地质学复习.doc

1.地质学研究对象：研究地球及其演变的一门自然科学。研究地球的物质组成、构造运动、发展历史和演化规律及应用的自然科学。2.地质学研究特点：1. 时间悠久，空间广阔2.具有多因素相互制约的复杂性3.源于实践又服务于实践3.地质学研究方法：在实践基础上进行推理论证野外调查（起点、基础）室内实践和模拟实践历史比较法（现实类比法）数字研究法（RS、GIS、GPS）4.地球形状：大地水准体（近似梨形的旋转椭球体）赤道半径a 6378km极半径c 6356km扁率f=a-ca=1:298.237平均半径6371KM面积 51000万平方千米（海36100万平方千米体积 10830亿立方千米质量 25.976*1027g5. 地球的物理性质 A密度 5.517gcm3 地壳2.65gcm3 内部大 重力 纬度+ 重力+ 两极大，赤道小 重力异常（实际值大于理论值） 正异常 铁、铜、铝、锌 负异常 石油、煤、盐、地下水 原因：地表不平，海拔高度不同 物质组成 B地磁磁偏角 11.5度（地磁子午线夹地极子午线 偏东为正）磁倾角 磁针与水平面夹角 不同 磁极 =90度 赤道为0 下倾为正 不同于地理南北极特点磁极 缓慢西移地磁异常 正 铁 钴Ir 镍Ne 负 水 石油 盐 煤磁层 艾伦辐射带 免受宇宙辐射和粒子袭击成因不明 C 地热 常温层（一定深度下，T不随外界T而变化） 地热增加级倒数地热梯度（深度增加100M的升高温度，平均0.03度每米】 仅适用于地壳和岩石圈 约30米一度 地热成因、来源 放射性元素衰变，地热释放，火山喷发，热水活动，构造运动 洋中脊地热最高 岩石圈越薄，地热越大6. 地球的圈层结构外三圈 大气、水、生物内三圈 地壳、地幔、地核 研究方法：A利用地震波B借助宇宙物质C密度变化曲线获得信息：同心圈层结构 两个一级不连续面（莫霍界面 33KM 古登堡界面 S消失 2900KM）7. 地壳 A化学组成：O Si Al Fe Ca Na K Mg B 厚度结构 洋壳 7Km 陆壳 平均37Km 上层硅铝层 花岗岩质 A撇 下层硅镁层 玄武质层 A两撇【分界 康德拉面】 C 类型 陆壳 厚度大 双层结构 洋壳 单层玄武岩地壳厚度的差异性和垂直结构及物质成分的不均匀性地壳总特征地壳运动地幔【硅酸盐类岩石】A上地幔B B撇 橄榄质层【二者 岩石圈】 B两撇 古登堡低速层 软流层 拜尔勒面C C撇 C两撇 雷波带面下地幔D D撇 D两撇地核 外核E 过渡层F 内核G【岩石圈】位于莫霍面以下的B撇层相当于橄榄质层+上地壳8. 地质作用能量地内热能 重力能 地球旋转能 化学能 结晶能 内力地质作用太阳辐射能 潮汐能 生物能 外力地质作用地质作用分类内力作用 构造运动、岩浆运动、变质作用、地震外力作用 风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积作用 成岩作用9.地壳的物质组成元素形成 矿物组成 岩石构成上地幔【矿物】在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分的物理性质的均质物体。是组成岩石的基本单位。矿物是构成地壳岩石的物质基础。【岩石】是在各种地质作用下，按照一定方式结合而成的矿物集合体。，是构成地壳及地幔的主要物质。是地质作用产物的对象，研究各种地质构造和地貌的物质基础。