呈显色,如含Fe3+者为紫色,含气泡者为乳白色,石英晶石为玻璃光泽,断口为油脂光泽,无解理,硬度中(7),断口为贝壳状。
玉髓:隐晶质石英,呈肾状,钟乳状,葡萄状等集合体。 玛瑙:多色环状条带发育的玉髓为玛瑙。
长石M[AlSi3O8] M=K Na Ca (feldspar)
有三个基本类型:
K [AlSi3O8]——Na [AlSi3O8]——Ca [AlSi3O8] 钾长石 (Or) 钠长石(Ab) 钙长石(An)
碱性长石(钾钠长石) 斜长石(Plagioclase)
Na-Ca长石常按不同比例混溶在一起,形成过渡性矿物,如更长石,中长石,拉长石,培长石。
K—Na长石在高温条件下形成完全类质同象。即碱性长石。 K—Ca长石几乎在任何温度下都是不混溶的。
长石有许多共性:单晶呈板状或条板状,白色或灰白色,玻璃光泽,硬度少于石英,发育解理。
钾长石包括正长石,钾斜长石,透长石,冰长石等变种。这些变种之间无成分变化,整结构略有差别。常呈肉红色,玻璃光泽,硬度为6,有两组相互垂直的完全解理。
云母(Mica)
黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 (Biotite)
单晶为短柱状,板状,横切石为六边形。集合体为磷片状。棕褐色或黑色,颜色随含Fe量的升高而变暗。
白云母KAl 2(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2 (Muscovite)
形态同黑云母,薄片为无色透明,珍珠光泽,具弹性,易被撕成薄片。硬度为2.5~3. 普通角闪石(Hornblende)
单晶为长柱状,常以针状产出,绿黑色或黑色,玻璃光泽,硬度为5~6,发育平行柱状方向的两组解理,解理交角56°。
普通辉石(Augite)
单晶为短柱状,切面呈六边形。集合体为粒状,绿黑色或黑色,玻璃光泽,硬度为5.5~6,发育平行柱状方向的两组解理,解理交角87°。
橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4] ( Olivine)
常为粒状集合体产出,浅黄绿色或橄榄绿色。玻璃光泽,硬度为6~7,解理不完全。密度和颜色随含Fe量增加而增加。
4 常见的矿石矿物
黄铁矿(Fe2S) (Pyrite)
呈块状集合体,浸染状集合体产出。单晶以立方晶形者较多,晶面上常有平行条纹,颜色为浅黄铜色,条痕为绿黑色,金属光泽,硬度6~6.5。性脆,断口参差状。
方铅矿(PbS) (Galena)
为立方晶形,致密块状集合体,颜色为铅灰色,条痕为灰黑色,金属光泽,硬度为2~3,有两组完全解理。
闪锌矿(ZnS) (Sphalerite)
块状集合体,颜色自浅黄至棕黑色不等。条痕为白至褐色。松脂光泽至半金属光泽,透明至半透明,有完全解理,硬度3.5~4。
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方解石(CaCO3) (Calite)
常发育单晶,或晶簇。纯净的方解石无色透明,但常因渗入杂质元素而呈白,灰,黄,浅红(Co,Mn)绿(Cu)等颜色。玻璃光泽,硬度为3。完全解理,裂开为菱面体,遇稀Hcl起泡。
5 矿物的用途(五句话)
① 矿物资源是国民经济建设的基础材料。现代工业,国防、交通、运输、水电工程、电信产业、建筑工程等离不开矿产资源的利用。
② 矿物可以用作装饰,具有收藏保存价值。 ③ 特殊矿物具有特殊的作用。
④ 日常生活离不开矿物资源的利用。
⑤ 合理开发利用矿物资源,促进可持续发展是我们面临的任务。
第7讲:(第三章第一节)地壳中的岩石:岩浆岩及其特征
课时:2课时 课型:理论教学 目的要求:
1 要求学生掌握地壳的岩石组成类型及其特征; 2 要求学生了解岩浆岩的基本特征。 重点、难点:沉积岩的特征及其鉴别方法 方法手段:课堂讲解、实验观察 教学内容: 岩石 基本概念
1、岩石——是矿物的集合体,是在地质作用下形成的地壳物质。岩石的化学、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系。
2、分类——按成因,岩石可以分岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。 3、三大类岩石在地壳中的分布情况各不相同:
(1)沉积岩分布在地壳表层,成厚薄不均的不连续分布; (2)岩浆岩分布在地表与地下深处;
(3)变质岩则分布在地壳强烈变动区域或者岩浆岩周围。
(4)就地表分布面积而言,沉积岩占陆地面积的75%,岩浆岩和变质岩合占25%; (5)就重量而言,沉积岩仅占地壳重量的5%,变质岩占6%,岩浆岩占89%。
二 地壳中的岩石
岩石是矿物颗粒及其填充物(通常也是矿物质)组成的集合体。
地壳是由岩石组成的,在地球内部构造中,由岩石组成的一个圈层叫岩石圈。通常包括地壳和上地幔。岩石圈的厚度在0~ 2900Km的范围内变化。一般由陆壳和上地幔组成的岩石圈较厚,而由洋壳和上地幔组成的岩石圈较薄。
地壳上发育的岩石有三类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。
岩石学的研究任务是通过岩石化学、造岩矿物、结构构造、成岩动力学机制等的研究探讨岩石的形成机制及其与矿资源的分布关系,进而在理论上研究地壳乃至地球的形成机理和演化历史;在实践上为找矿勘探、预防地质灾害等服务。
岩石的研究方法;也是从野外至室内,从观察测量到实验室观察、分析、测试。
通常野外借助对岩石矿物组成结构构造特征的观察,分析,确定岩石的类型,名称等。 室内借助光学显微镜扫描电镜、化学分析、同位素分析等技术手段研究岩石的化学组成、矿物组成以及岩石的形成条件,形成的动力学机制和形成时代、演化历程等。
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A 岩浆岩(Magmatic rock, Magmatites)
一般岩浆岩有侵入岩和喷出岩之分。
侵入岩:是岩浆(熔融态)在断裂断裂通道上侵过程中冷凝结晶,并定位于地壳某个部位未露出地表的岩石。侵入岩是被原有岩石所封闭的三维空间的实体,包围侵入体的原有岩石称为围岩(Host rock).
