《巖石學(xué)提綱》課件

巖石學(xué)提綱巖石學(xué)是地質(zhì)學(xué)的重要分支，它研究巖石的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、成因和分布。課程簡(jiǎn)介目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)巖石學(xué)的基本知識(shí)和技能的理解，并將其應(yīng)用于實(shí)際問題解決中。內(nèi)容涵蓋巖石的分類、成因、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、識(shí)別、鑒定、描述、分析、應(yīng)用等方面。方法課堂講授、實(shí)驗(yàn)操作、野外考察、文獻(xiàn)閱讀、課題研究等相結(jié)合。意義巖石學(xué)是地球科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)地質(zhì)勘探、資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害防治等領(lǐng)域具有重要意義。巖石學(xué)的概念與分類巖石學(xué)定義巖石學(xué)是研究巖石的形成、組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分布和演化的科學(xué)。它探討巖石的物質(zhì)組成、礦物成分、化學(xué)成分、物理性質(zhì)、形成過程、地質(zhì)年代、形成環(huán)境以及在地質(zhì)構(gòu)造中的作用。巖石分類按照巖石的成因，巖石可分為三大類：火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖?；鸪蓭r是巖漿或火山噴發(fā)物冷凝結(jié)晶而成的巖石；沉積巖是由風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)和沉積作用形成的巖石；變質(zhì)巖是由原有的巖石在高溫、高壓或化學(xué)環(huán)境改變的作用下發(fā)生變質(zhì)形成的巖石。地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為地殼、地幔和地核三個(gè)主要部分。地殼是地球最外層，由巖石組成，厚度不均勻，大陸地殼較厚，海洋地殼較薄。地幔是地球內(nèi)部最厚的部分，占地球體積的84%，主要由硅酸鹽巖石組成。地幔可以分為上地幔和下地幔。地核是地球中心，由鐵和鎳等金屬元素組成，可以分為外核和內(nèi)核。外核呈液態(tài)，內(nèi)核呈固態(tài)。地球物質(zhì)組成氧氧是地殼中最豐富的元素，約占地殼總質(zhì)量的46.6%。硅硅是地殼中第二豐富的元素，約占地殼總質(zhì)量的27.7%。鋁鋁是地殼中第三豐富的元素，約占地殼總質(zhì)量的8.1%。鐵鐵是地殼中第四豐富的元素，約占地殼總質(zhì)量的5%。礦物的概念與性質(zhì)1自然界固態(tài)物質(zhì)由地質(zhì)作用形成，具有確定化學(xué)成分和物理性質(zhì)。2天然無機(jī)物礦物是天然形成的，不包括人工合成的物質(zhì)。3固定的化學(xué)組成每個(gè)礦物都有特定的化學(xué)式，代表其元素比例。4獨(dú)特的物理性質(zhì)顏色、硬度、解理、光澤等，可以用來識(shí)別不同礦物。常見礦物的識(shí)別與特征礦物是構(gòu)成巖石的基本單元，識(shí)別礦物是巖石學(xué)的基礎(chǔ)。常見礦物如石英、長石、方解石等，具有獨(dú)特的物理性質(zhì)，如顏色、光澤、硬度、解理、斷口等。根據(jù)這些特征，我們可以識(shí)別礦物種類。例如，石英具有玻璃光澤，硬度為7，解理不完全?；鸪蓭r的概念與成因巖漿冷卻凝固火成巖是由地殼深處或地幔的巖漿冷卻凝固而形成的巖石。巖漿的侵入與噴出根據(jù)巖漿噴發(fā)方式的不同，火成巖可分為侵入巖和噴出巖。侵入巖侵入巖是巖漿在地表以下冷卻凝固形成的巖石，如花崗巖。噴出巖噴出巖是巖漿噴出地表后冷卻凝固形成的巖石，如玄武巖。火成巖的分類與特征巖漿的化學(xué)成分火成巖分類主要取決于巖漿中二氧化硅含量和礦物成分。硅含量高形成酸性巖，如花崗巖，顏色淺，結(jié)構(gòu)粗粒。硅含量低形成基性巖，如玄武巖，顏色深，結(jié)構(gòu)細(xì)粒。