10. 矿物的基本特征A 内部结构和晶体形态晶质体 化学元素的离子，离子团或原子按一定规律重复排列而成的团体（结晶过程 在一定 介质T、P条件下物质质点有规律排列） 良好的几何外形（晶面、晶核）非晶质体 质点不规则排列 例 天然沥青 火山玻璃晶形 单形47种 聚形 单晶 双晶（接触双晶 石膏 燕尾接触双晶；穿插双晶 萤石双晶；聚片双晶 钠长石 双晶）结晶习性一向延伸型 枝 针 纤维二向延伸型 枝 片 鳞片（云母 石英 辉铜矿）三向延伸型 粒 片 球（黄铁矿 石榴子）鉴别 晶面条纹A横条纹 水晶 B纵条纹 石晶体 C互相垂直 黄铁矿 双晶纹 斜长石矿物的化学成分化学组成类型 单质 化合物（简单化合物、络合物、复合物）胶体矿物 类质同象：在结晶格架中，性质相近的离子可互相顶替 多含水化合物 胶体矿物同质多像：同一化学成分的物质，在不同的外界条件（介质）下可以结晶成种或种以上的不同构造晶体，其晶体形态和物理性质不同矿物的集合体和物理性质粒状，片状，鳞片状，针状，纤维状，放射状，致密玻璃体，晶簇，杏仁体（）晶腺 结核 鲕状体（）钟乳葡萄 乳房状 被膜 土状体 假化石 物理性质晶体形态（肉眼鉴定）光学性质（光泽、颜色、透明度（边缘）、条痕（粉末）力学性质（【硬度】矿物抵抗外力刻画、压力、研磨的程度、【断口】矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则断开面、【解理】矿物晶体按一定破裂并产生光滑面的性质其他 弹性、延展性、挠性、脆性、相对密度、磁性。电性、发光性、易燃性、滑腻性摩氏硬度计滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石火成岩 覆盖最大、质量最多、面积最广【岩浆】在地壳深处或上地幔天然形成的饿，富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体，是形成各种岩浆岩和岩浆矿产的母体。酸性（粘性大、低、不易流动）中性基性超基性【岩浆作用】岩浆的发生、迁移、聚集、变化、冷凝成岩的全部过程。分为【侵入作用】岩浆上升到一定位置，由于上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力，迫使岩浆停留在地壳之中冷凝而结晶。（侵入岩：浅成岩，深成岩）【喷出作用】岩浆冲破上覆岩层喷出地表（喷出岩火山岩）【岩浆岩】地下深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石。 火山构造（机构）火山锥 火山通道 火山口【火山喷发物】气体喷发物（火山气体）：水汽固体喷发物（火山碎屑物质）：火山灰（ 平流层）、火山砾（）、火山渣（）、火山弹液体喷发物（熔浆）波状 绳状五大连池 枕状大洋中脊【火山喷发类型】裂隙式冰岛式喷发 中心式喷发：宁静式喷发夏威夷式喷发 斯特龙利式喷发 爆裂式喷发14. 近代火山分布规律环太平洋火山带 阿尔卑斯-喜马拉雅火山带（地中海火山带）大西洋海岭火山带（洋脊裂谷带）15. 