地质学基础
（Foundation of Geology）
绪 论一．地质学研究的对象、内容和分科
1．地质学研究的对象 地质学研究的主要对象是岩石圈。
2．地质学研究的内容
研究岩石圈的物质组成(如元素、矿物、岩石和矿产的特征、形成条件和分布规律)；
研究局部地区、大陆以至整个岩石圈的发展和演化史；
研究区域地质构造、岩石圈的结构和运动规律等。
3．地质学的分科
研究岩石圈物质组成的学科，如结晶学、矿物学、岩石学、矿床学及地球化学等；
研究岩石圈结构、构造和运动的学科，如构造地质学、大地构造学及动力地质学等；
研究岩石圈演化历史的学科,如地层学、古生物学及地史学等；
研究地下资源的找寻和勘探方法，以及地质环境评价和对策的学科，如地质制图学、找矿勘探地质学、遥感地质学、水文地质学、工程地质学、探矿工程学、地球物理勘探学、地球化学勘探学、环境地质学及数学地质学等。
地质学是关于固体地球组成、结构及地球演化历史的知识体系。现代地质学不仅要阐明固体地球的组成物质、控制物质转换的机制以及由这些物质记录的地球演化历史，而且要揭示改变固体地球外层的营力和改造地球表层的过程，并运用地质学知识探明可供利用的物质以及理解地质过程与人类活动相互作用的机理。
——国家自然科学基金项目指南
二．地质科学的研究意义
1、与人类生活生产有密切关系（矿产：石油、煤、金属、肥料、建材等）；
2、灾害预防与治理（地震、火山喷发、泥石流、滑坡、塌方等）；
3、环境污染与防治；
4、地下水；
5、工程建设（铁路、桥梁、工厂、水利设施等）；
6、探索地球（甚至宇宙）产生、发展、演化以及生命的起源、发展演化等一些基本科学问题（资源与环境、资源与人口增长）；
三．学习地质学应注意的几个问题
（一）地质学的研究对象有以下几个基本特点
1．整体规模宏大 岩石圈的表面积超过5×10 8km2,平均厚度约100km。
2．发展过程漫长 地球自形成以来的演化历史约有4600Ma。
3．作用因素复杂
4．区域差异明显
（二）学习地质学应注意的几个问题
1．建立认识地质事件的时空观念
2．掌握辩证的思维方法
3．运用现实类比和历史分析的原则
“将今论古”的原则，从研究眼前正在进性的地质过程入手，总结其规律，再去推论地质历史上同类事物发展和结局。
4．实践出真知四、地质学与其他相关学科的关系对于与地质学有关各学科来说，例如地球物理勘探、岩土工程、油藏工程等，地质学是它们的研究基础和前提。无论是物探工作者、石油地质工作者，还是工程地质学家，都必须具备扎实的地质学知识，学会地质思维，掌握地质学方法，才能保证工作顺利进行，保证成果的准确性和可靠性。各相关学科的研究成果，又丰富了地质学的内容，推动地质学的发展。因此，学好基础地质知识是构筑各相关专业知识大厦的基石，是将来做好本专业工作的保证。
***地质学发展简史***
1、前地质学时期（史前--1775年）
沈括“梦溪笔谈”（1031--1095年）：沧海桑田
斯坦诺（丹麦）：地质学三定律（叠覆律、原始连续律、原始水平律）
2、地质学初创时期（1775--1830年）
,水火之争”--水成派：德国地质学家维尔纳（A.Werner，1749--1817年）—首创矿物分类法并提出按成分区分岩石；第一个建立花岗岩、正长岩和玄武岩等的鉴定方法；首先总结出研究地层层序的方法并注意到片麻岩和花岗岩是层位最深的地层。
火成派：英国地质学家郝屯（J.Hutton，1726--1797）—最早指出脉岩的存在及与沉积岩的穿插关系，描述了烘烤现象；第一个阐明角度不整合的成因。提出了“均变论”的原始思想。
,英国地质学之父”史密斯（W.Smith，1769--1839）：生物层序律
3、近代地质学时期（1830--1954）
1830年英国著名地质学家莱伊尔（C.Lyell，1797--1875）发表了划时代经典著作《地质学原理》标志着近代地质学体系的建立。正式提出均变论。
1857年，丹纳将霍尔（美国古生物地层学家）发现的长条形沉积盆地命名为地槽。1885年奥地利地质学家徐士提出地台概念。形成了统治地质学一百多年的槽台学说。
1912--1915年间，德国气象学家、地质学家魏格纳（A.Wegener，1880--1930）创立了大陆漂移学说，出版了《海陆起源》一书。
4、现代地质学时期（1954--现在）
美国学者赫斯和迪茨提出海底扩张假说。
1965年加拿大地质学家威尔逊（T.Wilson）提出转换断层的概念。
1968年，法国学者勒皮雄（X.Lepichon）和美国学者摩根（J.Morgen）同时提出板块学说。
地球是生物圈和人类生生不息的唯一家园，地质科学研究具有广阔的前景。……让我们大力弘扬李四光的爱国主义和科学创新精神，提高地质科学研究创新能力，为振兴地质事业而努力奋斗。
——温家宝总理在第七次李四光地质科学奖颁奖大会上的讲话
第一章 地球概况
第一节 地球的形状和大小
一．地球极近似旋转椭球体（自转所致，表明地球具有弹性）
二．地球不是严格的旋转椭球体（内部物质分布不均匀）
三．地球形状的主要参数
赤道半径a 6378.140km
两极半径c 6356.755km
平均半径R 6371.004km
扁率（a-c）/a 1/298.253
表面积 510064472km2
体积 10832×108km3
第二节 地球的外部圈层结构
一．大气圈
大气圈是由包围着固体地球的大气层构成，总质量约5.136×1015t，3/4集中到地面以上10km范围内。主要物质成分以氮（75.5%）和氧（23.1%）为主，其次有氩（1.28%），二氧化碳（0.05%）。
根据大气温度、密度等物理特征，一般把大气圈自下而上分为对流层、平流层、中层、电离层和扩散层。
二．水圈地球表面四分之三以上的面积被海洋、冰层、湖泊、沼泽、河流中的水体覆盖。地面以下的土壤和岩石缝隙中也充填有大量的地下水，它们共同构成一个连续而不规则的圈层，称为水圈。水圈中的水，主要在太阳热能和重力的作用下不停地运动着。
三．生物圈
生物圈是生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层。地球上生命物质出现在3500Ma。
在南非距今3200Ma的层状岩石中发现了原核生物化石。自1000Ma以来植物和动物蓬勃发展。
第三节 固体地球的主要物理性质
一．地球的质量和密度
根据牛顿万有引力定律计算出地球的质量为5.9472×1024kg，地球的平均密度为5.516g/cm3。（砂、页、灰岩平均密度为2.6g/cm3,花岗岩密度为2.67g/cm3,玄武岩密度为2.85g/cm3，因而推论，地球内部大部分物质密度应大于平均密度。）地球的密度随深度增加而增大，增大是不均匀的。
二．地球的重力
地球上某处的重力是该处所受地心引力与地球自转离心力（垂直地面分力）的合力。地球表面的重力随纬度值的增大而增大（赤道g=978.0318cm/s2，两极g=983.2177g/s2，g随海拔高度的增高而减小，每升高1km，g减少31cm/s2）。
由于地面起伏和地球物质密度不均匀以及结构差异等原因使实测重力值与理论值不符，这种现象称为重力异常（正、负异常）。
三．地球的压力
地球内部某处的压力是指由上覆地球物质的重量所产生的静压力。静压力的大小与所处的深度、上覆物质的平均密度及重力加速度成正相关。
四．地球的磁性
固体地球好象一个磁化的球体，其磁力线特征类似于偶极场的特征。地磁轴与地球自转轴并不重合，二者约成11.5°的交角。而且地磁极的位置是不固定的，它逐年变化的（1965年75°50′N，100°50′；1970年76°N，101°W；1975年76°06′，100°W）。
磁场特征要素：磁场强度（F）、磁偏角（D）、磁倾角（I）。
地磁异常是叠加在地球基本磁场之上，由地壳内的岩石矿物及地质体的磁性差异引起的磁场。
五．地球内部的温度
自地面向地下深处，地热增温现象是不均匀的。按温度状况可分为三层：
1．变温层（外热层） 地温主要受太阳光辐射热的影响，温度随季节、昼夜的变化而变化，故称变温层。
2．常温层 地温与当地年平均温度大致相当，且常年保持不变，其深度大致为20-40m。（一般中纬度较深，两极和赤道较浅；内陆较深，滨海区较浅。）
3．增温层 常温层之下，地温随深度增大而逐渐增加。深度每增加100m所升高的温度，称地温梯度。（地温梯度各地有差异）
六．地球的弹性和塑性
地震波的传播；岩层的褶皱变形等。
第四节 地球的内部圈层结构
一．地球内部圈层划分的依据
1．地震波的特点
地震波是弹性波，分为体波、面波和自由振动等类型。体波有纵波（P）和横波（S）之分。纵波可在固态、液态和气态的介质中传播，横波只能在固态介质中传播。地震波速的大小与介质的密度和弹性有关。
2．地球内部圈层划分的依据
（1）宇宙地质依据 宇宙物质具有内在的统一性，宇宙天体（尤其是太阳系内天体）的物质成分可作为推断地球内部物质成分的参考依据（例如陨石）；
（2）地质学依据 岩浆岩来自地下较深的部位，研究其物质成分和形成的温压条件可帮助人类认识地下的物质状态及环境。特别是超基性岩，它们常来自地球深部。（例如含金刚石的金伯利岩，金刚石生成温度为1100-2200℃、压力为5万个大气压，相当150km深度）
（3）地球物理依据 主要是地震波速的变化。
二．地球内部圈层的特征
（一）地壳
莫霍面 （大陆33km、洋底5-8km）莫霍面是地震波速显著不连续面（南斯拉夫地震学家莫霍诺维奇于1909年发现）。莫霍面以上的由固体岩石组成的地球最外部圈层称为地壳。地壳平均厚度约18km，平均密度2.8g/cm3，质量约2.35×1022kg。
地壳厚度变化大，大陆区20-80km，平均33km。又分为上地壳和下地壳（以康拉德面为界，深约15km）。上地壳（厚约15km）平均密度约2.7g/cm3，由沉积岩、变质岩和岩浆岩组成，一般称硅铝层或花岗质岩壳；下地壳（厚约18km）平均密度约2.9g/cm3，一般称硅镁层或玄武质岩壳。大洋区平均7km，且较为均匀，普遍堆积有0.5km厚的沉积层，再下便是5-8km的硅镁层（密度2.9g/cm3）。
（二）地幔
古登堡面 （2891km）（美国地震学家古登堡于1912年发现）S波终止，P波急剧减低。莫霍面以下至古登堡面的圈层称为地幔。地幔的厚度约2870km，物质密度由顶层的3.31g/cm3增至5.55g/cm3,平均约4.5g/cm3,质量约4.03×1024kg。根据地幔上部与下部物质成分和温度、压力的差异性，和670km深处的地震波速显著间断面分为上、下地幔。
1．上地幔
盖层 深度为20-80km，密度3.37g/cm3,物质成分推测为橄榄岩,为固态。
低速层 深度80-220km，（顶面在大陆区较深，大洋区较浅,底界的差异不大。密度3.36g/cm3,）全球普遍存在、厚度不很均一的波速减低层。横波局部地区不能通过,表明低速层部分物质可能呈熔融态,因而又称软流层（或软流圈）。
均匀层 深度220-400km。波速传播均匀,表明物质成分变化不大。
过渡层 深度400-670km。密度3.73-3.99g/cm3.
2.下地幔 深度670-2891km,厚度2221km,平均密度5.1g/cm3。据实验岩石学分析，由呈紧密堆积结构的氧化矿物，如MgO、FeO和SiO2组成。
（三）地核
古登堡面以下直至地心的部分称地核。它是一个半径为3480km的球体，平均密度为10.83g/cm3。一般认为物质成分主要为铁。
（四）岩石圈地壳与上地幔的顶部（软流圈以上部分），都是由固态岩石组成的，因而称岩石圈。
**思考题 简述地球内部圈层的划分。
第二章 岩石圈
第一节 岩石圈的表面形态
一．陆地地形
山地、高原、盆地、丘陵、平原
二．洋底地形
洋底地形可划分为三大地形单元：大陆边缘、洋盆和洋脊。
（一）大陆边缘大陆与大洋相连接的过渡地带，称大陆边缘。
1．大陆架 （陆棚）是指围绕大陆分布的浅水台地，平均坡度小于0.3°，平均深度小于130m。
2．大陆坡 大陆架外坡度明显变陡的斜坡地带，坡度平均约4°最陡可超过20°，下界平均水深约2000m，平均宽度30km，最宽可超过100km。大陆坡上常发育有海底峡谷（谷壁陡峭，剖面形态呈“v”字形）。
3．大陆基 （大陆裙）是介于大陆坡与大洋盆地之间缓坡地带，下界水深约4000m，宽度几百公里，坡度一般小于1°。（*在海沟发育的地区没有这一地形单元）
4．海沟和岛弧 大洋盆地边缘深度超过6000m的带状凹地，称为海沟。宽度仅数公里至数十公里，长度最大可达几千公里。
太平洋西北侧的海沟多呈弧形，沿其凸出的一侧排列着大小岛屿，称为岛弧（多为火山岩）。
（二）洋盆
洋盆是指位于海沟与洋脊之间辽阔而平坦的洼地，一般深度4000-5000m。可进一步分为洋底丘陵、洋底平原、海山。
（三）洋脊
` 贯穿于洋盆中央或一侧、延伸几万公里的洋底山脉，称洋脊。
第二节 岩石圈的物质组成
一．岩石圈的化学成分地壳元素的平均重量百分含量称克拉克值。（地壳的元素丰度）
1.元素在地壳、上地幔和地球中的分布相差十分悬殊，其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种元素合计占地壳总质量的99%。
2．Al、Na、K三种元素在地壳中的丰度最高，但在上地幔和地球中的丰度显著降低，而Fe、Mg的丰度却显著增高。
二．矿物
矿物是在各种地质作用中形成的，是在一定地质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单质或化合物。
三．岩石
岩石是各种地质作用形成的，并在一定地质和物理化学条件下稳定存在的矿物集合体。按岩石成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
岩浆岩是由岩石圈中、下部以及软流圈中的熔融岩浆上升到浅处或涌出地面冷凝而形成的岩石。在地下冷凝形成的称为侵入岩，主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩等。涌出地面冷凝而形成的称为喷出岩或火山岩，主要有流纹岩、安山岩、玄武岩等。组成岩浆岩的主要矿物有斜长石、石英、辉石、角闪石、橄榄石和云母。
沉积岩是在表生条件下由各种沉积作用形成的沉积物，后被埋藏在一定深度经过成岩作用而形成的岩石。按其成因可分为碎屑岩、粘土岩、化学岩和生物化学岩等几大类。主要组成矿物有石英、粘土矿物、方解石、白云石以及一些矿物或岩石的碎屑。含有古代生物的遗体和遗迹化石是沉积岩最突出的特点。
变质岩是由岩石圈内先存的岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩），受地质环境（温度、压力和高温热液等）变化而使原岩的结构与成分被改造而重新形成的岩石。按成因可分为接触变质岩、气液变质岩、动力变质岩和区域变质岩。
第三节 岩石圈的构造
一．现代板块的划分地震带是划分现代板块的首要标志。
世界地震分布图（震源深度0～700公里，记录时限6年）
（据Physical Geology,2001版）
据此全球可划分为欧亚板块、非洲板块、北美板块、南美板块、印度板块、南极板块和太平洋板块。
世界板块划分（引自金性春，1984）
1－洋脊；2－转换断层；3－俯冲边界；4－碰撞边界二．板块边界类型
1．分离型板块边界类型 洋脊轴两侧的板块作相背运动，板块被拉开，软流圈中的高温熔融岩浆顺裂隙上涌，凝结在滑移的板块后缘上，成为最新的洋底岩石圈。
2．汇聚型板块边界类型
（1）俯冲边界 一侧板块向下俯冲并斜插入软流圈，另一板块则仰冲并叠覆其俯冲边缘之上。二者间在地貌上形成海沟、岛弧或大陆边缘山系。（例如：太平洋板块与欧亚板块、北美板块、印度板块之间）
（2）碰撞边界 两板块相对运动，前缘有洋壳的边缘下插，造成二者的陆壳碰撞接触，形成地缝合线。（欧亚板块南缘与非洲板块和印度板块西段）
3．平错型板块边界类型 两板块相互平行边界滑错，不造成新的山脉和海沟，地质构造上表现为转换断层或大型走滑断层。
**思考题 简述板块边界类型及其地貌特征。
第四节 地质作用的概念一．一般概念
由自然动力引起岩石圈或地球的物质组成、内部结构和地表形态变化的作用，统称为地质作用。引起这些变化的各种自然动力，称为地质营力。按地质动力来源分为作内动力地质作用和外动力地质作用。
二．内动力地质作用
内动力地质作用的能源主要是地热能、重力能和旋转能。内动力地质作用的主要类型有：
1．地壳运动 主要是指岩石圈的机械运动，如板块的分离、滑移、俯冲、碰撞；区域性沉降与上隆；岩层的断裂和褶皱等。
2．地震作用 地震是岩石圈机械运动积累的能量造成岩石圈破裂而突然释放引起的一种现象，是由地震波的传播引起的地面快速颤动的作用。
3．岩浆作用 是指软流圈和岩石圈中、下部内集聚的高温熔融物质，顺通道运移至浅部甚至涌出地面冷凝成岩石的过程。
4．变质作用 变质作用是指岩石圈内先存的岩石在新的温度、压力条件下，也可有外来气液物质参与，使原岩在固态状况下发生结构、构造及矿物组合的改造过程。
三．外动力地质作用
外动力地质作用的主要能源是太阳的辐射能。外动力地质作用主要有以下几种：
1．风化作用 岩石在原地因气温变化、大气、水、生物等的共同作用下逐步分解、破坏的过程。
2．剥蚀作用 是风、冰川、地面流水、地下水、海洋和湖泊水等地质营力在其运动过程中使地表岩石破坏并脱离原地的作用过程。
3．搬运作用
4．崩塌作用 指基岩块体和松散堆积物在重力作用下崩落或烟斜坡下滑的过程。
5．沉积作用 由于搬运动力和介质条件的变化而发生的沉淀和堆积的过程。
6．固结成岩作用 松散的沉积物被压实、固结而形成岩石的地质过程。
四．内外动力地质作用的关系
内动力促使岩石圈在软流圈上滑移、升降、分裂和碰撞聚合，导致地震，岩浆上涌和喷发，形成岩浆岩，使岩层发生褶皱和断裂，造成海洋盆地和大陆高地以及区域性地面起伏等。而外动力则对地面的起伏加以改造，总趋势是削高填低，使地面准平原化，同时造就表生矿物和沉积岩。它们之间既有区别又相互联系而不停地作用，推动着岩石圈的演化和发展，使地表形态、矿物、岩石和矿床以及地质体的构造变形不断地变化和改造。
复习题与思考题一.名词解释
1.岩石圈；2.地温梯度；3.重力异常；4.莫霍面；5.岩石圈；
6.现实类比和历史分析原则二.选择题
1．根据板块构造学说的观点，大洋中脊是岩石圈板块的（ ）
A．扩张边界 B．俯冲（汇聚）带 C．转换断层 D．消减带
2．地幔和地核的分界面—古登堡面约位于地下的（ ）
A．250km处 B．1000km处 C．2900km处 D．5125km处
3．地震波横波的地球内部不能被传播（或被吸收）的圈层是（ ）
A．内核 B．外核 C．下地幔 D．软流圈
4．地壳厚度最小的地区是（ ）
A．大洋盆地 B．海沟 C．大洋中脊 D．岛弧
三、填空题
1．地球的外部圈层有, 和 。
2.地球外核物质的物理状态是 态；内核物质的物理状态是 态。
3.板块构造学说把板块边界分成, 和 三类。
4.地壳的下限是 ；地壳厚度最大的地区是 ；
地壳厚度最小的地区是 。
5.表示地磁场强度的三个要素是, 和 。
6.地壳中拉克值前三位的元素依次是, 和 。
7.板块构造学说将全球岩石圈划分为非洲板块、印度板块、太平洋板块、, 和
六大板块。
四、问答题
1.说明地震波在地球内部传播的状况及据此划分的地球内部圈层。
2.对比大陆地壳和大洋地壳在分布、厚度和成分（结构）方面的差异。
3.内动力地质作用有哪些类型？外动力地质作用可分哪些类型？
