岩石学教案(沉积岩)ecit

岩石学课程教案第26页任课教师谢财富职称研究员课程名称岩石学授课章节第三篇第十一章授课题目沉积岩的形成过程和一般特征授课对象070111-3授课时间2023.5.12日3~4节上一节教学内容提要教学内容一、概述二、沉积岩的根本特征三、沉积岩的分类教学目的掌握沉积岩的根本概念，了解沉积岩的研究意义和研究方法。掌握沉积岩的根本特征和沉积岩根本类型的划分。教学重点沉积岩的根本特征、沉积岩根本类型的划分教学难点沉积岩的构造教学方法多媒体+启发、提问板书设计作业及要求1、学习沉积岩石学的意义2、与火成岩相比拟，沉积岩成分上有哪些特征？教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配了解沉积岩的研究意义，掌握沉积岩概念，理解其形成过程。一、概述一〕沉积岩的研究意义1、沉积岩记录了地球演化历史2、沉积岩〔物〕蕴藏着80%的世界矿产资源3、与大型水利工程、港口、国防军事等建设密切相关4、与人类生存环境、灾害预警的关系二〕沉积岩的根本概念沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石之一。它是在地壳表层地表不太深的地方，在常温常压条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等物质成分，经过搬运作用、沉积作用以及成岩作用所形成的一类岩石三〕沉积岩的研究方法1、野外研究方法2、室内研究方法提问：你认为研究沉积岩有什么意义？约15分钟第27页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配理解岩石学的研究内容、方法和意义，了解岩石在地球上的分布特点四〕沉积岩的形成过程五〕沉积岩形成过程的背景控制1.气候背景2.构造背景二、沉积岩的一般特征1、沉积岩的矿物成分特点1〕在岩浆岩中大量存在的矿物，如：橄榄石、辉石、角闪石等铁镁矿物，在沉积岩中很细少。2〕在岩浆岩中数量甚多的矿物，如：钾长石、酸性斜长石和石英等，在沉积岩中也广泛存在；3〕在沉积过程中有新矿物生成——自生矿物〔如海绿石〕。2、沉积岩的化学成分特点与火成岩的平均化学成分相比拟：1〕两者铁的总量大体相等，但Fe2O3>FeO；2〕沉积岩中碱金属的含量远低于火成岩，且K2O>Na2O；3〕沉积岩中富含CO2和H2O。3、沉积岩的颜色1〕颜色的成因类型2〕几种典型自生色及其成因意义4、沉积岩的结构类型：1〕机械作用形成的结构：陆源碎屑结构；粒屑结构；泥状结构2〕化学结构：结晶结构3〕生物结构：珊瑚礁结构、藻礁结构4〕次生结构：交代结构、重结晶结构5、沉积岩的构造特征物理成因构造：层理、冲刷构造、泥裂、雨痕和雹痕生物成因构造：生物扰动构造、叠层构造化学成因构造：晶痕和假晶、鸟眼构造、结核、三、沉积岩的分类1．沉积岩分类的现状2.本教材使用的分类在介绍沉积根本特征时注意与火成岩相比拟。总结本次课的主要内容，强调重点，提出思考题。约80分钟第28页任课教师谢财富职称研究员课程名称岩石学授课章节第三篇第十二、十三章授课题目沉积岩形成过程〔风化和风化带中矿物的稳定性、沉积作用和沉积物〕授课对象070111-3授课时间2023.5.14日1~2节、2023.5.19日3~4节上一节教学内容提要沉积岩的概念、研究意义、研究内容，沉积岩根本特征、沉积岩分类教学内容一、风化二、风化带中矿物的稳定性三、物理沉积作用和碎屑沉积物四、化学沉积作用和化学沉积物五、生物沉积作用和生物沉积物六、复合沉积作用及其沉积物七、成岩作用的阶段划分八、主要成岩作用及其作用特点教学目的了解风化作用的常见产物及常见造岩矿物在风化带中的稳定性差异，理解不同的沉积作用类型并掌握其沉积物的特点，了解成岩作用阶段划分的不同方案，理解成岩作用的主要类型及其特点。教学重点物理沉积作用和碎屑沉积物、化学沉积作用和化学沉积物、生物沉积作用和生物沉积物、复合沉积作用及其沉积物、主要成岩作用及其作用特点教学难点物理沉积作用和碎屑沉积物、复合沉积作用及其沉积物教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、与火成岩相比，沉积岩在形成条件方面有什么不同？2、能否根据其形成过程判断沉积岩与火成岩在组构方面存在哪些区别？教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配了解风化作用的常见产物及常见造岩矿物在风化带中的稳定性差异一、风化风化作用概念二、风化带中矿物的稳定性注意：矿物的稳定性与风化条件有关对上次课内容简单回忆。