第一章礦物與巖石教案

1、石家莊鐵路職業(yè)技術學院教師課時授課計劃 課程名稱授課班級授課時間教材版本工程地質西南交通大學出版社章節(jié)名稱 第一章 造巖礦物和巖石本次授課目的和要求： 1理解礦物（晶體）的形態(tài)和物理性質，理解主要硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物造巖礦物的室內(nèi)鑒定特征。2理解巖漿巖、沉積巖、變質巖的成因、礦物成分、結構、構造、分類及代表性巖石的特征。了解巖漿巖的產(chǎn)狀。 新課的重點和難點：重點： 1 、三大巖石的基本概念、結構和構造、常見巖石的性質和特征。2 、用肉眼鑒定主要的造巖礦物和巖石的方法。 難點： 巖石結構和構造。課外作業(yè)： 查閱工程地質精品課程網(wǎng)？本課小結與改進措施利用多媒體課件將抽象的礦物巖石標本通過實物和圖

2、片，以及錄象形象生動地展示給學生，學生易于理解，重點易于突破。難點是礦物的肉眼鑒定和巖石的結構、構造。這些必須結合野外實習積累經(jīng)驗，才能認識。 宓榮三 編寫日期：第一節(jié) 主要造巖礦物v 一、礦物的基本概念 二、礦物的物理力學性質 v 三、常見的造巖礦物 v 一、礦物的基本概念 v 礦物的基本概念v礦物: 存在于地殼中的具有一定化學成分和物理性質的自然元素和化合物，稱為礦物。 v v造巖礦物: 構成巖石的礦物，稱為造巖礦物。 v v結晶質: 組成礦物的元素質點（離子、原子或分子），在礦物內(nèi)部按一定的規(guī)律排列，形成穩(wěn)定的結晶格子構造，在生長過程中如條件適宜，能生成具有一定幾何外形的晶體。 v v次

3、生礦物: 當外界條件改變到一定程度后，礦物原來的成分、內(nèi)部構造和性質就會發(fā)生變化，形成新的礦物稱為次生礦物。 二、礦物的物理力學性質 礦物的物理力學性質，決定于礦物的化學成分和內(nèi)部構造。由于不同礦物的化學成分或內(nèi)部構造不同，因而反映出不同的物理力學性質。所以，礦物的物理力學性質，是鑒別礦物的重要依據(jù)。（一） 光學性質（二） 力學性質（三） 其他（一） 光學性質 v 1顏色 礦物的顏色，是礦物對可見光波的吸收作用產(chǎn)生的。按成色原因，有自色、他色、假色之分。 v 自色：是礦物固有的顏色，顏色比較固定。 v v 一般來說，含鐵，錳多的礦物，如黑云母、普通角閃石、普通輝石等，顏色較深；含硅、鋁、鈣等成

4、分多的礦物，如石英、長石、方解石等，顏色較淺。他色：是礦物混入了某些雜質所引起的，與礦物的本身性質無關。他色不固定，對鑒定礦物沒有很大意義。 v v v假色：是由于礦物內(nèi)部的裂隙或表面的氧化薄膜對光的折射、散射所引起的。如方解石解理面上常出現(xiàn)的虹彩；斑銅礦表面常出現(xiàn)斑駁的藍色和紫色。（一） 光學性質 v 3條痕 v 礦物在無釉瓷板上摩擦時所留下的粉末痕跡，它是指礦物粉末的顏色。對不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學性質 v 2光澤 v 礦物表面呈現(xiàn)的光亮程度，稱為光澤。它是礦物表面的反射率的表現(xiàn)。 按其反射強弱程度，分金屬光澤 、半金屬光澤和非金屬光澤。 造巖礦物絕大部分屬于非金屬光澤。 v

5、 玻璃光澤：反光如鏡，如長石、方解石解理面上呈現(xiàn)的光澤。 v 珍珠光澤：象珍珠一樣的光澤，如云母等。 v 絲絹光澤：纖維狀或細鱗片狀礦物，形成絲絹般的光澤，如纖維石膏和絹云母等。 v 油脂光澤：礦物表面不平，致使光線散射，如石英斷口上呈現(xiàn)的光澤。 v 蠟狀光澤：石蠟表面呈現(xiàn)的光澤，如蛇紋石、滑石等致密塊體礦物表面的光澤。 v 土狀光澤：礦物表面暗淡如土，如高嶺石等松細粒塊體礦物表面所呈現(xiàn)的光澤。v （三）形態(tài)特征 v 由于礦物的化學成分、內(nèi)部排列構造不同，其外形特征也不同。 v 1單體礦物形態(tài)： v 單向延長類型：晶體向一個方向發(fā)育，形成柱狀、針狀、纖維狀。如纖維狀石膏、角閃石等； v 雙向延

