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文檔簡(jiǎn)介

緒論

一地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容

1、地質(zhì)學(xué)的概念

地質(zhì)學(xué)是研究地球,而目前主要是研究地殼的組成物質(zhì),構(gòu)造變動(dòng)和發(fā)展歷史,并

服務(wù)于生產(chǎn)活動(dòng)的科學(xué)。

2、地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象

地球,現(xiàn)在僅局限于地球表面,即地殼。

3、研究?jī)?nèi)容

(1)地殼的組成物質(zhì)

包括這些物質(zhì)的種類、組合、產(chǎn)狀、成因、分布規(guī)律。

(2)構(gòu)造變動(dòng)

包括地殼變動(dòng)機(jī)制、過(guò)程、作用后果及規(guī)律等。

(3)發(fā)展歷史

包括地殼發(fā)展過(guò)程中生物、構(gòu)造、海陸、成礦等的演替歷史。

(4)如何把地質(zhì)學(xué)理論應(yīng)用于生產(chǎn)

4、地質(zhì)學(xué)在地理學(xué)科中的地位和作用

(1)地質(zhì)學(xué)于地理學(xué)同屬地學(xué)范疇。

(2)地質(zhì)學(xué)是地理專業(yè)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。

(3)學(xué)好地質(zhì)學(xué)的基本理論和基本技能,對(duì)從事中學(xué)地理教學(xué)有很大意義。

二地球的圈層構(gòu)造

地球不是個(gè)均質(zhì)球體,而是由各種不同狀態(tài)和性質(zhì)的物質(zhì)組成的若干個(gè)同心圈層

構(gòu)造的球體,以地面為界,可分為外部圈層和內(nèi)部圈層兩個(gè)體系。

1、地球的外部圈層

大氣圈,水圈,生物圈

2、地球的內(nèi)部圈層

利用地震波在地球內(nèi)部的傳播狀況的變化可劃分出地球內(nèi)部圈層

(1)地震波與不連續(xù)面

1)地震波

由地震引起的地殼組成物質(zhì)的波動(dòng)叫地震波。

地震波有縱波和橫波兩種

縱波(P波):傳播速度快,可通過(guò)固、液、氣三態(tài)物質(zhì)。

橫波(S波):傳播速度慢,只能通過(guò)固態(tài)物質(zhì)。

地震波在介質(zhì)中的傳播速度取決于介質(zhì)的密度與剛性,在均勻的介質(zhì)中地震波在各

個(gè)方向的傳播速度相同。

當(dāng)我們用地震波探測(cè)地球內(nèi)部時(shí)發(fā)現(xiàn),地震波的傳播速度呈規(guī)律變化,說(shuō)明地球是

一個(gè)非均質(zhì)體。

2)不連續(xù)面

地球內(nèi)部物質(zhì)性質(zhì)突然變化,地震波傳播速度在此突變的面叫不連續(xù)面。

根據(jù)地震波速度變化的明顯程度,我們把不連續(xù)而分成一級(jí)不連續(xù)面和次一級(jí)不連

續(xù)面。

A、一級(jí)不連續(xù)面

莫霍面:地面下平均33公里處,P波在此面以上傳播速度為7.6km/s,在此面以下突

增至8.1km/SoS波由4.2km/s突增至4.6km/s。此不連續(xù)面在1909年被南斯拉夫地震學(xué)

家莫霍洛維奇首次發(fā)現(xiàn),因此稱為莫霍洛維奇面,簡(jiǎn)稱莫霍面或莫氏面。

古登堡面:2900公里深處,P波在此傳播速度由13.6km/s驟降至81km/S波消失。

此面于1914年被美國(guó)物理學(xué)家占登堡首次發(fā)現(xiàn),因此稱為古登堡面。

這兩個(gè)一級(jí)不連續(xù)面把地球內(nèi)部劃分為三個(gè)圈層:地殼,地幔,地核。

地殼

地幔

莫霍面?

古登堡面

B、次一級(jí)不連續(xù)面

除以上兩個(gè)一級(jí)不連續(xù)面外,地球內(nèi)部還有幾個(gè)次一級(jí)不連續(xù)面:康拉德面(20

公里深處),雷波蒂面(984公里深處),萊曼面(5100公里深處)。

(2)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1)地殼

一般特點(diǎn)厚度差異大:5公里一70公里不等,大陸地殼平均厚35公里,海洋地殼平

均厚6公里,在陸地匕一般是平原薄,山地厚,最厚處是青藏高原,達(dá)70-80公里,

最薄處在太平洋僅1公里。地表常溫常壓。底部溫度達(dá)400—1000度,壓力達(dá)10000個(gè)

大氣壓。結(jié)構(gòu)組成不均一,大陸區(qū)與大洋區(qū)有明顯不同。

2)地殼的化學(xué)組成

現(xiàn)已在地殼中發(fā)現(xiàn)90多種元素,這些元素在地殼中的平均重量百分比叫做克拉克值

或豐度。這90多種元素的豐度差別很大,其中以0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、,Mg、H、

Ti為主,這10種元素在地殼中的總質(zhì)量占地殼總質(zhì)量的99%以上,其中含量最大的是:

O:占地殼質(zhì)量的1/2,Si:占1/4,A1:占1/13,硅,鋁,鐵,鈣,鈉,鉀,鎂以含氧鹽

或氧化物的形式構(gòu)成巖石的重要成分。另外-些金屬元素的含量不高,但在地殼中富集

成為礦產(chǎn)。

由此可見(jiàn)地殼的化學(xué)成分復(fù)雜而不均勻。即使同一種元素在不同地段含量也有很大

差別。

3)地殼的構(gòu)造

A、花崗巖層和玄武巖層

康拉德面把地殼分成兩層:上層化學(xué)成分以氧、硅、鋁為主,鈉、鉀較多其地震

波傳播速度,平均化學(xué)成分都與花崗巖相似,因此稱為花崗巖層。

花崗巖層中分布著沉積巖,變質(zhì)巖和以花崗巖為主的巖漿巖,而前二者都可以看作

是花崗巖的次生產(chǎn)物?;◢弾r層的厚度在山區(qū)達(dá)40公里,平原為10公里,海洋地區(qū)顯

著變薄,在太平洋中部此層消失。

下層化學(xué)成分也以氧、硅、鋁為主,但比上層(花崗巖層)明顯減少,而鎂、鐵、

鈣成分則相應(yīng)增多,其平均化學(xué)成分和玄武巖相似,因此稱之為玄武巖層。

在玄武巖層中,玄武巖分布最廣,玄武巖層的厚度在平原地區(qū)達(dá)30公里,在缺失花

崗巖層的深海盆內(nèi),僅厚5-8公里上面直接被海水覆蓋。

B、硅鋁層和硅鎂層

花崗巖層和玄武巖層都以硅,、鋁為主,只不過(guò)前者較后者多一些,因此花崗巖層,

玄武巖層總稱為硅鋁層。

在地殼下,上地幔頂部有一個(gè)橄欖巖層,其化學(xué)成分中二氧化硅含量減少,而氧化鎂、

氧化鐵含量較高(二者分別為

40%和10%),因此被稱為硅

鎂層。

硅鋁層和硅鎂層都是由

巖石構(gòu)成的,形成一個(gè)巖石圈

層,稱為巖石圈。

C、地殼的均衡

就整個(gè)巖石圈來(lái)看,小密

度的硅鋁層(2.7)組成的地殼

飄浮在由大密度的硅鎂層上,

地殼越厚的地方,突出地表越

高,(如高原和山地),則插入

硅鎂層越深,插入部分叫山根;地殼越薄,地表越底,插入硅鎂層越淺。這樣形成均衡

狀態(tài)。但這種均衡是相對(duì)的。

4)地殼的構(gòu)造特征

在平面上地殼可以分為兩種類型,即大陸型地殼(陸殼)和大洋型地殼(洋殼):

