《自然地理学实验》指导材料

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1、1自然地理学实验指导材料自然地理学实验指导材料 实验实验 1 1 仪器观测月球仪器观测月球 一、月球的表面特征一、月球的表面特征 由于月面对光的反射特性的差异月面对光的反射特性的差异，我们在地球上用肉眼观察月球，可看到月面上明暗 不均的现象。当我们用望远镜观察月面时，则可清楚地看到高低不平的外貌，以及复杂的 结构特征，其主要月貌类型月貌类型有： 1、月陆、月陆 (1) 观察所见月表明亮部分称为“月陆月陆”。 (2) 因为它的反照率较高反照率较高，故月陆看起来比较明亮。 (3) 月陆是月面上的高地高地，为大面积的熔融结晶的岩石熔融结晶的岩石覆盖，是月球最古老最古老的岩石， 年龄约 41-46 亿

2、年亿年。 2、环形山、环形山（“月坑月坑”） (1) 是月面上最显著的特征。是月面上最显著的特征。 据统计，直径大于 lkm 的环形山总数约 33000 多个多个。最小的不到 1m。最大的是月球 南极南极附近的贝利环形山，贝利环形山，直径为 295km，可容纳整个海南岛可容纳整个海南岛。 (2) 天文学家认为，绝大多数环形山为陨星撞击而成，少数是火山造成绝大多数环形山为陨星撞击而成，少数是火山造成。 大且复杂大且复杂的环形山坑壁呈台阶状，中央有突起坑壁呈台阶状，中央有突起；年轻的年轻的环形山周围还保留有清晰的辐 射状的溅射物，称“辐射纹辐射纹”。月面上带有辐射纹的环形山约有 50 个个，著名的

3、有第谷环形山第谷环形山， 其直径 86km，有辐射纹 12 条条，最长达 3000km。 3、山脉、山脉 月面上有一些类似地球上的山脉，且借用地球上山脉名字来命名，如阿尔卑斯山脉、 高加索山脉等。其中最长的亚平宁山脉亚平宁山脉，长 1000km。在月球南极附近南极附近的山峰高高达 8000 9000m。 4、月海、月海 (1) 肉眼所见月面上暗黑的区域称“月海”。 (2) 月海是月面上广阔的低平原，滴水均无。 (3) 已知的月海有 22 个个，绝大部分分布在月球正面分布在月球正面。 (4) 月海比月陆低 2-3km，且比月陆年轻比月陆年轻，约形成于 3931 亿年前。其中最大的“风风 暴洋暴洋

4、”，面积约 500 万万 km2；较大的月海还有雨海、静海、澄海、丰富海、云海、危海、酒 海等。 5、月谷和月溪、月谷和月溪 (1) 月谷类似地球上的大裂谷。 (2) 较宽的大月谷多出现在月陆较平坦的地区月陆较平坦的地区。最长最长的月谷达 500km，宽宽 20-30km。 (3) 月面上的细小的月谷和月溪，在月陆和月海中均有发现。 月球的背面也有同正面一样的地形，只是“海”的面积较小，而环形山很多。实验实验 2 2 观察地质标本观察地质标本 一、矿物一、矿物 1、概念：矿物、概念：矿物是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化 合物，是构成岩石的基本单位。 2、矿物的物理

5、性质、矿物的物理性质主要包括矿物的光学性质光学性质和力学性质力学性质。矿物光学性质矿物光学性质包括颜色、条颜色、条 痕、透明度、光泽痕、透明度、光泽。矿物力学性质矿物力学性质含硬度、解理、断口、延展性、脆性硬度、解理、断口、延展性、脆性等。矿物其他物理其他物理 性质性质还有比重、磁性比重、磁性等。 矿物的颜色矿物的颜色是矿物对可见光中不同波长光波选择性选择性吸收和反射的物理性能的表征。分2为自色自色、他色他色和假色假色 据反射光亮程度，光泽光泽可以分为：金属光泽金属光泽、半金属光泽半金属光泽、非金屑光泽非金屑光泽（可以进一步 分为金刚光泽金刚光泽、玻璃光泽玻璃光泽） 、特殊的光泽特殊的光泽（如

6、在石英石英的不平坦断面上的油脂光泽油脂光泽；闪锌矿闪锌矿断 面上的松脂光泽松脂光泽；具纤维状集合体形态的石膏石膏和石棉石棉呈现出的丝绢光泽丝绢光泽；白云母、滑石白云母、滑石等 片状矿物表面上的珍珠光泽珍珠光泽；粒分散集合体的高岭石的土状光泽土状光泽，这种光择最弱，易称无无 光泽光泽。矿物的光泽也表现出各个方面的差异性差异性 矿物硬度大小硬度大小主要取决于内部结构质点间连接力的强弱质点间连接力的强弱。德国莫氏(F.Mohs)选择了常 见的 10 种矿物，将硬度由小到大排列，分为 10 级级，这就是习称的莫氏硬度计莫氏硬度计。即：。即：滑石、 石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、

