《成因巖石學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、成因巖石學(xué)課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Petrogenesis課程編號(hào)： 133990470課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：選修課學(xué) 分： 2.5學(xué) 時(shí)： 40（其中：講課學(xué)時(shí)：20 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：20 上機(jī)學(xué)時(shí): ）適用專業(yè)： 地質(zhì)工程開課部門： 地質(zhì)與礦物工程系一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)成因巖石學(xué)（Petrogenesis）又稱巖理學(xué)，主要研究巖石的成因和形成過程，是在深入的巖相學(xué)研究基礎(chǔ)之上，結(jié)合試驗(yàn)研究和理論分析，通過比較、歸納、演繹深入認(rèn)識(shí)巖石的形成過程，理解地球上發(fā)現(xiàn)的各類巖石的多樣性的起因，因此，成因巖石學(xué)是巖相學(xué)的補(bǔ)充與深化，是我校建設(shè)“地質(zhì)工程特殊專業(yè)”的組成部分。成因巖石學(xué)包括了巖漿巖

2、成因、沉積巖成因、變質(zhì)巖成因，同樣也是大學(xué)本科教育的一個(gè)龐大教學(xué)體系，也是地球科學(xué)中涉及學(xué)科最多、最重要的專業(yè)基礎(chǔ)選修課程，通過該課程的學(xué)校，培養(yǎng)學(xué)生在巖相學(xué)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用古地史學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等知識(shí)，綜合分析巖石的成因、巖石的形成過程、巖石形成的物理化學(xué)環(huán)境及其演化。特別是當(dāng)今巖石成因研究熱點(diǎn)、前緣研究及其與之有關(guān)的爭論和一些新認(rèn)識(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析、思考、討論，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系學(xué)習(xí)該課程前需先修地球科學(xué)概論、動(dòng)力地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)、礦物學(xué)、古生物地史學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等課程。先前選修的課程系統(tǒng)全面地介紹地球基本知識(shí)，研究了各種動(dòng)力如何驅(qū)使地

3、球不斷運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)的過程及其產(chǎn)物，是成因巖石學(xué)的基礎(chǔ)；地球化學(xué)是認(rèn)識(shí)巖石成因的重要方法。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時(shí)部分專題一 巖漿巖成因 （ 12 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1、從地球多層圈結(jié)構(gòu)模型和巖漿起源層，板塊構(gòu)造理論及陸殼演化，玄武質(zhì)巖漿，安山質(zhì)巖漿及花崗質(zhì)巖漿成因的實(shí)驗(yàn)研究諸方面闡述巖漿起源和演化的地質(zhì)物理環(huán)境。2、從巖漿的化學(xué)成分演變、巖石結(jié)構(gòu)、巖石包體，主要造巖礦物，微量元素和同位素等方面闡述巖漿巖成因的巖相學(xué)和化學(xué)標(biāo)志。3、闡述地球各地質(zhì)單元諸如洋中脊，大洋盆地、島孤及活動(dòng)陸緣帶、穩(wěn)定大陸區(qū)及地球早期發(fā)展的巖漿巖共生組合、成因和演變。特別注意現(xiàn)代地球演化理論諸如底侵巖漿作

4、用及拆層作用、地幔柱構(gòu)造的意義等。重 點(diǎn)地球的圈層結(jié)構(gòu)及其巖石組成；巖石的礦物及其成巖意義；不同構(gòu)造背景中產(chǎn)出的巖石類型；微量/稀土元素在巖漿演化過程、構(gòu)造背景中的判別作用；同位素地球化學(xué)在巖石成因中的示蹤意義。難 點(diǎn)微量元素的巖漿演化與構(gòu)造背景判別作用；同位素地球化學(xué)在巖石成因中的示蹤意義；地幔柱構(gòu)造。基本要求1、識(shí) 記：巖石圈 底劈作用 拆沉作用 液態(tài)不混溶作用 批式熔融作用 火成巖的巖相 次火山巖 蛇綠巖套 煌斑巖 火成巖的礦物分類 輝長/輝綠結(jié)構(gòu) 火成堆晶巖結(jié)構(gòu) 分配系數(shù) 大離子親石元素 蛛網(wǎng)圖 地幔柱 大火成巖省2、領(lǐng) 會(huì)：常見火成巖礦物及其成巖意義；各構(gòu)造環(huán)境玄武巖的特征；安山質(zhì)巖

5、漿的成因；現(xiàn)今普遍接受的花崗巖成因分類及其特征；堿性巖的成因；源巖成分、部分熔融與火成巖成分變化；地幔不均一性原因；地幔柱的起源與演化。 3、簡單應(yīng)用：火成巖的化學(xué)成分和礦物成分的關(guān)系；火成巖中礦物生成順序的確定；通過火成巖的礦物成分和化學(xué)組成對火成巖進(jìn)行分類；巖漿的板塊構(gòu)造分類；花崗巖的大地構(gòu)造環(huán)境類型；活動(dòng)大陸邊緣的火成巖構(gòu)造組合。4、綜合應(yīng)用：微量元素的構(gòu)造判別圖解的應(yīng)用；稀土配分圖的應(yīng)用；放射性同位素體系在巖石演化過程中的應(yīng)用；巖漿體系成巖過程中平衡相圖的應(yīng)用；地?；瘜W(xué)（同位素）端元及其應(yīng)用專題二 沉積巖成因 （ 4 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1、沉積原始物質(zhì)的來源，沉積、沉積后作用，沉積相的識(shí)