陸殼:厚度較大,由花崗巖層和玄武巖層組成,為雙層結(jié)構(gòu)。

洋殼:厚度較小,在玄武巖層之上,花崗巖層很薄,甚至沒(méi)有,為單層結(jié)構(gòu)。

地殼厚度差異和花崗巖層的不連續(xù)分布狀態(tài)形成地殼的主要構(gòu)造特征。因此可以說(shuō)

地殼物質(zhì)在水平和垂直方向上都是不均勻的。

5)地幔

地幔位于莫霍面和古登堡面之間,在地下平均33公里至2900公里的地方,由雷波

蒂面從984公里深處把它分成上地幔和下地幔兩部分。

上地幔:據(jù)分析,上地幔的地震波傳播速度與55%橄欖石+35%輝石+10%石榴子石

的混合物相近。因此,我們認(rèn)為上地幔由橄欖石、榴輝石或與橄欖巖相近的超基性巖。

所以上地幔被稱為橄欖巖層或榴輝巖層。

在地下50-250公里處,有一個(gè)溫度接近熔點(diǎn),物質(zhì)呈潛柔狀態(tài),可以緩慢對(duì)流與移

動(dòng)的圈層,叫軟流圈。

軟流圈給其上覆巖石活動(dòng)創(chuàng)造了條件,由于軟流圈距地面很近,當(dāng)上覆壓力減小時(shí),

物質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)為液態(tài),成為巖漿發(fā)源地。

下地幔:呈固態(tài),結(jié)構(gòu)均勻,氧化鐵相對(duì)集中,物質(zhì)對(duì)流十分困難。壓力,密度大

溫度高。

6)地核

古登堡面以下為地核。乂被次一級(jí)不連續(xù)面分為內(nèi)核和外核。

三地質(zhì)作用

引起地殼組成,地殼構(gòu)造和地表形態(tài)等不斷形成和變化的作用稱為地質(zhì)作用。產(chǎn)生

地質(zhì)作用的動(dòng)力稱為地質(zhì)營(yíng)力。地質(zhì)營(yíng)力有兩種類型:

內(nèi)營(yíng)力:來(lái)源于地球內(nèi)部的能量:地球的旋轉(zhuǎn)能,放射性元素衰敗產(chǎn)生的能量。

外營(yíng)力:來(lái)源于地球以外的能量:太陽(yáng)能,引潮力。

地質(zhì)作用在自然界有多種表現(xiàn),如巖漿活動(dòng),地震,風(fēng)化作用,等等。

內(nèi)力作用與外力作用之間存在著密切關(guān)系:

首先,二者各自獨(dú)立,又互相依存,形成對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系。

其次,內(nèi)力作用是地殼發(fā)展的主導(dǎo)因素。

另外,任何一種地殼物質(zhì)的變化和地表形態(tài)的改變都是內(nèi)外力作用長(zhǎng)期共同作用的

結(jié)果。

四地質(zhì)年代

地球自形成以來(lái)大約已有45億年的歷史,計(jì)算地球年齡的方法有兩種,即絕對(duì)地質(zhì)

年代和相對(duì)地質(zhì)年代。地質(zhì)年代是用來(lái)確定地質(zhì)時(shí)期的?種年代系統(tǒng)。

第一章礦物

第一節(jié)礦物的基本特征

-礦物的基本概念

1、礦物

礦物是地殼中的化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的,具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)

的自然均質(zhì)體,是組成巖石和礦石的基本單位。

如:石英、磁鐵礦、螢石等是礦物,而食糖就不是礦物。

2,晶質(zhì)礦物和非晶質(zhì)礦物

晶質(zhì)礦物:地殼中的某些化學(xué)元素的質(zhì)點(diǎn),在一定條件下,有規(guī)律地排列,形成具

有一定空間格子構(gòu)造的固體,這樣的礦物叫晶質(zhì)礦物。如方解石,水晶等。

晶質(zhì)礦物有以下特點(diǎn):

(1)晶質(zhì)礦物的單體,即單晶具有一定的幾何外形。一般是由若干個(gè)晶面和晶棱

構(gòu)成的?個(gè)兒何多面體。

(2)晶質(zhì)礦物具有固定的熔點(diǎn)。

(3)晶質(zhì)礦物的某些性質(zhì)在不同方上有不同。如藍(lán)晶石,在不同方向上其硬度不

同。

非晶質(zhì)礦物:有些礦物的質(zhì)點(diǎn)呈不規(guī)則排列,這樣的礦物叫非晶質(zhì)礦物。

非晶質(zhì)礦物的特點(diǎn):無(wú)固定熔點(diǎn),象硬化了的液體。如天然瀝青,火山玻璃。

非晶質(zhì)礦物和晶質(zhì)礦物之間在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化,如

Si2O.nH2O-一一SiO2

(非晶質(zhì)的蛋白石與晶質(zhì)的玉髓在失水時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化)

二礦物的形態(tài)

礦物的形態(tài)是指礦物的外表形態(tài),是礦物成分和內(nèi)部構(gòu)造的外在反映,也是肉眼鑒

定礦物的重要特征。

(-)礦物的單體形態(tài)

礦物的單體形態(tài)是指礦物單體的外形。一般礦物的單體都有特定的晶形,如食鹽呈

正六面體,方解石呈斜六面體,這里指的礦物單體形態(tài)是指礦物的晶體習(xí)性和晶面條紋。

1、晶體習(xí)性

在相同的生長(zhǎng)環(huán)境下,同一種晶質(zhì)礦物常見(jiàn)的晶體形態(tài),叫這種礦物的晶體習(xí)性。

礦物的晶體習(xí)性取決于它的生長(zhǎng)條件和內(nèi)部構(gòu)造。根據(jù)晶體在三個(gè)垂直方向上發(fā)育

的相對(duì)程度,晶體習(xí)性可分以下兒種類型:

A、一向延伸晶體沿一個(gè)方向特別發(fā)育,形成柱狀,針狀,纖維狀的礦物形態(tài)。如

石棉,輝睇礦。

B、二向延伸晶體沿兩個(gè)方向特別發(fā)育,形成片狀,板狀,如云母,石墨,重晶

石。

C,三向延伸晶體沿三個(gè)方向大致相等發(fā)育,呈粒狀,塊狀。如石榴子石,黃

鐵礦。

有的晶體單體規(guī)則連生成為雙晶,形成接觸雙晶,穿插雙晶和聚片雙晶。

2、晶面條紋

晶面條紋是晶體表面具有的,在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中形成的條紋或花紋。晶面條紋一般

是直紋,由于不同礦物有不同的晶面條紋,因此晶面條紋具有鑒定意義。

晶面條紋可以認(rèn)為是晶體生長(zhǎng)過(guò)程中各個(gè)小晶體疊合后留下的痕跡。

(二)礦物的集合體形態(tài)

礦物的集合體形態(tài)是礦物以眾多的晶體或晶粒形式出現(xiàn)時(shí)呈現(xiàn)的形態(tài)或非晶質(zhì)礦物

的整體形態(tài)。

礦物集合體形態(tài)是礦物的鑒定特征之一。

(1)礦物集合體形態(tài)的成因

一是本礦物的單體形態(tài),如石墨單體呈片狀,集合體呈也呈片狀。一是礦物的生成

環(huán)境,如石英,在生長(zhǎng)空間充足時(shí)形成晶簇,在窄小的空間里形成塊狀。

(2)集合體的類型

1)粒狀集合體

礦物集合體由眾多形狀不規(guī)則的顆粒結(jié)合而成。

成因:礦物成分最初存在于溶液中,當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化(如溫度降低,濃度升高)