巖漿的冷卻速度冷卻速度影響火成巖結(jié)構(gòu)。快速冷卻形成細(xì)粒結(jié)構(gòu)，如玄武巖。緩慢冷卻形成粗粒結(jié)構(gòu)，如花崗巖。冷卻速度還影響礦物結(jié)晶程度，結(jié)晶度高則結(jié)構(gòu)更完整。巖漿的生成環(huán)境巖漿形成于地殼深處或地幔上部，不同環(huán)境下形成的巖漿化學(xué)成分和礦物含量不同。如深成巖，在地下緩慢冷卻，結(jié)構(gòu)完整，晶體較大；噴出巖，在地表快速冷卻，結(jié)構(gòu)細(xì)粒，晶體較小。火成巖的結(jié)構(gòu)火成巖結(jié)構(gòu)是指礦物顆粒的大小、形狀、排列方式等特征。常見的火成巖結(jié)構(gòu)有等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)等。不同結(jié)構(gòu)反映了巖漿的冷卻速度和礦物結(jié)晶程度，也反映了巖漿的生成環(huán)境?；鸪蓭r的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造火成巖的結(jié)構(gòu)是指礦物顆粒的形狀、大小和排列方式，主要取決于巖漿冷卻速度和結(jié)晶過程?；鸪蓭r的構(gòu)造則是指巖石中所包含的各種構(gòu)造現(xiàn)象，例如氣孔、杏仁、巖脈等，反映了巖漿活動(dòng)的特征?；鸪蓭r的生成環(huán)境1巖漿房巖漿聚集，冷卻結(jié)晶2火山噴發(fā)巖漿噴出地表，形成火山巖3深成侵入巖漿在地下冷卻凝固，形成深成巖火成巖生成于不同的環(huán)境，取決于巖漿的性質(zhì)、活動(dòng)方式以及地質(zhì)構(gòu)造背景。沉積巖的概念與成因沉積巖的形成沉積巖是由風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、沉積和固結(jié)等地質(zhì)作用形成的巖石。這些過程通常發(fā)生在地表或接近地表的地方。沉積巖的類型沉積巖可以分為碎屑巖、化學(xué)巖和生物巖三大類。碎屑巖是由碎屑物質(zhì)膠結(jié)而成的，化學(xué)巖是由化學(xué)沉淀作用形成的，生物巖是由生物遺體堆積而成的。沉積巖的特征沉積巖通常具有層理構(gòu)造、化石、孔隙度和滲透率等特征。這些特征是沉積巖形成過程的產(chǎn)物。沉積巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造層理結(jié)構(gòu)層理是沉積巖中最常見的結(jié)構(gòu)，它是由沉積物在沉積過程中形成的。層理可以分為水平層理、斜層理、交錯(cuò)層理等。層理結(jié)構(gòu)反映了沉積環(huán)境的變化，例如水流方向、沉積速率等。粒度結(jié)構(gòu)粒度結(jié)構(gòu)是指沉積巖中顆粒大小的排列方式，它可以反映沉積物的來源、運(yùn)輸方式以及沉積環(huán)境等。粒度結(jié)構(gòu)可以分為碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)等。生物結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu)是指沉積巖中生物遺體的痕跡，例如化石、生物擾動(dòng)等。生物結(jié)構(gòu)可以反映沉積環(huán)境中的生物類型、豐度以及沉積過程中的生物作用等。構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造是指沉積巖中各種形態(tài)的構(gòu)造特征，例如裂縫、節(jié)理、斷層等。構(gòu)造可以反映沉積巖形成后的地質(zhì)作用，例如地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)等。沉積巖的分類與特征1碎屑巖碎屑巖由各種巖石碎屑經(jīng)過風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積和固結(jié)而成，例如砂巖、礫巖和頁巖。2化學(xué)巖化學(xué)巖是由水體中溶解的物質(zhì)沉淀而成，例如石灰?guī)r、石膏和巖鹽。3生物巖生物巖是由生物遺體堆積而成，例如珊瑚礁、硅藻土和煤。4特征沉積巖具有層理構(gòu)造、化石和孔隙等特征，為我們研究地質(zhì)歷史和古環(huán)境提供重要信息。