6、別標(biāo)志，主要沉積環(huán)境和沉積作用過程中的沉積特征、沉積體系和沉積序列。2、三大沉積巖類的分類依據(jù)。3、沖積扇、河流、湖泊、三角洲與濱岸、淺海、半深海與深海等沉積環(huán)境的沉積作用、沉積體系和沉積序列；各事件沉積（風(fēng)暴沉積、濁流沉積、地震和海嘯沉積等）的事件過程、沉積作用和沉積序列。4、沉積相和沉積環(huán)境分析的基本原理、基本方法。重 點(diǎn)沉積體系和沉積序列；三大沉積巖類的分類依據(jù)。難 點(diǎn)沉積相和沉積環(huán)境分析的基本原理、基本方法。基本要求1、識(shí) 記：成分成熟度 結(jié)構(gòu)成熟度 滑踏構(gòu)造 成巖序列 臺(tái)地邊緣 黑色巖系 沉積相 相序遞變法則 沉積補(bǔ)償原理 2、領(lǐng) 會(huì)：粘土沉積物的沉積后變化；三大沉積巖的成因類型；古

7、代胡泊相鑒別標(biāo)志；海相組沉積鑒別標(biāo)志。3、簡單應(yīng)用：控制白云石結(jié)晶的因素；礁的形成及生物造礁作用；碳酸鹽臺(tái)地沉積模式；巖相古地理圖的分析和使用。4、綜合應(yīng)用：碳酸鹽巖成巖環(huán)境及成巖作用特征；重力沉積基本模式；湖相碳酸鹽沉積類型與沉積模式及其判別標(biāo)志；沉積物質(zhì)來源、古地形及水體深度、水動(dòng)力條件分析。專題三 變質(zhì)巖成因 （ 4 學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)1、變質(zhì)巖的形成：變質(zhì)巖形成的五種主要方式；變質(zhì)反應(yīng)及其類型，重結(jié)晶作用及其特征，變質(zhì)分異作用，變形作用和變形結(jié)構(gòu)類型及與變質(zhì)作用的相互關(guān)系，巖石與流體的相互作用。2、變質(zhì)巖中的礦物：變質(zhì)巖中礦物分類，特征變質(zhì)礦物，常見變質(zhì)礦物的穩(wěn)定性。3、物理化學(xué)原理在巖

8、石學(xué)中的應(yīng)用：Gibbs 相律，Goldschmitd礦物相律，一元系，二元系和三元系，ACF和AKF，熱力學(xué)基礎(chǔ)簡介。4、變質(zhì)泥質(zhì)巖中的變質(zhì)帶：Barrow遞增變質(zhì)帶，變質(zhì)帶的變化。5、變質(zhì)鐵鎂質(zhì)巖中的變質(zhì)相，七個(gè)變質(zhì)相的特征，變質(zhì)相研究中的問題。6、變質(zhì)作用與構(gòu)造作用的關(guān)系：板塊構(gòu)造與變質(zhì)雙帶，高壓變質(zhì)巖的形成和保存，地殼加厚作用與變質(zhì)作用關(guān)系理論及模擬研究。重 點(diǎn)變質(zhì)巖的形成：變質(zhì)巖形成的五種主要方式；變質(zhì)反應(yīng)及其類型，重結(jié)晶作用及其特征，變質(zhì)分異作用，變形作用和變形結(jié)構(gòu)類型及與變質(zhì)作用的相互關(guān)系，巖石與流體的相互作用。變質(zhì)巖中的礦物：變質(zhì)巖中礦物分類，特征變質(zhì)礦物，常見變質(zhì)礦物的穩(wěn)定性

9、。難 點(diǎn)物理化學(xué)原理在變質(zhì)巖石學(xué)中的應(yīng)用：Gibbs 相律，Goldschmitd礦物相律，一元系，二元系和三元系，ACF和AKF，熱力學(xué)基礎(chǔ)簡介。 基本要求1、識(shí) 記：動(dòng)態(tài)重結(jié)晶 變質(zhì)分異 P-T-t軌跡 礦物相律 雙變質(zhì)帶 變質(zhì)反應(yīng) 變質(zhì)相系 青磐巖 超高壓變質(zhì)礦物 混合巖2、領(lǐng) 會(huì)：變質(zhì)巖形成的五種主要方式；變質(zhì)反應(yīng)及其類型，重結(jié)晶作用及其特征，變質(zhì)分異作用，變形作用和變形結(jié)構(gòu)類型及與變質(zhì)作用的相互關(guān)系，巖石與流體的相互作用。3、簡單應(yīng)用：Gibbs 相律，Goldschmitd礦物相律，一元系，二元系和三元系，ACF和AKF圖解；變質(zhì)巖的原巖恢復(fù)。4、綜合應(yīng)用：板塊構(gòu)造與變質(zhì)雙帶，高壓

