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文档简介
普通地质学全册配套完整教学课件普通地质学河西地区兰坪地区目的与要求:了解地球科学基本理论和知识,为专业课打基础安排:总学时60(讲课40,实验20)学分:4教学方式:
1.讲课+课堂讨论+实习;
2.经典理论+现代最新进展;
3.理论+图象实验安排:
1.
课间实习;2.5月课间野外课程简介河西地区兰坪地区①专业基础课,阐述性、叙述性讲授,内容也不是中学数理化一类有严格的推导,许多问题是定性讲叙。②学生应调节自己,适应课程特点:大量阅读,认真理解、总结归纳。课堂作笔记,课后阅读参考书,消化当天内容。③第一次接触专业课,同时课程特点与中学差别较大,应在学习中注意培养自己专业课学习的良好的习惯和方法。课程简介二、主要参考书河西地区兰坪地区课程简介课程简介三、课程考核办法1.笔试(60%)重点:基本概念、基本理论、基本方法。2.平时成绩(20%)到课情况(缺一次扣5分,请假一次扣2分),3.实验课成绩(20%)以作业完成情况、实验完成情况(缺一次扣总评5分,请假一次扣2分)三次不到课无成绩,考试50分以下不参与总评第一章绪论第一章绪论河西地区兰坪地区为什么学?学什么?怎么学?第一章绪论1.地质学的任务、内容与分科地质学是研究地球及其演变的一门综合性自然科学。目前主要是研究固体地球的上层既岩石圈。第一章绪论地球的层圈地球科学是研究地球的科学,重点研究地球表层的物质、结构与构造1.
研究对象Object:
地球,地球的时、空、源。①地球的结构Texture:层圈状。②地球的构造Structure:指地球各个部分之间关系及其它们的分布规律及演化。如大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核,壳幔作用,山脉-盆地,大陆-海洋。③地球物质Material:各种元素-矿物-岩石-矿床-地层,它们的分布及其迁移富集规律。第一章绪论两亿年前的洋陆劳亚冈瓦纳特提斯④地质事件Event:地壳运动在地表反映.如地震、火山、海啸、褶皱、断裂等;⑤预测Forecast和预防Preventing将来发生的地质事件⑥地球的历史Earthhistory⑦生命和演化Life&evolution第一章绪论2.为什么要学习普地,重视普地?Why?
●“上天、下海、入地”是人类远古以来的梦想。最难的是入地。地球科学参与“上天”(航天、遥感,气候环境),积极下海(海洋地质、深海钻探),主攻入地(地质各科、大陆超深钻)。
●为了了解地球的起源(包括生命起源),了解
地球的过去、现在和未来
●为了从地球上获取人类生存必需的各类资源
●为了减轻危害人类生存的各种地质灾害(地震、火山、滑坡、洪灾、荒漠化、环境污染)
●为了人类的持续生存与繁衍,为了改善人类生存环境,提高生活质量,经济可持续发展.“人类只有一个地球,应使之清洁、安全、富有”。第一章绪论第一章绪论第一章绪论1.研究地球的过去,恢复地球的历史;
2.查明矿产资源和提供地质资料;3.查明和预测影响人类活动的地震、火山活动、地面沉降、滑坡以及生物大量灭绝等地质事件的时间、地点、性质和规模;
评价地质环境对人类所造成的影响。(一)地质学的任务(二)地质学研究的内容与分科
地质学研究的内容十分广泛,按其内容和性质可划分成许多相互联系又各自独立的学科:①研究地壳物质组成;有地球化学、结晶学、矿物学、岩石学;②研究地壳发展历史以及古生物演化规律;有古生物学、地史学(地层学)、同位素地质学、岩相古地理;(二)地质学研究的内容与分科
③研究构造运动、变化和发展规律;有动力地质学、构造地质学、大地构造学、地球物理学;(二)地质学研究的内容与分科
④研究矿产的形成和分布规律;有矿床学;⑤研究地下资源的找寻和勘探方法;有找矿勘探地质学、探矿工程学、地球物理勘探学;(二)地质学研究的内容与分科
⑥研究地下水的形成、运动和分布规律;有水文地质学;⑦研究地质条件与工程建筑之间的关系;有工程地质学;⑧研究地质环境与人类相互关系;有环境地质学。(二)地质学研究的内容与分科
还有某些专门学科:海洋地质学、煤田地质学、石油地质学、地震地质学、火山地质学、月球地质学等。⑨研究地质学的研究方法和手段;有遥感地质学、数学地质学;江西赣州卫星遥感地图二、地质学的发展概况
(一)古代地质思想萌芽和地质发展石器的使用——>矿产开采、冶炼(二)现代地质学的产生和发展概况1.德国矿物学家魏尔纳第一个将地质学系统化,并于1775年在德国富莱堡矿业学院开设了《地质学》。2.英国地质学家莱伊尔在1830-1833年出版了三卷《地质学原理》,为地质科学体系的建立奠定了最重要的基础。3.上世纪中期,随着科学技术的飞速发展,许多新技术、新方法和新成果广泛应用于地质学中,获得了大量的地质学新资料,使地质学得到了迅猛的发展。(三)现代地质学在中国的传播与发展
1.我国人民在四千多年前就能开采、利用陶土、铜、锡等矿产,二千多年前就能制成铁成品,利用煤和石油做燃料,并发明了指南针。一千八百多年前,张衡发明了候风地动仪。但到十九世纪末,还没有自己的地质人员和地质机构,只有几个外国人到我国做过几次地质调查。2.我国最早的地质机构成立于1912年(实业部矿物司下设置的地质科),1918年北京大学成立了地质系。到全国解放前,我国只有200多名地质人员和14台破旧钻机,仅对18种矿产进行过粗略勘察。章鸿钊(1877—1951)地质学家、地质教育家、地质科学史专家。参与筹建中国地质学会,并任首届会长,为我国地质界一代宗师。3.新中国成立后,我国的地质事业得到了很大的发展,目前已建立起一支学科门类齐全,专业工种配套的百万地质大军。1:20万区域地质调查已基本完成,1:5万区域地质调查正在全面开展,新一轮的国土资源调查已经启动。我国目前已发现的矿产有160多种,已探明储量的矿产近150种。为我国的经济建设做出了巨大的贡献。(一)地质学的基本特点1、研究对象涉及大跨度的空间和时间,
3、来源于实践服务于实践,归纳式的逻辑推理。(二)地质学的研究方法1、野外调查
观察各种地质现象,确定地质体之间的空间关系,确定地质事件发生的时间关系,采集各种野外标本。三、地质学的特点与研究方法2、具有多因素相互制约的复杂性。常表现出问题的多解性和结论的不确定性。
2.运用分析、试验手段
通过物理、化学、数学和生物的方法提高对地球物质的分辨能力、穿透能力、鉴定能力、模拟能力、遥感能力。3.进行理论研究
在丰富的地质现象和数据的基础上,运用地质学知识和原理分析、研究、总结其特点和规律,由感性认识上升到理性认识。常用的方法为历史比较法(现实类比法):地质调查主流程包含的主要环节①“将今论古”的方法
即用现在正在发生的地质作用去推测过去、类比过去、认识过去。②“以古论今、论未来”的方法
今天的地质作用只是地质历史时期的一个片断,而过去的地质现象却记录了全部过程,认识了过去就能够帮助我们了解现在、预测未来。四、《普通地质学》的任务及学习特点1.任务
本课程是学习地质学专业的入门课程,属于专业基础课。通过学习掌握地球的基本知识和内外力地质作用的基本内容,了解地质学的基本特点、研究方法,从而了解地质学各主要分科的基本内容及其相互关系,初步掌握地质工作的一般方法和技能,为以后学习其他地质课程奠定基础。2.学习特点
《普通地质学》具有文、理兼修的特性,既有大量的基本理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本技能要通过实验、实训观察认识掌握。3.本课程与数、理、化联系不太多,因此,原来数、理、化基础较差的同学不必太过担心,只要肯努力,完全能学好这门课。学习意义是高科技研究领域的重要组成:
-地球科学家是遥感与宇航的决策者之一
-地球科学家参与了历次ERTS的发射与研究(Earth
ResourcesTechnologySatellite)
-NASA(美国家宇航局)中有大批地球科学家,参与了火星“旅行者”计划和Apollo登月计划的决策,负责月球样品分析.