【侵入作用】地下岩浆上升并占据一定空间的作用【深层侵入作用】通过岩浆对围岩的熔化，排挤及俘虏碎块以及变质等方式而逐渐占据空间结晶良好 岩石产状：岩基，岩株属于深成岩【浅层侵入作用】沿断层、裂隙或层理以量的方式进行结晶颗粒较细 产状：岩盘 岩床 岩墙 岩脉 火山颈属于浅成岩喷出岩：岩浆流、被、锥增加，K、Na增加 Mg Fe Ca减少火成岩化学成分 O,Si,Al,Fe,Ca,Na,Mg,K,Ti,矿物成分 （多硅酸盐矿物）超基基中酸喷出岩斜玄武岩安山岩流纹岩浅成岩黄辉绿岩闪长玢花岗斑岩深成岩橄榄岩辉长岩闪 岩花岗岩浅色矿物（硅铝矿物）长石、石英暗色矿物（铁镁矿物）黑云母（火成岩选岩矿物）、角闪石、辉石、橄榄石鲍温反应序列岩石类型浅色矿物（硅铝）深色矿物（铁镁）超基性岩橄榄石基性岩基性斜长石(Ca)辉石 【不连续序列】中性岩中性斜长石【连续序列】角闪石酸性岩酸性斜长石（Na)黑云母 正长石 白云母【不连续序列】 石英火成岩的结构岩石矿物中矿物颗粒本身的特点（结晶程度、晶粒大小、晶粒形状）及颗粒之间的相互关系所反映出来的岩石构成特征。1. 结晶程度全结晶程度（花岗岩）半结晶程度（玻璃质、流纹岩）玻璃质非晶质结构（黑曜岩）2. 晶粒大小显晶质（肉眼、放大镜）粗5MM中 1-5MM细0.1-1MM隐晶质 0.1MM3.晶粒相对大小等粒结构=粒状结构，斑状结构，似斑状结构（常见深成岩）4. 晶粒形状自行晶，半形晶，它形晶火成岩的构造组成岩石的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等反映岩石构成的特征。 块状，流纹状，流动状，气孔状，杏仁状产状结构构造超基 基中酸喷出岩玻璃质气孔、杏仁、流纹、块状火山流纹岩（黑曜岩、浮岩）隐晶、斑状岩金伯利岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩浅成岩伟晶、细晶岩块状各种脉岩类（伟晶岩，细晶岩）煌斑岩系隐晶、斑状细岩块状苦橄玢（bin)岩辉绿岩闪长玢岩闪长玢岩花岗斑岩深成岩中粒，粗粒，似斑状块状橄榄岩辉长岩闪长石正长石花岗岩16. 【沉积岩】先成岩石遭受外力风化剥蚀、搬运沉积下，经过复杂的成岩作用而形成的岩石。17. 沉积岩形成过程 先成岩石的破坏搬运作用、沉积作用硬结成岩作用【风化作用】(T变化，水，水溶液作用，大气，生物作用在原地发生破坏分为A物理风化作用=机械分化作用温差风化 热胀冷缩冰冻风化=冰劈作用：填充于岩石裂隙和孔隙中的水分因冰冻使岩石机械破碎层裂作用 上层岩石剥蚀而出地表，重负顿释，体积膨胀，产生平行于地表的裂隙，助长破碎（卸荷失重）B化学风化 水溶液，气体溶解作用，水化合作用，水解作用，碳酸化作用，氧化作用C生物风化（生物物理风化 根劈 动物打洞 生物化学风化 植物根部分泌有机酸，碳酸，硝酸影响风化的因素岩石性质，气候条件，地形条件风化产物归类碎屑物质 溶解物质 难溶物质18. 【残积物】地表岩石经长期风化作用后，由物理风化形成的碎屑物质，有化学风化形成的难溶物质以及由生物风化形成土壤等风化作用的综合产物，一定条件下残留于原地形成的松散堆积物。19. 【风化壳】地壳表层在风化作用下，形成一定薄的残积物外壳不连续覆盖于基岩上。下到上 基岩-碎石角砾残积层-黏土-红土层-土壤层（腐殖质层 淋余层 溶积层）剥蚀作用机械剥蚀 风流水冰川海洋 化学剥蚀搬运作用机械 风流水冰川海洋 化学 真溶液 胶体溶液沉积作用机械沉积作用 砾石-砂-粉砂-黏土化学沉积作用氧化物-铁的氧化物-碳酸盐-硫酸盐-卤化物生物沉积作用遗体沉积 化学沉积19. 成岩作用 压固 脱水 胶结 重结晶20. 