黃石國家礦山公園地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)報告

1、湖北師范學(xué)院地理科學(xué)系學(xué) 生 實 習(xí) 報 告實 習(xí) 名 稱： 黃石國家礦山公園地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)報告 專 業(yè) 班 級 ： 地理科學(xué)系1202班 姓名（學(xué)號）： 2012年 12 月 2 日目 錄第一節(jié)：實習(xí)時間、地點、目的 2第二節(jié)：地層 2第三節(jié)：礦物巖石 4第四節(jié)：構(gòu)造 7第五節(jié)：心得體會 8第一節(jié)：實習(xí)的時間、地點、目的（一）實習(xí)時間：2012年12月2日（二）實習(xí)地點：黃石國家礦山公園和大冶礦山博物館（三）實習(xí)目的：這一次實習(xí)主要是在黃石國家礦山公園和大冶礦山博物館。在黃石國家礦山公園，我們更加近距離的認識了巖石和礦物，學(xué)習(xí)并了解礦物的化學(xué)和物理性質(zhì)（顏色、條痕、光澤、節(jié)理、斷口、硬度等），實

2、地觀看了地層和各種構(gòu)造，看到亞洲第一天坑我們發(fā)出驚嘆的同時也積極聯(lián)系與地層以及構(gòu)造相關(guān)的知識，將書本上學(xué)到得知識拿出來運用。在實習(xí)過程中，吳敏老師就礦山公園隨處的各種構(gòu)造和地層對我們進行詳細的解讀。學(xué)會了地質(zhì)羅盤儀的使用方法。其次，通過對大冶礦山博物館的參觀，讓學(xué)生們進一步了解大冶鐵礦開采和利用的悠久歷史，并對當前大冶鐵礦資源面臨枯竭的形勢，大冶如何成功的實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，走上可持續(xù)道路作出自己的思考。野外實習(xí)有利于擴展我們的知識，彌補第一課堂的不足。在見習(xí)中擴充學(xué)生們的視野，使學(xué)生們走出課堂，走進自然，增強學(xué)生們的實踐能力，所以這就要求我們要將書本上的理論知識與實際情況相結(jié)合，真正做到學(xué)有所得、

3、學(xué)以致用。第二節(jié)：地 層地層是地殼發(fā)展過程中形成的各種成層巖石的總稱，包括變質(zhì)的和火山成因的成層巖石在內(nèi)。大冶鐵礦區(qū)范圍內(nèi)出露的主要地層為三疊系下統(tǒng)大冶群灰?guī)r、白云巖建造，其次為二疊系上統(tǒng)大隆組、長興組、龍?zhí)督M地層。這次去黃石國家礦山公園以及大冶礦山博物館參觀了一下，就我個人看來黃石國家礦山公園的那個鐵礦分布還是比較密集的，發(fā)育概況很好，開采起來富礦較多。據(jù)我參考書本得知，像這樣的礦床應(yīng)該屬于“接觸交代礦床”，這種礦床是在巖漿侵入體與圍巖接觸地帶，由于汽水熱液的交代作用而形成的礦床，它又可以稱為矽卡巖礦床。這類礦床主要愛產(chǎn)于中酸性巖體與碳酸巖的接觸帶，這類礦床的另一特點是矽卡巖化顯著，所以這一

4、特點也成為找礦的重要標志，下面為形成接觸鐵礦的化學(xué)反應(yīng)式：3CaCO3+2Fe2Cl3Fe2O3+3CaCl3+3CO2圖一 亞洲第一天坑一般在接觸交代礦床還常會形成銅、鉛、鋅、鎢、錫等等礦床。此類礦床在中國的分布其實很多，像咱們有名的大冶鐵礦就是產(chǎn)于閃長巖與三疊紀大冶石灰?guī)r的接觸帶上，礦體延伸約4千米，礦層厚10到180米，傾向延伸100到400米，礦石以磁鐵礦為主，多為富礦（60%以上），伴生黃鐵礦、黃銅礦等等其它的礦物。所含化石的硬度較大，礦物受力易發(fā)生脫落，具有較強的脆性，但延展性較差，受力易發(fā)生變形。如磁鐵礦具有被磁鐵吸引，同時，像這些礦物它們的導(dǎo)電性都比較好。位于上覆地層之下的巖層

