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文檔簡(jiǎn)介
普通地質(zhì)學(xué)
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
參考書
1.普通地質(zhì)學(xué)夏邦棟地質(zhì)出版社1995
2.普通地質(zhì)學(xué)雅庫(kù)紹娃(俄)北京大學(xué)出版社1995
3.現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)講座趙懿英南京大學(xué)出版社1990
4.地球科學(xué)概論陶世龍地質(zhì)出版社1999
5.地學(xué)基礎(chǔ)陳靜生高等教育出版社2001
第一章緒論
地質(zhì)學(xué)形成不過(guò)200余年,但發(fā)展迅速。
第一節(jié)地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象
研究對(duì)象——地球
地球包括固體地球(地殼、地慢、地核)及外部大氣。
第二節(jié)地質(zhì)學(xué)的任務(wù)(重點(diǎn))
1.指導(dǎo)尋找礦產(chǎn)資源、能源、水資源。——礦產(chǎn)資源勘查
2.查明地震、火山爆發(fā)、山崩、地滑、洪水、地面沉降等自然災(zāi)害的形成規(guī)律,指導(dǎo)人們和這些自然
災(zāi)害進(jìn)行有效的斗爭(zhēng)?!刭|(zhì)災(zāi)害防治
3.地質(zhì)環(huán)境與人體健康密切相關(guān):致病,也治病,所以地質(zhì)學(xué)可直接服務(wù)于人類的身體健康?!?/p>
質(zhì)環(huán)境保護(hù)
第三節(jié)地質(zhì)學(xué)的研究?jī)?nèi)容
1.研究組成地球的物質(zhì),目前重點(diǎn)研究地殼及上地幔。
2.研究巖石或建造在地殼中以及整個(gè)地球內(nèi)部的空間分布,即構(gòu)造特征及它們形成的條件和演變規(guī)
律。
3.研究地球的歷史。
4.研究地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用。
5.研究對(duì)地質(zhì)學(xué)的研究方法和技術(shù)手段。
6.綜合性研究。從全球角度,對(duì)地球進(jìn)行綜合性研究。
第四節(jié)地質(zhì)作用
概念
地質(zhì)作用就是形成和改變地球的物質(zhì)組成、外部形態(tài)特征與內(nèi)部構(gòu)造的各種自然作用。又分為兩種
1.內(nèi)力地質(zhì)作用——以地球內(nèi)熱為能源,并主要發(fā)生在地球內(nèi)部,如巖漿作用、地殼運(yùn)動(dòng)、地震、變
質(zhì)作用。
2.外力地質(zhì)作用——以太陽(yáng)能和日月引力能為能源,并通過(guò)大氣、水、生物因素引起,包括風(fēng)化作用、
剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、固結(jié)作用。
二.地質(zhì)作用特點(diǎn):地區(qū)性、復(fù)雜性、長(zhǎng)期性
1.地質(zhì)作用的地區(qū)特色
地質(zhì)作用的發(fā)生、發(fā)展具共同規(guī)律,但不同地方會(huì)出現(xiàn)不同的地質(zhì)作用現(xiàn)象,不同地方具有各自的特殊
性。
2.地質(zhì)現(xiàn)象復(fù)雜
性質(zhì)上看——包括物理的、化學(xué)的、生物的作用;
規(guī)模上看——從全球宏觀想象到原子、離子的微觀現(xiàn)象;
學(xué)科上看——涉及生物、氣象、天文、地理等,知識(shí)領(lǐng)域廣闊。
3.地質(zhì)作用發(fā)生和延續(xù)時(shí)間一般很長(zhǎng)
海陸變遷、山脈隆起、海底擴(kuò)張,是以百萬(wàn)年(Ma)為單位計(jì)算
喜馬拉雅山隆起到今約有25Ma
大西洋的形成到今約200Ma
地震、火山爆發(fā)雖時(shí)間很短,但發(fā)生前的能量聚集時(shí)間很長(zhǎng)。
三.地質(zhì)作用的研究方法(舉三個(gè)例)
1.觀察地質(zhì)現(xiàn)象
2.運(yùn)用分析、實(shí)驗(yàn)手段
3.理論研究
“將今論占”方法論——現(xiàn)在是認(rèn)識(shí)過(guò)去的鑰匙,即用現(xiàn)在正在發(fā)生的地質(zhì)作用去推測(cè)過(guò)去、類比過(guò)去、
認(rèn)識(shí)過(guò)去。(舉例)
“以古論今、論未來(lái)”——認(rèn)識(shí)了過(guò)去就能幫助我們更好地了解現(xiàn)在,并預(yù)測(cè)未來(lái)。(舉例)
4.特殊方法
研究地殼物質(zhì)成分——化學(xué)分析、電子探針?lè)治?、光譜分析、差熱分析、X射線分析、偏光顯微鏡、電
銳,寺寺。
研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造——地球物理方法、深部鉆探、高溫高壓模擬等。
研究地球發(fā)展史——同位素測(cè)年、生物地層學(xué)、古地磁方法等。
第二章礦物
地球最外殼是地殼,它由巖石組成,巖石由礦物組成,礦物由元素組所組成。
第一節(jié)元素
—.元素和同位素
1.元素——由同種原子組成的物質(zhì)叫元素。
2.同位素——具有不同原子量的同種元素的變種稱為同位素。
1)放射性同位素——原子核不穩(wěn)定,能自行放射出能量的同位素。I]"'、U緋、U2M
2)穩(wěn)定同位素——不具有放射性的同位素,如0弋o'\0'\C'\C'\S3\S3\S36
二.地殼中的元素和克拉克值
克拉克(美國(guó)人)根據(jù)5159個(gè)巖樣化學(xué)分析數(shù)據(jù),求出16km厚地殼內(nèi)50種元素的平均質(zhì)量,所以元
素在地殼中平均質(zhì)量百分?jǐn)?shù)叫克拉克值,又稱地殼元素豐度。
地殼中各元素含量極不均勻:0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H十種元素就占了99.96%,其中0、
Si、Al、Fe占88.31%。
第二節(jié)礦物的概念
--礦物定義
自然產(chǎn)出且內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(原子、離子)排列有序的均勻固體叫礦物。其化學(xué)成分一定,并可用化學(xué)式表達(dá)。
人造金剛石的特性與天然產(chǎn)出相同,但不屬礦物,而叫人造礦物。
--晶體可非晶體
