岩石学教案ecit.docx

1、岩石学教案ecit岩石学 课程教案 第 1 页任课教师王红艳职称助理工程师课程名称岩石学授课章节第一篇 第一章授课题目岩石及其地质分布授课对象授课时间上一节教学内容提要教学内容一、岩石概念及其成因分类二、岩石学及学习的目的三、岩石学研究方法四、岩石在地球上的分布教学目的1、掌握岩石概念及三大岩成因类型的划分及其特征对比，理解解岩石学的研究内容、方法和意义，了解岩石在地球上的分布特点。 教学重点教学重点：岩石及岩石学概念，三大岩之间的特征对比教学难点三大岩特征对比、岩石在地球上的分布特点教学方法多媒体+启发、提问板书设计作业及要求三大岩类的主要区别标志？教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）

2、表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配掌握岩石概念及三大岩成因类型的划分及其特征对比。1、课程简介：介绍岩石学课程性质、课程主要内容、教学方式，考核方式、参考书等2、岩石的（Rock）和概念：分解讲授岩石的几个属性，特别指出岩石的天然属性。 岩石是天然形成的、由矿物或类似矿物的物质（如有机质、玻璃、非晶质等）组成的固体集合体。岩石多由不同种类的矿物组成。3、岩石成因分类和特征对比：岩石的分类就是对岩石的一种分门别类的描述，是人为的，目的之一是便于人们之间的交流，因此岩石有多种分类依据（举例）。按成因（形成作用）可以将岩石分为火成岩、沉积岩、变质岩等三大类。详细讲解三大岩类岩石的基本概念及其形

3、成过程，注意从形成过程判断三大岩类各自的主要特点、三大岩类之间的联系与区别， 讲到岩石概念时提问：人造大理石、瓷砖等是不是岩石？在讲授三大岩类特征对比前，提问：据普通地质学所学知识，还记得三大岩类主要有哪些区别？然后提示学生从哪些方面去区别三大岩类。放一些反映三大岩类典型特征的照片，并要求学生据照片分别指出属何种岩石。注意引导学生根据岩石的特征推断岩石的形成过程，锻炼学生从现象到本质的地质学思维观。约 40分钟第 2 页教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配理解岩石学的研究内容、方法和意义，了解岩石在地球上的分布特点4.岩石学概念及学习的目的：所谓岩

4、石学，简单来说即指研究岩石的基本特征、形成过程和岩石应用的科学。岩石学分岩类学和岩理学。介绍岩石学研究的主要内容、意义：突出从研究层次上为同学构建岩石学研究的基本框架，即岩类学-岩理学-地球动力学三个不同的研究层次。意义包括理论和实际意义，注意与社会可持续发展的关系。当前科学技术发展对岩石学发展的影响及岩石学发展的展望。5简要介绍岩石学的野外和室内研究方法。6简单介绍岩石在地球上的分布。特别是以板块构造理论为指导，指出不同板块部位的岩石组合特点。在介绍岩石学学习目的前，先让学生思考并回答“你认为学习岩石学有什么意义。”以不同板块部位的岩石组合图解为基础介绍岩石在地球表层的分布。总结本次课的主要

5、内容，强调重点，提出思考题。约55分钟第 3页任课教师王红艳职称助理工程师课程名称岩石学授课章节第二篇 第二章授课题目岩浆与岩浆作用授课对象授课时间上一节教学内容提要岩石概念及成因分类；三大岩特征对比；岩石学及其研究内容、方法、意义；地球板块不同位置的岩石组合特点教学内容一、岩浆的概念二、岩浆的形成与运移三、岩浆的性质四、岩浆的分异、混合和同化作用五、现代火山活动教学目的掌握岩浆的有关基本概念，理解岩浆形成的条件、运移方式及其密度、粘度、温度、挥发分等性质及影响因素，了解岩浆演化过程中引起成分变化的分异、混合和同化混染作用，了解现代火山的分布及火山灾害教学重点岩浆的有关基本概念、岩浆的性质及影