-我国的多种卫星以及资源遥感飞机等技术设备均为世界前列,已发射两颗自己的GPS通讯卫星.在国民经济建设和急需目标中有举足轻重的地位
(国土资源部,国家地调局,水利部,国家地震局,石油天然气总公司,交通建设部,中国科学院,中国有色金属总公司,中国煤炭总公司,中国冶金勘探总公司)地球科学是现代科学的重要组成:天、地、生、化、物密不可分(材料)学习意义●是科技进步的主要动力之一
-对资源的需求使世界各国不惜代价,发展技术,发射资源卫星、间谍卫星,但解译均少不了地球科学家
-应用侧视雷达来掌握资源情报
●受目前科技水平的限制,目前的研究仅限于地壳及上地幔上部
-地球平均半径6371.229公里;地壳平均厚度30多公里(大陆20-70公里,海洋7-10公里)
-超深钻:“深入地球深部的望远镜”。中国大陆超深钻CCSD,仅钻探5km深度(东海县);俄罗斯地台钻孔最深,也仅10km:,德国:7-8km。
-其他部分只能通过分析地震波、重力、磁力等间接推测其物质组成及存在状态中国地质科学的重要性1.中国地域广大,地球各个演化时期信息丰富,物质记录齐全。2.有地球上最古老和最年轻的造山带、有独特的盆地构造、有巨大面积的花岗岩、有丰富的能源矿产,吸引着各国学者竞相来华研究。3.我国具有独特的地学优势
1)独一无二的青藏高原TibetPlateau;
2)全球最大面积的西北黄土高原Loose;
3)世界罕见的大别山高压-超高压变质带
4)震惊世界的辽西北票中华龙鸟(J3)、
中华神州鸟(义县,K1,真正会飞的
恐龙);Dragon-bird5)全球最典型的云南早寒武世密集生
物群(生命大爆炸);Bigexplosionoflife6)分布面积最广的华南喀斯特地貌,等等。Karstlandform
成果均为国际领先水平,一直是国际上的研究热点,并带动了其它学科发展。
中国地质科学的重要性●当今地学理论突飞猛进,知识更新速度很快.●激光、遥感、数字系统、高分辨分析测量仪
器等高新技术进入地学领域.●服务目标日益和城市建设、生存环境、地质灾害、气候变迁、能源矿产等紧密联系。●近年国际上取得了一系列重大的理论突破和学科进展,如地球内外核间的旋转角速度的差异、大陆深俯冲、岩石圈拆沉、板片断离、玄武岩浆底侵、生命大爆炸、陨石撞击生物突变、青藏高原隆升、太空新发现、臭氧层空洞、盆地分析、计算机数字模拟、韧性剪切带与构造运动学等,大大拓宽了地学的科学内涵,推进了地学界的前进步伐,并带动了其它学科的发展。
现代地质球科学的特征1.寻找急缺资源:水,黄金,油气,富铁,地热。2.对地质灾害进行预测预报:地震,火山,海平面变化,洪灾,滑坡,海啸,泥石流
-1902-5-8夜,Pelee火山爆发,200km/h下泻,St.Pierre市2.8万人死亡,仅2人幸存,形成1397米高的火山岛
-79-8-24,(意)Vesuvius火山爆发,埋没了Pompeii城和Herculaneun城
-98年中国洪灾,损失数百亿元;1976-8,唐山8级大地震,数十万人死亡;99年9月台湾集集7级地震,日月潭被严重破坏;08年四川汶川地震;09年青海玉树地需;以及09年的甘肃舟曲泥石流。地质学家的任务?3.为工程建设提供可靠的地质资料(青藏铁路;高速公路;长江大桥;城市地铁;黄河小浪底;三峡大坝;高楼地基)4.为解决重大理论问题提供线索(材料力学,长时间变形结果分析,高压高温实验,矿物岩石形成条件模拟实验)5.普及地学知识,让全人类都来关心地球家园(黄河断流、三峡库区、黄山、华山滑坡问题)地质学家的任务?1.研究地球结构构造的分科
a.构造地质学(StructuralGeology)
研究地壳岩石-变质变形(Metamorphism-deformation)-运动学(Kinematics)-地球动力学(Geodynamics)-地质历史
b.地球物理学(Geophysics)
●研究地球重力、地磁、电性、地震波传播特性
●与构造地质结合,研究地球深部的成分、结构、构造地球科学的分支科学2.研究地球的物质组成及其迁移富集规律的分科
a.矿物学(Mineralogy):矿物形态、成分、结构构造
b.岩石学(Petrology):
岩石类型、成因、年龄
c.矿床学(EconomicGeology):
矿体的形成条件、机制、过程
d.地球化学(Geochemistry):
元素迁移富集过程、地质作用的化学过程地球科学的分支科学3.研究地球历史的分科Earthhistory
a.地史学(HistoricalGeology):
地球历史上的重大事件。
b.古生物学(Paleotology):
研究地质时期地球上的生物及其演化。4.地球科学应用的分科AppliedEarthsciences
a.水文地质学(HydrologyGeology):
地下水的分布、活动规律
b.工程地质学(EngineeringGeology):
研究基岩的稳定性(路基、大坝、厂址、核电站)
c.遥感(Remotesensing):
空间对地观测
d.放射性地质学(Radiologicalgeology):物质的同位素成分,火成岩结晶年龄。
E.经济地质学(EconomicGeology):金属和非金属矿产、油气能源地球科学的分支科学1.收集资料:了解现有研究成果,确定研究方案2.现场考察:验证前人结果,采集样品,记录测量结果和现场分析结果(野外地质学和填图)3.分析化验:确定样品中元素含量、样品的年龄4.模拟实验:野外地质现象再现5.综合分析:各种资料汇总-实事求是合乎逻辑的分析-科学解释-演化模型的建立-结论6.将今论古(历史比较法):用现在发生的地质作用去推测过去的过程
●如螺蚌,现在是水生动物;如在高山上找到其化石,可知当时属于水体环境
●人类历史中尚未发生的仍靠推测:恐龙的灭绝(全球火山?外星撞击?)7.以古论今、论将来
