第 一 章 地 学 基 础 知 识

1、第 一 章 地 学 基 础 知 识 教学目标： 掌握主要造岩矿物和常见岩石，且对地质作用有一 定的了解。本章名词多且内容抽象枯燥，在教学 过程中借助多媒体教学和实习实验来完成。教学内容： 第一节 矿物学知识 第二节 岩石学知识 第三节 地质作用第一节 矿物一、概述一、概述 1、概念 地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的具有相对固定化学成分和物理性质的自然均质体，是组成岩石的基本单位。地质作用/自然条件：岩浆活动、风化作用、湖泊/海洋的作用等；化学成分：大多数是化合物，少部分是单质元素；矿物不是孤立存在的，而是按照一定的规律结合起来形成各种岩石。 人工矿物 宇宙矿物 食盐、食糖是矿物吗？ 2

2、、类型 根据形成原因，可分为： 原生矿物由地壳内部岩浆冷却后形成的矿物。 次生矿物由原生矿物进一步风化形成的新的矿物。 根据矿物的化学成分，可分为： 自然元素矿物 硫化物及其类似化合物矿物 卤化物 氧化物及氢氧化物矿物 含氧盐矿物（硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐矿物等） 3、矿物数量二、矿物的鉴别方法二、矿物的鉴别方法 1、光学方法：将矿物制成薄片，运用偏光显微镜观察， 确定矿物类别；这种方法比较先进，但易受仪器 限制，土壤组从西德进口了一台。 2、化学方法：有些矿物和化学试剂反应来加以鉴定。 如方解石，磷灰石等。 3、物理方法：用矿物的一些物理性质来区分矿物，这 是最简单实用的方法，是我们在

3、野外鉴定的主要 方法，这些物理性质主要有：1 1）形状：形状：片状、肾状、鲕状、菱形、立方状、板状、 致密状、短柱状等。2 2）颜色颜色 矿物的颜色是最容易引起注意的。分为三种： 自色矿物本身所固有的颜色 它色矿物中混入杂质，带色的气泡所导致的颜色。 假色由矿物表面氧化膜、光线干涉等作用引起 的 颜色。 3 3）条痕条痕：矿物粉末的颜色。 将矿物在白瓷板上刻划后留下粉末的颜色。 它可以消除假色，减弱他色，保存自色，但矿物 硬度一定要小于白瓷板。片状（云母）肾状（赤铁矿）鲕状（赤铁矿）菱形（冰洲石）立方状（萤石）板状（石膏）致密状（高岭石）短柱状（正长石）4 4）光泽光泽：矿物表面对光线反射所呈

4、现出的光亮。可分为： 金属光泽金属光泽：具有金属的光亮，如黄铜矿、黄铁矿等；非金属光泽非金属光泽，又可细分为： 脂肪光泽，如石英：玻璃光泽，如方解石、正长石:珍珠光泽，如白云母、滑石等: 5 5）硬度硬度：矿物抵抗外力刻划的能力， 摩氏硬度级相对硬度为：在野外工作中：指甲2.5, 铜板3.0,小刀5.5, 玻璃5.5,钢锉6.5.那么： 玻璃刀的材料 可能 是什么？硬度12345 678910矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石6 6）解理：解理：矿物在外力的作用下，沿一定方向裂开，裂开后形成的光滑平面，成为解理面。可分为： 极完全解理 云母 完全解理 方解石 中等解理 正长石

5、 不完全解理 磷灰石 极不完全解理 石英三、常见原生矿物及鉴别特征1、石英（SiO2）最常见的矿物之一。颜色种类多，常见颜色为乳白色，硬度7，贝壳状断口，具脂肪光泽，纯石英不含养分；自然界最难发生化学风化的矿物，对土壤结构有重要影响；无色透明的晶体为水晶，具有玻璃光泽。因内含杂质的不同呈现出不同的颜色，从而形成各种瑰丽的水晶。 含有锰离子的石英紫水晶 含有机质的石英烟水晶 含铁锰的石英芙蓉石 二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物白色、灰白色者玉髓 二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物白、灰、红等不同颜色组成的同心层状玛瑙 正长石正长石(KAlSi3O8)： 钾长石，肉红色，晶体为短柱状， 常具有卡斯巴