1.晶體——是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(原子、離子)在三維空間周期性重復(fù)排列(有序排列)的固體。.?.礦物都是
晶體
特點(diǎn):(1)晶體中各質(zhì)點(diǎn)之間的結(jié)合力——化學(xué)鍵(離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵等)和分子間的引力。
(2)具晶體結(jié)構(gòu)(質(zhì)點(diǎn)的有序排列)
(3)不同晶體,質(zhì)點(diǎn)種類不同,排列方式和間距也不同,所以晶體結(jié)構(gòu)也不相同。
(4)具同質(zhì)多像現(xiàn)象相同化學(xué)成分的物質(zhì)在丕同的地質(zhì)條件下(溫度、壓力)可形成不同的晶體
結(jié)構(gòu)而成為不同的礦物。
金剛石/
例如碳原子(
石墨'
(5)具類質(zhì)同像現(xiàn)象——礦物晶體結(jié)構(gòu)中的某種原子或離子可以部分地被性質(zhì)相似的它種原子或離子
替代而不破壞其晶體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。
(6)可以具有晶面——在生長(zhǎng)條件良好(緩慢、空間大)條件下能長(zhǎng)成規(guī)則的幾何多面體外形,包圍
晶體的平面叫晶面。
2.非晶質(zhì)體——其內(nèi)部質(zhì)量排列無(wú)序的固體。例如
膠凝體:由膠體粒子凝聚而成,如蛋白石。
火山玻璃質(zhì):火山噴發(fā)物質(zhì)快速冷凝不能結(jié)晶,也屬于非晶質(zhì)體。
第三節(jié)礦物的重要性質(zhì)
■,礦物的形態(tài)
1.礦物的單體形態(tài)(礦物單晶形態(tài))
基本分為三種類型:
但一個(gè)方向生長(zhǎng),成為柱狀、針狀
M二個(gè)方向延展,成板狀、片狀
g向等長(zhǎng),成立方體、八面體
2.礦物集合體的形態(tài)
集合體——礦物晶粒的聚集體分為二大類:
1)某種習(xí)慣性的形態(tài)基本上分為三個(gè)類型:
礦物單體向伸長(zhǎng),集合體常為纖維狀或毛發(fā)狀;
單體二向延展形,集合體則呈鱗片狀;
單體三向等長(zhǎng)形,集合體則為粒狀或塊狀(不能辨清顆粒時(shí))
2)特殊形態(tài)的集合體基本上分為五種類型:
(1)放射狀:長(zhǎng)柱狀、針狀礦物以一點(diǎn)為中心向四周放射狀排列。
(2)晶簇:巖石縫隙、空洞中生長(zhǎng)晶形完整的晶體群。
(3)始狀、豆?fàn)睿和膱@球狀集合體,魚子大小為酮,豆粒大小為豆。
(4)鐘乳狀:形似冰錐,具同心層,放射狀構(gòu)造。
(5)葡萄狀、腎狀、結(jié)核狀:形狀似葡萄、腎狀結(jié)核,內(nèi)具同心層,放射狀構(gòu)造;不規(guī)則球形稱結(jié)核
狀,有時(shí)也具有同心層,放射狀構(gòu)造。
二.礦物的光學(xué)物質(zhì)——指礦物在可見(jiàn)光作用下所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。
1.透明度——礦物透過(guò)可見(jiàn)光的能力
透明礦物:礦物薄片能透過(guò)光線者,廣義的非金屬礦物均屬此。
不透明礦物:礦物薄片基本上不能透過(guò)光線,廣義的金屬礦物均屬此。
2.光澤——礦物對(duì)可見(jiàn)光的反射能力
(1)金屬光澤反射很強(qiáng),似鍍銘表面、
不透明礦物卜
(2)半金屬光澤反射較強(qiáng),似一般金屬表面,
(3)非金屬光澤是透明礦物所具有,如玻璃光澤、珍珠光澤等。
3.顏色——礦物吸收白光中某種波長(zhǎng)的光后所表現(xiàn)出來(lái)的互補(bǔ)色,如果礦物對(duì)各種色光都均勻吸收,
則表現(xiàn)為黑色或灰色,如基本上都不吸收則表現(xiàn)為白色。
由礦物的化學(xué)成分與內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的顏色是固定不變的——自色
例黃銅砂——黃銅色
孔雀石——翠綠色
方鉛礦——鉛灰色
礦物由于外來(lái)原因呈現(xiàn)為不固定的顏色——他色
石英本無(wú)色,混有不同雜質(zhì)后可呈現(xiàn)各種顏色。
4.條痕——礦物粉末的顏色
對(duì)于金屬礦物具重要的鑒定意義,例如
赤鐵礦——本身可為赤紅、鐵黑、鋼灰等色,但條痕色恒為櫻紅色。
透明礦物條痕色均為白色或近于白色,所以無(wú)鑒定意義。
三.礦物的力學(xué)性質(zhì)
1.硬度——礦物抵抗外力機(jī)械作用的強(qiáng)度(抵抗能力刻劃),其大小由礦物內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)聯(lián)結(jié)力的強(qiáng)弱決
定。
摩氏硬度計(jì)——10種代表礦物組成:
滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。指甲2-2.5,銅鑰匙3,
小鋼刀5-5.5,玻璃6
2.解理——晶體受外力打擊時(shí)能沿一定結(jié)晶方向分裂成為平面(解理面)的能力。
不同礦物產(chǎn)生解理能力不同:
一向解理——云母
二向解理——長(zhǎng)石
三向解理——方解石
3.斷口——礦物受外力打擊后不沿固定的結(jié)晶方向斷開所形成的斷裂面。
具殼狀斷口、參差狀斷口、鋸齒狀斷口、平坦?fàn)顢嗫凇?/p>
四.礦物其他性質(zhì)
1.密度
2.磁性
五.常見(jiàn)礦物
黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、石英、赤鐵礦、磁鐵礦、方解石、石膏、石榴子石、普通輝石、普通角閃石、
黑云母、高齡石、白云母、長(zhǎng)石。
第三章巖漿作用與火成巖
巖漿作用——巖漿的發(fā)育、運(yùn)動(dòng)及其固結(jié)成巖的作用。它包括噴出作用「J侵入作用。
第一節(jié)噴出作用與噴出巖
--巖漿
1.地下高溫熔融物質(zhì)統(tǒng)稱之為巖漿。
它的溫度為650℃-1400℃,一般為800-1200℃;
它的成分:硅酸鹽和1肌8%以水為主的揮發(fā)性物質(zhì)。
2.巖漿性質(zhì)——具較大粘性的流體,影響粘度的因素有:
硅鋁氧化物,構(gòu)成絡(luò)陰離#,妨礙巖漿變形,提高粘度。
(1)化學(xué)成分兩部分<
鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等構(gòu)或陽(yáng)離子,游離在絡(luò)陰離子周圍,降低了巖漿的粘度。
(2)粘度除與成分有功外,還與溫度有關(guān),巖漿溫度越高t,粘度越小I.