6、長類型：晶體向兩個方向發(fā)育，形成板狀、片狀。如板狀石膏、云母、重晶石等； v 三向延長類型：晶體向三個方向發(fā)育，形成立方體、八面體等。如黃鐵礦、橄欖石。（二）力學性質 v 1硬度 礦物抵抗外力刻劃、研磨的能力，稱為硬度。硬度是礦物的一個重要鑒定特征。 在鑒別礦物的硬度時，是用兩種礦物對刻的方法來確定礦物的相對硬度。 v 摩氏硬度計： v 是硬度對比的標準，從軟到硬依次由下列10種礦物組成，稱為摩氏硬度計。 v v（1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）螢石 （5）磷灰石 v v（6）正長石（7）石英（8）黃玉（9）剛玉（10）金剛石 2 解理、斷口 v 礦物受打擊后，能沿一定方向裂開成光滑平面的

7、性質，稱為解理 。裂開的光滑平面稱為解理面。不具方向性的不規(guī)則破裂面，稱為斷口。 v v根據(jù)解理出現(xiàn)方向的數(shù)目，有一個方向的解理，如云母等； 有兩個方向的解理，如長石等； 有三個方向的解理，如方解石等。 據(jù)解理的完全程度，可將解理分為以下幾種： v 極完全解理極：易裂開成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。 v 完全解理：沿解理方向開裂成小塊，解理面平整光亮，如方解石。 v 中等解理：既有解理面，又有斷口，如正長石。 v 不完全解理：常出現(xiàn)斷口，解理面很難出現(xiàn)，如磷灰石。 v 礦物解理的完全程度和斷口是互相消長的，解理完全時則不顯斷口。（三）形態(tài)特征 v由于礦物的化學成分、內(nèi)部排列構造不同

8、，其外形特征也不同。 v 1單體礦物形態(tài)： v單向延長類型：晶體向一個方向發(fā)育，形成柱狀、針狀、纖維狀。如纖維狀石膏、角閃石等； v雙向延長類型：晶體向兩個方向發(fā)育，形成板狀、片狀。如板狀石膏、云母、重晶石等； v三向延長類型：晶體向三個方向發(fā)育，形成立方體、八面體等。如黃鐵礦、橄欖石。2 集合體的形態(tài)： v 晶簇：在巖石空洞或裂隙中以共同的基底生長許多單晶。如石英晶簇、方解石晶簇； v 纖維狀：由許多針狀礦物或柱狀礦物平行排列。如纖維石膏； v 粒狀：大小略等，不具一定規(guī)律，聚合而成的形狀。 v 鮞狀：膠體圍繞一個質點凝聚而成一個結核，形似魚卵。如鮞狀赤鐵礦； v 鐘乳狀：石鐘乳、石筍等；

9、v 土狀：細小顆粒聚集體的形狀。如高齡土； v 塊狀：無特征；如蛋白石等。（四）其他性質 v如滑石的滑膩感，方解石遇鹽酸起泡等，都可作為鑒別這種礦物的特征。常見的造巖礦物v礦物的鑒定方法： v 1. 主要是運用礦物的形態(tài)以及礦物的物理性質等特征來鑒定的。一般可以先從形態(tài)著手、然后再進行光學性質、力學性質及其他性質的鑒別。 2. 對礦物的物理性質進行測定時，應找礦物的新鮮面，這樣試驗的結果才會正確，因風化面上的物理性質已改變了原來礦物的性質，不能反映真實情況。 3.在使用礦物硬度計鑒定礦物硬度時，可以先用小刀（其硬度在5度左右），如果礦物的硬度大于小刀，這時再用硬度大于小刀的標準硬度礦物來刻劃被

10、測定的礦物，以便能較快的進行。 4. 在自然界中也有許多礦物，它們之間在形態(tài)、顏色、光澤等方面有相同之處，但一種礦物確具有它自己的特點，鑒別時應利用這個特點，即可較正確地鑒別礦物。 （一） 光學性質 v 3條痕 v 礦物在無釉瓷板上摩擦時所留下的粉末痕跡，它是指礦物粉末的顏色。對不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學性質 v 3條痕 v 礦物在無釉瓷板上摩擦時所留下的粉末痕跡，它是指礦物粉末的顏色。對不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學性質 v 3條痕 v 礦物在無釉瓷板上摩擦時所留下的粉末痕跡，它是指礦物粉末的顏色。對不透明礦物的鑒定很重要。 （一） 光學性質 v 3條痕 v 礦物在無釉瓷