6、双晶或穿插双晶，硬度6。 易化学分解，为土壤提供钾 斜长石斜长石Na(AlSi3O8)Ca(Al2Si2O8)： 板状或粒状，灰白色，硬度6.5左右， 具聚片双晶（细而长的双晶纹）。 较易分解，为土壤提供钙。辉石辉石Ca(Mg,Fe)Si2O6： 绿黑色，短柱状或近似粒状，硬度56，玻璃光泽； 易风化，为土壤提供钙、铁、镁等养分。角闪石角闪石Ca(Mg,Fe)Si4O12 ： 黑绿色，长柱状或近似细长条状，硬度56，玻璃光泽； 易风化，为土壤提供钙、铁、镁等养分。 白云母白云母(KH2Al3Si3O12)： 无色，片状，具弹性，硬度23，极完全解理。 易发生物理崩解，很发生化学分解，为土壤提供

7、钾。黑云母黑云母KH2(Mg,Fe)3AlSi3O12： 黑色，片状，具弹性，硬度23，极完全解理。 土壤提供钾、铁、镁等养分。 此外还有金云母。 橄榄石橄榄石(Mg,Fe)2SiO4： 橄榄绿色，立方形晶粒，断口常为贝壳状，硬度6.57。 富含铁，易分解，为土壤提供铁、镁等养分。孔雀石孔雀石Cu2(OH)2(CO3)常见的次生矿物方解石（方解石（CaCO3 ） 晶体菱形，乳白色，完全解理（锤击成菱形碎块得名方解石） 硬度3，与盐酸强烈冒泡。 无色透明者称冰洲石。白云石白云石（CaCO3MgCO3 ） 结晶形状和解理同方解石，晶面和解理面弯曲（方解石为平直），其粉末遇盐酸冒泡但很微弱。石膏石膏

8、（CaSO42H2O） 晶体为纤维状、板状等，白色，硬度2，完全解理。 赤铁矿赤铁矿（Fe2O3 ） 常呈鲕状、肾状，颜色为赤红色，条痕为樱红色； 半金属光泽，无解理，无磁性。 褐铁矿褐铁矿FeO（OH）.nH2O 常呈肾状、土块状，颜色呈褐色至黑色， 条痕比较固定为黄褐色，半金属光泽到土状光泽。 金玉宝石磁铁矿磁铁矿(Fe3O4) 致密状、块状集合体,铁黑色,条痕黑色,半金属光泽 硬度5.56.0，无解理，具磁性。高岭石高岭石（H2Al2Si2O8.H2O） 致密细粒状、土状集合体，白色或浅红色，硬度1， 比重2.6，具粗糙性，加水有可塑性。蛇纹石蛇纹石（H4Mg3Si2O9） 绿色并具有数

9、种颜色条纹，磨光后似蛇皮， 由橄榄石变化而成。红宝石红宝石 红宝石的英文名称为Ruby，源自拉丁文，意思是红色。属于刚玉族矿物，三方晶系。因其成分中含铬而呈红到粉红色，含量越高颜色越鲜艳。血红色的红宝石最受人们珍爱，俗称“鸽血红”。红宝石质地坚硬，硬度仅在金刚石之下。其颜色鲜红、美艳，可以称得上是“红色宝石之冠”。瑰丽、华贵的红宝石是宝石之王，是宝中之宝，其优点超过所有的宝石。有的古书中认为红宝石是“上帝创造万物时所创造的十二种宝石中最珍贵的。”人们钟爱红宝石，把它看成爱情、热情和品德高尚的代表，光辉的象征。传说佩戴红宝石的人将会健康长寿、爱情美满、家庭和谐。相传昔日缅甸的武士在身上割开一个小