约30分钟第29页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配理解物理沉积作用概念、机理并掌握其沉积物的特点，沉积作用的概念〔狭义、广义〕沉积作用的分类：物理〔机械〕沉积作用、化学沉积作用、生物沉积作用、复合沉积作用。三、物理沉积作用和碎屑沉积物物理沉积作用概念1.牵引流的沉积作用牵引流的概念佛劳德数Fr及水流的三种流动状态〔低、高和临界流态〕1〕牵引流搬运方式的主控因素牵引流的搬运方式：滚动、悬浮、跳跃搬运。主控因素：流速〔流态〕、被搬运颗粒的大小、密度和形态的控制。2〕颗粒在搬运过程中的磨蚀和细粒化作用3〕牵引流的分选作用4〕牵引流沉积物一般构筑方式和垂向序列三种方式2.其它流体的沉积作用〔选讲〕1〕风暴流沉积作用2〕浊流沉积作用3〕风和冰川沉积作用3、碎屑沉积物和碎屑结构1〕碎屑沉积物的结构粒度分选度圆度支撑类型孔隙2〕碎屑结构的分类命名通常按主要粒级分为砾状、砂状、粉砂状、泥状结构4.碎屑沉积物的成熟度1〕成分成熟度概念影响因素：气候背景、构造背景2〕结构成熟度和结构退变让学生思考现代水流搬运沉积作用及其沉积物特点用以比照，并放一些实物图片约65分钟第30页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配理解化学、生物及复合沉积作用概念、机理并掌握其沉积物的特点。四、化学沉积作用和化学沉积物1．搬运、沉积的对象：溶解物质2．搬运和沉积的形式:1〕真溶液的搬运与沉积作用溶矿物溶解和沉淀的控制因素〔强烈蒸发〕B.难溶矿物溶解和沉淀的控制因素〔pH、Eh、温压〕2〕胶体的搬运与沉积作用3.化学沉积物和化学结构结晶结构〔非晶质、隐晶质、显晶质结构〕五、生物的搬运和沉积作用〔一般了解〕1〕生物化学2〕改变环境的物化条件3〕机械捕集或粘结原地生物遗体、遗迹及其相关产物构成的沉积物。与复合沉积作用及化学沉积作用的区别和联系六、复合沉积作用及其沉积物1〕生物碎屑2〕内碎屑〔砾屑、砂屑、粉屑〕3〕鲕粒4〕团粒5〕凝块石6〕核形石泥晶结构自生颗粒结构〔生物碎屑结构、内碎屑结构、鲕粒结构等〕用图解说明化学沉积作用的控制因素，用实物照片说明各种沉积的特点。约50分钟第31页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配了解沉积分异作用、了解成岩作用阶段划分的不同方案，理解成岩作用的主要类型及其特点。七、沉积分异作用1．概念：沉积物在搬运沉积过程中按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来，这种现象称为沉积分异作用。2．机械沉积分异作用：碎屑颗粒在机械搬运过程中，随水流强度减弱，碎屑颗粒依次按可粒大小顺序沉积的现象。3．化学沉积分异作用：溶解物质溶于水在搬运过程中按溶解度大小先后顺序沉积的现象。八、沉积岩的成岩作用1、概念：是泛指沉积物形成之后，到沉积岩的风化作用和变质作用以前这一演化阶段的所有变化或作用，包括成岩作用和后生作用。2、成岩作用的阶段划分：同生作用；成岩作用；后生作用；表生作用。3、常见成岩作用方式〔类型〕1〕压实作用：在静压力的作用下，沉积物排气、排水、体积缩小、孔隙度降低、密度增加的作用。2〕胶结作用：孔隙水过饱和沉淀出矿物质〔胶结物cement〕,将沉积物粘结成岩3〕压溶作用：压力下沉积物颗粒间或沉积岩内部发生溶解。4〕重结晶作用：注意与变质重结晶作用的区别。5〕交代作用：一种化学成分的置换作用。对本局部内容简单总结，强调重点，提出思考题。约45分钟第8页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配了解侵入岩主要的产状和相类型。〔二〕侵入岩的产状和相1、侵入岩的产状是指侵入体产出的形态、大小、与围岩的关系以及侵入时的构造环境，等等。〔1〕整合侵入体：侵入体的接触面根本上平行于围岩层理或片理，是岩浆以其机械力沿层理或片理等空隙贯如形成。包括以下主要类型：a.岩盆〔lopolith〕：岩浆侵入岩层之间，中部受岩浆静压力使底板下沉断裂，形成中央微凹的盆状侵入体。b.岩盖〔laccolith〕：又称岩盘，上凸下平的穹隆状水平整合侵入体。c.岩床〔岩席〕〔sill〕：厚薄均匀的近水平产出的与地层整合的板状侵入体。d.岩鞍〔phacolith〕：产于强烈褶皱区，褶皱过程中，岩浆挤入褶皱顶部软弱带－背斜鞍部或向斜槽部所形成的同生整合侵入体。〔2〕不整合侵入体：a.岩墙〔dike〕：厚度比拟稳定近于直立的板状侵入体。是岩浆沿断裂贯入的产物。b.岩脉〔dike〕：一般指规模比拟小，形态不规那么，厚度小且变化大，有分叉及复合现象的脉络状岩体。c.岩株〔stock〕：是一种常见的不整合的规模较大的侵入体，平面上近于圆形或不规那么等轴形，接触面陡立，似树干状延伸，又称岩干，出露面积小于100km2。