煤礦地質(zhì)學教案第一章地球概述第一節(jié)地球及其在宇宙中的位置第二節(jié)地球的物理性質(zhì)第三節(jié)地球的圈層構(gòu)造第一節(jié)地球及其在宇宙中的位置一、宇宙和地球宇宙是指我們周圍的物質(zhì)世界。古人云：四方上下曰宇，往古今來曰宙，合稱為宇宙.（一）宇宙中的天體宇宙中的天體在萬有引力的作用下相互繞轉(zhuǎn)，形成不同層次的天體系統(tǒng)。宇宙大約由十億個星系所構(gòu)成，而星系是由不同數(shù)量的恒星所組成。小星系由幾萬個恒星組成，大星系由上千億個恒星組成。太陽（恒星）所在的星系叫銀河系，銀河系以外的星系叫河外星系。（二）銀河系和太陽系1.銀河系銀河系是一個巨型旋渦狀星云，中間厚，邊緣薄，形似鐵餅。大約由1500多億顆恒星所構(gòu)成。直徑約10萬光年，中心厚約1萬光年，邊緣厚約1000光年。太陽系位于銀河系一側(cè)，距中心約（2.7±0.33）萬光年。（1光年≈94605億公里）2.太陽系太陽系是銀河系中一個普通成員。太陽是太陽系的中心天體。圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的是一個行星體系（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星），此外還有許多小行星，彗星、隕星等小天體。（1）太陽太陽是一個熾熱的氣體球，也是離地球最近的恒星，平均距離為1個天文單位（1.5×108Km）。太陽直徑1.39×106Km，約為地球直徑109倍，體積約為地球130萬倍，質(zhì)量是地球的33.3萬倍，占太陽系總質(zhì)量的99.86％。太陽大氣中有73種元素，以氫、氦最多，氫占太陽總質(zhì)量71％，氦占26.5％。太陽大氣圈從內(nèi)向外分為三層：光球?qū)?、色球?qū)?、日冕。光球?qū)映７Q為太陽表面，其平均溫度約為5500℃，中心溫度可高達1.55×107℃。色球和日冕只有在全日蝕時用特殊儀器才能觀測到。黑子是光球?qū)訙囟容^低的巨大旋渦狀氣流。耀斑是色球?qū)又袦囟容^高的亮點。（2）行星太陽系九大行星，按它們與太陽的距離由近到遠分別為：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。九大行星空間分布與運行規(guī)律：繞日運行方向與太陽自轉(zhuǎn)方向一致；繞軸自轉(zhuǎn)方向除金星外均相同，即自西向東轉(zhuǎn)。太陽系行星的分類：按物理、化學性質(zhì)分為兩大類：a.類地行星：包括水星、金星、地球、火星。它們距太陽近，體積和質(zhì)量小，平均密度大，自轉(zhuǎn)速度慢，公轉(zhuǎn)周期短，衛(wèi)星少或無，具固體外殼，中心有鐵核，金屬元素含量高。b.類木行星：包括木星、土星、天王星、冥王星，它們距太陽遠，體積和質(zhì)量大，密度小，自轉(zhuǎn)速度快，公轉(zhuǎn)周期長，衛(wèi)星較多，物質(zhì)成分以輕元素為主。關(guān)于地球地球自西向東自轉(zhuǎn)，并以66°34′交角（地軸與公轉(zhuǎn)軌道平面的交角）側(cè)著身子以30Km/s的平均速度繞太陽公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)軌道全長約9.4×108Km，公轉(zhuǎn)一周需365日5時48分46秒。地球自轉(zhuǎn)一周的時間需23時56分4秒。地球自轉(zhuǎn)速度在逐漸變慢，但幅度極小，據(jù)過去二千年的觀測，大約每100年，一晝夜要長0.01秒。2006年8月國際天文聯(lián)合協(xié)會布拉格大會為太陽系的行星進行了定義，符合以下幾條才屬于行星：a.圍繞太陽運轉(zhuǎn)；b.具有足夠的質(zhì)量，能形成符合流體力學平衡的形態(tài)——球體；c.具有足夠的引力而能清除軌道上所有的物質(zhì)。由于第三條的原因，冥王星被拒之于行星之外，而被稱為矮行星。關(guān)于矮行星與柯依柏帶美籍荷蘭天文學家柯依柏發(fā)現(xiàn)海王星外側(cè)有大量的大大小小的天體運行，被稱之為柯依柏帶，冥王星亦在此帶之中。2003年在此帶中發(fā)現(xiàn)2003UB313天體，被稱之為齊娜，其直徑達3000Km，與月球大小相似，比冥王星還要大30％。因上述第3條定義的限定，齊娜被劃為矮行星。因此，冥王星也降格為矮行星。但也有反對的意見，56位天文學家在“自然”雜志上聯(lián)名發(fā)表文章，反對將冥王星降格為矮行星，他們認為：新定義不科學不完整、且布拉格會議沒有代表性（全球75個國家有2500多名天文學者，但只有300人開會）。因此，冥王星的命運還有待于進一步研究確定。（3）衛(wèi)星衛(wèi)星是繞行星運行而自身不發(fā)光的天體。太陽系九大行星中除水星、金星外，均有衛(wèi)星繞轉(zhuǎn)：地球（1）、火星（2）、木星（16）、土星（23）、天王星（15）、海王星（8）、冥王星（1）。月球是地球唯一的一顆自然衛(wèi)星。月球距地球平均距離38440Km，月球繞地球公轉(zhuǎn)的同時還自轉(zhuǎn)，因其自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)周期相同，所以月球朝向地球的一面始終不變。月球表面無任何形態(tài)的水，完全沒有大氣，接近真空，但月球有火山噴發(fā)、造山運動、月震等現(xiàn)象。環(huán)形山是火山噴發(fā)或外星體撞擊而成，由于沒有大氣和水，沒有風化作用，因而得以長期保存。（4）小行星木星和火星之間據(jù)行星軌道波德法則推算應(yīng)有一個行星，但至今未發(fā)現(xiàn)，只發(fā)現(xiàn)大批小行星（5000多顆，已編號命名者3000顆），估計是由一顆大行星遭撞擊后形成的。小行星一般為石質(zhì)或炭質(zhì)，體積很小，直徑多為幾千米到幾十千米，體大者一般為球形，但多數(shù)形狀不規(guī)則，表面有隕坑，沒有大氣，最大者叫谷神星，直徑為770Km。（5）慧星慧星的結(jié)構(gòu)：慧核——由氫、碳、水等冰凍物質(zhì)組成，是由慧星的主要部分，直徑一般為1－100Km?；郯l(fā)——在近日點慧核的冰凍物質(zhì)受熱氣化，可達幾萬千米，由極稀薄氣體組成。慧尾——慧發(fā)在太陽光壓和太陽風作用下，在背向太陽一側(cè)形成的由極稀薄氣體組成的長尾；可達1×108Km。彗星軌道：以閉合橢圓形的軌道繞太陽運行的慧星具有周期性，可以預測他們出現(xiàn)的時間。例如哈雷慧星，繞日公轉(zhuǎn)周期為76年，最近一次經(jīng)過近日點是在1986年2月。以拋物線或雙曲線軌道運行的慧星很難進行預測，有的甚至不再重現(xiàn)。（6）流星體在太陽系中繞太陽運行的比小行星更小的細小天體，主要是小行星和慧星碎裂、瓦解的產(chǎn)物，稱為流星體。流星體運行到地球附近，被地球引力俘獲并吸向地球，進入大氣層摩擦生熱而燃燒發(fā)光，成為流星。多數(shù)流星燃燒變成氣體，少數(shù)殘體落到地面成為隕石或隕星。可分為鐵隕石（主要含鐵鎳）、石隕石（主要含硅酸鹽類）、石鐵隕石（含硅酸鹽類和鐵鎳）。吉林隕石雨：1976年3月8日在吉林市出現(xiàn)罕見的隕石雨現(xiàn)象，已收集到200余塊，總重達2700Kg以上，超過100Kg的有3塊，最大的重1770Kg，是當前世界最大的一塊隕石。隕石是研究了解太陽系早期狀態(tài)的重要線索，澳大利亞一顆隕石中發(fā)現(xiàn)有18種氨基酸和其它有機物，為宇宙生命起源研究提供了寶貴的資料。（三）河外星系銀河系以外的許多與銀河系類似的星系，統(tǒng)稱為河外星系，目前發(fā)現(xiàn)在銀河系以外，還有數(shù)以百億計的星系存在，近的有250萬光年，遠的超過100億光年?？拷y河系的河外星系有20余個，其中最著名的有仙女座星系，大麥哲倫星系、小麥哲倫星系等。它們分別呈旋渦狀、透鏡狀等等。二、地球的形狀和大小1.地球的形狀由于物質(zhì)密度分布上的差異、彈性和塑性變形及自轉(zhuǎn)的影響，地球更為準確的表面形態(tài)略似于一個“梨形”（嚴格地說高度應(yīng)大于寬度）：據(jù)人造衛(wèi)星軌道參數(shù)分析，地球北極比標準的旋轉(zhuǎn)橢球體要凸出約10m，南極則凹進約30m；北半球的中緯度區(qū)稍稍凹進，在南半球則稍稍凸出。據(jù)此可有兩點推論：1)地球并非嚴格的旋轉(zhuǎn)橢球體；2)這一不規(guī)則的形態(tài)表明地球內(nèi)部物質(zhì)在分布上具有顯著不均勻性。2.地球的形狀參數(shù)三、地球的表面特征大陸形態(tài)按高程和起伏變化可分為：山地、丘陵、高原、平原、盆地、洼地。海底地形按其特征可劃分為：大陸邊緣(大陸架、大陸坡、大陸基)、大洋盆地、海嶺或大洋中脊。陸地地形主要類型山地：一般是指海拔高度在500m以上的地區(qū)；丘陵：海拔高度在500m以下，為地表相對高差不大、山巒起伏的低緩地形；高原：海拔高度在600m以上，表面比較平坦且寬廣，或偶具一定起伏的山嶺與溝谷；平原：海拔高度在200m以下，表面常為平坦或略有起伏，其相對高差小于50m的廣大寬平地區(qū)；盆地：是中間比較低平、四周是高原或者山地的地區(qū)，因外形似盆而得名。洼地：是陸地上某些低洼的地區(qū)，其高程在海平面以下。如我國新疆吐魯番盆地中的艾丁湖，湖水面在海平面以下150m，稱克魯沁洼地。