喷出岩:深部岩浆沿断裂裂隙通道喷出地表形成的岩石。又称火山岩。 (1)岩浆岩的产状
岩浆岩的产状特征总结如表3-3。 (2)岩浆岩的类型
根据岩石中SiO2的含量将岩浆岩分为:超基性、基性、中性、酸性等岩石类型。各类岩石的分类依据、岩石矿物组成、产状特征及物理性质等总结如表3-4
(3)地理意义:
提供矿产资源(火山作用另讲)
提供建筑材料 是形成地壳的主要成分
表3-3 岩浆岩的产状特征
侵入岩
岩基 岩盆床 岩盆 岩盖 岩鞍 岩株 岩脉 岩瘤 捕体
火山岩
火山锥 火山口 火山颈 熔岩流 熔岩被 面积达100以上的大规模侵入体。
与围岩层理平行,延伸上数千米或数百米的板状或层状侵入体。 中部下凹,周边凸起呈盆状的侵入体。
底部平而顶部凸起,与围岩成层方向平行的侵入体。 定位于褶皱鞍部的侵入体。 树干状不整合侵入的岩体。 狭长形的侵入体,切割围岩的层理。 呈瘤状的侵入体。
岩浆上侵过程中获的围岩碎块,大小不一,多见于岩体边缘。 火山岩在火山口堆积成锥状的堆积体 深部岩浆喷出地表时的出口 火山喷发时岩浆喷出的通道
从火山口或裂隙中流出的岩浆流,冷却形成熔岩流 从火山口或裂隙中流出的岩浆流,冷却形成的大面积熔岩流 表3-4 岩浆岩类型及其特征简表 类型 SiO2% 含量 矿物组成特征 暗色矿物含量(%) 代表性岩石 比重/密度 Fe—Mg SiO2% 颜色 石英+长石
超基性岩 <45 橄榄石、辉石、角闪石、无石英 >75 辉石岩 基性岩 45~52 钙长石、辉石、角闪石 75~35 辉长岩 中性岩 52~65 角闪石、黑云母 35~20 闪长岩、安山岩、正长岩 酸性岩 >65 石英、云母 <20 花岗岩、流纹岩 中长石、碱性长石、钾长石、钠长石、科马提岩、橄榄岩、玄武岩、辉绿岩、高———————————————————————→低 高———————————————————————→低 低———————————————————————→高 深———————————————————————→浅 低———————————————————————→高
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第8讲:(第三章第一节) 沉积岩、变质岩及其特征
课时:2课时 课型:理论教学 目的要求:
1 要求学生了解沉积岩、变质岩的性质特征;
2 要求学生掌握沉积岩、岩浆岩、变质岩的基本特征及区分方法。 重点、难点:沉积岩、岩浆岩、变质岩的特征及其鉴别方法
B)沉积岩 (Sedomentary rock) 沉积岩是在常温常压下,经风化作用,生物作用和某种火山作用形成的物质经过搬运 沉积和石化作用而形成的(地质体)岩石。常分布在地表或地表以下不太深的地方。 石化作用或称固结作用主要有如下几种机理:
压固作用:由沉积物及其上覆沉积物的重量,使沉积物中的水分被挤出,沉积物空隙减少,变小,沉积物变硬。如红薯粉的沉淀。可能是等体积不等质量也可能是既不等体积又不等质量。
胶结作用:其他物质充填到碎屑沉积物的颗粒空隙中,把不同的碎屑颗粒胶结到一起,胶结物通常是SiC2 、Fe2O3 、nH2O 、CaCO3 等胶体物质。
重结晶作用:由于沉积环境变化,如沉积后脱离大气,进入或有含矿物质的水进入到沉积物覆盖下的环境中未结晶或结晶微细的碎屑物质颗粒重新结晶或晶粒长大变粗,从而使碎屑矿物紧密嵌合。主要发生于化学沉积(如CaCO3)和生物化学沉积环境中。
新生矿物形成:沉积物中不稳定矿物溶解或发生化学变化。导致化学成分重新组合,发生反应生成新矿物。新矿物的形成,更加固结沉积碎屑。
(1) 沉积岩的特征。
(a) 矿物组成特殊:
— 常见有石英,白云母、粘土矿物、长石、方解石、白云石、石膏、赤铁矿、玉髓等。