“将今论古”和“以古论今、论将来”
是两大最基本的地质学思维方法论地球科学学习模式8.现代技术Moderntechnology
a.高新技术GPS,RS,GIS,CS:GlobalPositionSystem,RemoteSensing,GeographyInformationSystem(储存、分析大量的地球科学信息),CommunicationSystem
b.分析测试技术:正确、全面的测定成分;可观察超微结构(TEM,SEM);质谱仪(Massspectrometer)
c.高温、高压、模拟实验:>100公里处,30千巴,近2千度;正常结构石英变为紧密堆积柯石英;碳变为金钢石
d.计算机应用:各种专门应用软件(复杂运算、模拟),各种文字处理和绘图软件地球科学学习模式9.新理论、新技术、新方法
科学的特点:不失一般性,可检验与重复,预见性,定量性。
目前,地球科学正处在一个多学科交叉、跨学科联合的新时代;各学科的相互渗透,促使地学从定性朝定量发生质的飞跃,使地学进入崭新阶段;并形成了一系列新的边缘学科生长点。地球科学学习模式了解地质学的任务、内容、分科和发展概况,以及地质学的特点与研究方法
学习重点:重点是地质学研究的内容及方法;
作业及思考题:1.地质学研究的对象及重点是什么?2.地质学包括哪些内容及分科?本章学习要求3.简述地质学的特点及研究方法。
第二节地球及其特征2011年2月东华理工大学地球科学学院一、太阳系河西地区兰坪地区
(一)太阳系概况太阳系形成至今至少有46亿年,这一点已被公认。然而,太阳系的成因尚属探讨中的问题。太阳系由何而来?至今已有五十多种不同的学说或假设,但就其实质而言,大致可归结为两大阵垒--灾变说和星云说。
灾变说的实质是认为太阳系大体是在一次突然的巨大的剧变中产生的,太阳先于行星和卫星形成;
星云说则主张整个太阳系包括太阳都是由同一块星云物质凝聚而成的。
第一节地球概况河西地区兰坪地区太阳系:太阳、8(9)颗行星、66颗卫星及无数的小行星、彗星及陨星组成行星:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)、海王星(neptune)和冥王星(一)太阳系概况河西地区兰坪地区类地行星(terrestrialplanets):离太阳较近的水星、金星、地球及火星,其共同特征是密度大(>3.0g/cm3),体积小,自转慢,卫星少,内部成分主要为硅酸盐(silicate),具有固体外壳。类木行星(jovianplanets):离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星及冥王星,它们都有很厚的大气圈,其表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行星相似的固体内核。河西地区兰坪地区小行星(asteroid):在火星与木星之间有100000个以上的小行星(即由岩石组成的不规则的小星体),推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星:存在于行星之间,成分是石质或者铁质。
(一)太阳系概况河西地区兰坪地区(一)太阳系概况二、地球的形状和大小河西地区兰坪地区地球的形状指大地水准面所圈闭的形状。所谓大地水准面是指由平均海平面所构成并延伸通过陆地的封闭曲面。地球的整体形状十分接近于一个扁率非常小的旋转椭球体(即扁球体)。其实,地球的真实形状与上述扁球体稍有出入。其南半球略粗、短、南极向内下凹约30m;北半球略细、长,北极约向上凸出10m。夸张地说,地球的真实形状略呈梨形。三、地壳的表面特征河西地区兰坪地区(一)宏观特征
总面积占地球表面积海洋:3.62亿km270.9%陆地:1.48亿km229.1%地球表面(地球固体外壳表面)……高低不平海洋底的平均深度……3795m大陆的平均高度………825m大洋最深处在西太平洋的马利亚纳海沟……11034m大陆上最高点在我国的珠穆朗玛峰……8844.43m三、地壳的表面特征河西地区兰坪地区(二)大陆地形单元
1.山地海拔高度在500米以上的正地形。
山地高程分类表三、地壳的表面特征河西地区兰坪地区2.平原:相对高差低于100米的平坦地区。3.高原:海拔大于600米,表面较平坦或略有起伏的广阔地区,如青藏高原。三、地壳的表面特征河西地区兰坪地区4.盆地:四周是山地或高原,中央地形低平或呈丘陵状的地区,外形似盆状的地形,如四川盆地、塔里木盆地。5.裂谷系:伸延上千公里,宽仅30~50km的线形低地,两壁或一壁多为断崖,如东非裂谷系,我国汾渭裂谷。(三)海底地形单元河西地区按深度和形态分为三大单元:大陆边缘大洋盆地洋中脊
(三)海底地形单元河西地区1.大陆架(陆棚):海面以下-200米深的海底平原,坡度一般小于0.1°。2.大陆坡:是大陆架外缘倾斜明显变陡的地带,平均坡度为4.3°,最大坡度超过20°,最大深度3200米,大陆坡上常发现呈“V”字形的海底峡谷,峡谷通向大洋盆地,多发育有巨大的水下冲积扇。3.大陆基:是大陆坡与大洋盆地之间的平缓地带,平均深度约3700米。这地带多是浊流和滑塌作用带来的碎屑物质的主要堆积场所。有海沟发育的地带就没有大陆基。4.海沟:海底的带状深渊。5.岛弧:呈弧形延伸很长的火山列岛。(三)海底地形单元河西地区可进一步分为深海平原、海山和海岭。大洋盆地屹立在大洋底上的巨大“山脉”,有的地段露出海面而成带状分布的岛屿。例如:著名的大西洋中脊,由北极~冰岛~印度洋,总长度约65000公里,洋中脊底部平均宽度约1500公里,其上部由平行山脊组成一个高中心带,中央有一条裂谷(大西洋洋中脊典型横剖面图),裂谷宽约20公里,深度约1000~2000米。洋中脊(三)海底地形单元河西地区(四)我国地形特点我国为多山多高原国家,地形复杂,地势特点是西高东低。从西~东可分三个台阶:第一台阶:青藏高原第二台阶:大兴安岭~太行山~雪峰山一线以西地区,由高原高山、山间盆地组成。第三台阶:大兴安岭~太行山~雪峰山一线以东地区,主要由平原,盆地,低山丘陵组成。四、地球的物理性质(一)地球的密度和重力地球的质量是根据万有引力定律计算出来的,用地球的质量除以地球的体积,便可得出地球的平均密度是5.517g/cm3,而地壳上部的岩石平均密度是2.65g/cm3