沉积岩成分 化学成分、Al2O3为主 富含水，二氧化碳 常含较多的有机质矿物成分 碎屑矿物 石英 钾长石 钠长石 白云母 黏土矿物 高岭土 黏土 化学与生物成固矿物 方解石 白云母 石英 有机质 磷酸盐对比火成岩中常见深色矿物石英白云母常见于沉积岩黏土、方解石、白云石、石膏、有机质一般在沉积岩中沉积岩结构碎屑结构（碎屑矿物，胶体矿物）砾石2 砂石 粉砂MM 泥0.005泥质结构化学生物结构沉积岩的构造层理构造 层面构造 结核 生物化石（遗体、遗迹）水平，交错，斜交错 波痕 干裂 雨痕 晶体印痕沉积岩分类碎屑岩类 沉积碎屑岩亚类 火山碎屑岩亚类化学及生物化石岩类最大 火成岩岩浆岩最大 岩浆岩陆地最大 沉积岩【变质作用】岩石在固态下，由于温度、压力及化学活动性流体的作用而是岩表成分结构、构造等发生变化的地质作用。来源于构造运动，岩浆活动和地下热流，属于内力作用。变质作用因素温度 重结晶作用产生新矿物地壳抬升，岩浆运动，构造变形压力 静压力固压 挤压、断裂活动、岩浆侵入应力侧向压力重结晶，片理化化学因素 交代作用 变质岩的特征岩石重结晶明显；岩石具有特定的结构和构造变质岩的矿物共有矿物 石英，长石，云母，角闪石，辉石，磁铁矿，方解石，白云石特有矿物 石榴子石，蓝晶闪石，绢云母，绿泥石，红核石，阳起石，透闪石，滑石， 硅灰石，石墨变质岩结构 变晶结构 粒状，纵状，鳞片状，角岩结构 变余结构变质岩的构造 片理构造（片状，麻状，千枚，板状，条带状 块状结构 变余结构 变质作用的类型动力变质作用：在构造变形，变位过程中所产生的定向压力作用下，使岩石及其组成矿物发生变形，破碎，常伴有重结晶（断层角砾岩、碎裂岩、磨棱岩）接触变质作用：岩浆岩体与围岩接触带上主要由岩浆活动所带来的热量活动所引发的变质作用。（热接触变质作用，接触交代作用矽卡岩区域变质作用：常发生在板块边界附近与大断裂带附近，、化学活动等多种因素影响。区域高温变质作用片麻，颗粒，角尖， 混合岩）动力热流变质作用火山变质作用地热变化作用混合岩，片麻，片岩，千枚岩，板岩埋藏变质作用埋深变质作用静力变质作用负荷作用地热作用蓝闪岩，榴辉岩，沸石岩深层变质作用区域混合岩化作用：区域变质作用进一步发展，变质岩向混合岩转化并形成混合岩的作用。重熔作用，再生作用混合岩【构造运动】内力引起的地壳乃至岩石圈变形、变位作用。【构造变动】构造运动引起的岩石的永久变形（褶皱变动，构造变动） 【新构造运动】晚第三纪新四纪第四纪发生构造运动的基本特征A方向性 水平运动（造山运动） 垂直运动（造陆运动）B速度和幅度 非均匀性，差异性 C周期性和阶段性29. 构造运动的证据新 地貌标志 测量数据 老 地层厚度 岩相分析-反映沉积环境的沉积岩岩性和生物群的综合特征。地壳 陆地S 海洋S 下粗上细 新岩层老岩层 海侵层位地壳 陆地S 海洋S 下细上粗 新老 海退层位构造变形 地层接触关系（整合，不整合【平行，角度】）不整合特点 明显侵蚀而存在；岩层缺失；不整合面上下岩性、古生物等有显著差异30. 【岩层】由两个平行的成近于平行的界面所限制的岩性相同或或相近的层状岩石。产状要素 走向：倾斜岩层在水平面上的延伸方向。倾向：岩层的倾斜方向倾角：岩层倾斜线与其水平投影的夹角。视倾角真倾角 变形三阶段 弹性变形 塑性变形 永久 断裂变形 抗压程度抗剪抗张影响因素 岩石本身软硬 同压，T，时间，应力状态 T产状 直立，倾斜，水平，倒转31. 