(3)巖漿中氣泡及呈溶解狀態(tài)揮發(fā)物的多少與粘度有關(guān),氣泡多粘度大,呈溶解狀態(tài)揮發(fā)物多則粘度
小。
3.粘度大小決定了火山噴發(fā)的猛烈程度:粘度大,噴發(fā)愈強(qiáng)。
二.噴出作用與噴出物
噴出作用——巖漿噴出地表的作用叫噴出作用,又稱火山作用,它的噴發(fā)物有氣體、固體、液體三類。
1.氣體噴發(fā)物
氣體噴發(fā)物是火山噴發(fā)的前導(dǎo),且貫穿于火山噴發(fā)的始終。
水蒸氣為主,含量達(dá)60%以上
《二氧化碳、硫化物(H?S、硫的氧化物)、硫
少量的COH2IICLNH3NlIiCLHF等
2.固體噴發(fā)物——被氣體拋出物質(zhì)
巳冷凝或半冷凝的巖漿物質(zhì)被炸碎拋射出來(lái);、
,來(lái)源未冷凝的團(tuán)塊、細(xì)滴微末巖漿被擊濺出來(lái);卜火山
周邊巖石被炸碎拋射出來(lái)。碎屑%I
1)上述火山碎屑物,按性質(zhì)大小分為:
(1)火山灰粒徑<2mm
(2)火山礫粒徑2-50mm不規(guī)則棱角狀
(3)火山渣粒徑數(shù)厘米到數(shù)十厘米,不規(guī)則多空洞狀,其中色淺、質(zhì)輕、能浮于水面者稱浮巖。
(4)火山彈粒徑>50mm,由巖漿滴在空中冷凝而成,常見(jiàn)收縮裂紋,內(nèi)部多孔洞,形態(tài)多樣。
(5)火山塊粒徑>50mm,棱角狀
2)火山碎屑巖是由各種火山碎屑物堆積固結(jié)而成的巖石。
其中包括:
凝灰?guī)r——火山灰組成
火山角礫巖由火山礫、火山渣組成
集塊巖——火山塊組成
如混合形成,則復(fù)合命名:
火山角礫凝灰?guī)r——主體為凝灰?guī)r,其中含有一定量的火山礫和火山渣。
3.液體噴發(fā)物——又稱為熔巖,是失去氣體的巖漿。
1)產(chǎn)狀
熔巖流——沿地面斜坡,山谷流動(dòng),前端舌狀。
波狀熔巖一熔巖外殼冷凝,內(nèi)部仍熔融流動(dòng)狀,使表面變形為光滑波動(dòng)起伏狀。
繩狀熔巖——表面扭曲呈繩索狀。
塊狀熔巖——表層破碎成棱角狀碎塊雜亂堆積。——粘性大,遠(yuǎn)噴出點(diǎn)。
柱狀節(jié)理一熔巖散熱中,表面形成無(wú)數(shù)冷凝收縮中心,如果巖石結(jié)構(gòu)均勻,收縮中心將等距排列,在
_1_聯(lián)結(jié)中心直線方向上,因張力形成裂縫,橫切面呈六邊形。隨不斷冷凝,將切成六方柱。
2)火山結(jié)構(gòu):火山錐、火山口、火山通道。
3)火山噴發(fā)方式
①中心式噴發(fā)——巖漿沿管狀通道上涌
②裂隙式噴發(fā)——巖漿沿地殼狹長(zhǎng)裂縫溢出如冰島東南部拉長(zhǎng)擴(kuò)展裂長(zhǎng)24Km,熔巖從長(zhǎng)7Km縫隙中
流出,成串珠狀,形成34個(gè)大的60個(gè)小的火山錐、火山口。
4)噴出巖(火山巖)
火山巖——含火山碎屑巖、熔巖
次火山巖——巖漿在火山通道內(nèi)冷凝而成的巖石。(火山頸巖石)
三.巖漿類型及其噴發(fā)特征
1.超基性巖漿Sioz含量<45%,富Fe、Mg氧化物,缺鈉、鉀氧化物。目前未見(jiàn)噴發(fā)超基性巖漿的火
山,但地史中可見(jiàn)。其代表為科馬提巖,見(jiàn)于南非,面積超出1萬(wàn)Km?,厚達(dá)數(shù)公里,Mgo含量高達(dá)20%以上。
2.基性巖漿(玄武巖漿)Sioz含量在45%?52%間,F(xiàn)e、Mg氧化物含量降低,巖漿溫度1000T200℃,
粘性較小。
噴發(fā)時(shí),氣體能從容逸出,不引起強(qiáng)爆,固體產(chǎn)物少,火山灰少,裂隙式噴發(fā)為特色。
若有中心式噴發(fā),則火山錐為盾狀火山錐
枕狀構(gòu)造——海底噴發(fā)的基性熔巖所成,外形似枕,是內(nèi)部流體不斷擠破冷凝外殼、反復(fù)作用結(jié)果。
波狀、繩狀構(gòu)造常見(jiàn)。
柱狀節(jié)理常見(jiàn),如玄武巖,黑色,多氣孔。
3.中性巖漿(安山巖漿)Sioz含量在52%?65%間,F(xiàn)e、Mg氧化物含量再次降低,溫度900-1000℃,粘
性較大,噴發(fā)較猛烈。
中性巖漿形成安山巖,由中性斜長(zhǎng)石與角閃石組成。
4.酸性巖漿(花崗巖漿)Sioz含量>65%,Fe、Mg氧化物含量更低,巖漿溫度650-800℃,粘性最大,
噴發(fā)很猛烈,常形成爆烈式噴發(fā)。
酸性熔巖形成流紋巖,色淺,由石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石組成。
四.火山噴發(fā)的間歇性
意大利埃特納火山,1700年以來(lái)噴發(fā)75次,平均不到4年一次;
美國(guó)圣海倫斯火山,在123年間歇后于1980年再次活動(dòng);
五.幾個(gè)名詞:
破火山口——巖漿房空虛,火山錐體陷落崩塌,或后續(xù)火山活動(dòng)炸破原火山口部分,造成一大而廣的洼
地,蓄水后便成火山口湖。
活火山——在人類歷史時(shí)期中活動(dòng)過(guò)的火山。
死火山——在人類歷史時(shí)期中未曾噴發(fā)過(guò)的火山。
六.世界火山的分布
已知活火山為518座
1.環(huán)太平洋火山帶300余座活火山
主要為中、酸性巖漿,尤以安山巖漿為特征。
2.地中海一印尼火山帶70余座活火山,巖漿從基性到酸性均存在。
3.洋脊火山帶60余座火山帶,分布在太平洋、大西洋、印度洋,多為水下,有的露出水面。
4.紅海沿岸與東非火山帶有22座活火山
(一些名詞解釋如比尼奧夫帶,等)
第二節(jié)侵入作用與侵入巖
一.侵入作用概述
侵入作用——深部巖漿向上運(yùn)移,侵入周圍巖石而未達(dá)地表。
侵入體(侵入巖)——巖漿侵入后變冷、結(jié)晶而形成的巖石。
深成侵入體——形成深度在地表以下5km到10-20km處,規(guī)模大。
L淺成侵入體——形成深度小于5km者,規(guī)模較小。
1.同化作用與混染作用
同化作用——巖漿熔解圍巖,將圍巖改變成為巖漿的?部分,其規(guī)模和程度受巖漿成分、溫度、規(guī)模及
圍巖性質(zhì)控制。
捕虜體——在侵入體邊緣,混入巖漿中未熔化的圍巖碎塊。
混染作用——巖漿因同化圍巖而改變自己原有的成分稱為混染作用。同化與混染作用是相伴而生的。
2.結(jié)晶分異作用
一種成分的巖漿按礦物熔點(diǎn)的高低可依次結(jié)晶出不同成分的礦物,并依次形成不同種類的巖石。
熔點(diǎn)高,比重大的礦物首先結(jié)晶而分離出來(lái)。
鮑溫(美巖石學(xué)家)反應(yīng)系列——玄武巖在結(jié)晶分異過(guò)程中鐵鎂質(zhì)礦物晶出順序:橄欖石、輝石、角閃
石、黑云母(不連續(xù)反應(yīng)系列);長(zhǎng)英質(zhì)礦物晶出順序:基性斜長(zhǎng)石、中長(zhǎng)石、酸性斜長(zhǎng)石(連續(xù)反應(yīng)系列)。
二系列分別同時(shí)進(jìn)行,所形成礦物一一對(duì)應(yīng)。在低溫階段晶出鉀長(zhǎng)石、白云母、石英。
二.侵入巖的產(chǎn)狀
1.巖墻(巖脈)——狹長(zhǎng)形侵入體,可切割成層圍巖,規(guī)模變化大,寬由幾厘米到幾十米,長(zhǎng)幾米到
幾十公里。
2.巖床一一侵入體以層(板)狀侵入到層狀圍巖中,與圍巖層理平行,常為基性,厚數(shù)米到數(shù)百米,
變化大。
3.巖盆、巖蓋
巖盆——同巖床,但中部下凹似盆狀,底部有管狀與大侵入體連通,常為基性。
巖蓋——同巖床,但底平而頂凸似蘑菇狀,常為中酸性。
4.巖株——橫截面積為數(shù)十平方公里以內(nèi)的侵入體,形態(tài)不規(guī)則,以酸性、中性較普遍。可見(jiàn)有分枝
侵入圍巖中。
5.巖基——規(guī)模極大的侵入體,橫截面積大于100km2,可達(dá)數(shù)千平方公里,形態(tài)不規(guī)則,邊界彎曲,
主要由花崗巖組成??梢?jiàn)邊緣有巖株插入圍巖中。
第三節(jié)火成巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造
結(jié)構(gòu)
1.定義——火成巖中礦物的結(jié)晶程度、晶粒大小與形態(tài),晶粒間的相互關(guān)系,稱為火成巖的結(jié)構(gòu)。
2.按晶粒大小劃分
粗粒粒徑不5nlm
顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)《中粒粒徑5~lmm
細(xì)粒粒徑11?0.1mm
隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——肉眼難以識(shí)別
3.按礦物顆粒相對(duì)大小劃分
爐粒結(jié)構(gòu)——顆粒大小相等
,以斑狀結(jié)構(gòu):制質(zhì)為顯晶質(zhì),與斑晶成分相同
k等粒結(jié)構(gòu)V
斑狀結(jié)構(gòu):基曲隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)
其中:基質(zhì)——不等粒結(jié)構(gòu)中晶形細(xì)小、不規(guī)則者。
斑晶——不等粒結(jié)構(gòu)中晶形粗大、完整者。
構(gòu)造——火成巖中礦物集合體的形態(tài)、大小及相互關(guān)系。
1.塊狀構(gòu)造:礦物排列無(wú)規(guī)律,巖石均勻塊狀
2.流動(dòng)構(gòu)造:巖石中柱,片狀礦物平行排列
若有不同成分、不同顏色條帶及拉長(zhǎng)氣孔平行排列——流紋構(gòu)造。
3.氣孔構(gòu)造與杏仁構(gòu)造:不規(guī)則小型空洞,基性熔巖孔較大、較圓,酸性較小、不規(guī)則。礦物質(zhì)充填
于氣孔中稱杏仁構(gòu)造。
4.層狀構(gòu)造:巖石成層性狀。(多次噴發(fā),或火山碎屑巖逐層疊置)
第四節(jié)火成巖的主要類型
1.分類的兒個(gè)原則:
(1)SiO2含量:分為超基性、基性、中性、酸性等巖石大類。
----------------------------------------?