5、稱為下伏地層，反之，位于下伏地層之上的新巖層就為上覆地層。地層之間的接觸的關(guān)系是多種多樣的，可以是連續(xù)的也可以是不連續(xù)的。大多數(shù)的地層屬于沉積巖層，短期的沉積中斷可以形成地層間的間斷關(guān)系，而長期的沉積間斷，經(jīng)過基盤抬升，構(gòu)造變動和陸上剝蝕，與上覆地層間則形成多種類型的不整合關(guān)系。地層之間的不整合面往往是劃分地層的重要標志。任何類型的不整合面都代表巖層的不連續(xù)現(xiàn)象，同時也反映了地理環(huán)境的重大變化。所以據(jù)此可以很清楚的知道，大冶鐵礦上覆地層與下伏地層顯然是不連續(xù)的，但在地表的某一范圍內(nèi)它還是連續(xù)的。因為據(jù)我回憶，在參觀時我還是看到了比較有層次分布的巖層，所以才做出前面的推斷。第三節(jié)：礦物與巖石巖石

6、，是固態(tài)礦物或礦物的混合物，其中海面下的巖石稱為礁、暗礁及暗沙，由一種或多種礦物組成的，具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的集合體，也有少數(shù)包含有生物的遺骸或遺跡（即化石）。巖石有三態(tài)：固態(tài)、氣態(tài)（如天然氣）、液態(tài)（如石油），但我認為主要的還是固態(tài)物質(zhì)，它是組成地殼的物質(zhì)之一，是構(gòu)成巖石圈的主要成分。巖石主要分為三大類，它們分別是火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖?，F(xiàn)將三大類的巖石的相關(guān)物理特性和化學(xué)性質(zhì)列表如下：火成巖沉積巖變質(zhì)巖概念火成巖是地下深處的巖漿侵入地殼或噴出地表冷凝而成的巖石暴露在地殼表部的巖石，遭受到各種外力作用的剝蝕破壞，再經(jīng)過復(fù)雜的成巖作用而形成的巖石由變質(zhì)作用形成的巖石就是變質(zhì)巖產(chǎn)狀多以侵入體出現(xiàn)，少

7、數(shù)為噴發(fā)巖，呈不規(guī)則狀有規(guī)律的層狀隨原巖產(chǎn)狀而定分布花崗巖、玄武巖分布最廣粘土巖分布最廣，其次是砂巖、石灰?guī)r區(qū)域變質(zhì)巖分布最廣，次為接觸變質(zhì)巖和動力變質(zhì)巖礦物成分均為原生礦物，成分復(fù)雜，常見的有石英、長石、角閃石、輝石、橄欖石、黑云母等等礦物成分除石英、長石、白云母等原生礦物外，次生礦物占相當數(shù)量，如方解石、白云石、高嶺石、海綠石等等除具有原巖的礦物成分判斷尚有典型的變質(zhì)礦物，如絹云母、石榴子石等結(jié)構(gòu)/特征以粒狀結(jié)晶、斑狀結(jié)構(gòu)為其特征以碎屑、泥質(zhì)及生物碎屑、化學(xué)結(jié)構(gòu)為其特征以變晶、變余、壓碎結(jié)構(gòu)為其特征構(gòu)造具流紋、氣孔、杏仁、塊狀構(gòu)造層理結(jié)構(gòu)、有些含生物化石具片里、片麻理、塊狀等結(jié)構(gòu)規(guī)模不詳較

8、大有一定的數(shù)量含礦情況不詳富含鐵礦（品位60%以上）富含大理巖地球上的三大類巖石并并不是同樣多，分布的位置也不同。火成巖和變質(zhì)巖占地殼質(zhì)量的95%，沉積巖占5%，但沉積巖出露面積占75%，火成巖和變質(zhì)巖只占25%。人類對巖石成因的認識經(jīng)過了漫長的過程與激烈的學(xué)術(shù)爭論，其歷史是地質(zhì)學(xué)逐步發(fā)展的歷史。礦物是在各種地質(zhì)作用下形成的具有相對固定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的均質(zhì)物體，是組成巖石的基本單位。其含義包括三個方面，一是礦物是在各種地質(zhì)作用下或各種自然條件下形成的自然產(chǎn)物，比如在巖漿活動中，在風(fēng)化作用過程中，或者在湖泊、海洋的作用下都可以形成礦物；二是礦物由地殼中的各種化學(xué)元素組成，具有相對固定和均一的

