礦山地質(zhì)學(xué)第3章-1-礦山地質(zhì)學(xué)

目錄緒論第一章地球圈層構(gòu)造第二章礦物第三章地質(zhì)作用與三大巖類第四章地史學(xué)基本知識第五章地質(zhì)構(gòu)造第六章主要地質(zhì)圖件第七章煤與含煤巖系第八章礦床簡述第九章工程地質(zhì)與水文地質(zhì)第十章煤礦主要地質(zhì)因素第十一章地質(zhì)勘查與儲量分類第十二章礦山地質(zhì)工作第十三章常見地質(zhì)災(zāi)害第三章地質(zhì)作用與三大巖類一、構(gòu)造運(yùn)動與地震二、巖漿作用與巖漿巖

三、

外力地質(zhì)作用與沉積巖四、變質(zhì)作用與變質(zhì)巖

第三章地質(zhì)作用與三大巖類由自然動力所引起地球的外表形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成發(fā)生和發(fā)展的過程稱為地質(zhì)作用。內(nèi)力地質(zhì)作用：作用于整個地殼(或巖石圈)、能源主要來自地球本身的作用力的地質(zhì)作用。構(gòu)造運(yùn)動、地震地質(zhì)作用、巖漿作用、變質(zhì)作用；外力地質(zhì)作用：作用于地殼表層、能源主要來自地球以外的地質(zhì)作用。風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用等。第一節(jié)構(gòu)造運(yùn)動與地震（一）構(gòu)造運(yùn)動構(gòu)造運(yùn)動是指由地球內(nèi)動力引起地殼（或巖石圈）組成物質(zhì)變形、變位的機(jī)械運(yùn)動過程。地質(zhì)學(xué)的研究對象

具普遍性、長期性

垂直運(yùn)動（造陸運(yùn)動）水平運(yùn)動（造山運(yùn)動）基本形式具普遍性、長期性

基本形式具普遍性、長期性

基本形式垂直運(yùn)動（造陸運(yùn)動）水平運(yùn)動（造山運(yùn)動）具普遍性、長期性

基本形式（一）垂直運(yùn)動垂直運(yùn)動或升降運(yùn)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(yùn)動。大規(guī)模的隆起和坳陷，引起地勢高低變化和海陸變遷等。又稱為造陸運(yùn)動。（二）

水平運(yùn)動地殼或巖石圈物質(zhì)沿地球切線方向的運(yùn)動。地殼受到擠壓、拉伸或平移，甚至旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，產(chǎn)生褶皺或斷裂，在地表形成山脈或盆地。又稱為造山運(yùn)動（三）地震地震就是地球表層的快速振動。

震源是指地震發(fā)生于地下的某一點(diǎn)。震中指震源在地面上的垂直投影點(diǎn)。是地面上距離震源最近的點(diǎn)，也是接受振動最早的部位。震源深度表達(dá)震中到震源的深度。淺源地震中源地震深源地震發(fā)生時(shí)間發(fā)生地點(diǎn)地震震級1899年11月10日1906年1月31日1906年8月17日1911年1月3日1920年12月16日1923年1933年5月2日1950年8月15日1960年1960年5月21～22日1964年5月28日1976年7月28日2003年9月26日2003年9月27日2004年12月26日2005年10月8日2008年5月12日2011年3月11日2012年4月11日2012年9月5日2013年1月5日2013年5月24日2013年9月24日2013年11月17日2014年4月2日2014年4月3日2014年4月13日2014年6月24日美國阿拉斯加哥倫比亞智利天山（前蘇聯(lián)境內(nèi)）中國甘肅日本關(guān)東日本中國察隅美國加利福尼亞智利美國阿拉斯加中國唐山日本北海道俄、蒙、中交界阿爾泰（俄方）印尼蘇門答臘巴基斯坦中國四川汶川日本本州東海岸印尼蘇門答臘哥斯達(dá)黎加阿拉斯加?xùn)|南部海域鄂霍次克海巴基斯坦斯科舍海智利北部沿岸近海智利北部沿岸近海所羅門群島附近海域拉特群島8.68.68.48.48.58.38.58.68.38.98.67.88.07.98.97.88.09.08.57.97.88.27.87.88.17.87.87.9表3-11899年以來全球發(fā)生的7.8級以上地震