海底地形主要類型大陸架：海水深度不超過200m的淺海地帶。地勢平坦，坡度緩，一般小于0.1°，它是大陸邊緣的延伸部分；大陸坡：由大陸架再向外海延伸，海底坡度突然加大，水深由200m至2500m，這一帶的海稱為半深海；大陸基:是大陸坡與大洋盆地間較平坦地區(qū),坡度僅1/700-1/100,是濁流滑塌作用的堆積物。大洋盆地：海水深度自2500m至6000m，這部分海稱為深?；虼笱?。在大洋盆地的中部常分布著海下山脊，稱為海嶺；海嶺：或稱大洋中脊。在大西洋、太平洋及印度洋中都發(fā)現(xiàn)有海嶺，它是一種線狀分布的海底隆起地區(qū)。海溝：在大陸邊緣，往往分布著深溝，海水深度一般在8000m至10000m左右。馬里亞納海溝：11033m。第二節(jié)地球的物理性質(zhì)地球的物理性質(zhì)反映了地球內(nèi)部的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征，利用這些性質(zhì)可以為勘查和開發(fā)地下礦產(chǎn)資源服務(wù)。與煤礦生產(chǎn)工作關(guān)系較大的物理性質(zhì)有密度、地壓、地熱、磁性、重力、放射性、電性、彈性等。1地球的密度：地球平均密度為5.517g/cm3。地表巖石平均密度為2.7~2.8g/cm3，而復蓋著地表面積達3/4的水的平均密度為1g/cm3，都比地球的平均密度小得多，故推測地球內(nèi)部物質(zhì)應(yīng)當具有更大的密度。地球的密度隨深度增加而呈不均勻的階梯狀加大，例如在深度2900km、5100km作跳躍式的增加；2地球內(nèi)部的壓力（地壓）：靜壓力：這是由上覆地球物質(zhì)的重量所產(chǎn)生的壓力；地球的靜壓力是隨深度增加而增加的。地應(yīng)力：來自地殼運動的應(yīng)力，以水平力為主；地壓對煤礦巷道的破壞、煤與瓦斯突出有著重要的影響作用！隨著開采深度的增加，地壓對煤礦安全高效生產(chǎn)的影響將越來越大。地球的溫度—地熱：能源：太陽的輻射熱、放射性元素蛻變、重力能，化學反應(yīng)能，結(jié)晶能和地球自轉(zhuǎn)熱能等。地內(nèi)溫度分為三層：外熱層（變溫帶）常溫層（恒溫帶）內(nèi)熱層（增溫帶）地溫梯度（℃/100m）:常溫層下,深度每增加100m溫度升高的度數(shù),全球平均地溫梯度約3℃/100m。4地球的磁性：地磁三要素：磁偏角、磁傾角、磁場強度；磁偏角偏在地理子午線東為正偏角、偏西為負偏角。磁偏角以指北針為準，下傾為正（北半球）、上傾為負（南半球）。磁異常：實測地磁要素值大于正常值為正異常（磁鐵礦、鎳鐵礦）；小于正常值為負異常（石油、鹽礦、金礦、銅礦等）——磁法勘探5地球的重力：重力系指在地表某處所受地心引力和該處的地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的合力；地表某點的重力強度相當于該點的重力加速度,赤道最小,兩極最大;重力異常:實測值大于理論正常值為正異常(鐵,銅,鋅等),小于理論正常值為負異常(石油,煤,鹽等)——重力勘探6地球的放射性：地球所含放射性元素種類很多，如鈾、鐳、氡、釙、錒、釷、鉀、銣、錸等元素都具有放射性；利用放射性異常、放射性測井查找放射性礦物---------放射性物探7地球的電性：地球具有電性，例如發(fā)電廠以大地作回路，避雷針也是如此。還有巖體的溫差電流等。實測電場值與正常值出現(xiàn)偏差為地電異?！姺碧?地球的彈性：地球具有彈性，表現(xiàn)在能傳播地震波，因為地震波是彈性波；利用巖石的彈性,借助人工激發(fā)彈性波,勘查礦產(chǎn)及地質(zhì)構(gòu)造——地震勘探第三節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)地球不是均質(zhì)體，其物質(zhì)組成的分布呈同心圈層結(jié)構(gòu)。大致以地殼表層為界分為外圈和內(nèi)圈。外圈包括：大氣圈、水圈、生物圈。內(nèi)圈包括：地殼、地幔、地核。一、地球的外圈層1.大氣圈厚達幾萬千米，受地心引力作用，以地球表面大氣最稠密，向外稀薄，并過渡為宇宙氣體?？梢?，大氣圈沒有明確的上界，向下也可以深入到地殼巖石和水圈中，因此下界也不明顯。大氣圈自地表向外依次分為：對流層、平流層、中間層、熱層、散逸層。（1）對流層厚約17Km，兩極最薄，約8Km，平均10.5Km。主要化學成分為氮（約占78.08％）、氧（20.95％），其次為氬、二氧化碳等。對流層溫度來自地面紅外輻射，隨高度升高而降低，每升高100m氣溫降低0.6℃。大氣對流是對流層最大的特征，它導致氣象現(xiàn)象（風雨雪雷電等）發(fā)生。（2）平流層（同溫層）對流層頂之上是非常穩(wěn)定的平流層。高度在17－55Km之間。隨高度增加，氣溫保持不變或稍有上升，故稱同溫層，直到30～35Km處氣溫保持在-55℃左右，再向上氣溫將隨高度升高而上升，頂部約-2℃。在15～35Km高度內(nèi)有一厚約20KM的臭氧層，可吸收紫外線，并使氣溫升高。大氣多為水平運動，大氣透明度高，塵埃少，是現(xiàn)代超高速飛機飛行的理想場所。（3）中間層自平流層之頂?shù)?5～85Km間的一層，氣溫隨溫度增加而降低，頂部可達-90℃，大氣的垂直對流運動劇烈，又叫上對流層，無云層出現(xiàn)。（4）熱層（電離層）從80Km到800Km叫熱層，氣溫隨高度增加而上升，最高可達1200℃，大氣處于電離狀態(tài)。（5）散逸層位于熱層之上，受地球引力微弱，高速運動的氣體質(zhì)點常散逸到星際空間。2.水圈由海洋、湖泊、河流等地表水，巖石和土壤中的地下水，以及冰川等組成的一個基本連續(xù)的圈層。3.生物圈是地球上有生物（動物、植物、微生物）生存和活動的范圍所構(gòu)成的一個連續(xù)圈層。生物分布很廣，在大氣圈10Km高空，地殼3Km深處，以及深海底部都有生物存在。二、地球的內(nèi)圈層莫霍面是劃分地殼和地幔的界面。深度不一,大陸最深可達60km，大洋最淺不足5km,是第一個主要的地震波不連續(xù)面（1909年,莫霍羅維奇）古騰堡面是劃分地幔與地核的界面。深2898km，是第二個主要的地震波不連續(xù)面（1914年,古騰堡）1、地殼地殼由固體巖石組成，厚度變化大,大陸地殼較厚，平均35Km，最厚的地方是我國的青藏高原，達73km。而海洋較薄，約6-8km，平均約6km。整個地殼平均厚度約16Km。地殼的下界為莫霍面。地殼又分為上、下兩層：上層叫硅鋁層，平均厚度10Km，主要成分是硅（73％）、鋁（13％），密度較小為2.7g/cm3，該層不連續(xù)，只有大陸才有，大洋底缺失。下層叫硅鎂層，主要分成是硅（49％）、鐵和鎂（18％）、鋁（16％），密度較大為3.1g/cm3，該層連續(xù)分布。大陸和大洋底都有，局部地區(qū)缺失。2、地幔地幔位于莫霍面與古登堡面之間，厚度約2850km，占地球總體積的82.3%，總質(zhì)量占地球總質(zhì)量的67.8%，是地球的主體部分，密度大致3.0－5.0g/cm3。分三部分:1)上地幔厚度為33～400km。地震波速在其內(nèi)部隨深度增加的梯度較小，主要由具有橄欖石(孤立島狀四面體)結(jié)構(gòu)的鎂鐵硅酸鹽巖組成。在60～250Km間有一低速層，可能是由地幔物質(zhì)部分熔融造成的。2)過渡層地幔在400km和670km深處存在兩個不連續(xù)的面，其間稱為地幔過渡層。地震波速隨深度加大的梯度大于其它兩部分。主要由具有尖晶石(四面體和八面體混合型)結(jié)構(gòu)的鎂鐵硅酸鹽巖組成。3)下地幔厚度為670km～2900km。下地幔成分較均一。但因處于極端高溫和高壓環(huán)境，地幔巖石呈塑性狀態(tài)。主要由鈣鈦礦(八面體和立方體混合型)結(jié)構(gòu)的鎂鐵硅酸鹽巖組成。3、地核地核位于古登堡面之下，其厚度為3473Km（半徑）。其體積占地球總體積的16.3％，總質(zhì)量占地球總質(zhì)量的31.3%，密度大致9.98－12.5g/cm3，主要由鐵鎳合金組成。分為：外核（2900-4170km），地震波經(jīng)過古登堡面后，縱波速度驟減，橫波消失，為液態(tài)；過渡層（4170-5155km），為液態(tài)與固態(tài)的過渡狀態(tài)；內(nèi)核（5155-地心），橫波出現(xiàn)，為固態(tài)。4.軟流圈與巖石圈1)軟流圈在上地幔上部，存在一個地震低速層，深度一般在地表以下60km～250km。在低速層內(nèi)，地震波速比上部減少5%－10%，表明該處巖石強度較低，可能局部熔融。這個低速層被稱為軟流圈。2)巖石圈軟流圈以上、巖石強度較大的部分，包括地殼和上地幔頂部，統(tǒng)稱為巖石圈。從板塊構(gòu)造角度，巖石圈定義為：地球的剛性外殼層，是由一些能夠相互獨立運動的離散型板塊構(gòu)成的。復習思考題名詞解釋大陸基、大陸架、巖石圈、地溫梯度、磁異常、平流層、對流層、莫霍面、古登堡面、重力勘探、電法勘探、地震勘探、磁法勘探問答題1地球外圈可分為哪幾種？簡單敘述之。2地球內(nèi)圈可分為哪幾種？簡單敘述之。3與煤礦生產(chǎn)關(guān)系較大的物理性質(zhì)有哪幾種？簡單敘述之。第二章地質(zhì)作用第一節(jié)地質(zhì)作用的基本概念內(nèi)力地質(zhì)作用第三節(jié)外力地質(zhì)作用第一節(jié)地質(zhì)作用的基本概念地質(zhì)作用：凡是由自然動力所引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的過程稱為地質(zhì)作用。