①SiO2含量增多
②鐵鎂質(zhì)礦物減少
③長(zhǎng)英質(zhì)礦物增多
④巖石顏色由深暗變淺亮
⑤相對(duì)密度由大變小
(2)冷凝環(huán)境
深成巖:?質(zhì)結(jié)構(gòu),顆粒粗,似斑狀結(jié)構(gòu)
侵入巖<
淺成巖:L質(zhì)結(jié)構(gòu),顆粒細(xì)成隱晶質(zhì),斑狀結(jié)構(gòu)
噴出巖——多為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),常有斑狀結(jié)構(gòu),具層狀、氣孔、杏仁、流動(dòng)構(gòu)造
2.火成巖類型及其特征
超基性巖基性中性巖酸性第五
節(jié)石t-U.石U-I巖漿的形
成與Si<45%45-5253-65%>地球的內(nèi)
熱
02%65%
主橄欖石、鈣長(zhǎng)中長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)
要輝石、石、堿性長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)
礦角閃石輝石、石、角閃石、石、石英、
物角閃黑云母黑云母
石
噴科馬提巖玄武安山巖、流紋
uUU4
出巖石粗面巖石
淺少見(jiàn)輝綠閃長(zhǎng)為花崗
成巖石U-I巖、正長(zhǎng)斑巖斑巖
深橄欖巖、輝輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、花崗
成巖石巖石UJ正長(zhǎng)巖石
一.巖漿的形成
巖石熔化就能形成巖漿,是形成巖漿巖的原始物質(zhì)。
高溫是使巖石熔化的基本因素,但壓力t增大能提高巖石熔點(diǎn)t,但增加水分t,又可降低巖石的熔點(diǎn)
部分熔融——隨溫度升高到一定程度,巖石開始熔融,低熔點(diǎn)成分先熔;溫度繼續(xù)升高,較高熔點(diǎn)成分
相繼熔出,由此可形成由酸性逐漸向基性轉(zhuǎn)變的熔融體,此種分級(jí)熔化作用稱為部分熔融。
基性巖漿是地幔頂部超基性巖石分熔的產(chǎn)物。
中性、酸性巖漿可以是地幔頂部的巖石或地殼巖石分熔而成。但部分酸性巖漿也可以是地殼淺處(十幾
Km深)巖石,在適宜溫度壓力下完全熔化而成。
超基性巖漿形成不清楚,推測(cè)為地幔頂部超基性巖石局部地方熔化而成。
巖漿的定義、地溫梯度、地?zé)幔让~解釋
二.地球的內(nèi)熱
1.據(jù)計(jì)算全球每年熱流量為2.45X10?°X4.1868J,相當(dāng)于燃燒400億T煤所放出的熱量。.?.地球內(nèi)
部是熱的,內(nèi)熱外流稱為大地?zé)崃骰驘崃鳌?/p>
2.地球熱的分布
(1)垂向常溫層——在地下一定深度上,溫度常年不變,與當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁卮篌w相當(dāng),這一深度帶
叫常溫層。
常溫層下,深度每增加100m地溫增加的度數(shù)——地?zé)嵩鰷芈剩ǖ販靥荻龋?/p>
大陸上地溫梯度平均為3℃/100m
到達(dá)一定深度后,地溫梯度因壓力、巖性而減少,現(xiàn)在認(rèn)為100km深處溫度1300℃,幔核界面(2900
km)為3700C,地核心為4500C
(2)水平方向
形成年齡晚的山區(qū)熱流值高,地溫梯度高。古老地區(qū)則相反。
地殼深大斷裂處壓力降低,從而降低巖石熔融溫度,易形成巖漿。
三.地?zé)岬某梢?/p>
1.重力分異說(shuō)
地球形成早期,大量星際物質(zhì)墜落地球,撞擊動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。
地球變的越來(lái)越致密的過(guò)程中,內(nèi)部物質(zhì)按相對(duì)密度分異,重沉輕浮,位能轉(zhuǎn)化為熱能。
這二種熱源使地球增溫,其中部分熱量已散失,部分儲(chǔ)藏于地球內(nèi)部。
2.放射熱說(shuō)
地球內(nèi)熱是由放射元素衰變產(chǎn)生的,放射出來(lái)的a、B質(zhì)點(diǎn)和丫射線被周圍物質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊?,從而?/p>
高了物質(zhì)的溫度。放射性元素含量在花崗巖中最高,而地殼主要由相當(dāng)于中酸性火成巖成分的巖石組成。,
熱集中在地殼中,地幔中較少,地核中甚微,所以地?zé)嵩鰷芈孰S深度加大而明顯減小。
3.其它
構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或巖石斷裂的摩擦熱。
第四章外力地質(zhì)作用與沉積巖(重點(diǎn))
沉積巖占地殼巖石總體積的7.9%,在地表出露的三大類巖石中,沉積巖面積占75%,是最常見(jiàn)的巖石。
第一節(jié)外力地質(zhì)作用的一般特征
一.引起外力地質(zhì)作用的因素——外因
大氣、水、生物
1.大氣
1)科里奧利效應(yīng)——地球上一切生物的運(yùn)動(dòng),受到地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響而發(fā)生偏移,其偏移方向在北
半球偏向前進(jìn)方向的右方,在南半球偏向左方,這種作用叫科里奧利效應(yīng)(偏向效應(yīng))。
2)大氣圈的地質(zhì)意義
(1)大氣中的成分是許多地質(zhì)作用得以發(fā)生的物質(zhì)因素。
(2)大氣圈是生命保護(hù)層
臭氧(平流層上部)層吸收紫外線
(3)大氣圈維持了地球表層的適宜溫度
大氣吸收太陽(yáng)部分熱能返回地面
(4)風(fēng)的作用
塑造地面、搬運(yùn)物質(zhì)、推動(dòng)海水、形成波浪的動(dòng)力
2.水
(1)自然界水處于運(yùn)動(dòng)循環(huán)中,不斷改造地表形態(tài)。
(2)作為一種溶劑,水以化學(xué)形式對(duì)地表巖石進(jìn)行改造、破壞。
(3)水是構(gòu)成生命的物質(zhì),制約著生物的地質(zhì)作用。
3.生物
(1)生物有機(jī)體中聚積有60多種元素,包括Ca、Na、K、0、C、H等及微量元素。
(2)生物是形成煤、石油、天然氣、部分石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、磷塊巖的基本物質(zhì)。
(3)生物的生命過(guò)程對(duì)巖石起破壞作用,分解礦物,植物根破壞巖石。
(4)植物大規(guī)模生長(zhǎng)要消耗大量CO2,促使大氣成分變化而影響氣候。
二.引起外力地質(zhì)作用的能源