（據(jù)胡紹祥等，2014）

（1）地震的成因：1.構(gòu)造地震構(gòu)造地震又稱斷裂地震，是由地下巖石突然發(fā)生錯斷所引起。

2.火山地震火山噴發(fā)時(shí)由于氣體的沖擊力所引起的地震。3.陷落地震可溶性巖石(如石灰?guī)r)發(fā)育的地區(qū)，巖石被地下水長期溶蝕，形成巨大的地下空洞。4.誘發(fā)地震人類工程活動引起局部地區(qū)異常振動。第二節(jié)巖漿作用與巖漿巖

（一）概述巖漿：來自地殼深部或上地幔中的具有高溫、高壓的硅酸鹽熔融體。巖漿成分第二節(jié)巖漿作用與巖漿巖

（一）概述巖漿：來自地殼深部或上地幔中的具有高溫、高壓的硅酸鹽熔融體。

二氧化硅（SiO2）-巖漿巖分類的基礎(chǔ)各種金屬氧化物少量的金屬元素和稀有元素?fù)]發(fā)性物質(zhì)巖漿巖（又稱火成巖）：巖漿沿巖石裂縫或薄弱帶上升，侵入巖石圈上部甚至噴出地表，最后冷凝固結(jié)成堅(jiān)硬的巖石（64.7%）。巖漿作用可分為噴出作用和侵入作用。（二）噴出作用和噴出巖：噴出作用或火山作用：巖漿從火山口溢出或噴出地表的過程稱，所形成的巖石稱為噴出巖?；鹕絿姲l(fā)的類型據(jù)火山在人類歷史時(shí)期是否活動過，將其分為活火山、死火山及休眠火山。據(jù)火山噴發(fā)時(shí)的劇烈程度分為猛烈式和寧靜式噴發(fā)據(jù)火山噴發(fā)的形式可以分為中心式、裂隙式及熔透式三種類型。2.火山噴出的物質(zhì)①氣態(tài)物質(zhì)—水蒸氣（H2O），約占70%～90%，其次是二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2），還有微量的氮（N2）硫（S）等。②液態(tài)物質(zhì)——從火山口溢出地表的高溫液態(tài)物質(zhì)稱為熔巖。③固態(tài)物質(zhì)——火山噴出的固態(tài)物質(zhì)稱為火山碎屑。3.噴出巖的產(chǎn)狀（1）中心式噴發(fā)——巖漿沿頸狀通道噴發(fā)的一種產(chǎn)狀形式。形成錐狀巖體（圖3–1a）圖3–1噴出巖產(chǎn)狀—中心式噴發(fā)（源自網(wǎng)絡(luò)）圖3–1噴出巖產(chǎn)狀—中心式噴發(fā)（源自網(wǎng)絡(luò)）（2）裂隙式噴發(fā)——巖漿沿某一方向的大斷裂或斷裂帶上升至地表。圖3–2噴出巖產(chǎn)狀—裂隙式噴發(fā)（源自網(wǎng)絡(luò)）圖3–2噴出巖產(chǎn)狀—裂隙式噴發(fā)（源自網(wǎng)絡(luò)）（三）侵入作用與侵入巖1侵入作用巖漿從地殼深部上升運(yùn)移，侵入周圍巖石(稱為圍巖)中而未到達(dá)地表。巖漿在侵入過程中冷凝、結(jié)晶而成的巖石叫侵入巖。

淺成侵入體深成侵入體侵入體的產(chǎn)狀侵入體的產(chǎn)出狀態(tài)即產(chǎn)狀，指其形態(tài)、大小及其與圍巖的關(guān)系。整合侵入產(chǎn)狀是指侵入體與圍巖的接觸面平行于圍巖的層理或片理，是巖漿沿層理或片理貫入而形成，如：巖床、巖蓋、巖盆。不整合侵入產(chǎn)狀是指那些切過圍巖層理或片理的侵入體，是巖漿沿節(jié)理、層理、片理斜交或直交侵入而成，如巖墻、巖株、巖基圖3–3侵入巖產(chǎn)狀示意圖（源自網(wǎng)絡(luò)）圖3–3侵入巖產(chǎn)狀示意圖（源自網(wǎng)絡(luò)）1.巖床侵入體為層狀或板狀，其延伸方向與圍巖的層面平行，它是巖漿沿圍巖的層間空隙擠入后冷凝形成的。2.巖盆和巖蓋侵入體的展布與圍巖的層理一致，如果侵入體底平而頂凸，形似鍋蓋者，稱為巖蓋；若中間部分略向下凹，形似盆狀者，稱為巖盆。3.巖株規(guī)模較大的侵入體，其橫截面積為數(shù)十平方公里以內(nèi)(＜100km2)。其形態(tài)不規(guī)則，與圍巖的接觸面不平直，邊緣常有規(guī)模較小、形態(tài)規(guī)則或不規(guī)則的巖脈貫入圍巖之中。4.巖基規(guī)模巨大的侵入體，其橫截面積＞100km2，常達(dá)數(shù)百到數(shù)千平方公里，形態(tài)不規(guī)則，通常略向一個方向伸長。其邊界彎曲，邊緣常分布有巖株。5巖墻（巖脈）為狹長的侵入體切割了圍巖的層理方向。其規(guī)模變化較大，寬由數(shù)厘米（或更?。┑绞嗝祝ɑ蚋螅?，長由數(shù)米到數(shù)公里或數(shù)十公里。它是巖漿沿圍巖的節(jié)理斜交或直交擠入后冷凝形成的。課間休息（四）巖漿巖的基本特征和分類1巖漿巖的礦物組合與顏色SiO2是巖漿中的主要化學(xué)成分。據(jù)SiO2含量，將巖漿巖分為