時(shí),礦物成分發(fā)生結(jié)晶,析出溶液。隨著析出過(guò)程不斷進(jìn)行,晶粒越來(lái)越大,最后晶粒

發(fā)生接觸,并互相限制,以至不能保持自身晶形,形成形狀不規(guī)則的晶體顆粒,這些晶

體顆粒緊密地結(jié)合在一起,就形成了粒狀集合體。如磁鐵礦,閃鋅礦等。

2)片狀、纖維狀集合體

晶體單晶為片狀、纖維狀,一向或二向延伸的礦物晶體集合在一起,形成片狀疊合,

細(xì)長(zhǎng)條成族的集合體,為片狀、纖維狀集合體。如云母、石棉等。

3)致密塊狀體

當(dāng)?shù)V物晶體極細(xì)小,而使肉眼不能分辨時(shí),形成的礦物集合體。如石英、方解石等。

4)晶簇

眾多晶體生長(zhǎng)在一個(gè)基座上,各晶體大致沿著相似的方向排列、生長(zhǎng),形成基部連

接、末端分離的集體簇。如石英晶簇、方解石晶簇等。

形成過(guò)程:晶體質(zhì)點(diǎn)(構(gòu)成晶體的分子、原子等),最初在巖壁或洞壁上附著,后附

著的質(zhì)點(diǎn)以最初的質(zhì)點(diǎn)為核心,聚集形成許多小體積的晶體,這些小晶體個(gè)沿不同方向

生長(zhǎng),隨著晶體長(zhǎng)大,左右空間逐漸縮小,使沿左右方向生長(zhǎng)的晶體受到限制,不能繼

續(xù)生長(zhǎng),只有垂直于洞壁方向生長(zhǎng)的晶體有足夠的空間生長(zhǎng)變大,因而形成了一簇大致

垂直于巖壁(基座)的晶體集合體,這樣就形成了晶簇。

5)杏仁體和晶腺

當(dāng)巖石空洞有礦物溶液時(shí),礦物成分不斷附著在四周洞壁上,逐漸把空間填滿形成

的礦物集合體。

直徑小于1厘米的叫杏仁體,直徑大于1厘米的叫晶腺。如瑪瑙。

6)結(jié)核和細(xì)狀體

在疏松多孔的巖石中,常常有許多包含礦物成分的孔隙,這些礦物成分在一定條件

下,圍繞著細(xì)屑或氣泡沉淀,由小粒變成大粒,形成球狀、透鏡狀及不規(guī)則狀的礦物集

合體,這種礦物集合體大的大于兒厘米,甚至達(dá)到數(shù)米,叫結(jié)核:大如豆粒的叫豆?fàn)铙w:

小于2毫米的叫鮑狀體。如黃土中的石灰結(jié)核和鮑狀赤鐵礦。

7)鐘乳狀和葡萄狀體

膠體礦物在失水后在礦石的表面形成一個(gè)個(gè)乳狀突起或葡萄狀突起,這種礦物集合

體叫鐘乳狀或葡萄狀體。如鐘乳狀褐鐵礦。

有些礦物因水分蒸發(fā)發(fā)生沉淀,在一定條件下也形成這種狀態(tài)。如孔雀石。

8)被膜

一些礦物在風(fēng)化后,在原礦石表面形成一層新生礦物薄膜叫被膜。如新生礦物是可

溶性鹽類則叫鹽華。

9)土狀體

礦物晶體細(xì)?。ㄓ梅糯箸R看不到),并且呈疏松狀無(wú)光澤的礦物集合體。如高嶺土、

鋁土礦。

10)假化石

礦物溶液灌入巖石縫隙,并沉淀下來(lái)形成枝葉狀類似植物化石的形態(tài)。如MnO2在

巖石縫隙中的沉淀。

三礦物的化學(xué)性質(zhì)

(一)礦物的化學(xué)組成類型

由于各種元素都具有自身的化學(xué)性質(zhì),它們與其它元素組合時(shí),必然形成特定的組

合類型。

1、單質(zhì)礦物

由一種構(gòu)成構(gòu)成的礦物。如石墨、金剛石、自然金、自然銅、天然硫磺等。

2、化合物

兩種以上的元素,以一定的化學(xué)鍵組合形成的礦物。根據(jù)組合情況可分:

(1)固定成分的化合物:各元素間的質(zhì)量比及元素的種類都是固定不變的,其化學(xué)

性質(zhì)也不變的礦物。

(2)成分可變的礦物有某些礦物的化學(xué)元素質(zhì)量比可以在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化

的礦物。

(3)含水礦物:礦物成中含有易失或不易失等不同形式的水的礦物。

(-)礦物的類質(zhì)同象和同質(zhì)多象

1、類質(zhì)同象

礦物在形成過(guò)程中,晶體中某種質(zhì)點(diǎn)(原子、離子、離子團(tuán)),可以被性質(zhì)相似的質(zhì)

點(diǎn)所置換,而晶體的結(jié)構(gòu)保持不變的現(xiàn)象叫類質(zhì)同象。

如黑鴇礦(Fe,Mn)W04中鐵、錦類質(zhì)同象。二者化合價(jià)相同,離子半徑相似??稍?/p>

晶體格架中互相代替。類質(zhì)同象礦物的化學(xué)式是把類質(zhì)同象的兩種元素寫在括號(hào)里,含

量多的在前,之間加逗號(hào)。

由于類質(zhì)同象的存在,使礦物中含有一定量的雜質(zhì),如果雜質(zhì)含量高,我們可以把

他們提煉出來(lái)。

2、同質(zhì)多象

同一種化學(xué)成分的物質(zhì),在不同的環(huán)境條件下(生成時(shí)的溫度、壓力、溶液酸堿度

等),形成晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)截然不同的晶體的現(xiàn)象。

如石墨與金剛石,二者同是由碳元素構(gòu)成,但物理性質(zhì)截然不同。研究同質(zhì)多象可

以確定礦物的生成環(huán)境。

(三)膠體礦物

礦物微粒分散于水中形成礦物膠體,當(dāng)條件改變后,礦物微粒沉淀下來(lái)形成膠凝體,

這樣形成的非晶體礦物叫膠體礦物。SiO2膠體溶液失水后形成的蛋白石。

四礦物的物理性質(zhì)

礦物的物理性質(zhì)取決于礦物的化學(xué)性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)。

(-)礦物的光學(xué)性質(zhì)

顏色、條痕、光澤、透明度

1、顏色

礦物的顏色對(duì)礦物具有鑒定意義,也反映礦物的形成環(huán)境。根據(jù)成因不同,礦物的

顏色可分為自色、他色和假色三種。

(1)自色

自色是礦物固有的顏色,由礦物的化學(xué)成分中的色素離子引起,或由于礦物晶體的

均?性遭到破壞而引起。如陰極射線的刺激可以是無(wú)色透明的石鹽呈現(xiàn)粉紅色或天藍(lán)色。

自色非常穩(wěn)定,有較大的鑒定意義。

(2)他色

礦物因外來(lái)帶色物質(zhì)、氣泡等物質(zhì)的混入而染成的顏色叫他色。同一種礦物有多種

他色,如水晶有紫、黑、褐等他色。由于他色不固定,因此無(wú)鑒定意義。

(3)假色

由于礦物內(nèi)部有裂縫、解理面及表面的氧化膜引起光波干涉而產(chǎn)生的顏色。

富有解理面的礦物,因解理面的光波干涉而形成的色彩叫暈色;如云母、方解石。

因?yàn)榧偕c礦物化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)有關(guān),因此,假色對(duì)某些礦物有鑒定意義。

(4)礦物顏色的描述

在描述礦物顏色時(shí),一般遵循以下原則:1、采用標(biāo)準(zhǔn)色譜:紅、橙、黃、青、

藍(lán)、紫;2、可采用深、淺;濃、淡來(lái)區(qū)別同一色素;3、可用一些實(shí)物來(lái)形容,如墨綠

色。

注意:觀察礦物顏色時(shí)要觀察礦物的新鮮面,以免受到他色影響。

2、條痕

條痕即礦物粉末的顏色,通常是用礦物的尖角在無(wú)釉的瓷片上輕輕刻劃,產(chǎn)生條痕

然后觀察其顏色。

條痕是礦物所具有的自身的穩(wěn)定的顏色,在礦物鑒定中條痕可以削弱他色,消除假

色。因此條痕是鑒定礦物的可靠特征。

條痕可以與礦物自色相同,如金,也可以與礦物自色不同,如黃鐵礦的自色是淺黃

銅色,但條痕是黑色。

有些礦物由于其中某種元素或雜質(zhì)的含量不同,條痕的顏色也不同,如閃鋅礦,較

純的閃鋅礦條痕我白色,自色為淺黃色,含少量鐵的為黃色,條痕為淺黃色,含鐵較多

的為黑色,條痕為棕黃色。

注意:

