普通地質(zhì)學(xué)-教學(xué)大綱2014

1、普通地質(zhì)學(xué)An Introduction to Physical Geology教學(xué)大綱授課對(duì)象：北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院本科生3學(xué)時(shí)/周、總學(xué)時(shí)57緒 言一、地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象地質(zhì)學(xué)(geology)是研究地球(the Earth)及其演變的一門(mén)自然科學(xué)，研究?jī)?nèi)容包括地球的組成、構(gòu)造、發(fā)展歷史和演化規(guī)律，目前的主要研究對(duì)象是巖石圈(lithosphere)。地質(zhì)學(xué)學(xué)科分支。二、地質(zhì)學(xué)的特點(diǎn)和研究方法（一）、地質(zhì)學(xué)的特點(diǎn)地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象涉及到悠久的時(shí)間和廣闊的空間地質(zhì)現(xiàn)象具有多因素相互制約的復(fù)雜性地質(zhì)學(xué)來(lái)源于實(shí)踐又服務(wù)于實(shí)踐 （二）地質(zhì)學(xué)的研究方法地質(zhì)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)決定了其研究方法建立在實(shí)踐的基礎(chǔ)上

2、，根據(jù)地質(zhì)事實(shí)進(jìn)行推理論證，推理的基本方法是演繹和歸納。野外調(diào)查 野外調(diào)查是進(jìn)行地質(zhì)學(xué)研究的基本方法。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn) 野外調(diào)查采集的樣品和數(shù)據(jù)等資料，進(jìn)行試驗(yàn)分析、鑒定。歷史比較方法 對(duì)現(xiàn)代地質(zhì)過(guò)程和方式進(jìn)行研究獲得規(guī)律性認(rèn)識(shí)，把它應(yīng)用到分析地質(zhì)歷史時(shí)期的地質(zhì)現(xiàn)象分析中去。這種方法也叫“現(xiàn)實(shí)主義方法，或現(xiàn)實(shí)主義原則”，也即“以今證古”或“將今論古”的研究方法。第一章 總 論第一節(jié) 地球概況一、地球的形狀和大小地球的平均半徑 6371 km地球的面積 51000萬(wàn) km2 （其中海洋面積70.8%，陸地29.2） 地球的平均密度 5.517g/cm3 二、地球的物理性質(zhì)地球的密度 地球的平均

3、密度是5.517g/cm3 ，由地表向下地球的密度隨深度增加，推測(cè)地核的密度可達(dá)13g/cm3 。地球的重力 地球的萬(wàn)有引力。理論重力值-將地球理想化為旋轉(zhuǎn)橢球體，且內(nèi)部密度橫向均勻，由此計(jì)算的重力值為理論重力值。重力異常-實(shí)測(cè)重力值不同于理論重力值，即重力異常。地殼均衡說(shuō) (isostatic theory，isostasy) 是描述地殼狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)的一種理論，闡明地殼的各個(gè)地塊趨向于靜力平衡，即在大地水準(zhǔn)面以下某一深度處常有相等的壓力，大地水準(zhǔn)面之上山脈（或海洋）的質(zhì)量過(guò)剩（或不足）由大地水準(zhǔn)面之下的質(zhì)量不足（或過(guò)剩）來(lái)補(bǔ)償。運(yùn)用地殼均衡學(xué)說(shuō)可以研究地球內(nèi)部構(gòu)造，如上地幔的起伏等。地磁(ge

4、omagnetism) 地球是一個(gè)磁性體。表征某地地磁特征的要素：磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁偏角、磁傾角。磁偏角-某地地磁經(jīng)線與地理經(jīng)線的夾角。磁傾角-某地地磁線與水平面的夾角。地磁異常(geomagnetic anomaly)-地磁要素偏離正常值古地磁(paleomagnetism)-礦物巖石中保存的反映巖礦形成時(shí)地磁特征（要素）的信息。地?zé)?geotherm) 地球內(nèi)部的熱能。地?zé)嵩鰷丶?jí)指常溫層以下，溫度每升高一度所增加的深度，單位m/，平均33m/；地?zé)崽荻?geothermal gradient ),地?zé)嵩鰷丶?jí)的倒數(shù)，即深度每增加100m所增加的溫度，平均3/100m。第二節(jié) 地球的結(jié)構(gòu)地球由不同狀

5、態(tài)和不同物質(zhì)構(gòu)圈層(sphere)組成，具有圈層構(gòu)造。分為外部圈層和內(nèi)部圈層，外圈層有大氣圈(atmosphere)、水圈(hydrosphere)和生物圈(biosphere)，內(nèi)圈層有地殼(crust)、地幔(mantle)和地核(core)。一、地球的外圈層大氣圈 在10000km高空仍有大氣分子存在，但其主要集中在500km以下。大氣的主要成分是氮（78%），其次是氧（21%），還有少量二氧化碳、水氣、惰性氣體、塵埃。由地表向上又劃分出：對(duì)流層、平流層、中間層、熱力層等；大氣密度、氣壓、溫度向上降低。水圈 水圈主要有海洋、江河、湖泊、冰川、地下水、大氣中的水分，以及生物中的水分構(gòu)成，與

6、大氣圈、生物圈和巖石圈有交叉。生物圈 生物主要生存在地表、水體中，分布范圍包括大氣圈下層、整個(gè)水圈和巖石圈上層。二、地球的內(nèi)圈層地球物理學(xué)(geophysics)研究探明，能夠反映地球物質(zhì)密度和物態(tài)的地震波(seismic wave)在地下某些深度發(fā)生明顯的速度劇變，地球物理學(xué)家認(rèn)為在這些地方存在著“不連續(xù)面”(discontinuity)，表明地球內(nèi)部物質(zhì)組成和物態(tài)有明顯的圈層分異。在地下平均33km深度存在第一個(gè)主要“不連續(xù)面”，由南斯拉夫地球物理學(xué)家莫霍洛維奇（Moholovicic, 1909）發(fā)現(xiàn)，稱為“莫霍洛維奇不連續(xù)面”(Moholovicic discontinuity)，簡(jiǎn)稱

7、“莫霍面”(Moho)。莫霍面是地殼與地幔的分界面。在地下2900km深度存在第二個(gè)主要“不連續(xù)面”，由德國(guó)地球物理學(xué)家古登堡（Gutenberg, 1914）發(fā)現(xiàn)，稱為“古登堡不連續(xù)面”(Gutenberg discontinuity)，簡(jiǎn)稱“古登堡面”。古登堡面是地幔和地核的分界面。（一）地殼 crust地殼的化學(xué)組成 組成地殼的主要化學(xué)元素有O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg等，占地殼元素重量的98%以上。各元素在地殼中平均重量百分含量值，也稱“克拉克值”(Clark)。地殼的厚度 地殼的平均厚度33km，最厚78km，最薄不足5km。地殼的類型 地殼分為大陸型地殼

