普通地質(zhì)學(xué)實驗指導(dǎo)書

《普通地質(zhì)學(xué)》實驗指導(dǎo)書（8課時）朱代洪編南昌工程學(xué)院水利與生態(tài)工程學(xué)院2010年目錄實驗一：常見礦物的肉眼鑒定實驗二：常見巖石的肉眼鑒定實驗三：地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識及羅盤的使用實驗四：地形地質(zhì)圖讀圖實驗五：用間接方法確定巖層產(chǎn)狀及斷層斷距實驗一：常見礦物的肉眼鑒定一、目的要求（一）熟悉與掌握用肉眼鑒定礦物的方法。（二）熟練掌握常見礦物的形態(tài)特征及物理性質(zhì)特征，并據(jù)此鑒別礦物。（三）為鑒定巖石打下基礎(chǔ)。二、實驗內(nèi)容鑒定下列礦物：1、單質(zhì)——自然銅、石墨、自然金；1、氧化物——石英、赤鐵礦、磁鐵礦；2、碳酸鹽——方解石、白云石、孔雀石；3、硫化物——方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦；4、鹵化物——螢石；5、硅酸鹽——鉀長石、斜長石、黑云母、橄欖石、石榴石、普通輝石、普通角閃石；6、硫酸鹽——石膏、重晶石；7、磷酸鹽——磷灰石。三、實驗方法（一）肉眼觀察礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)（如顏色、光澤、透明度、條痕、解理、斷口等），對礦物進行鑒定。（二）憑簡單的工具（小刀、鋼針、放大鏡等），簡易藥品（鹽酸、鉬酸銨等）來分辯礦物，對礦物進行鑒定。（三）對照教材中“常見礦物肉眼鑒定特征表”對礦物進行鑒定，達到認(rèn)識礦物的目的。四、注意事項（一）“常見礦物肉眼鑒定特征表”中對礦物特征的描述是比較全面的，而實驗標(biāo)本上不一定都能觀察到，所以作觀察記錄時要實事求是，根據(jù)實驗標(biāo)本上見到的特征進行記錄，不能照抄鑒定表。最好在報告中寫下自已的實驗體會。（二）做簡易化學(xué)試驗時，試液不要滴的太多。五、實驗報告重點描述下列礦物的主要鑒定特征，并填寫報告書。橄欖石、普通輝石、方解石、石英、磁鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、螢石、黑云母、角閃石。學(xué)生還可根據(jù)自己所看到的礦物填寫在實驗報告中常見礦物的肉眼鑒定實驗報告實驗名稱班級姓名標(biāo)本編號礦物名稱形態(tài)顏色光澤條痕透明度硬度解理及斷口比重（用手掂量輕重）其它（如磁性導(dǎo)電性）標(biāo)本編號礦物名稱形態(tài)顏色光澤條痕透明度硬度解理及斷口比重（用手掂量輕重）其它（如磁性導(dǎo)電性）（續(xù)表）實驗二：常見巖石的肉眼鑒定一、實驗?zāi)康囊螅海ㄒ唬W(xué)習(xí)肉眼鑒定巖石的步驟和方法。（二）觀察和掌握巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其主要特點。（三）通過對巖石標(biāo)本的詳細(xì)觀察和描述，了解巖石的簡單分類及掌握常見巖石的基本特征。二、實驗內(nèi)容：（一）巖石的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造1、巖漿巖的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造（1）巖漿巖的結(jié)構(gòu)——等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、偉晶結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。（2）巖漿巖的構(gòu)造——塊狀構(gòu)造、流紋狀構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造和杏仁狀構(gòu)造。2、沉積巖的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造（1）沉積巖的結(jié)構(gòu)——角礫狀結(jié)構(gòu)、礫狀結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)、竹葉狀結(jié)構(gòu)。（2）沉積巖的構(gòu)造——層狀構(gòu)造、頁片狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。3、變質(zhì)巖的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造（1）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)——變余結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)。