酸性巖

中性巖

基性巖

超基性巖礦物：硅鋁礦物SiO2與Al2O3的含量較高，不含鐵、鎂的鋁硅酸鹽礦物。如石英，長石和似長石類礦物。由于它們的顏色淺，故也被稱為淺色或淡色礦物。鐵鎂礦物為富鎂、鐵的硅酸鹽礦物，如橄欖石、輝石、角閃石和黑云母類等。由于顏色深，故被稱為深色或暗色礦物。

巖漿巖的顏色就決定于其中暗色礦物和淺色礦物的含量比。富含SiO2的酸性巖漿巖中淺色礦物最多、暗色礦物最少，這類巖漿巖的顏色最淺。且石英單獨(dú)晶出。在SiO2含量較少的超基性巖中，淺色礦物極少或完全沒有，基本上全是暗色礦物，所以這類巖漿巖的顏色也最深。發(fā)育大量SiO2不飽和的礦物（如橄欖石）。2巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造Ⅰ巖漿巖的結(jié)構(gòu)：巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指組成巖石的礦物的結(jié)晶程度，顆粒大小，晶體形態(tài)，自形程度和礦物間(包括玻璃)相互關(guān)系。巖漿巖的結(jié)構(gòu)主要決定于巖石形成時(shí)的物理化學(xué)條件，諸如巖漿的溫度、壓力、揮發(fā)組分、粘度、冷卻速度等因素。（1）按巖石的結(jié)晶程度劃分①全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——巖石全部都是由礦物的晶體組成，多見于深成巖中。②半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——巖石中既有礦物晶體，又有玻璃質(zhì)，多見于淺成巖和火山巖中。③玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)——巖石全由玻璃質(zhì)組成，多見于淺成巖和火山巖中。（2）按礦物顆粒的絕對大小劃分①顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——肉眼或放大鏡能分辨出礦物顆粒。根據(jù)主要顆粒的平均直徑大小，可進(jìn)一步分為偉晶結(jié)構(gòu)（＞10mm）、粗粒結(jié)構(gòu)（10～5mm）、中粒結(jié)構(gòu)（5～2mm）、細(xì)粒結(jié)構(gòu)（2～0.2mm）、微粒結(jié)構(gòu)(＜0.2mm)。②隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)——礦物顆粒很細(xì)，不能用肉眼或放大鏡分辨出礦物顆粒，巖石外觀很致密，具瓷狀斷口3）按礦物顆粒的相對大小劃分①等粒結(jié)構(gòu)——巖石中同種主要礦物顆粒大小大致相等，多見于侵入巖中。②不等粒結(jié)構(gòu)——巖石中同種主要礦物大小不等，大者與小者可差別很大，其間為連續(xù)變化，多見于侵入體的邊緣或侵入巖中。如斑狀結(jié)構(gòu)和似斑狀結(jié)構(gòu)。Ⅱ巖漿巖的構(gòu)造：巖漿巖的構(gòu)造是指巖石中不同礦物集合體之間或與其它組成部分之間的排列、充填方式所反映出來的外表形態(tài)。（1）塊狀構(gòu)造巖石中礦物顆粒的排列不顯示方向性而均勻分布，稱為塊狀構(gòu)造。多見于深成巖中。（2）氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造巖石中有大量的空洞，稱為氣孔構(gòu)造。是巖漿溢出地表時(shí)，揮發(fā)組分從巖漿中逸散形成大量氣泡而留下的空洞。如果孔洞被巖漿后期形成的礦物充填，則稱為杏仁構(gòu)造。（3）流紋構(gòu)造由不同顏色的條紋、拉長的氣孔定向排列所顯示的一種流動構(gòu)造，是熔巖流在流動過程中冷凝快而形成的。3巖漿巖的分類（1）.按化學(xué)成分分類超基性巖SiO2＜45%基性巖SiO245%～52%中性巖SiO252%～65%酸性巖SiO2＞65%（2）.按礦物成分分類橄欖巖—科馬提巖類