1)條痕適用于不透明礦物,而透明礦物的條痕都是白色的;

2)在測(cè)試條痕時(shí),刻劃越細(xì),顏色越準(zhǔn)確,因此要輕輕亥找U;

3)要選擇新鮮面刻劃。

3、光澤

(1)定義光澤是礦物表面對(duì)光的反射能力,或者說(shuō)是礦物表面的總光量。

(2)光澤的類型

根據(jù)礦物表面的性質(zhì)可以把礦物的光澤分為一般光澤和變異光澤兩大類:

1)一般光澤

新鮮完整的礦物表面呈現(xiàn)的光澤,有以下三種類型:

A、金屬光澤

不透明礦物具有的反射強(qiáng)烈。如金屬表面呈現(xiàn)的光澤。如黃鐵礦、方鉛礦等等。

B、半金屬光澤

光澤稍具金屬感。暗淡不刺眼,反射弱于金屬光澤。如黑鋁礦、赤鐵礦。

C、非金屬光澤

透明、半透明的礦物具有的無(wú)金屬感的光澤。根據(jù)其強(qiáng)度可分為兩種:

a、玻璃光澤反射弱如同玻璃的光澤。如水晶、方解石、螢石等。

具有這種光澤的礦物占大多數(shù),并且?guī)缀跞欠墙饘俚V物。

b、金剛光澤反射強(qiáng),光明耀眼,但反射面細(xì)碎。如金剛石、閃鋅礦等。

2)變異光澤

礦物表面不平,解理面被破壞,或呈集合體時(shí),所具有的弱反射特殊光澤。

a、脂肪光澤、松脂光澤和蠟狀光澤

礦物表面不平時(shí),發(fā)生光散射,使光澤微帶暗淡陰影。淺色礦物的著種光澤叫脂肪

光澤;隱晶質(zhì)或膠體礦物的致密塊狀體所具有的這種光澤叫蠟狀光澤;深色礦物的斷口

處,象涂有松脂般的光澤叫松脂光澤。

b、土狀光澤

疏松的或多孔的礦物表面因形成光的散射而暗淡無(wú)光,如泥土一樣的光澤叫土狀光

澤。如?目j嶺石、鋁土礦。

c、絲絹光澤

一向延伸的礦物晶體,平行集合所具有的互相干擾的光澤。如絲絹一樣。如石棉、

石膏。

d、珍珠光澤發(fā)生完全解理的礦物,眾多的解理面對(duì)光線多次反射、干涉,呈現(xiàn)出

的如珍珠一樣的光澤。如白云母、方解石。

4、透明度

即礦物允許光線通過(guò)的程度。有以下兒種類型:

1)透明礦物透過(guò)礦物碎片邊緣可以清晰地看見(jiàn)他物。如方解石、石英、白云母等。

2)半透明礦物透過(guò)礦物邊緣可以模糊地看見(jiàn)他物或有透光現(xiàn)象。

3)不透明礦物無(wú)透光現(xiàn)象。

影響透明度的因素:厚度;純度;內(nèi)部完整性:集合體形態(tài):隱晶質(zhì)、粒狀的透明

度低。

(二)礦物的力學(xué)性質(zhì)

礦物在外力(如刻劃、敲打)作用下表現(xiàn)出的性質(zhì)叫礦物的力學(xué)后性質(zhì)。包括硬度、

解理、斷口、韌性等,都具有重要的鑒定意義。

1、硬度

礦物抵抗外力刻劃、壓砸、研磨的能力。對(duì)礦物硬度的描述有相對(duì)硬度和絕對(duì)硬度

兩種方法。

(1)相對(duì)硬度

通過(guò)礦物之間的相互刻劃,比較出來(lái)的相對(duì)堅(jiān)硬程度叫相對(duì)硬度。

1)摩氏硬度計(jì)

礦物硬度礦物硬度

正長(zhǎng)

滑石16

石膏2石英7

方解

3黃k8

螢石4剛玉9

磷灰金剛

510

石石

摩氏硬度計(jì)的使用方法:先估計(jì)待測(cè)礦物的硬度,然后在硬度計(jì)礦物在選擇相應(yīng)的

礦物進(jìn)行刻劃。在刻劃中,如果留下劃痕,那么被刻的礦物硬度較大;如果留下粉末,

那么被刻的礦物硬度較小。

2)相對(duì)硬度的粗略測(cè)定

軟小于指甲的硬度,即小于2—2.5。

中硬度大于指甲小于銅鑰匙,在2和2.5—3之間。

硬硬度小于小刀大于銅鑰匙,在3和5—5.5之間。

極硬硬度大于小刀,在5—5.5以上。

3)影響硬度的因素

一是礦物的化學(xué)成分;

二是礦物斷面的新鮮程度;

三是礦物的單體形態(tài)(有些礦物硬度沿不同的方向有不同)。

注意:鑒定礦物的硬度時(shí),要在礦物的新鮮斷口上進(jìn)行;鑒定粒狀、纖維狀礦物時(shí),

應(yīng)取其新鮮碎屑在礦物表面上摩擦。

(2)絕對(duì)硬度

用壓力計(jì)來(lái)測(cè)定。

2、解理與斷口

(1)解理

在力的作用下,礦物晶體沿一定方向發(fā)生破碎,并產(chǎn)生光滑平面的性質(zhì),叫解理。

這種光滑平面叫解理面。如方解石的解理面。

1)解理方向

一向解理礦物只有一個(gè)方向的解理面。如云母、滑石、輝睇礦。

二向解理礦物有兩個(gè)方向的解理面。如普通角閃石、普通輝石、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石

等。

三向解理有三個(gè)方向的解理面。如方解石、方鉛礦、辰砂等。

另外還有四向(螢石)、六向(閃鋅礦)、八向等解理方向。

2)解理程度

根據(jù)肉眼能看到的程度和劈開(kāi)的難易程度可分以下幾種:

最完全解理極易劈開(kāi),解理面平坦而廣闊。如云母、石膏等。

完全解理極易裂成平滑小塊或薄板,解理面很光滑,不易出現(xiàn)斷口。如方解石、

石鹽等。

中等解理解理面不很光滑,也不易劈開(kāi),在礦物的碎塊上既有解理面也有斷口。

如石膏的一組解理、重晶石的一組解理。

不完全解理在礦物斷面上很難見(jiàn)到明顯的解理面,并且解理面很小大部分是不平

坦的斷口。如磷灰石。

極不完全解理(無(wú)解理)如石英、磁鐵礦。

由于不同的解理方向和程度是不同礦物所具有的穩(wěn)定性質(zhì),因此礦物的解理性質(zhì)是

鑒定礦物的重要特征之一。

3)解理的描述

對(duì)礦物解理的描述要包括:解理方向(組數(shù))、解理面夾角、各組解理程度幾個(gè)方面。

晶面和解理面的區(qū)別:1、晶面有晶面條紋,并且較暗淡,而解理面無(wú)條紋,較

新鮮;2、礦物晶體破碎后,形成的新的解理面平行于舊的解理面,但不一定平行于晶面。

(2)斷口

礦物在外力的作用下裂開(kāi)出現(xiàn)的凸凹不平的表面叫斷口。

解理程度與斷口互為消長(zhǎng),因此斷口是礦物肉眼鑒定的輔助特征。斷口可以據(jù)形態(tài)

分為以下幾類:

貝殼狀斷口斷口為貝殼狀偏心圓。如石英。

參差狀斷口斷口凸凹不平,且無(wú)規(guī)則形態(tài)。如磷灰石。

鋸齒狀斷口斷口尖銳如鋸齒。如自然金。

平坦?fàn)顢嗫跀嗫谄教箯V闊。如高嶺石。

3、韌性

礦物抵抗外力壓、拉、砸、折的能力。包括脆性、延展性、撓彈性等。

(三)礦物的其它性質(zhì)

除以上性質(zhì)外,礦物還有比重、磁性、電性、發(fā)光性、易燃性、味覺(jué)、觸感、嗅覺(jué)

