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1、岩石学教案（火成岩部分）绪论1、课程简介：按顺序介绍课程性质、课程内容、教学方式，考核方式、参考书等2、岩石（Rock）和岩石学（Petrology ）的概念：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。所谓岩石学，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。3、岩石成因分类和三大岩之间的转换：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
2、三大类。详细讲解三大岩类岩石的基本概念及其形成过程，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，同时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。4、岩石学及其发展简史：简要介绍岩石学的概念，岩石学发展与科学技术发展密切相关，根据偏光显微镜应用于地质学领域，岩石学划分为几个发展阶段。简要介绍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、岩石学研究的内容、方法、意义：简单介绍岩石学研究的基本内容和基本方法，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，
3、注意与社会可持续发展的关系。第一章 岩浆（magma）和岩浆作用（magmatism）1、岩浆的概念：利用火山喷发图象资料使学生建立感观认识，再介绍岩浆的概念和性质，加深学生对岩浆的理解。 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。2、硅酸盐岩浆的化学成分：（1）、常量元素：O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Mn、Ti、P、H、C等，其中O最多。在岩浆结晶过程中这些元素相互结合，组成各种矿物。 岩浆的主要化学成分通常以氧化物形式来表示：如SiO2 、Al2O3 、Fe2O3 、 F
4、eO 、MgO、CaO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5、H2O、CO2 等。但实际上在岩浆中这些元素并非以氧化物形式存在，而多是呈离子、原子或离子团的形式存在，如： Mg2、 Na +、SiO44-。 硅酸盐岩浆化学成分以SiO2含量最多，举例说明岩浆中SiO2的含量与其它氧化物之间存在一定的消长关系。 根据SiO2含量将硅酸盐岩浆分成4种类型： 酸性岩浆 SiO2 63（wt%） 中性岩浆 SiO2 5263（wt%） 基性岩浆 SiO2 4552（wt%） 超基性岩浆 SiO2 45（wt%）（2）微量元素和稀土元素：微量元素：Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U
5、、Zn、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn 稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y微量元素和稀土元素虽然在岩浆中的含量很少，但对其研究具有重要的理论意义和实际意义。在一定条件下可以富集形成许多重要金属矿产（举例）；稀土元素和一些重要的微量元素比值对研究岩浆起源、演化具有重要意义（举例）。（3）挥发分：主要是H2O和CO2 ，其次是 SO2、 SO3 、 CO 、 N2、HCl、Cl2、F、H2S 、CH4 ，其总量一般3 km)喷出岩(extrusive rocks)（1）火山岩的特点：. 结晶程
6、度差或呈玻璃; b. 含水矿物少或无（2）广义火山岩包括： a. 火山熔岩：由火山管道或裂隙溢流出地表的岩浆冷凝形成的岩石（狭义火山岩）。 b. 次火山岩 ：与火山活动有关的超浅成侵入岩。 c. 火山碎屑岩：由火山爆发所产生的各种火山碎屑物堆积、胶结而成的岩石。学生课外学习引导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。4、简述岩浆作用的主要类型及其产物。第二章 火成岩的基本特征与分类一、火成岩的物质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
7、）为岩浆岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提高重要信息。（一）火成岩的化学成分1. 主要元素（Major elements） ： O, Si, Al, 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。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
8、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 Na2O +K2O+CaO ：钙碱性岩（4） FeO*、MgO、MnO与SiO2 结合形成橄榄石、辉石等矿物。 （5） TiO2与F
9、eO 组成钛铁矿，与CaO结合生成榍石，与P2O5、CaO结合则形成磷灰石。2. 痕量元素(Trace elements): 含量甚微，usually 0.1%。 一般不以独立的矿物相出现。主要以类质同像形式替代矿物中的主要元素，其次是保存在快速固结和冷凝的火山玻璃或气-液包裹体中，第三是吸附在矿物表面或以杂质的形式存在于矿物矿物晶体缺陷的间隙中。Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Th、U、Zn、Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Ta、Au、Ag、Pt、W、Sb、Bi、Sn La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y痕量元素的对研究岩浆的起源、演化
10、、岩石系列划分和岩石形成机理等方面将提供重要信息和证据。3. 同位素(Isotope)： （1）稳定同位素：炭、氢、氧、硫 研究意义：主要用来获得岩浆源区的信息 （2）放射性同位素：火成岩研究中具有重要意义的放射性同 位素主要有 K-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、U-Pb、Th- Pb、Re-Os 和 Hf。研究意义：主要以此确定火成岩的形成年龄和岩浆源区及岩浆演化的示踪。 （二）、火成岩的矿物成分 火成岩中的矿物组成能够反映岩石的化学成分，也是岩石分类命名的主要依据，还是判断岩石生成条件的重要标志。 组成岩石的矿物统称造岩矿物，火成岩中常见的矿物只有20多种，它们被称为主要造岩矿物。火成岩中最主要的造岩矿物是：橄榄石类、辉石类、角闪石类、云母类、碱性长石类、斜长石类、副长石类和石英类，等等。1 火成岩中矿物的划分（1）、据矿物的化学成分划分 硅铝矿物：SiO2和Al2O3含量较高，不含铁镁。如石英、长石类及似长石类。 铁镁矿物：FeO与MgO含量较高，SiO2含量较低。如橄榄石、辉石类、角闪石类和黑云母类。 （2）、据矿物的颜色划分 浅色矿物：颜色较浅的矿物，如白色、灰色和无色，与硅铝矿物相对应。 暗色矿物：颜色较深的矿物，如黑色、绿色、褐