根據(jù)地質(zhì)作用的能源不同，地質(zhì)作用分為兩大類：內(nèi)力地質(zhì)作用、外力地質(zhì)作用第二節(jié)內(nèi)力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用：主要由地球旋轉(zhuǎn)、重力、放射性元素蛻變及結(jié)晶相變、化學性質(zhì)活潑的流體等在地球內(nèi)部產(chǎn)生的動力，促使地殼或巖石圈的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造及外部形態(tài)發(fā)生變化的過程。按作用的性質(zhì)和方式，內(nèi)力內(nèi)力地質(zhì)作用分為：地殼運動、地震作用、巖漿作用、變質(zhì)作用。一、地殼運動由地殼內(nèi)運動引起地殼（或巖石圈）組成物質(zhì)變形變位的機械運移過程稱地殼運動，又稱構(gòu)造運動，它控制著地表海陸分布的輪廓和地形，是地殼發(fā)展演變的主導因素。特點：地殼運動具有普遍性和長期性，地殼形成以來，每時每刻都在運動，但運動強度在時間、空間上均不平衡，地殼運動的各種形跡可以保存在地層中；地殼運動具有方向性，分為垂直運動、水平運動1.垂直運動垂直運動又叫升降運動，是地殼或巖石圈組成物質(zhì)沿地球半徑方向的上升或下降運動，主要造成地殼大規(guī)模的隆起或坳陷，引起地勢高低變化、海陸變遷、巖體垂直位移及層狀巖層大型的平緩彎曲，因此又叫造陸運動。垂直運動表現(xiàn)形式——地表升、降意大利那不勒斯塞拉比斯古廟：據(jù)考證，石柱在公元初期位于陸上，1583年維蘇維火山噴發(fā)使下部3.6m被火山灰所掩埋；后因地殼下沉使石柱沉至海面以下6.3m；18世紀中葉石柱又隨地殼上升到地面，于1742年被挖掘出來；以后又開始下降：1878年海水淹沒柱高0.65m，1913年為1.53m，1933年為2.05m，1954年達2.5m，至1976年又上升1m。2.水平運動水平運動是地殼或巖石圈沿地球切線方向的運動。它使地殼受到擠壓、拉伸、平移，甚至旋轉(zhuǎn)扭動，產(chǎn)生褶皺和斷裂，在地表形成山脈或盆地，因此又叫造山運動。大陸漂移與板塊運動，就是地殼水平運動的客觀反映。美國加里福尼亞的圣安德烈斯斷層帶是現(xiàn)代水平運動的典型例子，從1882年至1946年的65年中，對此斷層帶進行了4次定時定點測量，發(fā)現(xiàn)斷層每年以1cm的速度向北西方向移動。近年美國使用軌道衛(wèi)星和激光束測定，發(fā)現(xiàn)該斷層兩盤每年以8.9cm的速度靠攏。3.地殼運動的速度地殼運動的速度有快有慢、快慢交替，既有水平運動也有升降運動。例如在地震前后會明顯加快：1973年2月四川甘孜的7.9級地震，使鮮水河斷裂帶再次活動，形成一條場50Km、寬1.5m的地裂縫帶。又如喜馬拉雅山自開始抬升以來，經(jīng)歷了千萬年的上升，已成為世界最高的山脈，現(xiàn)在仍在緩慢上升。從地殼發(fā)展史看，地殼運動總趨勢是水平運動為主，垂直運動是派生的。4.地殼運動的幅度1）地殼運動的幅度：有大有小、大小交替。2）運動的幅度與方向、時間有關(guān)：例如長期上升或一直下降，或者水平運動長期沿同一方向運動，則運動幅度就大，反之則小。3）地殼運動幅度的確定：主要依靠沉積厚度推測，它是下降幅度的標志。上升幅度的確定較為困難，只能依據(jù)鄰區(qū)沉積厚度來粗略推測。二、地震作用地震是一種快速、短暫、突發(fā)的構(gòu)造運動。是地殼運動或構(gòu)造運動的一種特殊形式。（一）地震術(shù)語震源：是地球內(nèi)發(fā)生地震的地方。震源深度：震源垂直向上到地表的距離是震源深度。地震發(fā)生在70公里以內(nèi)的稱為淺源地震；70－300公里為中源地震；300公里以上為深源地震。目前有記錄的最深震源達720公里2、震中：震源上方正對著的地面稱為震中。震中及其附近的地方稱為震中區(qū)，也稱極震區(qū)。震中到地面上任一點的距離叫震中距離（簡稱震中距）。震中距在100公里以內(nèi)的稱為地方震；在1000公里以內(nèi)稱為近震；大于1000公里稱為遠震。3、地震波：地震時，在地球內(nèi)部出現(xiàn)的彈性波叫作地震波。地震波主要包含縱波和橫波，以及面波。1）縱波（P波）振動方向與傳播方向一致的波。來自地下的縱波引起地面上下顛簸振動。振幅小、周期短、速度快、破壞小。2）橫波（S波）振動方向與傳播方向垂直的波。來自地下的橫波能引起地面的水平晃動。橫波能造成建筑物破壞。振幅大、周期長、速度較快、破壞性大。3）面波（L波）是縱波吸收輻射到地表激發(fā)出沿地面?zhèn)鞑サ牟?。振幅最大、周期最長、速度最慢，但破壞性最強。由于縱波在地球內(nèi)部傳播速度大于橫波，所以地震時，縱波總是先到達地表，而橫波總落后一步，面波最后到達。（二）地震強度——衡量地震大小的尺子1地震烈度：指地震對地面和建筑物的破壞程度。我國將其劃分為12度。小于3度——震感弱，只有儀器能記錄到；3–5度——有震感，睡覺的人驚醒，吊燈擺動，無破壞6度——器物傾倒，房屋有輕微破壞；7～8度——房屋嚴重破壞，地面裂縫，人畜大量傷亡。9～10度——房倒屋塌，地面破壞嚴重；11～12度——毀滅性的破壞，房屋普遍倒塌，山崩地裂。2、震級：指地震能量大小的等級。震源釋放出來的波能越大，震級越大。震級＜1級超微震；1級≤震級＜3級弱震或微震；3級≤震級＜4.5級有感地震；4.5級≤震級＜6級中強地震；6級≤震級＜7級強震；7級≤震級＜8級大地震；震級≥8級巨大地震（三）地震的類型按照地震的不同成因，我們可以把地震劃分為五類：1.構(gòu)造地震：構(gòu)造地震發(fā)生的原因，是地下巖層受地應(yīng)力的作用，當所受的地應(yīng)力太大，巖層不能承受時，就會發(fā)生突然、快速破裂或錯動，巖層破裂或錯動時會激發(fā)出一種向四周傳播地地震波，當?shù)卣鸩▊鞯降乇頃r，就會引起地面的震動。世界上85%－90%的地震以及所有造成重大災害的地震都屬于構(gòu)造地震。2.火山地震：由于火山爆發(fā)引起的地震。3.水庫地震：由于水庫蓄水、放水引起庫區(qū)發(fā)生地震。4.陷落地震：由于地層陷落引起的地震。5.人工地震：由于核爆炸、開炮等人為活動引起的地震。（四）地震的危害（五）世界及我國的地震帶的分布全球用地震儀測出的地震，每年約500萬次，其中有感地震5萬次，破壞性嚴重的一般8級以上的特大地震要隔若干年才發(fā)生一次。1.世界地震帶分布主要劃分為四個地震帶：1）環(huán)太平洋地震帶從南美洲南端起沿南北美洲西海岸，通過阿留申群島，經(jīng)日本、我國臺灣、菲律賓到新西蘭，主要是環(huán)太平洋的島弧及海溝地帶。地震頻繁，淺、中、深源地震均有，約占全球地震總數(shù)的80％。2）地中?！∧岬卣饚髌鹌咸蜒?、西班牙和北非海岸，經(jīng)地中海、高加索、喜馬拉雅山至印尼與環(huán)太平洋地震帶匯合，亦稱歐亞地震帶。以淺源地震為主，約占全球地震總數(shù)的15％3）大洋中脊地震帶沿大西洋、太平洋、印度洋的洋中脊分布，地震活動相對較弱。4）大陸裂谷地震帶包括東非裂谷（地塹）、紅海、亞丁灣、死海裂谷系、萊茵地塹等大斷裂，均為淺源地震。2.我國地震帶分布一般劃分為五個主要的地震帶1）東南沿海及臺灣地震帶屬環(huán)太平洋地震帶，以臺灣最為頻繁2）郯城－廬江地震帶北起東北、經(jīng)沈陽、營口過渤海，南經(jīng)郯城、廬江達黃海地區(qū)，是我國東部強震帶。3）華北地震帶西起寶雞，向東經(jīng)山西達燕山西部，是華北地區(qū)內(nèi)部破裂帶發(fā)育的強震帶。4）南北向地震帶北起賀蘭山、六盤山、越秦嶺、過甘肅、經(jīng)四川盆地西緣達滇東地區(qū)，活動頻繁，是一規(guī)模巨大的強震帶。5）西藏－滇西地震帶屬歐亞地震帶。三、巖漿作用（一）基本概念1.巖漿：是地下深部天然形成的，富含揮發(fā)分、金屬元素，具有高溫高壓粘稠的硅酸鹽熔融體。2.巖漿作用：巖漿在上升運移中與圍巖相互作用，不斷改變自身化學成分和物理狀態(tài)，最后在一定溫度、壓力條件下冷凝固結(jié)成巖漿巖。這種巖漿的形成、活動直至冷凝成巖的過程稱為巖漿作用。3.巖漿的類型:按SiO2含量劃分為四種類型：超基性巖漿<45%；基性巖漿45~52%；中性巖漿52~65%；酸性巖漿>65%。（二）巖漿作用的類型：巖漿作用分為噴出作用和侵入作用。1.噴出作用：巖漿從地殼薄弱處溢出或噴出地表并冷凝成巖石的過程叫噴出作用（火山作用）。有兩種類型：1）裂隙式噴發(fā)巖漿沿地殼裂隙，較平靜地一處地表，常為基性巖漿。2）中心式噴發(fā)巖漿沿近于圓筒形通道噴出地表，稱為火山火山有火山通道、火山口、火山錐構(gòu)成。又分為三種：（1）猛烈式噴發(fā)：常為酸性巖漿。其粘性大，氣體不流暢，直到壓力足夠大時才爆炸式噴發(fā)。（2）寧靜式噴發(fā)：常為基性巖漿。其粘性小，流動性大，氣體流暢，阻力小。（3）中間式噴發(fā)：常為中性巖漿。其特點介于上述兩者之間。2.侵入作用：巖漿沿著一定的通道上升運移，在地殼中于不同的深度適宜的物理化學條件下逐漸冷凝結(jié)晶，進而轉(zhuǎn)化為固體狀態(tài)的巖漿巖，這個活動過程就稱為侵入作用。