8、(continental crust)，簡(jiǎn)稱陸殼和大洋型地殼(oceanic crust)，簡(jiǎn)稱洋殼。陸殼的厚度較大（30-78km），具有花崗巖巖(granite)性質(zhì)，也稱花崗巖層，或硅鋁層(sial)，密度較?。?.6-2.7g/cm3）。洋殼的厚度較?。?-12km），具有玄武巖巖(basalt)性質(zhì)，也稱玄武巖層，或硅鎂層(sima)，密度較大（2.9-3.0g/cm3）。（二）地幔(mantle) 莫霍面到古登堡面之間的圈層。根據(jù)地球物理資料，地幔內(nèi)部深度100km、400km和1000km處有次一級(jí)的不連續(xù)面。100km以上為固態(tài)，具有橄欖巖(peridotite)性質(zhì)，他與地殼

9、一起構(gòu)成所謂的巖石圈(lithosphere)；100-400km之間的上地幔物質(zhì)處于熔融或部分熔融狀態(tài)，可以發(fā)生塑性流動(dòng)，稱之為軟流圈(asthenosphere)；以1000km為界，把地幔分為上地幔和下地幔。（三）地核(core) 古登堡面以下至地心的圈層為地核，再以5100km深度將其分為外核和內(nèi)核。外核為液態(tài)，內(nèi)核為固態(tài)，地核的密度和溫度都達(dá)到最大，密度在9-13g/cm3，溫度在3000，最高5000。第三節(jié) 地質(zhì)作用地質(zhì)作用 作用于地球的自然力，使地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造和地表形態(tài)發(fā)生變化的作用，總稱為地質(zhì)作用。地質(zhì)營(yíng)力 引起地質(zhì)作用的自然力稱為地質(zhì)營(yíng)力(geologic age

10、nts)。地質(zhì)作用分類 由地球內(nèi)部的能引起的地質(zhì)作用稱為內(nèi)力地質(zhì)作用，外力地質(zhì)作用是由地球以外的能引起的地質(zhì)作用。內(nèi)力作用：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(tectonic movement)、巖漿活動(dòng)(magmatic activity)、變質(zhì)作用(metamorphism)、地震(earthquake)。外力作用：風(fēng)化作用(weathering)、剝蝕作用(denudation)、搬運(yùn)作用(transportation)、沉積作用(sedimentation)、成巖作用(lithogenesis)。第二章 礦 物礦物(mineral) 礦物是在各種地質(zhì)作用下形成的具有相對(duì)固定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的均質(zhì)體(isot

11、ropic body)，是組成巖石的基本單位。第一節(jié) 礦物的基本特性一、礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶體形態(tài)大部分礦物都是晶質(zhì)體(crystal)。晶質(zhì)體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（化學(xué)元素的離子、離子團(tuán)或原子）按一定規(guī)則重復(fù)排列而成。規(guī)則排列的質(zhì)點(diǎn)使晶質(zhì)體內(nèi)部具有一定的晶體構(gòu)造(crystal structure)，或晶體格架(crystal lattice)。晶體(crystal) 具有良好幾何外形的晶質(zhì)體為晶體。單形晶體 由同形等大的晶面組成的晶體。聚形晶體 由兩種(含)以上單形組成的晶體。雙晶(twin) 兩個(gè)或兩個(gè)以上同類晶體有規(guī)則地連生在一起。晶體習(xí)性 在相同條件下形成的同種晶體經(jīng)常所具有的形態(tài)。分為：一向延伸

12、型晶體，如石棉、輝銻礦等；二向延伸型晶體，如云母、石墨等；三向延伸型晶體，如螢石、石榴子石等。礦物集合體的形態(tài)：粒狀礦物集合體片狀礦物集合體（鱗片狀）柱狀礦物集合體（針狀、纖維狀、放射狀）晶簇(crystal druse)杏仁體和晶腺(druse)結(jié)核(nodule)和鮞狀體(oolith)鐘乳狀(stalactite)等二、礦物的化學(xué)成分單質(zhì)礦物 由一種自然元素組成的礦物，如金剛石、石墨?；衔锏V物 由多種元素化合而成的礦物，如石英、方解石。類質(zhì)同像(isomorph) 在結(jié)晶格架中，性質(zhì)相近的離子可以相互頂替的現(xiàn)象。如閃鋅礦中的Zn可以部分被Fe代替，而不改變其晶體格架。如,橄欖石里的Mg

13、和Fe也可以按一定比例置換。同質(zhì)多像(polymorphism) 同一化學(xué)成分的物質(zhì)，在不同的外界條件（溫度、壓力、介質(zhì)）下可以結(jié)晶成兩種或兩種以上構(gòu)造的晶體，其晶體形態(tài)和物理性質(zhì)不同，這種現(xiàn)象叫同質(zhì)多像。如,金剛石和石墨的化學(xué)成分都是C。三、礦物的物理性質(zhì)顏色 自色 礦物本身固有化學(xué)組成中含有某些色素離子呈現(xiàn)的顏色。 他色 礦物所含雜質(zhì)成分引起的顏色，與其本身化學(xué)成分無(wú)關(guān)。 假色 礦物表面的干涉色、氧化膜的錆色等。 條痕(streak) 礦物粉末的顏色。光澤(luster) 礦物表面對(duì)光線反射形成光澤。金屬光澤半金屬光澤非金屬光澤玻璃光澤金剛光澤(adamantine luster)透明度(

14、transparence) 光線透過(guò)礦物的程度。透明礦物半透明礦物不透明礦物硬度(hardness) 礦物抵抗外力刻劃、壓入、研磨的程度。摩氏硬度計(jì)(Mohs hardness)礦物硬度礦物硬度滑石 talc1正長(zhǎng)石 orthoclase6石膏 gypsum2石英 quartz7方解石 calcite3黃玉 topaz8螢石 fluorite4剛玉 corundum9磷灰石 apatite5金剛石 diamond10解理(cleavage) 在力的作用下，礦物晶體按一定方向破裂并產(chǎn)生光滑平面的性質(zhì)。只在一個(gè)方向上產(chǎn)生解理，則該礦物有一組解理。有些礦物存在二、三、四或六個(gè)方向上的解理，即有二組解