岩株边部常有一些不规那么的岩枝、岩镰、岩瘤等。d.岩基〔batholith〕：属巨型侵入体，面积大于100km2，平面上通常呈长圆形。2、侵入岩的相侵入岩相的划分主要是以岩石形成的深度为纲，深度不同，影响到岩浆的温度、压力、冷却快慢、挥发份的散失等一系列物理化学条件的差异，而这些条件与岩石的成因及岩石外貌、成分等有不可分割的关系。目前一般将侵入岩分为三种相：a.浅成相〔0～3km〕:细粒、隐晶质及斑状结构等，可见熔蚀暗化现象。多见高温矿物，岩体规模较小。〔浅成相与次火山相特征很相似，区别是看它们是否与火山岩有成因联系，如果与火山岩有关系，那么为次火山岩；否那么就是浅成岩〕b.中深成相〔3～10km〕：中粒、中粗粒、似斑状结构；多为中低温矿物；岩体规模较大。c.深成相〔>10km)：岩体规模较大；结晶粗大，多为块状规那么；多为低温矿物。以图件反映侵入岩的不同产状特点。以比照表的方式介绍各相的特点。对本次课程的主要内容简单总结，强调重点，提出思考题。约15分钟第9页任课教师谢财富职称研究员课程名称岩石学授课章节第二篇第四章授课题目火成岩的成分及其分类授课对象070111-3授课时间3日1~2节上一节教学内容提要岩石结构构造概念、主要的结构构造、结构的成因解释、火成岩的产状和相教学内容一、火成岩的化学成分二、火成岩的矿物成分三、火成岩的分类命名教学目的1、掌握火成岩的火成岩化学成分、矿物成分特征，理解化学成分对矿物共生组合的影响。2、了解火成岩的分类依据，熟练掌握火成岩QAPF双三角分类图解。教学重点火成岩的主要元素及矿物成分特征、火成岩QAPF双三角分类图解教学难点火成岩QAPF双三角分类图解、化学成分对矿物共生组合的影响。教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、说明火成岩中SiO2、Al2O3、Alk含量对矿物成分及共生组合的影响。2、用P58所列矿物组成数据确定侵入岩的名称教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配了解火成岩物质成分研究的意义，掌握火成岩主要元素类别一、火成岩的化学成分火成岩物质成分研究的意义：(1)火成岩物质成分是火成岩分类命名的根本依据；〔2〕为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据；〔3〕为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提供重要信息。1.主要元素〔Majorelements〕：O,Si,Al,Fe,Mg,Ca,Na,K,Ti,P,H,Mn,C等，其中氧的含量最高。常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、P2O5、H2O和CO2等13种，每种氧化物含量一般>0.1%，占火成岩平均化学成分的98%左右。不同火成岩各氧化物的含量有较大区别。对火成岩的结构和构造一章内容简单回忆。约5分钟第10页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配掌握火成岩几种主要氧化物的作用。了解火成岩主要元素研究的意义，了解火成岩微量元素和同位素的含义及含量特点。几种主要造岩氧化物〔1〕SiO2：是最重要的成分，含量高，是岩石酸性程度〔基性程度〕的标志。随着SiO2含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。超基性岩SiO2<45%基性岩SiO2=45～52%中性岩SiO2=52～63%酸性岩SiO2>63%〔2〕Al2O3：在火成岩中含量仅次于SiO2，SiO2、Al2O3与CaO、Na2O、K2O一起组成长石和副长石类矿物；与FeO*、MgO、CaO等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。〔3〕Na2O和K2O：是碱性长石的主要组成局部，当其含量较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。a.Al2O3<Na2O+K2O〔分子数比，下同〕：碱过饱和岩石b.Al2O3>Na2O+K2O+CaO〔分子数比〕：铝过饱和岩石c.Na2O+K2O<Al2O3<Na2O+K2O+CaO：钙碱性岩〔4〕FeO*、MgO、MnO与SiO2结合形成橄榄石、辉石等。5〕TiO2与FeO组成钛铁矿，与CaO结合生成榍石，与P2O5、CaO结合那么形成磷灰石。火成岩主要元素的研究意义：〔1〕岩石系列和类型的划分〔2〕主要氧化物及比值、特征值变异图解及意义〔3〕标准矿物计算及其主要用途2.