四、變質(zhì)作用地球上已經(jīng)形成的巖石（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖），隨著地殼的不斷演化，其所處的地質(zhì)環(huán)境也在不斷改變，為了適應(yīng)新的地質(zhì)環(huán)境和物理化學條件的變化，它們的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造都將發(fā)生一系列的改變。由地球內(nèi)力作用促使巖石發(fā)生礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生變化的作用稱為變質(zhì)作用。一）變質(zhì)作用的因素影響因素主要有四方面：1.溫度溫度升高使巖石中的礦物發(fā)生重結(jié)晶：即巖石中非晶體礦物向晶體礦物轉(zhuǎn)化、巖石中晶體細小礦物向晶體粗大礦物轉(zhuǎn)化。溫度的升高可促使原巖石中的化學成分發(fā)生重組合，并產(chǎn)生新的礦物。2.壓力包括靜壓力和定向壓力的作用。靜壓力使原巖石的體積縮小、密度加大；在溫度的配合下，可形成新的礦物。定向壓力主要使巖石變形、破碎，使礦物定向排列。3.化學性質(zhì)活潑的氣體和液體化學性質(zhì)活潑的氣體和液體主要以H2O和CO2為主，并富含F(xiàn)、S、P等易揮發(fā)的物質(zhì)及SiO2等礦物質(zhì)。這些物質(zhì)在一定的溫度、壓力條件下，滲入到圍巖中并與圍巖發(fā)生化學反應(yīng)，使圍巖發(fā)生物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等變化，并產(chǎn)生新的礦物。4.時間是變質(zhì)作用持續(xù)的時間。變質(zhì)作用持續(xù)的時間越長，變質(zhì)改造結(jié)果越明顯。（二）變質(zhì)作用的類型根據(jù)變質(zhì)作用所處的地質(zhì)環(huán)境以及引起變質(zhì)作用的因素和變質(zhì)作用進行的方式，變質(zhì)作用可分為四種類型：1.區(qū)域變質(zhì)作用指在區(qū)域性大范圍內(nèi)，由溫度、壓力和化學活動性較強的流體共同參與和影響下，固體巖石所發(fā)生的一種變質(zhì)作用。形成的巖石稱為區(qū)域變質(zhì)巖。主要影響因素：溫度、壓力(靜壓力)。特點：涉及范圍廣、影響深度大、與深大斷裂有關(guān)。例如：山東泰山、山西五臺山等地區(qū)的板巖、片麻巖等。2.動力變質(zhì)作用在地殼運動產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力(定向壓力)作用下，使巖石發(fā)生變形、破碎和重結(jié)晶等系列變化。形成的巖石稱為動力變質(zhì)巖或構(gòu)造巖。主要影響因素：構(gòu)造應(yīng)力或定向壓力。特點：主要發(fā)生在兩個相鄰巖石塊體之間的錯動和接觸部位，與較大的斷層或斷裂帶有關(guān)。如糜棱巖、構(gòu)造角礫巖等。3.接觸變質(zhì)作用發(fā)生在巖漿巖體與圍巖的接觸帶上。巖漿所帶來的熱量、化學活動性流體引起圍巖發(fā)生重結(jié)晶、交代等系列變化。形成的巖石稱為接觸變質(zhì)巖。主要影響因素：溫度、活動性流體及揮發(fā)份。單純由溫度引起的接觸變質(zhì)為接觸熱變質(zhì)作用。單純由巖漿中的揮發(fā)物質(zhì)引起的交代作用為接觸交代變質(zhì)作用。特點：主要發(fā)生在發(fā)生在巖漿巖體與圍巖的接觸帶上。如大理巖、石英巖等。4.交代變質(zhì)作用指巖漿期后的氣體和熱液對已冷凝的巖漿巖體及其圍巖發(fā)生不同程度的交代作用，使巖漿巖體和圍巖的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生改變，稱交代變質(zhì)作用。形成的巖石稱為交代變質(zhì)巖。主要影響因素：巖漿期后的氣體和熱液。特點：主要發(fā)生在發(fā)生在巖漿巖體及巖漿巖體與圍巖接觸帶。如矽卡巖、云英巖等。第三節(jié)外力地質(zhì)作用以地球外部的太陽能以及日月引力能為能源，并通過大氣、水、生物因素所引起的風、雨、冰雪、冰川、河流、海浪等營力產(chǎn)生各種地質(zhì)作用，主要發(fā)生在地球表層。包括：風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、固結(jié)成巖作用等。（一）風化作用1.風化作用的概念地表和接近地表的巖石，在溫度變化、水、空氣及生物的作用和影響下所發(fā)生的破壞作用稱為風化作用。風化作用的影響因素主要有溫度、水、空氣等。2.風化作用的類型：按性質(zhì)劃分為三類。1）、物理風化作用物理風化的結(jié)果是使母巖崩解，形成各種碎屑物質(zhì)。因此物理風化作用又稱機械風化作用或石爛，其化學成分不變。主要因素：溫度變化、冰劈作用、鹽巖結(jié)晶。2）化學風化作用指巖石在氧、水和溶于水中的各種酸的作用下，遭受氧化、水解和溶濾等化學變化，使其分解并產(chǎn)生新礦物的作用?；瘜W風化作用包括氧化作用、水解作用、水化作用、化學溶解作用等。這些化學反應(yīng)往往以復合交替的復雜形式進行，同時有相應(yīng)的新礦物生成。化學風化作用不僅使母巖發(fā)生破碎，而且使其礦物成分和化學成分發(fā)生本質(zhì)的改變，并形成新礦物。氧化作用——巖石中低價元素或化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r元素或化合物。FeS2Fe2O3水解作用——水分子離解H+、OH-離子，并與礦物中的陽離子K+、Na+、Ca2+等生成氫氧化物。正長石高嶺石水化作用——巖石中礦物吸收水分而變成另一種礦物。硬石膏石膏溶解作用——作為一種溶劑，一些巖石、礦物可溶于水而流失.CaCO3Ca(HCO3)23）生物風化作用指巖石由于生物的生活活動引起的破壞作用。生物對巖石的破壞方式，有機械的如巖石裂隙中植物根系的生長產(chǎn)生根劈現(xiàn)象。也有化學的，幾乎所有的化學風化作用都與生物作用有關(guān)。生物分泌出的有機酸，促進了巖石的化學分解，而且生物還可以從中吸取某些元素并將其轉(zhuǎn)變成有機化合物。生物產(chǎn)生的大量O2、CO2等，同樣影響著風化作用的進程。3.風化作用的產(chǎn)物風化作用的總趨勢是使被改造的母巖發(fā)生物理的和化學的變化，使母巖解體并產(chǎn)生在地表條件下穩(wěn)定的、新的物質(zhì)成分。風化產(chǎn)物按性質(zhì)可分三類：碎屑物質(zhì)——巖石碎屑、礦物碎屑；溶解物質(zhì)——真溶液和膠體溶液物質(zhì)；不溶殘余物質(zhì)——不溶于水的新生礦物，如褐鐵礦、鋁土礦、高嶺石等。（二）剝蝕作用指風以及河流、地下水、海(湖)、冰川中的水體在運動狀態(tài)下對地表或地下巖石產(chǎn)生的破壞，一方面將風化產(chǎn)物從母巖中剝離下來，另一方面又對巖石產(chǎn)生破壞作用，并同時使破壞后的產(chǎn)物脫離母巖，這一過程叫剝蝕作用。風化作用與剝蝕作用緊密相關(guān)，巖石風化后為剝蝕作用提供了條件，剝蝕之后又利于繼續(xù)風化。1.風的剝蝕作用風吹起地表碎屑物質(zhì)并攜帶他們磨蝕巖石表面的過程叫風的剝蝕作用。它有兩種方式：1）吹蝕——風把巖石表面風化的碎屑物質(zhì)及松散沉積物吹起而剝離下來。2）磨蝕——風挾帶的碎屑物質(zhì)撞擊和磨損巖石表面，使其遭受破壞2.地表流水剝蝕作用有二種類型：1）河流的下蝕(底蝕)作用河水及其夾帶的砂石對河床底部巖石進行沖擊、磨蝕、溶蝕等作用的過程。導致河床逐漸降低、河谷加深。2）河流的側(cè)蝕作用河水在水平方向上沖擊、侵蝕河岸，使河床左右遷移、河谷加寬的過程。河流的下蝕(底蝕)作用到一定深度后，河水就無力繼續(xù)向下侵蝕了，河水的能量消耗在搬運物質(zhì)上，這個高度面稱河流的侵蝕基準面，是控制河流下蝕的極限面。3.海水的剝蝕作用海水對海岸及海底巖石進行破壞的過程叫海蝕作用，常發(fā)生在海岸帶。其剝蝕的方式有三種類型：1）機械破壞運動海水的沖刷、海浪卷動的石塊、沙粒對濱岸帶的磨蝕。可形成浪蝕巖洞、海蝕崖、海蝕平臺、海蝕柱等。2）化學溶蝕海水對巖石溶解所產(chǎn)生的破壞作用。3）生物蛀蝕潛穴動物可利用其殼刺或分泌物侵入巖石，使巖石表面產(chǎn)生許多洞穴，破壞了巖石的強度，例如軟體動物船蛆。4.冰川的剝蝕作用冰川是在重力影響下由雪源向外緩慢移動的冰體。冰川活動對組成冰床的巖石進行磨蝕、掘蝕等破壞作用的過程叫冰蝕作用。冰川以自身的重量，以及冰體凍結(jié)挾帶的許多巖塊、巖屑，像銼刀一樣對沿途基巖進行推銼、碾磨和挖掘，常留下擦痕，碎屑物分選性和磨圓度均差。（三）搬運作用風化、剝蝕作用，被流水、海洋、風、冰川等從原地轉(zhuǎn)移到沉積區(qū)的過程稱為搬運作用。按搬運方式的不同，搬運作用主要分為兩種類型：機械搬運作用、化學搬運作用1.機械搬運作用機械搬運的營力，有流水、風、冰川等，其中以流水為主1）流水以河流為主的機械搬運（1）底運——顆粒大、比重大、球度較高的碎屑、沿水底滾動、滑動、跳躍式運移（2）浮運——顆粒小、比重小、球度較低的碎屑，呈懸浮狀搬運。河流的搬運能力與流量、流速、碎屑顆粒大小、以及流域的地質(zhì)條件有關(guān)。隨搬運距離的加長，碎屑趨于粒度細而均勻、磨圓度提高、礦物成分單一。2）風的機械搬運也分為底運與浮運底運分為滾動、滑動和跳動，其中以跳動為主，多為粗大的碎屑物質(zhì)。