15、理，三組解理等。不同的礦物，或同一礦物不同方向上，其解理面的光滑平整程度不一樣，分為以下等級(jí)。最完全解理完全解理中等解理不完全解理極不完全解理斷口(fracture) 礦物受力破裂面不規(guī)則的斷開(kāi)面。其他 比重、磁性、電性、發(fā)光性、脆性、延展性、彈性、撓性第二節(jié) 重要礦物簡(jiǎn)述礦物分類 根據(jù)化學(xué)成分，礦物分為五大類型：自然元素礦物、硫化物、鹵化物、氧化物和氫氧化物、含氧鹽礦物。然后再根據(jù)陰離子或絡(luò)陰離子細(xì)分。礦物命名（看書(shū)）。以下重點(diǎn)礦物按照化學(xué)成分、晶體形態(tài)、光學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)掌握。一、自然元素礦物石墨 graphite 化學(xué)式C，鱗片狀、片狀或塊狀集合體，鐵黑或鋼灰色，條痕黑灰色，金屬光澤，不

16、透明，一組極完全解理，硬度1-2。導(dǎo)電。金剛石 diamond 化學(xué)式C，晶體常見(jiàn)八面體，無(wú)色透明，強(qiáng)金剛光澤，完全解理，硬度10。二、硫化物方鉛礦 galena 化學(xué)式PbS，晶體六面體或六面體與八面體的聚形，鉛灰色，不透明，金屬光澤，三組完全解理，硬度2.5-3。比重較大。閃鋅礦 sphalerite 化學(xué)式ZnS，一般為致密塊狀或粒狀集合體，淺黃、黃褐到鐵黑色，半透明到不透明，金剛光澤、松脂光澤、半金屬光澤，條痕淺黃至褐色，六組完全解理，硬度3.5-4。黃鐵礦 pyrite 化學(xué)式FeS2，六面體、八面體、五角十二面體等晶體，淺黃色，不透明，強(qiáng)金屬光澤，無(wú)解理，硬度6-6.5。黃銅礦 c

17、halcopyrite 化學(xué)式CuFeS2，一般為致密塊狀集合體，金黃色，不透明，金屬光澤，條痕墨綠色，無(wú)解理，硬度3.5-4。三、鹵化物螢石 fluorite 化學(xué)式CaF2，六面體或八面體晶體，無(wú)色透明，或淺綠、淺紫、白色，玻璃光澤，四組完全解理，硬度4。石鹽 halite 化學(xué)式NaCl，六面體晶體，無(wú)色透明或白色，玻璃光澤，三組立方完全解理，硬度2-2.5。四、氧化物和氫氧化物赤鐵礦 hematite 化學(xué)式Fe2O3，板狀、片狀晶體，或塊狀、鮞狀、腎狀集合體，鋼灰-鐵黑-暗紅色，條痕櫻紅色，金屬-半金屬-土狀光澤，硬度變化較大。磁鐵礦 magnetite 化學(xué)式Fe3O4，八面體、菱

18、形十二面體晶體，常呈粒狀或塊狀集合體，鐵黑色，條痕黑色，金屬-半金屬光澤，硬度5.5-6，強(qiáng)磁性。石英 quartz 化學(xué)式SiO2，有多種同質(zhì)多像變體。最常見(jiàn)為六方柱與菱面體的聚形，柱面上有晶面條紋。無(wú)色透明為水晶，因含雜質(zhì)呈紫色、煙色、薔薇色等，玻璃光澤，貝殼狀斷口，硬度7。五、含氧鹽類礦物（一）硅酸鹽類礦物正長(zhǎng)石 orthoclase 化學(xué)式KAlSi3O8，板狀或短柱狀晶體，肉紅、淺黃、黃白色，玻璃光澤，半透明，兩組解理近直交，硬度6。斜長(zhǎng)石(plagioclase),化學(xué)式Na2OAl2O36SiO2 CaOAl2O32SiO2，細(xì)柱狀或板狀晶體，白至灰白色，玻璃光澤，半透明，兩組解

19、理斜交（86°），硬度6-6.5。橄欖石 olivine 化學(xué)式(Fe,Mg)2SiO4，扁柱狀晶體，橄欖綠色，玻璃光澤，透明至半透明，解理中等，硬度6.5-7。普通輝石 augite 化學(xué)式(Ca,Na)(Fe,Mg,Al)(Si,Al)2O6，短柱狀晶體，橫剖面近八邊形，綠黑至黑色，玻璃光澤，半透明，兩組解理近直交，硬度5-6。普通角閃石 hornblende(amphibole) , Ca2Na2(Fe,Mg)4(Al,Fe)(Si,Al)4O112OH2，長(zhǎng)柱狀晶體，橫剖面近六邊菱形，綠黑至黑色，玻璃光澤，半透明，兩組解理交角124°，硬度5-6。云母 mica 有

20、三種常見(jiàn)種類：白云母(muscovite) KAl2(AlSi3O10)OH2，金云母(phlogopite) KMg3(AlSi3O10)OH2，黑云母(biotite) K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)OH2，假六方柱狀或板狀晶體，白色、金黃色、黑色，玻璃及珍珠光澤，透明至半透明，一組極完全解理，硬度2-3。蛇紋石 serpentine 化學(xué)式Mg6Si4O10OH8，一般呈致密塊狀或纖維狀集合體，淺黃至深綠色，有時(shí)白色，條痕白色，脂肪光澤-絲絹光澤，半透明，硬度2.5-3.5。石榴子石 garnet 化學(xué)式(Ca,Mg,Fe,Mn)3(Al,Fe,Cr,Ti)2SiO43，菱形十二

21、面體、四角三八面體，或二者的聚形晶體，深紅至黑色，玻璃光澤，半透明，無(wú)解理，硬度6.5-7.5。紅柱石 andalusite 化學(xué)式Al2O3·SiO2，長(zhǎng)柱狀晶體，橫截面近正方形，灰白色，有時(shí)淺紅色，玻璃光澤，半透明，硬度6.5-7.5。晶體中心常有碳質(zhì)黑心。（二）碳酸鹽類礦物方解石 calcite 化學(xué)式CaCO3，晶體常為菱面體，無(wú)色透明者叫冰洲石（有重折射現(xiàn)象），一般白色，玻璃光澤，三組完全解理，硬度3。白云石 dolomite 化學(xué)式CaMgCO32，晶體常為菱面體，但晶面稍彎曲成弧形，乳白、粉紅等色，半透明，玻璃光澤，三組完全解理，硬度3.5-4。（三）硫酸鹽類礦物石膏

22、gypsum 化學(xué)式CaSO4·2H2O，菱形板狀晶體或纖維狀，白色，玻璃光澤，纖維狀絲絹光澤，透明至半透明，一組最完全解理，硬度2。第三章 火成巖(Igneous Rocks)巖石（rocks） 巖石是在各種地質(zhì)作用下，按一定方式結(jié)合而成的礦物集合體，他是構(gòu)成地殼及地幔的主要物質(zhì)。根據(jù)成因，巖石分為火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖。第一節(jié) 巖漿、巖漿作用和火成巖的概念巖漿(magma)是在地殼深處或上地幔天然形成的、富含揮發(fā)組分的高溫粘稠的硅酸鹽熔漿流體，他是形成各種巖漿巖和巖漿礦床的母體。巖漿作用(magmatism)是指巖漿的發(fā)生、運(yùn)移、聚集、變化及冷凝成巖的全部過(guò)程?；鸪蓭r（igneo