4.简述地球内部圈层的划分及依据。
第三章 矿 物
第一节 矿物通论
一．矿物与晶体的概念
1．矿物的概念
矿物是在各种地质作用中形成的，在一定地质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单质或化合物。
注释：1）矿物是各种地质作用形成的天然化合物或单质，它们可以是固态(如石英、金刚石)、液态(如自然汞)、气态（如火山喷气中的水蒸气）或胶态(如蛋白石)。
2）矿物具有一定的化学成分。如金刚石成分为单质碳(C)，石英为二氧化硅(SiO2)，但天然矿物成分并不是完全纯的，常含有少量杂质。
3）矿物还具有一定的晶体结构，它们的原子呈规律的排列。如果有充分的生长空间，固态矿物都有一定的形态。如金刚石形成八面体状，石英常形成柱状，柱面上常有横纹。当没有生长空间时，它们的固有形态就不能表现出来。
4）矿物具有较为稳定的物理性质。如方铅矿呈钢灰色，很亮的金属光泽，不透明，它的粉末（条痕）为黑色，较软（可被小刀划动），可裂成互为直角的三组平滑的解理面(完全解理)，很重(比重为7.4-7.6)。
5）矿物是组成矿石和岩石的基本单位。
2．晶体与非晶体的概念
所谓晶体是指内部质点（原子、离子或分子）在三维空间呈周期重复排列的固体。也可以形象地说，晶体是具有格子构造的固体。
二．矿物的化学成分与化学式
矿物的化学成分是决定矿物各种特性的基本因素。
（一）元素的离子类型
1．惰性气体型离子
2．铜型离子
3．过渡型离子
（二）引起矿物化学成分变化的原因
引起矿物化学成分变化的因素很多，其中类质同像是最普遍、最有实际意义的原因。
1．类质同像的概念
矿物结晶时，晶体中的某些质点（原子、离子、络阴离子或分子等）被性质相似的质点以各种比例相互置换或取代，而晶体结构类型和化学键性基本不变的现 象，称类质同像。
2．类质同像的类型
完全类质同像、不完全类质同像；等价类质同像、异价类质同像。
3．类质同像的形成条件
（1）离子半径必须相近；
（2）离子类型相同或相近；
（3）置换前后，离子的总电价相等。
（三）矿物的化学式
矿物的化学式是指用化学元素符号表示矿物化学成分的方法。
******矿物学的发展简史******
矿物学是一门古老而近代又得到了迅速发展的学科。矿物学的发展可划分为以下四个阶段：
第一,萌芽阶段：早在原始社会的石器时代，人们就开始利用矿物和岩石制作生产工具和装饰品。从奴隶社会到封建社会开始应用金属，并由铜器时代向铁器时代过渡，说明当时各种金属矿产以大量开采，矿冶事业得到发展。世界上最早技术矿物原料的书籍首推中国的《山海经》（成书于春秋末战国初，即公元前475年前后），该书中提到80多种矿物、岩石、矿石的名称。用文字记载矿物并尝试将其分类是希腊学者亚里士多德（公元前384-322年）和他的门人提奥弗拉斯特（公元前371-286年）把和金属相类似的矿物归属于"似金属类"，提氏写了一篇有关矿物学的"石头论"他把矿物分为三类：1、金属；2、石头；3、土。并描述了16种矿物（主要是宝石）的形状。 这个时期的总特点是对矿物肉眼鉴定外表特征为主。
第二,描述矿物阶段：19世纪中叶，在化学元素学说、原子-分子学说、组成化合物原子的配比定律和门捷列夫周期表的提出之后，借助化学分析、偏光显微镜及晶体测角仪等方法开始系统的研究矿物，使矿物得以迅速发展，形成了独立的科学。这个阶段矿物学总的特点是对矿物种的描述和鉴定，且基本上是宏观的研究。
第三,从宏观研究进入到微观研究的新阶段：19世纪末（1895年）伦琴发现了X射线后，1912年劳埃用晶体作为光栅，发现了晶体对X射线的衍射现象，使人们获得了用实验方法研究晶体内部结构的重要手段，从而使矿物学从宏观研究跃进到微观研究的新领域。
第四,现代矿物学阶段：最近二十年来，由于物理学、化学中的一些近代理论如晶体场理论、配位场理论、分子轨道理论、能带理论被应用于矿物学研究；一系列电子光学和激光测试技术的引入；各种波谱手段的建立；矿物热力学性质数据测定新技术，特别是高温超压等实验技术的实现；电子计算机技术的配合使用等等，促使矿物学发生了全面深刻的变化，导致矿物学的第四次变革，使矿物学进入近代矿物学阶段。
三．矿物的形态与物理性质
（一）矿物的形态
1．矿物的单体（单个晶体）形态
（1）理想晶体的形态 单形（由同形等大的晶面构成的晶体形态）、聚形（由两种或两种以上形状和大小的晶面构成的理想形态）。
（2）实际晶体的形态 歪晶（晶体在生长过程中，由于受外界条件影响，常不同程度地偏离其理想形态，形成歪晶） 。
（3）晶体的习性 矿物晶体在一定条件，常常趋向于形成的某一习惯性形态，称为晶体的习性，简称晶习。三向等长、二向延展、一向伸长。（许多晶体的晶面上可以见到一系列平行或交叉的条纹，称晶面条纹）。
晶体的习性分类：一向伸长（A）、三向等长（B）、二向延展（C）。
2．矿物集合体形态
（1）显晶集合体（肉眼可以辨认出单体）
a．规则集合体 穿插双晶（构成双晶的两个单体之间互相穿插，如萤石。）、接触双晶（双晶的两个单体之间简单的平面相接触。如石膏的燕尾双晶、斜长石的聚片双晶。）
b．不规则集合体 粒状集合体、板状集合体、片状集合体、柱状集合体、放射状集合体、纤维状集合体、晶簇
（2）隐晶集合体（显微镜下可以辨认出单体）
a．结核体 由隐晶质或非晶质物质围绕某一核心（砂粒、气泡等）自内向外逐渐生长而成的矿物集合体。鲕状（＜2mm）、豆状（2-5mm）、结核（＞5mm）
b．分泌体 在形状不规则或球状空洞中，由洞壁向中心逐层沉淀而成的矿物集合体。常具有同心层状构造。
c．钟乳状集合体（葡萄状集合体） 在同一基底上逐层向外生长而成的矿物集合体。
d．膜状集合体、皮壳状集合体 覆盖于岩石或矿物表面呈膜状产出。
（3）胶态集合体（显微镜下也不能可以辨认出单体）
不规则集合体（从左至右）：片状集合体（黑云母）、鲕状集合体（赤铁矿）、
肾状集合体（赤铁矿）、粒状集合体（方解石）、
晶簇（石英）。
（二）矿物的物理性质
1．矿物的光学性质
颜色：矿物对不同波长可见光的吸收、反射的效应。
条痕：矿物粉末颜色。
光泽：矿物表面对可见光波的反射能力。
金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽（下图：从左至右）
透明度：矿物允许可见光波透过的程度。一般以0.001mm厚的矿物薄片为标准，可分为透明、半透明、不透明。
2．矿物的力学性质
（1）解理和断口
矿物晶体在外力作用下，严格沿着一定结晶方向裂开成光滑平面的性质，称解理。主要级别：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理。
矿物晶体在外力作用下，不沿着一定结晶方向破裂而形成的断面，称为断口。主要类型有：贝壳状断口、参差状断口、平坦状断口、土状断口。
矿物的解理（左图为方解石三组完全解理）与断口（右图为石英贝壳状断口）
（2）硬度 指矿物抵抗外来某种机械作用的能力，分为高、中、低三级。
摩氏硬度计
3．矿物的其它物理性质
相对密度、磁性、发光性、脆性、延展性、弹性等。
第二节 矿物各论
一．矿物的命名分类
1．矿物的分类
目前广泛采用的是以化学成分和晶体结构为依据的晶体化学分类方法。
首先根据化学成分特征分出大类和类；同类矿物再根据晶体结构划分族；族以下分矿物种。同种矿物具有相同的化学成分和结构。
第一大类 自然元素
第二大类 硫化物及其类似化合物
第三大类 氧化物及氢氧化物
第四大类 含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐类、磷酸盐类等）
第五大类 卤化物
2．矿物的命名
矿物的命名原则目前尚不统一。一般是以矿物的化学成分、物理性质、形态特点或结合两种特点而命名。此外，还有一些是以矿物的首先发现地或人名而命名的。
必须掌握的常见矿物自然元素：石墨（C）
硫化物矿物：(1)方铅矿（PbS）(2)黄铜矿(CuFeS2) (3)黄铁矿(FeS2) (4)闪锌矿(ZnS)
氧化物矿物：(1)赤铁矿（Fe2O3） (2) 磁铁矿（Fe3O4) （3）铬铁矿（FeCr2O4）
（4）锡石（SnO2） （5）软锰矿（MnO2） （6）石英（SiO2）
（7）黑钨矿(Mn,Fe)〔WO4〕
氢氧化物矿物：（1）褐铁矿（Fe2O3·n H2O） （2）铝土矿（Al2O3·nH2O）
（3）硬锰矿（mMnO·MnO2·nH2O）
含氧盐大类：
（－）硅酸盐类：（1）橄榄石 （2）石榴子石 （3）普通辉石 （4）普通角闪石
（5）红柱石 （6）蓝晶石 （7）透闪石 （8）透辉石
（9）滑石 （10）白云母 （11）黑云母 （12）蛇纹石
（13）正长石 （14）斜长石 （15）绿泥石 （16）高岭石
（二）其他含氧盐类：（1）方解石 （2）白云石 （3）重晶石 （4）石膏
（5）孔雀石 （6）磷灰石卤化物大类：萤石（CaF2）、石盐（NaCl）
*****典型矿物实例请链接以下网址*****
http://www.kepu.com.cn/gb/earth/mineral/sight/index.html
http://www.comra.org/kpyd/kw/
http://www.kmust.edu.cn/dm/kw/kwgate/kwzl/feijs.htm
常见矿物鉴定特征
石墨：常呈鳞片状、块状或土状集合体。颜色和条痕均为黑色。半金属光泽。极软，硬度1～2，有滑感，易污手。比重2.21～2.26，具滑感，可作为机械工业的润滑剂。导电性好，又可制作电极等。高碳石墨可做原子能反应堆中的中子减速剂及国防工业应用。
高岭石：常呈土状、粉末状、鳞片状。纯净者颜色白，如含杂质，则染成浅黄、浅灰、浅红、浅绿、浅褐等色。蜡状光泽。硬度极低，1～3度。比重2.6。吸水性强，舌舔有黏性。 为陶瓷、造纸、橡胶等重要化工原料。
磷灰石：单晶体为六方柱状或厚板状，集合体为块状、粒状、结核状。其颜色因成因而异，纯净者无色或白色，但少见。一般呈黄绿色，亦有灰、绿、褐、蓝、紫等色。油脂光泽。
主要用于制造磷肥以及化学工业上的各种磷盐和磷酸。
磁铁矿：常呈粒状或致密块状，晶体形状为小八面体与菱形十二面体。颜色呈铁黑色，半金属光泽。硬度5.5～6.5。性脆，具强磁性。为重要的铁矿石。
赤铁矿：常呈片状、致密块状、鲕状、肾状、土状等。颜色呈红-铁黑色，条痕为樱桃红色，半金属光泽，硬度5.5～6.5。无磁性。也是重要的铁矿石。
硬锰矿：通常呈葡萄状、钟乳状、树枝状以及土状集合体。灰黑至黑色，条痕褐黑色至黑色。半金属光泽，如土状者，则无光泽。硬度4～6。性脆。比重4.4～4.7，为提炼锰的重要矿物原料。
黄铜矿：常为致密块状或分散粒状。黄铜色。条痕墨绿色，金属光泽。硬度3～4。性脆。比重4.1～4.3，能导电，是提炼铜的重要矿物原料。
黄铁矿：晶形常呈立方体，五角十二面体。集合体常呈致密块状、散染粒状。浅黄铜色。条痕绿黑色。金属光泽。硬度6～6.5。性脆。比重5。断口参差状。黄铁矿是制取硫酸的主要原料，也可提炼硫磺。
方铅矿：晶体常呈立方体，通常成粒状、致密块状的集合体。颜色为铅灰色。条痕灰黑色。金属光泽。硬度2～3。比重较大，为7.4～7.6。具弱导电性和良检波性。是提炼铅的最重要矿物原料，并常含银、锌作为副产品。
闪锌矿：晶形多呈四面体，菱形十二面体，但常见者是粒状块体。颜色因含铁量的不同而有差异，灰色、浅黄、棕褐直至黑色。条痕白色至褐色。光泽由松脂光泽至半金属光泽。从透明至半透明。硬度3.5～4。比重3.9～4.1，随含铁量的增加而降低。闪锌矿是提炼锌的重要矿物原料。
黑钨矿：常呈板状及粒状。颜色棕至黑。条痕暗褐色。半金属光泽。硬度4.5～5.5。比重6.7～7.5。含铁较多者具弱磁性。黑钨矿为提取钨的重要矿物原料，主要用于冶炼合金钢及电子工业。
锡石：其形态随形成温度、结晶速度、所含杂质的不同而异。晶体常呈双锥柱状、长柱状、针状，集合体呈不规则粒状。一般呈红褐色，无色者极为少见，含钨者呈黄色。条痕淡黄。金刚光泽，断口油脂光泽。半透明至不透明。硬度6～7。性脆，贝状断口，比重6.8～7.0，是提炼锡的主要矿物原料。
辰砂：单晶体呈厚板状或菱面体形。集合体多为粒状，或致密块状以及被膜状。红色，有时表面呈铅灰的锖色。条痕红色，金刚光泽，硬度2～2.5，比重8.05，导电性极差。辰砂是提炼汞的最重要的原料。其单晶晶体可用作激光调制晶体，是当前激光技术的关键材料。
辉锑矿：单晶体呈柱状或针状，柱面具明显的纵纹。集合体为放射状或致密块状，铅灰色，条痕黑色，晶面常带暗蓝锖色，金属光泽，硬度2，性脆，比重4.6。辉锑矿为提炼锑的重要矿物原料。用以制造合金及化工原料。
辉铜矿：单晶体少见，晶形呈假六方形的短柱状或厚板状，通常呈致密块状、粉末状。暗铅灰色。条痕暗灰色。金属光泽。硬度2～3。略具延展性。小刀刻画时不成粉末，却留下光亮刻痕。比重5.5～5.8。导电性好。辉铜矿是含铜最富的硫化物，为提炼铜的重要矿物原料。
斑铜矿：常呈致密块状或粒状，新鲜的断面呈暗铜红色，不新鲜的表面常被覆蓝紫斑状锖色，条痕灰黑色，金属光泽，硬度3，性脆，比重4.9～5.0，具导电性。为提炼铜的重要矿物原料。
孔雀石：单晶体呈柱状或针状，但极少见。集合体常为钟乳状或结核状，有时其内部具纤维状构造。深绿至鲜绿色。条痕淡绿色。玻璃光泽至金刚光泽。纤维集合体呈丝绢光泽，结核状者光泽暗淡，硬度3.5～4，性脆，比重3.9～4。量多时可作提炼铜的原料，但质纯而色美者多作工艺品原料，粉末可制颜料。石英：晶体颜色多种多样，纯净者无色透明，称之为水晶。常见者有白色、灰色乃至暗灰色，玻璃光泽。断口不平，有如贝壳状。硬度7。
正长石：晶体短柱状，常呈粒状或块状。表面可见解理裂缝。颜色多呈肉红色、浅黄色。玻璃光泽。硬度6。
斜长石：板状、板柱状晶体，多为白色、浅灰色，有时为浅绿色、浅红色。常为不规则的粒状。玻璃光泽。硬度6～6.5。
黑云母：晶体常呈板状、柱状。片状解理发育，极易剥落成薄片，故可用小刀、指甲拨开。具玻璃-珍珠光泽。硬度低，2～3。薄片富有弹性。颜色呈黑、褐色。易风化，成为绿泥石。
白云母：晶体形状与黑云母相同。片状解理亦发育，极易剥成薄片。玻璃-珍珠光泽。硬度2～3，颜色白、浅黄，浅灰、浅绿。不易风化。
普通角闪石：晶体常呈柱状，横断面为假六边形，颜色为黑色。绿色、褐色。玻璃光泽。有时可见金属光泽。其解理裂缝的交角为60°。硬度5.5～6。
普通辉石：晶体呈短柱状。其横剖面为假八面形。颜色多为黑色、墨绿色及褐黑色。玻璃光泽。硬度5～6。解理裂缝的交角呈90°。
橄榄石：它的颜色比较特殊，通常呈橄榄绿、黄绿色，有些则呈黑色。有较强的玻璃光泽。断口呈贝壳状。硬度6～7，因其极易风化，表面常见浅红色的锈斑。它常见于基性及超基性岩类中，成为判断此类岩石的标志性矿物。
石榴石：晶形发育良好，有时也呈颗粒状。能见到菱形的晶面。玻璃光泽较强。颜色为红褐色、褐绿色、褐色。硬度为6.5～7.5。比重较大。因其形态如石榴子，故名。
复习题与思考题
1、矿物硬度从小到大有 。
2、矿物受力后沿一定方向规则地裂开，形成光滑平面的性质称为 （ ）
A．断口 B．节理 C．片理 D．解理
3、下列矿物中无解理的是（ ）
A．黄铁矿 B．辉石 C．闪锌矿 D．萤石
4、下列矿物组合中，四种矿物都是硅酸盐的是 （ ）
A．石英、橄榄石、石膏、钾长石 B．钾长石、滑石、红柱石、石榴子石
C．萤石、滑石、白云母、斜长石 D．辉石、方解石、角闪石、黄铁矿
5、黄铁矿属于（ ）
A．氧化物矿物 B．卤化物矿物 C．含氧盐矿物 D．硫化物矿物
6、打击试验以下各组矿物时，均出现三组完全解理的是（ ）
A．黄铁矿、钾长石、磷灰石 B．方解石、磁铁矿、黄铁矿
C．白云石、方解石、方铅矿 D．萤石、磁铁矿、白云石
7、黄矿铁条痕的颜色是（ ）
A．灰黑色 B．桔黄色 C．金黄色 D．绿黑色
8、摩氏硬度计将矿物硬度分为 个等级，其中石英的硬度为,钾长石的硬度为 。
9、按化学成分可将矿物划分为五大类，其中石榴子石属于 矿物，刚玉属于 矿物，萤石属于
矿物。
10、在肉眼鉴定矿物时，主要是根据矿物的, 和 三大方面的物理性质。
11、在矿物的摩氏硬度计中，硬度等级为3，5，7的矿物名称分别是, 和 。
12、矿物的概念是什么，晶体与非晶体的区别是什么？
13、什么叫做类质同像，与同质多像的区别是什么？
13、如何用肉眼鉴别方解石、斜长石和石英这三种矿物？
14、矿物的分类依据是什么，分为哪些大类？
15、简述肉眼鉴定矿物的方法。
第四章 岩浆作用与岩浆岩
第一节 岩浆及岩浆作用
一．基本概念
岩浆是在岩石圈深处或软流圈内形成的粘稠熔融体，其主要成分为硅酸盐并含有较多的挥发分。
岩浆的特征：
1,岩浆的主要成分为K+、Na+、Ca2-、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3等离子和硅酸根络阴离子。挥发分以H2O为主，其次为CO2、SO2、N2、HCl等。根据岩浆中SiO2含量，将其分为酸性岩浆（SiO2＞66%）、中性岩浆（SiO2：66%-53%）、基性岩浆（SiO2：53%-45%）和超基性岩浆（SiO2＜45%）。
2,喷出地表的熔浆温度有高有低，基性的多为1000-1300℃，中性的多为900-1000℃，酸性的多为700-900℃。
3,岩浆的粘度与SiO2、Al2O3、挥发分、温度及压力有关。
二．火山作用及其产物
(一)火山的种类
1．活火山：近百年来有喷发记录。
2．休眠火山：有过喷发记载，但近百年来处于静止状态。
3．死火山：史前曾喷发过，但近5000年来没有喷发记录。
（二）火山构造
火山是岩浆流出地表而形成的特殊机构和形态的地质体。
一般由火山锥（上图1）、火山口（上图2）、火山喉管（上图3）和火山颈等部分组成。
（三）火山喷发的产物
1．气态喷发物 主要是H2O，其次有HCl、NaCl、KCl、H2S、H2CO3等，随温度不同有明显差异。
2．液态喷发物 岩浆涌流出火山口时，其中的挥发分已基本逸出，这时的液态硅酸盐物质称为熔浆，其冷凝形成的岩石称为熔岩。
3．固态喷发物 火山集块（＞64mm）、火山角砾（2-64mm）、火山灰（＜2mm）。
***火山弹—熔浆被抛射到空中，表面迅速冷却，但内部仍呈塑性状态，经过旋转运动常形成各种扭曲形态，称火山弹。
（四）火山喷发方式：熔透式、裂隙式、中心式
（五）世界活火山的分布
1．环太平洋带 有322座活火山，近半数在西岸岛弧上。
2．阿尔卑斯-喜马拉雅带 近百座活火山，处于非洲板块、印度板块与欧亚板块的碰撞带上。
3．洋脊带 约 60座活火山，其中45座在大西洋洋脊上。
三．侵入体的特点
离开岩浆源运移到地壳内不同深度的岩浆，随着温度和压力的下降而结晶、冷凝形成的岩石，称侵入岩。由这种岩石构成的地质体称为侵入体。侵入体周围的原有岩石称为围岩。侵入岩与围岩相互接触的部位称为接触带。
（一）侵入体的产状
1．不整合侵入体 岩浆沿断裂带贯入围岩或岩浆熔蚀交代围岩而形成的侵入体，因其切穿层理或片理，称为不整合侵入体。按规模和形态主要有以下类型：
岩基 地表出露面积＞100km2的大型侵入体
岩株 地表出露面积＜100km2的中小型侵入体
岩墙 产状陡立且厚度稳定的板状侵入体
岩脉 厚度不大且很不规则的小型侵入体
2．整合侵入体 岩浆上升到一定部位后，以其机械力沿层理、片理或不整合面贯入，侵入接触面基本平行这些面理。按形态有以下类型：