太陽(yáng)熱能是地球外部的來(lái)源:引起大氣循環(huán)、水運(yùn)動(dòng)、生命活動(dòng)。
重力能來(lái)源于地球引力:風(fēng)、河流、湖水、冰川、海水
日月引力能來(lái)源于太陽(yáng)與月球?qū)Φ厍虻囊Γ撼毕绊懞0?/p>
三.外力地質(zhì)作用的類型
1.風(fēng)化作用物理化學(xué)的機(jī)械崩解和分解
2.剝蝕作用如流水沖蝕
3.搬運(yùn)作用機(jī)械搬運(yùn):風(fēng)、流水
化學(xué)搬運(yùn):真溶液、膠體溶液
生物搬運(yùn):吸取物質(zhì)中的化學(xué)元素營(yíng)養(yǎng)
自己,死亡堆積。
4.沉積作用機(jī)械沉積作用:重力支配一碎屑沉積物
化學(xué)沉積作用:
難溶物質(zhì)先沉積(真溶液)一化學(xué)沉積物、
生物沉積作用:生物化學(xué)>
有機(jī)體直接堆積一生物沉積物沉積物,
5.固結(jié)作用
(1)壓固作用——孔隙減小,水分失去,.?.變小變硬
(2)膠結(jié)作用——起膠結(jié)作用者叫膠結(jié)物,粘土、細(xì)粉砂等碎屑物質(zhì)叫基質(zhì)
(3)重結(jié)晶作用不結(jié)晶或微結(jié)晶物在環(huán)境變化后重新結(jié)晶或增大過(guò)程,多見(jiàn)于生物化學(xué)沉積中,
變的更緊密。
(4)新礦物生長(zhǎng)——不穩(wěn)定礦物發(fā)生化學(xué)變化,成分重組生成新礦物,沉積物變的更硬。
第二節(jié)沉積巖的特性(結(jié)構(gòu)、構(gòu)造,分類、常見(jiàn)沉積巖有哪些,研究沉積巖的意義)適當(dāng)看一點(diǎn)
別的沉積巖的書綜合一下知識(shí)
一.沉積巖中的礦物
有以下特點(diǎn):
1.常見(jiàn)的礦物都是常溫常壓下形成的,如赤鐵礦、褐鐵礦、蛋白石、石英
2.具有適應(yīng)溫度變化的能力,旦化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,如石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、白云母等。
3.在地表?xiàng)l件下能作為碎屑物而穩(wěn)定存在,如粘土礦物(蒙脫石等)、石膏、方解石、白云石、硬石膏
等。
二.沉積巖的結(jié)松_指沉積巖顆粒的性質(zhì)、大小、形態(tài)及相互關(guān)系。
1.碎屑結(jié)構(gòu)(巖屑、礦屑、生屑、火山碎屑等)
'礫狀結(jié)構(gòu)粒徑>2mm
砂狀結(jié)構(gòu)粒徑2?0.05mm
粉砂狀結(jié)構(gòu)粒徑0.05-0.005mm
、泥狀結(jié)構(gòu)粒徑<0.005mm
分選性:指大小均勻度:良好、差
磨圓度:磨損程度,分為:圓形、次圓形、次棱角形、棱角形
2.非碎屑結(jié)構(gòu)巖石顆粒由生物化學(xué)或化學(xué)沉積作用所成,大多為隱晶質(zhì)或晶質(zhì):
生物骨架結(jié)構(gòu)——若某些巖石由生骨骼構(gòu)成格架,再充填其它沉積物。
三.沉積構(gòu)造——沉積巖形成時(shí)所生成的巖石各個(gè)組成部分的空間分布的排列方式。
分以下幾種類型:
1.層理因不同顏色、礦物成分,碎屑的特征及結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出來(lái)的差異性而出現(xiàn)的成層性狀。
平j(luò)行層理——各層級(jí)相互平行
Y
媼層理——層級(jí)傾斜或相互交錯(cuò)
層面——分隔不同性質(zhì)沉積層的界面。它隔開的地層叫分層。
分層厚度劃分:
厚度>1m,塊層
厚度1-0.5m,厚層
厚度0.5~0.Im,中厚層
厚度0.1-0.01m,薄層
厚度<0.01m,微層
2.遞變層理同?層內(nèi),碎屑顆粒向上逐漸變細(xì),水動(dòng)力條件減弱所致。
若同一層內(nèi),碎屑顆粒向上變粗,則稱為反遞變層理。
3.波痕層面呈波狀起伏,是沉積條件動(dòng)蕩的結(jié)果,常見(jiàn)于層頂面。
非對(duì)稱波痕——介質(zhì)定向運(yùn)動(dòng),順流坡陡逆流坡緩,由流水或風(fēng)引起。
對(duì)稱波痕——兩坡坡角相等,為來(lái)回波浪所致,坡峰為頂,波谷為底。
4.泥裂巖層表面垂直向下的多邊形裂縫,裂縫向下呈楔形尖滅。
為湖濱、海濱干旱所致。
裂縫開口為頂,尖滅方向?yàn)榈住?/p>
5.縫合線巖石剖面中呈鋸齒狀起伏的曲線。
縫合面——沿縫合線易于劈開的參差起伏的平面。
縫合柱——突起的柱體
縫合線成因——規(guī)模較大的縫合線代表短期的沉積停頓或間斷,規(guī)模較小的縫合線是沉積固結(jié)過(guò)程中上
覆沉積物的壓力下,由富含CO2的淤泥水沿層面循環(huán)時(shí)溶解兩側(cè)物質(zhì)所致。常見(jiàn)于灰?guī)r、白云巖,有時(shí)也見(jiàn)
于砂巖。
6.結(jié)核沉積巖中某種成分的物質(zhì)聚積而成的團(tuán)塊。
石灰?guī)r中的燧石結(jié)核——沉積物中Si02自行聚積而成。
煤系中黃鐵礦結(jié)核——固結(jié)中,F(xiàn)e4自行聚積而成。
黃土中鈣質(zhì)或鐵鋅結(jié)核——地下水從沉積物中溶解Cacch或鐵、缽的氧化物后的再沉積。
7.印模沉積巖層底面上的突起,只見(jiàn)于具碎屑結(jié)構(gòu)的巖層中。
成因--------沉積作用窄頓時(shí),沉積物頂面受流水沖刷而成溝槽;
定向沉積作用停頓口士沉積物頂面受流水?dāng)y帶物刻劃而成;
不規(guī)則——固結(jié)過(guò)程中沉積物不均勻壓入下伏沉積物內(nèi)使物質(zhì)發(fā)生重新聚積而成。
要特別注意碎屑巖的性質(zhì)、分類、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造,常見(jiàn)的巖石類型。
第三節(jié)常見(jiàn)的沉積巖
1.礫巖、角礫巖
礫巖——圓形、次圓形碎屑
角礫巖——碎屑為棱角形、半棱角形
2.砂巖
顏色多樣:富含粘土則呈暗色;
含鐵質(zhì)為紅紫色;
碎屑為石英,膠結(jié)物為SiO2為灰白色;
富含鉀長(zhǎng)石,則顯示灰紅色。
命名:根據(jù)碎屑成分、膠結(jié)物或基質(zhì)成分、碎屑粒徑綜合考慮。如巖石中碎屑主要為石英,其次為巖屑,
基質(zhì)為粘土質(zhì),碎屑粗粒則定名為粗粒粘土質(zhì)巖屑石英。
3.硅質(zhì)巖
化學(xué)成分為Sia,組成礦物為微粒石英或玉髓,少數(shù)
