《地质学基础知识》ppt课件

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1、第一章 地质学基础知识,第一节 造岩矿物,一、矿物的概念 矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物，是岩石的组成单位 。,1）矿物是各种地质作用形成的天然化合物或单质。 2）矿物具有一定的化学成分。 3）矿物还具有一定的晶体结构，它们的原子呈规律的排列。 4）矿物具有较为稳定的物理性质。 5）矿物是组成矿石和岩石的基本单位。,（一）原生矿物和次生矿物 1原生矿物 由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。 2次生矿物 原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。如方解石、高岭石等。,（二）结晶矿物和

2、非结晶矿物 1结晶矿物 指各种原子在三维空间有序地重复排列的矿物。 2非结晶矿物(又称无定形矿物) 指原子作无序或短程有序排列，无法用X射线或电子衍射检测其晶体结构的矿物或其他固态物质,如蛋白石等。,二、矿物的物理性质 （一）颜色 颜色是鉴定矿物的重要特征之一。根据矿物呈色的原因，分为自色、他色和假色三种。 （二）条痕 条痕就是矿物粉末的颜色，将矿物在未上釉的瓷板上进行刻划，其留下的粉末痕迹就是条痕。,（三）光泽 光泽是矿物表面对光线反射所呈现的光亮。 （四）硬度 矿物抵抗外力摩擦或刻划的能力称为硬度。 （五）解理和断口 矿物受外力作用后，沿着一定方向的平行面裂开，这种现象称为解理，而裂开后形

3、成的光滑平面则称为解理面。而破裂成不平坦、不规则的断面，则称之为断口。,解理按其完善程度分为：,极完全解理 如云母,完全解理 如方解石,中等解理 如普通辉石,不完全解理，如磷灰石、锡石 等,极不完全解理 ，如石英,断口可按形状分为： 贝壳状、锯齿状（纤维石膏）、参差状（黄铁矿）、土状(高岭石）及平坦状（蛇纹石）.,三、主要的造岩矿物及其特性,一般为白色透明，含有杂质时呈其他颜色 。石英是最主要的造岩矿物，分布最广，为酸性岩浆的主要成分，在沉积岩和变质岩中也常见。形成的母质养分一般贫乏，酸性也较强。,石 英,正长石 KalSi3O8,晶体短柱状，肉红色、浅黄色、浅黄红色等，玻璃光泽，完全解理，硬

4、度6.0。正长石在岩石中呈晶粒，长方形的小板状，板面具有玻璃光泽。伴生矿物为石英、云母等。正长石易风化，风化后形成粘土矿物高岭石等，可为土壤提供大量K养分。正长石类矿物一般含氧化钾16.9。,斜长石 Na（AlSi3O8）Ca（Al2Si2O8）,常呈板状和柱状晶体。白色或灰白色。玻璃光泽，完全解理，硬度6065。在岩石中多呈晶粒，长方形板状，白色或灰白色，玻璃光泽。伴生矿物主要是辉石和角闪石。斜长石比正长石容易风化，风化产物主要是粘土矿物，能为土壤提供K、Na、Ca等矿物养分。,白云母KH2Al3Si3O12 常见片状、鳞片状。白云母无色透明或浅色（浅黄、浅绿）透明。极完全解理，薄片具有弹性

5、，珍珠光泽，硬度2030。 白云母较难风化，风化产物为细小的鳞片状，强烈风化后能形成高岭石等粘土矿物。,黑云母KH2（Mg，Fe）3AlSi3O12深褐色或黑色，其他性质同白云母。 黑云母主要分布在花岗岩、片麻岩和结晶片岩中，伴生矿物是石英、正长石等。黑云母较白云母易于风化，风化物为碎片状。,云母类因化学成分不同而分为白云母和黑云母。,角闪石呈细长柱状，深绿至黑色，玻璃光泽，完全解理，硬度5.06.0,角闪石主要分布在岩浆岩和变质岩中的片麻岩和片岩中。在岩石中呈针状或纤维状。伴生矿物为正长石、斜长石和辉石，角闪石易风化，风化产物为粘土矿物。,普通角闪石 Ca（Mg，Fe）3Si4O12,呈短柱

6、状、致密块状，棕至暗黑色，条痕灰色，中等解理，硬度55。辉长岩和玄武岩中，在岩石中多呈晶粒状。伴生矿物为角闪石、斜长石、辉石等，较角闪石难风化，风化物为粘土矿物，富含Fe。,辉石 Ca（Mg，Fe）Si2O6,普通辉石,橄榄石呈粒状集合体出现，橄榄绿色，玻璃光泽或油脂光泽。橄榄石为超基性岩的主要组成矿物，伴生矿物为斜长石、辉石，不与石英共生，易风化，风化产物有蛇纹石、滑石等。 蛇纹石呈污绿色，玻璃光泽或油脂光泽，断口上有时呈蜡状光泽，比重25，硬度2040。,橄揽石（Mg，Fe）2SiO4,方解石为次生矿物，半透明，乳白色，含杂质时呈灰色、黄色、红色等，完全解理，玻璃光泽。与稀盐酸反应生成CO