等性質(zhì)。

第二節(jié)礦物分類和重要礦物

一礦物的分類和命名

(一)礦物的成因分類

1、內(nèi)生礦物產(chǎn)生于巖漿作用過(guò)程,是巖漿的溫度、壓力變化過(guò)程中,巖漿組成物

質(zhì)發(fā)生化學(xué)成分的組合,而形成的一系列礦物。

2、外生礦物是地表巖石、礦物、生物,在外力的作用下發(fā)生氧化或還原作用,而

形成的新礦物。如褐鐵礦、鋁土礦。

3、變質(zhì)礦物是巖石或礦物在變質(zhì)作用下發(fā)生化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)等方面的變化,

生成的新礦物。如石墨。

(二)結(jié)晶化學(xué)分類

根據(jù)礦物的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類:

1、自然元素石墨、金剛石、硫磺。

2、硫化物方鉛礦、閃鋅礦、辰砂、輝睇礦、黃鐵礦、黃銅礦。

3、鹵化物螢石、石鹽。

4、氧化物和氫氧化物。

5、含氧鹽

(三)礦物的命名

1、根據(jù)礦物的化學(xué)成分。如錫石。

2、根據(jù)礦物的物理性質(zhì)。如方解石。

3、根據(jù)礦物的形態(tài)。如石榴子石。

4、根據(jù)礦物的物理性質(zhì)和形態(tài)。如紅柱石。

5、根據(jù)礦物的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。如黃銅礦。

6、根據(jù)人名、地名。如高嶺石(江西景德鎮(zhèn)高嶺)、章氏硼鎂石(紀(jì)念章鴻釗)。

二礦物的肉眼鑒定

礦物的肉眼鑒定是用肉眼或借助放大鏡觀察礦物的外表形態(tài)、物理性質(zhì),來(lái)確定礦

物的類屬。

(-)一般步驟

1、觀察礦物的光澤。

2、實(shí)驗(yàn)礦物的硬度。

3、觀察礦物的條痕和顏色。

4、進(jìn)一步觀察礦物的形態(tài)及其它物理性質(zhì):?jiǎn)误w形態(tài)、集合體形態(tài)、透明度、解理、

斷口等。

5、觀察礦物的特殊性質(zhì)。

(二)重要礦物

石墨強(qiáng)金屬光澤,硬度1-2,鱗片狀集合體,鋼灰、黑灰色,一組極完全解理,

不透明,污手。

方鉛礦強(qiáng)金屬光澤,硬度2—3,粒狀、致密塊狀體,鉛灰色、黑色,三組完全

解理,易碎成小方塊,不透明,比重大。

閃鋅礦金剛光澤、半金屬光澤、松脂光澤,硬度3.5-4,致密塊狀體,鐵黑色、

淺黃一棕黑色、白一淺黃褐一紅色,六向解理完全,淺色半透明、深色不透明。

輝睇礦強(qiáng)金屬光澤,硬度2—2.5針狀、柱狀、塊狀集合體,鉛灰色、黑灰色,

一組完全解理,不透明。

黃鐵礦強(qiáng)金屬光澤,硬度6-6.5,淺銅黃色、黑色,無(wú)解理,不透明,立方體晶

粒。粒狀、塊狀集合體形態(tài)。

黃銅礦金屬光澤,硬度3.5-4,致密塊狀體,金黃色、精色、黑色,無(wú)解理,不

透明。

辰砂金剛光澤,硬度2—2.5,粒狀、塊狀集合體,朱紅色,條痕朱紅色,比重大。

氟石玻璃光澤,硬度4,粒狀、塊狀集合體,綠、紫、白、紅等顏色,四組完

全解理,透明,陰極射線照射發(fā)熒光。

赤鐵礦半金屬、土光狀澤,硬度5.5-6.5,細(xì)狀、腎狀、塊狀集合體,暗紅、櫻紅

色,無(wú)解理,不透明,平坦、參差狀斷口。

磁鐵礦金屬、半金屬狀澤,硬度5.5-6,粒狀、塊狀集合體,鐵黑色、黑色,無(wú)解

理,不透明,有強(qiáng)磁性。

石英(脈石英)玻璃、脂肪狀澤,硬度7,塊狀、粒狀集合體或晶簇,乳白色、

無(wú)色,無(wú)解理,透明。

水晶顏色復(fù)雜,為石英的單晶。

褐鐵礦土狀光澤、半金屬光澤,硬度1-5.5,土狀、塊狀、鐘乳狀體,黃褐一深褐

黃褐色,無(wú)解理,不透明。

黑鴇礦半金屬、金剛光澤,硬度5-5.5,板狀、塊狀集合體,條痕褐色、黃褐-黑褐

色,一組解理完全,不透明。

橄欖石玻璃光澤,硬度6.5-7,粒狀集合體,橄欖綠、暗綠、淺黃綠色,無(wú)解理,

透明。

滑石脂肪、珍珠光澤,硬度為1,塊狀、片狀、鱗片狀集合體,白色、灰白色,條

痕白色,一向解理完全,半透明,有滑膩感。

高嶺石土狀光澤,硬度1-2.5,土狀集合體,白色、淺灰色,無(wú)解理,不透明,

吸水、具有可塑性。

普通輝石玻璃光澤,硬度5-6,粒狀集合體,墨綠色,條痕淺灰綠色,二組柱面完

全、解理面交角為87°93',不透明,短柱狀晶粒。

普通角閃石玻璃光澤,硬度5-6,粒狀集合體,墨綠色,條痕淺灰綠色,二組柱面

解理完全,解理面交角為124°,不透明,長(zhǎng)柱狀晶粒。

白云母玻璃、珍珠光澤,硬度2.5-3,片狀、鱗片狀集合體,無(wú)色、綠黃褐等顏色,

一組極完全解理,透明。

正長(zhǎng)石玻璃光澤、解理面珍珠光澤硬度為6,粒狀、塊狀集合體,肉紅色、淺黃色、

淺黃白色,89°40'。

斜長(zhǎng)石玻璃光澤,硬度6-6.5,粒狀、塊狀、板狀集合體,白色、灰白色,二組解

理,一組完全、一組中等,半透明,解理面交角86°24'-86°50'。

方解石玻璃光澤,硬度3,塊狀、粒狀集合體,無(wú)色、乳白色,三組菱面解理完全,

透明,有重折射特性。

白云石玻璃光澤,硬度3.5-4,粒狀、塊狀,灰白色、粉紅色、灰綠色,三組菱面

解理完全,透明。

石膏絲絹光澤,硬度2,纖維狀、粒狀狀集合體,白色、淺灰白色,一組極完全解

理,透明。

第二章巖石

巖石:在各種不同的地質(zhì)作用下形成的,由一種或多種礦物有規(guī)律組合而成的礦物

集合體叫巖石。

關(guān)于巖石的形成有學(xué)說(shuō)有兩種:火成說(shuō)和水成說(shuō),目前還應(yīng)有第三種說(shuō)法,即變質(zhì)

成巖作用。

第一節(jié)巖漿作用和巖漿巖

-巖漿、巖漿作用和巖漿巖

1、巖漿

在地下深處天然形成的,富含揮發(fā)成分的高溫粘稠硅酸鹽熔巖流體叫巖漿。它是巖

漿巖和巖漿礦床的母體。

根據(jù)巖漿中含有的揮發(fā)成分的多少,可把巖漿分為酸性巖漿、中性巖漿、基

性巖漿、超基性巖漿等類型。

2、巖漿活動(dòng)和巖漿作用

(1)巖漿活動(dòng)

巖漿在高溫高壓作用下,沿地殼脆弱部分或構(gòu)造裂隙上升的活動(dòng)叫巖漿活動(dòng)。這種

上升可能達(dá)到地表,也可能僅上升到地下某一深處。

(2)巖漿作用

指巖漿發(fā)育、巖漿活動(dòng)和巖漿固結(jié)成巖的作用。

巖漿作用這?概念強(qiáng)調(diào)巖漿本身及其周圍地殼化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的變化。