為蛋白石,含有機(jī)質(zhì)的硅質(zhì)巖為灰黑色;
富含氧化鐵的硅質(zhì)巖稱碧玉(jasper),喑紅、灰綠色;
具同心圓狀構(gòu)造的稱為瑪瑙(agate):
呈結(jié)核狀為燧石結(jié)核;
質(zhì)輕多孔者為硅華。
成因:①熱泉涌出富含Sio2的熱水凝聚沉淀,或交代Cac03沉積而成;
②海洋硅質(zhì)生物(硅藻、放射蟲)迅速繁衍及其骨骼大量堆積有關(guān)。
4.石灰?guī)r
由方解石組成,稀鹽酸劇烈起泡,有二種類型:
1)碎屑結(jié)構(gòu)灰?guī)r(成分均為Cacos)
(1)成因
①海盆中已固結(jié)的Cacc>3沉積被海水沖擊破碎而成----內(nèi)碎屑粒徑>2mm為礫屑,<2mm為砂屑;
②海中動(dòng)物介殼、骨骼、植物硬體被海水沖擊破碎而成——生物碎屑。
③由海水中Cacch凝聚而成的,稱為球粒、團(tuán)塊、鮑粒、豆粒。
球粒粒徑<0.3mm渾圓,內(nèi)無(wú)同心圓構(gòu)造;[是低等生物吸取
A
團(tuán)塊粒徑>0.3mm不規(guī)則,內(nèi)無(wú)同心圓構(gòu)造;Jcacos凝聚而成
M(豆粒)渾圓,內(nèi)具同心圓構(gòu)造——干旱炎熱,動(dòng)蕩淺水(幾米)海域中,Cacos在過(guò)程和環(huán)境下,
以碎屑為核心逐次沉積而成。
(2)碎屑間填隙物為Cacos,其中:
粒徑>0.01mm,常為透明的方解石顆粒,相當(dāng)于膠結(jié)物——亮晶。
粒徑<0.05mm,方解石微粒,機(jī)械混入,相當(dāng)于基質(zhì)——泥晶。
(3)命名如竹葉狀灰?guī)r、生屑灰?guī)r、鮑狀灰?guī)r、團(tuán)塊灰?guī)r等。
2)非碎屑結(jié)構(gòu)灰?guī)r
類型:泥晶石灰?guī)r:<0.005mm的由生化作用形成的方解石微粒組成,致密狀
鈣華:純化學(xué)成因
礁灰?guī)r:具生物骨架結(jié)構(gòu),如珊瑚礁石灰?guī)r
第五章變質(zhì)作用與變質(zhì)巖
變質(zhì)巖占地殼總體積的27.4%
(什么是變質(zhì)巖,變質(zhì)作用,常見(jiàn)的變質(zhì)巖有哪些)
第一節(jié)變質(zhì)作用概述
概念
1.定義:固態(tài)巖石,受溫度、壓力及化學(xué)活動(dòng)性液體作用,發(fā)生礦物成分、化學(xué)成分、巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
變化的地質(zhì)作用,叫變質(zhì)作用。
2.注意兒個(gè)問(wèn)題
(1)巖石基本不發(fā)生熔融,原巖未失其整體性,否則成火成巖、巖漿作用了。但一旦溫度達(dá)到熔點(diǎn),
變質(zhì)作用將轉(zhuǎn)為巖漿作用,二者有成因聯(lián)系。
(2)引起變質(zhì)作用的溫度、壓力主要來(lái)自地球內(nèi)部,所以它發(fā)生在地表以下一定深度中,這與發(fā)生在
地表的沉積作用不同,沉積作用固結(jié)成巖的溫度壓力也比變質(zhì)作用小,深度也小。
(3)特殊情況下,變質(zhì)作用可在地表進(jìn)行:隕石撞擊、地下熱流
二.引起變質(zhì)作用的因索
1.溫度由150-180°直到800-900℃,低于此溫度則為沉積固結(jié)成巖作用。
溫度來(lái)源:班熱、增溫率
巖漿熱,通逑韋I巖而增溫
地殼巖石斷裂I斷裂塊體擠錯(cuò)產(chǎn)生高溫
2.壓力
分為靜壓力、流體壓力、定向壓力三種:
(1)靜壓力由上覆巖石重量引起,隨深度加大而增加。
靜壓力對(duì)巖石的作用力各向均等,且各方向的壓力值相同。
靜壓力使巖石礦物中的原子、離子、分子間的距離壓縮,形成密度大、體積小的新礦物,從而使巖石更
致密。
變質(zhì)靜壓力最低為l()8pa~2X10'Pa,最高可達(dá)13X10'Pa?14X10'Pa,即可在地下幾公里到40公里深
處出現(xiàn)變質(zhì)作用。
(2)流體壓力靜壓力通過(guò)循環(huán)于巖石空隙中的流體而形成流體壓力。
巖石處于封閉狀態(tài)時(shí),全部巖石重量傳遞給各部位流體,則流體壓力值等于靜壓值。
當(dāng)巖石中有大量彼此連接而又與地面溝通的裂隙時(shí),流體本身為開放性系統(tǒng),此時(shí)流體壓力僅由流體本
身重量決定,所以它低于巖石靜壓值。
(3)定向壓力指作用于地殼巖石的側(cè)向擠壓力,具方向性,且兩側(cè)作用相反,
當(dāng)位于同一直線上時(shí)稱為擠壓力
不在同一直撥上時(shí)稱為剪壓力
成因:地殼巖石相鄰塊體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所致。
3.化學(xué)活動(dòng)性流體指流體成分以出0、C0?為主,并含其它易揮發(fā)、易流動(dòng)的物質(zhì)。它的來(lái)源多樣:
①孔、裂隙中以水為主的液體:
②許多造巖礦物(尤以沉積巖礦物),分子結(jié)構(gòu)中含較多HQ和CO?,在溫度壓力下被分離出來(lái);
③巖漿中逃逸出來(lái)的成分;
④因溫度壓力變化,從地殼深部物質(zhì)分泌出來(lái)的含K、Na、Si。?的熱液。
第二節(jié)變質(zhì)作用中原巖的變化
—.物質(zhì)成分的變化
巖石的物質(zhì)成分,包括密切相關(guān)的兩部分:化學(xué)成分、礦物成分
物質(zhì)成分變化表現(xiàn)在以下幾方面:
1.揮發(fā)性成分(HQ,C02,C)的逃逸或獲得,使化學(xué)成分重組,形成新礦物:
Alt(SiiOio)(OH)8吸熱Ab.^SioJ0+2Sio2+4H20
放熱
高嶺石(500℃)紅柱石石英水
脫水、脫CO,反應(yīng)在沉積巖十分常見(jiàn):
含粘土質(zhì)的砂巖、頁(yè)巖“金紅柱石、云母、綠泥石的變質(zhì)巖
不純石灰?guī)r含硅灰石的大理巖
橄欖五)蛇紋石
2.由體積大、密度小的礦物轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏却?、體積小的礦物,決定條件是靜壓力。
壓力<5.5Xl()8pa壓力>5.5X10'Pa
粘土礦物切柱石(密度3.13-3.16)主晶W匕.53-3.65)
3.化學(xué)成分的交換以原子、離子、分子形式帶進(jìn)帶出
交代作用——在固態(tài)中,在一定溫度條件下,通過(guò)某種媒介(水)、某些成分的原子、離子、分子從原
巖中帶出,而另些原子、離子、分子乂從外部帶入,從而使巖石化學(xué)成分與礦物成分發(fā)生改變。例如巖漿
侵入圍巖。
二.變質(zhì)巖中的礦物