,由此推测地球内部必有密度更大的物质。
四、地球的物理性质
地球的重力一般是指地球对地表和地内物质的引力,主要由于万有引力造成。重力值是地心引力与离心力的合力
若把地球物质密度看作是横向均一的话,就可得出,赤道附近距离最大引力最小,离心最大,重力值最小;两极附近距离最小,引力最大,离心最小,重力值最大。因此,地表重力值,随纬度增加而增大,随地表高度的增加而减小。据计算:在两极,重力比赤道地区大0.53%,也就是说把在两极重100kg的物体搬到赤道地区时,则变成99.47kg。理论值变化范围G=9.78~9.83厘米/秒2
四、地球的物理性质
重力异常:当实测重力值与理论计算的重力值不一致时,称重力异常。
重力勘探:利用重力来探测地下的矿产、构造等。正异常:g实测>g理论密度大如:Fe、Cu、Pb等金属矿床负异常:g实测<g理论密度小如:煤、石油、盐类等矿床
四、地球的物理性质1.地磁场和地磁要素地磁场:地球周围空间存在的磁场称为地磁场。地磁场三要素:磁偏角、磁倾角、磁场强度。磁偏角:地磁极与地理极不相吻合,地磁子午线与地理子午线之间的夹角,称为磁偏角。
东偏角——以指北针为准,偏在地理子午线东边者,称为东偏角。
西偏角——以指北针为准,偏在地理子午线西边者,称为西偏角。我国疆域内地磁偏角为西偏角。磁倾角:总磁场强度方向与水平面的夹角称为磁倾角。或磁针与水平面间的夹角称为磁倾角。
四、地球的物理性质2.地磁异常正常值(正常磁场):在全世界范围内选择若干个地磁测站,测得该处的基本地磁要素数据,然后在据以推算出全世界的基本地磁场数据,称为正常值。磁异常:实测地磁要素数值与正常值明显不一致,这种现象叫地磁异常(简称磁异常)。地磁正异常:实测地磁要素大于正常值叫正异常。地磁负异常:实测地磁要素小于正常值叫负异常。古地磁:是指地质历史时期的地磁场。四、地球的物理性质(三)地热地热:地球内部的热能。地球内部的热能的主要来源是放射性元素衰变过程中释放的热能,其次是地球的转动能、重力能以及化学反应能、结晶能等。地球内部热力分层:外热层(变温层)、常温层和内热层。四、地球的物理性质外热层(变温层):为地球的表层,其热量绝大部来自太阳,年变化影响深度一般为10~20米。常温层:指外热层的下界与内热层的上界范围内,该带的地温大致保持在当地地面年平均温度左右,其深度大约在地表以下15~30米。内热层(增温层):指常温层以下的地球内部,其特点是地温随深度的增加而逐渐增高。地热增温率(或地温梯度):指深度每增加100米时所升高的温度,以℃表示,地球的平均地温梯度为3℃。地热增温的规律只适用于地壳部分或岩石圈,据地球物理资料推断,整个地球的平均温度约为2000℃。四、地球的物理性质弹性表现:1.能传播地震波2.固体潮(球体形状一段时期变化,另一段时期恢复原状)塑性表现:
1.地球正固体椭球体,长轴与旋转轴垂直
2.岩层褶皱、柔皱、蠕变作用速度快,持续时间短,表现为弹性。作用速度缓慢,持续时间长,表现为塑性。五、地球的圈层结构
地球是一个由不同状态与不同物质的同心圈层所组成的球体。这些圈层可以分成内部圈层与外部圈层,即内三圈与外三圈。外三圈包括大气圈、水圈和生物圈;内三圈包括地壳、地幔和地核。地球各圈层质量五、地球的圈层结构一、地球的外部圈层大气圈、水圈、生物圈(Atmosphere、Hydrosphere、Biosphere)五、地球的圈层结构(一)大气圈Atmosphere
大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000~16000公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量的百万分之0.86。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。五、地球的圈层结构1.分层:根据气温的垂直变化和密度状况,把大气圈自下而上分为五层,与我们关系最密切的是对流层,其次是平流层。
2.成分:地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。第二节
地球的圈层结构五、地球的圈层结构(二)水圈:地球表面连续而不规则的水体称为水圈。自然界的水以气态、固态和液态三种形式存在于大气圈、生物圈、海洋与大陆表层之中。其中,海洋水约占97.212%,大陆表面水约占2.167%,地下水为0.619%,大气水占0.001%。五、地球的圈层结构地球表面的水蒸发到大气圈,大气圈内的水气凝聚成雨、雪降落到地表,补给地表水及地下水,构成水圈的大循环。产生三个重要结果:
1.源源不断地制造淡水供给陆地;
2.净化了空气和大自然;
3.通过河流将陆地表层及溶解物质送入海洋。五、地球的圈层结构地球上的水循环五、地球的圈层结构(三)生物圈Biosphere
生物圈:是由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层。即地球表层由生命物质的一圈。在大气圈、水圈和地壳表层的土壤和岩石里,都有生物存在。自从地球上出现生物以来,生物的活动特别是人类的活动,对地球表面的改造十分明显。地壳、地幔和地核目前最深的钻10km相对于6371km半径来说微乎其微,对地球内部了解主要借助于地震波研究成果及对陨石研究等。地震波的传播速度总体上是随深度而变化的,相同的深度,就有相同的地震波波速。据实测,地内有两个明显的波速不连续面(界面):莫霍面、古登堡面,称为不连续面,据此划分地壳、地慢、地核。六、地球的内部圈层莫霍界面:地壳与地幔的分界,1909年南斯拉夫学者提出。古登堡界面:地幔与地核的分界,1914年美国学者提出。