— 橄榄石辉石角闪石黑云母等火成岩中常见矿物,在沉积岩中少见。
— 粘土矿物、方解石、白云石、石膏、硬石膏等岩浆岩中少见的矿物在沉积岩总相当普遍。
(b) 碎屑沉积发育碎屑结构,碎屑颗粒有磨圆,分选等特征。 (c) 化学沉积发育晶质结构。
(d) 发育有层理波痕泥裂印模化石等原生沉积构造。
层理:岩石的颜色粒度矿物成分结构所表现的差异呈层变化,形成层理。 粒序层理:由矿物或碎屑颗粒的粒度有规律变化所引起的层状构造。
(2) 主要类型:
(a) 碎屑岩:母岩经风化搬运再沉积胶结而形成的岩石
常有:角砾岩砾岩:搬运距离短成分混杂分选差(>2 mm) 砂岩:具有砂状结构:
粗砂岩:粒径(2-5mm)
中砂岩:粒径 (0.5-0.25 mm)
细砂岩:粒径 (0.25-0.05 mm)
粉砂岩:具有粉砂状结构,胶结物为钙质硅质Fe质等。
(b) 粘土岩类:由高岭土等一些粘土矿物组成的,具有泥状结构的沉积岩。 固结/胶结好者为页岩 如碳质页岩 变质板岩 固/胶结差者为粘土 油页岩(黄绿色) 固/胶结好但无层理者为泥岩
(c) 生物化学岩类
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在沉积环境中,由化学作用和生物化学作用而形成的岩石,常为单矿岩,如硅质岩白云岩等种类多,常见有:
硅质岩:SiC2 硅质生物骨髓 深海相海底火山热泉沉积
石灰岩:海水中的CaCO3凝聚沉积形成。主要成分为方解石与稀盐酸反应冒泡。在地表作用过程中形成喀斯特地貌。
白云岩:MgCO3 主要是化学沉积的灰岩方解石CaCO3被Mg交代所形成白云岩而致。遇HCL不起跑,表面有刀砍状溶蚀沟纹。
一般白云岩是在气候炎热,干旱条件下,海水中咸度增高而发生化学沉积。
C 变质岩 (Metamorphic rock) (1)变质作用:
固态原岩(沉积岩/岩浆岩)其所处的环境与其形成时的环境发生了变化,导致矿物化学成分。结构构造等也随之发生变化,使岩石与环境达到新的平衡的作用,叫变质作用。岩石经变质作用后转变为变质岩。 如:灰岩→大理岩
页岩/泥岩→板岩
砂岩/砾岩→变质砂岩/砾岩 花岗岩→花岗片麻岩 (2)影响因素:
a) 温度:温度升高,引起岩石发生重结晶作用,生成新矿物。 如:CaCO3+SiO2 → CaSiO3+CO2↑ b) 压力:静压力(固压),流体压力,走向压力(应力)。压力作用使矿物发生变形,形成新矿物。
c)化学流体:含H2O CO2的流体,具有很强的活性,促进元素的扩散迁移溶滤和岩石变形变质。
来源:空隙水结构水岩浆分异水,地壳深部热液。 (3) 常见变质岩:
● 依原岩类型:正变质岩:由沉积岩变质形成的变质岩。如板岩等。
副变质岩:由岩浆岩变质形成的变质岩。如花岗片麻岩等。 ● 依变质作用分:
动力变质岩:构造角砾岩碎裂岩糜棱岩等。 接触变质岩:岩浆侵入围岩发生热接触变质,形成斑点板岩角岩 大理岩石英岩等。 接触交代变质岩:高温岩浆分泌的挥发分热液与围岩发生化学交代作用,形成新矿物。如矽卡岩。
区域变质作用:区域构造运动使古老的结晶基底或褶皱带上的岩石发生变质,形成区域分布的变质岩。如板岩片岩片麻岩变粒岩麻粒岩等。 混合岩:混合花岗岩。
第9讲:(第三章第一节) 沉积岩、岩浆岩、变质岩及其特征 目的要求:
1 要求学生了解岩浆岩、变质岩的性质特征;
2 要求学生了解沉积岩、岩浆岩、变质岩的基本特征及区分方法。 重点、难点:沉积岩、岩浆岩、变质岩的特征及其鉴别方法
D.沉积岩-岩浆岩-变质岩的区别
沉积岩、岩浆岩、变质岩是地壳中由不同地质作用而形成的三大岩石类型。这三类岩石在矿物组成、结构构造等方面有本质区别。这里简化总结如表3-5。
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