一 地质学.docx

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一地质学

第一部分地质学基础

绪论

•地质学的研究对象

•地质学的特点

1、时间的悠久性和空间的广泛性

2、地区的差异性

3、变动的复杂性

•地质学的研究方法

1、野外调查

2、室内实验和模拟实验

3、历史比较法（现实类比法）----英国地质

第一章地球的基本知识

第一节地球的一般特征

一、地球的形状和大小

1、对地球形状的认识

2、地球形状和大小的有关数据

二、地球的物理性质

1、地球的密度和重力

密度：

重力：

理论重力值（正常重力值）：

•重力异常：

•自由空气异常：

•布格异常：

“地壳均衡说”（“山根说”）：

　现象：

解释：

1855年，英国的普拉特（Pratt）和艾里（Airy）提出此假说。

2、地球的温度

根据地内温度分布状况可分为三个层：

1外热层（变温层）：

2常温层（恒温层）：

3内热层（增温层）：

计量这种增温的大小通常有两种表示方法：

1）地热梯度（地热增温率）：

2）地热增温级：

•大地热流

•地热异常区。

3、地球的磁性

概念

地磁场：

磁偏角：

磁倾角：

磁场强度：

（其单位为奥斯特Oe）

地磁异常：

地磁的特点

第二节地球的圈层结构

按其物质成分及性质的不同，从地球外部到内部，可分为：

大气圈、水圈、生物圈、地壳、地幔、地核。

以地表为界，前三圈叫外圈，后三圈叫内圈。

一、地球的外部圈层

1、大气圈

大气圈的分布和组成

地球大气圈的形成：

地球大气成分的变化

大气圈的作用：

2、水圈

水圈的分布和组成：

水圈的循环：

水圈的作用：

3、生物圈

二、地球的内部圈层

目前人们对地球内部的了解和认识，主要来源于：

①深井钻探

②地震波

③火山

④宇宙物质

⑤人工实验

地震波在地下若干深度处，传播速度发生急剧变化的面，称为不连续面。

其中有两个变化最显著的不连续面，叫一级不连续面。

一个是莫霍面，另一个是古登堡面。

根据这两个一级不连续面，将地球内部分为三个同心圈层，即地壳、地幔和地核。

1、地壳

地壳的化学组成：

地壳的厚度和结构：

上层地壳（即A’层），

下层地壳（即A”），

地壳的类型：

地壳可以分为大陆型地壳（简称陆壳）和大洋型地壳（简称洋壳）。

陆壳的特征是厚度较大（30--70km），具双层结构，即在玄武岩层之上有花岗岩层。

在陆壳和洋壳交会处还可以分出过渡型地壳，又称次大陆型地壳，其特点介于以上二种类型地壳之间。

2、地幔

目前，一般以1000km为界，把地幔分为上地幔和下地幔。

3、地核

位于深2900km古登堡面以下直到地心部分称地核。

第三节地质作用

一、基本概念

地质学上把作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部构造和地表形态发生变化的作用称为地质作用。

而引起地质作用的自然力称为地质营力。

二、地质作用的能源

1、地内热能

2、重力能

3、地球旋转能

4、太阳辐射能

5、潮汐能

6、生物能

三、地质作用的分类

第二章矿物

第一节矿物的基本概念

一、矿物的定义

矿物是指在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质体，是组成岩石的基本单位。

二、矿物的晶体构造和化学组成

1、矿物的晶体构造

天然矿物分为两种：

晶质体和非晶质体。

晶质体也称为结晶质：

是指组成它们的质点（化学元素的离子、离子团、原子、分子）按一定规则重复排列而成的固体。

空间格子：

是表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。

晶体：

指具有良好几何外形的晶质体。

非晶质体也称玻璃质,其内部质点排列不规则,它在任何条件下都不能表现为规则的几何外形。

2、矿物的化学组成

（1）矿物的化学组成类型

单质矿物：

化合物：

含水化合物：

（2）类质同象和同质异象

类质同像是指在结晶格架中，性质相近的离子可以互相顶替的现象。

同质异象（又称同质多像）：

指同一化学成分的物质，在不同的外界条件（温度、压力、介质）下，可以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体，构成结晶形态和物理性质不同的矿物现象。