9、化學(xué)成分（大多數(shù)是化合物，少部分是單質(zhì)元素）及物理性質(zhì)，在一定程度上講，礦物是一種自然產(chǎn)生的均質(zhì)物體；三是礦物不是孤立存在的，而是按照一定的規(guī)律結(jié)合起來形成各種巖石。絕大部分礦物具有晶體結(jié)構(gòu)，只有一小部分礦物屬于膠體礦物。自然界礦物可呈單獨晶體出現(xiàn)，但大多數(shù)是以礦物晶體、晶粒的集合體或膠體形式出現(xiàn)的。集合體形態(tài)往往具有鑒定特征的意義，有時候還反映礦物的形成環(huán)境。各種礦物都具有一定的外表特征形態(tài)和物理性質(zhì)，可以作為鑒別礦物的依據(jù)。礦物的分類方法很多，當前常用的是根據(jù)礦物的化學(xué)成分類型分為5大類：自然元素礦物、硫化物及其類似化合物礦物、鹵化物、氧化物及氫氧化物礦物、含氧鹽礦物。下面簡單介紹黃石國家

10、礦山公園的主要礦物。首先簡單介紹一下赤鐵礦： 赤鐵礦為無水氧化鐵礦石，其化學(xué)式為Fe2O3，理論含鐵量為70%。這種礦石在自然界中經(jīng)常形成巨大的礦床，從埋藏和開采量來說，它都是工業(yè)生產(chǎn)的主要礦石。赤鐵礦含鐵量一般為50%60%，含有害雜質(zhì)硫和磷比較少，還原比磁鐵礦好，因此，赤鐵礦是一種比較優(yōu)良的煉鐵原料。赤鐵礦有原生的，也有野生的，再生的赤鐵礦的磁鐵礦經(jīng)過氧化以后失去磁性，但仍保存著磁鐵礦的結(jié)晶形狀的假象赤鐵礦，在假象赤鐵礦中經(jīng)常含有一些殘余的磁鐵礦。有時赤鐵礦中也含有一些赤鐵礦的風(fēng)化產(chǎn)物，如褐鐵礦（2Fe2O3·3H2O）。赤鐵礦具有半金屬光澤，結(jié)晶者硬度為5.56，土狀赤鐵礦硬度

11、很低，無解理，相對密度4.95.3，僅有弱磁性，脈石為硅酸鹽。接下來介紹一下黃銅礦：黃銅礦英文名稱chalcopyrite 一種銅鐵硫化物礦物。化學(xué)式：cufes2，常含微量的金、銀等。正方晶系。晶體相對少見，為四面體狀；多呈不規(guī)則粒狀及致密塊狀集合體，也有腎狀、葡萄狀集合體。黃銅黃色，時有斑狀錆色。條痕為微帶綠的黑色。強金屬光澤。不透明。硬度34。性脆。一組節(jié)理不完全。相對密度4143。黃銅礦是一種較常見的銅礦物，幾乎可形成于不同的環(huán)境下。但主要是熱液作用和接觸交代作用的產(chǎn)物，常可形成具一定規(guī)模的礦床。產(chǎn)地遍布世界各地。在工業(yè)上，它是煉鋼的主要原料。在寶石學(xué)領(lǐng)域，它很少被單獨利用，偶而用作黃