7、2气泡。方解石分布很广，是大理岩、石灰岩的主要矿物，常为砂岩、砾岩的胶结物，也可在基性喷出岩气孔中出现。方解石的风化主要是受含CO2的水的溶解作用，形成重碳酸盐随水流失，石灰岩地区的溶洞就是这样形成的。,方解石 CaCO3,白云石是由方解石、菱美矿结合而成，呈弯曲的马鞍状、粒状、致密块状等，灰白色，有时带微黄色，玻璃光泽，性质与方解石相似，但较稳定，与冷盐酸反应微弱，只能与热盐酸反应，粉末遇稀盐酸起反应，这是与方解石的主要区别。白云石是组成白云岩的主要矿物，也存在于石灰岩中。风化物是土壤Ca、Mg养分的主要来源。,白云石 CaCO3MgCO3,石膏呈板状、块状、无色或白色。玻璃光泽或丝绢光泽。

8、硬度20，是干旱炎热气候条件下的盐湖沉积。常作土壤改良剂。,石膏 CaSO42H2O8,绿泥石是一些变质岩的造岩矿物。 晶体属单斜、三斜或正交（斜方）晶系，浅绿至深绿色。玻璃光泽或珍珠光泽，透明至不透明。完全解理。,绿泥石 Y3Z4O10(OH)2Y3(OH)6,高岭石，粘土矿物，晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。吸水性强，和水具有可塑性。高岭石是组成高岭土的主要矿物，常见于岩浆岩和变质岩的风化壳中。,高岭石 Al4Si4O10(OH)2,滑石，属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。白色或各种浅色，条痕常为白色，脂肪光泽（块状）或珍珠光泽（片状

9、集合体），半透明。摩氏硬度1，比重2.6-2.8。低硬度，有滑感，绝热及绝缘性强。,滑石 Mg3Si4O10(OH)2,晶体属单斜晶系层状结构硅酸盐矿物。因加热时能迅速膨胀，弯曲呈水蛭状而得名。集合体呈片状、土状或粉末状。一般呈褐色、褐黄色或暗绿色，带油脂的玻璃光泽。底面解理完全，解理片具挠性。摩氏硬度1.5-2.8，比重2.1-2.7。,蛭石 Mg0-5(OH)4Mg3AlSi3O10(OH)2,岩石 是一种或几种矿物组合而成的自然集合体。岩石都有一定的矿物组成，结构和构造。 自然界的岩石 按成因 可分为 岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。,第二节 成土岩石,一、岩 浆 岩 岩浆岩是地球内部岩浆

10、侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。 岩浆岩的类型:,岩浆岩,深成岩,浅成岩,喷出岩,侵入岩,岩浆岩的结构:指岩石中矿物的颗粒大小、结晶程度与结合方式 .,岩浆岩的结构,全晶质等粒结构,斑状结构,隐晶质（致密状）结构,玻璃质结构,岩浆岩的构造: 指岩石各组成矿物的排列方式和填充方式所赋予岩石的外貌特征。,岩浆岩的构造,块状构造 如花岗岩。,流纹状构造 如流纹岩,气孔状构造 如玄武岩,杏仁状构造,主要的岩浆岩,酸性岩 SiO2含量在65以上 如花岗岩,流纹岩,中性岩SiO2 含量5265 如闪长岩,安山岩,基性岩SiO2 含量4552 如辉长岩,玄武岩,超基性岩 SiO2含量小于45 如橄榄岩,脉

11、 岩 如伟晶岩,侵入性岩浆岩,喷出性岩浆岩,玄武岩,花岗岩,二、沉 积 岩 沉积岩是由地壳表面早期形成的岩石经风化、搬运、沉积、压实、胶结硬化而形成的岩石。一般分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩三类。,沉积岩的结构 指沉积颗粒的大小和形状。 以颗粒大小分为: 砾状结构 (如砾岩),粒状结构(如沙岩),中粒状结构(如沙岩) 以颗粒形状分为: 角砾状结构，颗粒有棱角(如角砾岩)，圆滚状结构，颗粒无棱角(如砾岩) 沉积岩的构造 指沉积物空间分布的相互关系。主要有层理构造，层面构造等 主要的沉积岩 : 角砾岩,砾岩,砂岩、 页岩,石灰岩、白云岩,三、变 质 岩 : 原来存在的岩石在新的地壳变动或岩