岩盆 中央微向下凹的大型整合侵入体
岩床 厚度较稳定的板状侵入体
岩鞍 侵入于褶皱转折端虚脱空间的侵入体
1、岩基；2、岩株；3、岩墙；4、岩床；5、岩盖；6、被剥蚀露出的岩盖；
7、火山颈；8、复式火山；9、岩流；10、火山灰流；11、小型破火山口；
12、大型破火山口；13、火山碎屑流；14、小火山
（二）侵入岩的相
浅成相 0-3km
中深成相 3-10km
超深成相 ＞10km
第二节 岩浆岩的基本特征与分类
一．岩浆岩的物质成分
1．化学成分
SiO2、Al 2O3、CaO、Na2O、FeO、MgO、K2O、Fe2O3等8种氧化物占岩浆总量的96.84%。
根据SiO2的含量将岩浆划分为超基性（SiO2＜45%）、基性（SiO2：45%-53%）、中性（SiO2：53%-66%）、和酸性（SiO2＞66%）。
2,矿物成分
主要造岩矿物：在岩石中含量较多，是确定岩石名称所不可缺少的矿物。
次要造岩矿物：在岩石中含量较少，对划分大类不起作用，但可作为确定岩石种属名称的矿物。
副矿物：在岩浆岩中含量一般低于1%，对分类命名不起作用。
3．矿物共生组合：某种矿物常与一些矿物共同出现，并且是同一成因的矿物组合。主要取决于两方面：化学成分和温压条件。
鲍文反应序列：玄武岩浆在冷凝过程中铁镁矿物（不连续系列）和钙碱质矿物（连续系列）先后结晶的关系。
当SiO2含量很多时，SiO2除形成各种硅酸盐矿物外，剩余SiO2结晶形成石英，石英是SiO2过饱和产物，它不与SiO2不饱和矿物共生，如橄榄石，似长石等。
二．岩浆岩的结构和构造
岩浆岩的结构是指其组成物质（矿物或玻璃质）的结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互关系。
构造是指岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和充填方式。
（一）岩浆岩的主要结构类型
1．结晶程度 全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构
2．矿物颗粒大小
显晶质结构:伟晶结构(>10mm)、粗粒结构(10-5mm)、中粒结构(5-2mm)、
细粒结构(2-0.1mm)
隐晶结构
按颗粒相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构及似斑状结构
按颗粒相互关系:文象结构（伟晶岩中石英呈楔形镶嵌于钾长石巨晶中，石英形似希伯莱文字。）、条纹结构（钾长石与斜长石呈规律性交替生长所致。）
斑状或似斑状结构——岩石中的矿物颗粒很清楚地分为两大群，一群晶体明显可见（岩石学称之为斑晶），一群晶体则十分微小，但细心观察也能见到（岩石学称之为基质），具有这种特点的结构我们称之为似斑状结构，这多出现在深成岩中。当基质的晶粒为隐晶质，无法我们肉眼所观察，呈现出斑状结构，多见于浅成侵入体或喷出岩类中。
（二）岩浆岩的主要构造
块状构造、斑杂构造、条带构造、流纹构造、气孔构造和杏仁构造、
枕状构造
三．岩浆岩的分类
岩浆岩的分类，一般主要根据其化学成分、矿物成分、结构及产状等特征进行划分。
最常见的火成岩（C,C,Plummer et al.,2001）
A.花岗岩；B.闪长岩；C.辉长岩；D.流纹岩；E.安山岩；F.玄武岩第三节 岩浆岩的主要类型
一、橄榄岩—苦橄岩类（超基性岩类）
1．一般特征：SiO2<45%，
主要矿物：橄榄石，辉石；次要矿物：角闪石
一般无长石，绝无石英，色率大于90；
2．深成岩：橄榄岩－呈黑色，暗绿色，中粗粒结构，块状构造。
3,主要矿物：橄榄石，辉石；次要矿物：角闪石，基性斜长石和黑云母；
副矿物：磁铁矿，铬铁矿等。
4,浅成岩：金伯利岩 喷出岩：苦橄岩，科马提岩
5．分布产状：地表分布面积很小，一般是小型岩株，岩盆或岩墙。
二、辉长岩－玄武岩类（基性岩类）
1．一般特征,SiO2含量为45％－53％;
主要矿物：辉石，斜长石；
次要矿物：橄榄石，角闪石，黑云母等；
不含或少量石英，色率为50-70。
2．深成岩：辉长岩－呈灰黑色，中粗粒结构，块状构造或条带状构造。
主要矿物辉石，基性斜长石。次要矿物橄榄石，角闪石等。
浅成岩：辉绿岩－呈暗绿色，辉绿结构或斑状结构。
喷出岩：玄武岩－呈黑色，灰绿色或暗紫色，隐晶结构或斑状结构，
气孔、杏仁构造。
3．分布产状：分布较广，呈岩盆，岩盖，岩株，岩床或岩墙产出。
三、闪长岩－安山岩类（中性岩类）
1．一般特征,SiO2含量为53％－66％
主要矿物：中性斜长石，角闪石
次要矿物：辉石，角闪石，黑云母，石英
色率为15-40
2．深成岩：闪长岩－呈灰色至绿灰色，中、细粒粒状结构，块状构造，
主要矿物中性斜长石，角闪石。次要矿物辉石，黑云母，石英或钾长石。
浅成岩：闪长玢岩－斑晶是中性斜长石，角闪石,呈灰绿色，斑状结构，块状构造。
喷出岩：安山岩－呈灰色，后期变为灰褐色，灰绿，红褐色等。斑状结构或无斑隐晶结构，玻璃质结构，块状构造。
3．分布产状：多呈小岩株，岩盖和岩脉。
四、花岗岩－流纹岩类（酸性岩类)
1．一般特征,SiO2>66%
主要矿物：钾长石，酸性斜长石，石英
次要矿物：黑云母，角闪石
副矿物：磁铁矿，锆石等
色率一般小于10
2．深成岩：花岗岩－呈浅肉红色，浅灰色等，粗－细粒结构或似斑状结构，
块状构造。主要矿物钾长石，酸性斜长石和石英，次要矿物黑
云母，角闪石。
浅成岩：花岗斑岩－全晶质斑状结构，块状构造，斑晶为钾长石和石英。
喷出岩：流纹岩－呈浅灰色，灰红色，斑状结构或隐晶结构，流纹构造
和气孔、杏仁构造。斑晶为透长石和石英。
3．分布产状：可形成大岩基，常见岩株，岩盖和岩枝。
流纹岩多形成岩钟，岩锥。
五．碱性岩类（霞石正长岩-响岩类）
六．脉岩
1．煌斑岩 暗色矿物为主
2．细晶岩 浅色矿物为主
3．伟晶岩 具有特别粗大的矿物晶粒
岩浆岩观察特点
首先观察岩石的颜色、含石英的分量、含铁镁矿物的分量这三项指标，估计遇到的火成岩应归属于哪一个大类。比如淡红色、浅灰色，含石英晶体的颗粒较多，而含铁镁矿物的分量较少的，大体上是属于酸性火成岩。如果岩石呈灰色、灰绿色，铁镁矿物的含量相当明显，而石英晶体的颗粒大为减少，或偶尔可见者，大体应属于中性火成岩。如果岩石的颜色黝黑，并略带橄榄绿，完全看不到石英颗粒，铁镁矿物几乎成为岩石的全部组分，则应属于基性岩类。
基本上分辨出酸性、中性和基性三大类岩石以后，接着就应该鉴定其具体的名称了。这时候，认识岩石中所含的矿物名称是鉴定的关键，因此，熟悉一下最基本的几种造岩矿物很有必要：石英、正长石、斜长石、黑云母、白云母、普通角闪石、普通辉石、橄榄石（见于基性及超基性岩类中）
掌握了识别上述最基本的造岩矿物以后，再结合酸性、中性和基性三大类岩石的特征，就可以进一步具体地鉴定各种火成岩的名称了。
从岩石的颜色看，花岗岩跟正长岩几乎没有什么差别，都呈肉红色或灰白色。而两者的最主要区别在于有无石英——正长岩不含石英，而花岗岩中的石英含量可达20％以上。
相当于花岗岩的喷出岩就是流纹岩，多具斑状结构，其斑晶即由石英和长石构成。另外，还具有流纹状构造，少数也具有气孔状构造，这些气孔多呈拉长的顺流纹层延伸的方向。
花岗岩跟花岗闪长岩也很相似，但花岗闪长岩中的石英含量较花岗岩为少，一般在20％～15％左右；而其中的暗色矿物则显著增加，达10％～15％。另外，花岗闪长岩中多含斜长石，而花岗岩中则含大量的钾长石。
典型的闪长岩，色调较深，因所含的暗色矿物较多，一般不少于15％～20％，其中以普通角闪石和黑云母的含量为最多。闪长岩中一般是见不到石英的，有时可见极少量散落的石英晶粒，后者称之为石英闪长岩。
相当于闪长岩的喷出岩称为安山岩，一般呈红褐色、浅红色或灰绿色。属细粒岩类，具斑状结构，其斑晶多由辉石、角闪石、黑云母等构成，斜长石有时也作板状晶体存在。安山岩具块状或气孔状构造。如气孔被次生的碳酸盐、硅质矿物充填时，则形成杏仁状构造。
辉长岩，多呈黑色，灰色或微带红的深灰色。一般为中粗粒结构。灰白色的斜长石和黑色或古铜色的粒状辉石均匀地间杂分布，有时尚有黄绿色的橄榄石和深黑色的磁铁矿颗粒散布其间。辉长岩是基性侵入体中常见的岩类。
相当于辉长岩的喷出岩称玄武岩，一般是黑色或灰黑色的细粒致密的岩石，风化后常呈暗红色、黑褐色、暗绿色。气孔构造是玄武岩的重要特征，气孔的形状常随熔岩流动的状态而变化。如气孔被次生的矿物充填，则形成杏仁状构造。玄武岩也常见斑晶，后者多由斜长石、橄榄石、辉石等组成。橄榄石风化以后变为褐红色的伊丁石，故在黑色的底色上显示出棕色的斑点。
超基性的侵入岩就是橄榄岩，一般多呈黑色、暗绿色或黄绿色。主要由橄榄石、金属矿物组成，也夹少量的辉石、角闪石、黑云母等。通常为细粒、粗粒或致密块状结构。
以上所述的几种岩石，都是最常见的，在野外凭肉眼就能识别。至于各主要岩类之间的过渡型岩石，则视情况而定，更正确的名称，有待于室内磨制成薄片以后放在显微镜下鉴定。
复习题与思考题
1、名词解释：岩浆；花岗岩；喷出岩；岩浆作用；火山作用；斑状结构
2、填空题：
1）根据SiO2含量，将岩浆岩分为 。
2）根据岩浆冷却凝固成岩的环境，将岩浆岩分为, 和 三大类。
3）辉绿岩属于岩浆岩的 性岩类，这种岩石的主要矿物成分是 和 。
4）岩浆岩中SiO2含量大于65%的喷出岩称为 ；SiO2含量为52%-65%的浅成岩称为,SiO2含量小于45%的深成岩称为 。
5）鲍文反应序列中最先结晶的矿物是,最后结晶出的矿物是 。
6）与玄武岩成分相当的侵入岩是 。
问答题说明深成岩与喷出岩在结构、构造上的差异及其成因。
简述花岗岩主要组成矿物。
列出岩浆岩的七种主要造岩矿物，并说明什么是暗色矿物，什么是浅色矿物。
什么是整合侵入体？整合侵入体有哪些类型？
什么是岩石的结构？火成岩的常见结构有哪些？
什么是岩石的构造？火成岩的常见构造有哪些？
举例说明岩石的结构、构造的研究意义简述岩浆岩分类方案及各代表性岩石类型。
第五章 外动力地质作用与沉积岩
第一节 风化作用
风化作用：岩石及组成岩石的矿物暴露地表后，在地表低温低压环境遭受O2、CO2及生物作用，发生机械破碎或化学分解与合成，逐渐成为碎块、砂粒和泥土，一部分成分随水流失，一部分留在原地，这一过程称为风化作用。按性质可分为三类：即物理风化、化学风化、生物风化。
一．物理风化
物理风化（机械风化）是指在气温频繁升降的反复变化的条件下，岩石在原地发生碎裂的过程。
（一）物理风化作用的类型
1．温差作用温差风化是由于岩石表层温度的局期性变化而使岩石崩解的过程。
岩石是热的不良导体。白天，阳光照射，岩石表层升温快而内部升温慢，岩石的表层与内部之间产生了温度差异，表现为受热膨胀程度的差异，从而在岩石表层和内部之间产生了一些细微破裂。到了夜晚，岩石表层散热快而内部仍保持着较高的温度，出现了差异收缩现象，又在岩石表层和内部之间造成细小的裂隙。如此反复进行，裂隙不断扩大增多，原来完整的岩石最终崩解为大小不等的碎块。
温度变化引起岩石缩胀不均而崩解过程示意图
2．冰劈作用冰劈作用是指岩石裂隙中充填的水，因结冰体积膨胀而使岩石裂隙扩大的过程。水结冰后体积比原来增大1/11左右，对裂隙面产生960-6000kg/cm2的压力。在如此巨大的压力作用下，岩石中的裂隙被撑裂扩大以至最终崩解。
3．其它物理风化作用生物在其生命活动过程中对岩石产生的机械破坏作用称为生物机械风化作用。生长在岩石裂缝中的植物，随着根部的生长膨胀，不断撑开裂隙，使岩石受到破坏，这一现象又称根劈作用。
（二）物理风化作用主要特点
大小混杂、层次不清、岩屑成分与原岩基本相同。
二．化学风化作用
化学风化作用是指在大气、水和水溶液的作用下岩石发生的化学分解过程。
（一）化学风化作用的方式
1．氧化作用
2．碳酸化作用
3．其它化学风化作用
（二）化学风化作用的产物
在金属硫化物矿床的上部，常发育以褐铁矿为主的残积物，称铁帽。
三．风化壳与土壤大陆上的岩石矿物经长期的物理、化学风化作用之后，残留在原地的风化产物称为残积物。残积物主要由在风化作用过程中形成的粘土矿物和未风化完的岩石碎屑组成。
残积物经过生物风化作用的改造而形成土壤。土壤中富含腐殖质，常位于残积物的表层。
由残积物和土壤在陆地上构成的、厚薄不均的薄壳叫做风化壳。由于风化作用在地表附的最强烈，向地下深处逐渐减弱，因此风化壳与下伏基岩无明显界限，并且由上到下具有一定变化规律。
地质历史时期形成的风化壳称为古风化壳。古风化壳是一个地区长期出露地表并遭受风化作用的见证。
第二节 剥蚀作用
剥蚀作用使一切能被介质带走的破坏产物离开原地，使新鲜岩石暴露地表，继续遭受风化或剥蚀作用。
一．地面流水的剥蚀作用
1．地面流水的类型：坡流、洪流、河流
2．河流：河谷；谷底；谷坡；河床；阶地；“V”字谷；瀑布
河谷横剖面图
下蚀作用 湍急的河水以其动能冲刷谷底岩石或河水挟带的砂石磨损和撞击谷底岩石，使河床加深的作用称下蚀作用。
下蚀作用地形：向源侵蚀 河流袭夺
向源侵蚀与河流袭夺示意图
侧蚀作用 河水以其动能及其挟带的砂石冲刷并磨损河床底部及谷坡，使谷坡后退，谷底加宽，河床左右迁移形成河曲。这种使谷底加宽的作用称为河流的侧蚀作用。
河谷的扩宽与河床的弯曲示意图
横向环流示意图
1－表流方向；2－底流方向；3－主流线；4－侵蚀岸；5－堆积岸；6－河床岸石
侵蚀基准面
河流侵蚀基准面示意图
（平均海平面一般为河流最终侵蚀基准面）
二．海水的剥蚀作用
1．海水的运动
主要运动方式：海浪 潮汐 洋流 浊流 洋底热泉
浅海区海浪变化示意图
（据李叔达等，1983）
2．海洋环境的分带
滨海带 最大高潮面与低潮面之间的地带，是海陆交互的环境。平均海平面以上，最大高潮时能被海水淹没的地带，称为后滨带或潮上带；平均海平面至平均低潮面之间的地带称为前滨带或潮间带。
浅海带 低潮面至水深200m的浅水海域。大致为大陆架范围内的海域。
半深海带 大陆坡范围内的海域，深度200-2500m。
深海带 大陆基和洋盆范围内的海域，深度大于2500m。
3．滨海带的剥蚀
海蚀凹槽→海蚀崖→波切台→波筑台
4．大陆坡的剥蚀 浊流
滨海带的剥蚀地形示意图
三．其它地质营力的剥蚀作用
1．风的剥蚀作用
风以自身的动能和所挟带的砂粒对地表岩石的冲击和磨蚀使岩石被破坏的过程，称风蚀作用。在潮湿气候区，植被茂密，风的剥蚀作用不明显；在气候干旱地区，植被稀疏且风速很大，因而风的剥蚀作用相当突出（蘑菇石）。
2．冰川的剥蚀作用剥蚀方式：刨蚀；挖掘；,U”形谷
冰川地貌景观（加拿大） 图中冰川由左上向右下流动
(C.C.Plummer摄,据Physical Geology,2001版)
3．地下水的剥蚀作用
地下水是赋存于地面以下松散沉积物和基岩空隙中的水体。
空隙的形态有孔隙（碎屑颗粒之间空隙）、裂隙（基岩中的面状破裂）和溶隙（沿裂隙被熔蚀的空隙）。地下水一般含相当的CO2，，有的还溶有HCl或H2SO4等，是一种较强的溶剂，能较快地分解可溶性岩石。地下水对可溶性岩石的溶蚀和改造过程，称为岩溶作用（国际上通称喀斯特作用）。
岩溶地貌；溶洞；溶沟；落水洞；溶蚀洼地；石林；峰林；岩溶盆地
峰丛、峰林和孤峰现象
（引自夏邦栋主编《普通地质学》，1998）
第三节 搬运作用
一．河流的搬运作用
（一）河流的机械搬运作用
1．河流的机械搬运作用的能力
流水搬运物的粒径平均半径（r）与流速（V）的平方成正比（r∝V2）；搬运物的重量（G）与流速的四次方成正比（G∝V6）。河流上游河床坡降大、流速快，能搬运较大的砾石；中游可以搬运小砾石和粗砂；下游只能搬运细砂及更细的碎屑。
2．河流的搬运作用的方式
悬移、跃移和推移
流水搬运物质的运动方式自下而上为推移、跃移、悬移
3．河流的搬运作用中的分选和磨圆
碎屑的圆度级别（据李尚宽，1982）
1－棱角状；2－次棱状；3－次圆状；4－圆状；5－浑圆状
（二）河流的化学搬运作用
河水对可溶性物质和胶体物质的搬运称化学搬运（溶运）。溶运能力大小取决于流量及河水的化学性质。
二．海洋的搬运作用
（一）海水的机械搬运作用
在滨海带的主要机械动力海浪、潮流。由于海浪、潮流的往复运动，碎屑物也往复运移。其搬运方式也分推移、跃移和悬移。
浊流是由大陆架上堆积的泥、砂、砾等松散碎屑物质，在海水发生强烈搅动时形成的高密度流——重力流。
洋流是规模巨大，影响遍及整个大洋的海水流动。流速缓慢，只能搬运极细物质。
三．其它地质营力的搬运作用
第四节 沉积作用
沉积作用是指搬运介质卸载过程，有重力作用下的沉积与堆积；也包括化学溶液物质和胶状物质的结晶与凝聚。
一．河流的沉积作用
机械分异规律：当搬运介质的运动速度和搬运能力在一定方向上作有规律降低时，被搬运的碎屑相应地按相对密度、粒度（颗粒大小）和形状等特征发生分异，依次沉积。
河流的碎屑沉积物称为冲积物。
沉积物的层状特征，称之为层理。
实验中沙波移动形成的交错层理
（引自夏邦栋主编《普通地质学》，1998）
1．冲积-洪积扇 挟带着大量碎屑物的山区河流当其流出山口，因地势变得开阔而平缓，水流不再受谷道约束而分散成多股水道，河水的动能降低，导致碎屑物按机械沉积分异作用快速沉积。扇顶以粗大的砾石及砂为主，圆度较差；扇形以粗粒与细粒相间层状为特征，圆度稍好；扇缘为细砂及粉砂，层理特征更加明显。
2．河谷沉积作用
河床沉积 漫滩沉积河漫滩的二元结构：河床沉积（位于底部）（斜层理）＋漫滩沉积（位于顶部）
（水平层理）
3．河口区的沉积作用
三角洲 河口区的河床纵坡降小，水流分散，加之海水的顶托作用，使河水的活力大大减小，河流携带的大量碎屑物在河口区沉积下来，形成在平面上呈三角形的三角洲。
二．海洋的沉积作用
(一)滨海的沉积作用
1．海滩沉积
砾滩(砾石的扁平面向海倾斜)；沙滩（不对称波痕）；
泥滩（潮坪）（泥裂、雨痕等暴露标志）
2．沿岸堤、沙坝、沙嘴沉积
沿岸堤 分布于高潮线附近，通常由砾石、粗砂和海生贝壳碎片组成，发育缓倾斜交错层理，是确定古海岸线的重要标志。
沙坝 形成于低潮面以下地带，由底流搬运的砂粒沉积形成。
沙嘴 为一端与陆地连接，另一端伸入海内的沙堤，常发育在岸线弯曲的地带或海岛侧后方，主要由沿岸流形成。
3．泻湖沉积
泻湖是被沙坝或沙嘴等隔离的海湾，由于盐度的变化形成不同类型（咸化、淡化）。
（二）浅海的沉积作用
1．浅海的碎屑沉积 近岸带颗粒粗，分选性和磨圆度良好，具有交错层理和不对称波痕，含大量底栖生物化石；远岸带粒度细，以粉砂和粘土为主，具水平层理，波痕不常见，含底栖及浮游生物化石。
2．浅海的化学沉积
发育于低纬度（30°SN）陆缘碎屑少的地区。
碳酸盐沉积（CaCO3过饱和）
铝、铁、锰、磷、硅质的沉积
3．生物沉积作用
介壳石灰岩和生物碎屑岩 生物礁 有机质
（三）半深海及深海的沉积作用
1．软泥沉积（生物软泥、红色粘土）
2．浊流沉积
3．多金属软泥及锰质沉积
三．其它沉积作用
1．风的沉积作用（分选磨圆好、具层理）
2．冰川的沉积作用（无分选、大小混杂、无层理、磨圆差）
3．湖泊的沉积作用
第五节 成岩作用
一．压实作用
压实作用是指疏松沉积物在上覆水体和沉积物的负荷压力下，水分排出，孔隙度降低，体积缩小转变为固结的岩石过程。
二．胶结作用
胶结作用是指从孔隙溶液中沉淀出的矿物质，将松散的沉积物颗粒胶结在一起，转变成固结的沉积岩的过程。
三．重结晶作用
重结晶作用是指深埋于地下的沉积物，在一定的压力、温度影响下，其颗粒成分部分溶解和再结晶，使非晶质变为结晶质，细粒晶体变成粗粒晶体，从而使沉积物固结成岩的过程。
第六节 沉积岩的一般特征与分类