沉積環(huán)境與沉積相河流環(huán)境河流沉積物以砂礫為主，常形成河流三角洲，湖泊和海洋的沉積環(huán)境。海洋環(huán)境海洋環(huán)境的沉積物類型豐富，包括泥質(zhì)、砂質(zhì)和碳酸鹽質(zhì)沉積物。沙漠環(huán)境沙漠環(huán)境的沉積物以風(fēng)成沙為主，形成沙丘和風(fēng)成沙地。冰川環(huán)境冰川環(huán)境的沉積物以冰川搬運(yùn)的碎屑為主，形成冰川沉積地貌。變質(zhì)巖的概念與成因1定義變質(zhì)巖是由已經(jīng)存在的巖石，在高溫、高壓或化學(xué)活性流體作用下發(fā)生改變而形成的。2成因變質(zhì)作用通常發(fā)生在地殼深處，或是在地殼運(yùn)動(dòng)過程中，巖石受到擠壓、摩擦或熱液活動(dòng)的影響。3種類變質(zhì)巖的種類取決于原巖類型，變質(zhì)作用的溫度、壓力和化學(xué)環(huán)境。4特征變質(zhì)巖的特征包括礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和化學(xué)成分等方面的變化。變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)是指礦物顆粒的排列方式和大小。主要有：片狀結(jié)構(gòu)、板狀結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)等。變質(zhì)巖的構(gòu)造是指巖石中各種結(jié)構(gòu)單元的排列方式和相互關(guān)系。主要有：片理構(gòu)造、片麻構(gòu)造、眼球構(gòu)造等。變質(zhì)巖的分類與特征片麻巖片麻巖是一種具有明顯片狀構(gòu)造的變質(zhì)巖，通常由石英和長石等礦物組成。大理石大理石是由碳酸鈣為主的巖石經(jīng)變質(zhì)作用形成的，具有美麗的紋理和光澤，常用于建筑裝飾。板巖板巖是由泥巖或頁巖在低溫高壓條件下變質(zhì)形成的，具有明顯的頁理，可用于屋頂或地磚。石英巖石英巖是由石英顆粒經(jīng)變質(zhì)作用形成的，具有堅(jiān)硬、耐磨等特性，常用于建筑和磨料。變質(zhì)作用的類型與條件熱力變質(zhì)高溫巖漿侵入，導(dǎo)致周圍巖石發(fā)生變質(zhì)。壓力變質(zhì)地殼運(yùn)動(dòng)造成巨大壓力，導(dǎo)致巖石發(fā)生變質(zhì)?；瘜W(xué)變質(zhì)高溫高壓下，流體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變巖石成分。動(dòng)力變質(zhì)巖石在斷裂帶受到剪切作用，導(dǎo)致礦物發(fā)生重結(jié)晶。巖石的鑒定與描述1肉眼觀察顏色、紋理、結(jié)構(gòu)、礦物成分，以及巖石的硬度、解理和斷口等特征，并進(jìn)行初步分類。2顯微鏡觀察薄片制作、顯微鏡下觀察巖石的礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，并進(jìn)行更精確的鑒定。3化學(xué)分析巖石的化學(xué)成分分析，可更深入地了解巖石的形成過程，以及礦物成分的比例。巖石的野外觀察與采集巖石類型仔細(xì)觀察巖石的顏色、紋理、結(jié)構(gòu)和礦物成分。注意巖石的形狀、大小和排列方式。記錄巖石的描述信息。地質(zhì)環(huán)境觀察巖石周圍的地質(zhì)環(huán)境，例如地形、地貌、植被和水文。記錄巖石所在位置的經(jīng)緯度和海拔高度。樣本采集選擇合適的巖石樣本進(jìn)行采集。確保樣本具有代表性，并用標(biāo)簽記錄樣本信息，如采集地點(diǎn)、時(shí)間、巖石類型等。安全意識(shí)注意安全，避免前往危險(xiǎn)地區(qū)，并遵守相關(guān)規(guī)定。攜帶必要的工具和裝備，如錘子、放大鏡、指南針等。巖石的室內(nèi)分析與測(cè)試室內(nèi)巖石分析測(cè)試，是巖石學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)。通過一系列科學(xué)手段，獲取巖石的物理、化學(xué)、礦物學(xué)等信息，揭示巖石的形成過程、演化歷史以及地質(zhì)意義。