6、响因素教学难点岩浆的性质及影响因素教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、如何理解岩浆的含义。2、岩浆的粘度受哪些因素的控制。3、岩浆中的挥发分对火山作用具有怎样的影响。教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配掌握岩浆的有关基本概念，理解岩浆形成的条件、运移方式1、岩浆的概念： 岩浆是天然形成于地壳深部和上地幔的、以硅酸盐为主要成分的、富含挥发份的、高温粘稠的熔融体。岩浆的概念指出了岩浆形成的天然属性、化学属性和物理属性。介绍原生岩浆、母岩浆、派生岩浆的概念及其关系，原生岩浆判别标志及研究意义2、岩浆的形成条件：两个最基本条件：合适的源岩

7、（三种研究源岩特征的途径）、足够热能的积累（热能积累主要有两种方式）3、岩浆分凝、上升和侵位机制：重点是岩浆侵位的四种主要机制对上次课内容简单回顾。利用火山喷发图象资料使学生建立岩浆感观认识，再介绍岩浆的概念和性质，加深学生对岩浆的理解。用炽热的浆糊和稀饭与岩浆进行类比。约 35分钟第 4 页教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配理解岩浆密度、粘度、温度、挥发分等性质及影响因素，了解岩浆演化过程中引起成分变化的分异、混合和同化混染作用，了解现代火山的分布及火山灾害4、岩浆的性质及影响因素：主要包括密度、粘度、温度、挥发份等，重点讲岩浆的物理性质，为后

8、续岩浆作用的讲授奠定基础。岩浆密度：(1)密度与成分、压力、温度的关系；(2)密度对岩浆分异、上侵及喷发能力的影响，并说明基性岩为什么条带（层状）构造发育、碱性玄武岩为什么地幔岩包体多。岩浆的温度：（1） 喷出熔岩的温度： 通常：7001250（再列出不同类型熔岩温度） （2）岩浆温度的获得方法：a. 直接测量法：测量正在喷发的熔岩流的温度； b. 火成岩的熔化法； c.玻璃包裹体熔融均一法测温法；d. 矿物温度计计算法。岩浆的粘度：影 响 粘 度 的 因 素(1)成分：成网阳离子Si、Al、Cr含量高使粘度增加，尤其Si。变网阳离子Ca、Mg、Fe、K、Na含量高，粘度低。因此，基性岩粘度小

9、，以溢流为主；酸性岩粘度大，多以爆发形式为主。（2） 挥发份：除CO2外，其它挥发分含量越高，粘度降低。（3）温度：温度升高，粘度降低。（4）固体物质含量：其数量越多，岩浆粘度就越大。（5）压力：对于不含水的干岩浆，压力升高，粘度增加。对于富水岩浆，较为复杂：压力增加,挥发份溶解度增加,粘度降低；压力达到一定值,挥发份饱和,粘度随压力升高而增加。岩浆粘度影响岩浆上升速度和火成岩的结构、构造和产状。挥发分：介绍挥发分种类、不同岩浆挥发分的含量。挥发分对岩浆结晶温度、喷出方式的影响。5.岩浆的分异、混合和同化作用介绍引起岩浆成分变异主要方式即岩浆分异、混合和同化混染作用的概念和机理。6.现代火山活

10、动指出研究现代火山活动意义，简单介绍现代火山活动的分布位置及我国主要的近代火山活动，介绍火山引起的主要灾害。岩浆密度对岩浆分异及上侵与喷发能力影响可用泥石流、气球做类比，并说明碱性玄武岩为什么较富地幔岩包体。放映一些现代火山活动的图片。总结本次课的主要内容，强调重点，提出思考题。约60分钟第 5页任课教师王红艳职称助理工程师课程名称岩石学授课章节第二篇 第三章授课题目火成岩的结构和构造授课对象授课时间上一节教学内容提要岩浆基本概念、岩浆的形成条件与运移机制、岩浆的主要性质与影响因素、岩浆的分异、混合和同化作用概念与机理、现代火山活动分布与火山灾害教学内容一、火成岩的结构二、火成岩结构的成因三、