一．沉积岩的矿物成分特征
1．在岩浆岩中缺乏的一些矿物，如粘土矿物、沉积的铁锰矿物、白云石、方解石、玉髓和盐类矿物等，在沉积岩中大量生成（超过总量的1/3），表明它们是在风化-沉积作用中新生的自生矿物。
2．沉积岩中缺乏一些岩浆岩的重要造岩矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等。
3．石英、钾长石、钠长石、白云母等较多。（这些矿物较稳定，沉积岩和岩浆岩中均较多。）
4．由生物作用形成的有机物质是沉积岩所特有的。
二．沉积岩的主要构造
沉积岩的构造是指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式显示出来的形貌特征。
三．沉积岩的结构
沉积岩的结构是指其组成物质（碎屑、晶粒等）的形状、大小、结晶程度及组合方式等。常见的类型有：碎屑结构、泥质结构、晶粒结构、生物结构
四．沉积岩的颜色
原生色（继承色、自生色）、次生色
五．沉积岩的分类他生沉积岩
自生沉积岩
陆源碎屑岩
火山碎屑岩
碎屑－生物－
化学岩
化学岩
有机岩
砾岩>2mm
集块岩>50mm
碳酸盐岩
蒸发岩
煤
砂岩
2-0.05mm
火山角砾岩50-2mm
磷质岩
锰质岩
油页岩
粉砂岩
0.05-0.005mm
凝灰岩
<2mm
铝质岩
铜质岩
泥质岩
<0.005mm
铁质岩
砾岩的野外露头（图中可以明显地分辨出砾石与胶结物）
（据Physical Geology,2001版)
第七节 他生沉积岩大类
一、陆源碎屑岩类
1．一般特点：
⑴．物质成分岩石碎屑：母岩的残余碎片。若岩屑含量高，说明母岩风化程度低或搬运距离短，矿物成熟度低。多出现较粗的砾岩和砂岩中。
矿物碎屑：石英，长石和云母。长石多钾长石和酸性斜长石。
若长石含量高，说明岩石在干燥气候区和快速堆积形成。
矿物成熟度：石英/长石＋岩屑化学物质：多以胶结物存在，有钙质，硅质，硫酸盐类和磷酸盐类。
杂基：充填于碎屑颗粒之间的细粒机械混入物。有细粉砂(<0.01mm）和粘土物质，也起胶结作用。
⑵．碎屑岩的结构结构类型：
陆源碎屑结构：砾状结构；角砾状结构；砂状结构；粉砂状结构；泥状结构
颗粒磨圆度：棱角状，次棱角状，次圆状，圆状，浑圆状
胶结类型（下图，从左至右）：基底式胶结，孔隙式胶结，接触式胶结，镶嵌式胶结
二．火山碎屑岩类
1．碎屑成分,岩屑、晶屑、玻屑
2．结构和构造
结构：集块结构，火山角砾结构和凝灰结构。
构造：似流纹构造：塑性，半塑性火山碎屑物定向排列形成。
斑杂构造：火山碎屑物成分不均一显示出来的构造。
层理构造：经水、风等搬运后沉积的碎屑物显示出的构造。
3．成岩方式,熔结压实，压实固结，压实和水化学胶结
4．分类：根据成因，组分含量，成岩方式和粒度划分。
第八节 自生沉积岩大类
一．碳酸盐岩类
1．矿物成分
碳酸盐矿物：方解石、白云石、少量铁白云石、菱铁矿、菱鎂矿等。
非碳酸盐自生矿物：石膏、重晶石、蛋白石、黄铁矿、海绿石、磷酸盐等。
陆源矿物：粘土矿物、石英、长石等。
2．结构
粒屑结构：类似陆源碎屑岩中的碎屑结构。粒屑有生物屑，内碎屑和包粒。
晶粒结构：纯化学沉积碳酸盐岩具有的结构，由方解石或白云石晶体镶嵌形成。
生物骨架结构：造礁生物骨架与充填在架间的碳酸盐细小晶粒形成，
礁灰岩特有。
叠层构造：藻类生物活动形成，剖面上藻纹层与碎屑纹层交替出现并向上突起，也称叠层石。
鸟眼构造：在微晶或隐晶碳酸盐岩中，有1-3mm大小的大致平行层面的孔隙，被后期方解石或硬石膏充填或半充填，形似鸟眼，多形成在潮上带。
二．其它自生沉积岩类
1．硅质岩：以化学作用和生物化学作用形成富含SiO2的沉积岩。
SiO2含量在70%－90％，隐晶质结构，一般致密坚硬。包括燧石岩，碧玉等；
2．磷质岩：P2O5>7.8％的岩石称磷质岩，P2O5>19.5%称磷块岩。
3．铁质岩：富含铁矿物的沉积岩。矿物成分主要是赤铁矿，褐铁矿和菱铁矿。
****复习与思考题****
一、名词解释风化作用；喀斯特作用；三角洲；向源侵蚀；侵蚀基准面；层理；泻湖；叠层石；
二、选择与填空题
1、岩石或矿物在大气中受到了温度的变化，大气、水溶液及生物作用，使岩石或矿物在原地发生物理、化学变化的过程叫做 （ ）
A．剥蚀作用；B．风蚀作用；C．堆积作用；D．风化作用
2、冰川对地面的破坏作用称为（ ）
A．侵蚀作用 B．刨蚀作用
C．溶蚀作用 D．潜蚀作用
3、河漫滩的河流的（ ）
A．平水期可以被淹没；B．洪水期也不能被淹没；
C．平水期不能被淹没，洪水期可以被淹没；D．流速变快时被淹没
4、石灰岩发育地区的岩溶（喀斯特）地形主要是由于（ ）
A．风化作用 B．风蚀作用
C．河流的下蚀作用 D．地下水的溶蚀作用
5、河水流过弯曲地段，其凹岸不断后退，凸岸不断前进，这是由于（ ）
A．河流的下蚀作用及底流沉积所形成；B．河流的沉积作用及河流袭夺所形成；
C．河流的侧蚀作用及向源侵蚀所形成；D．河流的侧蚀作用及底流沉积所形成
6、在下列各组岩石中，均由沉积作用形成的是（ ）
A．砾岩、页岩、泥岩、灰岩 B．砾岩、页岩、泥岩、板岩
C．板岩、千枚岩、片岩、页岩 D．砂岩、灰岩、页岩、板岩
7、成岩作用包括 作用,作用和 作用。
8、完整的风化壳由上而下一般可分为,,,和基岩四层。
9、风化作用按其产生的原因与方式可分为, 和 。
10、河流三角洲沉积的结构，一般由上而下可分为, 和 。
11、海水运动的主要方式, 和 。
12、河流的主要搬运方式为, 和 。
13、碎屑的圆度级别为,,,, 。
14、沉积岩的主要胶结类型有,,, 。
15、火山碎屑物按粒径大小可划分为, 和 。
三、简答题
1、简述风化作用及其类型。
2、简述牛轭湖形成过程。
3、简述河流下蚀作用及其形成的地形。
4、简述河流侧蚀作用及其形成的地形。
5、简述海蚀地貌主要类型及其形成过程。
6、简述河漫滩的形成过程。
7、试述沉积物是如何转变为沉积岩的。
8、简述河流侵蚀基准面的概念及其对河流地质作用的控制作用。
9、简述沉积岩分类方案及代表性岩石类型。
10、沉积岩的矿物成分有哪些特点。
第六章 变质作用及变质岩
第一节 变质作用的原理
一,变质作用的概念变质作用是指在地球内力作用下，早先形成的各种岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩)
基本上在固态下发生矿物成分和结构、构造的变化而变成一种新岩石的过程。
变质作用形成的岩石称为变质岩。
变质岩是自然界最主要的岩石类型之一，它与岩浆岩、沉积岩一起构成固态岩石圈。
二．变质作用的控制因素
1．温度：(150-250℃,650℃)
2．压力：静压力（4-35km）、流体压力（变质反应）、应力（破裂构造、韧性构造）
3．化学活性流体：促进组分的溶解与迁移，降低岩石熔融温度
4．时间
三．变质作用的方式
1．重结晶作用 是指岩石在变质过程中，同种矿物颗粒不断增大，相对大小逐渐均匀化，颗粒外形变得较规则的变化过程。
2．变质结晶作用 在原岩基本保持固态、且总的化学成分（除挥发分外）不变的条件下，部分原有矿物通过发生特定的化学反应（主要是与粒间孔隙溶液作用）而趋于消失，同时形成新的稳定矿物的过程。
3．交代作用 在变质过程中，当存在大量化学活性流体时，通过部分变质原岩物质的带出和外来物质的带入，从而造成原岩中某种矿物被另一种化学成分不同的新矿物所置换的作用，成为交代作用。
4．变形与碎裂作用 (应力、弹性变形、塑性变、脆性变形)
第二节 变质作用的类型
一．接触热变质作用
岩浆侵入时，扩散热能引起接触带围岩的重结晶作用。变质前后岩石的化学成分基本没有改变，主要控制因素是温度（250-650℃）。
二．动力变质作用
出现在大断裂带上或构造运动强烈的地带，由强大的侧向挤压力和剪切应力引起，主要的变质方式为变形与碎裂。
三．气-液变质作用
是由具有较强化学活性的气体和液体对原岩进行交代作用而因起的。从岩浆活动中析出的气-水热液对岩体与围岩的接触带进行的以交代作用为主的变质改造，称为接触交代变质作用。
四．区域变质作用
是在较大区域内发生的、由一种因素为主或多种因素综合起作用的复杂变质作用。（常与强烈的构造运动有关）
五．混合岩化作用
是一种介于高度变质作用和岩浆作用之间的地质作用。在这种作用过程中。有广泛的流体相存在，温度的升高导致原岩的局部重融，因而形成一种深熔结晶岩与变质岩相互复杂组合的岩石-混合岩。
第三节 变质岩的特征
一．变质岩的化学成分
没有发生交代的变质岩的化学成分取决于原岩的成分。出现交代作用的变质岩的化学成分即取决于原岩又与交代作用类型和强度有关。
二．变质岩的矿物成分
1．变质岩中广泛发育纤维状、片状、长柱状和针状矿物，如透闪石、阳起石、云母类、石墨、夕线石、角闪石等。
2．变质岩中常出现相对密度大、分子体积小的矿物，如石榴子石、硬玉等。
3．变质岩中同质异像（多形）矿物发育，如红柱石、蓝晶石和夕线石，其化学组成相同（Al2SiO3），但矿物稳定的压力-温度范围很狭小。
三．变质岩的结构
1．变余结构 变质程度较浅的变质岩中，原岩的一些结构特征被保留而形成的结构。副变质岩（原岩为砾岩或砂岩）的变余结构
正变质岩（原岩为喷出岩、浅成岩或凝灰岩）的变余结构
2．变晶结构：发生重结晶或重组合作用而形成的全晶质结构，矿物多定向排列。
按矿物粒度分：粗粒变晶结构，中粒变晶结构，细粒变晶结构，显微变晶结构；
按矿物形态特点分：等粒粒状变晶结构，角岩结构，斑状变晶结构，鳞片变晶结构,
鳞片粒状变晶结构，纤状变晶结构。
3．破碎结构：原岩在动力变质作用下变质形成的结构。
角砾状结构、碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构
4．交代结构：经交代作用形成的结构。矿物颗粒粒度变化大，形态复杂，边界不规则，
多呈港湾状。同一矿物的不同颗粒或同一颗粒的不同部分，其成分、光性有明显差异。
四．变质岩的构造
1．变余构造 变质作用对原岩改造的不彻底而保留原岩构造的某些特点。
2．变成构造 由重结晶作用和变质结晶作用所形成的构造。
如斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、眼球状构造、块状构造、条带状构造等。
第四节 变质岩的类型
一．接触变质岩类
仅发育在侵入岩体周围不远的围岩中，规模有限。压力约0.1×108Pa－3×108Pa，
温度约250－650℃。
大理岩：碳酸盐岩接触热变质作用或区域变质作用形成。白色，变晶结构，块状构造，矿物成分方解石、白云石，可有透闪石、硅灰石、透辉石等变质矿物。
角 岩：泥质岩接触热变质作用形成。暗灰色或黑色，角岩结构或斑状结构，变斑晶是红柱石，堇青石等。
二．气-液变质岩类
矽卡岩：接触交代变质作用形成。产于中酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带中。呈褐色，
暗绿色等，不等粒变晶结构或斑状变晶结构，矿物成分有透辉石，绿帘石，
金云母，透闪石，方解石等。
蛇纹岩（原岩为镁质超基性岩）；
云英岩（原岩为酸性侵入岩）；
青盘岩（原岩为中基性火山岩及火山碎屑岩）；
三．动力变质岩类
原岩一般发生破碎，在高温和应力作用下，发生重结晶和塑性变形形成变质岩。
构造角砾岩：原岩破碎成角砾，被细碎屑，泥质等胶结形成。角砾大小悬殊，角砾状，排列杂乱无定向，是判断断裂存在的重要标志。
构造角砾岩 碎裂岩 糜棱岩（多发育在长英质岩石中）
四．区域变质岩类
板 岩：变质程度低，原岩矿物成分基本没重结晶，具板状构造，变余结构，一般是泥质岩，粉砂岩或凝灰岩变质形成。
千枚岩：变质程度较板岩高，原岩矿物基本重结晶，主要是绢云母、绿泥石、钠长石等。鳞片变晶结构，千枚状构造。
片 岩：变质程度更高，具显晶质的鳞片粒状变晶结构，片状矿物是云母、绿泥石。
粒状矿物是石英、长石、片状构造。
片麻岩：矿物粒度大于1mm，中－粗粒粒状变晶结构，片麻状构造，石英和长石的含量大于50％，长石含量大于25％。
石英岩：石英含量大于85%，粒状变晶结构，块状构造，一般是石英砂岩经接触热变质或区域变质作用形成。
五．混合岩类在固态岩石的变质过程中，有广泛的流体参加，通过流体对原岩的贯入和渗透交代形成。
岩石由残留的变质基体和长英质脉体组成。根据基体和脉体含量的多少，可分为注入混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩。
*****复习与思考题*****
一、名词解释变质作用；变余结构；变晶结构；大理岩；千枚岩二、选择题与填空题
1、角岩变质前的原岩一般为（ ）
A．砾岩；B．泥质岩、粉砂岩； C．碳酸盐岩；D．酸性岩浆岩
2、在下列岩石中，属于区域变质岩的是（ ）
A．碎裂岩；B．角岩；C．云英岩；D．片麻岩
3、下列各组岩石中均属区域变质岩的应是（ ）
A．角岩、片岩、片麻岩 B．板岩、千枚岩、混合岩
C．片岩、板岩、千枚岩 D．角岩、矽卡岩、板岩
4、形成大理岩的常见变质作用类型是（ ）
A．碎裂变形；B．混合岩化；C．气—液变质； D．区域变质
5、纯属由变质作用形成的特有矿物组是（ ）
A．红柱石、角闪石、高岭石、磁铁矿
B．绢云母、红柱石、硅灰石、石榴子石
C．橄榄石、辉石、角闪石、黑云母
D．辉石、蓝晶石、石墨、石榴子石
6、促使岩石发生变质作用的主要因素有,, 和 。
7、变质作用一般可分为,,, 和混合岩化五种基本类型。
三、简答题简述变质岩概念及其类型。
比较动力变质、接触变质和区域变质。
哪些矿物可以作为判断变质岩的矿物标志？
简述变质岩分类方案及代表性岩石类型。
第七章 地质年代与地层系统
第一节 地质年代与地层系统
一．相对地质年代单位的建立
为了研究地球的演化历史，首先应划分地质时代。
主要依据是岩层的叠置关系、接触关系和岩相特征。
保存在地层中的化石对相对地质年代单位的建立有重要意义。
以生物化石的相对新老关系，可分为：
显生宙：动、植物多门类显现和发展并有大量硬体化石保存下来的时期。又分为古生代，中生代和新生代。
隐生宙：显生宙之前的时期。又分为太古宙和元古宙。
二．同位素地质年代表的建立
利用放射性同位素所具有的固定衰变周期，来测定某些含放射性同位素的矿物（岩石）的形成时代--同位素年龄（单位：Ma）。
三．地质时代系统年代地层单位：在特定的时间间隔内形成的全部地层，其顶底界面以等时面为界。
地质年代单位：宙、代、纪、世、期、时
年代地层单位：宇、界、系、统、阶、时代二者具有严格的对应关系。
四．地质年代表
第二节 地层的划分与对比
一．岩层与地层
1．岩层 由上下两个岩性界面所限制的同一岩性的层状岩石称为岩层。地质学上将岩石的物质组成、颜色、结构和构造等特征称为岩性特征。
岩层的野外出露
构造通常有以下几个等级：块状层＞1m，厚层1-0.5m,中厚层0.5-0.1m，薄层＜0.1m。
2．地层 是具有一定层位的一组岩层（是具有一定的时代含义的岩层或岩层组合）。地层层序律：沉积物的沉积是自下而上逐层叠置起来的，从下而上，岩层的形成年
代是依次变新的。
层位就是某一层或者一组岩层在这套符合地层层序律叠置形成的整套地层中的相关位置。
3．层序正常或倒转的鉴别沉积岩在未受到构造运动影响下，沉积岩层的上层面称为顶面，下层面称为底面。沉积岩在形成过程中，由于沉积环境、水动力条件、生物等的影响，沉积岩的层面或层内均会保存各种示顶构造。
层面标志 存在于岩层层面上的标志，主要有波痕、雨痕、雹痕、泥裂等。
（1）波痕—水体不深、波浪能影响到的浅水环境下，沉积物表面呈波浪起伏状。通常，波谷圆滑开阔向下，波峰尖棱紧闭朝上。
（2）雨痕、雹痕—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面，在雨滴或冰雹的冲击下遗留的痕迹。凹坑向下，外圈脊状突起向上。
（3）泥裂—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面，在阳光的暴晒下发生龟裂。泥裂的开口向上。
层内标志 存在于岩层层内的标志，最主要是层理标志。
层 理—流动的介质使沉积物的成分、结构、颜色等沿基本垂直层面方向上所形成的层状构造。其中利用斜层理判断顶底最为便利。
生物标志 沉积岩中常含有生物化石，化石的保存形态也具有示顶功能。
二．地层划分的意义与要求
三．地层划分和对比方法
1．生物地层学方法进化性（从低级→高级） 不可逆性（一旦灭绝就不可能再出现）
任一古生物在其发生、发展直至灭绝的过程中均占有一定的时限及区域，部分保存于相应的地层中成为化石。由于生物的演化遵循从低级到高级的演化规律，同时，生物在演化过程中具有明显的阶段性。因此，可以根据地层中的古生物化石对地层进行划分，以及进行大范围的地层对比。在进行生物地层学方法中，主要依据“标准化石”。
2．岩石地层学方法
利用沉积岩的岩性特点及岩性组合特征的不同，将地层进行划分和对比的方法。岩性地层学方法主要有岩性法、标志层法和沉积旋回法。
1 > 岩性法
将出露的岩层按不同的岩性及岩性组合特征将岩层划分成一个个地层单位，并确定其新老关系的方法。
2 >标志层法
利用标志层来划分和对比地层的方法。标志层—某些层位稳定，岩性特征突出的岩层或矿层。
3 >沉积旋回法
由于沉积环境多次有规律的重复变化，造成沉积物的岩性特征发生相应的重复变化现象。当沉积环境中的水体由浅变深时，相应沉积物的粒度也会由大到小发生变化，例如由下部的粗砂岩变成为上部的细砂岩系列。
3．地壳运动方法
整合接触：上下两套地层层面平行，地层内化石演化连续，地层时代连续，岩性的变化可显示沉积环境逐渐变化的特征。
平行不整合：地层内存在区域性剥蚀面，该面上、下地层在大范围内层面是平行的，但地层时代不连续，缺失部分时代地层；两套地层内化石显著变异，岩性、岩相有大的变化；在剥蚀面上常有古风化壳残余。
角度不整合：区域性剥蚀面上的地层与剥蚀面平行，而下伏地层则与剥蚀面及上覆地层呈角度斜交；两套地层的岩性、岩相及化石组合特征均有明显的差异；在剥蚀面或不整合面上局部保留古风化壳残余，在上覆地层底部常有底砾岩。
平行不整合形成过程示意图
O-接受沉积；S－地壳平稳上升；D－接受风化、剥蚀；C－下降，接受沉积
角度不整合形成过程示意图
O-接受沉积；S－褶皱，隆起；D－接受风化、剥蚀；C－下降，接受沉积四．岩石地层单位
群、组、段、层，其中组是最基本单位。
组：由一种或数种岩层有规律的组合而成。这种规律组合是指岩层中的夹层、互层及旋回等。组是地质野外填图的基本单位，其厚度由1米到上千米不等。
*****复习与思考题*****
一、名词解释岩层；地层；地层层序律；整合接触；平行不整合；角度不整合
二、选择题与填空题
1、中生代从早到晚有,它们的代号分别为 。
2、在晚泥盆世沉积的地层称为,在早古生代形成的地层称为,。
3、与地质年代中的代、纪、世相应的年代地层单位分别为, 和 。4、晚古生代从老到新可划分为, 和 三个纪。
5、显生宙由老到新可分为 代,代和 代。
6、板块构造学说将全球岩石圈划分为非洲板块、印度板块、太平洋板块、, 和 六大板块。
7、板块构造学说把板块边界分成, 和 三类。
8、寒武纪是（ ）
A．早古生代的第一个纪 B．晚古生代的第一个纪
C．元古代的第一个纪 D．中生代的第一个纪
9、界、系、统、阶是（ ）
A．岩石地层单位 B．时间单位
C．生物分类单位 D．年代地层单位