六、地球的内部圈层(一)地壳(1)莫霍面是地壳与地幔分界,厚度在大洋区和大陆区不同大陆区陆壳厚20-70公里平均33km
大洋区洋壳厚5-10公厘平均7km(2)康拉德界面:仅存在于陆壳中(1925年发现),是次一级界面,深约10km。界面之上,岩石平均密度2.67,花岗岩质,称Si-Al层界面之下,岩石平均密度2.9,玄武岩质,称Si-Mg层(3)陆壳与洋壳的区别
①厚度不同,陆壳33km,洋壳7km;
②陆壳的物质组成为上部硅铝层,下部硅镁层;洋壳的物质组成只有硅镁层
(二)地幔莫霍面以下到古登堡面以上的圈层。深度为从地壳底界到2900km,厚约2860km,占地球体积的82%,质量为4.05×1021t,占地球总质量的67.8%。物质密度大约从3.32g/cm3递增到5.7g/cm3,即在地幔下部接近于地球的平均密度。基本上为固态,超基性岩。以1000公里为界,分上地幔、下地幔,上地幔密度3.5,下地幔5.1。在上地幔60--400公里范围内,有一个地震波低速带,推测属熔融状态,液态,可以蠕动变形而缓慢流动,称软流圈。软圈上、下界线是渐变的、起伏的。软流圈以上,上地幔的刚性顶盖和地壳一起合称岩石圈。
岩石圈
对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的。主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里。(二)地幔
软流圈
在距地球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面,它位于约60公里深度以下;在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60~250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。(二)地幔(三)地核
位于深2900km古登堡面以下直到地心部分称地核。由于震波速度在这一部分发生了突然变化,即纵波速度从每秒13.32km下降到8.1km,横波则消失,表明组成地核物质的化学成分和物理性质等有了很大的变化。密度10-13;由Fe-Ni组成。根据地震纵波的变化情况,地核又可分为外核(E层)、过渡层(F层)和内核(G层)。外核:液态;过渡层;内核:固态。(三)地核谢谢!金顶露天矿区第二章矿物(MINERALS)
TheEarthiscomposedofrocks.Rocksareaggregatesofminerals.Mineralsarecomposedofelements.Inordertounderstandrocks,wemustfirsthaveanunderstandingofminerals.Inordertounderstandmineralswemusthavesomebasicunderstandingofelements-whattheyareandhowtheyinteractwithoneanothertoformminerals.目前已知的化学元素有108种,天然存在的为92种,以及300多种同位素。其中绝大多数元素都在地壳中有所分布。地壳正是由这些化学元素自然形成矿物并组合成岩石构成的。克拉克值(ClarkeValue):又叫地壳元素的丰度(Abundance)
美国地质学家和化学家克拉克(F.W.Clark)根据大陆地壳中的5千多个岩石、矿物、土壤和天然水的样品分析数据,于1889年首次算出元素在地壳中的平均含量数值(重量百分比)。后人为了纪念克拉克,将元素在地壳中的重量百分比称为克拉克值。第一节元素(Element)第一节元素(Element)
克拉克值(地壳元素丰度)——地壳中化学元素平均重量百分比。第一节元素(Element)从表中可以看出,地壳中的各种化学元素分布是极不均匀的:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、Mn。这十种元素就占了地壳总量的99%,而其他元素的总和还不到总量的1%。地壳中的化学元素绝大部分是以矿物的形式存在的,再由矿物有规律地组合而成各种岩石。地质学就是通过对矿物岩石的分析、鉴定来认识地壳的物质组成。丰度(Abundance)化学元素在地球化学系统中的平均含量。
地球化学系统:宇宙、太阳系、地球、地壳、水圈、大气圈、某岩体等。地壳元素的丰度就是克拉克值地壳中各元素分布极不均匀O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H等10种元素合计占地壳总重量的99.96%,其中O、Si、Al、Fe又占88.31%。1.O,Oxygen45.2%byweight2.Si,Silicon27.2%3.Al,Aluminum8.0%4.Fe,Iron5.8%5.Ca,Calcium5.1%6.Mg,Magnesium2.8%7.Na,Sodium2.3%8.K,Potassium1.7%9.Ti,Titanium0.9%10.H,Hydrogen0.14%11.Mn,Manganese0.1%12.P,Phosphorous0.1%第二节矿物的概念
一、矿物的定义矿物(Mineral)是自然产出且内部质点(原子、离子)排列有序的均匀固体,具有一定的化学成分和物理性质。