1.變質(zhì)礦物特征礦物,只形成于變質(zhì)作用
紅柱石、蘭晶石、硅灰石、石榴子石、滑石、十字石、透閃石、透輝石、陰起石、蘭閃石、石墨、蛇紋
石、夕線石等。
2.其它穩(wěn)定型礦物,如石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、白云母、黑云母等屬于沉積巖、火成巖的礦物也存在
于變質(zhì)巖中。
3.只適宜常溫常壓下的礦物:粘土、蛋白石、玉髓、石膏在變質(zhì)巖中是難存在的。
4.大量云母出現(xiàn)成為巖石主要礦物時(shí),則為變質(zhì)作用所成。
三.變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)
1.變晶結(jié)構(gòu)原巖發(fā)生重結(jié)晶而形成的結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為礦物形成、長(zhǎng)大、晶粒相互緊密嵌合。新成晶體
叫變晶,它可以粗、中、細(xì)粒。也可以分為等粒變晶和斑狀變晶(二種顆粒大小相差懸殊)。
2.變余結(jié)構(gòu)淺變質(zhì)時(shí)所留下的原巖結(jié)構(gòu)
變余斑狀結(jié)構(gòu)保留原巖斑狀結(jié)構(gòu)
變余礫狀結(jié)構(gòu)保留原巖礫狀結(jié)構(gòu)
四.變質(zhì)巖的構(gòu)造
1.變成構(gòu)造通過(guò)變質(zhì)作用形成的新構(gòu)造,分以下幾類:
(1)斑點(diǎn)狀構(gòu)造低溫*低變質(zhì)溫度下化學(xué)組分重組而成的或疏或密的斑點(diǎn)。常為炭質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)、
云母、紅柱石等,基質(zhì)隱晶質(zhì)。
(2)板狀構(gòu)造輕氏"平行薄板狀,受輕微定向壓力作用而成,常有變余泥狀結(jié)構(gòu)或顯微變晶結(jié)構(gòu)。
(3)片理構(gòu)造-巖石中片狀、長(zhǎng)條狀礦物連續(xù)、平行排列,形
成平行、密集、而不甚平坦的紋理——片理
若卸物細(xì)小,呈絲絹光澤與細(xì)小皺紋——千枚狀構(gòu)造
Y
若和均粗大肉眼可見(jiàn)——片狀構(gòu)造
(4)片麻狀構(gòu)造
礦物以長(zhǎng)石為主(粒狀),伴有部分平行定向排列的片狀、柱狀礦物呈斷續(xù)帶狀分布,受原巖成分控制,
也有后生成礦物的作用。
若長(zhǎng)石特粗大,稱為眼球狀構(gòu)造
(5)塊狀構(gòu)造
礦物均勻分布,無(wú)定向排列,為溫度、靜壓力聯(lián)合作用所成。
2.變余構(gòu)造
殘留的原巖構(gòu)造,例如
變余氣孔構(gòu)造、變余層狀構(gòu)造、變余泥裂構(gòu)造等等。
注意:一一般將火成巖變質(zhì)而成的巖石叫正變質(zhì)巖
將沉積巖變質(zhì)而成的巖石叫副變質(zhì)巖
第三節(jié)變質(zhì)作用類型及其代表性巖石
接觸變質(zhì)作用
定義——發(fā)生在火成巖(侵入巖為主)與圍巖之間的接觸帶匕并主要由溫度和揮發(fā)性物質(zhì)所引起的變
質(zhì)作用。
要求高溫300-800℃,有時(shí)達(dá)1000℃
所需壓力較低(108Pa-3X10sPa)
分為兩類:
1.接觸熱變質(zhì)作用
巖石受熱后發(fā)生礦物重結(jié)晶、脫水、脫炭及物質(zhì)成分的重組合,形成新礦物和變晶結(jié)構(gòu),但總化學(xué)成分
無(wú)顯著改變。
代表性巖石有:板巖、大理巖、石英巖
2.接觸交代變質(zhì)作用受巖漿的溫度和揮發(fā)性影響
巖石化學(xué)成分有顯著變化,新礦物大量產(chǎn)生。
典型巖石矽卡石——主要礦物有石榴子石、綠簾石、透閃石、透輝石、陽(yáng)起石等,還有云母、長(zhǎng)石、
石英、蛋石、方解石等,粒狀或不等粒狀變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。
區(qū)域變質(zhì)作用
1.概述
①受溫度、壓力、化學(xué)活動(dòng)性流體綜合影響;
②影響范圍巨大,可達(dá)數(shù)千、數(shù)萬(wàn)平方公里以上,深度可達(dá)20km以上;
③溫度下限200-300℃,上限700-800℃;
④壓力變化在1?2X108pa到13~14X10sPa
⑤靜壓力、定向壓力起作用巨大
⑥與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)生有關(guān)
2.變質(zhì)環(huán)境分類
1)低壓高溫環(huán)境溫度為主,地下不到10km處溫度可達(dá)600C(地溫梯度高達(dá)25-60℃/kin)
以出現(xiàn)紅柱石礦物為特征,廣泛發(fā)生接觸變質(zhì)作用,火成巖發(fā)育。
2)正常地溫梯度環(huán)境大約在20-30℃/km之間(正常位),隨溫度壓力變化可出現(xiàn)不同變質(zhì)巖。
3)高壓低溫環(huán)境地溫梯度低(7-25℃/扁),在地下20-30km處溫度300℃,但壓力高,可出現(xiàn)蘭閃
石標(biāo)準(zhǔn)礦物,缺乏火成巖,與板塊俯沖作用相關(guān)。
4)特殊類型——埋藏變質(zhì)作用低溫、靜壓力、放射熱
上覆巨厚地層重量所致,溫度不高(400℃),變質(zhì)程度淺。
3.代表性巖石
板巖——原巖為粘土巖、粘土質(zhì)粉砂巖、凝灰?guī)r。重結(jié)晶不明顯,板狀構(gòu)造。
千枚巖——原巖同上,重結(jié)晶程度高,礦物主要是絹云母、綠泥石等。
片巖——片狀構(gòu)造,全部重結(jié)晶,片狀柱狀礦物含量大于1/3
片麻巖——片麻狀構(gòu)造,中、粗粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),含長(zhǎng)石較多。
等
4.變質(zhì)程度
受溫度、壓力、原巖成分的控制。
同一種巖石,在不同條件下可形成不同的變質(zhì)巖。不同溫度下頁(yè)巖可變?yōu)榘鍘r、片巖和斜長(zhǎng)角閃巖。
不同成分的巖石形成不同類的變質(zhì)巖,石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r、石英砂巖變成石英巖。
三.混合巖化作用即超深變質(zhì)作用,是由變質(zhì)巖作用向巖漿作用轉(zhuǎn)變的過(guò)渡性地質(zhì)作用。
1.定義——高溫條件下,巖石部分熔融形成酸性熔體,與地下深處富含Na、K、Si的熱液,沿著區(qū)域