11、火成岩的构造四、火成岩的产状和相教学目的1、掌握火成岩结构的概念、划分依据、特征结构的鉴别。2、掌握火成岩构造的概念、常见类型、特征构造的鉴别。3、学会用相图对火成岩结构进行成因解释。4、理解火成岩产状和相的概念并掌握主要的产状和相类型特征。教学重点火成岩的结构、火成岩的构造教学难点用相图对火成岩结构进行成因解释教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、阐明不同侵入深度侵入岩的结构变化的原因。2、分别列出10种主要火成岩结构和构造的特点。3、野外如何区分侵入岩和喷出岩？教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配了解火成岩结构构造的研究意义。掌

12、握火成岩结构的概念和分类的角度（方式）火成岩的结构与构造研究意义结构和构造通称为组构，是岩石分类命名的重要依据。不同产状、不同形成条件的岩石在组构上是不同的，因此岩石的组构特征是反演岩石形成过程和形成条件的重要标志。一、火成岩的结构（texture）1、结构的概念：指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物之间的相互关系。2、结构的分类：结构可以从不同的角度去描述，也就是说结构具有不同的分类依据，目前结构的分类依据主要包括结晶程度、颗粒大小、自形程度、矿物之间的相互关系和矿物的排列方式。对岩浆和岩浆作用一章内容简单回顾。与日常生活中对结构构造的含义进行类比。约 10分钟第 6页

13、教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配掌握火成岩结构的划分依据、特征结构的鉴别。让学生学会用相图解释一些特定结构的成因。1）依据结晶程度分为：全晶质结构、半晶质结构、隱晶质结构、玻璃质（非晶质）结构。2）依颗粒绝对大小分为：粗粒结构（5mm）、中粒结构（2-5mm）细粒结构（0.2-2mm）、微粒结构（0.2mm）。当颗粒粒度0.02mm时，肉眼无法分辨，为隱晶质，当颗粒粒度1cm时称巨晶，3cm称伟晶。3）依据颗粒的相对大小分为：斑状结构、不等粒结构、等粒结构。斑状结构与不等粒结构的主要区别是斑状结构具有两个不连续的粒级，分别属于不同的世代。4）依

14、据矿物的自形程度分为：自形结构、他形结构、半自形结构。自形程度指组成岩石的矿物形态特点，5）依矿物之间关系分为：条纹结构、文象结构、蠕虫结构、反应边结构、环带结构、包含结构、填隙结构等。6）依据矿物的排列方式分为：交织结构、粗面结构等3、结构的命名原则：常用三级命名标准，即岩石整体结构基质结构局部结构。例如，岩石整体具有斑状结构，基质具有细粒结构，局部具有反应边结构。二、火成岩结构的成因1、相图对岩浆结晶和结构成因的解释1） 二元共结系（以Di-An为例）2） 无限混溶二元固熔体系（以An-Ab为例）3） 无限混溶-有限混溶二元固熔体系（以Or-Ab为例）4） 二元近结系（以Fo-Q为例）2、

15、过冷度与岩浆岩结构的关系过冷度概念、不同过冷度成核密度、生长速度的特点及岩石结晶程度与粒度大小。三、矿物结晶顺序的确定1. 矿物颗粒的相对自形程度： 自形程度高的一般析出较早，自形程度低的析出较晚。但矿物本身的结晶能力必须充分注意。2. 矿物间的相互包裹关系： 通常认为被包裹的矿物一般早于包裹它的矿物。但需谨慎，如分解条纹长石、文象结构中的石英。3. 矿物晶体大小:：在常见的斑状结构中，大晶体一般先结晶，而小晶体常常后结晶。但对某些交代斑晶则相反。4. 总以它形充填状出现的矿物是最晚开始结晶和最晚结晶结束的。 如：某些辉长岩中的石英5. 岩石中总呈它形出现的两种矿物表明它们的结晶能力弱，又是同

16、时结晶，晶体互相干扰生长。 如：花岗细晶岩中的长石和石英6. 反应边结构中，作为反应边的矿物生成晚。7. 具环带结构的矿物，环带本身就具有顺序性。介绍不同结构时都配以相应的照片或图片。通过相图上结晶过程的推演让学生理解结构的成因，其中将设置一些问题让学生参与思考。约 45分钟第 7页教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配掌握火成岩构造的概念、影响因素、特征构造的鉴别，了解火成岩产状和相的概念，掌握主要的产状和相类型的特征。四、火成岩的构造 （structure）1、构造的概念：指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列和充填方式。