第二节矿物的识别特征

一、矿物的形态

1、矿物单体的形态

晶体形态----单形和聚形。

结晶习性----一向延长型、二向延长型、三向延长型

双晶----同种物质的晶体呈有规律地连生。

2、矿物集合体的形态

•显晶集合体：

•常见的形态有：

（1）纤维状、放射状集合体：

（2）片状、鳞片状集合体：

　（3）粒状集合体：

　（4）致密块状体：

另外在晶洞中常见许多生长良好的晶体生长在同一个基底上，称为晶簇。

隐晶或胶态集合体：

（1）结核体：

如鲕状体，豆状体，肾状体等；

（2）钟乳状体：

如石钟乳；石笋；石柱等。

矿物集合体形态多种多样，其他还有土状、皮壳状、树枝状等。

二、矿物的物理性质

1、颜色和条痕

根据颜色的成因，可以分为以下三种：

（1）自色：

（2）他色：

（3）假色：

条痕：

是矿物粉末的颜色。

2．透明度和光泽

•透明度是指矿物允许可见光透过的程度。

根据矿物透过可见光的能力，可将矿物的透明度分为透明、半透明和不透明三种。

•光泽是矿物表面反射可见光波的能力。

通常将矿物的光泽分为：

（1）金属光泽：

（2）半金属光泽：

（3）非金属光泽：

3、矿物的解理与断口

解理：

根据劈开的难易和肉眼所能观察的程度，解理可分为下列等级：

（1）最完全解理

（2）完全解理

（3）中等解理

（4）不完全解理

（5）极不完全解理（无解理）

断口若矿物在外力作用下沿任意方向破裂，同时破裂面呈凹凸不平的表面，这种破裂面称为断口。

依照断口面的形状来看，有贝壳状断口、参差状断口、平坦状断口等等。

4．硬度

　在野外工作，还可利用指甲（2—2.5）、小钢刀（5—5.5）等来代替硬度计。

据此，可以把矿物硬度粗略分成软（硬度小于指甲）、中（硬度大于指甲，小于小刀）、硬（硬度大于小刀）三等。

5．密度

指一定体积的矿物在空气中的质量与体积的比。

6、矿物的其他物理性质

（1）磁性：

（2）发光性：

（3）放射性：

（4）感觉性质：

（5）脆性和延展性：

（6）弹性和挠性：

第三节矿物的分类及常见矿物的描述

一、矿物的分类

按照晶体化学分类方法，矿物可分为下列各大类和类：

（1）含氧盐大类：

进一步分为硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐等类。

（2）氧化物及氢氧化物大类：

进一步分为简单氧化物、复氧化物和氢氧化物三类。

（3）卤化物大类：

进一步分为氟化物、氯化物、溴化物和碘化物等类。

（4）硫化物大类：

进一步分为简单硫化物、复硫化物和硫酸盐三类。

（5）自然元素大类：

下分为金属元素和非金属元素两类。

二、常见矿物

1、自然元素矿物

2、硫化物类矿物

3、氧化物及氢氧化物类矿物

4、含氧盐类矿物

5、卤化物类矿物

第三章岩石

•岩石：

是指由各种地质作用形成的，由一种或多种矿物组成的集合体。

根据成因,岩石可分为三大类：

①岩浆岩（或火成岩）；

②沉积岩；

③变质岩。

第一节岩浆岩

一、岩浆作用及岩浆岩的产状

1、岩浆和岩浆岩

岩浆

概念----

特点----

组成----

分类----

根据岩浆中SiO2的含量，将岩浆分为：

超基性岩浆（<45%）

基性岩浆（45—52%）

中性岩浆（52—65%）

酸性岩浆（>65%）

一般越是酸性的岩浆，粘性大，温度低，不易流动；越是基性的，粘性小、温度高，易流动。

岩浆岩

概念----

2、岩浆作用