23、us rock）（巖漿巖magmatic rock）是地下深處的巖漿侵入地殼或噴出地表冷凝而成的巖石。巖漿作用的主要方式有兩種，一是噴出作用，即火山作用(volcanism)，形成火山(volcano)和火山巖(volcanic rock)；另一種是侵入作用(intrusion)，即巖漿在地表某個(gè)深度停止活動(dòng)，冷凝成巖，形成侵入巖(intrusive rock)。第二節(jié) 噴出作用（火山作用）一、火山活動(dòng)火山活動(dòng)貫穿在整個(gè)地殼演化歷史中，是地殼運(yùn)動(dòng)和增長(zhǎng)的主要方式之一，隨著地球演化和地殼加厚，火山活動(dòng)有減弱的趨勢(shì)?；鹕交顒?dòng)情況有活(active)火山、休眠(dormancy)火山和死(extin

24、ct)火山之分。二、火山構(gòu)造火山構(gòu)造也叫火山機(jī)構(gòu)，包括火山通道(vent)、火山錐(cone)、火山口(crater)等?；鹕酵ǖ朗菐r漿由地下上升的通道?；鹕藉F火山口(破火口,火口湖)三、火山噴發(fā)物火山噴發(fā)時(shí)，首先噴出氣體物質(zhì)，然后是固體的火山碎屑物，最后流出熾熱的巖漿。但具體到某一個(gè)火山的某一次噴發(fā)，變化很大，不可一概而論。氣體噴發(fā)物（火山氣體） 火山氣體中水分最多，此外還有H2S，SO2，CO2，HF，HCl，NaCl，NH4Cl等。固體噴發(fā)物 即火山碎屑物質(zhì)。按照粒徑大小分為火山灰（<2mm）、火山礫(2-100mm)、火山彈(熔漿被拋到空中，又落地而成)。液體噴發(fā)物（熔漿） 噴出

25、地表的巖漿，其中揮發(fā)成分大量逸出，稱為熔漿。熔漿冷凝后即為熔巖(lava)?；鹕絿姲l(fā)物常形成以下形態(tài)（產(chǎn)狀）：塊狀熔巖 aa flow繩狀熔巖 pahoehoe flow枕狀熔巖 pillow lava熔巖錐 lava cone熔巖被 lava sheet熔巖臺(tái)地 lava plateau/terrace四、火山噴發(fā)類型火山分為裂隙式(fissure)噴發(fā)和中心式噴發(fā)兩種，后者又有寧?kù)o式噴發(fā)和爆烈式噴發(fā)之分。裂隙式噴發(fā)（冰島式噴發(fā)）-巖漿沿著狹長(zhǎng)的裂隙噴發(fā)。中心式噴發(fā)-巖漿沿管形通道噴出地表。寧?kù)o式噴發(fā)-也叫夏威夷式噴發(fā)(Hawaiian eruption)，以基性巖漿噴發(fā)為主，巖漿寧?kù)o地溢出

26、地面形成玄武巖，常形成盾形火山。爆烈式噴發(fā)-也稱培雷式噴發(fā)(Peléan eruption)，大多以中、酸性巖漿噴發(fā)為主，氣體較多，強(qiáng)烈爆炸噴發(fā)，氣體與火山碎屑（火山灰、火山彈）常形成高大的煙柱，墜落的火山碎屑形成火山錐。斯特龍伯利式噴發(fā)(Strombolian eruption)-寧?kù)o式與爆烈式的過(guò)渡類型。五、近代火山分布規(guī)律全世界的火山大體呈帶狀分布。環(huán)太平洋(Circum-Pacific)火山帶-從南北美西海岸逆時(shí)針到阿拉斯加，經(jīng)阿留申群島、勘察加半島、千島群島、日本群島、臺(tái)灣、菲律賓群島、印度尼西亞諸島到新西蘭，有300多座活火山。阿爾卑斯-喜馬拉雅(Alps-Himalay

27、as)火山帶-又稱地中海火山帶，從地中海向東，經(jīng)土耳其、伊朗至喜馬拉雅山脈，有近100座活火山。大西洋中脊(Mid-Atlantic Ridge)火山帶-北起冰島，經(jīng)亞速爾群島、佛得角群島到圣保羅島，又40多座活火山。第三節(jié) 侵入作用地下巖漿上升侵入地殼并占據(jù)一定空間的作用，叫侵入作用(intrusion)。根據(jù)巖漿侵入方式和深度，分為深成侵入作用和淺成侵入作用。巖漿巖的產(chǎn)狀(occurrence)指巖體的形狀、大小、與圍巖的接觸關(guān)系以及形成時(shí)所處的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。深成侵入作用及其巖體的產(chǎn)狀：巖基(batholith)-出露面積大于100km2，向下延伸10-30km，多由花崗巖類巖石構(gòu)成，經(jīng)常

28、為大型褶皺山脈的核心，與圍巖不整合，使圍巖產(chǎn)生蝕變。巖株(stock)-出露面積小于100km2，由中、酸性巖組成，與圍巖不整合。淺成侵入作用及其巖體產(chǎn)狀巖盤(pán)(laccolith)-又稱巖蓋，順巖層侵入，將上覆巖層拱起成中間突起，邊緣變薄的穹隆形。多為中、酸性巖體。巖床(sill)-順著巖層層理侵入的板狀巖體。多為基性巖體。巖墻和巖脈(dike)-斜切巖層的小規(guī)模板狀侵入巖體。第四節(jié) 火成巖的成分一、火成巖的化學(xué)成分化學(xué)分析表明，火成巖中的主要化學(xué)元素以O(shè), Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti等為主，占總元素總重量的99%以上，以氧化物言，則SiO2, Al2O3, F

29、eO, Fe2O3, CaO, Na2O, K2O, MgO, H2O, TiO2為主，占總量的99%。SiO2是火成巖中的主要成分，他與多種金屬元素組成硅酸鹽礦物，構(gòu)成火成巖的主體，因此火成巖即硅酸鹽巖石。根據(jù)巖石中SiO2含量，將其分為超基性巖（SiO2<45%）、基性巖（SiO245-52%）、中性巖（SiO252-65%）和酸性巖（SiO2>65%）。由超基性巖到酸性巖，K, Na的含量越來(lái)越多，F(xiàn)e, Mg, Ca的含量減少。二、火成巖的礦物成分火成巖中的礦物以硅酸鹽(silicate)礦物為主，長(zhǎng)石、石英、黑云母、角閃石、輝石、橄欖石等最多，占火成巖礦物總量的99%，稱