17、构造与结构相比，描述的更宏观一些，有时候两者不易区分可以通称为组构。2、侵入岩中常见的构造类型：块状构造、斑杂状构造、条带状构造、球状构造等；3、喷出岩中常见的构造类型：气孔构造、杏仁构造、流动构造、柱状节理、枕状构造等；五、火成岩的产状和相火成岩的产状：主要是指火成岩地质体的形态、大小，和围岩的接触关系。火成岩的相：是指因火成岩地质体生成条件不同而产生的不同的岩石和岩体总特征。1、 火山岩的产状火山岩的产状主要受火山喷发方式的影响 （1）火山喷发方式： a.裂隙式喷发: 岩浆沿构造裂隙或断裂喷出地表，沿地面泛流，形成熔岩被和熔岩流。面积大，常形成熔岩高原。 b.中心式喷发: 岩浆沿管状通道喷

18、发至地表，其最大特点是形成火山锥，并可有熔岩流和火口充填物，如岩钟、岩针。 （2）常见的火山岩产状类型火山锥；熔岩流；熔岩被；熔岩瀑布；岩钟；岩针；熔岩丘； 熔岩高原；熔岩台地；次火山岩；火山颈；火山沉积岩2、 火山岩的相以中心式喷发为例，大致可分为以下几个相：溢流相、爆发相、侵出相、火山颈相、次火山相、火山沉积相。简单介绍各相的形成方式、条件和特点介绍不同构造时都配以相应的照片或图片。以图件反映火成岩的不同产状特点。以对比表的方式介绍各相的特点。约 25分钟第 8页教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配了解侵入岩主要的产状和相类型。（二）侵入岩的产

19、状和相1、侵入岩的产状 是指侵入体产出的形态、大小、与围岩的关系以及侵入时的构造环境，等等。（1） 整合侵入体：侵入体的接触面基本上平行于围岩层理或片理，是岩浆以其机械力沿层理或片理等空隙贯如形成。包括以下主要类型： a. 岩盆（lopolith） ：岩浆侵入岩层之间，中部受岩浆静压力使底板下沉断裂，形成中央微凹的盆状侵入体。 b. 岩盖（laccolith）：又称岩盘，上凸下平的穹隆状水平整合侵入体。c. 岩床（ 岩 席）（sill）：厚薄均匀的近水平产出的与地层整合的板状侵入体。 d. 岩 鞍（phacolith）：产于强烈褶皱区，褶皱过程中，岩浆挤入褶皱顶部软弱带背斜鞍部或向斜槽部所形成

20、的同生整合侵入体。（2）不整合侵入体： a. 岩墙（dike）：厚度比较稳定近于直立的板状侵入体。 是岩浆沿断裂贯入的产物。 b. 岩脉（dike）：一般指规模比较小，形态不规则，厚度小且变化大，有分叉及复合现象的脉络状岩体。 c. 岩株（stock）：是一种常见的不整合的规模较大的侵入体，平面上近于圆形或不规则等轴形，接触面陡立，似树干状延伸，又称岩干，出露面积小于100km2。岩株边部常有一些不规则的岩枝、岩镰、岩瘤等。 d. 岩基（batholith）：属巨型侵入体，面积大于100km2 ，平面上通常呈长圆形。2、侵入岩的相侵入岩相的划分主要是以岩石形成的深度为纲，深度不同，影响到岩浆的

21、温度、压力、冷却快慢、挥发份的散失等一系列物理化学条件的差异，而这些条件与岩石的成因及岩石外貌、成分等有不可分割的关系。目前一般将侵入岩分为三种相： a. 浅成相（03km）:细粒、隐晶质及斑状结构等，可见熔蚀 暗化现象。多见高温矿物，岩体规模较小。（浅成相与次火山相特征很相似，区别是看它们是否与火山岩有成因联系，如果与火山岩有关系，则为次火山岩；否则就是浅成岩） b.中深成相（310km：中粒、中粗粒、似斑状结构；多为中低温矿物；岩体规模较大。 c. 深成相（10km)：岩体规模较大；结晶粗大，多为块状规则；多为低温矿物。以图件反映侵入岩的不同产状特点。以对比表的方式介绍各相的特点。对本次课