浮運以細小的碎屑物質(zhì)為主風的機械搬運，具有按顆粒大小、形狀、比重篩選的分選性和相互之間的摩擦作用。3）冰川的機械搬運冰川移動時將山坡滾落和刨蝕的各種不同的碎屑帶走，因此被搬運的碎屑物質(zhì)具有大小混雜、成分各異、不具分選性和磨圓度等特征。4）海水的機械搬運通過海浪、海流、潮汐進行，搬運物質(zhì)大多為河流搬運而來的，少量來自海水對海岸侵蝕的產(chǎn)物。海浪搬運作用隨水深而降低，因此多發(fā)生在近岸淺海區(qū)，粗碎屑推向海岸，細碎屑推向海洋。海流流速慢，常搬運細小淤泥和懸浮物質(zhì)，能長距離搬運，甚至可達數(shù)千公里。潮汐僅在海岸線一帶搬運碎屑物質(zhì)。2.化學搬運作用化學風化作用和化學溶蝕作用所產(chǎn)生的物質(zhì)，常通過化學搬運作用，以真溶液或膠體溶液形式由原地運移到沉積區(qū)。1）真溶液：搬運物質(zhì)主要是巖石風化剝蝕產(chǎn)物中的K、Na、Ca、Mg等元素的可溶性鹽類，如CaCO3,NaCl等。2）膠體溶液：搬運物質(zhì)來源于巖石風化剝蝕產(chǎn)物中的Fe、Mn、Al、Si等元素的氧化物和氫氧化物的膠體物質(zhì)和難溶物質(zhì)。（四）沉積作用母巖風化、剝蝕產(chǎn)物在搬運過程中，由于搬運介質(zhì)的能量的減弱或因物理化學條件的改變，以及生物作用，可使被搬運的物質(zhì)在適當?shù)沫h(huán)境下停頓堆積起來，這一過程稱為沉積作用。它可劃分為三種類型：（1）機械沉積作用（2）化學沉積作用（3）生物沉積作用1.機械沉積作用機械沉積作用是在重力作用下發(fā)生的碎屑物質(zhì)的沉積。機械沉積作用分異作用：在搬運過程中，顆粒粗大的碎屑先沉積，依次過渡到最小的碎屑。冰川的機械沉積沒有分異作用，冰磧物顆粒大小混雜，不分層次，并帶棱角。2.化學沉積作用1）膠體溶液沉積當膠體溶液中加入電解質(zhì)發(fā)生中和作用時，小質(zhì)點聚合成大質(zhì)點，產(chǎn)生膠體沉積。如海岸地帶，攜帶膠體溶液的大陸淡水與富含電解質(zhì)的海水混合，便變出現(xiàn)膠體沉淀，形成淺海錳礦、鐵礦等。2）真溶液沉積水介質(zhì)酸堿度、濕度、CO2含量、溶液濃度的變化可以影響溶液溶解度變化，溶解度降低，以真溶液長途搬運來的K、Na、Ca、Mg的鹵化物及硫酸鹽、碳酸鹽達到過飽和而沉積下來?；瘜W沉積分異作用：溶于水中物質(zhì)的溶解度不同，沉積必有先后之分，溶解度小的先沉積：Fe、Mn、Al、Si等的氧化物先沉積，然后硅酸鹽、碳酸鹽，最后硫酸鹽和鹵化物。3.生物沉積作用1）生物遺體沉積：海洋生物骨骼、貝殼堆積，形成生物灰?guī)r或磷灰?guī)r、硅質(zhì)巖等，有的生物遺體在成巖過程中轉(zhuǎn)化為煤、油頁巖、石油、天然氣等。2）生物化學沉積：生物新陳代謝引起周圍介質(zhì)改變，促使某些物質(zhì)沉積。例如海藻光合作用吸收海水中的CO2，促使碳酸鹽沉積，生產(chǎn)石灰?guī)r。（五）固結(jié)成巖作用松散、富水的沉積物，隨地殼沉降被掩埋，在溫度、壓力作用下，經(jīng)過壓縮、脫水、膠結(jié)、重結(jié)晶等變化，轉(zhuǎn)變?yōu)閳杂驳膸r石的過程，叫固結(jié)成巖作用。固結(jié)成巖作用包括：壓固作用、膠結(jié)作用、重結(jié)晶作用。1.壓固作用在上覆沉積物質(zhì)的靜壓力作用下，沉積物體積收縮、孔隙縮小、密度加大、水分脫出、顆粒間吸附力加強，使沉積物固結(jié)變硬成為巖石。新鮮軟泥孔隙度高達80％，壓固成巖后減至20％，壓固作用是粘土沉積物成巖的主要方式。2.膠結(jié)作用充填在孔隙中的礦物質(zhì)，將分散顆粒粘結(jié)成堅硬巖石的過程。是碎屑巖成巖的主要方式。膠結(jié)物成分常見有硅質(zhì)（SiO2）、鐵質(zhì)（Fe2O3）、鈣質(zhì)（CaCO3）、泥質(zhì)（粘土質(zhì)）、凝灰質(zhì)（火山質(zhì)）等。膠結(jié)物的來源：沉積物中水溶液或膠體溶液沉淀析出的新礦物；與沉積物同時形成（火山質(zhì)）；地下水帶來。3.重結(jié)晶作用在溫度、壓力作用下，沉積物中的非結(jié)晶物質(zhì)變?yōu)榻Y(jié)晶物質(zhì)、細粒結(jié)晶變成粗粒結(jié)晶的過程。一般真溶液和膠體溶液的物質(zhì)顆粒細小、溶解度較大、成分均一，容易發(fā)生重結(jié)晶。是內(nèi)源沉積巖（化學巖）和部分粘土巖成巖的主要方式。成巖過程中，壓固作用、膠結(jié)作用、重結(jié)晶作用互相影響，密切聯(lián)系。復習思考題名詞解釋升降運動、水平運動、震源、震中、地震波、地震烈度、震級、地質(zhì)作用問答題1按地震成因可分為哪幾種類型？簡單敘述之。2什么叫內(nèi)力地質(zhì)作用？簡述內(nèi)力地質(zhì)作用的4種表現(xiàn)？3什么叫外力地質(zhì)作用？它包括哪幾種類型？4沉積巖是怎么形成的？第三章礦物與巖石第一節(jié)礦物的概念與性質(zhì)第二節(jié)巖石的概念及其分類第三節(jié)火成巖第四節(jié)沉積巖第五節(jié)變質(zhì)巖第一節(jié)礦物的概念與性質(zhì)地殼由巖石組成，巖石是礦物的集合體，礦物由化學元素結(jié)合而成。一、地殼中的元素克拉克值元素在地殼中相對平均重量的百分含量。是美國化學家克拉克對取自歐美5159個巖石樣品，歷時40年而求出地表以下16km以上地殼內(nèi)50種元素的平均含量值。二、礦物是地殼中的一種或多種化學元素在各種地質(zhì)作用下形成的天然單質(zhì)或化合物。礦物是組成巖石和礦石的基本單位。到目前人們所認識的礦物已達3000多種。1、礦物的特征①礦物可以由一種單質(zhì)元素組成。如自然金、自然銅、自然硫、石墨等；絕大多數(shù)由幾種元素的化合物，如石鹽、石膏、石英等。②它有比較固定的化學成分組成。如黃鐵礦是由FeS2、方解石由CaCO3、石英由SiO2、巖鹽是由NaCl組成的。③絕大多數(shù)具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，以及一定的外部形態(tài)。如石鹽內(nèi)部質(zhì)點呈有規(guī)律的空間排列。④具有一定的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。⑤絕大多數(shù)礦物呈固態(tài)出現(xiàn)，但僅少數(shù)以液態(tài)（自然汞）或氣態(tài)產(chǎn)出（天然氣）。⑥礦物一般多數(shù)為無機礦物，有機礦物很少。2、礦物晶體與非晶質(zhì)體固態(tài)礦物根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為晶質(zhì)體與非晶質(zhì)體。1）晶體礦物內(nèi)部質(zhì)點（原子、離子、分子等）有規(guī)律的排列、具一定的結(jié)晶格子和一定的幾何外形特征的固體稱為晶體。如石英、巖鹽、方解石等。鹽巖（NaCl）晶體內(nèi)部的Na+離子和Cl－離子，在三維方向的空間上呈等間距相隔重復排列，組成立方格子結(jié)構(gòu)，其外形呈立方體狀。2）非晶體礦物內(nèi)部質(zhì)點不作有規(guī)律的排列、不具有結(jié)晶格子特征，而且?guī)缀瓮庑尾还潭ǖ墓腆w稱為非晶質(zhì)體。如天然玻璃、蛋白石、琥珀等。三、礦物的形態(tài)特征礦物晶體的形態(tài)，是指礦物的外表幾何形態(tài)。1、單體結(jié)晶習性在相同生長條件下形成的同種礦物，其單體總是趨向于某一特定的晶體形態(tài)，即各種晶體在相同上都有自己的習見形態(tài)，我們稱之為礦物的結(jié)晶習性。按礦物單體在三維空間發(fā)育的程度，結(jié)晶習性可劃分為三種類型：1）一向延長型指晶體沿三維的某一個方向特別發(fā)育而另兩個方向不太發(fā)育，礦物形態(tài)呈柱狀、針狀或纖維狀。如石英、電氣石、角閃石等呈柱狀外形；纖維狀石膏呈針狀、纖維狀外形。2）二向延展型指晶體沿兩個方向特別發(fā)育，礦物形態(tài)呈板狀、片狀。如重晶石、石膏等呈板狀外形；云母、石墨呈片狀外形。3）三向近等型指晶體沿三維空間的三個方向發(fā)育程度大致相等，礦物形態(tài)呈粒狀或立方體狀如橄欖石、黃鐵礦、鹽巖等。2、礦物集合體及其形態(tài)自然界中的礦物晶體主要以集合體形式出現(xiàn)，呈單個結(jié)晶多面體或規(guī)則連生體產(chǎn)出的則很少。礦物集合體是指同種礦物的許多單體聚集在一起的集合體整體形態(tài)。礦物集合體的形態(tài)特征，是鑒別不同礦物的重要標志之一。分為以下類型：1）粒狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈粒狀體，具不規(guī)則聚合，如橄欖石、黃鐵礦等集合體。2）板狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈板狀，具不規(guī)則聚合，如重晶石、黑鎢礦等集合體。3）片狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈片狀，具不規(guī)則聚合，如云母集合體。4）柱狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈柱狀，具不規(guī)則聚合，如輝銻礦集合體。