岩石学电子教案薛喜成.docx

1、岩石学电子教案薛喜成岩石学电子教案（2006版）适用专业：地质工程学 时：34薛 喜 成2006年4月30日上课时间：周二1、2节 3号楼505； 周四1、2节 综合楼316第1节课：8：109：00； 第2节课：9：059：55绪论 学习目的与要求 1、着重掌握岩石、岩石学的概念及基本特征；2、初步掌握岩石学的学科体系；3、了解沉积岩、岩浆岩和变质岩的异同； 4、了解岩石学在地质工作中的作用；5、树立正确的学习态度和学习方法。 重点 1、岩石及岩石学的概念； 2、采用图表式的教学方法，结合岩石的形成演化规律，讲明岩石及岩石学的基本概念，启发学生认识沉积岩、岩浆岩和变质岩在物质组成、结构构造等

2、方面的异同；3、介绍岩石学的学科体系。 一、岩石与岩石学1、岩石是天然产出的由一种或多种矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体组成的固态集合体。2、岩石学是地质学领域的一门重要的分支学科。是研究地壳、地幔及其它星体产出的岩石分布、产状、成分、结构、构造、分类、命名、成因和演化等方面的科学。二、岩石的分类 岩石的种类很多，按其成因可分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。三大类岩石之间的界限并不是绝然的，其间存在有逐渐的过渡关系或有密切的联系。 三、岩石学与其它学科的关系 1、物理、化学、结晶学、矿物学是岩石学的基础2、岩石学是地质基础学科水文地质学离不了岩石学：要研究地下水的赋存条件，必须有岩石学方面

3、的知识。学习岩石学对了解地下水资源的储集、运移和分布规律具有极其重要的意义。工程地质学离不了岩石学：岩石是工程地质的物质基础，人类的重大工程建设，其基础几乎都离不开岩石。研究岩石的性质和强度是工程地质工作必须注意的问题。 四、岩石学研究方法 1、野外地质学方法主要是通过野外地质制图、剖面测量，对岩石的成分、结构、构造、产状、时代、生成顺序、各类岩石的共生组合、岩相变化以及岩体与矿产的关系、岩石的透水性和隔水性以及岩石的工程力学性质等应作详细的描述，同时做出初步分析和推论，还应采集适当的标本样品，以供室内进一步研究之用。 2、室内研究方法 （1）岩相学研究 （2）物理化学方法：偏光显微镜、电镜扫

4、描、差热分析、光谱分析、X射线衍射（3）实验方法：模拟实验、计算机第一篇 岩浆岩 第一章 岩浆岩的基本特征 学习目的及要求1、掌握岩浆与岩浆岩的概念；2、掌握岩浆岩的物质组成、结构和构造等基本特征；3、了解岩浆岩的产状特点； 4、掌握岩浆岩的分类及命名原则。 重点1、岩浆与岩浆岩的概念；2、岩浆岩的物质组成、结构、构造等基本特征； 3、岩浆岩的产状特点；4、岩浆岩的分类及命名原则。 教学方法采用启发式教学讨论岩浆及岩浆岩的概念，详细介绍岩浆岩的物质组成、结构、构造及产状特点。阐述岩浆岩的分类方案及命名原则。 基本概念岩浆、岩浆岩、岩浆的结晶温度、主要矿物、次要矿物、副矿物、结构、构造、产状。

5、一、岩浆与岩浆岩 （一）岩浆1、岩浆：在上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发物质的熔融体。2、岩浆作用：地下深处形成的岩浆，在其挥发分及地质应力的作用下，沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表，岩浆在上升运移过程中，由于物理化学条件的改变，又不断地改变自己的成分，最后凝固成岩浆岩，这一复杂过程称为岩浆作用。 3、岩浆主要成分：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na等造岩元素，还有H2O、CO2、SO2 等挥发性物质及少量的金属硫化物和氧化物。 4、岩浆温度：通常在600-1200oC。基性岩浆1000-1200oC；中性岩浆为900-1000 oC；酸性岩浆600-7