（2）變質(zhì)巖的構(gòu)造——片理構(gòu)造（包括板狀、千枚狀、片狀及片麻狀等構(gòu)造）、塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、斑點狀構(gòu)造。（二）巖石的主要類型1、巖漿巖的主要類型（1）超基性巖——橄欖巖；（2）基性巖——輝長巖、輝綠巖、玄武巖；（3）中性巖——閃長巖、閃長玢巖、安山巖；（4）酸性巖——花崗巖、花崗斑巖、流紋巖。2、沉積巖的主要類型（1）碎屑巖類——礫巖、砂巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r；（2）粘土巖類——頁巖；（3）化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類——石灰?guī)r、白云巖、硅質(zhì)巖。3、變質(zhì)巖的主要類型（1）區(qū)域變質(zhì)巖——板巖、片麻巖、大理巖、石英巖；（2）接觸變質(zhì)巖——矽卡巖；（3）動力變質(zhì)巖——構(gòu)造角礫巖。三、實驗方法：（一）觀察巖石的顏色。（二）描述鑒定巖石的礦物成分。（三）觀察巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。四、實驗報告：描述常見巖漿巖、沉積巖及變質(zhì)巖標(biāo)本各8種，填寫報告書。常見巖石的肉眼鑒定實驗報告實驗名稱班級姓名標(biāo)本編號顏色主要礦物成分結(jié)構(gòu)構(gòu)造其他特征巖石名稱實驗三：地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識與羅盤的使用一、目的要求（一）學(xué)習(xí)和觀察褶皺。（二）學(xué)習(xí)和觀察節(jié)理、斷層。（三）掌握地質(zhì)羅盤的使用方法。二、實驗內(nèi)容（一）褶皺的形態(tài)和產(chǎn)狀。（二）節(jié)理的形態(tài)和特征；（三）斷層的形態(tài)和特征；（四）用地質(zhì)羅盤測量巖層的產(chǎn)狀。三、實驗方法主要是觀察褶皺、節(jié)理、斷層的形態(tài)和特征，并區(qū)分背斜、向斜、張節(jié)理、剪節(jié)理、正斷層、逆斷層。學(xué)會使用羅盤。四、實驗報告（一）比較背斜與向斜、張節(jié)理與剪節(jié)理、正斷層與逆斷層的異同，以圖示表示。（二）對傾斜巖層進行產(chǎn)狀的測量，并學(xué)會巖層產(chǎn)狀的表示方法。實驗四：地形地質(zhì)圖讀圖一、目的要求（一）初步掌握閱讀地形地質(zhì)圖的方法和步驟。（二）掌握褶曲形態(tài)和斷層性質(zhì)的分析、描述方法。二、實驗內(nèi)容（一）分析暮云嶺地區(qū)及四明山地區(qū)的褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造的類型、特點及產(chǎn)狀。（二）確定褶皺和斷層的時代。三、實驗方法讀褶皺地區(qū)或斷裂地區(qū)的地質(zhì)圖時，首先必須分清新老地層層序及其在區(qū)內(nèi)的分布，然后再作進一步的分析和描述。（一）分析描述褶曲的方法和步驟：1、區(qū)分背斜和向斜——根據(jù)核部地層和兩側(cè)巖層分布情況來區(qū)分。如核部為新地層，兩側(cè)依次對稱排列著老地層者為向斜。2、確定兩翼產(chǎn)狀——如果地質(zhì)圖上已標(biāo)有產(chǎn)狀符號，則可直接讀出兩翼產(chǎn)狀；否則可根據(jù)同一巖層出露寬度的差異，定性地確定兩翼傾角的相對大小。同時要考慮兩翼產(chǎn)狀是否發(fā)生倒轉(zhuǎn)。3、推測軸面產(chǎn)狀——如果兩翼傾向相反（相背或相向）且傾角大致相等，則表明軸面直立；除此以外，軸面都是傾斜的。無論背斜或向斜，其軸面均與緩翼傾向一致。4、樞紐及褶曲軸（軸線）的認(rèn)識：（1）樞紐產(chǎn)狀的認(rèn)識——如果兩翼同一巖層沿走向互相平行，則樞紐水平。如果褶曲兩翼同一巖層沿走向相交“V”字形，則表明樞紐是傾伏的，背斜“V”字形尖端指向傾伏方向，向斜則反之。（2）褶曲軸（軸線）的認(rèn)識——在地形平坦的情況下，通過褶曲傾伏端或平分褶曲核部地層各點連線求得。此線所示方向即代表褶曲延伸方向，軸線的長短說明褶曲延伸的長短。5、確定褶皺的形成時代——可根據(jù)地層間的角度不整合關(guān)系來確定。即褶皺形成于不整合面之上最老地層時代與不整合面下最新地層時代之間。6、分析完褶曲之后，應(yīng)按如下順序進行描述：褶曲名稱（地名加褶曲性質(zhì)）、褶曲軸的延伸方向、組成核部的地層、兩翼的地層及產(chǎn)狀、軸面傾向、樞紐傾伏方向及褶曲形成時代等。