10、變質(zhì)巖的形成和保存，地殼加厚作用與變質(zhì)作用關(guān)系理論及模擬研究。學(xué)時(shí)分配 知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)巖漿巖成因12沉積巖成因4變質(zhì)巖成因4合計(jì)20（二）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的 通過實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，加深對三大巖成因理論的理解，物質(zhì)來源與組成信息的揭示，；通過三大巖成因信息的觀察、演示和綜合分析，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標(biāo)準(zhǔn) 1.學(xué)會(huì)利用巖石結(jié)構(gòu)特征分析巖石成因的方法；2.理解巖石構(gòu)造特征和巖石礦物組合、地球化學(xué)特征在成因上的聯(lián)系；3.提高綜合分析問題、解決問題能力，并培養(yǎng)獨(dú)立科研工作興趣與能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及實(shí)驗(yàn)類型1、必開實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)

11、內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型(演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)1玄武巖成因分析掌握礦物與熔體平衡和非平衡結(jié)構(gòu)、晶體的判別標(biāo)志，學(xué)會(huì)利用巖石結(jié)構(gòu)特征分析巖石成因的方法。4驗(yàn)證2382花崗巖巖體的地質(zhì)成因分通過鑒定礦物組合在空間上的變化規(guī)律，巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的空間演化規(guī)律，巖石礦物成分與地球化學(xué)特征成因分析，巖石、礦物變形組構(gòu)與巖體侵位機(jī)制分析；掌握花崗質(zhì)巖石成因研究的基本方法和理論。4驗(yàn)證2383特殊巖類的成因分析根據(jù)礦物的自形程度、相對大小、包裹關(guān)系和反應(yīng)關(guān)系等結(jié)構(gòu)特征分析礦物的結(jié)晶順序，區(qū)分原生礦物與次生礦物，用于判斷巖漿的演化特征；掌握礦物的次生變化與蝕變類型特征。4驗(yàn)證2384沉積巖成巖序

12、列及成巖演化通過交叉切割、圍生切割等標(biāo)志來判定成巖序列；通過巖石固結(jié)程度、自生礦物及其序列、孔隙演化、成巖事件的發(fā)生情況等方面來分析成巖演化史及成巖階段4驗(yàn)證2385常見變質(zhì)巖成因分析常見變質(zhì)巖、不同變質(zhì)相的礦物組成、結(jié)構(gòu)、包裹關(guān)系觀察；解釋結(jié)晶順序、變質(zhì)級(jí)。4驗(yàn)證2382、選開實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型(演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)3、主要儀器設(shè)備顯微鏡和實(shí)驗(yàn)資料四、教學(xué)方法與手段多媒體授課五、考核要求、方式與成績評(píng)定考核要求： 1.巖漿巖成因?qū)ｎ}分配系數(shù)、大離子親石元素、蛛網(wǎng)圖、地幔柱構(gòu)造、大火成巖省巖石圈、底劈作用、拆沉作用、蛇綠巖套、輝綠結(jié)構(gòu)、火成堆晶巖結(jié)構(gòu)等

13、名詞解釋；現(xiàn)今普遍接受的花崗巖成因分類及其特征；各構(gòu)造環(huán)境玄武巖的特征；微量元素的構(gòu)造判別圖解的應(yīng)用；稀土配分圖的應(yīng)用；放射性同位素體系在巖石演化過程中的應(yīng)用。2.沉積巖成因?qū)ｎ}名詞解釋成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度、成巖序列、沉積相、相序遞變法則、沉積補(bǔ)償原理；三大沉積巖的成因類型；古代胡泊相鑒別標(biāo)志；海相組沉積鑒別標(biāo)志；碳酸鹽臺(tái)地沉積模式；湖相碳酸鹽沉積類型與沉積模式及其判別標(biāo)志。 3.變質(zhì)巖成因?qū)ｎ}變質(zhì)巖形成的五種主要方式；變質(zhì)反應(yīng)及其類型；變質(zhì)巖中礦物分類，特征變質(zhì)礦物，常見變質(zhì)礦物的穩(wěn)定性；ACF和AKF圖解應(yīng)用；變質(zhì)相的分類及各變質(zhì)相基性變質(zhì)巖的臨界礦物組合。考核形式：考查成績評(píng)定：本課程為地質(zhì)工程專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)選課程，考查采用結(jié)構(gòu)評(píng)分制，平時(shí)成績占40%，期末考查成績占60%。其中平時(shí)成績計(jì)算辦法是：課后作業(yè)（3-5次）占