5）放射狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈柱狀或纖維狀或針狀，圍繞一個中心呈放射狀排列，如紅柱石集合體。6）纖維狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈纖維狀或針狀、毛發(fā)狀，呈平行排列，如石棉、纖維狀石膏集合體。右圖為中沸石毛發(fā)狀集合體。7）晶簇在巖石的空洞或裂隙中生長的柱狀單體，它們以洞壁或裂隙壁作為共同的基底大體向著一個方向生長成簇狀的礦物集合體。簇狀集合體可以由同種礦物組成，如石英晶簇；也可由不同礦物晶體組成。8）結(jié)核一般由非晶質(zhì)或隱晶質(zhì)膠體物質(zhì)或肉眼不能分辨的礦物單體，圍繞一個核心向外逐漸生長而成，多呈球狀體或不規(guī)則狀體。一般具有同心狀或放射狀構(gòu)造。如煤系或煤層中常見黃鐵礦、菱鐵礦等結(jié)核。9）分泌體在巖石的空洞中，由非晶質(zhì)或隱晶質(zhì)膠體物質(zhì)以洞壁為基底大體向洞中心逐漸生長充填而成。具有同心狀構(gòu)造，與結(jié)核形成相反，其圈層構(gòu)造是由外向里的。典型的例子就是瑪瑙。10）其它形狀聚合體主要是由膠體凝聚或溶液蒸發(fā)沉淀形成的礦物集合體。其形狀多樣，如腎狀腎狀礦物集合體、葡萄狀腎狀礦物集合體、鐘乳石、石筍、石柱等。11）塊狀集合體由均勻聚合的礦物單體組成，礦物單體難以用肉眼分辨。如黃銅礦、鋁土礦等。12）土狀聚合體：組成礦物集合體的礦物呈粉末狀，礦物單體難以用肉眼分辨，質(zhì)地松軟，如一些粘土礦物集合體。四、礦物的物理性質(zhì)1.光學性質(zhì)1）顏色顏色是礦物對可見光波選擇吸收的反映。自色：礦物本身原有的顏色。與礦物內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學成分有關(guān)。如赤鐵礦，孔雀石和斑銅礦。他色：礦物混入了某些帶色雜質(zhì)所引起的顏色。如煙晶。假色：因礦物內(nèi)部存在裂隙或表面的氧化膜對光的反射、折射所引起的顏色。如方解石表面的彩虹。裂隙引起的假色稱為暈色。2）條痕條痕是指礦物粉末的顏色。3）光澤光澤是指礦物表面反射光線的能力。金屬光澤：類此于金屬磨光面上的反射光。如黃鐵礦、黃銅礦。半金屬光澤：比金屬光澤較暗淡。如磁鐵礦。玻璃光澤：如同普通玻璃表面所具有的光澤。如石英晶面、長石、方解石解理面。油脂光澤：一些礦物因反射面不光滑。反射光有散射現(xiàn)象，如油脂一樣。如石英斷口面。臘狀光澤：隱晶質(zhì)或膠體礦物斷面常呈弱的光澤，如石臘表面光澤。如燧石斷口面光澤。土狀光澤：礦物表面呈土狀，暗淡無光。如高嶺石等。此外，還有：金剛光澤、絲絹光澤…4）透明度透明度是指礦物容許可見光透過的程度。一般以1cm厚的礦物透光程度為標準，將礦物透明度分三級：透明礦物：隔著礦物可見另一側(cè)物體的清晰輪廓。如石英、方解石。半透明礦物：隔著礦物僅可見另一側(cè)物體的模糊輪廓。如閃鋅礦。不透明礦物：隔著礦物看不見另一側(cè)物體的輪廓。如黃銅礦、黃鐵礦。2.力學性質(zhì)1）解理解理是指結(jié)晶礦物在受外力打擊后，沿一定的方向規(guī)則地裂開，形成光滑平面的性質(zhì)。裂開的光滑面稱為解理面。按解理的發(fā)育程度可分為：極完全解理：解理面非常光滑，礦物很容易分裂形成薄片，不出現(xiàn)斷口。如云母。完全解理：解理面光滑，礦物易分裂形成薄片或規(guī)則的小塊，不易形成斷口。如方解石等。中等解理：解理面不光滑，有時產(chǎn)生斷口。如長石、角閃石。不完全解理：解理面不易發(fā)生，容易破碎產(chǎn)生斷口。如磷灰石。2）斷口若礦物受打擊后沿任意方向裂開所成的凹凸不平的斷面稱為斷口。斷口與解理不同，可出現(xiàn)在礦物晶體、非晶質(zhì)體、膠體礦物中。常見的有：貝殼狀斷口：斷口呈現(xiàn)具有同心圓紋的凹形曲面，形如貝殼殼面，石英、橄欖石等。參差斷口：斷口面粗糙不平、參差不齊。如黃銅礦、磷灰石等土狀斷口：斷口呈粉末狀，見于土狀礦物，如土狀高嶺石。平坦狀斷口：斷口面為平坦光滑，多見于致密塊狀礦物。如塊狀高嶺石。3）硬度硬度是指礦物抵抗外力刻劃或研磨的能力。肉眼鑒定常常采用摩氏硬度計法（下表）。硬度為相對大小，非絕對大小。實驗室常用手指甲（硬度2.5）和小刀或玻璃（硬度5.5）鑒別。注意：要觀察新鮮面。3.其它性質(zhì)1）比重礦物的比重是指純凈的單礦物與4°C時的同體積水的重量之比。輕礦物：比重小于2.5，如鹽巖、石膏、石墨等。中等礦物：比重介于2.5～4之間，如方解石、石英、長石等。重礦物：比重大于4，如黃銅礦、磁鐵礦、重晶石等。2）磁性礦物的磁性是指礦物顆?；蚍勰┠鼙淮盆F吸引的性質(zhì)。如磁鐵礦、磁黃鐵礦。3）與化學試劑反應(yīng)一些礦物與化學試濟反應(yīng)后可發(fā)生一些特殊的現(xiàn)象，并用來作為鑒別礦物的標志。如方解石遇到冷的稀鹽酸就立即、劇烈起泡，而白云石遇到冷的與稀鹽酸后卻緩慢起泡，可區(qū)分二者。4）其它導電性、彈性、發(fā)光性、放射性、延展性、脆性、帶電性等。五、寶石礦物舉例第二節(jié)巖石的概念及其分類一、巖石的概念巖石是構(gòu)成地殼和上地幔固態(tài)部分的基本物質(zhì)，它是天然產(chǎn)出的一種或多種礦物在各種地質(zhì)作用下形成的、具有一定結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的集合體。二、巖石的分類按成因分為三大類：巖漿巖（火成巖）、沉積巖、變質(zhì)巖。三、三大類巖石的轉(zhuǎn)化由于地質(zhì)作用的復雜性、多期性與漫長性，三大類巖石之間可以相互轉(zhuǎn)化。第三節(jié)火成巖火成巖是由熔融狀的巖漿冷凝固結(jié)而成的。又稱為巖漿巖。一、火成巖的基本特征（一）火成巖的化學成分元素以O(shè)、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、為主，它們的重量占總重量的98％以上。其中O最高，占火成巖總重量的46％以上。2.氧化物以SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O為主，其中SiO2在57％以上、Al2O3高于14.6％，其余均低于7％。（二）火成巖的礦物成分火成巖造巖礦物：長石、石英、云母、角閃石、輝石、橄欖石等，約占火成巖總重量的99％。其中長石最多，占60％以上，其次為石英。硅鋁礦物：含硅、鋁成分較高，不含鐵、鎂，顏色較淺，又稱為淺色礦物。例如：石英、正長石、斜長石、白云母。鐵鎂礦物：含有鐵、鎂成分，顏色較深，又稱為暗色礦物，例如：黑云母、角閃石、輝石、橄欖石。（三）火成巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.結(jié)構(gòu)：指巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、形狀及其組合方式。常見的有以下幾種：（1）顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：巖石全部由礦物晶體組成。（2）隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：巖石全部礦物顆粒較細小(＜0.01mm)，僅顯微鏡下可分辨其光性特征。（3）非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)）：組成巖石的所有物質(zhì)均為非結(jié)晶的玻璃物質(zhì)，無論肉眼或顯微鏡都難于辨別。（4）等粒結(jié)構(gòu)與不等粒結(jié)構(gòu)等粒結(jié)構(gòu)指巖石中同種主要礦物顆粒的大小大致相等。不等粒結(jié)構(gòu)指巖石中同種主要礦物顆粒的大小不等。（5）斑狀結(jié)構(gòu)與似斑狀結(jié)構(gòu)巖石中的礦物顆粒和成分都截然分為大小不同的兩部分，大者稱斑晶，小者稱基質(zhì)。如若基質(zhì)由隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)組成則稱為斑狀結(jié)構(gòu)；如若基質(zhì)由顯晶質(zhì)礦物晶體組成稱為似斑狀結(jié)構(gòu)。2.火成巖的構(gòu)造巖石的構(gòu)造是指巖石中不同礦物集合體之間或礦物集合體與其他部分之間的排列、充填或組合方式。主要是指礦物集合體的組合特征。1）塊狀構(gòu)造——均一構(gòu)造指巖石中礦物顆粒的排列不顯示方向性，呈均一分布。顏色也是均一的。常見于深成巖中。2）斑雜構(gòu)造——不均一構(gòu)造指巖石中礦物成分、結(jié)構(gòu)和顏色上都不均一。常見于深成侵入巖中。3）流紋構(gòu)造火山噴發(fā)出的巖漿，在部分礦物已結(jié)晶的的條件下，繼續(xù)流動，形成不同顏色和結(jié)構(gòu)的條帶，稱流紋構(gòu)造。常由不同顏色和拉長的氣孔的條帶表現(xiàn)出來。常見于酸性的噴出巖中。4）氣孔構(gòu)造含有揮發(fā)份的巖漿，在噴溢到地表后，因壓力降低氣體膨脹、溢出形成氣孔，巖漿冷凝后在巖石內(nèi)保留下了下來。稱為氣孔構(gòu)造。常見于基性或酸性噴出巖中。5）杏仁狀構(gòu)造噴出巖中的氣孔，被后期熱水溶液中的其它礦物(如方解石、石英、玉燧、蛇紋石等)所充填，形如杏仁。