7、金刚石。 矿物受力后沿着一定结晶方向断开，并产生光滑平面的性质称为解理解理，裂开的光滑平 面称解理面解理面。解理一般沿着晶体内部构造联系力量弱的方向发生。根据裂成光滑解理面的 难易程度，可以分为：极完全解理极完全解理、完全解理完全解理、中等解理中等解理、不完全解理不完全解理、无解理无解理。 矿物断口依其裂面形状分为：贝壳状断口贝壳状断口、参差状断口参差状断口、锯齿状断口锯齿状断口等。解理解理完善程 度与断口断口发育程度是互为消长互为消长的，解理极完全则无断口，反之断口发育，则无解理或者解 理极不完全。二、岩石二、岩石 岩石岩石是矿物的集合体，是在地质作用下形成的地壳物质。岩石的化学、矿物成分、

8、 结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系。 按成因，岩石可以分岩浆岩岩浆岩(火成岩火成岩)、沉积岩沉积岩(水成岩水成岩)和变质岩变质岩三大类。1、三大类岩石在地壳中的分布情况、三大类岩石在地壳中的分布情况 (1) 沉积岩沉积岩分布在地壳的表层，呈厚薄不均地不连续分布不连续分布； (2) 岩浆岩岩浆岩分布在地表地表与地下深处地下深处； (3) 变质岩变质岩则分布在地壳强烈变动区域地壳强烈变动区域或者岩浆岩周围岩浆岩周围。 (4) 就地表分布面积地表分布面积而言，沉积岩沉积岩占陆地面积的 75，岩浆岩和变质岩岩浆岩和变质岩合占 25。 (5) 就重量而言重量而言，沉积岩沉积岩仅占地壳重量的

9、5，变质岩变质岩占 6，岩浆岩岩浆岩占 89。2、岩浆岩结构及其特点、岩浆岩结构及其特点 岩浆岩的矿物结晶程度、颗粒大小、自形程度结晶程度、颗粒大小、自形程度和矿物之间结合的形态矿物之间结合的形态等所反映出来的 岩石构成上的特点称之为岩浆岩结构（见下表）岩浆岩结构（见下表） 。结构和构造可以判别岩石形成条件和环境判别岩石形成条件和环境，而且是岩浆岩分类的一种重要依据岩浆岩分类的一种重要依据。 表表 1 岩浆岩的结构岩浆岩的结构 划分标准划分标准结构结构特点（或定义）特点（或定义）细分细分 全晶质结构全晶质结构矿物全部结晶全部结晶非晶质非晶质(玻璃质玻璃质) 结构结构矿物全未结晶全未结晶，即全部

10、为玻璃质。按岩浆岩矿按岩浆岩矿 物结晶程度物结晶程度半晶质结构半晶质结构矿物部分结晶，部分呈玻璃质粗粒结构晶粒直径 5mm中粒结构2-5mm显晶质结构显晶质结构用肉眼或放大镜即可看到 矿物晶粒细粒结构0.2-2mm按组成矿物晶按组成矿物晶 粒绝对大小粒绝对大小隐晶质结构隐晶质结构肉眼或放大镜不能辨别不能辨别矿物颗粒的致密结构3等粒结构等粒结构矿物颗粒大小匀称大小匀称略等斑状结构斑状结构矿物颗粒大小相差显著大小相差显著，是一些较大的晶体散布在较 细的物质(主要为隐晶质和玻璃质隐晶质和玻璃质)当中的一种结构， 前者称斑晶斑晶，后者称基质基质按矿物颗粒按矿物颗粒 的相对大小的相对大小似斑状结构似斑状

11、结构 或不等粒结构或不等粒结构是一些更粗大的斑晶分布在显晶粒状结构显晶粒状结构的基质当巾 的一种结构自形晶自形晶矿物晶体自己应有的形状半形晶半形晶只发育应有晶体的一部分晶体的一部分按矿物晶体形按矿物晶体形 状发育程度状发育程度他形晶他形晶因空间受到限制，晶体不能发育成自己的形状，而只是填充空隙，其形状依空隙形状而定形状依空隙形状而定伟晶结构伟晶结构矿物晶粒特别粗大特别粗大，1cm 左右到数米大其他结构其他结构细晶结细晶结指石英和长石石英和长石等所形成的一种他形的细粒等粒他形的细粒等粒结构 3、岩浆岩构造及其特点、岩浆岩构造及其特点 岩浆岩构造岩浆岩构造是指矿物集合体及其之间的各种特征，包括矿物