6、00 oC。 5、岩浆的结晶温度：是指岩浆由熔融状态开始转变为固态时的温度。 6、岩浆的粘度：反映了岩浆流体流动时的难易程度，岩浆粘度一般随着SiO2含量的增加而增大。基性岩浆粘度小，易流动，如玄武岩。（二）岩浆岩1、岩浆岩：由岩浆冷凝固结而成的岩石。 2、侵入作用：岩浆上移侵入到地壳薄弱带之中的过程，侵入作用所形成的岩石为侵入岩。具体可分为深成岩（3Km）和浅成岩（10%）并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。如花岗岩中的正长石、石英。2）次要矿物：在岩石中含量少于主要矿物的矿物（10%），在确定岩石大类名称时不起作用，但可作为确定岩石种属之依据。如黑云母花岗岩中的黑云母。3）副矿物：在岩

7、石中含量很少（1%），在一般岩石分类命名中不起作用的矿物。如磷灰石、榍石、磁铁矿、锆石、独居石等。 2、硅铝矿物、铁镁矿物 1）硅铝矿物：浅色矿物，指SiO2和Al2O3的含量较高，不含铁镁的矿物。如石英、长石等。 2）铁镁矿物：暗色矿物，指FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低的矿物。如橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等。 3、岩浆岩矿物的成因类型1）原生矿物：在岩浆结晶过程中形成的矿物。 2）他生矿物：由岩浆同化围岩和俘虏体使其成分改变而形成的矿物。 3）次生矿物：在岩浆形成后，由于受到风化作用和岩浆期后热液蚀变作用，原来的矿物发生变化而形成的新矿物。 （三）岩浆岩的矿物共生组合规律及其与化

8、学成分关系自然界中，岩浆岩的矿物共生组合呈现出明显的规律性，除了其形成时的温度、压力等因素外，主要取决于岩浆岩的化学成分。化学成分不同的岩浆岩其矿物成分也不一样。SiO2决定了岩浆岩的矿物共生组合。当岩浆中SiO2含量很多时，SiO2除了与各种金属氧化物组成硅酸盐矿物外，还有剩余的SiO2则结晶成为石英，所以石英是岩浆岩中SiO2过饱和的指示矿物，含有石英的岩石一般就是SiO2过饱和岩石。当SiO2不足时，在岩浆岩中就可能出现镁橄榄石和霞石、白榴石等。这些矿物被称为不饱和矿物。含有这些矿物的岩石，一般不含石英。这类岩石称之为石英不饱和岩石。 当SiO2含量充足（即饱和），在岩浆岩中就可能出现辉

9、石、角闪石、斜长石、钾长石等，这些矿物称之为饱和矿物。只含这类矿物而不含石英，也不含不饱和矿物的岩石称之为饱和岩石。 现在我们按照岩石中SiO2渐增的顺序来观察不同成分岩浆岩中矿物共生的规律：1、超基性岩类：SiO2含量66%，FeO、MgO、CaO含量均较前者大大减少，而K2O、Na2O含量明显增加，因此出现了石英、斜长石、酸性斜长石、黑云母等共生现象，其中铁镁矿物一般仅占10%左右。 5、碱性岩类：K2O、Na2O含量很高，SiO2含量较低，这类岩石的特点是在暗色矿物中出现碱性辉石和碱性角闪石，在浅色矿物中常出现SiO2不饱和的霞石、白榴石。三、岩浆岩的结构和构造结构：岩石组成部分的结晶程

10、度、颗粒大小、自形程度及其相互间的关系。 构造：岩石中不同矿物集合体之间的排列方式及充填方式。 （一）岩浆岩的主要结构类型 1、结晶程度：岩石中结晶物质和非结晶玻璃质的含量比例。 1）全晶质结构：岩石全部由结晶矿物组成。 2）半晶质结构：岩石由结晶物质和玻璃质两部分组成。 3）玻璃质结构：岩石全部由玻璃质组成。2、矿物颗粒大小: 岩石中矿物颗粒的绝对大小和相对大小。 1）显晶质结构按颗粒的绝对大小分为： 粗晶结构：颗粒直径5mm 中晶结构：颗粒直径2-5mm 细晶结构：颗粒直径2-0.2mm 微粒结构：颗粒直径3Km)。有些岩体常可根据中央和边部岩性的不同划分为边缘相、过渡相和中央相。 2、火