(3)巖漿作用的分類

根據(jù)巖漿活動(dòng)所達(dá)到地殼的部位,可把巖漿作用分為噴出作用和侵入作用兩類。

1)巖漿的噴出作用和噴發(fā)物

巖漿沖破上覆巖石噴出地表發(fā)生的巖漿作用叫巖漿的噴出作用、又叫火山活動(dòng)。

噴發(fā)物:

氣體:60%的水汽,另外還有H2S、HF、HC1等。

液體:熔巖性質(zhì)不同的熔巖噴出地表后有不同的產(chǎn)狀。如熔巖流、熔巖被、熔巖錐。

固體:火山灰、火山渣、火山彈——火山碎屑(經(jīng)過(guò)膠結(jié)可形成火山碎屑巖)。

2)巖漿的侵入作用

深部巖漿向上運(yùn)動(dòng),進(jìn)入已有巖石但未達(dá)到地表而發(fā)生的巖漿作用叫侵入作用。

根據(jù)侵入深度可把巖漿侵入作用分成兩類:

深成侵入作用:發(fā)生于3公里以下的侵入作用。

淺成侵入作用:發(fā)生于地表至3公里深處的侵入作用。

包圍著侵入巖的原有巖石叫圍巖,被圍巖包圍的巖石實(shí)體叫侵入體。

cL1JMZ/1J_I

3、石漿石

地下深處的巖漿侵入地殼或噴出地表冷凝結(jié)晶而成的巖石叫巖漿巖,乂叫火成巖。

由噴出作用形成的巖漿巖叫噴出巖。

由侵入作用形成的巖漿巖叫侵入巖。

深成侵入形成的巖石叫深成巖。淺成侵入形成的巖漿巖淺成巖。

二巖漿巖的化學(xué)成分和礦物成分

1、巖漿巖的化學(xué)成分

復(fù)雜。兒乎包括了地殼中所有的化學(xué)元素,但含量很不均衡。最多的元素有:氧、

硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、鈦,這些元素的總含量約占巖漿巖總質(zhì)量的99.25%。

巖漿巖的化學(xué)成分常以氧化物計(jì)。

巖漿巖中的主要氧化物:SiO2(主導(dǎo)成分)、AI2O3、Fe2O3,FeO、MgO>CaO,Na2O>

KaZ。等七種。占巖漿巖氧化物總質(zhì)量的98%。另外Si02含量與其它氧化物含量之間有

密切關(guān)系:SiO2含量增加,F(xiàn)eO和MgO減少,KaO和NaO增加。

SiO2的含量可把巖漿巖分成:

超基性巖(SiO2<45%)一一形成時(shí)析出橄欖巖

(上兩類巖石含少量或不含橄欖石或石英)

基性巖(SiO245%-52%)

中性巖(52%—65%)

酸性巖(SiC)2>65%)形成時(shí)有石英析出

2、巖漿巖的礦物組成

(1)巖漿巖的造巖礦物

石英、長(zhǎng)石類、白云母、黑云母、角閃石、輝石、橄欖石,這兒種礦物的總豐度為

99%,

其中,角閃石、輝石、橄欖石、黑云母,富含鐵、鎂,顏色較深,叫深色礦物或鐵

鎂礦物。

長(zhǎng)石、石英、白云母、富含硅鋁,顏色較淺,叫淺色礦物或硅鋁礦物。

各種礦物在顏色不同的巖石中含量不同。

(2)主要礦物、次要礦物、副礦物

1)主要礦物

在巖石中含量很大、對(duì)巖石的分類和命名起決定作用的礦物叫主要礦物。同一類巖

石的主要礦物是一致的。如花崗巖類的主要礦物是長(zhǎng)石和石英。

可以作為主要礦物的礦物有石英、正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、角閃石、輝石、橄欖石、云母、

副長(zhǎng)石等。

2)次要礦物

在巖石中含量較少,是巖石進(jìn)一步命名的依據(jù),如在閃長(zhǎng)巖中,有石英無(wú)石英都叫

閃長(zhǎng)巖,但可把有石英的閃長(zhǎng)巖叫石英閃長(zhǎng)巖。

同一種礦物,在不同的巖石中含量不同,因此,對(duì)某一種礦物來(lái)說(shuō),在一類巖石中

是主要礦物,而在另一種巖石中可能是次要礦物。

3)副礦物

對(duì)巖石的分類,命名無(wú)意義,通常肉眼看不到。

3、造巖礦物的結(jié)晶順序和共生組合規(guī)律

鮑文反應(yīng)序列:

深色礦物淺色礦物巖石種類

橄欖石超基性巖

輝石基性斜長(zhǎng)石基性巖

角閃石中性斜長(zhǎng)石中性巖

黑云母酸性斜長(zhǎng)石

正長(zhǎng)石

白云母酸性巖

石英

三巖漿巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)狀

(一)結(jié)構(gòu)

組成巖石的礦物的結(jié)晶程度、晶粒大小、晶粒的相對(duì)大小、晶粒形狀狀及礦物晶粒

之間的結(jié)合關(guān)系等所反映的巖石是構(gòu)成特征,叫巖石的結(jié)構(gòu)。

巖石的結(jié)構(gòu)有以下幾種類型:

1、結(jié)晶程度即礦物結(jié)晶充分與否

(1)全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

礦物成分全部結(jié)晶,如花崗巖、輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖等。

(2)半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

礦物成分部分結(jié)晶,如流紋巖、安山巖等。

(3)非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)(玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu))

巖石質(zhì)地如同玻璃,斷口光滑,質(zhì)地均一。如黑耀巖。

(4)影響結(jié)晶程度的因素

1)巖石生成環(huán)境

2)巖石成分:同種條件下,基性巖結(jié)晶程度較好。

2、晶粒大?。ń^對(duì)大小)

(1)顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

肉眼可看到晶粒,又分:

粗粒結(jié)構(gòu):晶粒直徑大于5mm

中粒結(jié)構(gòu):晶粒直徑在5mm—1mm之間

細(xì)粒結(jié)構(gòu):晶粒直徑在0.1mm—1mm之間

(2)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

肉眼看不到晶粒,巖石呈致密狀,但用顯微鏡可看到晶粒。

3、晶粒的相對(duì)大小

(1)等粒結(jié)構(gòu)

巖石中礦物晶粒大小均勻

(2)斑狀結(jié)構(gòu)

巖石可分兩部分,一部分為顯晶質(zhì),呈晶粒狀態(tài)存在,稱斑晶,?部分為隱晶質(zhì)或

玻璃質(zhì),稱基質(zhì)。成因:斑晶在地下形成后,未等基質(zhì)部分發(fā)生結(jié)晶就上升到地表或地

表附近。具有斑狀結(jié)構(gòu)的巖石?般為淺成巖或噴出

(3)似斑狀結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)的巖石也可分為兩部分:一部分為粗大晶粒,一部分為細(xì)小晶粒。這兩部

分的晶粒都可用肉眼看到,其中粗大的晶粒叫斑晶,細(xì)小的晶粒叫顯晶基質(zhì)。似斑狀結(jié)

構(gòu)的成因是:組成斑晶的成分因在巖漿中過(guò)飽和而先結(jié)晶,形成粗大晶粒,其它部分晚

結(jié)晶形成細(xì)小晶粒。

4、晶粒形狀

(1)自形晶礦物晶體具有自己應(yīng)有的形狀。

(2)半形晶自身晶體形狀不完全。

(3)他形晶無(wú)自身晶形,只是充填空隙,形狀不規(guī)則。

?般,先結(jié)晶的礦物有自形晶,而后結(jié)晶的礦物的晶粒為他形晶。

5、其它結(jié)構(gòu)

(1)偉晶結(jié)構(gòu)晶粒非常大,直徑從1cm到兒厘米。具有偉晶結(jié)構(gòu)巖石叫偉

石LUO

(2)文象結(jié)構(gòu)長(zhǎng)石和石英同時(shí)結(jié)晶,兩種自形晶體互相穿插,形成形似文字的結(jié)

