展布、級數(shù)以及階地地面被侵蝕切割的情況。2）形態(tài)計量指用數(shù)字反映地表形態(tài)的定量指標(biāo)。常用的有絕對高度、相對高度、坡度，以及各種地表形態(tài)的長度、寬度、面積、排列方位、分布密度、形態(tài)指數(shù)等等。（五）思考問題1、通過地形圖分析區(qū)域水系發(fā)育與地貌的關(guān)系。2、選取學(xué)校附近地面起伏比較明顯的一個區(qū)域，收集與之對應(yīng)的較大比例尺地形圖，首先在室內(nèi)判讀地形圖，并對所研究區(qū)域的地形、地物進行了解，然后到實地進行對比驗證。

實驗七土壤剖面的觀察（一）目的要求初步掌握土壤剖面觀察的基本方法，在分析所觀察到的土壤剖面的結(jié)構(gòu)特點及其與環(huán)境條件關(guān)系的基礎(chǔ)上，加深理解水、氣、生物、巖石等的共同作用與土壤發(fā)育之間的關(guān)系。（二）實驗準(zhǔn)備土壤資料、鉛筆、土鏟、土鉆、鋼卷尺、記錄簿、門賽爾比色卡、白瓷盤、蒸餾水、PH試紙、1：5的稀鹽酸、土袋、標(biāo)簽、土盒、土刀、采集整段土壤標(biāo)本的長條形容器（木質(zhì)或硬度較大的長條狀塑料容器）。（三）主要內(nèi)容1、根據(jù)相關(guān)知識選取具有典型性和代表性的土壤剖面挖掘地點。2、