稱為杏仁狀構(gòu)造。常見于基性或中性噴出巖中。6）枕狀構(gòu)造海底火山基性巖漿噴出后快速冷卻形成下平上凸的似枕頭狀的扁橢球堆積體。（四）火成巖的產(chǎn)狀火成巖產(chǎn)狀：指巖體的大小、形狀、與圍巖的接觸關(guān)系。1.侵入巖的產(chǎn)狀根據(jù)巖漿侵入活動的相對深度，分為深成侵入作用（深度大于3km）和淺成侵入巖。1）深成侵入巖產(chǎn)狀（1）巖基規(guī)模巨大，出露面積在100km2以上，常為花崗巖類。（2）巖株規(guī)模較大，出露面積在幾平方公里到幾十平方公里，是巖基的分支。2）淺成侵入巖產(chǎn)狀（1）巖床為基性巖漿順層侵入體，與圍巖層面呈整合接觸，面積較大。（2）巖盆為中心下凹的盆狀侵入體，層間仍為整合接觸，是侵入體自身重量使底板彎曲或斷裂所致。（3）巖蓋為層間整合接觸侵入體，底部平坦、頂部拱起。（4）巖脈是指與圍巖層理及片理斜角的脈狀侵入體，其長度和深度遠大于厚度。（5）巖墻近于直立的板狀巖脈叫巖墻。2.噴出巖的產(chǎn)狀（1）火山錐火山口附近由噴溢出來的熔巖流和火山碎屑物質(zhì)堆積而成的錐狀巖體。（2）巖鐘火山口溢出的熔巖流粘度較大時，因不易流動而成鐘狀、隆丘狀。（3）熔巖流粘度較小熔巖流在地表流入低洼狹長河谷地帶而成，遇陡坎或懸崖則成熔巖瀑布。（4）熔巖被粘度較小熔巖流在地表沿地面流動而成，面積廣大。二、火成巖的分類

超基性巖基性巖中性巖酸性巖SiO2含量＜45%45%—52%52%—65%＞65%主要礦物橄欖石輝石角閃石鈣長石輝石角閃石中長石、堿性長石、角閃石黑云母鉀長石、鈉長石、石英、黑云母噴出巖斑狀或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，氣孔、杏仁、流紋構(gòu)造科馬提巖玄武巖安山巖粗面巖流紋巖淺成巖斑狀、細?；螂[晶質(zhì)結(jié)構(gòu)橄輝巖輝綠巖閃長玢巖正長斑巖花崗斑巖深成巖晶質(zhì)、粗粒或似斑狀結(jié)構(gòu)橄欖巖輝石巖輝長巖閃長巖正長巖花崗巖第四節(jié)沉積巖一、沉積的基本特征沉積巖僅占地殼的5％，但在地表的覆蓋面積卻最廣、約占地表總面積的75％，我國境內(nèi)約占77.3％。粘土巖分布最廣，其次為砂巖、石灰?guī)r。沉積巖是先形成的三大類巖石的風化、剝蝕產(chǎn)物、火山噴發(fā)的固體碎屑物質(zhì)、生物的遺體和碎片等，在原地或經(jīng)搬運沉積、成巖等一系列地質(zhì)作用所形成的巖石。即常溫常壓下經(jīng)外力作用形成的巖石。（一）沉積巖的化學成分1.沉積巖中的鐵的總量與巖漿巖接近，但沉積巖中Fe2O3＞FeO，而巖漿巖中Fe2O3＜FeO。這是由于沉積巖是在地表有充足氧的條件下(少數(shù)例外)形成的。2.在沉積巖中CaO的含量要比巖漿巖高。這與生物、生物化學作用對CaO的固定作用有。3.沉積巖中富含H2O和CO2。因為沉積巖形成過程中有大量的H2O和CO2參與。4.沉積巖中富含有機質(zhì)，巖漿巖、變質(zhì)巖中沒有。（二）沉積巖的礦物成分組成沉積巖的礦物成分有160余種，但常見的僅20余種。主要礦物如石英、粘土礦物、碳酸鹽礦物、云母等。次為長石、玉髓、石膏等，鹵化物，還有一些鐵、鋁、錳的氧化物和氫氧化物、鋯石、電氣石、石榴子石、角閃石等重礦物，以及自生礦物如海綠石等。在一種沉積巖一般礦物成分不過1—3種，很少有超過5—6種。因此，沉積巖中平均礦物成分與巖漿巖存在明顯差異。（三）沉積巖的結(jié)構(gòu)沉積巖的結(jié)構(gòu)是指組成沉積巖組分的大小、形狀、排列方式及其相互關(guān)系。主要有以下四種結(jié)構(gòu)：1.碎屑結(jié)構(gòu)指碎屑物質(zhì)被膠結(jié)物膠結(jié)起來的結(jié)構(gòu)。其成分可分為兩部分:碎屑顆粒（包括礦物碎屑、巖石碎屑）、膠結(jié)物（粘連碎屑顆粒的物質(zhì)）1）碎屑結(jié)構(gòu)按碎屑顆粒大小分為如下三種：（1）礫質(zhì)結(jié)構(gòu)碎屑粒徑（d）大于2mm者占50％以上；（2）砂質(zhì)結(jié)構(gòu)0.1mm﹤d≤2mm者占50％以上；（3）粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)0.01mm﹤d≤0.1mm者占50％以上。2）碎屑顆粒的形態(tài)（磨圓度）、分選性也是碎屑結(jié)構(gòu)的重要特征，以下分述之：磨圓度、分選性2.泥質(zhì)結(jié)構(gòu)由顆粒直徑多數(shù)小于0.01mm的細小碎屑和粘土礦物組成的一種結(jié)構(gòu)，外觀細膩、均一致密。3.化學結(jié)構(gòu)為化學巖、生物化學巖所具有的結(jié)構(gòu)。包括：（1）結(jié)晶結(jié)構(gòu)由晶體礦物所組成，如晶粒石灰?guī)r（2）鮞狀結(jié)構(gòu)直徑不大于2mm的球狀鮞粒被同成分膠結(jié)而成，如鮞狀灰?guī)r。（3）豆狀結(jié)構(gòu)若顆粒直徑為2-5mm則稱為豆狀結(jié)構(gòu)，如豆狀灰?guī)r。4.生物結(jié)構(gòu)巖石大部分或全部由生物遺體組成，如生物灰?guī)r。（四）沉積巖的構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造是指其各個組成部分的空間分布、排列方式，及它們之間的相互關(guān)系，它由成分、結(jié)構(gòu)、顏色的不均一所表現(xiàn)出來的特征。典型構(gòu)造有：層理、層面構(gòu)造、結(jié)核等1.層理指沉積巖的成分、顏色和結(jié)構(gòu)在與層面垂直方向變化而顯示的一種層狀構(gòu)造。是一個巖層內(nèi)表現(xiàn)的成層現(xiàn)象。1）巖層：是沉積巖系的基本單位，同一巖層的成分、顏色、結(jié)構(gòu)和內(nèi)部層理構(gòu)造基本相同。巖層與巖層的界面稱為層面，有上下層之分。2）根據(jù)巖層厚度，巖層可以分為：巨厚層＞2m；厚層2.0～0.5m；中厚層0.5～0.1m；薄層0.1～0.01m；微層﹤0.01m3）層理由小到大劃分為細層、層系、層系組。細層：厚度細小，1至幾毫米、成分和結(jié)構(gòu)均一，沉積環(huán)境相同。層系：若干細層組成層系，同一層系細層是同一沉積環(huán)境下不同介質(zhì)條件所成。層系組：由幾個層系構(gòu)成，其中各層系是在同一沉積環(huán)境內(nèi)相似的水動力條件下所成。4）層理基本類型：按巖層中層理形態(tài)分為三種基本類型：（1）水平層理細層界面平直、相互平行、且平行于巖層面。常見于水介質(zhì)平穩(wěn)的深海、湖泊所形成的粘土巖及碳酸鹽巖中。（2）波狀層理細層界面呈波狀起伏，總體方向平行于巖層面，常見于水介質(zhì)多波浪運動的河漫灘、湖和海沿岸淺水帶所形成的細碎屑巖中。（3）斜層理由一系列與巖層面斜交的細層組成，分兩種：單向斜層理，交錯斜層理。①單向斜層理細層均向同一方向傾斜。見于水介質(zhì)單向運動的河流所形成的沉積物中，其傾斜方向即水流方向。②交錯斜層理由傾斜方向不同的細層組成的層系相互交錯、切割而成。常見于介質(zhì)流動方向頻繁更改的三角洲及湖海濱岸地區(qū)的沉積物中。2.層面構(gòu)造沉積巖層面所保留的由自然作用產(chǎn)生的痕跡：波痕、泥裂、雨痕等。3.結(jié)核巖層中含有的與圍巖成分、結(jié)構(gòu)有明顯不同的礦物集合體。外形多樣，如球形、不規(guī)則形；大小不等，從幾毫米到數(shù)十厘米，成分有鐵質(zhì)、鈣質(zhì)、硅質(zhì)、錳質(zhì)等。二、沉積巖的分類以沉積巖的物質(zhì)來源劃分第五節(jié)變質(zhì)巖一、變質(zhì)巖的特征（一）變質(zhì)巖的成分1.化學成分與火成巖相似。由火成巖變質(zhì)形成的正變質(zhì)巖化學成分與火成巖相同，如SiO2、Al2O3、FeO等；由沉積巖變質(zhì)形成的副變質(zhì)巖化學成分變化范圍很大，如SiO2、CaO、Fe2O3、H2O、CO2等。2.礦物成分三大巖石中常見貫通礦物：石英、長石、云母等。變質(zhì)巖中特有的變質(zhì)礦物：石榴石、紅柱石、滑石、石墨、藍晶石、綠簾石、蛇紋石等。（二）變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)與巖漿巖的結(jié)構(gòu)概念類似，但又不相同。命名時常加“變晶”或“變余”。1.變余結(jié)構(gòu)：變質(zhì)作用不徹底而保留了原巖結(jié)構(gòu)殘余。如變余碎屑結(jié)構(gòu)、變余斑狀結(jié)構(gòu)等。2.變晶結(jié)構(gòu)：指原巖在固態(tài)條件下重結(jié)晶和變晶作用過程中形成的結(jié)構(gòu)，也可分為等粒、不等粒、斑狀變晶結(jié)構(gòu)等。按變晶礦物形態(tài)還可分：（1）粒狀變晶結(jié)構(gòu)：巖石全部由礦物晶體組成。（2）斑狀變晶結(jié)構(gòu)：細晶變質(zhì)基質(zhì)中分布有大的變斑晶。（3）鱗片變晶結(jié)構(gòu)：變晶礦物為片狀、鱗片狀。（4）纖維變晶結(jié)構(gòu)：變晶礦物呈纖維狀、柱狀。（5）變余結(jié)構(gòu)：淺變質(zhì)巖重結(jié)晶作用不完全，保留有原巖的一部分特征。