【褶皱】岩层的弯曲现象基本形式 背斜 核老 翼新 向斜 核新 翼老褶皱横剖形态 直立 倾斜，倒转，平卧，翻转，圆弧，三角，锯齿（尖棱），扇形纵剖形态 水平，倾斜，倾竖平面形态 线形长圆形 沟圆形组合类型 复背斜，复向斜 同斜褶皱 等斜褶皱 槽式褶皱32. 【断裂构造】地壳中岩石岩层岩体受力后产生破裂（褶皱、错动）导致岩层连续性遭破坏。产状要素 走向，倾角，斜向，顺层分为【节理】断裂两侧的岩块沿着破裂面没有发生明显位移的断裂构造。【断层】岩块沿破裂面有发生明显位移的断裂构造。节理的力学成因 张节理（矿脉填充），剪节理，45度最大剪切33.断层的几何要素 断层面 断层线 断盘（上盘=下降盘 下盘=上升盘正断层 逆断层相反）位移=断距冲断层 倾角45度 逆掩断层 倾角45度推覆构造 规模巨大，断层倾角平缓30度33. 断层的组合类型 阶梯状断层：两条以上倾角相同而又平行的正断层叠瓦状断层： 逆 地堑：两条或两大致平行的断层，中间岩块文共同下降盘。【地垒】 上升盘。环状断层和放射状断层35.【新构造运动】发生在新近地质时期的构造运动，主要表现为火山，地震，断层，褶皱，温泉，地热异常。【地震】岩石圈的快速颤动震源，震中，震源深度，（浅源0-70KM 中源 70-100 深源300）震中距成因分为 构造，火山，冲击，人类活动导致的诱发地震【构造地震】构造变动特别是断裂活动产生的地震 特点：活动频繁，延续时间长，波及范围广，破坏性强【地震强度】震级只有一个 超微震1 微震1-3 弱震3-5 强震5-7 大地震7 烈度有多个 对地表建筑物的破坏程度。 等震线地震波属于弹性波，分为体波 纵波P横波S 面波-破坏性大空间分布规律环太平洋地震带 地中海-喜马拉雅地震带 大洋中脊地震带 大陆断裂谷地震带中国 华北，西南，西北，东南微观前兆 地应力变化，地形变形，地磁异常，地电流变化客观前兆 地下水异常，动物反应异常，地声，地光大陆漂移促进复活海底扩张发展延伸板块构造【板块构造基本思想】岩石圈由若干刚性板块拼合起来的。圈层内部稳定，边缘和接触地带是地球表面的活动带，有强烈的构造运动，沉积作用，岩浆活动，火山运动，变质作用，地壳运动，又是极有利的成矿地带。亚欧板块，印度洋板块，非洲板块，南极洲板块，美洲板块，太平洋板块边界】拉张型，挤压型，剪切型/平错型36.【地层】地壳上部成带状展开的层状岩石或堆积物，是地壳演化历史的物质记录。地壳历史研究方法地层的划分与对比岩相古地理分析构造历史分析旋回地层系统-国际性，地方性，岩石地层分类系统-国家性，时代地层分类系统-地层对比-生物地层单位-岩性地层单位-同位素-磁性地层划分依据沉积旋回（海相）和岩相分析(陆相)地层接触关系-沉积岩古生物化石侵入岩接触关系 侵入接触 沉积接触 岩体穿插岩相分析A沉积物（海相，陆相，过渡相）B依据：化石，岩性特征，特殊矿物C分析准确 D古地理图【化石】保存在地层中的地质时期的生物遗体或遗迹。地层系统 岩石地层单位大群 群 组 段 层 年代地层单位宇 界 系 统 阶地质时代单位 宙 代 纪 世 期太古宙地史特征1.缺氧的气圈和水体 2.薄弱的地壳和频繁的岩浆活动 3.岩石变质很深 4.海洋占绝对优势 5.陆核形成 6.原核生命萌芽 7.构造运动元古宙地史特征 1.从缺氧圈到贫氧圈 2.从原核生物到真核生物（叠层石） 3.从陆核到原地台，古地台 4.古元生代地层到中新元古地层有很大区别震旦纪