30、為造巖礦物。石英、長(zhǎng)石等為淺色礦物，也叫硅鋁礦物；黑云母、角閃石、輝石、橄欖石為暗色礦物，也叫鐵鎂礦物。礦物是火成巖分類的重要依據(jù)之一，含量較多的礦物，即主要礦物作為巖石分類的依據(jù)；含量較少的礦物，叫次要礦物，作為巖類內(nèi)細(xì)分的依據(jù)；含量很少的礦物（<1%），叫副礦物，不起分類作用。鮑溫反應(yīng)系列 Bowens Reaction Series -巖漿中礦物結(jié)晶順序和共生組合規(guī)律?；詭r漿結(jié)晶規(guī)律，首先析出橄欖石，然后是輝石和基性斜長(zhǎng)石，角閃石和中性斜長(zhǎng)石，黑云母和酸性斜長(zhǎng)石，正長(zhǎng)石、白云母、石英。第五節(jié) 火成巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造一、火成巖的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(texture)是指巖石中礦物顆粒本身的特點(diǎn)（結(jié)

31、晶程度、晶粒大小、晶粒形狀等）以及顆粒之間的相互關(guān)系所反映出來(lái)的巖石構(gòu)成特征。結(jié)晶程度全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-全部結(jié)晶半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)-部分結(jié)晶玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)（非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)）-全部為玻璃質(zhì)晶粒大小顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)(phaneritic texture)-用肉眼或放大鏡可以看出晶體顆粒。粗粒結(jié)構(gòu)-晶粒直徑大于5mm中粒結(jié)構(gòu)-晶粒直徑1-5mm細(xì)粒結(jié)構(gòu)-晶粒直徑0.1-1mm隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)(cryptocrystalline texture)-晶粒小于0.1mm，用顯微鏡才能識(shí)別昆購(gòu)物顆粒。晶粒相對(duì)大小等粒結(jié)構(gòu)-主要礦物粒徑大致相等斑狀結(jié)構(gòu)(porphyritic texture)-巖石中礦物顆粒大小相差懸殊，大的叫斑晶，斑晶之間

32、的物質(zhì)叫基質(zhì)，基質(zhì)為隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)。似斑狀結(jié)構(gòu)-與斑狀結(jié)構(gòu)類似，斑晶更大，基質(zhì)為顯晶質(zhì)。晶粒形狀-巖石中晶體的發(fā)育程度。自形晶(automorphic crystal)-晶體發(fā)育成應(yīng)有的形狀（晶面、晶棱完整）半自形晶-晶體部分發(fā)育成應(yīng)有的形狀（只有部分晶面、晶棱）他形晶(anhedral crystal)-晶形不規(guī)則。二、火成巖的構(gòu)造火成巖的構(gòu)造(structure)指巖石中礦物集合體的形狀、大小、排列和空間分布等所反映出的巖石構(gòu)成特征。塊狀構(gòu)造巖石中礦物無(wú)定向，均勻分布，侵入巖最常見(jiàn)。流紋構(gòu)造熔漿流動(dòng)使不同顏色成分的隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)或拉長(zhǎng)氣孔定向排列而成的流狀構(gòu)造。常見(jiàn)于酸性噴出巖。流動(dòng)構(gòu)造巖

33、漿在流動(dòng)過(guò)程中形成的構(gòu)造，包括流線構(gòu)造和流面構(gòu)造。流線構(gòu)造(linear flow structure)長(zhǎng)條狀、柱狀礦物的長(zhǎng)軸定向排列呈現(xiàn)出流線構(gòu)造。流面構(gòu)造(planar flow structure)片狀、板狀礦物的扁平面平行定向呈現(xiàn)出流面構(gòu)造。氣孔構(gòu)造(vesicular structure)噴出巖中包裹的氣體空洞。杏仁構(gòu)造(amygdaloidal structure)氣孔被以后的礦物質(zhì)填充。第六節(jié) 火成巖分類常見(jiàn)的火成巖分類主要根據(jù)巖石化學(xué)成分、礦物成分，以及巖石的產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進(jìn)行。根據(jù)巖石中SiO2化學(xué)成分含量分為：超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖。超基性巖(ultrabasi

34、c rock) SiO2含量小于45%，主要礦物有橄欖石和輝石，深成侵入巖為橄欖巖，淺成侵入巖為苦橄玢巖，噴出巖為金伯利巖?；詭r(basic rock) SiO2含量介于45-52%，主要礦物有輝石和富鈣斜長(zhǎng)石（基性斜長(zhǎng)石），深成侵入巖為輝長(zhǎng)巖，淺成侵入巖為輝綠巖，噴出巖為玄武巖。中性巖(neutral rock) SiO2含量介于52-65%，主要礦物有角閃石、中性斜長(zhǎng)石、黑云母、鉀長(zhǎng)石和石英，深成侵入巖為閃長(zhǎng)巖，淺成侵入巖為閃長(zhǎng)玢巖，噴出巖為安山巖。酸性巖(acid rock) SiO2含量大于65%，主要礦物有鉀長(zhǎng)石、富鈉斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母和石英，深成侵入巖為花崗巖，淺成侵入巖為花

35、崗斑巖，噴出巖為，流紋巖。第七節(jié) 主要火成巖 主要火成巖按照巖石類型-SiO2含量、主要礦物、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進(jìn)行分類。一、超基性巖 SiO2<45%，主要礦物-橄欖石和輝石深成侵入巖，橄欖巖 peridotite，中、粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。淺成侵入巖，苦橄玢巖 picrite-porphyrite，細(xì)?；虬郀罱Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。噴出巖，金伯利巖 kimberlite，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為橄欖石，角礫狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造,常以巖筒（巖頸）、巖脈等形式產(chǎn)出。二、基性巖 SiO2 45%-52%，主要礦物-輝石和富鈣斜長(zhǎng)石(基性斜長(zhǎng)石)深成侵入巖，輝長(zhǎng)巖 gabbro，中、粗粒等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。淺成侵入

36、巖，輝綠巖 dolerite，細(xì)-中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。噴出巖，玄武巖 basalt，細(xì)粒-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，氣孔、杏仁構(gòu)造。三、中性巖 SiO2 52%-65%，主要礦物-角閃石和中性斜長(zhǎng)石深成侵入巖，閃長(zhǎng)巖 diorite，中、粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。淺成侵入巖，閃長(zhǎng)玢巖，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。噴出巖，安山巖 andesite，斑狀或隱晶結(jié)構(gòu)，氣孔、杏仁構(gòu)造。四、酸性巖 SiO2>65%，主要礦物-石英、鉀長(zhǎng)石、富鈉斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母。深成侵入巖，花崗巖 granite，中、粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。淺成侵入巖，花崗斑巖 Granite prophyry，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。噴出巖，流紋巖 rhyo