1.自然然产出是指矿物是由地质作用的产物实验室制造的物质,如人造金刚石、人造水晶等,通常叫人造矿物(合成矿物),不属于地质学中矿物的讨论范畴。2.矿物具有一定的化学成分,可用化学式来表示如石英SiO2、钾长石KAlSi3O8、方铅矿PbS、岩盐NaCl、石墨C,金刚石C,自然金Au等。煤没有一定的化学成分,不能用化学式来准确表示,所以不是矿物。3.矿物排列有序的均匀固体如石英、长石、岩盐。但有些教材认为,矿物其实也可呈液态(如石油、水银)或气态(如火山蒸气中的CO2、水蒸气和天然气等)或胶态产出(蛋白质)。第二节矿物的概念
2.2组成地壳的矿物(概述)矿物——是通过地质作用自然形成的具有一定化学成分和物理特性的单质或化合物。
单质矿物——是由单独一种自然元素组成的。如:石墨(C)、金(Au)。
多数矿物是由几种元素化合而成的。如:黄铁矿(FeS2)、方解石(CaCO3)、石英(SiO2)。二、晶体与非晶质体
1.晶体内部质点(原子、离子)在三维空间有规律重复排列(即有序排列)的固体。晶体中各质点间的结合力就是化学键,包括离子键、共价键、金属键。此外,还有分子间的引力。二、晶体与非晶质体固态矿物(绝大多数矿物是以固体形态出现的)
其中大多数为晶质体,少数为非晶质体。
晶质体——内部质点(原子、离子、分子)呈有规律的排列,在适宜的条件下可形成规则的几何外形。晶体又分为显晶质体和隐晶质体。
非晶质体——内部质点没有规律,不是有规则的几何外形。又分为玻璃质体(火山作用形成的)和胶质体(沉淀作用形成的)。二、矿物的形状和主要物理性质
(一)矿物的形状矿物的形状是指矿物的外貌特征,是矿物成分、晶体构造和生成环境等综合影响的结果。二、晶体与非晶质体矿物的形状是鉴定矿物的重要特征之一,而且还可以了解矿物的生成环境。1.矿物单体的形状矿物单体的形状是指矿物单个晶体的形状,主要有以下形状:①一向延伸型晶体:柱状、针状、纤维状等。如:石英、绿柱石、电气石、石棉等。②二向延展型晶体:板状、片状等。如:云母、重晶石等。③三向等长型晶体:粒状。如:石榴子石、黄铁矿等。二、晶体与非晶质体2.矿物集合体的形状自然界中绝大多数矿物是以集合体的形态出现,指的是同种矿物的不规则连生体。柱状、针状、纤维状集合体板状、片状集合体粒状集合体②隐晶和胶态集合体①显晶质集合体分泌体:如:玛瑙结核体:如:鲕状、豆状、肾状赤铁矿钟乳状体:如:方解石钟乳、葡萄状致密块状和土状块体:蛋白石、高岭土等(二)矿物的主要物理性质
1.矿物的光学性质
矿物的光学性质是指矿物对自然光的反射、折射和吸收等所呈现的光学现象。主要有:颜色、条痕、光泽和透明度。①颜色——在矿物的新鲜面上直接观察到的颜色。②条痕——是矿物在较硬的瓷板上刻划后所留下的粉末颜色。条痕色与矿物颜色可以一致(褐铁矿)也可以不一致(黄铁矿),是鉴定矿物的重要依据之一。
①颜色(Color)
矿物吸引了白光中某种波长的色光后(黄,绿,红)所表现出来的互补色。对各种色光吸收均匀,即黑色或灰色;如基本上都不吸收即白色。矿物的颜色是由其化学成分和结构特征决定的,固定不变的,是重要鉴定标志。如黄铜矿为铜黄色、孔雀石为翠绿色、方铅矿为铅灰色等。但是,外来原因可使颜色不固定,如纯净的石英为无色,由于混有杂质等原因出现各种颜色,许多透明矿物均具有该特点。辰砂(红)闪锌矿(橙)自然金(黄)滑石(绿)锡石(黑)蓝铜矿(蓝)刚玉(紫)石英(无色)
②条痕(Streak)条痕是矿物粉末的颜色(coloroffinepowderofthemineral)。对于基些金属矿物具有重要的鉴定意义。如赤铁矿有赤红、铁黑或钢灰等色,但其条痕则总为樱红色,比较稳定。透明矿物的条痕都是近白色,无鉴定意义。(二)矿物的主要物理性质
③透明度—指矿物透过可见光的程度。(以0.03mm厚度为标准,通常在矿物碎片边缘观察。)
透明:水晶、冰洲石一般分为三级半透明:闪锌矿、辰砂
不透明:黄铁矿、磷铁矿(二)矿物的主要物理性质
④光泽——是指矿物表面对可见光的反射能力。分为:金属光泽:(反射很强,类似镀铬的金属表面反射光)方铅矿、黄铜矿半金属光泽:(反射强,像一般金属的反射光)磁铁矿、黑钨矿金刚光泽:(反射较强,如金刚石表面一样光彩夺目)金刚石、锌闪矿玻璃光泽:石英、长石、方解石
非金属光泽:(为透明矿物所具有,如玻璃光泽、珍珠光泽、油脂光泽、丝绢光泽、土状光泽等)2.矿物的力学性质
指矿物抵抗外力作用(刻划、打击、压拉等)所表现出来的性质。包括矿物的解理、断口、硬度。①解理——矿物受外力作用后,沿一定方向裂开的性质。裂开的光滑平面叫解理面。分为五段:e.极不完全解理(无解理):石英、石榴石a.极完全解理:云母(一组)b.完全解理:萤石(四组)、方解石(三组)、方铅矿(三组)c.中等解理:辉石(二组)、角闪石(二组)d.不完全解理:磷灰石、绿柱石②断口——矿物受外力作用后,沿任意方向裂成凹凸不平的破裂面。常见的有:a.贝壳状断口:石英b.锯齿状断口:自然铜c.参差不齐断口:黄铁矿d.土状断口:高岭土一般解理发育的矿物无断口,断口发育的矿物无解理。
③硬度——指矿物抵抗摩擦或刻划的强度,是鉴定矿物的重要依据之一。矿物学上的硬度一般指的是相对硬度——摩式硬度。1824年由奥地利矿物学家摩氏(Mohs)设立的,故又称为摩氏硬度计。
摩氏硬度计——以选出的10种硬度不同的矿物,按硬度小到硬度大排序,作为测定比较其他矿物硬度的标准:1.滑石
2.石膏
3.方解石
4.萤石
5.磷灰石6.长石
7.石英
8.黄玉
9.刚玉
10.金刚石
为方便记忆,特编成顺口溜:滑石方、萤磷长、石英、黄玉、刚金刚。在实际工作中,常用随身工具进行比较确定:手指甲(硬度为2.5)、小刀或玻璃硬度为5.5。3.矿物的相对密度——指矿物的重量与4℃时同体积水的重量之比。习惯称为比重。在肉眼鉴定矿物时,一般凭经验用手掂量大致估计。分为三段:①轻矿物:相对密度2.5以下;如食盐、石膏②中等密度矿物:相对密度2.5-4;如正长石、角闪石③重矿物:相对密度4以上;如黄铁矿、方铅矿⑴斜长石