12、的集合体的大小、形状、大小、形状、 排列和空间分布排列和空间分布等。 结构和构造可以判别岩石形成条件和环境判别岩石形成条件和环境，而且是岩浆岩分类的一种重要依据岩浆岩分类的一种重要依据。 岩浆岩构造及其特点主要有：岩浆岩构造及其特点主要有： (1) 气孔构造气孔构造岩浆在压力减小和温度骤然降低条件下，随挥发性成分不断散失和 熔岩迅速冷却凝固在岩石中所留下来的许多圆形、椭圆形或长管形等孔洞。 (2) 杏仁构造杏仁构造岩浆岩气孔被后来的物质充填所形成的一种形似杏仁状的构造。 气孔构造和杏仁构造往往为喷出岩喷出岩所具有，如黑曜岩、玄武岩等。 (3) 流纹构造流纹构造熔岩流动时由不同颜色条纹和拉长气孔

13、不同颜色条纹和拉长气孔等定向排列定向排列所形成的构造， 仅出现于喷出岩喷出岩中，以流纹岩流纹岩最为典型。 (4) 流线构造流线构造熔岩流动使长条状、柱状矿物长条状、柱状矿物呈定向排列所成的构造。 (5) 斑杂构造斑杂构造岩浆岩矿物成分和结构上呈不均匀状不均匀状，如暗色矿物聚集成团等。 (6) 块状构造块状构造岩石中矿物排列不显示方向性矿物排列不显示方向性者称块状构造，常为深成岩所具有。4、沉积岩的结构及其特点（见下表）、沉积岩的结构及其特点（见下表） 表表 2 沉积岩的结构（根据成因不同划分）沉积岩的结构（根据成因不同划分） 结构结构粒级粒级 mm特点特点代表岩石代表岩石沉积碎屑岩碎屑结构碎屑

14、结构0.005-1000 以上以上碎屑物碎屑物为砾石、砂或者粉 砂；胶结物胶结物主要是化学成化学成 因因的物质，可以是铁质的、 硅质的或者是钙质的等， 此外还有泥质的。碎 屑 岩火山碎屑岩泥质结构泥质结构0.005主要由0.005mm 的碎屑、 粘土矿物及胶体物质组成 的细而均一的结构，粘土 岩成泥质岩的特征结构特征结构。 断口光滑断口光滑，有细腻感。粘土、泥岩和页岩。化学岩结化学岩结 构构及生物生物 岩结构岩结构主要由先成岩石先成岩石经化学分 解而成的真溶液或胶体溶 液的沉积作用沉积作用，以及生物 化学作用和生物遗体堆积遗体堆积 所构成的结构。化学岩 和 生物化学岩5、沉积岩的构造及其特征、

15、沉积岩的构造及其特征4沉积岩构造复杂多样，其中最突出出的是层理和层面构造。 (1) 层理构造层理构造沉积物成分、颜色、结构构造和粒度等在岩石垂向上的变化所显示 的成层特征称为层理构造。 按形态及成因可以将层理进一步划分为水平的，倾斜的和交错的水平的，倾斜的和交错的几种类型： A、水平层理、水平层理一个岩层单位内水平和近水平相互平行的成层物质称为水平层理。 这种构造主要形成于广阔的浅海、湖底广阔的浅海、湖底等沉积环境比较稳定的条件下。 B、斜层理、斜层理一个岩层单位内与层面斜交的细层称为斜层理。河流和风力作用河流和风力作用均可 形成这种层理。如河流搬运过程中水底沙垅的前移和风沙流导致的沙丘的移动

16、等。 C、交错层理、交错层理如果不同方向的斜层理相互交织则称为交错层理，其原因往往是由 水或风的运动方向发生明显改变所致。 (2) 层面构造层面构造沉积过程中由自然作用产生在沉积岩层面上的痕迹称为层面构造。 例如由风力和流水或风浪作用形成的波痕波痕，大气降水形成的雨痕雨痕和干燥气候形成的干干 燥裂隙燥裂隙、石盐结晶石盐结晶等。除沉积岩构造显示的上述特征外，还有某些矿物质凝聚而成的各种 结核结核，如铁质结核、钙质结核等，以及各种生物化石生物化石和生物活动遗迹生物活动遗迹。6、质岩常见的结构、质岩常见的结构1) 等粒变晶结构等粒变晶结构矿物晶粒大小大致相等大致相等，多呈他形他形，彼此镶嵌很紧镶嵌很紧，不具定向排不具定向排 列列。大理岩、石英岩大理岩、石英岩属之。2) 斑状变晶结构斑状变晶结构一些较大的晶体分布在细粒的基质上较大的晶体分布在细粒的基质上，前者称之为变斑晶变斑晶。某些 片麻岩片麻岩和片岩片岩常具此种结构。3) 鳞片状变晶结构鳞片状变晶结构片状矿物平行排列片状