痕量元素(Traceelements):含量甚微，usually<0.1%。一般不以独立的矿物相出现。主要以类质同像形式替代矿物中的主要元素，其次是保存在快速固结和冷凝的火山玻璃或气-液包裹体中，第三是吸附在矿物外表或以杂质的形式存在于矿物晶体缺陷的间隙中。Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Zn、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、SnLa、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y痕量元素的对研究岩浆的起源、演化、岩石系列划分和岩石形成机理等方面将提供重要信息和证据。3.同位素(Isotope)：〔1〕稳定同位素：炭、氢、氧、硫研究意义：主要用来获得岩浆源区的信息〔2〕放射性同位素：火成岩研究中具有重要意义的放射性同位素主要有K-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb、Th-Pb、Re-Os和Hf。研究意义：主要以此确定火成岩的形成年龄和岩浆源区及岩浆演化的示踪。提问：据SiO2含量火成岩划为哪几类？。以图解说明火成岩主要元素的研究意义。约25分钟第11页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配掌握火成岩的主要矿物种属，矿物类型的划分。二、火成岩的矿物成分火成岩中的矿物组成能够反映岩石的化学成分，也是岩石分类命名的主要依据，还是判断岩石生成条件的重要标志。组成岩石的矿物统称造岩矿物，火成岩中常见的矿物只有20多种，它们被称为主要造岩矿物。火成岩中最主要的造岩矿物是：橄榄石类、辉石类、角闪石类、黑云母类、白云母类、碱性长石类、斜长石类、副长石类和石英类，等等。1．火成岩中矿物的划分〔1〕、据矿物的化学成分划分①硅铝矿物：SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、长石类及似长石类。②铁镁矿物：FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低。如橄榄石、辉石类、角闪石类和黑云母类。〔2〕、据矿物的颜色划分①浅色矿物：颜色较浅的矿物，如白色、灰色和无色，与硅铝矿物相对应。②暗色矿物：颜色较深的矿物，如黑色、绿色、褐色、蓝色等，与铁镁矿物相对应。有些富含Na2O的暗色矿物称之为碱性暗色矿物，如霓石、钠闪石、星叶石等。※色率：暗色矿物在火成岩中的体积百分含量称为色率，根据色率可以粗略判断岩石的成分和酸性程度。它是火成岩分类命名的重要依据，例如：超镁铁质岩M>90%浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩。其色率在0～30之间。暗色岩：色率在60～100，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩、辉长岩等。〔3〕、据矿物在岩石中的含量①主要矿物：在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定名起决定作用的矿物。如石英、长石是花岗岩的主要矿物。②次要矿物：在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩大类的划分和定名，但对确定岩石种属的进一步划分可起作用矿物。如闪长岩中的石英，含量约2％，没有石英也叫闪长岩；当石英5％时，那么叫石英闪长岩。③副矿物：含量很少，常小于1％，通常不参与岩石分类和命名。但它们对于了解一个岩体的形成条件，确定岩体时代有重要意义。常见的有磁铁矿、磷灰石、锆石、独居石、榍石、褐帘石等。(4)、据矿物的成因类型①原生矿物：岩浆冷凝过程中形成的矿物。②成岩矿物：③次生矿物：，④它生矿物：由于岩浆同化了围岩和捕虏体所引起的。提问：主要造岩矿物有哪几类？。让学生思考说明硅铝矿物与浅色矿物、铁镁矿物与暗色矿物的关系。约20分钟第12页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配理解化学成分对矿物共生组合的影响。掌握火成岩形成环境对矿物组合的影响2.火成岩化学成分与矿物共生组合的关系1〕SiO2饱和度对矿物共生组合的影响a.岩浆中SiO2过饱和：石英→游离的SiO2结晶产物，属硅酸过饱和矿物。b.岩浆中SiO2不饱和：镁橄榄石、副长石类及黑榴石、黄长石和刚玉等，它们不能与石英平衡共生，属硅酸不饱和矿物Mg2SiO4〔镁橄榄石〕+SiO2〔液相〕→MgSiO3〔顽火辉石〕(1557℃)NaAlSiO4〔霞石〕+2SiO2〔液相〕→NaAlSi3O8〔钠长石〕KAlSiO4〔白榴石〕+2SiO2〔液相〕→KAlSi3O8〔正长石〕c.