12、浆活动产生的高温、高压下，使岩石的矿物重新结晶，重新排列，改变其结构、构造和化学成分，而形成的新岩石，称变质岩。 变质岩的结构 : 主要有斑状变晶结构、粒状变晶结构、鳞片状变晶结构。,变质岩的构造 块状构造，岩石中的矿物无定向排列，均匀分布在岩石中形成不规则的块状体，如石英岩； 片理构造，片状矿物受力的作用而平行排列，并沿平行方向易于裂开，如各种片岩； 片麻状构造，片状矿物与粒状、块状矿物呈断续的平行相间排列，如片麻岩。,主要的变质岩: 片麻岩, 石英岩,板岩,结晶片岩,千枚岩,大理岩,第三节 地质作用与地形 地球的陆地表面由各种各样的地形地貌构成，如高山、峡谷、平原、盆地、丘陵等 。自然界为

13、什么出现千奇百怪，各种各样的地形地貌呢？我们先来看一些图片。,长 江 三 峡,张家界奇观,美丽的高山湖泊,珠穆朗玛峰,大峡谷,自然界所出现的这些地形形态，总的说来是由于自然的力量在不断地改变着地球面貌的结果，而引起地球面貌发生改变的这种作用，就是我们所说的地质作用。使地壳发生变化的力量，称为地质营力。 地质作用的分类：地质作用根据能力的来源不同，分内力作用和外力作用两类，或称内、外营力。,一、地质内力作用和地形 内力作用主要表现为地壳的升降运动，地壳的褶皱和断裂运动，火山的喷发和地震等。 内力作用的结果，造成了地表高低崎岖的地形和岩层的各种构造形态。 （一）地壳的升降适动 地壳长期地进行着缓慢

14、地上升或下降的垂直运动，这种运动经常导致了海陆轮廓的改变。,（二）地壳的褶皱运动 褶皱运动是一种使原来水平或近乎水平层位的岩层，变成褶皱并且隆起成为山脉的运动。 褶皱变动的基本单位是褶曲，褶曲就是岩层的一个弯曲。褶曲的基本形式是背斜和向斜，每一个背斜或向斜就是一个褶曲。背斜在外形上是一个中部向上拱起的一个弯曲，向斜是一个中部向下拗陷的弯曲。,背斜及向斜示意图,（三）地壳的断裂变动 地壳表面的岩层当受到力的作用之后，除去发生褶皱运动以外，还伴随着产生了断裂和错动现象，致使岩层的连续完整性受到破坏。断裂变动分两大类，一类是没有发生位移的断裂，另一类是沿着裂隙有显著位移的断裂。前一类叫节理，后一类叫

15、做断层，地壳的断裂变动主要是断层造成的。,断层根据上盘与下盘相对位移的实质，断层可分为三种： 正断层 上盘下降，下盘上升。 逆断层 上盘上升，下盘下降。 横断层 上下盘只在水平方向上的错动，无垂直的移动。,各种断层图：1正断层 2逆断层 3阶状断层 4地垒 5地堑 6平推断层,（四）常见的内力作用地形 1平原 平原是指的那种地面起伏微弱的广阔的平地。 （1）高原 地面的海拔高程在600米以上，如我国的黄土高原、青藏高原等 （2）高平原 地面海拔高程约200600米，如四川西部的成都平原海拔约500600米。 （3）低平原 地面海拔高程约0200米，如我国东部的松辽平原、华北平原、长江中下游平原

16、等。 （4）洼地 地面绝对高程在海平面以下，如新疆的吐鲁番低地。,2山地 山地是四周都被平地环绕的孤立高地，在山地与周围平地的交界部分，有一明显的坡度转拆地段。 山是由山顶、山麓和山坡三个部分组成的。山的最高处称为山顶，山顶的形态有平的、圆的和尖的。山的最下部，即与平原的交界处，一般称为山麓。自山顶到山麓的倾斜地面，则称为山坡，山坡的形态有平直的、凹形的、凸形的，或者是复式的。,山岭 是具有陡峭的山坡和明显分水线的，成线状延伸的山地。山岭的顶部称为山脊。 山脉 是若干条走向平行的山岭组成的山地系统称为山脉。如我国的阴山山脉、秦岭山脉、喜马拉雅山脉等。 山系 包括若干条山脉的山地系统，称为山系。如天山山系。 山地依据其海拔高程，又可将其划分为极高山、高山、中山及低山等类型。丘陵主要以相对高程为准则，只要相对高程在100米以下者，都称为丘陵