39%⑵钾长石12%⑶石英12%⑷辉石11%⑸角闪石5%⑹云母
5%⑺稀土矿物4.6%⑻橄榄石3%⑼方解石1.5%⑽白云石
0.9%⑾磁铁矿(+钛铁矿)
1.5%其他矿物
4.5%三、常见矿物
1.石英SiO2
具有规则的几何外形的晶体,其中无色透明者通常称为水晶;晶形呈六方柱状,柱面有横纹;颜色很多,常见者为无色、乳白色;石英常呈斑状或块状;硬度7;相对密度2.67;晶面上呈玻璃光泽;无解理,断口呈贝壳状,断口上呈油脂光泽。石英用途很广,可做玻璃原材料,制做石英器皿;颜色鲜艳和纯净无缺陷的水晶可做宝石和光学材料;具压电性的晶体可用做无线电通讯器材。
2.正长石
KAlSi3O8
晶体呈短柱状,通常为粒状或块状;颜色常为肉红、褐黄色;硬度6;相对密度2.5;玻璃光泽;两组解理。可制作瓷釉,并可提制钾肥。常见矿物的特征:
3.斜长石斜长石是钠长石(NaAlSi3O8)与钙长石(CaAl2Si2O8)混合组成的系列矿物的总称;晶形呈柱状、厚板状,常为粒状或块状;颜色多呈灰白色,有时微带浅棕、浅蓝及浅红色;硬度6-6.5;相对密度2.61-2.76;玻璃光泽;两组解理。也可用作陶瓷原料。
4.白云母
KAl2[AlSi3O10](OH,F)2
晶体呈假六方柱状;无色或白色,常带浅绿、浅黄及、浅灰色;硬度2-3;相对密度2.76-3.2;片状解理完全,可以顺着解理面剥成很薄的薄片;薄片具弹性;呈鳞片状者叫绢云母。白云母具有良好绝缘性,可用于电器工业中。
5.黑云母
K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
晶体呈假六方柱状;黑色、褐色;珍珠光泽,解理面上有珍珠彩晕;其它物理性质与白云母类同。
6.普通角闪石
Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Ai)2O6]晶体呈柱状;深绿色或黑色;硬度5-6;相对密度3.1-3.3;玻璃光泽;有两组解理,横切面上两组解理的交角为124°与56°。
7.普通辉石(Ca,Na)(Mg,Fe2+,Al,Fe3+)[(Si,Ai)2O6]晶体呈短柱状、粒状;黑色、深黑棕色;硬度5-6;相对密度3.2-3.6;玻璃光泽;两组解理,横切面上两组解理的交角为93°与87°。
8.橄榄石
(Mg,Fe)2SiO4
晶体呈粒状;橄榄绿色、浅绿黄色;硬度6.5-7;相对密度3.3-3.5;性脆;玻璃光泽。
9.石榴子石
A3B2[SiO4]3
其中A代表Mg2+、Ca2+;B代表Al3+、Fe3+。常见的石榴子石有:钙铁石榴子石Ca3Fe2[SiO4]3
褐红色、黑色;钙铝石榴子石Ca3Al2[SiO4]3
浅黄、浅绿、黄褐色。石榴子石的晶体常为菱形十二面体、四角三八面体;多为粒状或块状集合体;硬度6.7-7.5;相对密度3.5-4.3;油脂光泽和玻璃光泽。红色石榴子石可琢磨成宝石。
10.方解石
Ca[CO3]晶体呈菱面体及复三方复三角面体等;常呈粒状、块状集合体;无色或乳白色;硬度3;相对密度2.6-2.8;玻璃光泽;性脆;具有菱面体解理。方解石与盐酸作用时,反应激烈(剧烈起泡),放出CO2气体。无色、透明无裂痕的完好方解石叫冰洲石,是重要的光学材料。
11.白云石
CaMg[CO3]2
与稀冷盐酸作用反应较缓慢(起泡不剧烈),可与方解石区别。用作建筑材料;在冶金工业中用作熔剂;还可用作提炼金属镁的原料。
12.高岭石
[Al4(Si4O10)(OH)8]晶体呈极细小的片状微粒;常组成致密块状、土状集合体,土状集合体又叫高岭土;硬度1;相对密度2.6;鳞片和薄片无色,致密块状者为白色、浅黄色或浅褐色;土状光泽,潮湿后具可塑性,但无膨胀性。可用作陶瓷原料、耐火材料和造纸工业等;优质高岭土可制金属陶瓷,用于导弹、火箭工业。
13.黄铁矿FeS2
晶体呈立方体或五角十二面体;常呈块状集合体;浅铜黄色;条痕绿黑色;硬度6-6.5;相对密度4.9-5.2;金属光泽。黄铁矿是制造硫酸和硫磺的主要原料。
14.褐铁矿
Fe2O3·nH2O通常为土状、块状、结核状等;颜色为黄褐色;条痕也是黄褐色;硬度5.5;相对密度5-5.3;半金属或土状光泽。褐铁矿是重要的炼铁原料。
15.赤铁矿Fe2O3
常见者为致密块状、肾状、土状等;钢灰色、铁黑色、红或褐色;条痕呈樱红色;硬度5.5;相对密度5-5.3;半金属或土状光泽。赤铁矿是重要的炼铁原料。
16.磁铁矿
Fe3O4
晶体常呈八面体和菱形十二面体,通常为粒状或块状集合体;颜色为铁黑色;条痕亦为铁黑色;硬度6;相对密度5.2;具强磁性;半金属光泽。磁铁矿是重要的炼铁原料。
17.黄铜矿
CuFeS2
常见者为致密块状集合体等;黄铜色;条痕为黑绿色;硬度3-4;相对密度4.1-4.3;金属光泽。黄铜矿是炼铜的主要原料。以上十七种矿物都是常见的矿物。
肉眼鉴定:看(形态、色、光泽、解理、成分)-掂(比重)-
刻(硬度)-敲(断口)
仪器鉴定:偏光显微镜,化学成分分析,SEM,TEM(Scan(Transmission)ElectricMicroscope),激光探针
Section4Generalmineral
1常见的:方解石CaCO3,石英SiO2,长石。云母
2贵重的:金刚石C,金Au,银Ag
3工艺品:玛瑙SiO2红宝石,蓝宝石Al2O3(刚玉)
4工业原料:赤铁矿Fe2O3,磁铁矿Fe3O4,黄铜矿CuFeS2
5药用:辰砂HgS,雄黄As4S4
6环境气候示踪矿物干旱炎热:石膏、石盐。
HP/LT:蓝闪石、多硅白云母、红帘石(俯冲碰撞带).
UHP:柯石英、金刚石(陆内深俯冲,>100公里深度).