岩浆中SiO2饱和：除上述以外的一些矿物，如铁橄榄石、大多数辉石、角闪石类、云母类和长石类矿物都属于硅酸饱和矿物，都可以与石英平衡共生。2)Al2O3和K2O+Na2O的含量对矿物成分的影响不同的碱和Al2O3含量火成岩，其矿物组合有很大差异。具体可简单总结如下：a.过饱和岩石〔过铝质岩石〕：Al2O3>(CaO+K2O+Na2O)，特征是常出现富铝的矿物，如白云母、黄玉、电气石、锰铝－铁铝榴石、刚玉、红柱石和矽线石，斜长石、钾长石和石英是常见矿物。b.钙碱性岩石〔偏铝质岩石〕:(K2O+Na2O)<Al2O3<(CaO+K2O+Na2O)，出现的矿物是黑云母、普通角闪石、普通辉石、透辉石、斜长石、碱性长石和石英。不见碱度高的暗色矿物。c.碱过饱和岩石〔过碱质岩石〕:Al2O3<(K2O+Na2O)，以出现碱性铁镁矿物为特征，如霓辉石、霓石、黑榴石、钠闪石、钠铁闪石和富铁云母等，还有黄长石、碱性火山玻璃，以碱性长石为主，副长石常见。而斜长石无或很少，石英只在高硅岩石中出现，其它岩石中无或很少。3.火成岩形成条件对矿物组合的影响1)深成岩：岩浆在地下深处，温度下降缓慢，压力较高，结晶时间充足——低温矿物组合。出现：α-石英、正长石、微斜长石、低温斜长石、普通辉石、透辉石，角闪石和黑云母无暗化，无玻璃质。2)火山岩：环境由地下高温高压急速变成地表的常温常压，岩浆冷却快来不及结晶形成玻璃或生成细粒矿物——高温矿物组合〔喷出后结晶的和早先于地下结晶的矿物都有〕和含水矿物暗化。出现：β-石英、方石英、鳞石英、透长石、歪长石、高温斜长石、白榴石、易变辉石、玻璃质，角闪石和黑云母多暗化。。让学生思考在平衡和不平衡状态下硅过饱和矿物〔石英〕与硅不饱和矿物的共生关系。约15分钟第13页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配了解火成岩的分类依据及主要分类方案，熟练掌握火成岩QAPF双三角分类图解，能据矿物组成熟练定出岩石名称。四、火成岩的分类火成岩的分类依据主要有地质产状〔成因〕、化学成分、矿物成分、结构构造、特殊地名等，分类因素之多使得火成岩的分类原那么尚不统一，因此经常出现错解的现象，对此，国际地科联岩石学委员会火成岩分委会提出了一个统一的分类方案，这是本章重点教授的内容。〔一〕常用的火成岩分类方案1、火成岩的成因分类深成岩、浅成岩、火山〔熔〕岩、火山碎屑岩。2、火成岩的矿物分类火成岩的矿物〔色率M〕分类：超镁铁岩：M>90%橄榄岩镁铁质岩：M=40~90%,辉长岩中性岩：M=15~40%；Q<5%闪长岩长英质岩：M<15%；Q>5%花岗岩3、火成岩的化学成分分类：根据岩石中的SiO2含量分为酸性岩:>66w.t%流纹岩/花岗岩中性岩：53-66w.t%安山岩/闪长岩基性岩：45-53w.t%玄武岩/辉长岩超基性岩：<45w.t%苦橄岩/橄榄岩〔二〕国际地科联火成岩分委会推荐的分类方案首先按地质产状和矿物组合分为7大类：深成岩、火山岩、火山碎屑岩、紫苏花岗岩类、煌斑岩类、碳酸岩类、黄长岩类，不同大类有自己的进一步分类原那么。〔三〕深成岩的QAPF双三角分类图解1、QAPF的含义及分类图解的使用〔特别说明图解中平行底边的平行线及从角顶向底边做的放射线的含义，据端元组成作成分投影点的方法，举例说明〕2、使用QAPF图解注意问题〔举例说明〕〔四〕、火山岩的分类方案1、QAPF分类方案：应用前提及考前须知2、TAS分类方案：TA和S的解释；TAS分类方案适用性。〔五〕、火山碎屑岩的分类1、基于火山物质的大小：火山集块岩、火山角砾岩、火山凝灰岩2、基于火山物质的类型：岩屑、晶屑、玻屑用表格比照的方式讲解火成岩的成因、矿物、化学成分大类划分方案；用图解讲授QAOF分类图解的含义及使用，并要求学生据矿物组成实际操作成分投影点的作法。对本次课程的主要内容简单总结，强调重点，提出思考题约30分钟第14页任课教师谢财富职称研究员课程名称岩石学授课章节第二篇第五、六章授课题目超镁铁岩和镁铁质侵入岩、玄武岩类及相关岩石授课对象070111-3授课时间2023.4.28日3~4节上一节教学内容提要火成岩的化学成分、矿物成分，火成岩化学成分对矿物组合的影响，火成岩的分类命名教学内容一、超镁铁-镁铁质侵入岩的根本特征二、超镁铁-镁铁质侵入岩的常见共生组合三、超镁铁岩的成因四、玄武岩类根本特征和常见的岩石种类五、玄武岩的形成六、玄武岩的成因与构造环境教学目的掌握超镁铁岩和镁铁质侵入岩的根本特征，进一步的分类命名原那么和主要岩石类型，了解其常见的共生组合，理解超镁铁质岩的成因。