10、根据同位素年龄测定，经历时间最长的地质时期是（ ）
A．元古代 B．古生代
C．中生代 D．新生代
11、晚古生代最晚的一个纪是 （ ）
A．志留纪 B．石炭纪
C．二叠纪 D．三叠纪
12、群、组、段等单位是（ ）
A．时间单位 B．生物地层单位
C．年代地层单位 D．岩石地层单位
13、在岩石地层单位中（ ）
A．“代”是最大的单位 B．“界”中最大的单位
C．“组”是最大的单位 D．“群”是最大的单位
三、简答题简述如何鉴别层序正常或倒转。
简述平行不整合的形成过程及其特点。
简述角度不整合的形成过程及其特点。
第八章 地壳运动
第一节 地壳的垂直运动
一．地壳的垂直运动的主要标志
1．沉积相及其变化沉积相：能够综合反映一定古地理、古气候环境的沉积特征和生物特征，例如滨海碎屑岩相、河流冲积相等。
2．超过沉积环境允许的沉积物厚度的厚度
3．地层接触关系
4．岩层产状的变化
二．构造分区和构造旋回
1．地壳运动的稳定区（板块内部）和活动区（板快边缘） 槽台学说
2．构造活动阶段与构造旋回
第二节 地壳的水平运动
一．地壳的水平运动的主要标志
1.垂直运动的多数标志在一定程度上反映水平运动的影响，二者是密不可分的。
2．纵弯褶皱组合、逆冲推覆、伸展与滑脱拆离、平移断层等。
二．板块构造学说
1．大陆漂移 南美与非洲大陆海岸线形态极为相似
2．海底扩张 地磁场倒转
3．地幔对流 大洋中脊连续的地震活动带把岩石圈分割成大小不同的块体称为板块。
板块构造学说的基本观点,
（1）固体地球表层在垂向上可分为物理性质显著不同的上覆刚性岩石圈和下垫塑性软流圈；
（2）刚性的岩石圈在侧向上可分为若干大小不一的板块，它们漂浮在塑性较强的软流 圈上作大规模的运动，其驱动力来自地幔对流物质；
（3）板块内部是相对稳定的，板块边缘则由于板块的相互作用而成为构造活动强烈的地带；
（4）板块运动以水平运动为主，位移可达几千公里。运动中各板块间或分散裂开或碰撞焊合或平移相错，由此决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。
板块的划分：以板块边界为基础，将全球岩石圈划分为七大板块：
1.欧亚板块；2.非洲板块；3.印度板块；4.太平洋板块；5.南极洲板块；6.北美洲板块；7.南美洲板块。
板块构造学说示意图
第三节 地震作用
1976年，中国唐山大地震
一．地震的一般概念
地震是由自然原因引起的地壳的快速颤动，是一种经常发生的地质现象。
地震波 震源 震中 震源深度 浅源地震 中源地震 深源地震
二．地震的震级和烈度
1．地震的震级是标示震源释放能量大小的级别，释放能量越大，地震的震级越大。
2．地震的烈度是指地震对地面及建筑物等的破坏程度。（注意震级和烈度的关系）
三．地震的成因类型
1．构造地震 主要由地壳的机械运动使刚性岩块发生突然断裂而引起的地震。
2．火山地震 与火山喷发有明显成因联系的地震。
3．陷落地震 溶洞塌陷、山崩、滑坡等一起的地震。
4．诱发地震 在某种诱发因素的作用下，使局部地区的地应力强度达到临界状态，并进一步造成岩层或土体失稳而导致的地震。
四．地震的演化过程
孕震、临震、发震、震后
五．地震效应
六．地震的地理分布（世界）
1．环太平洋地震带
2．阿尔卑斯-喜马拉雅-印尼地震带
3．大洋中脊和大陆裂谷地震带
4．大陆板块内部地震带
*****复习与思考题*****
一、名词解释地壳运动；沉积相；板块；地震；震源； 震中；地震震级；地震烈度二、选择题与填空题
1、大陆漂移学说的提出者是（ ）
霍尔；B．魏格纳；C．郝屯；D．莱伊尔
2、板块构造学说的观点，大洋中脊是岩石圈板块的（ ）
A．扩张边界 B．俯冲（汇聚）带
C．转换断层 D．消减带
3,震级大小主要取决于（ ）
A．地震释放的能量 B．地震对建筑物的破坏程度
C．震源深度 D．震中距
4、通常把地震对地面影响和破坏的程度称为（ ）
震源；B．震级；C．震中；D．烈度
5、按照地震的成因不同，将地震分为,, 和诱发地震等。
6、大多数地震是由地壳中的脆性岩石发生 时产生的，地震能量是以 的方式传播的。度量地震释放能量的强度常用 表示。
三、简答题
简述板块构造学说的基本内容。
第九章 构造变形
在地壳运动的过程中，地壳中的岩石受力发生的永久性变形，称为构造变形。
第一节 岩层产状
尽管地质体规模大小不一，形态多种多样，结构复杂多变，但从几何学观点分析，它们均可用面状构造和线状构造来度量，即用面状或线状构造来确定它们的空间方位或产出状态。我们把任何成因的天然地质体（包括沉积岩层、层状火山岩、侵入岩及变质岩等）在三维空间的产出状态（或空间方位）称作产状。
一．岩层的原始产状产状是指层状岩石在地壳中的空间方位和产出状态。通常岩层的原始产状呈水平或近水平状态（部分沉积岩层也可呈缓倾斜状态）。
二．岩层产状要素
走向 岩层层面与水平面相交所得的直线称作走向线（水平岩层没有走向）（上图中之AOB）。
倾向 在层面上与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线称作真倾斜线（上图中之
OD），它在水平面上的投影线称作真倾向线（上图中之OD′）。真倾向线所指的方向就是岩层的（真）倾向。
3．倾角 层面上的真倾斜线与它自身在水平面上的投影线的夹角，称作岩层的（真）
倾角（上图中之α角）。
4.产状的表示方法：
方位角法 （SE125°∠30°或125°∠30°）
象限法（N35°E∠30°SE或S35°W∠30°SE）
三．线状构造的产状要素
直线的产状是直线在空间的方位和倾斜程度。
直线的产状要素包括倾伏向、倾伏角，或用其所在平面上的侧伏向和侧伏角来表示。
倾伏向（指向）:直线在空间的延伸方向，即某一倾斜直线在水平面上的投影线所指的该直线向下倾斜的方位，用方位角或象限角表示（上左图中箭头方向）。
倾伏角:直线的倾斜角，即直线与其水平投影线间所夹的锐角（上左图中γ角）。
侧伏角与侧伏向：当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向线间所夹之锐角即为此线在那个平面上的侧伏角，如上右图中之θ角。侧伏方向或侧伏向就是构成上述锐角的走向线的那一端的方位，如24°N，表示侧伏角24°，构成24°的走向线指向北。
四．水平岩层
1．在岩层层序未发生倒转的情况下，岩层的时代越新，其出露的位置越高；岩层越老，其出露的位置越低。
2．水平岩层的分布和出露形态受地形控制。
3．水平岩层的厚度，就是岩层顶面到底面的高程差。
4.水平岩层在地表的出露宽度，决定于岩层自身的厚度和地面的坡度。
五．倾斜岩层与直立岩层（“V”字形法则）
原始水平岩层因构造作用而改变成倾斜岩层。
倾斜岩层是指倾向和倾角基本一致的一套岩层，是变形岩层和构造中最基本的一种。倾斜岩层可以展布很广，但倾向和倾角却不断变化。倾斜岩层露头界线或地质界线分布形态较复杂，表现为与地形等高线成交截关系，但却有一定规律。当其横过沟谷或山脊时，均呈“V”字形态，根据岩层产状、地面坡向及坡度不同，“V”字形态也有所不同，这种规律称为“V”字形法则。
岩层倾斜状态与地形的关系上－平面图；下－剖面图
“V”字形法则有三种：
相反相同 当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线与地形等高线的弯曲方向相同。在沟谷处，岩层界线的“V”字形尖端指向沟谷的上游；而穿越山脊时，“V”字形尖端则指向山脊的下坡，但岩层界线的“V”字形较弯曲等高线开阔；
相同相反 当岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡度角时，岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。在沟谷中，界线“V”字形的尖端指向下游；在山脊上，则指向山脊上坡。
相同相同 当岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时，岩层露头界线与地形等高线的弯曲方向也是相同的。在沟谷中，岩层露头界线的“V”字形尖端指向上游，在山脊上，其“V”字形尖端则指向山脊的下坡。这与第一种情况所表现的形态不同之处在于露头界线的“V”字形弯曲较等高线紧闭。
岩层产状直立时，岩层出露线沿岩层走向所切的一条上下起伏的地形轮廓线延伸，
这条曲线的水平投影则是一条直线，不受地形的影响，图上宽度即为岩层厚度。
六、地层的厚度和出露宽度
1、岩层的厚度
岩层的顶、底面之间的垂直距离，即层面法线方向上的距离，称为岩层的真厚度。
铅直厚度指岩层顶、底面之间沿铅直方向上的距离。
真厚度和铅直厚度的关系如下：真厚度（h）=铅直厚度（H）×cosα（α为岩层真倾角）
从上式可见，倾斜岩层的铅直厚度恒大于真厚度。倾角越大，铅直厚度也越大。在岩层产状不变前提下，任何方向剖面上量得的铅直厚度都相等。
2、岩层的出露宽度倾斜岩层的出露宽度指岩层顶、底面露头线之间的水平距离，它除了受岩层厚度和地面坡度的影响外，还与岩层的倾角大小相关。
（1）当岩层厚度和倾角不变时，地面坡角愈缓，则岩层出露愈宽；倾向与坡向相同时，岩层倾角与坡角愈接近，则岩层出露宽度愈大。
（2）当地面坡度和岩层厚度不变时，岩层倾角愈陡，则出露宽度愈窄；若倾角达90°（直立）时，则出露宽度等于岩层的厚度，并且不受地形的影响；
（3）当地面坡度与岩层倾角不变时，岩层愈厚出露愈宽，岩层愈薄，出露愈窄。
七、地层不整合的观察
1、确定不整合存在的主要标志
（1）沉积方面的标志上、下两套地层在岩性和岩相上截然不同，两套地层之间往往有一个较平整或起伏不平的古侵蚀面。这个面上可能保存着古风化壳。上覆地层的底层常有由下伏地层的岩石碎块、砾石或砂组成的底砾岩。
（2）地层古生物方面的标志根据化石和区域地层对比，确定两套地层之间存在某些层位的缺失而又不是断层造成的，则是不整合存在的确切的证据。
（3）构造、岩浆活动和变质作用等方面的标志
上、下两套地层产状不同，褶皱型式和强弱以及断裂构造发育情况的不同是角度不整合的构造标志。由不整合面分隔的上、下两套地层中，往往有各自相伴生的不同时期和不同特点的岩浆活动和变质作用，它们具有明显的差异性。
2、确定不整合的时代不整合的形成时代，通常是根据不整合面的下伏地层中最新一层的时代与上覆地层中最老一层的时代来确定的，即上、下两套地层之间缺失的那部分地层所相当的时代。
第二节 褶皱构造
甘肃当金山西测的褶皱
（据《野外地质素描》）
褶皱和褶皱要素褶皱是成层岩石中的层面或各种面理（层理、劈理、叶理、断层面等），因塑性变形而发生的弯曲变形现象。
2．褶皱的基本类型：向斜；背斜（向形、背形）
3,褶皱要素,核；翼；转折端；拐点；枢纽；轴面与轴迹；脊线与槽线
褶皱形态分类图
（a-背行；b-向形；c，d-中性褶皱）
褶皱要素
二．褶皱的分类
1．根据轴面和两翼产状分类
直立褶皱 轴面近直立，两翼产状相反，倾角近相等；
斜歪褶皱 轴面倾斜，两翼产状相反，倾角不相等；
倒转褶皱 轴面倾斜，两翼同方向倾斜，一翼地层倒转；
平卧褶皱 轴面近水平，一翼正常，一翼倒转；
翻卷褶皱 轴面歪曲的平卧褶皱 ；
2．根据转折端形态分类圆弧褶皱 尖棱褶皱 箱状褶皱 扇状褶皱 挠曲褶皱
3．根据平面形态分类
线状褶皱 长/宽＞10/1
短轴褶皱 3/1≤长/宽≤10/1
等轴褶皱 长/宽≈1/1
4．根据褶皱各部位岩层厚度分类
平行褶皱（等厚褶皱）有共同的曲率，不同的曲率半径，真厚度相等；
相似褶皱 （顶厚褶皱）各层曲率相等，没有共同的曲率中心，铅直厚度相等；
顶薄褶皱 两翼厚度（真厚度、铅直厚度）都大于核部；
5．根据等倾斜线的分类（Ramsay三类五型）
6．根据褶皱轴面和枢纽产状分类
7．根据褶皱面几何形态关系分类
三．褶皱的组合型式和叠加型式
（一）褶皱的组合型式全型褶皱（阿尔卑斯式褶皱） 复背斜与复向斜
2．隔档式褶皱与隔槽式褶皱（侏罗山式褶皱）
3．雁行式褶皱（日耳曼式褶皱）
（二）褶皱的叠加型式
横跨叠加褶皱 斜跨叠加褶皱 共轴叠加褶皱
四．褶皱的成因
1.纵弯褶皱作用 岩层受到顺层挤压力而发生的变形作用。多形成平行褶皱和相似褶皱。
2．横弯褶皱作用 岩层受到垂直于层面的外力而发生的变形作用。地壳差异升降运动、岩浆的顶托作用、岩盐的底辟作用及同沉积褶皱作用所形成的褶皱都属于横弯褶皱作用。
3．底辟作用 由地下岩盐、石膏、岩浆或粘土等高塑性、低密度物质，在构造或浮力的作用下，向上流动，以至刺穿上部岩层，使上覆岩层上拱而形成的一种构造。
4．柔流褶皱作用 指高韧性岩石或岩石处于高温高压环境下变成高韧性体，受到外力的作用，而发生类似粘稠的流体那样的流动变形，从而形成复杂多变褶皱。
5．剪切褶皱作用 又称滑褶皱作用，是指岩层沿着一系列与层面相交的各类面理发生均匀剪切滑动的一种变形作用。
五．褶皱形成时代的确定
1．角度不整合分析法
2．岩性厚度法
3．同位素法
第三节 断裂构造
一．节理
（一）节理的概念及分类
1．节 理 是没有明显位移的脆性断裂。
2．节理的分类
（二）节理的主要性质剪节理 是由剪应力产生的脆性破裂面。
理论上应成共轭关系出现，但由于岩石介质的不均一性等，实际上两组节理发育程度不一样。
（1）产状比较稳定，沿走向和倾向延伸较远；
（2）节理面较平滑，可见轻微的擦痕和摩擦镜面；
（3）节理常切穿砾石和角砾；
（4）节理密度较大，间距大致相等，同等发育时呈X型；
（5）后期充填的矿脉一般比较均匀，脉壁较平直。
剪节理与张节理示意图
2．张节理 是由张应力产生的脆性破裂面。
（1）产状不稳定，延伸不远；
（2）节理面粗糙不平，擦痕较少或不发育；
（3）多呈开口状，充填的矿脉或岩脉宽度变化大，脉壁不平直；
（4）节理常绕过砾石，即使切断砾石，破裂面也不平直；
（5）常因追踪现象发育成锯齿状。
二、节理的配套和分期
1.节理的配套：通过区分和确定同一构造过程中节理组和节理系的关系，划分不同的变形系统。
节理组：成因相同且产状一致的一群节理。
节理系：成因相同的两个以上的节理组。
2．节理的分期：将一个地区发育的节理按时间先后排序。
依据：节理的配套关系，节理的交切关系。
剪节理（左）与张节理（右）野外照片（白色脉体示节理）
三．断层
断层一般是指发生了明显位移的断裂。
（一）断层要素
1．断层面 岩石被断开成两部分、并沿之滑动的破裂面。
2．断层线 断层面与地面的交线，即断层在地表的出露线。
3．断盘 沿断层面发生相对滑动的两侧岩块。
北戴河鸡冠山断层
（可以观察到明显的断层面及沿着断层面相对滑动的岩块）
（二）断层的位移滑距 断层两盘的实际位移。
总滑距、倾斜滑距、水平滑距
2．断距 岩层在两盘对应层之间的相对距离。
地层断距、铅直地层断距、水平地层断距
（三）断层的分类
1．根据断层与岩层或区域构造线的方位关系的分类：
走向断层（纵断层） 倾向断层（横断层） 斜向断层（斜断层） 顺层断层
2．根据断层两盘相对运动的分类正断层；逆断层；平移断层；具有复合运动方式的断层
根据断层两盘相对运动的分类图
a-正断层；b-逆断层；c-平移断层；d,c-具有复合运动方式的断层(d-逆平移断层；e-正平移断层)
3．断层的组合型式地堑与地垒；阶梯状断层；环形断层和放射状断层；叠瓦式断层与推覆构造
断层的组合型式
a-叠瓦式逆断层；b-阶梯状正断层；c-地堑；b-地垒
（四）断层的形成机制
正断层：水平拉伸和铅直上隆是形成正断层的有利条件
逆断层：水平挤压有利于形成逆断层。
平移断层,最大应力和最小应力水平,中间应力直立
（五）断层的野外识别标志地质界线的错开
2．地层的重复与缺失
3．磨擦镜面、擦痕和阶步
4．断层角砾岩和断层泥
5．构造面理、透镜体与牵引褶皱
6．沉积相变化、岩浆活动及矿化作用标志
7．地貌标志（断层崖和断层三角面，山脊和水系的突然错开和转折，泉水、温泉、湖泊和洼地的串珠状分布）
（六）断层形成时代的确定
1．断层切错了地层或岩体，断层的形成时代应在切错的最新地层或岩体之后，在覆盖断层的最老地层或岩体之前；
2．如有不整合面覆盖断层，则断层的形成于不整合面之上的最老地层之前；
3．如果断层被岩脉或矿脉充填，断层必然形成于它们之前；
4．断层与被其切错的褶皱往往有成因上联系，它们的时代多属于同一期构造运动阶段；
5．同沉积断层的活动与被断地层的时代同时；
6．利用断层的交切关系判断断层的时代。
******复习与思考题******
名词解释产状；倾向；倾伏向；侧伏向；褶皱；轴面；纵弯褶皱作用；横弯褶皱作用；节理；张节理；剪节理；断层；滑距；断距；地堑；地垒；叠瓦式断层；阶梯状断层选择与填空题
1、当上下两套地层之间发育一古风化壳，且下面一套地层褶皱变形强烈，上面一套地层无变形，这两套地层之间的接触关系应是（ ）
A．角度不整合 B．假整合 C．整合 D．平行不整合
2、确定背斜或向斜的主要依据是（ ）
A．两翼地层的产状 B．核和翼部地层的相对新老关系
C．地形的高低起伏 D．转折端的形态
3、在垂直断层走向的剖面上，断层两盘上的地层断距是指对应层的同一层面上（ ）
A．垂直距离 B．错开的距离
C．铅直距离 D．在同一高度上错开的距离
4、在垂直地层走向剖面上，断层两盘相对应的同一层面，沿断层面相对移动的距离称为（ ）
A．地层断距 B．斜断距 C．地层落差 D．铅直断距
5、两条大致平行、倾向相向的正断层组合称为（ ）
A．阶梯状断层；B．地堑；C．地垒；D．叠瓦状断层
6、地层角度不整合接触面的产状应该是（ ）
A．与上覆及下伏地层都平行
B．与上覆及下伏地层都不平行
C．与上覆地层基本平行，与下伏地层不平行
D．与上覆地层不平行，与下伏地层基本平行
7、地层的接触关系一般有, 和 三种。
8、岩层的产状要素包括, 和 。
9、节理按节理面走向与所在褶皱枢纽之间的关系不同可分为, 和 。
10、褶皱要素一般包括,翼部、,,轴面和轴线等。
11、按照褶皱轴面与两翼岩层产状的不同关系，褶皱形态可分为,, 与平卧褶皱四种常见类型。
12、断层按两盘相对位移方向，可以分为, 和 三种类型。
三、简答题岩层的产状要素主要包括哪些？
简述“V”字形法则内容。
简述确定不整合接触的主要标志及其形成时代。
什么是轴面，并简述褶皱要素。
如何区分线理的倾伏和侧伏。
向斜和背斜的本质区别在于？
褶皱的主要基本要素包括什么？
简述褶皱的组合类型。
简述如何确定褶皱形成的时代。
剪节理的特点。
简述正断层的组合类型，并图示。
什么是逆断层，并简述逆断层的主要组合形式。
什么是叠瓦状断层，其特点在于？
地堑与叠瓦状断层的特点分别在于？
在野外工作中，判断断层是否存在的主要标志有哪些？
如何确定断层形成的时代？
第十章 矿床的基本知识
第一节 矿床的有关概念及其成因分类
一．有关矿床的概念
1．矿 产 是指在岩石圈中赋存的、能为国民经济所利用的物质资源。按性质和用途可划分为四类：金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产、地下水资源。
2．矿床与矿体 矿床是指岩石圈中由地质作用形成的、其中包含有在一定经济技术条件下能被开采利用块段的综合地质体。矿床中能被开采利用的块段，称为矿体。按矿体的形状可分为等轴矿体、板状矿体、柱状矿体。
3．矿石和脉石 矿体中可提取有用组分或可直接利用的矿物集合体，称为矿石。矿体中夹有的不符合工业要求的岩石称夹石。矿石中目前不能被利用的矿物称脉石矿物。夹石、脉石矿物和围岩碎块等统称为脉石。