11、山岩相：火山岩相主要有喷出相、火山通道相、次火山相和火山沉积相。喷出相又可分为溢流、爆发和侵出三个相。五、岩浆岩的分类 岩浆岩的分类应反应岩浆岩的化学成分、矿物成分、结构构造、地质产状和矿物的共生组合关系。 （一）按化学成分分类 按岩浆岩的SiO2的含量可把岩浆岩分为:酸性岩(SiO266)，中性岩(SiO2=53-66), 基性岩(SiO2=45-53),超基性岩(SiO245)。 按K2O+Na2O的含量可进一步分为钙碱性系列（K2O+Na2O13.5%）。 （二）按矿物成分分类 色率：岩石中深色矿物与浅色矿物的比率。据此可将岩石分为：深色岩、中色岩和浅色岩。（三）综合分类：综合考虑化学成

12、份、产状和结构构造 1、超基性岩类：橄榄岩-苦橄岩类2、基性岩类：辉长岩-玄武岩类 3、中性岩类：闪长岩-安山岩类 正长岩-粗面岩类 4、酸性岩类：花岗岩-流纹岩类 5、碱性岩类：霞石正长岩-响岩类 6、脉岩类 7、火山碎屑岩类 第二章 岩浆岩的主要类型 学习目的及要求1、掌握各类岩石的物质组成及结构构造等基本特征。 2、掌握侵入岩与喷出岩的岩性特点。 3、掌握岩浆岩的肉眼鉴定方法，岩石的分类、命名和各类岩石的基本类型。 4、学会现象的观察、描述及资料的搜集方法。 5、培养学生的动手能力及综合分析能力。 重点 1、岩浆岩的物质组成及结构构造等基本特征。 2、各类岩石的主要类型。 教学方法采用讲

13、课与实验的教学方法，充分利用录像、幻灯等手段进行综合教学。结合岩浆岩的变化规律，阐明各类岩石的基本特征。培养学生自学、分析、总结和表达的能力。 一、超基性岩类（橄榄岩-苦橄岩类） （一）一般特征 化学成分：SiO2含量45%，为石英不饱和岩石。K2O和Na2O含量极少（1%），CaO和Al2O3含量也很少，富含FeO、MgO，矿物成分：主要为橄榄石、辉石和角闪石，一般不含长石或很少。 （二）侵入岩的主要类型 超基性深成侵入岩的代表性岩石为橄榄岩。主要矿物为橄榄石和辉石；次要矿物为角闪石、基性斜长石和黑云母；副矿物有磁铁矿、钛铁矿、尖晶石、铬铁矿及磷灰石等；结构构造为粗中粒粒状结构，块状构造、流

14、动构造和带状构造；后生变化为蛇纹石化、滑石化、绿泥石化、阳起石化。主要类型有橄榄岩类、辉石岩类、角闪岩类和黑云母岩类。 金伯利岩是一种少见的不含长石的偏碱性超基性浅成超浅成岩。岩石呈灰绿色，细粒结构、斑状结构及角砾状结构。常见的原生矿物有橄榄石、镁铝榴石、金云母、铬透辉石等。 （三）喷出岩的主要类型 超基性喷出岩的常见主要岩石类型为苦橄岩、玻基纯橄岩和科马提岩等。 1、苦橄岩：主要矿物为橄榄石和辉石。次要矿物：不含或少量的基性斜长石、角闪石。副矿物常见的有磁铁矿、钛铁矿及磷灰石等。细粒-微粒结构与斑状结构，块状构造与流动构造，常见蛇纹石化。 2、科马提岩：发现于南非科马提河流域而得名。主要矿物

15、为含镁较高的橄榄石和富铝单斜辉石、铬尖晶石、钛铁矿和磁铁矿等。块状构造。 3、蛇绿岩：蛇绿岩是一种特殊的岩石组合，自下而上由橄榄岩(蛇纹岩)、层状堆积岩、席状岩墙群和枕状熔岩以及之上的一套海相沉积的含放射虫硅质岩组成。 （四）有关矿产 深大断裂带；板块结合处；喷出岩多与玄武岩共生；镍矿、金刚石矿。 二、基性岩类（辉长岩-玄武岩类） （一）一般特征 化学成分：SiO2含量45-53%，K2O和Na2O含量极少（5%。半自形中细粒结构，块状构造。当含辉石时为向基性岩的过渡类型，当含黑云母、钾长石和石英时为向酸性岩的过渡类型。常见角闪石和黑云母可蚀变为绿泥石，斜长石蚀变为绿帘石、黝帘石和绢云母等。闪