超基性巖輝長巖—玄武巖類

基性巖閃長巖—安山巖類

中性巖正長巖—粗面巖類

中性巖花崗巖—流紋巖類

酸性巖（3）.按產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)分類巖漿巖根據(jù)產(chǎn)出環(huán)境可以分為侵入巖和噴出巖。侵入巖根據(jù)當(dāng)時(shí)冷凝離地表的距離可以進(jìn)一步分為深成巖和淺成巖，其結(jié)構(gòu)與產(chǎn)狀有對應(yīng)關(guān)系，深成巖往往為顯晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)、半自形粒狀或似斑狀結(jié)構(gòu)；淺成巖往往為顯晶質(zhì)細(xì)粒或斑狀結(jié)構(gòu)；噴出巖往往為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)或斑狀結(jié)構(gòu)。表3-2巖漿巖分類簡表4常見巖漿巖的特征（1）.橄欖巖礦物組合：主要由橄欖石組成，含量在40%以上，其次為輝石及少量角閃石。90%以上橄欖石組成的巖石稱為純橄巖。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全晶質(zhì)中粒至粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。顏色：暗綠色或黃綠色。橄欖巖（源自網(wǎng)絡(luò)）（2）.金伯利巖礦物組合：主要由橄欖石、輝石及金云母組成?；瘜W(xué)成分：SiO2

一般33%左右，一般<40%。K2O>Na2O，H2O和CO2

含量高。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：斑狀結(jié)構(gòu)、角礫狀構(gòu)造。常含大量圍巖角礫。斑晶主要是橄欖石，常呈渾圓狀、角礫狀，有時(shí)偶見金剛石。顏色：暗綠、暗灰、暗棕等色。金伯利巖（源自網(wǎng)絡(luò)）3.輝長巖礦物組合：主要由斜長石和輝石組成，常含有少量橄欖石、角閃石。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全晶質(zhì)粗粒至中粒結(jié)構(gòu)、輝長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。顏色：常呈深灰色或灰黑色。4.輝綠巖和輝綠玢巖礦物組合：主要由斜長石和輝石組成，常含有少量橄欖石、角閃石。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：細(xì)粒結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；輝綠巖具有典型的輝綠結(jié)構(gòu)，具斑狀結(jié)構(gòu)的稱為輝綠玢巖，斑晶多為輝石、橄欖石等礦物。顏色：常呈暗綠色或灰黑色。輝綠巖（源自網(wǎng)絡(luò)）輝綠巖（源自網(wǎng)絡(luò)）5.玄武巖礦物組合：主要由基性斜長石和輝石組成，有時(shí)含有少量橄欖石。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：致密狀或斑狀結(jié)構(gòu)，其中斑晶為橄欖石、輝石或斜長石，基質(zhì)由隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)組成。玄武巖常具有氣孔構(gòu)造及杏仁構(gòu)造。杏仁構(gòu)造常由方解石、瑪瑙等充填氣孔形成。顏色：一般呈黑色、褐灰色、棕黑色。玄武巖（源自網(wǎng)絡(luò)）玄武巖（源自網(wǎng)絡(luò)）6.閃長巖礦物組合：主要由中性斜長石及角閃石組成，此外還有少量黑云母及輝石。有時(shí)也可以出現(xiàn)少量的正長石及石英。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全晶質(zhì)細(xì)?！辛＝Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。顏色：常呈灰色、灰綠色。如果暗色礦物較多時(shí)則呈灰黑色。閃長巖（源自網(wǎng)絡(luò)）7.閃長玢巖礦物組合：主要由斜長石及角閃石組成。結(jié)構(gòu)構(gòu)造：全晶質(zhì)斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶常為斜長石，有時(shí)角閃石也可形成斑晶；基質(zhì)為細(xì)?；蛑旅芰罱Y(jié)構(gòu)。塊狀構(gòu)