1顯微鏡觀察薄片制作，顯微鏡觀察，巖石礦物組成，結(jié)構(gòu)構(gòu)造2化學(xué)分析巖石化學(xué)成分，主要元素含量，微量元素分析3物理測(cè)試巖石密度，孔隙度，滲透率，抗壓強(qiáng)度4同位素測(cè)年巖石形成年代，地質(zhì)事件時(shí)間，地質(zhì)演化過程巖石成因的研究方法顯微鏡觀察通過觀察巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造來推斷巖石的形成過程。化學(xué)分析分析巖石的化學(xué)成分，了解巖石的形成環(huán)境和演化過程。同位素測(cè)年利用放射性同位素測(cè)年方法確定巖石的形成年代，為研究巖石演化提供時(shí)間尺度。地球化學(xué)分析研究巖石的地球化學(xué)特征，了解巖石的形成環(huán)境和演化過程。巖石的成因機(jī)制巖漿冷卻結(jié)晶巖漿在地表或地下冷卻凝固形成火成巖。巖漿成分、冷卻速度、壓力等因素影響巖石的類型。沉積作用風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、沉積等作用形成沉積巖。沉積物的類型、沉積環(huán)境、時(shí)間等因素影響巖石的特征。變質(zhì)作用高溫高壓等條件下，巖石發(fā)生礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化形成變質(zhì)巖。變質(zhì)作用的類型、強(qiáng)度、時(shí)間等因素影響巖石的類型。巖石的形成條件溫度與壓力巖石形成需要特定的溫度和壓力條件，例如巖漿的冷卻結(jié)晶、地表的沉積作用和變質(zhì)作用。化學(xué)成分巖石的化學(xué)成分決定了礦物組成和巖石類型，如硅酸鹽礦物在火成巖中占主導(dǎo)地位。時(shí)間巖石形成是一個(gè)漫長的過程，需要數(shù)百萬年甚至數(shù)十億年才能完成，如沉積巖的形成需要地質(zhì)時(shí)間的積累。地質(zhì)環(huán)境不同的地質(zhì)環(huán)境會(huì)影響巖石的類型和形成方式，例如火山噴發(fā)形成的火山巖和海底沉積形成的沉積巖。巖石的地質(zhì)應(yīng)用地質(zhì)勘探巖石分析是勘探地下資源的關(guān)鍵，例如礦產(chǎn)、石油和天然氣。建筑材料不同類型的巖石擁有獨(dú)特的物理性質(zhì)，使其成為建筑材料的理想選擇?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)了解巖石的特性可以幫助工程師選擇合適的材料，建造更安全、更穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施。地貌研究通過分析巖石的類型、結(jié)構(gòu)和年代，我們可以了解地貌的形成過程和演化歷史。未來發(fā)展趨勢(shì)11.巖石學(xué)與新材料研究巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，為開發(fā)新型材料提供科學(xué)依據(jù)。22.巖石與環(huán)境保護(hù)巖石的侵蝕風(fēng)化對(duì)環(huán)境造成影響，需要研究其規(guī)律和治理方法。33.巖石學(xué)與資源勘探巖石學(xué)是尋找礦產(chǎn)資源的重要基礎(chǔ)，有助于提高勘探效率。44.巖石學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害防治研究巖石的力學(xué)性質(zhì)，預(yù)測(cè)和預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，保障生命財(cái)產(chǎn)安全。課程總結(jié)與展望巖石學(xué):地球的奧秘課程涵蓋地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、巖石類型、形成過程、以及巖石在地質(zhì)學(xué)和人類社會(huì)中的重要意義。實(shí)踐與應(yīng)用通過野外考察、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和巖石鑒定，學(xué)生將掌握巖石學(xué)的實(shí)踐技能，并將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)