10、口，将一粒红宝石嵌入口内，他们认为这样可以达到刀枪不入的目的。国际宝石界把红宝石定为七月生辰石，是高尚、爱情、仁爱的象征。世界上最大的星光红宝石是印度拉贾拉那星光红宝石。该宝石重达2457克拉，具有六射星光，圆顶平底琢型。1991年，我国山东省昌乐县发现一颗红、蓝宝石连生体，重量67.5克拉，被称为“鸳鸯宝石”，称得上是世界罕见的奇迹。国际宝石市场上把鲜红色的红宝石称为“男性红宝石”，把淡红色的称为“女性红宝石”。缅甸曼德勒市东北部的抹谷（Mogok）附近地区是优质红宝石的主要产区。 水 晶水晶的英文名称为Rockcrystal，别名晶石、水晶石。古代希腊人称水晶为Krystallos，意思是

11、“洁白的冰”。 水晶是结晶完好的透明石英晶体，是石英庞大“家族”中的一员。水晶通常呈无色透明状，当含有某些金属元素等杂质时，可呈现出紫色、蔷薇色、金黄色、黑色或褐色等。人们根据水晶颜色的不同，起了许多不同的名字：紫晶、黄晶、蔷薇水晶、烟水晶、茶晶、墨晶等。水晶中，紫晶最为珍贵，其次是黄晶、烟晶。水晶的应用范围相当广泛。作为药物，用它“慰目，除热泪”，李时珍用它作“入点目药，穿串吞咽中，推引诸硬物”。水晶是光学仪器材料，可用来制作眼镜片、放大镜、显微镜和照相机镜头等。水晶制品从外表上看和玻璃相差不多，但是普通玻璃杯子加热后扔到冷水中，杯子很容易炸裂，如果是水晶杯子，就不会出现炸裂现象。罗马教堂在

12、盛大的典礼上都使用水晶制成的高脚水晶作为宝石和装饰物由来已久。水晶可以制作成水晶球、玉雕制品、无色戒面或者改色的原料。水晶是工艺美术品的贵重的原材料。水胆水晶内有肉眼可以看见的含水包裹体，水胆越大越透明越好。古人看到水晶和冰极为相似，认为它是“山中千年老冰所化”。西方人深信水晶中隐藏有神灵，人们凝视水晶球可以算命或预言未来。世界上最大的水晶产于巴西意达波尔，长5.5米，宽2.5米，重40吨。世界上最优质的水晶球产于缅甸，直径21厘米，重48.54公斤，整个水晶球纯净无瑕，透明如水，无裂纹，十分珍贵，现收藏在美国华盛顿斯密森博物馆。1958年在江苏北部东海县发现一巨大的水晶晶体，高1.7米，重达

13、四吨多，被誉为中国水晶王，现陈列在中国地质博物馆院内。世界上著名的水晶产地有巴西和马达加斯加等。中国优质无色水晶产量很多，主要产于江苏、海南。水晶主要产于伟晶岩和石英脉的晶洞中。“愚人金愚人金”黄铁矿黄铁矿黄金是贵重物品，但要想得到真正的黄金，光靠一双慧眼还不够，因为“愚人金”会让你一叶障目。“愚人金”的矿物学名称为黄铁矿，化学成分FeS2，颜色为淡金黄色，骤然一看颇似黄金。强金属光泽，条痕绿黑色，不透明。晶形形态常呈立方体、五角十二面体或两者的聚形。无解理。硬度66.5，比重5.0左右。如何识别“愚人金”和真正的黄金呢？只要拿它在不带釉的白瓷板上一划，一看划出的条痕（即留在白瓷板上的粉末），

14、就会真假分明了。金矿的条痕是金黄色的，黄铁矿的条痕是绿黑色的。另外，用手掂一下，手感特别重的是黄金，因为自然金的比重是15.618.3，而黄铁矿只有4.95.2。“愚人金”在工业上，是提取硫、制造硫酸的主要矿物原料。它还是一种非常廉价的古宝石。在英国维多利亚女王时代（公元18371901年），人们都喜欢饰用这种具有特殊形态和观赏价值的宝石。它除了用于磨制宝石外，还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。世界上著名的产地有美国、德国等。十二月十二月 生辰石生辰石月份月份 天然宝玉石天然宝玉石 人工宝石人工宝石 象征意义象征意义 一月 石榴子石 变色蓝宝石 贞洁、真诚、友爱、真实 二月 紫晶 紫色蓝宝石 诚实、平和 三月 海蓝宝石或血玉髓 蓝色尖晶石 沉着、勇敢、聪明 四月