7偏光镜下常见的:长石,石英,云母,辉石,角闪石,方解石矿物鉴定层状方解石cacite绿柱石beryl正长石orthoclase紫、绿色萤石
fluorite黄铁矿
pyrite
闪锌矿Sphalerite石棉asbestos橄榄石olivine肾状赤铁矿kidney-typehematite鲕状赤铁矿oolitichematite石英、水晶
quartzcrystalTwogroupsofcleavageinpyroxenecrystalTwogroupsofcleavageintremolitecrystal
贝壳状断口Shell-shapefracture红色刚玉Redcorundum辰砂
cinnabar尖晶石spinel软锰矿pyrolusite硬锰矿psilomelane兰铜矿azurite孔雀石malachite锡石cassiterite方解石cacite文石aragonite第三节组成地壳的岩石岩石——是由矿物按照一定规律组合起来的集合体。地壳是由各种不同的岩石组成,按照岩石的形成原因不同分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩。一、岩石的结构与构造不同的岩石具有不同的化学成份、矿物组成、颜色、结构、构造,是区别岩石类型的重要依据。1.岩石的结构
——指岩石中矿物之间的相互关系的反映,如等粒结构、斑状结构、显晶质结构等。2、岩石的构造
——指岩石中由于物质组成的差异或结构的差异所反映出的外观的总体特征。如气孔状构造、杏仁状构造、层状构造等。
二、岩浆岩(火成岩)
1.岩浆——是地壳深部或上地幔产生的高温、炽热、粘稠、含有挥发份的硅酸盐熔融体。2.岩浆岩——由岩浆冷却凝固形成的岩石。故又称为火成岩。
花岗岩流纹岩玄武岩辉长岩四、变质岩
——地壳中原来已经存在的各种岩石,在温度、压力和化学活动性流体的作用下,使原来的岩石在结构、构造或物质成分上发生变化而形成的新岩石。
——是在地表及地表附近不太深的地方,由母岩经过风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩等外力地质作用所形成的层状岩石。三、沉积岩砾岩砂岩灰岩板岩片岩大理岩混合岩地壳中各类岩石含量不同,主要是岩浆岩(含变质的岩浆岩)占90%,沉积岩(含变质的沉积岩)<10%,但在陆地表面75%为沉积岩,洋壳中绝大部分为玄武岩。五、岩石的分布影视:组成地壳的岩石
2.矿物集合体的形态(shape)同种矿物的多个单晶聚集在一起成群产出,即构成集合体。
放射状、纤维状、毛发状;鳞片状;粒状(显晶质集合体,肉眼能分清颗粒界限)或土状(疏松者)或致密块状集合体(肉眼或放大镜难以辨认颗粒边界,如磁铁矿)。晶簇(CrystallineGrope):同一基底向外生长的晶体群,常发育在岩石裂隙或空洞中。隐晶质或胶态集合体(非晶质):溶体或胶体直接沉积而成,肉眼不能认颗粒,胶体“老化”后呈隐晶质或显晶质。鲕状或豆状:园球状集合体,内部具同心层状,<2mm称鲕,2-5mm称豆。赤铁矿、石灰岩(方解石)。钟乳状:形似冬季屋檐下凝结的冰锥,横切面呈园形,内部具同心层状(园)构造,有时还具放射状构造。洞穴种乳石(石灰岩地区)。葡萄状、肾状、结核状:不规则者称结核状,有时有同心层或放射状。葡萄状、肾状具同心或放射状。粉末状集合体、被膜状、皮壳状:一种矿物覆盖在其它矿物或岩石表面呈粉末状散布或薄层、较厚层壳状产出者。分泌体:在形状不规则或球状空洞中,胶体或晶质矿物由洞壁向中心逐层沉淀填充而成。晶腺---直径>1cm;杏仁体---直径<1mm。在晶腺中常见到周期性扩散沉淀形成的环带,如由SiO2形成的玛瑙,其中常有空腔,空腔中有时长有晶簇。矿物集合体形态
(2)解理(Cleavage)和断口(Fracture)
矿物受力后沿一定方向规则裂开成光滑面的性质叫解理(planesalongwhichthemineralbreakseasily
),裂开面称解理面;如果矿物受力后沿任意方向裂开,并呈各种凹凸不平的断面,则叫断口。根据矿物受力后裂成解理面的难易程度,可以将解理分成以下等级:
极完全解理:极易裂成薄片,解理面平滑,很难发生断口。如云母
完全解理:常裂成规则形态,解理面相当光滑,较难发生断口。如方解石、方铅矿中等解理:解理程度差,解理面不能一劈到底,常呈阶梯状,较易出现断口。如长石、角闪石
不完全解理:矿物碎块中难于找到解理面,断口常见。如磷灰石断口可用其裂面形状来描述,如贝壳状断口、锯齿状断口等。水晶的贝壳状断口
一、矿物分类(7大类)
自然元素矿物如金(Gold),金刚石(dianond)、石墨(Graphite)等卤化物矿物如萤石(Fluorite)等硫化物矿物如黄铁矿(Pyrite)、黄铜矿(Chalcopyriye)、方铅矿(Galena)、闪锌矿(Sphalerite)等氧化物和氢氧化物矿物如赤铁矿(Hematite)、磁铁矿(Magnetite)、石英(Quartz)等硫酸盐矿物如石膏(Gypsum)、硬石膏(Anhydrite)等碳酸盐矿物如方解石(Calcite)、孔雀石(Malachite)等硅酸盐矿物如黑云母(Biotite)、白云母(Muscovite)、长石(Feldspar)、角闪石(Hornblende)、辉石(Augite)、橄榄石(Olivine)等
其中硅酸盐矿物种类繁多,约占已知矿物种数的1/4,占地壳总重量的85%,最常见的就是长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等几种。二.常见矿物特征(矿物实习)
自然元素矿物硫化物矿物氧化物和氢氧化物矿物赤铁矿磁铁矿硫酸盐矿物碳酸盐矿物硅酸盐矿物(1)硅酸盐矿物(2)了解组成地壳的主要物质成分;矿物与岩石的概念及特征;初步掌握识别矿物的一般方法。学习重点:
重点是矿物的形态、主要物理性质及常见矿物的识别。
作业及思考题:1.地壳及克拉克值的概念2.矿物的主要物理性质有哪些?3.主要造岩矿物有哪几种?(写出名称及化学式)4.解释:解理与断口、晶质与非晶质、显晶质与隐晶质?
本章学习要求第三章岩浆作用与火成岩2011年2月东华理工大学地球科学学院河西地区兰坪地区岩石自然(地质作用)形成的,由一种或多种矿物,或由其他岩石碎屑所组成的集合体。岩石的分类按照岩石的成因(形成方式),岩石分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩岩浆岩(MagmaticRock)又叫火成岩(IgenousRock),约占地壳岩石65%。河西地区兰坪地区
地下深处形成的高温、高压粘稠状熔融体,其成分主要为硅酸盐,富含挥发份。岩浆的类型
通常根据岩浆中SiO2
含量将其分为四类:超基性岩浆(SiO2
<45%)、基性岩浆(SiO245-52%)、中性岩浆(SiO252-65%)、酸性岩浆(SiO2>65%)。岩浆的温度
700-1300℃。酸性岩浆温度较低,一般为700-900℃,超基性和基性岩浆温度较高,一般为1000-1300℃,中性岩浆则介于二者之间。岩浆的粘度
其粘度主要取决于SiO2的含量和温度。SiO2含量越高,粘度也越大,不易流动;岩浆的温度越高,则粘度越小,越易流动。1.岩浆(Magma)
河西地区兰坪地区岩浆作用岩浆的运移、对流、演化、冷却直至最后冷凝成岩的全过程岩浆岩岩浆冷凝形成的岩石。1.岩浆作用岩浆的活动方式侵入作用岩浆由地下深处运移至地下浅处并冷凝成岩的作用所形成的岩石,称为侵入岩喷出作用(火山活动)岩浆喷出地表的作用过程。喷出地表的岩浆冷凝后形成的岩石,称为喷出岩或火山岩。河西地区兰坪地区
一.喷出作用与火山喷出(Eruption)作用又叫火山作用(Volcanism),是指岩浆喷出地表的作用。火山是岩浆活动穿过地壳运移上升到达地面或喷出地表,而形成的具有特殊机构及形态的地质体。火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现象,自古以来就给人们留下极其深刻的印象。“火山”一词源于罗马神话中火神所居住的一座喷火冒烟的山——武尔卡诺(Vulcan
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