構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)一般是巖漿富含揮發(fā)成分所形成的脈巖。

(3)細(xì)晶結(jié)構(gòu)長(zhǎng)石、石英等形成的他形晶粒結(jié)構(gòu),一般是脈巖。

(二)構(gòu)造

組成巖石的礦物集合體的大小、形狀、排列、空間分布等所反映出來(lái)的巖石構(gòu)成特

征。

巖石的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種特征:

1、氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造

巖漿中的揮發(fā)成分溢出后,熔巖迅速凝結(jié)留下各種形態(tài)的氣泡,這種構(gòu)造叫氣孔構(gòu)

造。當(dāng)氣孔被后來(lái)的礦物充填后,便形成杏仁構(gòu)造。

2、流紋構(gòu)造

在熔巖或巖漿流動(dòng)時(shí),形成不同顏色的條紋、拉長(zhǎng)的氣孔或長(zhǎng)條、柱狀的礦物晶粒

定向排列的構(gòu)造叫流紋構(gòu)造。這種構(gòu)造只在噴出巖中出現(xiàn)。

3、斑雜構(gòu)造

巖石不同部分的礦物成分或結(jié)構(gòu)有差別,使巖石呈不均勻狀的構(gòu)造叫斑雜構(gòu)造。

4、塊狀構(gòu)造

巖石中的礦物排列無(wú)一定方向。

(三)巖體產(chǎn)狀

巖體產(chǎn)狀即巖漿巖的產(chǎn)出狀態(tài),指巖漿巖體的形態(tài)、大小和與圍巖的關(guān)系等特征。

1、噴出巖的產(chǎn)狀

熔巖流、熔巖被、熔巖錐

2、侵入巖的產(chǎn)狀

(1)深成巖的產(chǎn)狀

1)巖基

圍巖被剝蝕后在地表大規(guī)模出露的深成侵入體叫巖基。巖基的出露面積一般大于

100平方公里;其成分穩(wěn)定,一般由花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等巖石組成;巖基與圍巖呈不整

和接觸關(guān)系;巖基與圍巖的接觸帶發(fā)生強(qiáng)烈的接觸變質(zhì)現(xiàn)象:侵入過(guò)程中,由于力量強(qiáng)

大,常有圍巖碎塊落入巖漿中,形成捕虜體。巖基一般為山體的核心部分,其長(zhǎng)軸與山

脈的走向一致。

2)巖株

面積小于100平方公里的深成侵入巖。其出露形態(tài)渾圓,并且很陡,下部一般與巖

基相連,實(shí)際上是巖基的細(xì)小分支可。一般由中性巖組成。

(2)淺成巖的產(chǎn)狀

1)巖床

基性巖漿灌入巖層層理,形成的塊狀巖體。其特點(diǎn):成分為基性巖;規(guī)模不定;與

上下圍巖平行;圍巖有輕微變質(zhì)。

2)巖盤(巖蓋)

粘性較大的巖漿順層侵入巖層,由于不易流動(dòng)而形成的傘狀巖體。其特點(diǎn):成分一

般為酸性巖,也有中基性巖;事實(shí)上為穹形巖層,下為平坦底版,邊緣尖滅,規(guī)模較小,

直徑小于幾平方公里;微微有變質(zhì)現(xiàn)象。

3)巖墻和巖脈

巖墻巖漿侵入巖石裂隙而形成的板狀巖體。其成分多樣,規(guī)模不一可以是一次侵

入形成,也可以是兒次形成,長(zhǎng)因巖石裂隙成組而形成巖墻群。圍巖無(wú)變質(zhì)現(xiàn)象。

巖脈也是巖體的細(xì)小分支,與巖墻不同的是巖墻與圍巖無(wú)成分上的聯(lián)系,而巖脈

的成分往往與圍巖的成分有相似之處。

4)火山頸

火山管中的熔巖體及火山碎屑物質(zhì)被剝蝕后露出地表,形成火山頸(巖頸)。它介于

噴出巖與淺成巖之間。

四巖漿巖的分類和主要巖漿巖

(一)巖漿巖的分類

1、分類原則

(1)化學(xué)成分

根據(jù)含量,可把巖漿巖分成以下兒類:

超基性巖SiO2少于45%

基性巖SiO2在45%—52%

中性巖SiO2在52%—65%

酸性巖SiO2多于65%

(2)礦物成分

肉眼鑒定巖石只能依靠觀察巖石的礦物成分來(lái)確定其化學(xué)成分。以礦物成分對(duì)巖石

分類有以下幾個(gè)依據(jù):石英——酸性指示礦物;長(zhǎng)石的種類和比例;暗色礦物的類型。

鐵鎂礦物長(zhǎng)石H英

橄欖石、

超基性巖無(wú)無(wú)

輝石

基性斜長(zhǎng)

基性巖輝石無(wú)

中性斜長(zhǎng)

中性巖角閃石無(wú)

酸性斜長(zhǎng)

石英

酸性巖黑云母石

白云母

正長(zhǎng)石

(3)產(chǎn)狀

根據(jù)巖漿巖的產(chǎn)狀可以把巖漿巖分為:噴出巖(熔巖流、熔巖錐、熔巖被)、侵入巖

(深成巖、淺成巖)。

2、巖漿巖分類表

參見(jiàn)教材《主要巖漿巖分類鑒定表》

(二)主要巖漿巖

1、巖漿巖的鑒定步驟和描述方法

(1)一般步驟

1)觀察顏色

巖漿巖的顏色取決于其深色礦物和淺色礦物的比例,從超基性巖到酸性巖顏色由深

到淺,因此,在一般情況下,根據(jù)礦物的顏色就可以確定礦物的類型。通常深色礦物超

過(guò)50%,巖石為深色,多為基性巖。深色礦物少于30%,巖石為淺色。多為酸性巖,但

黑耀巖除外,黑耀巖為黑色,卻是酸性巖。

2)鑒定巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

3)鑒定巖石的礦物成分

在鑒定巖石的礦物成分時(shí)要注意:

一、石英和橄欖石分別是酸性巖和基性巖的指示礦物。

二、基性、中性、和酸性斜長(zhǎng)石用肉眼不易確定,可以根據(jù)與之共生的深色礦物來(lái)

判斷。

三、隱晶質(zhì)無(wú)斑晶的巖石只好根據(jù)其顏色來(lái)命名。

(2)巖漿巖的描述

1)等粒結(jié)構(gòu)的巖石的描述

顏色;結(jié)構(gòu)和構(gòu)造;礦物成分:主要礦物、次要礦物(粒徑、含量、百分比);命名。

2)斑狀結(jié)構(gòu)的巖漿巖的描述

顏色;結(jié)構(gòu)和構(gòu)造;礦物成分:斑晶(成分、粒徑、含量百分比)、基質(zhì)或顯晶基質(zhì)

(顏色、成分、粒徑、含量百分比);命名。

2、幾種重要巖漿巖的鑒定

玄武巖黑色或黑灰色,隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì),氣孔構(gòu)造,礦物成分肉眼不可辯。

輝長(zhǎng)巖灰、黑色,中、粗粒、等粒。塊狀構(gòu)造,主要礦物:輝石、斜長(zhǎng)石,次要

礦物:橄欖石、輝石、角閃石。

閃長(zhǎng)巖灰色、灰綠色,中粗粒、等粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物:角閃石、斜長(zhǎng)

石。次要礦物:黑云母、石英、角閃石

安山巖淺紫色、灰色,斑狀,流紋構(gòu)造、氣孔構(gòu)造、杏仁構(gòu)造,斑晶:中性斜長(zhǎng)

石、有時(shí)有角閃石、輝石、黑云母?;|(zhì):隱晶質(zhì)。

花崗巖肉紅色、灰白色,粗粒、等粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物:石英(30%)、

正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石(正長(zhǎng)石多于斜長(zhǎng)石)、黑云母,次要礦物:角閃石。