（二）分析描述斷層的方法及步驟：1、斷層性質(zhì)的分析：（1）斷層產(chǎn)狀的確定——如果地質(zhì)圖上已標(biāo)有斷層產(chǎn)狀符號，可直接讀出斷層產(chǎn)狀要素；否則，在地質(zhì)圖上間接判斷斷層面產(chǎn)狀要素的方法與求傾斜巖層產(chǎn)狀要素的方法相同（該項內(nèi)容在實驗五中進行）。（2）兩盤相對位移的判定——如斷層走向大致與巖層走向垂直，在背斜核部較老巖層出露界線寬的一盤為相對上升盤。在向斜核部較新巖層出露界線窄的一盤為相對上升盤。必須注意，在僅有傾斜巖層地段，當(dāng)斷層走向與巖層走向垂直或斜交時，正、逆斷層亦可出現(xiàn)平移斷層的假象。2、斷層時代的分析：（1）根據(jù)斷層切割的最新地層，以及斷層面與不整合面的交截關(guān)系來判定斷層的形成時代。（2）根據(jù)不同斷層的相互切割關(guān)系，判斷兩者的相對時代，被切割的斷層時代較切割的斷層時代老。3、斷層的描述內(nèi)容：對斷層作上述分析之后，應(yīng)加以描述，其內(nèi)容是：斷層名稱（地名加斷層類型或編號）、延伸方向和長度、產(chǎn)狀要素、兩盤出露地層產(chǎn)狀及相對位移方向、斷層的形成時代等。四、實驗報告（一）分析并描述圖1中暮云嶺地區(qū)褶皺構(gòu)造的類型、特點、某些褶曲要素的產(chǎn)狀及褶皺的形成時代。（二）分析并描述圖2中四明山地區(qū)斷層類型、形成時代及斷層間的先后順序。（三）確定上述兩圖中不整合面的時代。實驗五：用間接方法確定巖層產(chǎn)狀及斷層斷距一、目的要求（一）學(xué)會在地形地質(zhì)圖上計算傾斜巖層的產(chǎn)狀。（二）掌握在地形地質(zhì)圖上進行斷層產(chǎn)狀及斷距的計算。二、實驗內(nèi)容（一）推導(dǎo)地形地質(zhì)圖中傾斜巖層的產(chǎn)狀要素（走向、傾向、傾角）。（三）確定四明山斷層面的產(chǎn)狀要素及斷距。三、實驗方法（一）從地形地質(zhì)圖上準(zhǔn)確計算傾斜巖層產(chǎn)狀的方法：在缺乏巖層產(chǎn)狀要素標(biāo)識的情況下，從地形地質(zhì)圖上準(zhǔn)確計算傾斜巖層的產(chǎn)狀，主要是根據(jù)地質(zhì)界線與等高線之間的關(guān)系來得出。如圖3所示，在圖上找出同一巖層界線和同一條地形等高線相交的兩個點（如圖中的a、b或c、d點），這兩點的連線就是巖層的走向線，其方向就是走向。然后，在同一巖層界線上找一個與這兩點標(biāo)高不同的點（如圖中e或f點），了解其標(biāo)高，以這點的標(biāo)高和上述走向線的標(biāo)高進行對比，即可定出巖層的傾向。如圖中ab走向線的標(biāo)高為300m，而e或f點的標(biāo)高為100m，根據(jù)平面上三個點即可定出該平面在空間位置的原理，可定出該巖層面是南高北低，所以巖層是大致向北傾斜的。圖3在地形地質(zhì)圖上準(zhǔn)確計算傾斜巖層的產(chǎn)狀但這是大致估計的傾向，要較精確地求傾向和傾角，可以用圖解法。在圖解法中必須先找出同一巖層面上不同標(biāo)高的兩個走向線（如圖中ab及cd），作一直線xy⊥ab及cd，則xy就是傾向線。由于cd的標(biāo)高低于ab，所以xy的箭頭應(yīng)指向y，x→y的方向即傾向。假如ab與cd間的標(biāo)高差為h，則在ab線上按圖上的比例截取xz=h，連接yz線，則∠xyz即為傾角。也可以在圖上量出xy距離，用tgθ=h/(xy)求得θ角，θ角即傾角。（二）從地形地質(zhì)圖上計算斷層產(chǎn)狀及斷距的方法：1、斷層產(chǎn)狀的確定——求斷層面產(chǎn)狀要素的方法與求傾斜巖層產(chǎn)狀要素的方法相同。2、兩盤相對位移的判定——如斷層走向大致與巖層走向垂直，在背斜核部較老巖層出露界線寬的一盤為相對上升盤。在向斜核部較新巖層出露界線窄的一盤為相對上升盤。必須注意，在僅有傾斜巖層地段，當(dāng)斷層走向與巖層走向垂直或斜交時，正、逆斷層亦可出現(xiàn)平移斷層的假象。3、斷層斷距的求法：（1）鉛直地層斷距斷層兩側(cè)相當(dāng)層位之間的鉛直距離稱鉛直地層斷距，如圖4中的hg。若過h、g兩點各作一條地層走向線，并將此兩條走向線投影到平面圖上，必將重合為一條線。因此，在平面圖上求鉛直地層斷距hg時，只要在斷層任一盤上作某一層面高程的走向線，使其延長穿過斷層線與另一盤的同一巖層露頭線相交，此交點的標(biāo)高與走向線之間高差即為鉛直地層斷距hg。如圖5，在斷層?xùn)|南盤泥盆系上面作800米高程走向線AB，延長AB過斷層線使之與另一盤同一層面相交于C點，C點標(biāo)高為700米，它與800米走向線之間的100米高程差即為鉛直地層斷距hg。圖4垂直巖層走向的斷層剖面圖圖5具有斷層的平面地質(zhì)圖F-斷層；S-志留系；D-泥盆系；C1-下石炭系（2）水平錯開（水平斷距）：在垂直地層走向的斷層剖面圖4上，過斷層兩盤同一層面上的h、f兩點各作一走向線，此二條走向線等高，二走向線間的水平距離（hf）即為水平錯開。在具有斷層的地質(zhì)圖5上如果在斷層線兩側(cè)找出同