掌握玄武岩类根本特征，进一步分类命名原那么及其主要岩石类型；掌握几种特征结构的鉴别标志；理解玄武质岩浆形成的影响因素，了解玄武岩的成因类型与构造环境的关系。教学重点超镁铁岩和镁铁质侵入岩的根本特征；玄武岩类根本特征教学难点玄武岩的成因类型与构造环境的关系教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、超镁铁质－镁铁质岩的研究意义何在？2、辉长岩类和玄武岩类的特征2、何为蛇绿岩，其有何研究意义？3、如何区分不同成因的超镁铁质岩？4、不同构造背景的玄武岩成分和成因有哪些不同？教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配了解超镁铁岩-镁铁质侵入岩的研究意义，掌握超镁铁质岩的根本特征。通过两种成因类型超镁铁质岩的比照，加深对岩浆岩与变质岩区别的认识。一、超镁铁岩和镁铁质侵入岩研究意义：1〕地幔物质组成研究的最直接的对象；2〕确定古板块边界位置的重要依据—蛇绿岩的分布3〕与成矿的关系一〕根本特征1、超镁铁质岩的根本特征1〕岩浆成因的超镁铁岩：地质产状、矿物成分、结构构造、化学成分、岩石类型。2〕非岩浆成因的超镁铁岩：地质产状、矿物成分、结构构造、化学成分、岩石类型。对火成岩的成分及其分类一章内容简单回忆。用表格比照方式讲解岩浆和非岩浆成因超镁铁质岩的根本特征。约15分钟第15页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配掌握镁铁质岩的根本特征。了解镁铁质-超镁铁质岩的主要共生组合和成因。理解超镁铁质岩的两种成因。2、镁铁质岩类根本特征镁铁质岩的镁铁矿物体积分数在40%~90%，一般在40%~70%之间。绝大多数属基性岩类〔少数也可能属超基性或中性岩〕。主要分为钙碱性和碱性两大类。1〕辉长岩类〔钙碱系列〕：化学成分，矿物组合〔主、次要矿物，副矿物〕，主要结构构造〔辉长结构、辉绿结构〕，进一步分类命名方案〔图〕，主要岩石属种〔辉长岩、辉绿岩、斜长岩〕。注意：斜长岩严格意义上应属基性岩但不属于镁铁质岩类。2〕碱性辉长岩类：化学成分，矿物组合〔主、次要矿物，副矿物〕，主要结构构造〔辉长结构、辉绿结构、二长结构〕，进一步分类命名方案〔图〕，主要岩石属种〔碱性辉长岩、霞斜岩〕。二〕常见的共生组合产状：主要岩盆、岩床，少量为岩墙构造：层理构造、垂直分带结构：以各种堆晶结构为特征。正堆晶、中堆晶、增生堆晶结构。成因：单一重力分异、周期性岩浆注入、对流分层环境：大陆裂谷、大洋中脊。稳定的拉张环境矿产：铜镍硫化物、钒钛磁铁矿矿床形态产状：近圆柱形。平面上近圆形、椭圆形、不规那么环状成因：基性岩浆深局部异和屡次侵入环境：造山环境矿产：铜镍硫化物、铂矿虏体形态大小：寄主岩石：捕虏体岩石类型：源区地幔类型：原始地幔岩、亏损地幔岩、交代富集地幔岩镁铁质-镁铁质岩组合根本层序成因构造意义三〕超镁铁岩的成因1．岩浆成因实验证据地质及岩相证据直接来自上地幔的碎片或碎块：构造侵位、被岩浆携带提问：辉长结构、辉绿结构的含义。约35分钟第16页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配掌握玄武岩类根本特征，进一步分类命名原那么及其主要岩石类型；掌握几种特征结构的鉴别标志；理解玄武质岩浆形成的影响因素，了解玄武岩的成因类型与构造环境的关系。二、玄武岩类及相关岩石一〕根本特征和常见的岩石种类亚碱性系列：拉斑玄武岩系列、钙碱性系列碱性系列：钾玄岩系列2.常见的岩石种类：1〕亚碱性系列化学成分，矿物组合〔主、次要矿物，副矿物，特别注意铁镁和富钙或者斜方和单斜两种辉石类型以及斜长石的An牌号〕，主要结构构造〔间粒结构、间隐结构、间粒间隐结构、玻基斑状结构，块状构造、气孔和杏仁构造〕，野外和室内进一步分类命名方案，主要岩石属种〔拉斑玄武岩、高铝玄武岩、粗玄岩、玻基玄武岩、细碧岩〕。2〕碱性系列化学成分，矿物组合〔主、次要矿物，副矿物，特别注意以含碱性长石、碱性暗色矿物、富钛辉石为特征，可有副长石，通常不含贫钙辉石或者类型以及斜长石的An牌号〕，主要结构构造〔间粒结构、间隐结构、间粒间隐结构、玻基斑状结构，块状构造、气孔和杏仁构造〕，进一步分类命名方案，主要岩石属种〔碱性橄榄玄武岩、碱玄岩、碧玄岩、石龙岩〕。3〕钾玄岩系列化学成分，矿物组合〔注意一般也只有单斜辉石单不富钛，基质可有斜长石和碱性长石，但斑晶为拉长石，常有碱性长石边缘〕1〕苦橄岩2〕麦美奇岩3〕科马提岩二〕玄武质岩浆的形成：玄武岩浆由地幔橄榄岩局部熔融形成。证据？2.诱发熔融的原因及与环境关系：升温、降压、挥发分参加3.玄武岩成分差异原因：压力影响、局部熔融程度、挥发分影响、上地幔成分差异影响三〕不同构造环境玄武岩类型的差异及成因：MORB，拉斑玄武岩。