12、鐵礦的代用品。另它常參與一些彩石、硯石和玉石的組成。最后介紹一下矽卡巖：產(chǎn)在火成巖體（主要為中性火成巖及酸性火成巖）與碳酸鹽類巖石（主要是火成巖）及火山-沉積巖系接觸帶或其附近的一種接觸交代變質(zhì)的巖石。其名稱來源于硅（舊名矽，為Si音譯）和鈣（卡為Ca音譯）。主要礦物成分有石榴子石、輝石、透輝石、綠簾石，其次為硅灰石、電氣石、陽起石、綠泥石、石英等。這種巖石是找尋矽卡巖礦床的重要標志，與它有關(guān)的礦產(chǎn)是鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鈹、硼等。 鎂質(zhì)矽卡巖 中國湖北大冶矽卡巖型銅鐵礦床 第四節(jié)：構(gòu) 造內(nèi)力引起地殼乃至巖石圈變形、變位的作用，叫做構(gòu)造運動。有人把構(gòu)造運動看成是地殼運動的同義語。狹義的地殼運

13、動，主要指由內(nèi)力作用引起的地殼的隆起、拗陷和形成各種構(gòu)造形態(tài)的運動。但從廣義上來看，地殼運動是指地殼內(nèi)部物質(zhì)的一切物理的化學(xué)的運動，其中包括地殼的變形、變質(zhì)和巖漿活動等。根據(jù)構(gòu)造運動發(fā)生的時間，可以分為老構(gòu)造運動和新構(gòu)造運動。但是從本質(zhì)上講，新、老構(gòu)造運動都是內(nèi)力引起的，都會產(chǎn)生巖石的變形與錯位，但老構(gòu)造運動是以前發(fā)生的，它所產(chǎn)生的結(jié)果和痕跡，主要記錄在地層里，當時的地貌形態(tài)已經(jīng)不在了；而新構(gòu)造運動特別是現(xiàn)代構(gòu)造運動，除了在新地層中有顯示外，還常常表現(xiàn)在火山、地震、隆起、淪陷、掀斜以及各種地貌形態(tài)上。構(gòu)造運動的方向性：構(gòu)造運動按方向分為水平運動和垂直運動。水平運動是地殼或巖石圈物質(zhì)大致沿著地球

14、表面切線方向的運動。這種運動常表現(xiàn)為巖石水平方向的擠壓和拉張，也就是產(chǎn)生水平方向的位移以及形成褶皺和斷裂，在構(gòu)造上形成巨大的褶皺山系和地塹、裂谷等。從19世紀中葉開始，也稱這種運動為造山運動。地殼或巖石圈物質(zhì)沿地球方向的運動，叫垂直運動，也叫升降運動。它常表現(xiàn)為大規(guī)模的緩慢上升或者下降，形成規(guī)模不等的隆起或者拗陷，并引起海侵、海退，也就是導(dǎo)致海陸的變化。也稱這種大面積的升降運動為“造陸運動”。構(gòu)造運動分為褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造通常指一系列彎曲的巖層，它可能是升降運動使巖層向上拱起和向下拗曲，但大多數(shù)是在水平運動下受到擠壓，巖層的水平距離縮短而形成的。地殼中巖石（巖層或巖體），特別是脆性較

15、大和靠近地表得巖石，在受力情況下容易產(chǎn)生斷裂和錯動，總稱為斷裂構(gòu)造。我們所講的斷裂構(gòu)造主要指大陸殼上常見的構(gòu)造，通常根據(jù)斷裂巖塊相對位移的程度，把斷裂構(gòu)造分為節(jié)理和斷層兩大類。 褶皺形成的地貌 斷裂形成的地貌 褶皺 斷層第五節(jié)：心得體會 這次野外實習(xí)是進入大學(xué)后的第一次實習(xí)，帶著興奮和激動的心情我們觀看了各種巖石礦物以及構(gòu)造地貌。在實習(xí)的過程中，我發(fā)現(xiàn)離開了老師的講解和課本之后，自己變得是那么的蒼白。很多礦物根本叫不出名字，還有一些基本的構(gòu)造就在眼前卻不可以將其辨認出來，所以有此知道了第一課堂的局限性以及自己努力的方向。而且在實習(xí)過程中，有些跑馬觀花，跟著同學(xué)們一群人匆匆走過場，沒有細致深刻的去了解學(xué)習(xí)一些東西，也不知道什么是需要我重點去了解重點去學(xué)習(xí)