流紋巖肉紅色,斑狀結(jié)構(gòu),流紋構(gòu)造,斑晶:長(zhǎng)石、石英,均細(xì)小,直徑小于2mm,

基質(zhì):致密隱晶質(zhì),有拉長(zhǎng)氣孔。

黑耀巖黑色,玻璃結(jié)構(gòu),杏仁構(gòu)造,成分不可辯。

第二節(jié)外力作用和沉積巖

一外力作用和沉積巖的形成

1、沉積巖的概念

沉積巖是在地殼的發(fā)展過(guò)程中,在地表或接近地表的常溫常壓條件下,任何先成巖

石遭受風(fēng)化、剝蝕的產(chǎn)物,以及生物作用和火山作用的產(chǎn)物,在原地或經(jīng)外力搬運(yùn)形成

的沉積層,又經(jīng)成巖作用而成的巖石。

2、先成巖石的破壞階段:風(fēng)化作用和剝蝕作用

(1)風(fēng)化作用

風(fēng)化作用即地表巖石在大氣、水的聯(lián)合作用以及溫度變化和生物活動(dòng)下,發(fā)生??系

列崩解和分解作用,并且破壞的產(chǎn)物基本殘留在原地的作用。

根據(jù)風(fēng)化作用的方式和性質(zhì)可把它分成物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作

用三種類型。

1)物理風(fēng)化作用即巖石只發(fā)生機(jī)械破碎,而不改變其化學(xué)成分的風(fēng)化作用。因此,

物理風(fēng)化作用也叫機(jī)械風(fēng)化作用。

溫度變化引起的物理風(fēng)化作用:晝夜氣溫變化引起的巖石破碎、球狀風(fēng)化礦粒脹縮

差異風(fēng)化、冰劈作用等。

影響物理風(fēng)化的因素:

巖石的礦物成分:深色礦物較淺色礦物易風(fēng)化;由多種礦物組成的巖石比單一礦物

的巖石易的易受風(fēng)化:全晶質(zhì)巖石比隱晶質(zhì)巖石易受風(fēng)化。

氣候條件和地形條件:溫差大,凍融頻繁的地區(qū),物理風(fēng)化速度快;高亢地形部位,

的裸露巖石的,較低洼地形部位被破碎物質(zhì)覆蓋的巖石風(fēng)化速度快。

2)化學(xué)風(fēng)化作用是指巖石在水、氧、二氧化碳以及其它化學(xué)物質(zhì)的作用下,發(fā)生

化學(xué)變化,并且產(chǎn)生新礦物的風(fēng)化作用。

化學(xué)風(fēng)化作用的類型:

氧化作用:空氣或水中的游離氧使礦物中的低價(jià)離子轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)離子。

水及水溶液作用:水化作用(水直接加入到礦物中,使礦物變?yōu)樾碌暮V物,而

這些水以結(jié)晶水的形式存在);水解作用;水溶液作用。

巖石風(fēng)化以后,一些新形成的礦物殘留原地形成礦床,如正長(zhǎng)石風(fēng)化生成粘土礦物

(高嶺石),另一些礦物隨水溶液遷移它處。

影響化學(xué)風(fēng)化作用的因素:

巖石的性質(zhì):由于巖石的化學(xué)性質(zhì)不同,在同一?環(huán)境下遭受的化學(xué)風(fēng)化程度也不同。

對(duì)于同一類巖石,巖石中的主要礦物為二氧化硅的巖石不易受到化學(xué)風(fēng)化;如果巖石中

含有K、Na、Ca、Mg等陽(yáng)離子的長(zhǎng)石類礦物,易受化學(xué)風(fēng)化,并生成多種次生礦物。

對(duì)于不同類巖石,巖漿巖和變質(zhì)巖的生成環(huán)境與地表環(huán)境差異大,在常溫常壓下易風(fēng)化,

而沉積巖的生成于地表或接近于地表能適應(yīng)地表環(huán)境,不易風(fēng)化。

氣候條件和地形條件:干燥少雨低溫,高亢地形環(huán)境的巖石化學(xué)風(fēng)化程度地;而高

溫、多水、排水良好的地形部位化學(xué)風(fēng)化程度高。

3)生物風(fēng)化作用

生物及其生命活動(dòng)對(duì)巖石產(chǎn)生的風(fēng)化作用叫生物風(fēng)化作用,乂有物理生物風(fēng)化作用、

化學(xué)生物風(fēng)化作用兩類。

(2)剝蝕作用

流水、風(fēng)、冰川、地下水、海洋等外力對(duì)地表巖石和風(fēng)化物的破壞作用叫剝蝕作用。

風(fēng)蝕作用:吹揚(yáng)作用、磨蝕作用。

流水(包括海浪)的剝蝕作用:沖蝕作用、磨蝕作用。

冰川的剝蝕作用:刨蝕作用、磨蝕作用。

地下水的剝蝕作用:化學(xué)剝蝕作用

3、搬運(yùn)作用階段

風(fēng)化、剝蝕的產(chǎn)物,被流水、風(fēng)、冰川、海洋、重力等轉(zhuǎn)移離開(kāi)原來(lái)位置的作用叫

搬運(yùn)作用。

(1)機(jī)械搬運(yùn)作用

風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)生的物質(zhì)及粘土物質(zhì)多以機(jī)械運(yùn)輸?shù)姆绞奖煌饬Π徇\(yùn)。流水和風(fēng)的搬

運(yùn)作用有浮運(yùn)、底運(yùn)兩種形式;冰川的搬運(yùn)作用有速度不定,時(shí)間較長(zhǎng)的特點(diǎn);海洋的

搬運(yùn)作用有距離遠(yuǎn),數(shù)量大的特點(diǎn);重力搬運(yùn)是較常見(jiàn)的?種形式。

(2)化學(xué)搬運(yùn)作用

化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物以溶液或膠體的形式被搬運(yùn)的作用叫化學(xué)搬運(yùn)作用。?般溶解度大

的物質(zhì)以溶液的形式搬運(yùn),溶解度小的物質(zhì)以膠體形式搬運(yùn),而大多數(shù)化合物以溶液和

膠體兩種方式被搬運(yùn)。

4、沉積作用階段

風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物在搬運(yùn)過(guò)程中,由于水的流速、風(fēng)速、減小,冰川的融化以及其它因

素的變化沉積下來(lái)的現(xiàn)象叫沉積作用。

根據(jù)沉積作用的方式可把沉積作用分為機(jī)械沉積作用、化學(xué)沉積作用、生物沉積作

用,其中以機(jī)械沉積作用為最普遍。

沉積下來(lái)的物質(zhì),由于理化性質(zhì)不同,按先后遠(yuǎn)近的順序在水平發(fā)現(xiàn)上呈條帶分

布的現(xiàn)象叫沉積分異作用。

(1)機(jī)械沉積分異作用

由于重力作用,使搬運(yùn)過(guò)程中的風(fēng)化剝蝕物質(zhì)發(fā)生沉積的作用叫機(jī)械沉積分布作

用。機(jī)械沉積分異作用沉積下來(lái)的物質(zhì)按其比重、粒徑的不同,呈一定規(guī)律的水平

分布叫機(jī)械沉積分異作用。

1)河流沉積作用

沉積地點(diǎn):下游河床展寬處;近岸處,尤

其是凸岸處;河口處;支流河口處;河心水流

搬運(yùn)方向

受阻處;河床突然展寬處。

河流沉積分異:

河流沉積分異的界線是不明顯的,往往沉積分異礫砂粉沙枯土

想下游方向,沉積物的顆粒是逐漸變細(xì)的,但

由于河水流速的季節(jié)變化或年際變化,這種漸比重大小

變也是上下交錯(cuò)的。粒假大小

風(fēng)的沉積分異叮河流的沉積分異相似。

(2)化學(xué)沉積分異作用

以真溶液或膠體溶液形式搬運(yùn)的

化合物,在水環(huán)境變化后,形成沉積

的作用叫化學(xué)沉積作用。

化學(xué)沉積物質(zhì)由于化學(xué)性質(zhì)(主

要指溶解度)的不同,按先后遠(yuǎn)近順

序呈有規(guī)律的水平分布叫化學(xué)沉積分

異。

,

1)膠體溶液沉積:由氧化物和鹽,4WU愛(ài)“

價(jià)

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