N-MORB，E-MORB，T-MORB：裂谷早期：碱性玄武岩；裂谷进一步开展：拉斑玄武岩边缘玄武岩岛弧拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩、钾玄岩用表格比照亚碱性玄武岩与碱性玄武岩、钾玄岩系列在化学成分和矿物组成上的异同。提问：间粒结构、间隐结构与辉绿结构的区别。对本次课程的主要内容简单总结，强调重点，提出思考题约45分钟第17页任课教师谢财富职称研究员课程名称岩石学授课章节第二篇第七章授课题目花岗质岩及相关岩类授课对象070111-3授课时间2023.4.30日1~2节上一节教学内容提要超镁铁质岩-镁铁质侵入岩根本特征、共生组合及超镁铁质岩成因；玄武岩根本特征、成因及构造环境教学内容一、花岗岩类的特征和主要种类二、花岗岩类岩浆的成因及其类型三、不同构造背景的花岗岩质岩石组合教学目的掌握中酸侵入岩进一步分类命名原那么特别是QAP分类图解的应用，掌握中酸侵入岩的主要岩石种类及其根本特征，理解花岗岩类的成因方式和成因类型，了解不同构造环境的花岗质岩石组合。教学重点应用QAP分类图解对中酸性侵入岩分类命名，中酸侵入岩的主要岩石种类及其根本特征教学难点花岗岩类的成因方式和成因类型，不同构造环境的花岗质岩石组合教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、花岗岩类、闪长岩类主要特征；2、根据斜长石和钾长石的含量比例，花岗岩可进一步划分为哪几种类型，其特征如何？3、碱长花岗岩和碱性花岗岩有何区别？教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配掌握花岗岩和花岗岩类的含义，掌握花岗岩的一般特征含义：花岗岩：w(SiO2)>66%，石英体积分数>20%〔QAP中〕，主要由长石和石英构成的侵入岩花岗岩类：w(SiO2)>53%，石英含量>5%的中酸性侵入岩一、花岗岩类的特征和主要种类1、花岗岩〔狭义〕1〕一般特征化学成分：矿物成分：浅色矿物、暗色矿物、副矿物结构：最普遍结构为花岗结构，另外有文象结构、条纹结构、蠕虫结构等构造：块状、斑杂状、条带状、叶理、线理构造地质分布：主要造山带、裂谷带，洋壳很少相关矿产：稀有、放射性、有色、黑色、贵金属对镁铁-超镁铁质岩及玄武岩类二章内容简单回忆。让学生思考花岗岩、花岗岩类、花岗质岩、中酸性侵入岩这些术语的差异与关系约10分钟第18页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配理解花岗岩类的成因方式和成因类型，了解不同构造环境的花岗质岩石组合。2〕常见种类：花岗岩进一步分类命名原那么：补充命名+QAP图解根本名称。碱长花岗岩〔碱性花岗岩〕：正长花岗岩：二长花岗岩：花岗闪长岩：英云闪长岩：奥长花岗岩：斜长花岗岩：更长环斑花岗岩：紫苏花岗岩：花岗斑岩、花斑岩、斑状花岗岩：石英斑岩：1〕一般特征化学成分，矿物组合〔浅色、暗色矿物，副矿物〕，主要结构〔半自形粒状结构、斑状结构〕、构造〔块状构造、条带构造、斑杂构造〕，分布及成因、相关矿产2〕常见种类闪长岩石英闪长岩微晶闪长岩和闪长玢岩1〕一般特征化学成分，矿物组合〔浅色、暗色矿物，副矿物〕，主要结构〔半自形粒状结构、似斑状结构、二长结构〕、构造〔块状构造、条带构造〕，分布及成因、相关矿产2〕常见种类正长岩石英正长岩碱性正长岩二长岩、石英二长岩正长斑岩钠长斑岩1〕细晶岩矿物组成结构〔细晶结构〕产状及分布成因分类反复应用QAP图解进行分类实践，使学生熟练掌握。约40分钟第19页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配理解花岗岩类的成因方式和成因类型，了解不同构造环境的花岗质岩石组合。2〕伟晶岩：产状及分布：脉状或团块状，常与相应深成岩体在时间和空间上有成因联系。在一些高级变质岩区也可单独出现。矿物组成：结构〔伟晶结构、文象结构〕构造：晶洞、晶腺构造、带状构造花岗伟晶岩脉的分带：成因分类二、花岗岩类岩浆的成因及其类型1．岩浆成因与交代成因岩浆花岗岩与原地花岗岩〔交代花岗岩〕的特征及区别〔表〕2．岩浆花岗岩形成的主要观点1〕结晶分异作用2〕混合化作用〔hybrid〕：同化和/或混合3〕深熔作用3.花岗岩的成因类型—I型、S型、A型、M型花岗岩花岗岩成因分类方案目前较普遍使用的划分方法I、S、A、M型花岗岩的矿物及化学特征比照〔表〕三、不同构造背景的花岗岩质岩石组合花岗岩类岩石产于多种构造环境中，主要有如下几种大洋中脊斜长花岗岩产于大洋中脊，或出现在造山带蛇绿岩套中。在时间、空间上与洋中脊镁铁质火成岩共生。成分为淡色英云闪长岩、奥长花岗岩。