22、程的主要内容简单总结，强调重点，提出思考题。约15分钟第 9页任课教师王红艳职称助理工程师课程名称岩石学授课章节第二篇 第四章授课题目火成岩的成分及其分类授课对象授课时间上一节教学内容提要岩石结构构造概念、主要的结构构造、结构的成因解释、火成岩的产状和相教学内容一、火成岩的化学成分二、火成岩的矿物成分三、火成岩的分类命名教学目的1、掌握火成岩的火成岩化学成分、矿物成分特征，理解化学成分对矿物共生组合的影响。2、了解火成岩的分类依据，熟练掌握火成岩QAPF双三角分类图解。教学重点火成岩的主要元素及矿物成分特征、火成岩QAPF双三角分类图解教学难点火成岩QAPF双三角分类图解、化学成分对矿物共生组

23、合的影响。教学方法多媒体+启发、提问、讨论板书设计作业及要求1、说明火成岩中SiO2、Al2O3、Alk含量对矿物成分及共生组合的影响。2、用P58所列矿物组成数据确定侵入岩的名称教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配了解火成岩物质成分研究的意义，掌握火成岩主要元素类别一、火成岩的化学成分火成岩物质成分研究的意义：(1) 火成岩物质成分是火成岩分类命名的基本依据；（2）为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据 ；（3）为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提供重要信息。1. 主要元素（Major elements） ： O, Si, A

24、l, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, P, H, Mn, C等，其中氧的含量最高。 常用氧化物的形式表示火成岩的成分，即：SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、K2O、Na2O、 P2O5 、H2O和CO2等13 种，每种氧化物含量一般0.1%，占火成岩平均化学成分的98%左右。不同火成岩各氧化物的含量有较大区别。对火成岩的结构和构造一章内容简单回顾。约 5分钟第 10页教 学 过 程教学要求教学内容（或知识点）表达方式（或教学步骤、教学手段）时间分配掌握火成岩几种主要氧化物的作用。了解火成岩主要元素研究的意义，了解火成岩微量元素和同位素的

25、含义及含量特点。几种主要造岩氧化物（1）SiO2：是最重要的成分，含量高，是岩石酸性程度（基性程度）的标志。随着SiO2含量的变化，其它氧化物呈现规律性的增加或减少。 超基性岩 SiO263%（2）Al2O3 ：在火成岩中含量仅次于SiO2，SiO2 、Al2O3 与 CaO、Na2O、 K2O一起组成长石和副长石类矿物；与FeO*、MgO、CaO等结合形成辉石、角闪石、黑云母等矿物。（3） Na2O 和K2O ：是碱性长石的主要组成部分，当其含量较高时还可形成碱性暗色矿物和副长石。a. Al2O3 Na2O +K2O+CaO（分子数比）：铝过饱和岩石c. Na2O +K2O Al2O3 Na

26、2O +K2O+CaO ：钙碱性岩（4）FeO*、MgO、MnO与SiO2 结合形成橄榄石、辉石等。5）TiO2与FeO 组成钛铁矿，与CaO结合生成榍石，与P2O5、CaO结合则形成磷灰石。火成岩主要元素的研究意义：（1）岩石系列和类型的划分（2）主要氧化物及比值、特征值变异图解及意义（3）标准矿物计算及其主要用途2. 痕量元素(Trace elements): 含量甚微，usually 90% 浅色岩：习惯上把花岗岩、正长岩等浅色矿物占优势的岩石称为浅色岩。其色率在030之间。 暗色岩：色率在60100，以暗色矿物占优势的岩石称为暗色岩。如橄榄岩 、辉长岩等。（3）、 据矿物在岩石中的含量 主要矿物： 在岩石中含量多，对火成岩大类的划分和定名起决定作用的矿物。如石英、长石是花岗岩的主要矿物。 次要矿物： 在岩石中含量次于主要矿物，不影响火成岩大类的划分和定名， 但对确定岩石种属的进一步划分可起作用矿物。 如闪长岩中的石英，含量约2，没有石英也叫闪长岩；当石英5时，则叫石英闪长岩。 副矿物： 含量很少，常小于1，通常不参与岩石分类和命名。 但它们对于了解一个岩体