4．矿石的品位 是指矿石中所含有用组分的百分含量。
二．矿床的成因分类
1．岩浆作用矿床 岩浆矿床、伟晶矿床、热液矿床、火山矿床
2．变质矿床 接触热液变质矿床、气-液变质矿床、区域变质矿床、混合岩化矿床
3．外生矿床 风化矿床、沉积矿床、可燃料有机矿床
第二节 岩浆作用矿床
1．岩浆成矿阶段 富含硫化物、氧化物的岩浆岩，在高温时是完全混熔的。当温度下降到一定程度时，硫化物、氧化物与硅酸盐融体会发生分离（熔离），并因前者富含金属元素、密度较大而下沉，从而形成岩浆熔离矿床。
2．残余岩浆成矿阶段 在岩浆结晶成岩作用的晚期阶段，一些富含挥发分的残余岩浆，沿早期结晶成岩的岩石裂隙贯入，或顺围岩的裂隙贯入，由于温度和压力还较高（600-300℃），流体成分又多，有利于矿物结晶成大晶体，形成伟晶岩。在此阶段形成的矿床称为伟晶岩矿床。
3．热液成矿阶段 岩浆侵位至冷凝过程中分离出来的以H2O为主，并含有多种挥发分和多种成矿元素的热水溶液，称为岩浆热液。这种热液把深部的矿质以及分散在围岩中的成矿元素萃取出来，通过充填、交代方式使矿质沉淀而形成矿床。
4．火山作用成矿阶段 残余岩浆、高温气体和热液在火山通道、破火山口附近的断裂带内可形成很有价值的矿床（斑岩型、交代-充填型、热液型）。
第三节 变质矿床
一．变质成矿作用
指变质过程形成的矿床和变质作用对矿床的改造，主要表现在物质组成的变化、矿石结构构造的变化、矿体形状和产状的变化。
二．变质成矿作用的类型
1．接触热液变质矿床 指岩浆侵位引起围岩温度增高而变质形成含矿地质体的过程。主要发生在岩体的周围，变质因素中起决定作用的是岩浆的热力。
2．气-液变质矿床
3．区域变质矿床
4．混合岩化矿床
第四节 外生矿床
一．风化矿床
二．沉积矿床
三．可燃料有机矿床
******复习与思考题******
一、名词解释
矿床；矿体；矿石；脉石；矿石品位
二、简答题：
简述矿产的主要分类。
岩浆作用矿床主要划分为哪些成矿阶段？
变质成矿作用有哪些类型？
简述煤和石油的形成环境异同。
第十一章 地下水
第一节 概 述一．地下水的概念
地球上的水存在于水圈、大气圈、生物圈和岩石圈中。地下水是指赋存于地面以下岩石圈中的各种状态的水体。地下水也有气态、液态和固体形式，以液态为主。地下水主要由大气降水、冰雪融水、地面流水和海水、湖水等从地面渗入地下积聚而成，称为渗透水；此外，包含有由大气中的水汽渗入土壤和岩石空隙中冷凝而成的水，称凝结水；也有随沉积物的堆积而埋藏在地下的水，称古水；还有从地下深处的岩浆源中或地幔内析出的热气-热水，称原生水。
第二节 地下水的赋存
一．岩石的空隙及其中水的存在形式
（一）岩石的空隙孔隙；裂隙；溶穴
（二）岩石空隙中水的存在形式结合水；重力水；气态水和固态水
二．不同埋藏条件下的地下水
（一）与地下水储容及运移有关的岩石特征岩石的透水性；隔水层与含水层
（二）包气带与饱水带潜水面；包气带：潜水面以上；饱水带：潜水面以下
（三）几种重力水的特征
1．上层滞水 包气带中存在的局部水体。
2．潜水 是地下第一层隔水层之上具有自由水面的重力水。
3．承压水 充满在两层隔水层间的含水层内的重力水常具有一定的压力，称承压水。
4,泉 水 当含水层被河流切割或因构造作用，使地下水溢出地表时，便形成了泉。泉是地下水的天然露头，是地下水排泄的重要形式。按补给泉的含水层水流的性质，可将泉分为下降泉（由潜水或上层滞水补给，水流作下降运动）和上升泉（由承压水补给，水流呈上升运动）。
承压水和自流井示意图
******复习与思考题******
一、名词解释渗透水；潜水；潜水面；承压水；泉水；上升泉；下降泉二、选择与填空题
1、潜水应属于（ ）
A．第一个稳定隔水层之上具有自由表面的重力水
B．两个稳定隔水层之间含水层的重力水
C．局部隔水层之上的重力水
D．包气带中的重力水
2、人类所利用的水资源主要取自陆地上的 和,这种资源能够再生、恢复，它的补给主要来自 。
三、简答题简述岩石空隙中水的主要存在形式。
简述潜水面与泉间的联系。
简述地下水的主要性质。
简述重力水的主要特征。
第十二章 环境与地质灾害
环境是自然与人类相互联系所构成的系统，它包括人类周围自然的和社会的全部条件和情况。可分为人类环境和自然环境。自然环境由构成地球表面的岩石圈、水圈、气圈和生物圈等四个子系统构成。其中岩石圈表层的各组成部分，即岩石、土壤、地下水、有机组分和气体，以及各种地质现象和地质过程，都与水、气、生物圈的物质和过程相互紧密地联系着，它们构成了一个相对独立的子环境系统，称为地质环境。
第一节 环境地质问题
一．环境地质系统的主要特性
环境地质系统（地质环境）是指地球表层中与人类社会的发展有特殊联系的部分。
（一）人为地质作用
1．人为剥蚀地质作用
2．人为搬运地质作用
3．人为堆积地质作用
4．其它人为地质作用
（二）环境地质系统的反馈作用机制
环境地质系统受到人为地质作用后，能够对之作出相应的反应，尤其是在某些特定条件下，一步人为地质作用有可能引起多步自然地质作用过程。后者的规模与人为作用的规模往往显著地不成比例。这种机制称作环境地质系统的反馈作用机制。
二．当前必须重视的部分环境地质问题
（一）水资源问题
1．水资源匮乏问题
2．水污染问题
（二）土壤利用问题
1．人为地质作用对土地的破坏
2．自然因素对土地的破坏
3．土壤的保护
（三）沙漠化
沙漠化是一种渐进式的环境恶化现象。主要发生在中纬度区的干旱和半干旱气候带。是一种由于人类活动和干旱的共同影响，导致生物生产能力下降和生态系统贫瘠化，从而引起植物生殖量、土地载畜量、作物产量和人类健康水平下降等一系列不良连锁反应的过程。
1．沙漠化的分布特征与发展现状
2．影响沙漠化进程的主要因素
风蚀作用、雨滴作用、盐碱化、降水不均、人类活动、气候等
3．沙漠化的防治
拟订合理的林、牧业计划；改变土地利用方式；采取防护措施；加强基础研究
（四）都市化环境问题
1．都市水文问题
2．都市地质稳定性问题
（五）废料处理问题
1．污水处理
2．固体废料处理
3．有害废料处理
（六）地方病问题
（七）工程地质问题
1．工程地质评价
2．滑坡治理
第二节 地质灾害问题
一．自然灾害及其分类
（一）自然灾害及其危害
自然灾害是指在自然界中发生的，能造成人们生命和财产损失的自然事件。
（二）自然灾害的分类
1．按灾害发生的时间尺度划分
（1）爆发型
（2）迁延型
（3）过渡型
2．按成因系列划分
（1）天文灾害系列
（2）地球灾害系列
（3）生物灾害系列
3．按现象划分
水灾、旱灾、地震等地质灾害研究的主要任务：
现象识别、机理分析、地质灾害预测、防灾工程、地质灾害的风险评价
二．主要地质灾害简介
（一）滑坡与崩塌
滑坡是斜坡上的岩土物质沿一定的软弱面（或软弱带）作整体性下滑的运动，是山区常见的一种地质灾害。按其自然类别或其与工程的关系，滑坡可以分为自然边坡、岸坡边坡、矿山边坡和路堑边坡四种。
1．滑坡结构基本要素
滑坡体、滑坡面、有效临空面
2．滑坡的分类
3．滑坡的发育条件与诱发因素
滑坡发育的主要条件有地形地貌条件、地质构造与新构造运动条件、地层岩性条件及水文地质条件等。在不稳定、高差大和陡倾斜岩层的斜坡地带；新构造运动活跃的活动断裂地区；以及岩土体破碎与风化强烈、软硬岩层分层明显、地下水变动幅度较大等地区，是滑坡发育的有利地区。而表水冲刷、渗透、浸泡和润滑作用，地震与火山喷发，人工开挖坡脚和在坡面上修建各种建筑物等，都能促使滑坡失稳滑动。
4．崩塌
崩塌是指悬崖、峭壁、陡坡和洞顶的岩石或土体，大块向下垮落的现象。崩塌主要有散落、坠落、翻落和塌陷等情况。
5．滑坡与崩塌的预报与防治
（二）泥石流
泥石流是含有大量固体物质（泥和砂、石）的洪流，其容重一般在1.2-2.3t/m3之间。
1．泥石流的分类与地形结构
2．泥石流的发育条件和诱发因素
3．泥石流的运动特征及成灾机理
4．泥石流的识别与防治
（三）地裂缝与都市稳定性问题
1．地裂缝灾害的发育条件与诱发因素
2．都市地质稳定性评价
（四）塌陷灾害与城市地面塌陷问题
1．塌陷灾害的发育条件与诱发因素
2．塌陷灾害的防治
******复习与思考题******
一、名词解释地质环境；沙漠化；自然灾害；滑坡；崩塌；泥石流二、简答题简述滑坡及其结构要素、诱发因素和主要防治措施。
简述环境地质系统的反馈作用机制。
什么是沙漠化？简述沙漠化的主要影响因素和防治措施。
灾害地质学研究的主要内容是什么？
（Foundation of Geology）
绪 论一．地质学研究的对象、内容和分科
1．地质学研究的对象 地质学研究的主要对象是岩石圈。
2．地质学研究的内容
研究岩石圈的物质组成(如元素、矿物、岩石和矿产的特征、形成条件和分布规律)；
研究局部地区、大陆以至整个岩石圈的发展和演化史；
研究区域地质构造、岩石圈的结构和运动规律等。
3．地质学的分科
研究岩石圈物质组成的学科，如结晶学、矿物学、岩石学、矿床学及地球化学等；
研究岩石圈结构、构造和运动的学科，如构造地质学、大地构造学及动力地质学等；
研究岩石圈演化历史的学科,如地层学、古生物学及地史学等；
研究地下资源的找寻和勘探方法，以及地质环境评价和对策的学科，如地质制图学、找矿勘探地质学、遥感地质学、水文地质学、工程地质学、探矿工程学、地球物理勘探学、地球化学勘探学、环境地质学及数学地质学等。
地质学是关于固体地球组成、结构及地球演化历史的知识体系。现代地质学不仅要阐明固体地球的组成物质、控制物质转换的机制以及由这些物质记录的地球演化历史，而且要揭示改变固体地球外层的营力和改造地球表层的过程，并运用地质学知识探明可供利用的物质以及理解地质过程与人类活动相互作用的机理。
——国家自然科学基金项目指南
二．地质科学的研究意义
1、与人类生活生产有密切关系（矿产：石油、煤、金属、肥料、建材等）；
2、灾害预防与治理（地震、火山喷发、泥石流、滑坡、塌方等）；
3、环境污染与防治；
4、地下水；
5、工程建设（铁路、桥梁、工厂、水利设施等）；
6、探索地球（甚至宇宙）产生、发展、演化以及生命的起源、发展演化等一些基本科学问题（资源与环境、资源与人口增长）；
三．学习地质学应注意的几个问题
（一）地质学的研究对象有以下几个基本特点
1．整体规模宏大 岩石圈的表面积超过5×10 8km2,平均厚度约100km。
2．发展过程漫长 地球自形成以来的演化历史约有4600Ma。
3．作用因素复杂
4．区域差异明显
（二）学习地质学应注意的几个问题
1．建立认识地质事件的时空观念
2．掌握辩证的思维方法
3．运用现实类比和历史分析的原则
“将今论古”的原则，从研究眼前正在进性的地质过程入手，总结其规律，再去推论地质历史上同类事物发展和结局。
4．实践出真知四、地质学与其他相关学科的关系对于与地质学有关各学科来说，例如地球物理勘探、岩土工程、油藏工程等，地质学是它们的研究基础和前提。无论是物探工作者、石油地质工作者，还是工程地质学家，都必须具备扎实的地质学知识，学会地质思维，掌握地质学方法，才能保证工作顺利进行，保证成果的准确性和可靠性。各相关学科的研究成果，又丰富了地质学的内容，推动地质学的发展。因此，学好基础地质知识是构筑各相关专业知识大厦的基石，是将来做好本专业工作的保证。
***地质学发展简史***
1、前地质学时期（史前--1775年）
沈括“梦溪笔谈”（1031--1095年）：沧海桑田
斯坦诺（丹麦）：地质学三定律（叠覆律、原始连续律、原始水平律）
2、地质学初创时期（1775--1830年）
,水火之争”--水成派：德国地质学家维尔纳（A.Werner，1749--1817年）—首创矿物分类法并提出按成分区分岩石；第一个建立花岗岩、正长岩和玄武岩等的鉴定方法；首先总结出研究地层层序的方法并注意到片麻岩和花岗岩是层位最深的地层。
火成派：英国地质学家郝屯（J.Hutton，1726--1797）—最早指出脉岩的存在及与沉积岩的穿插关系，描述了烘烤现象；第一个阐明角度不整合的成因。提出了“均变论”的原始思想。
,英国地质学之父”史密斯（W.Smith，1769--1839）：生物层序律
3、近代地质学时期（1830--1954）
1830年英国著名地质学家莱伊尔（C.Lyell，1797--1875）发表了划时代经典著作《地质学原理》标志着近代地质学体系的建立。正式提出均变论。
1857年，丹纳将霍尔（美国古生物地层学家）发现的长条形沉积盆地命名为地槽。1885年奥地利地质学家徐士提出地台概念。形成了统治地质学一百多年的槽台学说。
1912--1915年间，德国气象学家、地质学家魏格纳（A.Wegener，1880--1930）创立了大陆漂移学说，出版了《海陆起源》一书。
4、现代地质学时期（1954--现在）
美国学者赫斯和迪茨提出海底扩张假说。
1965年加拿大地质学家威尔逊（T.Wilson）提出转换断层的概念。
1968年，法国学者勒皮雄（X.Lepichon）和美国学者摩根（J.Morgen）同时提出板块学说。
地球是生物圈和人类生生不息的唯一家园，地质科学研究具有广阔的前景。……让我们大力弘扬李四光的爱国主义和科学创新精神，提高地质科学研究创新能力，为振兴地质事业而努力奋斗。
——温家宝总理在第七次李四光地质科学奖颁奖大会上的讲话
第一章 地球概况
第一节 地球的形状和大小
一．地球极近似旋转椭球体（自转所致，表明地球具有弹性）
二．地球不是严格的旋转椭球体（内部物质分布不均匀）
三．地球形状的主要参数
赤道半径a 6378.140km
两极半径c 6356.755km
平均半径R 6371.004km
扁率（a-c）/a 1/298.253
表面积 510064472km2
体积 10832×108km3
第二节 地球的外部圈层结构
一．大气圈
大气圈是由包围着固体地球的大气层构成，总质量约5.136×1015t，3/4集中到地面以上10km范围内。主要物质成分以氮（75.5%）和氧（23.1%）为主，其次有氩（1.28%），二氧化碳（0.05%）。
根据大气温度、密度等物理特征，一般把大气圈自下而上分为对流层、平流层、中层、电离层和扩散层。
二．水圈地球表面四分之三以上的面积被海洋、冰层、湖泊、沼泽、河流中的水体覆盖。地面以下的土壤和岩石缝隙中也充填有大量的地下水，它们共同构成一个连续而不规则的圈层，称为水圈。水圈中的水，主要在太阳热能和重力的作用下不停地运动着。
三．生物圈
生物圈是生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层。地球上生命物质出现在3500Ma。
在南非距今3200Ma的层状岩石中发现了原核生物化石。自1000Ma以来植物和动物蓬勃发展。
第三节 固体地球的主要物理性质
一．地球的质量和密度
根据牛顿万有引力定律计算出地球的质量为5.9472×1024kg，地球的平均密度为5.516g/cm3。（砂、页、灰岩平均密度为2.6g/cm3,花岗岩密度为2.67g/cm3,玄武岩密度为2.85g/cm3，因而推论，地球内部大部分物质密度应大于平均密度。）地球的密度随深度增加而增大，增大是不均匀的。
二．地球的重力
地球上某处的重力是该处所受地心引力与地球自转离心力（垂直地面分力）的合力。地球表面的重力随纬度值的增大而增大（赤道g=978.0318cm/s2，两极g=983.2177g/s2，g随海拔高度的增高而减小，每升高1km，g减少31cm/s2）。
由于地面起伏和地球物质密度不均匀以及结构差异等原因使实测重力值与理论值不符，这种现象称为重力异常（正、负异常）。
三．地球的压力
地球内部某处的压力是指由上覆地球物质的重量所产生的静压力。静压力的大小与所处的深度、上覆物质的平均密度及重力加速度成正相关。
四．地球的磁性
固体地球好象一个磁化的球体，其磁力线特征类似于偶极场的特征。地磁轴与地球自转轴并不重合，二者约成11.5°的交角。而且地磁极的位置是不固定的，它逐年变化的（1965年75°50′N，100°50′；1970年76°N，101°W；1975年76°06′，100°W）。
磁场特征要素：磁场强度（F）、磁偏角（D）、磁倾角（I）。
地磁异常是叠加在地球基本磁场之上，由地壳内的岩石矿物及地质体的磁性差异引起的磁场。
五．地球内部的温度
自地面向地下深处，地热增温现象是不均匀的。按温度状况可分为三层：
1．变温层（外热层） 地温主要受太阳光辐射热的影响，温度随季节、昼夜的变化而变化，故称变温层。
2．常温层 地温与当地年平均温度大致相当，且常年保持不变，其深度大致为20-40m。（一般中纬度较深，两极和赤道较浅；内陆较深，滨海区较浅。）
3．增温层 常温层之下，地温随深度增大而逐渐增加。深度每增加100m所升高的温度，称地温梯度。（地温梯度各地有差异）
六．地球的弹性和塑性
地震波的传播；岩层的褶皱变形等。
第四节 地球的内部圈层结构
一．地球内部圈层划分的依据
1．地震波的特点
地震波是弹性波，分为体波、面波和自由振动等类型。体波有纵波（P）和横波（S）之分。纵波可在固态、液态和气态的介质中传播，横波只能在固态介质中传播。地震波速的大小与介质的密度和弹性有关。
2．地球内部圈层划分的依据
（1）宇宙地质依据 宇宙物质具有内在的统一性，宇宙天体（尤其是太阳系内天体）的物质成分可作为推断地球内部物质成分的参考依据（例如陨石）；
（2）地质学依据 岩浆岩来自地下较深的部位，研究其物质成分和形成的温压条件可帮助人类认识地下的物质状态及环境。特别是超基性岩，它们常来自地球深部。（例如含金刚石的金伯利岩，金刚石生成温度为1100-2200℃、压力为5万个大气压，相当150km深度）
（3）地球物理依据 主要是地震波速的变化。
二．地球内部圈层的特征
（一）地壳
莫霍面 （大陆33km、洋底5-8km）莫霍面是地震波速显著不连续面（南斯拉夫地震学家莫霍诺维奇于1909年发现）。莫霍面以上的由固体岩石组成的地球最外部圈层称为地壳。地壳平均厚度约18km，平均密度2.8g/cm3，质量约2.35×1022kg。
地壳厚度变化大，大陆区20-80km，平均33km。又分为上地壳和下地壳（以康拉德面为界，深约15km）。上地壳（厚约15km）平均密度约2.7g/cm3，由沉积岩、变质岩和岩浆岩组成，一般称硅铝层或花岗质岩壳；下地壳（厚约18km）平均密度约2.9g/cm3，一般称硅镁层或玄武质岩壳。大洋区平均7km，且较为均匀，普遍堆积有0.5km厚的沉积层，再下便是5-8km的硅镁层（密度2.9g/cm3）。
（二）地幔
古登堡面 （2891km）（美国地震学家古登堡于1912年发现）S波终止，P波急剧减低。莫霍面以下至古登堡面的圈层称为地幔。地幔的厚度约2870km，物质密度由顶层的3.31g/cm3增至5.55g/cm3,平均约4.5g/cm3,质量约4.03×1024kg。根据地幔上部与下部物质成分和温度、压力的差异性，和670km深处的地震波速显著间断面分为上、下地幔。
1．上地幔
盖层 深度为20-80km，密度3.37g/cm3,物质成分推测为橄榄岩,为固态。
低速层 深度80-220km，（顶面在大陆区较深，大洋区较浅,底界的差异不大。密度3.36g/cm3,）全球普遍存在、厚度不很均一的波速减低层。横波局部地区不能通过,表明低速层部分物质可能呈熔融态,因而又称软流层（或软流圈）。
均匀层 深度220-400km。波速传播均匀,表明物质成分变化不大。
过渡层 深度400-670km。密度3.73-3.99g/cm3.
