矿物岩石学答案

一 绪论一 绪论 1 矿物及岩石的概念矿物及岩石的概念 矿物 mineral 是由地质作用或宇宙作用所形成的 具有一定的化学成分和内 部结构 在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物 它 们是岩石和矿石的基本组成单位 要素 天然产出 有化学式 具晶体结构 无机物质 岩石 rock 是矿物或类似矿物 mineraloids 的物质 如有机质 非晶质等 组成的固体集合体 多数岩石是由不同矿物组成 单矿物的岩石相对较少 自 然界的岩石可以划分为三大类 岩浆岩 火成岩 沉积岩和变质岩 要素 由矿物组成 固体集合体 2 试述地壳中化学元素的丰度特点试述地壳中化学元素的丰度特点 地壳中以 O Si Al Fe Ca Na K Mg 等元素组成的含氧盐和氧化物矿物分 布最广 3 晶体习性的概念晶体习性的概念 晶体习性 crystal habit 结晶习性或晶习 矿物晶体在一定的外界条件 下 常常趋向于形成某种特定的习见形态 4 鲕状集合体能否称为粒状集合体 为什么 鲕状集合体能否称为粒状集合体 为什么 不能 由胶体物质围绕悬浮状态的细砂粒 矿物碎片 有机质碎屑或气泡等 层层凝聚而成并沉积于水底 鲕状集合体颗粒较小 斗状较大 5 矿物的条痕及其鉴定意义矿物的条痕及其鉴定意义 是矿物粉末的颜色 一般是指矿物在白色无釉瓷板 white unglazes porcelain 上划擦时所留下的粉末的颜色 条痕突出表现了矿物的自色 消除 假色 减弱他色 因而是鉴定矿物的可靠依据 6 总结矿物的颜色 条痕 透明度和光泽的相互关系总结矿物的颜色 条痕 透明度和光泽的相互关系 透明度透明 不透明 光 泽玻璃 金刚 半金属 金属 颜 色无色 浅色 深色 金属色 条 痕白色 浅色 深色或金属色 吸收率低 高 反射率低 高 7 作为摩氏硬度计的作为摩氏硬度计的 10 种标准矿物及其硬度等级种标准矿物及其硬度等级 1 Talc 滑滑石 2 gypsum 石石膏 3 calcite 方方解石 4 fluorite 萤萤石 5 apatite 磷磷灰石 6 orthoclase 正长长石 7 quartz 石石英 8 topaz 黄黄玉 9 corundum 刚刚玉 10 diamond 金金刚石 8 解理的概念 如何区别晶面和解理面 解理的概念 如何区别晶面和解理面 矿物在外力作用 敲打或挤压 下 当外力作用超过弹性限度时 严格沿 着一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的性质称为解理 这些平面称为解理 面 cleavage plane 晶面解理面 1 为晶体外面的一层平面 受力打 击后立即消失 1 为晶体内部结构上连结力弱的方 向 受力打击后可出现互相平行的平 面 2 晶面上一般比较暗淡 2 解理面一般比较新鲜 光亮 3 晶面一般不太平整 仔细观察时 有凹凸不平的痕迹 3 比较平整 但可出现规则的阶梯 状解理面或解理纹 9 矿物的晶体化学分类体系及其划分依据矿物的晶体化学分类体系及其划分依据 目前在矿物学中比较广泛采用的是以矿物化学成分和结构为依据的晶体化学 分类 矿物的本质是化学成分和结构的统一 它们决定了矿物本身的性质 并 与一定的生成条件有关 在一定程度上也反映了自然界化学元素结合的规律 10 如何肉眼鉴定矿物 如何肉眼鉴定矿物 依据矿物的形态和物理性质 如颜色 条痕 光泽 解理 断口 硬度等 等最直观的特征 或再辅以很简单的化学试验 并参考矿物的成因产状 以鉴 别矿物 工具 小刀 无釉瓷板 放大镜等 二 火成岩二 火成岩 1 岩浆 岩浆岩及岩浆作用的概念 岩浆 岩浆岩及岩浆作用的概念 岩浆 在上地幔或地壳深处形成的 以硅酸盐为主要成分的 炽热粘稠的 含挥发份的熔融体或熔体 晶体的混合物 岩浆岩 Magmatite 是由岩浆冷凝固结而成的岩石 岩浆作用 地下深处形成的岩浆 在其挥发份及地质应力的作用下 沿构造 