37、lite，斑狀結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造。五、脈巖類偉晶巖 pegmatite 具有偉晶結(jié)構(gòu)的淺色脈巖。常見(jiàn)的是偉晶花崗巖。細(xì)晶巖 aplite 具有細(xì)粒結(jié)構(gòu)的淺色脈巖。常見(jiàn)的是花崗細(xì)晶巖?；桶邘r lamprophyre 深色脈巖的總稱。主要由暗色礦物黑云母、角閃石、輝石組成。常具有粒狀結(jié)構(gòu)。第四章 沉積巖 暴露在地表的巖石受到外力作用的風(fēng)化剝蝕，經(jīng)過(guò)搬運(yùn)、沉積以及成巖作用形成的巖石叫沉積巖（sedimentary rock）。第一節(jié) 沉積巖的形成過(guò)程沉積巖的形成過(guò)程包括先成巖石的風(fēng)化作用和剝蝕作用，搬運(yùn)作用、沉積作用和成巖作用。 一、先成巖石的破壞引起巖石破壞的有風(fēng)化作用和剝蝕作用。（一）風(fēng)化作用暴露于

38、地表或接近地表的各種巖石，在溫度變化、水及水溶液的作用、大氣及生物作用下在原地發(fā)生的破壞作用，稱為風(fēng)化作用(weathering)。1、風(fēng)化作用的類型風(fēng)化作用的類型分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用三種。物理風(fēng)化作用(physical weathering) 地表和近地表巖石因溫度變化等在原地發(fā)生機(jī)械破壞而不改變化學(xué)成分、不形成新礦物的作用。引起物理風(fēng)化的主要因素有：溫度變化、冰凍風(fēng)化、層裂作用等。化學(xué)分化作用(chemical weathering) 地表和近地表巖石因與水溶液、氣體等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在原地不僅改變其物理狀態(tài)，而且改變其化學(xué)成分，發(fā)生化學(xué)分解，形成新的礦物的作用。引起化學(xué)分化

39、作用的主要方式有：溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用、氧化作用等。生物風(fēng)化作用(biological weathering) 由于生物作用引起巖石在原地發(fā)生破壞叫生物風(fēng)化作用。生物風(fēng)化作用又分為生物物理風(fēng)化作用和生物化學(xué)風(fēng)化作用。2、影響風(fēng)化作用的因素巖石性質(zhì) 包括巖石的礦物組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、成因、產(chǎn)狀等。氣候條件 主要是溫度和降水的影響。地形條件 地形起伏程度、坡度等的影響。3、風(fēng)化產(chǎn)物巖石的風(fēng)化產(chǎn)物分三類：（1）巖石和礦物的碎屑，礦物碎屑常見(jiàn)石英、長(zhǎng)石、云母、石榴子石等，巖石和礦物碎屑是構(gòu)成所謂碎屑巖類的主要成分；（2）溶解物質(zhì)，由化學(xué)和生物化學(xué)作用產(chǎn)生，以離子狀態(tài)在水中遷移，沉積下

40、來(lái)就形成所謂的化學(xué)巖；（3）難溶物質(zhì)，風(fēng)化作用殘留的高嶺石、鋁土礦、赤鐵礦、褐鐵礦等，他們是構(gòu)成粘土巖類的主要成分。（二）剝蝕作用(denudation) 各種外力在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下對(duì)地面巖石及風(fēng)化產(chǎn)物的破壞作用，總稱為剝蝕作用。分為機(jī)械剝蝕作用、化學(xué)剝蝕作用。二、搬運(yùn)作用風(fēng)化作用和剝蝕作用的產(chǎn)物被流水、冰川、海洋、風(fēng)、重力等轉(zhuǎn)移，離開(kāi)原地的作用叫搬運(yùn)作用(transportation)。搬運(yùn)方式有機(jī)械(mechanical)搬運(yùn)和化學(xué)(chemical)搬運(yùn)兩種。（一）機(jī)械搬運(yùn)作用機(jī)械搬運(yùn)作用的主要營(yíng)力和方式有，風(fēng)的機(jī)械搬運(yùn)、流水的機(jī)械搬運(yùn)、冰川的機(jī)械搬運(yùn)、海洋的機(jī)械搬運(yùn)、以及重力機(jī)械搬運(yùn)等。被搬

41、運(yùn)的碎屑從上游到下游、從垂直剖面上（由下到上）顆粒由大變小叫分選作用(sorting)。被搬運(yùn)的碎屑在搬運(yùn)途中相互沖撞摩擦，使得顆粒形狀逐漸圓化，叫磨圓作用（roundness）。風(fēng)、流水和海洋等搬運(yùn)介質(zhì)攜帶風(fēng)化剝蝕碎屑的方式有推移質(zhì)、躍移質(zhì)和懸移質(zhì)三種。 （二）化學(xué)搬運(yùn)作用 風(fēng)化物質(zhì)在河流、湖泊、海洋中以真溶液和膠體溶液的方式搬運(yùn)。三、沉積作用 由于搬運(yùn)介質(zhì)的物理或化學(xué)條件發(fā)生變化，使得搬運(yùn)能力下降，導(dǎo)致被搬運(yùn)物質(zhì)沉積下來(lái)，叫沉積作用（sedimentation）。分為：機(jī)械沉積作用、化學(xué)沉積作用、生物沉積作用。發(fā)生沉積作用的場(chǎng)所叫沉積環(huán)境，可以是陸地，也可以是海洋。陸地沉積環(huán)境可以分為河流

42、、湖泊、冰川、沙漠等。海洋沉積環(huán)境分為海岸、淺海、深海等。（一）、機(jī)械沉積作用 巖石和礦物碎屑由于搬運(yùn)介質(zhì)能力下降而導(dǎo)致沉降。一般規(guī)律是粗大的先沉積下來(lái)，細(xì)小的后沉積；比重大的先沉積，比重小的后沉積。這種粗細(xì)、重輕按一定順序依次沉積的作用叫機(jī)械沉積分異作用。 （二）、化學(xué)沉積作用 分為膠體溶液沉積和真溶液沉積。膠體溶液沉積 膠體溶液由于加入新溶液發(fā)生電中和導(dǎo)致的沉淀。真溶液沉積 由于溶解度、溫度、pH值等變化影響導(dǎo)致真溶液結(jié)晶沉淀。真溶液沉積也有先后遠(yuǎn)近順序，叫化學(xué)沉積分異作用?；瘜W(xué)沉積分異的一般規(guī)律：氧化物-鐵的硅酸鹽-碳酸鹽-硫酸鹽-鹵化物。（三）、生物沉積作用 包括生物遺體沉積和生物化學(xué)