16、长岩按次要矿物成分可分为：辉石闪长岩、角闪闪长岩、黑云母闪长岩和石英闪长岩。 2、闪长玢岩：是一种成分与闪长岩相似的浅成侵入岩。具斑状结构，斑晶由角闪石和斜长石组成，有时为辉石或黑云母。基质为斜长石和角闪石。但结晶细小，手标本上有时不易分辨。块状构造。蚀变为绿帘石、黝帘石、绿泥石等。当含石英时，称为石英闪长玢岩；当无斑晶呈微粒状结构时称为微晶闪长岩。（三）喷出岩的主要类型 中性喷出岩的代表岩石为安山岩。岩石呈浅灰色、灰色，具斑状结构。斑晶为角闪石、斜长石、辉石和黑云母等，基质为隐晶质。气孔构造和杏仁构造发育，块状构造。安山岩按斑晶成分可分为：辉石安山岩、角闪安山岩、黑云母安山岩。 安山岩的蚀变

17、有绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化和绢云母化等。 （四）有关矿产 铜铁矽卡岩矿床与闪长岩关系密切；金矿、银矿、黄铁矿、铜矿与安山岩关系密切。四、中性岩类（正长岩-粗面岩类） （一）一般特征 本类岩石的深成侵入岩以正长岩为代表，浅成侵入岩以正长斑岩为代表，喷出岩以粗面岩为代表。化学成分：SiO2含量53-66%，K2O和Na2O含量可达8-12%，CaO和Fe2O3，FeO、MgO的含量比闪长岩低。矿物成分：主要矿物为钾长石和斜长石，次要矿物为角闪石、黑云母和辉石，不含石英或很少。 （二）侵入岩的主要类型侵入岩的常见类型有正长岩、石英正长岩、二长岩、碱性正长岩、正长斑岩、石英正长斑岩。1、正长岩：岩

18、石呈浅灰色、浅肉红色，主要矿物：钾长石和斜长石。次要矿物：角闪石、黑云母和辉石、不含或少量的石英（5%。中粗粒结构，有时为似斑状结构。块状构造。根据暗色矿物的不同可分为：角闪石正长岩、黑云母正长岩、辉石正长岩。 2、二长岩：矿物组成、结构构造与正长岩基本相同。只是钾长石与斜长石含量大致相等，斜长石较钾长石结晶好。是向闪长岩或辉长岩过度的岩石。 3、碱性正长岩：岩石中长石主要为碱性长石，暗色矿物为长柱状、针柱状或纤维状碱性辉石、碱性角闪石，有时可见少量的霞石，一般不超过5%。 4、正长斑岩：是一种浅成岩。斑状结构，斑晶为钾长石，有时为角闪石、黑云母、辉石。斑晶自形程度一般较好。基质结晶则较细，为

19、细粒-微粒，有的可为隐晶质。如果没有斑晶，岩石呈微粒结构时，可称为微晶正长岩。 正长岩的次生变化主要为绿泥石化、绿帘石化、高岭石化和碳酸盐化等。 （三）喷出岩的主要类型喷出岩中常见的类型有粗面岩、碱性粗面岩、粗面安山岩、角斑岩。 1、粗面岩：岩石呈浅色、浅灰、肉红等色。具斑状结构。斑晶为透长石、正长石和斜长石。少量的辉石、角闪石和黑云母。不含石英。基质为隐晶-微晶结构。块状构造。如果以碱性长石和碱性暗色矿物斑晶组成，称为碱性粗面岩。如果含有较多的斜长石斑晶，称为粗面安山岩-粗安岩。 2、角斑岩：岩石呈浅色、浅灰色。具斑状结构。斑晶为钠长石、酸性斜长石，有时有钾长石，暗色矿物较少，主要为辉石、黑云母、角闪石。基质为隐晶结构，块状构造，常具绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等。它时一种富钠的中性火山岩。 （四）有关矿产 矽卡岩类磁铁矿、稀有矿产和放射性矿产与正长岩关系密切；铜矿、锌矿与粗面岩有一定关系。 五、酸性岩类（花岗岩-流纹岩类） （一）一般特征 本类岩石的深成侵入岩以花岗岩为代表，浅成侵入岩以花岗斑岩和石英斑岩为代表，喷出岩以流纹岩为代表。化学成分：SiO2含量66%，K2O和Na2O含量平均可达6-8%（部分可达10%），CaO含量低于3%，FeO、Fe2O3、MgO含量一般低于2%。矿物成分：主要为石英、钾长石、酸性斜长石，次要矿物为黑云母、角闪石。次生变化有高岭土化、