脆弱带上升到地壳上部或地表 岩浆在上升 运移过程中 由于物理化学条件 的改变 又不断地改变自己的成分 最后凝固成岩浆岩 这一复杂过程的总体 称为岩浆作用 2 岩浆岩矿物成分与化学成分的关系 岩浆岩矿物成分与化学成分的关系 3 岩浆岩是如何分类的 岩浆岩是如何分类的 4 如何区别斑状结构和似斑状结构 如何区别斑状结构和似斑状结构 似斑状结构 矿物的颗粒为显晶质 分为大小不同的两群 之间没有过渡颗 粒 大颗粒称为斑晶 小颗粒称基质 斑状结构 与似斑状结构的区别是基质是隐晶质或玻璃质 5 如何区别辉长岩 正长岩 闪长岩和花岗岩 如何区别玄武岩 粗面岩 安 如何区别辉长岩 正长岩 闪长岩和花岗岩 如何区别玄武岩 粗面岩 安 山岩和流纹岩 山岩和流纹岩 常见的岩浆岩有花岗岩 正长岩 闪长岩和辉长岩 它们都是等粒状结构 显晶质结构 块状构造 区别是主要矿物成份不同 花岗岩以石英和正长石为主 正长石以正长石和角 闪石为主 闪长岩以角闪石和斜长石为主 辉长岩则以辉石和斜长石为主 1 花岗岩 是分布最广的深成侵入岩 主要矿物成分是石英 长石和黑云母 颜色较浅 以 灰白色和肉红色最为常见 具有等粒状结构和块状构造 粗面岩粗面岩是一种化学成分和正长岩相同的火山喷出岩石 基质为隐晶质 有气孔或多 孔的熔渣构造 表面粗糙 3 玄武岩 一种分布最广的喷出岩 矿物成分以斜长石 辉石为主 黑色或灰 黑色 具有气孔构造和杏仁状构造 斑状结构 根据次要矿物成分 可分为橄 榄玄武岩 角闪玄武岩等 铜 钴 冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中 玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸的铸石原料 4 安山岩 喷出岩之一 分布很广 仅次于玄武岩 主要矿物成分是斜长石 角闪石和少量的辉石等 新鲜时呈灰黑 灰绿或棕色 具斑状结构 与安山岩 有关的矿产主要是铜 其次是金 铅 锌等 5 流纹岩 是一种与花岗岩化学成分相当的喷出岩 一般色浅 多为浅红 灰白或灰红色 具斑状结构 流纹构造 流纹岩性质坚硬致密 可作建筑材料 6 如何区别侵入岩与喷出岩 如何区别侵入岩与喷出岩 侵入岩侵入岩喷出岩喷出岩 岩石具细粒 粗粒结构 1 岩石大多为玻璃质 细粒结构 例外的是斑晶 包体中的颗粒 火 山碎屑岩中的岩石碎屑 2 冷凝边 细粒结构 可出现在 岩体的各边部 冷凝边仅出现在底部 3 接触变质作用在接触带出现 无烘烤带 烘烤带和微弱的接触变质作用 仅出现在喷出单元之下 4 岩体顶部为光滑的或不规则的 顶部的岩墙或岩枝可延伸围岩中 岩体的顶部为不规则的或破碎 的 其中的裂隙可被沉积物或上部 岩石单元中的岩石充填 6 无气孔 vesicles 和杏仁 amygdules 构造 岩体顶部多见气孔和杏仁构造 7 岩体的侵入可引起相邻的岩石 变形 一般不引起有关岩石的变形 三 沉积岩三 沉积岩 1 沉积岩形成的几个阶段 沉积岩形成的几个阶段 1 原始物质提供阶段 2 搬运和沉积阶段 3 成岩阶段 2 几种沉积作用类型及其形成的沉积物 几种沉积作用类型及其形成的沉积物 物理沉积作用 颗粒性 碎屑 物质的沉积作用 碎屑沉积物 分为 碎屑沉积物 分为 砾质沉积物砾质沉积物 砾级碎屑砾级碎屑 30 以岩石碎屑为主 以岩石碎屑为主 砂质沉积物砂质沉积物 砂级碎屑砂级碎屑 50 以石英 长石 岩屑为主 以石英 长石 岩屑为主 粉砂质沉积物粉砂质沉积物 粉砂级碎屑粉砂级碎屑 50 以石英 长石 云母为主 以石英 长石 云母为主 泥质沉积物泥质沉积物 泥质泥质 50 以粘土矿物为主 以粘土矿物为主 化学沉积作用 溶解物质的沉积作用 直接由水溶液的沉淀产物构成 直接由水溶液的沉淀产物构成 生物沉积作用 与生命活动有关的沉积作用 生物沉积物 生物沉积物 藻叠层 低等藻菌类周期性繁盛的产物 藻叠层 低等藻菌类周期性繁盛的产物 生物礁 造礁生物原地增殖的产物 生物礁 造礁生物原地增殖的产物 复合沉积作用 