43、沉積。 四、成巖作用-diagenesis由松散沉積物變?yōu)閳?jiān)固巖石的作用叫成巖作用，包括以下幾種方式。壓固作用隨著沉積物不斷增厚，下伏的巖層受到上覆巖層的壓力，使得孔隙度減少，體積縮小，密度加大，水分排除，增加顆粒之間的聯(lián)系力，使沉積物固結(jié)變硬。脫水作用沉積物在上覆巖層的壓力下，溫度會(huì)升高，使顆粒間的附著水排出，使膠體礦物和含水礦物失水，使沉積物體積縮小，硬度變大。膠結(jié)作用沉積物顆粒之間的孔隙被礦物質(zhì)填充，使分散的顆粒粘結(jié)在一起。重結(jié)晶作用沉積物在壓力和溫度增大的情況下，可以發(fā)生溶解或部分溶解，導(dǎo)致物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)重新排列，使非晶質(zhì)變?yōu)榻Y(jié)晶質(zhì)。第二節(jié) 沉積巖的特征 一、沉積巖的成分 （一）化學(xué)成分沉積

44、巖的化學(xué)成分和火成巖類似，但由于形成于地表，F(xiàn)e2O3含量多于FeO，富含H2O, CO2，富含有機(jī)質(zhì)。 （二）礦物成分 1、碎屑礦物 母巖風(fēng)化繼承下來(lái)的礦物，石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、白云母等。 2、粘土礦物 母巖風(fēng)化后新生的礦物，高嶺石、鋁土等。 3、化學(xué)和生物成因的礦物 從溶液、膠體溶液中沉淀以及生物作用形成的礦物，方解石、白云石、鐵錳氧化物、石膏、磷酸鹽礦、有機(jī)質(zhì)等。二、沉積巖的顏色有些沉積巖的顏色取決于它的主要礦物成分或化學(xué)成分，如石英砂巖呈白色；有些沉積巖的顏色由雜質(zhì)、次要組分決定，如含高價(jià)鐵氧化物雜質(zhì)的沉積巖為紅色，含有機(jī)質(zhì)雜質(zhì)的沉積巖呈灰色到黑色。三、沉積巖的結(jié)構(gòu) 沉積巖的結(jié)構(gòu)是指

45、沉積巖組成物質(zhì)的形狀、大小和結(jié)晶程度。它分為碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)。 （一）碎屑結(jié)構(gòu)(fragmental texture) 母巖風(fēng)化破碎的巖石碎屑和礦物碎屑經(jīng)剝蝕、搬運(yùn)、堆積、成巖而成的巖石叫碎屑巖。碎屑巖具有碎屑結(jié)構(gòu)。碎屑結(jié)構(gòu)由碎屑物質(zhì)和膠結(jié)物質(zhì)組成。膠結(jié)物填充在碎屑顆?？紫吨?，主要是鈣質(zhì)或硅質(zhì)化學(xué)沉淀物，也有非常細(xì)碎的礦物（稱為雜基或基質(zhì)）。粒度(grain size) 碎屑顆粒的粒徑大小>2mm，礫石2-0.05mm，砂0.05-0.005mm，粉砂<0.005mm，粘土分選(sorting) 描述沉積巖中碎屑顆粒大小一致性程度的術(shù)語(yǔ)。分選好分選中等分選差圓

46、度（磨圓度 roundness） 碎屑顆粒的棱角被磨蝕圓化的程度。極圓狀圓狀次圓狀次棱角狀棱角狀 （二）泥質(zhì)結(jié)構(gòu) 由極細(xì)小的粘土礦物質(zhì)點(diǎn)組成的、比較致密均一和質(zhì)地較軟的結(jié)構(gòu)。 （三）化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu) 化學(xué)沉淀物形成的沉積巖具有化學(xué)結(jié)構(gòu)。生物遺體（骨骼）出現(xiàn)在沉積巖中，形成生物結(jié)構(gòu)。四、沉積巖的構(gòu)造 沉積巖在沉積過(guò)程中，或在沉積巖形成后的各種作用影響下，使其各種物質(zhì)成分形成特有的空間分布和排列方式，稱為沉積巖的構(gòu)造。 （一）層理構(gòu)造(stratification, bedding) 沉積巖沉積過(guò)程中由于搬運(yùn)介質(zhì)和沉積物本身發(fā)生變化，使沉積物在垂直方向上出現(xiàn)成分、顏色、結(jié)構(gòu)的不同，形成層狀構(gòu)造，

47、即層理構(gòu)造(stratification)。層bed 在一個(gè)基本穩(wěn)定的物理?xiàng)l件下形成的沉積單位叫層。層面bedding plane 一個(gè)層的頂面和底面叫層面。層的厚度分類：塊狀 層厚>100cm厚層 層厚50-100cm中厚層 層厚10-50cm薄層 層厚1-10cm微層 層厚0.1-1cm 層理的形態(tài)分類：水平層理 horizontal bedding 在一個(gè)層內(nèi)的微細(xì)層理比較平直，并與層面平行，稱為水平層理。波狀層理 wave bedding 微細(xì)層理呈波狀起伏，但總的方向平行層面的層理。斜層理 oblique bedding, diagonal bedding 微細(xì)層理呈直線或波狀

48、與層面斜交，叫斜層理。交錯(cuò)層理 cross bedding 如果斜層理中的微細(xì)層理的傾斜方向不一致，就叫交錯(cuò)層理。遞變層理 graded bedding 一個(gè)層內(nèi)碎屑顆粒由下向上逐漸變細(xì)的層理。塊狀層理 massive bedding 層內(nèi)物質(zhì)分布均勻或者沒(méi)有分異現(xiàn)象，層理不清楚。 （二）層面構(gòu)造 層面上保留的反映形成環(huán)境的各種形跡。 1波痕ripple mark 層面上最常見(jiàn)的一種構(gòu)造痕跡，它是由一定速度的風(fēng)、流水和波浪作用于非粘性的(如沙和粉沙的)松散沉積面上形成的波狀構(gòu)造。 2干裂 保存在層面上的干縮裂隙。 3鹽類的晶體印痕和假象 層面上保留的鹽類晶體的凹入印痕和凸起的晶體假象。 4雨痕