（三）變質(zhì)巖的構(gòu)造指巖石中礦物的分布、排列及組合特點。分為變余構(gòu)造和變成構(gòu)造：1.變余構(gòu)造變質(zhì)作用不徹底而保留的原巖構(gòu)造殘余。例如：變余氣孔構(gòu)造、變余流紋構(gòu)造、變余層理構(gòu)造等。2.變成構(gòu)造由變質(zhì)作用形成的構(gòu)造：（1）板狀構(gòu)造：定向壓力形成的相互平行的板狀破裂面。（2）千枚狀構(gòu)造：肉眼難辨的細小鱗片狀礦物定向排列、絲絹光澤。（3）片理構(gòu)造：肉眼可見的片狀、柱狀礦物平行定向排列。（4）片麻構(gòu)造：粒狀、片狀、柱狀礦物相間排列，形成深淺色相間的斷續(xù)條帶。（5）塊狀構(gòu)造：各種礦物顆粒均勻分布，無定向排列。二、變質(zhì)巖的分類復習思考題一、名詞解釋礦物晶體、礦物非晶質(zhì)體、條痕、解理、斷口、摩氏硬度、自色、他色、假色、交錯層理、水平層理、波狀層理、侵入巖、噴出巖二、問答題1什么叫礦物？礦物可分為哪幾大類，各舉2例礦物名稱？2簡述巖石的基本概念。3根據(jù)SiO2含量不同，可將火成巖分為哪幾種類型？含量各為多少？4沉積巖的結(jié)構(gòu)有哪幾種類型？5沉積巖的構(gòu)造有哪幾種類型？6變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造包括哪幾種類型？7侵入巖的產(chǎn)狀有哪些，解釋之。8噴出巖的產(chǎn)狀有哪些，解釋之。第四章古生物、地層第一節(jié)古生物學簡介第二節(jié)地層劃分、對比及地質(zhì)年代表第三節(jié)地殼發(fā)展簡史第一節(jié)古生物簡介一、古生物及古生物學（一）古生物與化石古生物地質(zhì)歷史時期的生物統(tǒng)稱為古生物。古今生物的時間界線一般以全新世（一萬年左右）為界?；侵副４嬖趲r層中地質(zhì)歷史時期生物的遺體、生命活動的遺跡、以及生物成因的殘留有機物分子。因此，化石必須具有一定的生物特征、必須保存在地史時期形成的巖層中。（二）古生物學古生物學是研究地質(zhì)歷史時期的生物界及其發(fā)展的科學。其研究內(nèi)容包括二個方面：1.生物學方面：研究生物體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類、個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)生、生物演變、環(huán)境適應(yīng)、生物的生理和生物化學等。2.地質(zhì)學方面：研究古生物的地質(zhì)時間含義、古生物興衰與遷移、古生物地理及古生物與能源、礦產(chǎn)的關(guān)系等。二、化石形成的條件及保存類型（一）化石形成的條件從五個方面分析：生物條件：具硬體、能抵抗各種破壞作用、易保存。而軟體易腐爛，但特殊情況下可保存：如琥珀昆蟲、凍土猛犸象化石。環(huán)境條件：在高能水動力條件、水體PH值小于7.8、氧化環(huán)境、動物吞食等條件下化石不易保存；還原條件下易保存。3.埋藏條件：快速埋藏、生物化學成因的沉積物掩埋有利。4.時間因素：必須經(jīng)長時間石化作用，但變質(zhì)作用、沖刷剝蝕作用會使化石遭破壞。5.成巖條件：壓實作用較小、未經(jīng)嚴重重結(jié)晶作用可保存完好化石。（二）化石保存的類型按保存特點，化石分為：實體、模鑄、遺跡、化學四大類。1.實體化石古生物遺體被保存，又分為二類：1）不完整實體生物硬體經(jīng)歷不同類型、不同程度石化作用所形成的化石，絕大多數(shù)化石屬于此類。2）完整實體生物全部遺體（硬體和軟體）未經(jīng)明顯變化保存的化石。如琥珀昆蟲化石等。2.模鑄化石生物遺體在圍巖中留下的各種印模和鑄型。分為四類：1）印痕化石軟體腐蝕后留下的印痕，如水母、蠕蟲、植物葉片等。2）印模化石生物硬體在圍巖表面或內(nèi)部填充物上留下印模，分為：（1）外模：生物硬殼印在圍巖上的模，反映外表形態(tài)特征；（2）內(nèi)模：硬殼內(nèi)面特征留下的模，反映內(nèi)部構(gòu)造。外模、內(nèi)模所表現(xiàn)的特征凹凸情況與原實際情況相反。3）核化石包括兩類：（1）內(nèi)核：充填生物硬體內(nèi)部空腔的沉積物，固結(jié)成巖而地下水把殼質(zhì)溶解后，形成表面為內(nèi)模的實體，其內(nèi)部反映殼內(nèi)的構(gòu)造特征。（2）外核：硬體溶解后的空間被沉積物充填固結(jié)形成表面與原硬體特征相同的實體，其外表特征由外模反印而成，故凹凸情況相同，但內(nèi)部是實心，無內(nèi)部構(gòu)造。4）鑄型化石當生物體埋在沉積物中，已經(jīng)形成外模和內(nèi)核之后，殼質(zhì)全被溶解并被另一種礦物質(zhì)充填所形成的化石?？傊和饽?、內(nèi)模所表現(xiàn)的凹凸情況與原物相反；外核、鑄型的外形相同，但前者無內(nèi)核，鑄型具內(nèi)核。3.遺跡化石保存在巖層中各類生物的痕跡和遺物。分為五類：1）軟底沉積物中的動物痕跡，如足跡、行跡、拖跡、爬行跡停息跡、潛穴跡。2）軟底沉積物中的植物痕跡，根跡為植物根進入底層所留。3）硬底上侵蝕痕跡，如鉆孔跡、鉆洞跡。4）動物排出物，如糞粒、蛋、卵等。5）古人類遺跡，如工具、石器、骨骼等舊石器時代的遺物。4.化學化石指保存在巖層中的由古生物體分解而形成的各種有機質(zhì)，如蛋白質(zhì)、碳水化合物、類脂物、木質(zhì)素。分子化石廣泛應(yīng)用于地球科學，如油－源對比、油－油對比、油氣運移、環(huán)境污染、人類進化、過去全球變化、早期生命過程等領(lǐng)域。三、古生物學的應(yīng)用（一）古生物學為生命起源和生物進化研究提供科學證據(jù)1.生命起源和早期生物進化的古生物化石證據(jù)（1）最早的化石記錄：最早的、可靠的生命記錄為35億年前澳大利亞太古代的原核生物。（2）真核生物的出現(xiàn)：最早的真核生物為25－27億年前澳大利亞沉積巖中，為化學標志，而最早具形態(tài)特征的真核生物為19億年前加拿大的球狀化石。（3）后生生物的出現(xiàn)：最早的多細胞真核植物為6-8億年前的寒武紀晚期的原葉藻；最早的后生動物為5.8-5.6億年前的早期埃迪卡拉動物群。（4）寒武紀生物大爆發(fā)：澄江動物群再現(xiàn)5.3億年前，在不到兩千萬年期間相繼出現(xiàn)了現(xiàn)生動物的各個門類。2.后生生物演化重大事件的古生物化石證據(jù)（1）晚志留世：裸蕨類植物登陸。（2）晚泥盆世：總鰭魚類登陸。（3）晚石炭世：原始爬行類（林蜥）出現(xiàn)。（4）晚三疊世：原始哺乳動物出現(xiàn)（摩根錐齒獸類）。（5）晚侏羅世：鳥類出現(xiàn)（始祖鳥）。（6）晚白堊世：靈長類出現(xiàn)。（7）上新世初期，距今400多萬年前，最早直立行走的古人類在東非出現(xiàn)。真正的人類是在200萬年前出現(xiàn)的。（二）古生物學在恢復古環(huán)境、再造古地理方面得到廣泛應(yīng)用1.指相化石：指示古生物當時生存的環(huán)境條件。2.形態(tài)功能分析：生物的器官構(gòu)造必須與外界生存條件相適應(yīng)。3.氣候與生物：大量植物化石是溫暖潮濕氣候的標志、造礁珊瑚化石指示18℃以上海洋溫暖氣候等。（三）古生物化石在劃分、對比地層的重要作用1.化石層序律：含有相同化石的地層時代相同；不同時代的地層所含化石不同。2.建立年代地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代表：生物演化趨勢是由簡單到復雜、由低級到高級，生物演化的階段性和不可逆性，它們?yōu)榈貙觿澐謱Ρ忍峁┮罁?jù)。第二節(jié)地層劃分、對比及地質(zhì)年表一、地層劃分、對比的概念與地層單位地層是地殼發(fā)展過程中所形成的巖層的總稱。（一）地層劃分1.概念：根據(jù)地層的特征和屬性，按地層原始順序及地層工作的實際需要，把一個地區(qū)的地層劃分成各種地層單位，建立地層系統(tǒng)，即是地層劃分。2.多重地層的劃分：地層中任何一種特征都可以作為劃分地層的依據(jù)。有多少種信息，就有多少種單位的劃分。但常用的有巖石地層單位、生物地層單位、年代地層單位。1）生物地層單位是根據(jù)地層中所含有的生物化石內(nèi)容和特征劃分出來的地層單位。生物地層的單位有：組合帶、延限帶、富集帶等。2）年代地層單位是在特定的地質(zhì)時間間隔內(nèi)形成的巖石體。這種單位代表地史中一定時間范圍內(nèi)形成的全部巖石，而且只代表這段時間內(nèi)所形成的巖石。年代地層單位是按時間階段來劃分的，與地質(zhì)年代嚴格對應(yīng)。年代地層單位有宇、界、系、統(tǒng)、階、亞階，與其對應(yīng)的地質(zhì)年代單位為宙、代、紀、世、期、亞期。3）巖石地層單位是由巖性、巖相、或變質(zhì)程度均一的巖石組成的三維地質(zhì)體。巖石地層單位：群、組、段、層生物地層單位：組合帶：指其所含的化石或其中的某一類化石，由三個以上分類單位整體上構(gòu)成一個共生的地層體。從某整體來看，構(gòu)成一個自然的組合，并以此區(qū)別于相鄰地層內(nèi)的生物組合。延限帶：是指經(jīng)篩選的任何一個或幾個化石分子的已知延限所代表的地層體。富集帶：某一類分類單位最繁盛的一段地層。它不包括前期出現(xiàn)數(shù)量不多時的地層，也不包括后期逐漸稀少時的地