兼具以上三种作用的沉积作用 泥晶 小于泥晶 小于 0 005mm 的游的游 移性自生微细质点 可以是单个的矿物晶体 骨骼粉末等等 移性自生微细质点 可以是单个的矿物晶体 骨骼粉末等等 自生颗粒 大于自生颗粒 大于 0 005mm 的游移性自生矿物集合体 又称异化粒 主的游移性自生矿物集合体 又称异化粒 主 要有以下类型 生物碎屑要有以下类型 生物碎屑 内碎屑内碎屑 鲕粒鲕粒 团粒团粒 核形石核形石 3 阐述层理构造及其分类 阐述层理构造及其分类 层理 通过成分 结构 如粒度 和颜色等在垂向上 的变化而表现出的一 种层状构造 水平层理 平行层理 交错层理 脉状和透镜状层理 块状层理 粒序层理 4 沉积岩的分类依据 沉积岩的分类依据 沉积岩类型按物源 成因 成分 结构及形成构造环境等原则进行划分 5 陆源碎屑岩的一般特征 陆源碎屑岩的一般特征 陆源碎屑岩陆源碎屑岩物质组成 碎屑 包括矿物碎屑和岩屑 化学胶结物和基质 细粒的机械混入物 碎屑物质碎屑物质 陆源碎屑岩的碎屑物质 可占整 个岩石的 50 以上 是陆 源碎屑岩的特征组分 化学胶结物化学胶结物 是从溶液中呈化学沉淀的物质 这类物质在陆源碎屑岩中 多以胶结物的形式存在 对碎屑物质起胶结作用 基质基质 又称杂基或粘土杂基 是充填于碎屑颗粒之间的细粒机械混入物 它们对碎屑物质也起胶结作用 但基质不是化学成因的物质 它是和碎 屑物质一起由机械沉积作用形成的 四 变质岩四 变质岩 1 变质作用方式及机理 变质作用方式及机理 2 2 变变质质作作用用方方式式和和机机理理 变变质质作作用用方方式式和和机机理理 1 化化学学方方式式 变变质质结结晶晶 重重结结晶晶 新新成成结结晶晶 无无流流体体 H2O CO2 参参与与 多多形形转转变变 固固溶溶体体出出溶溶 固固固固反反应应 有有流流体体 H2O CO2 参参与与 脱脱水水反反应应 脱脱碳碳酸酸反反应应 脱脱水水 脱脱碳碳酸酸反反应应 交交代代 2 物物理理方方式式 变变形形作作用用 脆脆性性变变形形 塑塑性性变变形形 2 变质作用分类 变质岩的分类 变质作用分类 变质岩的分类 1 局部变质作用 在局部位置发生 往往只有一个因素起主导作用 变质 局部变质作用 在局部位置发生 往往只有一个因素起主导作用 变质 岩和未变质的岩石逐渐过渡 又分为 岩和未变质的岩石逐渐过渡 又分为 接触热变质作用 发生在侵入体与围岩接触带中 温度起主导作用 变接触热变质作用 发生在侵入体与围岩接触带中 温度起主导作用 变 质机理主要是重结晶 质机理主要是重结晶 交代变质作用 也常发生在侵入体与围岩接触带中 具化学活性的流体交代变质作用 也常发生在侵入体与围岩接触带中 具化学活性的流体 起主导作用 变质机理主要是交代 常常形成有用矿床 起主导作用 变质机理主要是交代 常常形成有用矿床 动力变质作用 分布在构造断裂带中 应力起主导作用 变质机理主要动力变质作用 分布在构造断裂带中 应力起主导作用 变质机理主要 是变形 是变形 2 区域变质作用 发生在岩石圈的广大范围内 各种温压 化学活性流体 区域变质作用 发生在岩石圈的广大范围内 各种温压 化学活性流体 共同起作用 变质机理复杂多样 很难找到变质和未变质间的界线 又分为 共同起作用 变质机理复杂多样 很难找到变质和未变质间的界线 又分为 造山变质作用 发生在前寒武纪结晶基底和寒武纪以后的造山带中 造山变质作用 发生在前寒武纪结晶基底和寒武纪以后的造山带中 是区域变质作用的代表 常称区域变质一般就指造山变质 是区域变质作用的代表 常称区域变质一般就指造山变质 混合岩化作用 高级区域变质作用向岩浆作用的过渡 已有部分熔融 混合岩化作用 高级区域变质作用向岩浆作用的过渡 已有部分熔融 埋藏变质作用 是成岩作用与变质作用间的过渡 埋藏变质作用 是成岩作用与变质作用间的过渡 3 对比三大类岩石在结构 构造上的异同点 对比三大类岩石在结构 构造上的异同点 岩浆岩岩浆岩 沉积岩沉积岩 变质岩变质岩 结构 以粒状结晶 斑状结 构为其特征 以碎屑 泥质及