49、 層面上保留的雨痕。 5生物痕跡 層面上保留的生物遺體印痕、足跡、爬痕、蟲(chóng)孔等。 （三）結(jié)核 concretion,nodule 沉積巖中含有的與圍巖成分有明顯區(qū)別的礦物質(zhì)團(tuán)塊，叫結(jié)核。根據(jù)成因分為：原生結(jié)核-沉積過(guò)程中某些礦物質(zhì)或化學(xué)成分凝聚成結(jié)核，這種結(jié)核一般不穿過(guò)層理；后生結(jié)核-巖石生成后含礦物質(zhì)的溶液滲入圍繞某些中心沉淀，或者交代原巖成分形成的結(jié)核，其特點(diǎn)是可以穿過(guò)層理。第三節(jié) 沉積巖的分類和主要沉積巖 按成因和組成成分，沉積巖分為碎屑巖類、化學(xué)巖和生物化學(xué)巖兩大類。 一、碎屑巖類 1礫巖、角礫巖 碎屑直徑大于2mm。 2砂巖 碎屑直徑在2-0.05mm。 3粉砂巖 碎屑直徑在0.05

50、-0.005mm。 4泥巖 顆粒直徑小于0.005mm的粘土礦物組成，致密塊狀的固結(jié)粘土巖。 5頁(yè)巖 顆粒直徑小于0.005mm的粘土礦物組成，薄層狀頁(yè)理構(gòu)造發(fā)育，固結(jié)的粘土巖。 6粘土 顆粒直徑小于0.005mm的粘土礦物組成，固結(jié)程度較差的粘土巖。 二、化學(xué)巖及生物化學(xué)巖類 （一）鋁、鐵、錳質(zhì)巖類 1鋁土巖 allite 主要由三水鋁石(AlOH3)、軟水鋁石和硬水鋁石(AlOOH)等組成，具有致密塊狀、鮞狀和豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，系硅酸鹽礦物化學(xué)風(fēng)化形成的氧化鋁沉積。 2鐵質(zhì)巖 ferruginous rock 主要礦物有赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦組成，具有致密塊狀、鮞狀、豆?fàn)罨蚰I壯結(jié)構(gòu)。 3錳質(zhì)巖 m

51、anganous rock 主要礦物有軟錳礦、硬錳礦、菱錳礦等，具有致密塊狀、鮞狀或腎壯結(jié)構(gòu)。 （二）硅、磷質(zhì)巖類 4燧石巖 chert 以二氧化硅為主要化學(xué)成份的巖石，主要礦物有玉髓、石英、蛋白石等，常產(chǎn)于石灰?guī)r中，形成結(jié)核或條帶。 5碧玉巖 jasper rock 以二氧化硅為主要化學(xué)成份的巖石，主要礦物有玉髓、石英等，常產(chǎn)于火山巖中。 6硅藻土 diatomite 由硅藻遺體組成。 7磷塊巖 phosphorite 主要礦物為磷灰石，通常把P2O5大于5-8%的巖石統(tǒng)稱為磷塊巖。（三）碳酸鹽巖(carbonate rocks)類碳酸鹽礦物含量大于50%，主要礦物為方解石、白云石等，通常具

52、有結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)，形成于海湖環(huán)境中。根據(jù)主要礦物成份劃分為石灰?guī)r類和白云巖類。 8石灰?guī)r(limestone)類 根據(jù)成因和結(jié)構(gòu)分為：化學(xué)灰?guī)r（結(jié)晶灰?guī)r） 通過(guò)化學(xué)方式沉淀而成的石灰?guī)r，具有隱晶、泥晶等結(jié)晶結(jié)構(gòu)。鮞狀灰?guī)r oolitic limestone 鮞粒含量大于50%的石灰?guī)r。竹葉狀(edgewise)灰?guī)r（礫屑灰?guī)r） 具有內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)的石灰?guī)r。生物碎屑(bioclastic)灰?guī)r 由各種生物碎屑被碳酸鈣膠結(jié)的石灰?guī)r。 9白云巖(dolomite)類 白云石含量在50%以上的碳酸鹽巖。 10泥灰?guī)r(marl)類 石灰?guī)r中粘土含量在25-50%，即為

53、泥灰?guī)r。（四）蒸發(fā)鹽巖類11巖鹽、鉀鹽、石膏、芒硝、蘇打，等 （五）可燃有機(jī)巖類 12煤coal、褐煤lignite、泥炭peat，等第五章 變質(zhì)巖-metamorphic rocks先成巖石受到高溫、高壓和化學(xué)活動(dòng)性流體的改造，使得巖石成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生變化，稱為變質(zhì)作用(metamorphism)。由變質(zhì)作用形成的巖石叫變質(zhì)巖(metamorphic rock)?；鸪蓭r變質(zhì)形成正變質(zhì)巖，沉積巖變質(zhì)形成負(fù)變質(zhì)巖。變質(zhì)巖一方面受原巖控制，具有一定的繼承性；另一方面經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用改造，其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造具有獨(dú)特性。第一節(jié) 變質(zhì)作用的因素agents of metamorphism巖石變質(zhì)主要由

54、其所處物理化學(xué)條件發(fā)生變化引起，物理?xiàng)l件主要是溫度（熱-heat）和壓力-pressure，化學(xué)條件主要是從巖漿等中分異出來(lái)的化學(xué)活動(dòng)性流體-chemical activity（氣體、液體），他們是變質(zhì)作用地主要因素。引起變質(zhì)作用的地質(zhì)動(dòng)力主要是地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿作用和地下熱流。一、溫度地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)總是使得巖石的溫度上升，即溫度變化，因此溫度（熱）是變質(zhì)作用的最積極因素。他主要引起：重結(jié)晶作用 在溫度（熱）等影響下巖石中礦物晶體內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)活力增強(qiáng)，導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)重新排列，使晶粒變粗，這種作用稱重結(jié)晶作用(recrystallization)。例如，石灰?guī)r經(jīng)熱力重結(jié)晶作用后形成大理巖marble。產(chǎn)生新的礦物 由于巖石受熱，促進(jìn)礦物成分間的化學(xué)反應(yīng)，重新組合結(jié)晶，形成新的礦物。例如，高嶺石經(jīng)熱力作用產(chǎn)生新的礦物紅柱石和石英，形成紅柱石角巖-hornfels。 二、壓力地殼中的巖石受到兩種壓力作用，一是靜壓力，又叫圍壓，即地下深處的巖石受到上覆和周圍巖石的壓力，這種壓力具有均向性，巖石所處的部位越深，靜壓力就越大；另外一種是側(cè)向壓力，由地殼運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)等引起。在靜壓力作用下，巖石中的礦物往往重結(jié)晶成體集縮小而密度增大的新礦物，例如基性巖在壓力作用下，鈣長(zhǎng)石（密度2.76）和橄欖石(密度3.3)變成石榴子