11、板上摩擦時所留下的粉末痕跡，它是指礦物粉末的顏色。對不透明礦物的鑒定很重要。 一、沉積巖的成因 成巖環(huán)境：地表 溫度不高 壓力不大 成巖過程：巖石-風化-分解成碎屑或粘土礦物-搬運-沉積-壓密、膠結、重結晶-成巖 第三 沉積巖 一、沉積巖成因 二、沉積巖的物質組成、分類 三、沉積巖的結構構造 四、常見的沉積巖 二、物質組成與分類 1.物質組成： v 碎屑物質（物理風化作用產(chǎn)生） v原生礦物碎屑：石英、長石、云母等 v 粘土礦物（化學風化作用產(chǎn)生） v 次生礦物：高嶺石、水云母等親水礦物 v 化學沉積礦物（純化學作用或生物化學作用） v 溶液中產(chǎn)生：方解石、石膏、石鹽等 v 有機質及生物殘?。ㄓ?/p>

12、機化學變化而成） v貝殼、泥碳等其他物質 2.沉積巖的分類 v 碎屑巖類：碎屑物質組成 v 礫巖、砂巖、粉砂巖等 v 粘土巖類：粘土礦物組成 v 泥巖、頁巖等 v 化學及生物巖類：灰?guī)r、白云巖v（1）碎屑結構：碎屑+膠結物v按碎屑大小分 v 礫狀結構：粒徑大于2mm v砂質結構：粒徑介于0.052mm v 粗粒結構： 0.52mm v 中粒結構： 0.250.5mm v 細粒結構： 0.050.25mm v 粉砂質結構：粒徑介于0.0050.05mm v三、結構和構造 v 1.結構：物質組成、顆粒大小及其形狀等方面的特點。 v 碎屑結構 v 泥質結構 v 結晶結構 v 生物結構 v按膠結物成分

13、分 v 硅質膠結：石英及其他二氧化硅膠結 v 顏色淺、強度高 v 鐵質膠結：鐵的氧化物及氫氧化物膠結 v 顏色深（紅色）、強度次于硅質膠結 v 鈣質膠結：方解石、碳酸鈣等膠結 v 顏色淺、強度低 v 泥質膠結：粘土礦物膠結 v 顏色不定，強度最低 （2）泥質結構：全部為粒徑小于0.005mm v 的粘土礦物構成。泥巖、頁巖等 v（3）結晶結構：在溶液中沉淀重結晶 v 灰?guī)r、白云巖等 v（4）生物結構：由生物遺體或碎片組成 v 貝殼結構、珊瑚結構 2. 沉積巖的構造：組成成分的空間分 布及其相互間的排列關系v層理構造為沉積巖的主要構造 v 沉積環(huán)境變化，導致巖石的顆粒大小、形狀、顏色、成分上發(fā)生

14、變化，從而具有成層性-稱為層理構造。 v 水平層理 v 斜層理 交錯層理層面：層與層之間的界面 v特征：波痕、雨痕、泥裂等 v 生物化石 v巖層：兩個層面間成分基本均勻一致的巖 v石。 v巖層的形態(tài)：正常層、夾層、變薄、尖滅、 v透鏡體四、常見的沉積巖 一、變質巖的概念v v 變質巖是由原來的巖石（巖漿巖、沉積巖、變質巖）在地殼中受到高溫、高壓及化學成分加入的影響，在固體狀態(tài)下發(fā)生礦物成分及結構構造變化后形成的新的巖石。 第四節(jié) 變質巖 主要內(nèi)容： v 變質巖的概念 v 變質作用的因素 v 變質巖的特征（礦物成分、結構構造） v 常見的變質巖 二、變質作用的因素v 1.高溫 v 作用： v 促使巖石發(fā)生重結晶，形成新的結晶結構（如石灰?guī)r-大理巖） v 促使礦物間的化學反應，生成變質礦物 v 熱源：熾熱的巖漿 v 地殼深處的高溫 v 構造運動帶來的熱能 2.高壓 v 壓力的來源： v 上覆巖層重量產(chǎn)生的靜壓力 v 構造運動或巖漿活動產(chǎn)生的橫向擠壓力 v 高壓的作用：空隙減小，變得致密 v 塑性增強，比重變大 v 巖石發(fā)生變形破