2.下地幔 深度670-2891km,厚度2221km,平均密度5.1g/cm3。据实验岩石学分析，由呈紧密堆积结构的氧化矿物，如MgO、FeO和SiO2组成。
（三）地核
古登堡面以下直至地心的部分称地核。它是一个半径为3480km的球体，平均密度为10.83g/cm3。一般认为物质成分主要为铁。
（四）岩石圈地壳与上地幔的顶部（软流圈以上部分），都是由固态岩石组成的，因而称岩石圈。
**思考题 简述地球内部圈层的划分。
第二章 岩石圈
第一节 岩石圈的表面形态
一．陆地地形
山地、高原、盆地、丘陵、平原
二．洋底地形
洋底地形可划分为三大地形单元：大陆边缘、洋盆和洋脊。
（一）大陆边缘大陆与大洋相连接的过渡地带，称大陆边缘。
1．大陆架 （陆棚）是指围绕大陆分布的浅水台地，平均坡度小于0.3°，平均深度小于130m。
2．大陆坡 大陆架外坡度明显变陡的斜坡地带，坡度平均约4°最陡可超过20°，下界平均水深约2000m，平均宽度30km，最宽可超过100km。大陆坡上常发育有海底峡谷（谷壁陡峭，剖面形态呈“v”字形）。
3．大陆基 （大陆裙）是介于大陆坡与大洋盆地之间缓坡地带，下界水深约4000m，宽度几百公里，坡度一般小于1°。（*在海沟发育的地区没有这一地形单元）
4．海沟和岛弧 大洋盆地边缘深度超过6000m的带状凹地，称为海沟。宽度仅数公里至数十公里，长度最大可达几千公里。
太平洋西北侧的海沟多呈弧形，沿其凸出的一侧排列着大小岛屿，称为岛弧（多为火山岩）。
（二）洋盆
洋盆是指位于海沟与洋脊之间辽阔而平坦的洼地，一般深度4000-5000m。可进一步分为洋底丘陵、洋底平原、海山。
（三）洋脊
` 贯穿于洋盆中央或一侧、延伸几万公里的洋底山脉，称洋脊。
第二节 岩石圈的物质组成
一．岩石圈的化学成分地壳元素的平均重量百分含量称克拉克值。（地壳的元素丰度）
1.元素在地壳、上地幔和地球中的分布相差十分悬殊，其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种元素合计占地壳总质量的99%。
2．Al、Na、K三种元素在地壳中的丰度最高，但在上地幔和地球中的丰度显著降低，而Fe、Mg的丰度却显著增高。
二．矿物
矿物是在各种地质作用中形成的，是在一定地质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单质或化合物。
三．岩石
岩石是各种地质作用形成的，并在一定地质和物理化学条件下稳定存在的矿物集合体。按岩石成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
岩浆岩是由岩石圈中、下部以及软流圈中的熔融岩浆上升到浅处或涌出地面冷凝而形成的岩石。在地下冷凝形成的称为侵入岩，主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩等。涌出地面冷凝而形成的称为喷出岩或火山岩，主要有流纹岩、安山岩、玄武岩等。组成岩浆岩的主要矿物有斜长石、石英、辉石、角闪石、橄榄石和云母。
沉积岩是在表生条件下由各种沉积作用形成的沉积物，后被埋藏在一定深度经过成岩作用而形成的岩石。按其成因可分为碎屑岩、粘土岩、化学岩和生物化学岩等几大类。主要组成矿物有石英、粘土矿物、方解石、白云石以及一些矿物或岩石的碎屑。含有古代生物的遗体和遗迹化石是沉积岩最突出的特点。
变质岩是由岩石圈内先存的岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩），受地质环境（温度、压力和高温热液等）变化而使原岩的结构与成分被改造而重新形成的岩石。按成因可分为接触变质岩、气液变质岩、动力变质岩和区域变质岩。
第三节 岩石圈的构造
一．现代板块的划分地震带是划分现代板块的首要标志。
世界地震分布图（震源深度0～700公里，记录时限6年）
（据Physical Geology,2001版）
据此全球可划分为欧亚板块、非洲板块、北美板块、南美板块、印度板块、南极板块和太平洋板块。
世界板块划分（引自金性春，1984）
1－洋脊；2－转换断层；3－俯冲边界；4－碰撞边界二．板块边界类型
1．分离型板块边界类型 洋脊轴两侧的板块作相背运动，板块被拉开，软流圈中的高温熔融岩浆顺裂隙上涌，凝结在滑移的板块后缘上，成为最新的洋底岩石圈。
2．汇聚型板块边界类型
（1）俯冲边界 一侧板块向下俯冲并斜插入软流圈，另一板块则仰冲并叠覆其俯冲边缘之上。二者间在地貌上形成海沟、岛弧或大陆边缘山系。（例如：太平洋板块与欧亚板块、北美板块、印度板块之间）
（2）碰撞边界 两板块相对运动，前缘有洋壳的边缘下插，造成二者的陆壳碰撞接触，形成地缝合线。（欧亚板块南缘与非洲板块和印度板块西段）
3．平错型板块边界类型 两板块相互平行边界滑错，不造成新的山脉和海沟，地质构造上表现为转换断层或大型走滑断层。
**思考题 简述板块边界类型及其地貌特征。
第四节 地质作用的概念一．一般概念
由自然动力引起岩石圈或地球的物质组成、内部结构和地表形态变化的作用，统称为地质作用。引起这些变化的各种自然动力，称为地质营力。按地质动力来源分为作内动力地质作用和外动力地质作用。
二．内动力地质作用
内动力地质作用的能源主要是地热能、重力能和旋转能。内动力地质作用的主要类型有：
1．地壳运动 主要是指岩石圈的机械运动，如板块的分离、滑移、俯冲、碰撞；区域性沉降与上隆；岩层的断裂和褶皱等。
2．地震作用 地震是岩石圈机械运动积累的能量造成岩石圈破裂而突然释放引起的一种现象，是由地震波的传播引起的地面快速颤动的作用。
3．岩浆作用 是指软流圈和岩石圈中、下部内集聚的高温熔融物质，顺通道运移至浅部甚至涌出地面冷凝成岩石的过程。
4．变质作用 变质作用是指岩石圈内先存的岩石在新的温度、压力条件下，也可有外来气液物质参与，使原岩在固态状况下发生结构、构造及矿物组合的改造过程。
三．外动力地质作用
外动力地质作用的主要能源是太阳的辐射能。外动力地质作用主要有以下几种：
1．风化作用 岩石在原地因气温变化、大气、水、生物等的共同作用下逐步分解、破坏的过程。
2．剥蚀作用 是风、冰川、地面流水、地下水、海洋和湖泊水等地质营力在其运动过程中使地表岩石破坏并脱离原地的作用过程。
3．搬运作用
4．崩塌作用 指基岩块体和松散堆积物在重力作用下崩落或烟斜坡下滑的过程。
5．沉积作用 由于搬运动力和介质条件的变化而发生的沉淀和堆积的过程。
6．固结成岩作用 松散的沉积物被压实、固结而形成岩石的地质过程。
四．内外动力地质作用的关系
内动力促使岩石圈在软流圈上滑移、升降、分裂和碰撞聚合，导致地震，岩浆上涌和喷发，形成岩浆岩，使岩层发生褶皱和断裂，造成海洋盆地和大陆高地以及区域性地面起伏等。而外动力则对地面的起伏加以改造，总趋势是削高填低，使地面准平原化，同时造就表生矿物和沉积岩。它们之间既有区别又相互联系而不停地作用，推动着岩石圈的演化和发展，使地表形态、矿物、岩石和矿床以及地质体的构造变形不断地变化和改造。
复习题与思考题一.名词解释
1.岩石圈；2.地温梯度；3.重力异常；4.莫霍面；5.岩石圈；
6.现实类比和历史分析原则二.选择题
1．根据板块构造学说的观点，大洋中脊是岩石圈板块的（ ）
A．扩张边界 B．俯冲（汇聚）带 C．转换断层 D．消减带
2．地幔和地核的分界面—古登堡面约位于地下的（ ）
A．250km处 B．1000km处 C．2900km处 D．5125km处
3．地震波横波的地球内部不能被传播（或被吸收）的圈层是（ ）
A．内核 B．外核 C．下地幔 D．软流圈
4．地壳厚度最小的地区是（ ）
A．大洋盆地 B．海沟 C．大洋中脊 D．岛弧
三、填空题
1．地球的外部圈层有, 和 。
2.地球外核物质的物理状态是 态；内核物质的物理状态是 态。
3.板块构造学说把板块边界分成, 和 三类。
4.地壳的下限是 ；地壳厚度最大的地区是 ；
地壳厚度最小的地区是 。
5.表示地磁场强度的三个要素是, 和 。
6.地壳中拉克值前三位的元素依次是, 和 。
7.板块构造学说将全球岩石圈划分为非洲板块、印度板块、太平洋板块、, 和
六大板块。
四、问答题
1.说明地震波在地球内部传播的状况及据此划分的地球内部圈层。
2.对比大陆地壳和大洋地壳在分布、厚度和成分（结构）方面的差异。
3.内动力地质作用有哪些类型？外动力地质作用可分哪些类型？
4.简述地球内部圈层的划分及依据。
第三章 矿 物
第一节 矿物通论
一．矿物与晶体的概念
1．矿物的概念
矿物是在各种地质作用中形成的，在一定地质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单质或化合物。
注释：1）矿物是各种地质作用形成的天然化合物或单质，它们可以是固态(如石英、金刚石)、液态(如自然汞)、气态（如火山喷气中的水蒸气）或胶态(如蛋白石)。
2）矿物具有一定的化学成分。如金刚石成分为单质碳(C)，石英为二氧化硅(SiO2)，但天然矿物成分并不是完全纯的，常含有少量杂质。
3）矿物还具有一定的晶体结构，它们的原子呈规律的排列。如果有充分的生长空间，固态矿物都有一定的形态。如金刚石形成八面体状，石英常形成柱状，柱面上常有横纹。当没有生长空间时，它们的固有形态就不能表现出来。
4）矿物具有较为稳定的物理性质。如方铅矿呈钢灰色，很亮的金属光泽，不透明，它的粉末（条痕）为黑色，较软（可被小刀划动），可裂成互为直角的三组平滑的解理面(完全解理)，很重(比重为7.4-7.6)。
5）矿物是组成矿石和岩石的基本单位。
2．晶体与非晶体的概念
所谓晶体是指内部质点（原子、离子或分子）在三维空间呈周期重复排列的固体。也可以形象地说，晶体是具有格子构造的固体。
二．矿物的化学成分与化学式
矿物的化学成分是决定矿物各种特性的基本因素。
（一）元素的离子类型
1．惰性气体型离子
2．铜型离子
3．过渡型离子
（二）引起矿物化学成分变化的原因
引起矿物化学成分变化的因素很多，其中类质同像是最普遍、最有实际意义的原因。
1．类质同像的概念
矿物结晶时，晶体中的某些质点（原子、离子、络阴离子或分子等）被性质相似的质点以各种比例相互置换或取代，而晶体结构类型和化学键性基本不变的现 象，称类质同像。
2．类质同像的类型
完全类质同像、不完全类质同像；等价类质同像、异价类质同像。
3．类质同像的形成条件
（1）离子半径必须相近；
（2）离子类型相同或相近；
（3）置换前后，离子的总电价相等。
（三）矿物的化学式
矿物的化学式是指用化学元素符号表示矿物化学成分的方法。
******矿物学的发展简史******
矿物学是一门古老而近代又得到了迅速发展的学科。矿物学的发展可划分为以下四个阶段：
第一,萌芽阶段：早在原始社会的石器时代，人们就开始利用矿物和岩石制作生产工具和装饰品。从奴隶社会到封建社会开始应用金属，并由铜器时代向铁器时代过渡，说明当时各种金属矿产以大量开采，矿冶事业得到发展。世界上最早技术矿物原料的书籍首推中国的《山海经》（成书于春秋末战国初，即公元前475年前后），该书中提到80多种矿物、岩石、矿石的名称。用文字记载矿物并尝试将其分类是希腊学者亚里士多德（公元前384-322年）和他的门人提奥弗拉斯特（公元前371-286年）把和金属相类似的矿物归属于"似金属类"，提氏写了一篇有关矿物学的"石头论"他把矿物分为三类：1、金属；2、石头；3、土。并描述了16种矿物（主要是宝石）的形状。 这个时期的总特点是对矿物肉眼鉴定外表特征为主。
第二,描述矿物阶段：19世纪中叶，在化学元素学说、原子-分子学说、组成化合物原子的配比定律和门捷列夫周期表的提出之后，借助化学分析、偏光显微镜及晶体测角仪等方法开始系统的研究矿物，使矿物得以迅速发展，形成了独立的科学。这个阶段矿物学总的特点是对矿物种的描述和鉴定，且基本上是宏观的研究。
第三,从宏观研究进入到微观研究的新阶段：19世纪末（1895年）伦琴发现了X射线后，1912年劳埃用晶体作为光栅，发现了晶体对X射线的衍射现象，使人们获得了用实验方法研究晶体内部结构的重要手段，从而使矿物学从宏观研究跃进到微观研究的新领域。
第四,现代矿物学阶段：最近二十年来，由于物理学、化学中的一些近代理论如晶体场理论、配位场理论、分子轨道理论、能带理论被应用于矿物学研究；一系列电子光学和激光测试技术的引入；各种波谱手段的建立；矿物热力学性质数据测定新技术，特别是高温超压等实验技术的实现；电子计算机技术的配合使用等等，促使矿物学发生了全面深刻的变化，导致矿物学的第四次变革，使矿物学进入近代矿物学阶段。
三．矿物的形态与物理性质
（一）矿物的形态
1．矿物的单体（单个晶体）形态
（1）理想晶体的形态 单形（由同形等大的晶面构成的晶体形态）、聚形（由两种或两种以上形状和大小的晶面构成的理想形态）。
（2）实际晶体的形态 歪晶（晶体在生长过程中，由于受外界条件影响，常不同程度地偏离其理想形态，形成歪晶） 。
（3）晶体的习性 矿物晶体在一定条件，常常趋向于形成的某一习惯性形态，称为晶体的习性，简称晶习。三向等长、二向延展、一向伸长。（许多晶体的晶面上可以见到一系列平行或交叉的条纹，称晶面条纹）。
晶体的习性分类：一向伸长（A）、三向等长（B）、二向延展（C）。
2．矿物集合体形态
（1）显晶集合体（肉眼可以辨认出单体）
a．规则集合体 穿插双晶（构成双晶的两个单体之间互相穿插，如萤石。）、接触双晶（双晶的两个单体之间简单的平面相接触。如石膏的燕尾双晶、斜长石的聚片双晶。）
b．不规则集合体 粒状集合体、板状集合体、片状集合体、柱状集合体、放射状集合体、纤维状集合体、晶簇
（2）隐晶集合体（显微镜下可以辨认出单体）
a．结核体 由隐晶质或非晶质物质围绕某一核心（砂粒、气泡等）自内向外逐渐生长而成的矿物集合体。鲕状（＜2mm）、豆状（2-5mm）、结核（＞5mm）
b．分泌体 在形状不规则或球状空洞中，由洞壁向中心逐层沉淀而成的矿物集合体。常具有同心层状构造。
c．钟乳状集合体（葡萄状集合体） 在同一基底上逐层向外生长而成的矿物集合体。
d．膜状集合体、皮壳状集合体 覆盖于岩石或矿物表面呈膜状产出。
（3）胶态集合体（显微镜下也不能可以辨认出单体）
不规则集合体（从左至右）：片状集合体（黑云母）、鲕状集合体（赤铁矿）、
肾状集合体（赤铁矿）、粒状集合体（方解石）、
晶簇（石英）。
（二）矿物的物理性质
1．矿物的光学性质
颜色：矿物对不同波长可见光的吸收、反射的效应。
条痕：矿物粉末颜色。
光泽：矿物表面对可见光波的反射能力。
金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽（下图：从左至右）
透明度：矿物允许可见光波透过的程度。一般以0.001mm厚的矿物薄片为标准，可分为透明、半透明、不透明。
2．矿物的力学性质
（1）解理和断口
矿物晶体在外力作用下，严格沿着一定结晶方向裂开成光滑平面的性质，称解理。主要级别：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理。
矿物晶体在外力作用下，不沿着一定结晶方向破裂而形成的断面，称为断口。主要类型有：贝壳状断口、参差状断口、平坦状断口、土状断口。
矿物的解理（左图为方解石三组完全解理）与断口（右图为石英贝壳状断口）
（2）硬度 指矿物抵抗外来某种机械作用的能力，分为高、中、低三级。
摩氏硬度计
3．矿物的其它物理性质
相对密度、磁性、发光性、脆性、延展性、弹性等。
第二节 矿物各论
一．矿物的命名分类
1．矿物的分类
目前广泛采用的是以化学成分和晶体结构为依据的晶体化学分类方法。
首先根据化学成分特征分出大类和类；同类矿物再根据晶体结构划分族；族以下分矿物种。同种矿物具有相同的化学成分和结构。
第一大类 自然元素
第二大类 硫化物及其类似化合物
第三大类 氧化物及氢氧化物
第四大类 含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐类、磷酸盐类等）
第五大类 卤化物
2．矿物的命名
矿物的命名原则目前尚不统一。一般是以矿物的化学成分、物理性质、形态特点或结合两种特点而命名。此外，还有一些是以矿物的首先发现地或人名而命名的。
必须掌握的常见矿物自然元素：石墨（C）