洋-洋会聚环境的花岗岩组合岛弧花岗岩，相当于M型和I型花岗岩非造山大陆伸展环境的花岗岩组合非造山〔大陆裂谷〕花岗岩，主要为A型花岗岩，也可有其它类型花岗岩。太古宇英云闪长岩组合〔TTG〕产于太古宇绿岩带，由英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组成。大洋-大陆会聚环境的花岗岩组合产于会聚板块边缘及碰撞造山带。形成于岛弧、活动陆缘、同碰撞、后碰撞等不同环境。可有M型、I型和S型等不同类型花岗岩。此外，还可有后造山环境、陆内造山环境花岗岩组合。按构造演化可分为造山花岗岩、后造山花岗岩、非造山花岗岩用表格比照岩浆花岗岩和原地花岗岩的特征、以及I型、S型、A型、M型花岗岩的特征。对本次课程的主要内容简单总结，强调重点，提出思考题约45分钟第20页任课教师谢财富职称研究员课程名称岩石学授课章节第二篇第八章授课题目中酸性熔岩与火山碎屑岩类授课对象070111-3授课时间2023.5.5日3~4节上一节教学内容提要花岗岩类的特征和主要种类，花岗岩类岩浆的成因及其类型，不同构造背景的花岗岩质岩石组合教学内容一、中酸性熔岩的根本特征和主要种类二、安山岩、流纹岩的成因三、火山喷发与火山碎屑物四、火山碎屑岩的特征教学目的掌握中酸性熔岩的根本特征和主要种类，掌握TAS分类图解的应用，理解安山岩和流纹岩的成因，掌握火山碎屑的类型及其特征，理解火山碎屑岩的分类并掌握其主要类型及其结构、构造特征，了解火山引起的灾害。教学重点中酸性熔岩的根本特征和主要种类，火山碎屑的类型及其特征，火山碎屑岩类的根本特征、分类命名原那么及其主要岩石类型。教学难点安山岩和流纹岩的成因，火山碎屑的类型及其特征、火山碎屑岩的分类教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、流纹岩类、安山岩类的主要特征；2、总结一下安山岩的成因。3、总结不同火山碎屑岩亚类的特点教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、教学手段〕时间分配掌握安山岩的一般特征在化学成分上与花岗岩类具对应关系的喷出相岩石是中酸性火山岩和火山碎屑岩。一、中酸性熔岩根本的特征和主要种类1、安山岩化学成分：矿物成分：与闪长岩的异同结构：斑状结构，基质交织结构、玻晶〔基〕交织结构〔安山结构〕构造：气孔构造、杏仁构造、块状构造地质分布：岛弧、活动大陆边缘、造山带进一步命名的原那么：对花岗岩类及其相关岩类一章内容简单回忆。在讲安山岩前让学生答复闪长岩类的特征，以便比照约10分钟第21页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配掌握流纹岩和英安岩的根本特征，理解安山岩的成因方式。2，流纹岩及英安岩1〕根本特征化学成分：矿物成分：与花岗岩的异同结构：斑状结构，基质玻璃质结构、球粒结构及霏细结构构造：流纹构造、珍珠构造、气孔构造、块状构造2〕主要种类流纹岩碱性流纹岩碱流岩英安岩石英角斑岩珍珠岩松脂岩黑曜岩浮岩粗面岩碱性粗面岩粗安岩二、安山岩、流纹岩的成因1．安山岩的成因1〕安山岩成因的复杂性A.构造背景：除俯冲带环境外，还产于大洋中脊和板内裂谷等非造山环境；B.化学成分：具较大的变化范围。如低MgO和高MgO安山岩；AFM图上表现为拉斑系列和钙碱性系列；SiO2-K2O变异图上具有低钾、中钾、高钾类型。目前一般将其与岛弧开展的不同阶段相联系.C.同位素组成：有较大的变化范围，说明安山岩的源区物质来源有幔源、壳源或壳幔混合源之分2)成因研究中必须考虑的因素：构造环境和熔融实验研究结果。3)安山岩成因的主要观点A.高MgO安山岩是由幔源原生岩浆形成的B.拉斑系列的安山岩是由幔源拉斑玄武质原生岩浆经别离结晶作用形成的C.岛弧钙碱性安山岩的形成那么不能用简单的源区物质的局部熔融或简单的别离结晶模式来解释，而应与岛弧环境的特殊地质背景有关4)岛弧钙碱性安山岩形成的模式〔选讲〕在讲流纹岩、英安岩前让学生答复花岗岩岩类的特征，以便比照。对本次课程的主要内容简单总结，强调重点，提出思考题约30分钟第22页教学过程教学要求教学内容〔或知识点〕表达方式〔或教学步骤、手段〕时间分配掌握流纹岩和英安岩的根本特征，理解安山岩的成因方式。2，流纹岩及英安岩1〕根本特征化学成分：矿物成分：与花岗岩的异同结构：斑状结构，基质玻璃质结构、球粒结构及霏细结构构造：流纹构造、珍珠构造、气孔构造、块状构造2〕主要种类流纹岩碱性流纹岩碱流岩英安岩石英角斑岩珍珠岩松脂岩黑曜岩浮岩粗面岩碱性粗面岩粗安岩二、安山岩、流纹岩的成因1．安山岩的成因1〕安山岩成因的复杂性A.构造背景：除俯冲带环境外，还产于大洋中脊和板内裂谷等非造山环境；B.化学成分：具较大的变化范围。如低MgO和高MgO安山岩；AFM图