變質(zhì)作用形成的裂隙或片理滲透、擴(kuò)散,甚至和變質(zhì)巖再次發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成新的巖石,這就叫混合巖化
作用。
2.混合巖的組成
基體——多質(zhì)程度較高的片巖、片麻巖,顏色深
它包含兩/分:
脈體——人來(lái)熔體、熱液的沉淀物質(zhì),成分為石英、長(zhǎng)石,顏色較淺
3.混合巖的類型
據(jù)基體、脈體的相對(duì)數(shù)量關(guān)系及其存在狀態(tài),反映了混合巖化的不同程度,也分出不同特征的混合巖,
如
斑點(diǎn)狀混合巖——脈體呈斑點(diǎn)狀分散在基體中
條帶狀混合巖——脈體呈條帶狀貫入到基體中
混合狀花崗巖——當(dāng)長(zhǎng)英質(zhì)熔體和富含K、Na、Si的熱液完全交代原來(lái)巖石時(shí)并形成花崗巖,這種花崗
巖叫混合狀花崗巖,這是混合巖化作用程度極高時(shí)產(chǎn)物,也是花崗巖形成之重要途徑,常位于區(qū)域變質(zhì)地區(qū)
的核心地帶。
四.動(dòng)力變質(zhì)作用又叫破裂變質(zhì)作用
它與地殼發(fā)生斷裂有關(guān)
地殼上層,巖石酹碎,形成構(gòu)造角礫巖
出現(xiàn)在斷裂帶兩側(cè):
地殼下層,溫度或高,又有靜壓力,礦物重結(jié)晶形成糜棱巖
第四節(jié)巖石的演變(三類巖石間轉(zhuǎn)化)
三大類巖石具有不同的形成環(huán)境和條件,環(huán)境和條件又隨地質(zhì)作用發(fā)生而變化,在地質(zhì)作用下,三大類
巖石不斷相互轉(zhuǎn)化,?直處于消亡、新生的無(wú)限循環(huán)之中。
火成巖
夕卜熔
力熔變?nèi)?/p>
注意:
在三大類巖石轉(zhuǎn)化過(guò)程中,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)起了關(guān)鍵作用,正因?yàn)橛辛藰?gòu)造運(yùn)動(dòng):
才能使侵入巖、變質(zhì)巖上升到地表遭受剝蝕;
才能使地表強(qiáng)烈坳陷,才能使沉積物有堆積的場(chǎng)所;
才能使噴出的火成巖、沉積巖沉入地下深處變質(zhì);
才能影響深部巖漿的形成和上升等等。
第六章地質(zhì)年代(重點(diǎn))
第一節(jié)相對(duì)年代的確定
--地層層序律
地層——在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)所形成的層狀巖石和沉積物。
巖層——層狀巖石泛指稱為巖層。
地層層序律——原始產(chǎn)出的地層具有下老上新的規(guī)律。又叫疊置原理。
地層倒轉(zhuǎn)——因受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,層序倒轉(zhuǎn),上下關(guān)系顛倒,必須用沉積構(gòu)造判斷巖層的頂、底面,
才可恢復(fù)原層序。這些沉積構(gòu)造包括:泥裂、波痕、雨痕、交錯(cuò)層理等。
—.生物層序律
1.化石——埋藏在巖層中的占代生物遺體或遺跡。
2.生物層序律
年代越老地層所含生物越原始、簡(jiǎn)單、低級(jí);年代越新地層則反之。
不同時(shí)期地層中含有不同類型化石及組合,相同時(shí)期在同生態(tài)環(huán)境中所形成地層含有相同的化石及組
合。
3.標(biāo)準(zhǔn)化石
地史中演化快、延續(xù)時(shí)間短、特征顯著、數(shù)量多、分布廣的化石。
三.切割律或穿插關(guān)系
1.切割律
侵入巖與圍巖關(guān)系而言,總是侵入者年代新,被侵入者年代老,即切割者新,被切割者老。
2.穿插關(guān)系內(nèi)容同切割律
地質(zhì)年代表記?。。。。?!特別要注意地層與地質(zhì)年代在描述時(shí)的區(qū)分,以及一些地質(zhì)年代二分(早晚)和
三分(早中晚)
第二節(jié)同位素年齡的測(cè)定(大概了解)
巖石絕對(duì)年齡的測(cè)定
1.原理:放射性元素具固定的衰變常數(shù)(入)——每年每克母體同位素產(chǎn)生子體同位素的克數(shù);
礦物中放射性同位素蛻變后剩下的母體同位素含量(N)
礦物中蛻變后而成的子體同位素含量(D)
可計(jì)算出放射性同位素年齡(t)——巖石絕對(duì)年齡
2.放射性同位素測(cè)定地質(zhì)年代的必備條件:
1)具較長(zhǎng)的半衰期
2)該同位素在巖石中有足夠的含量,可以分離出來(lái)并加以測(cè)定。
3)其子體同位素易于富集并保存下來(lái)。
3.用來(lái)測(cè)年的放射性同位素
鉀一氨(K-AC
鋤一錮(Rb-Sr)測(cè)古老巖層
鈾一鉛(U-Pb)
C-14半衰期短——測(cè)新地層
誤差分析:母體、子體同位素含量難精確測(cè)定,因?yàn)樽芋w易丟失,母體易混雜;
測(cè)定難度大,出現(xiàn)認(rèn)為誤差;
沉積巖中有些不含同沉積的放射性同位素。
4.新方法
古地磁測(cè)年方法,測(cè)定巖石極性,確定該極性延續(xù)時(shí)間,與已知標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比,推算巖石形成年代——僅
限于中生代以來(lái)巖層。
第三節(jié)地質(zhì)年表
一.地質(zhì)年代表的建立
1.地質(zhì)年代單位年代地層單位
宙______________________受
代______________________界」
紀(jì)_____________________系
世___________________統(tǒng)______
2.《地質(zhì)年代表》見(jiàn)P68表6-2
修改訂正部分
①距今年齡值與第三次全國(guó)地層會(huì)議出入較大,要給予訂正。
②變更震旦紀(jì)「680Ma
原震旦紀(jì)一分為二<
南華紀(jì)800Ma〔
晚二疊世〃'
二疊紀(jì)-:分中二疊出原先二分
早二疊世、,
石炭紀(jì)二分晚石炭紀(jì)原先三分
早石炭紀(jì)
晚第三紀(jì)改稱為新近紀(jì)
早第三紀(jì)改稱為古近紀(jì)
下太古界、上太古界改稱為古太古界、中太古界、新太古界
下元古界、上元古界改稱為古元古界、新元古界、中元古界
二.主要地質(zhì)時(shí)代的特征
1.太古宙
最古老的地質(zhì)年代,僅見(jiàn)到一些原始的顯微生物遺跡、藻類、菌類。在南非發(fā)現(xiàn)的古老生物遺跡巴伯頓
古球菌(南非翁弗瓦赫特群匕
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