•概念----

•方式----

①岩浆的喷出作用（火山作用）

火山活动方式----喷发作用和喷溢作用

火山机构（也称火山构造）----火山通道、火山口、火山锥

火山喷出物----气体、固体、液态

火山喷发类型

裂隙式喷发（又称为冰岛式喷发类型）：

中心式喷发：

这是现代火山活动最主要的类型。

按照喷发的剧烈程度又可分为宁静式、斯特龙博利式和爆烈式等几种。

宁静式喷发型：

又称夏威夷式喷发类型。

斯特龙博利式喷发型：

这种喷发以斯特龙博利火山为代表。

爆烈式喷发型：

近代火山分布规律

环太平洋火山带

　阿尔卑斯—喜马拉雅火山带（又称地中海火山带）

大西洋海岭火山带

②岩浆的侵入作用

•概念----

深成侵入体（>3Km）

侵入岩体

浅成侵入体（0.5—3Km）

次火山岩体（0.5--0Km）

•侵入岩的产状

岩基

岩株

岩床

岩盘

岩脉

二、岩浆岩的物质成分

1、岩浆岩的化学成分

2、岩浆岩的矿物成分

岩浆岩中最常见的矿物有：

长石、石英、辉石、角闪石、黑云母、白云母等。

根据矿物的颜色将矿物分为：

浅色矿物----长石、石英、白云母等

深色矿物----辉石、角闪石、橄榄石等

根据矿物在岩浆岩中的含量分为：

主要矿物----长石、石英等（>10%）

次要矿物----一般含量在5%--10%

副矿物----含量一般<1%

3、岩浆岩造岩矿物的结晶顺序

三、岩浆岩的结构和构造

1、岩浆岩的结构

一般常见的结构有以下几种：

①全晶质等粒结构

粗粒结构（晶粒平均直径>5mm）

中粒结构（5--1mm）

细粒结构（1--0.2mm）

②斑状和似斑状结构斑状结构

③隐晶质结构

④玻璃质结构

2、岩浆岩的构造

①块状构造

②气孔和杏仁构造

③流纹状构造

四、岩浆岩的分类和主要的岩浆岩

超基性岩基性岩中性岩酸性岩

深成岩橄榄岩辉长岩闪长岩花岗岩

侵入岩

浅成岩

岩浆岩

喷发岩金伯利岩玄武岩安山岩流纹岩

喷出岩

熔岩

第二节沉积岩

•沉积岩：

一、沉积岩的形成过程

1、先成岩石的破坏

物理风化

风化作用化学风化

生物风化

原岩碎裂、松散或分解（溶解）

2、搬运作用

风的机械搬运

流水的机械搬运

机械搬运作用冰川的机械搬运

海洋的机械搬运

搬运作用重力机械搬运

真溶液形式

化学搬运作用

胶体溶液形式

3、沉积作用

机械沉积作用（由于搬运力的减弱）

沉积作用化学沉积作用（由于溶解度不同或电解质的加入等等）

生物沉积作用

4、成岩作用

（1）压固作用

（2）脱水作用

（3）胶结作用

（4）重结晶作用

二、沉积岩的特征

1、沉积岩的化学成分

2、沉积岩的矿物成分

3、沉积岩的颜色

4、沉积岩的结构和构造

（1）沉积岩的结构：

•碎屑结构：

•泥质结构：

•化学结构：

•生物结构：

（2）沉积岩的构造：

•层理构造：

沉积岩中，由于物质的成分、颜色、结构沿垂直方向的变化所显示出来的成层现象。

层和层面：

根据层厚可以分为：

块状（层厚>l00cm）、厚层（50一l00cm）、中厚层（10—50cm）、薄层（1一l0cm）、微层（页片层，0.1一lcm）等类型。

•根据层理的形态，

可以分为水平层理、波状层理和斜层理。

•层面构造：

▪　波痕：

▪泥裂（干裂）

▪　雨痕

▪　生物痕迹

结核：

缝合线和刀砍状构造：

岩石剖面中呈头盖骨接缝样的锯齿状起伏的曲线，叫缝合线。

三、沉积岩的分类和主要沉积岩