硫化物矿物：(1)方铅矿（PbS）(2)黄铜矿(CuFeS2) (3)黄铁矿(FeS2) (4)闪锌矿(ZnS)
氧化物矿物：(1)赤铁矿（Fe2O3） (2) 磁铁矿（Fe3O4) （3）铬铁矿（FeCr2O4）
（4）锡石（SnO2） （5）软锰矿（MnO2） （6）石英（SiO2）
（7）黑钨矿(Mn,Fe)〔WO4〕
氢氧化物矿物：（1）褐铁矿（Fe2O3·n H2O） （2）铝土矿（Al2O3·nH2O）
（3）硬锰矿（mMnO·MnO2·nH2O）
含氧盐大类：
（－）硅酸盐类：（1）橄榄石 （2）石榴子石 （3）普通辉石 （4）普通角闪石
（5）红柱石 （6）蓝晶石 （7）透闪石 （8）透辉石
（9）滑石 （10）白云母 （11）黑云母 （12）蛇纹石
（13）正长石 （14）斜长石 （15）绿泥石 （16）高岭石
（二）其他含氧盐类：（1）方解石 （2）白云石 （3）重晶石 （4）石膏
（5）孔雀石 （6）磷灰石卤化物大类：萤石（CaF2）、石盐（NaCl）
*****典型矿物实例请链接以下网址*****
http://www.kepu.com.cn/gb/earth/mineral/sight/index.html
http://www.comra.org/kpyd/kw/
http://www.kmust.edu.cn/dm/kw/kwgate/kwzl/feijs.htm
常见矿物鉴定特征
石墨：常呈鳞片状、块状或土状集合体。颜色和条痕均为黑色。半金属光泽。极软，硬度1～2，有滑感，易污手。比重2.21～2.26，具滑感，可作为机械工业的润滑剂。导电性好，又可制作电极等。高碳石墨可做原子能反应堆中的中子减速剂及国防工业应用。
高岭石：常呈土状、粉末状、鳞片状。纯净者颜色白，如含杂质，则染成浅黄、浅灰、浅红、浅绿、浅褐等色。蜡状光泽。硬度极低，1～3度。比重2.6。吸水性强，舌舔有黏性。 为陶瓷、造纸、橡胶等重要化工原料。
磷灰石：单晶体为六方柱状或厚板状，集合体为块状、粒状、结核状。其颜色因成因而异，纯净者无色或白色，但少见。一般呈黄绿色，亦有灰、绿、褐、蓝、紫等色。油脂光泽。
主要用于制造磷肥以及化学工业上的各种磷盐和磷酸。
磁铁矿：常呈粒状或致密块状，晶体形状为小八面体与菱形十二面体。颜色呈铁黑色，半金属光泽。硬度5.5～6.5。性脆，具强磁性。为重要的铁矿石。
赤铁矿：常呈片状、致密块状、鲕状、肾状、土状等。颜色呈红-铁黑色，条痕为樱桃红色，半金属光泽，硬度5.5～6.5。无磁性。也是重要的铁矿石。
硬锰矿：通常呈葡萄状、钟乳状、树枝状以及土状集合体。灰黑至黑色，条痕褐黑色至黑色。半金属光泽，如土状者，则无光泽。硬度4～6。性脆。比重4.4～4.7，为提炼锰的重要矿物原料。
黄铜矿：常为致密块状或分散粒状。黄铜色。条痕墨绿色，金属光泽。硬度3～4。性脆。比重4.1～4.3，能导电，是提炼铜的重要矿物原料。
黄铁矿：晶形常呈立方体，五角十二面体。集合体常呈致密块状、散染粒状。浅黄铜色。条痕绿黑色。金属光泽。硬度6～6.5。性脆。比重5。断口参差状。黄铁矿是制取硫酸的主要原料，也可提炼硫磺。
方铅矿：晶体常呈立方体，通常成粒状、致密块状的集合体。颜色为铅灰色。条痕灰黑色。金属光泽。硬度2～3。比重较大，为7.4～7.6。具弱导电性和良检波性。是提炼铅的最重要矿物原料，并常含银、锌作为副产品。
闪锌矿：晶形多呈四面体，菱形十二面体，但常见者是粒状块体。颜色因含铁量的不同而有差异，灰色、浅黄、棕褐直至黑色。条痕白色至褐色。光泽由松脂光泽至半金属光泽。从透明至半透明。硬度3.5～4。比重3.9～4.1，随含铁量的增加而降低。闪锌矿是提炼锌的重要矿物原料。
黑钨矿：常呈板状及粒状。颜色棕至黑。条痕暗褐色。半金属光泽。硬度4.5～5.5。比重6.7～7.5。含铁较多者具弱磁性。黑钨矿为提取钨的重要矿物原料，主要用于冶炼合金钢及电子工业。
锡石：其形态随形成温度、结晶速度、所含杂质的不同而异。晶体常呈双锥柱状、长柱状、针状，集合体呈不规则粒状。一般呈红褐色，无色者极为少见，含钨者呈黄色。条痕淡黄。金刚光泽，断口油脂光泽。半透明至不透明。硬度6～7。性脆，贝状断口，比重6.8～7.0，是提炼锡的主要矿物原料。
辰砂：单晶体呈厚板状或菱面体形。集合体多为粒状，或致密块状以及被膜状。红色，有时表面呈铅灰的锖色。条痕红色，金刚光泽，硬度2～2.5，比重8.05，导电性极差。辰砂是提炼汞的最重要的原料。其单晶晶体可用作激光调制晶体，是当前激光技术的关键材料。
辉锑矿：单晶体呈柱状或针状，柱面具明显的纵纹。集合体为放射状或致密块状，铅灰色，条痕黑色，晶面常带暗蓝锖色，金属光泽，硬度2，性脆，比重4.6。辉锑矿为提炼锑的重要矿物原料。用以制造合金及化工原料。
辉铜矿：单晶体少见，晶形呈假六方形的短柱状或厚板状，通常呈致密块状、粉末状。暗铅灰色。条痕暗灰色。金属光泽。硬度2～3。略具延展性。小刀刻画时不成粉末，却留下光亮刻痕。比重5.5～5.8。导电性好。辉铜矿是含铜最富的硫化物，为提炼铜的重要矿物原料。
斑铜矿：常呈致密块状或粒状，新鲜的断面呈暗铜红色，不新鲜的表面常被覆蓝紫斑状锖色，条痕灰黑色，金属光泽，硬度3，性脆，比重4.9～5.0，具导电性。为提炼铜的重要矿物原料。
孔雀石：单晶体呈柱状或针状，但极少见。集合体常为钟乳状或结核状，有时其内部具纤维状构造。深绿至鲜绿色。条痕淡绿色。玻璃光泽至金刚光泽。纤维集合体呈丝绢光泽，结核状者光泽暗淡，硬度3.5～4，性脆，比重3.9～4。量多时可作提炼铜的原料，但质纯而色美者多作工艺品原料，粉末可制颜料。石英：晶体颜色多种多样，纯净者无色透明，称之为水晶。常见者有白色、灰色乃至暗灰色，玻璃光泽。断口不平，有如贝壳状。硬度7。
正长石：晶体短柱状，常呈粒状或块状。表面可见解理裂缝。颜色多呈肉红色、浅黄色。玻璃光泽。硬度6。
斜长石：板状、板柱状晶体，多为白色、浅灰色，有时为浅绿色、浅红色。常为不规则的粒状。玻璃光泽。硬度6～6.5。
黑云母：晶体常呈板状、柱状。片状解理发育，极易剥落成薄片，故可用小刀、指甲拨开。具玻璃-珍珠光泽。硬度低，2～3。薄片富有弹性。颜色呈黑、褐色。易风化，成为绿泥石。
白云母：晶体形状与黑云母相同。片状解理亦发育，极易剥成薄片。玻璃-珍珠光泽。硬度2～3，颜色白、浅黄，浅灰、浅绿。不易风化。
普通角闪石：晶体常呈柱状，横断面为假六边形，颜色为黑色。绿色、褐色。玻璃光泽。有时可见金属光泽。其解理裂缝的交角为60°。硬度5.5～6。
普通辉石：晶体呈短柱状。其横剖面为假八面形。颜色多为黑色、墨绿色及褐黑色。玻璃光泽。硬度5～6。解理裂缝的交角呈90°。
橄榄石：它的颜色比较特殊，通常呈橄榄绿、黄绿色，有些则呈黑色。有较强的玻璃光泽。断口呈贝壳状。硬度6～7，因其极易风化，表面常见浅红色的锈斑。它常见于基性及超基性岩类中，成为判断此类岩石的标志性矿物。
石榴石：晶形发育良好，有时也呈颗粒状。能见到菱形的晶面。玻璃光泽较强。颜色为红褐色、褐绿色、褐色。硬度为6.5～7.5。比重较大。因其形态如石榴子，故名。
复习题与思考题
1、矿物硬度从小到大有 。
2、矿物受力后沿一定方向规则地裂开，形成光滑平面的性质称为 （ ）
A．断口 B．节理 C．片理 D．解理
3、下列矿物中无解理的是（ ）
A．黄铁矿 B．辉石 C．闪锌矿 D．萤石
4、下列矿物组合中，四种矿物都是硅酸盐的是 （ ）
A．石英、橄榄石、石膏、钾长石 B．钾长石、滑石、红柱石、石榴子石
C．萤石、滑石、白云母、斜长石 D．辉石、方解石、角闪石、黄铁矿
5、黄铁矿属于（ ）
A．氧化物矿物 B．卤化物矿物 C．含氧盐矿物 D．硫化物矿物
6、打击试验以下各组矿物时，均出现三组完全解理的是（ ）
A．黄铁矿、钾长石、磷灰石 B．方解石、磁铁矿、黄铁矿
C．白云石、方解石、方铅矿 D．萤石、磁铁矿、白云石
7、黄矿铁条痕的颜色是（ ）
A．灰黑色 B．桔黄色 C．金黄色 D．绿黑色
8、摩氏硬度计将矿物硬度分为 个等级，其中石英的硬度为,钾长石的硬度为 。
9、按化学成分可将矿物划分为五大类，其中石榴子石属于 矿物，刚玉属于 矿物，萤石属于
矿物。
10、在肉眼鉴定矿物时，主要是根据矿物的, 和 三大方面的物理性质。
11、在矿物的摩氏硬度计中，硬度等级为3，5，7的矿物名称分别是, 和 。
12、矿物的概念是什么，晶体与非晶体的区别是什么？
13、什么叫做类质同像，与同质多像的区别是什么？
13、如何用肉眼鉴别方解石、斜长石和石英这三种矿物？
14、矿物的分类依据是什么，分为哪些大类？
15、简述肉眼鉴定矿物的方法。
第四章 岩浆作用与岩浆岩
第一节 岩浆及岩浆作用
一．基本概念
岩浆是在岩石圈深处或软流圈内形成的粘稠熔融体，其主要成分为硅酸盐并含有较多的挥发分。
岩浆的特征：
1,岩浆的主要成分为K+、Na+、Ca2-、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3等离子和硅酸根络阴离子。挥发分以H2O为主，其次为CO2、SO2、N2、HCl等。根据岩浆中SiO2含量，将其分为酸性岩浆（SiO2＞66%）、中性岩浆（SiO2：66%-53%）、基性岩浆（SiO2：53%-45%）和超基性岩浆（SiO2＜45%）。
2,喷出地表的熔浆温度有高有低，基性的多为1000-1300℃，中性的多为900-1000℃，酸性的多为700-900℃。
3,岩浆的粘度与SiO2、Al2O3、挥发分、温度及压力有关。
二．火山作用及其产物
(一)火山的种类
1．活火山：近百年来有喷发记录。
2．休眠火山：有过喷发记载，但近百年来处于静止状态。
3．死火山：史前曾喷发过，但近5000年来没有喷发记录。
（二）火山构造
火山是岩浆流出地表而形成的特殊机构和形态的地质体。
一般由火山锥（上图1）、火山口（上图2）、火山喉管（上图3）和火山颈等部分组成。
（三）火山喷发的产物
1．气态喷发物 主要是H2O，其次有HCl、NaCl、KCl、H2S、H2CO3等，随温度不同有明显差异。
2．液态喷发物 岩浆涌流出火山口时，其中的挥发分已基本逸出，这时的液态硅酸盐物质称为熔浆，其冷凝形成的岩石称为熔岩。
3．固态喷发物 火山集块（＞64mm）、火山角砾（2-64mm）、火山灰（＜2mm）。
***火山弹—熔浆被抛射到空中，表面迅速冷却，但内部仍呈塑性状态，经过旋转运动常形成各种扭曲形态，称火山弹。
（四）火山喷发方式：熔透式、裂隙式、中心式
（五）世界活火山的分布
1．环太平洋带 有322座活火山，近半数在西岸岛弧上。
2．阿尔卑斯-喜马拉雅带 近百座活火山，处于非洲板块、印度板块与欧亚板块的碰撞带上。
3．洋脊带 约 60座活火山，其中45座在大西洋洋脊上。
三．侵入体的特点
离开岩浆源运移到地壳内不同深度的岩浆，随着温度和压力的下降而结晶、冷凝形成的岩石，称侵入岩。由这种岩石构成的地质体称为侵入体。侵入体周围的原有岩石称为围岩。侵入岩与围岩相互接触的部位称为接触带。
（一）侵入体的产状
1．不整合侵入体 岩浆沿断裂带贯入围岩或岩浆熔蚀交代围岩而形成的侵入体，因其切穿层理或片理，称为不整合侵入体。按规模和形态主要有以下类型：
岩基 地表出露面积＞100km2的大型侵入体
岩株 地表出露面积＜100km2的中小型侵入体
岩墙 产状陡立且厚度稳定的板状侵入体
岩脉 厚度不大且很不规则的小型侵入体
2．整合侵入体 岩浆上升到一定部位后，以其机械力沿层理、片理或不整合面贯入，侵入接触面基本平行这些面理。按形态有以下类型：
岩盆 中央微向下凹的大型整合侵入体
岩床 厚度较稳定的板状侵入体
岩鞍 侵入于褶皱转折端虚脱空间的侵入体
1、岩基；2、岩株；3、岩墙；4、岩床；5、岩盖；6、被剥蚀露出的岩盖；
7、火山颈；8、复式火山；9、岩流；10、火山灰流；11、小型破火山口；
12、大型破火山口；13、火山碎屑流；14、小火山
（二）侵入岩的相
浅成相 0-3km
中深成相 3-10km
超深成相 ＞10km
第二节 岩浆岩的基本特征与分类
一．岩浆岩的物质成分
1．化学成分
SiO2、Al 2O3、CaO、Na2O、FeO、MgO、K2O、Fe2O3等8种氧化物占岩浆总量的96.84%。
根据SiO2的含量将岩浆划分为超基性（SiO2＜45%）、基性（SiO2：45%-53%）、中性（SiO2：53%-66%）、和酸性（SiO2＞66%）。
2,矿物成分
主要造岩矿物：在岩石中含量较多，是确定岩石名称所不可缺少的矿物。
次要造岩矿物：在岩石中含量较少，对划分大类不起作用，但可作为确定岩石种属名称的矿物。
副矿物：在岩浆岩中含量一般低于1%，对分类命名不起作用。
3．矿物共生组合：某种矿物常与一些矿物共同出现，并且是同一成因的矿物组合。主要取决于两方面：化学成分和温压条件。
鲍文反应序列：玄武岩浆在冷凝过程中铁镁矿物（不连续系列）和钙碱质矿物（连续系列）先后结晶的关系。
当SiO2含量很多时，SiO2除形成各种硅酸盐矿物外，剩余SiO2结晶形成石英，石英是SiO2过饱和产物，它不与SiO2不饱和矿物共生，如橄榄石，似长石等。
二．岩浆岩的结构和构造
岩浆岩的结构是指其组成物质（矿物或玻璃质）的结晶程度、颗粒大小、自形程度及其相互关系。
构造是指岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和充填方式。
（一）岩浆岩的主要结构类型
1．结晶程度 全晶质结构、半晶质结构、玻璃质结构
2．矿物颗粒大小
显晶质结构:伟晶结构(>10mm)、粗粒结构(10-5mm)、中粒结构(5-2mm)、
细粒结构(2-0.1mm)
隐晶结构
按颗粒相对大小:等粒结构、不等粒结构、斑状结构及似斑状结构
按颗粒相互关系:文象结构（伟晶岩中石英呈楔形镶嵌于钾长石巨晶中，石英形似希伯莱文字。）、条纹结构（钾长石与斜长石呈规律性交替生长所致。）
斑状或似斑状结构——岩石中的矿物颗粒很清楚地分为两大群，一群晶体明显可见（岩石学称之为斑晶），一群晶体则十分微小，但细心观察也能见到（岩石学称之为基质），具有这种特点的结构我们称之为似斑状结构，这多出现在深成岩中。当基质的晶粒为隐晶质，无法我们肉眼所观察，呈现出斑状结构，多见于浅成侵入体或喷出岩类中。
（二）岩浆岩的主要构造
块状构造、斑杂构造、条带构造、流纹构造、气孔构造和杏仁构造、
枕状构造
三．岩浆岩的分类
岩浆岩的分类，一般主要根据其化学成分、矿物成分、结构及产状等特征进行划分。
最常见的火成岩（C,C,Plummer et al.,2001）
A.花岗岩；B.闪长岩；C.辉长岩；D.流纹岩；E.安山岩；F.玄武岩第三节 岩浆岩的主要类型
一、橄榄岩—苦橄岩类（超基性岩类）
1．一般特征：SiO2<45%，
主要矿物：橄榄石，辉石；次要矿物：角闪石
一般无长石，绝无石英，色率大于90；
2．深成岩：橄榄岩－呈黑色，暗绿色，中粗粒结构，块状构造。
3,主要矿物：橄榄石，辉石；次要矿物：角闪石，基性斜长石和黑云母；
副矿物：磁铁矿，铬铁矿等。
4,浅成岩：金伯利岩 喷出岩：苦橄岩，科马提岩
5．分布产状：地表分布面积很小，一般是小型岩株，岩盆或岩墙。
二、辉长岩－玄武岩类（基性岩类）
1．一般特征,SiO2含量为45％－53％;
主要矿物：辉石，斜长石；
次要矿物：橄榄石，角闪石，黑云母等；
不含或少量石英，色率为50-70。
2．深成岩：辉长岩－呈灰黑色，中粗粒结构，块状构造或条带状构造。
主要矿物辉石，基性斜长石。次要矿物橄榄石，角闪石等。
浅成岩：辉绿岩－呈暗绿色，辉绿结构或斑状结构。
喷出岩：玄武岩－呈黑色，灰绿色或暗紫色，隐晶结构或斑状结构，
气孔、杏仁构造。
3．分布产状：分布较广，呈岩盆，岩盖，岩株，岩床或岩墙产出。
三、闪长岩－安山岩类（中性岩类）
1．一般特征,SiO2含量为53％－66％
主要矿物：中性斜长石，角闪石
次要矿物：辉石，角闪石，黑云母，石英
色率为15-40
2．深成岩：闪长岩－呈灰色至绿灰色，中、细粒粒状结构，块状构造，
主要矿物中性斜长石，角闪石。次要矿物辉石，黑云母，石英或钾长石。
浅成岩：闪长玢岩－斑晶是中性斜长石，角闪石,呈灰绿色，斑状结构，块状构造。
喷出岩：安山岩－呈灰色，后期变为灰褐色，灰绿，红褐色等。斑状结构或无斑隐晶结构，玻璃质结构，块状构造。
3．分布产状：多呈小岩株，岩盖和岩脉。
四、花岗岩－流纹岩类（酸性岩类)
1．一般特征,SiO2>66%
主要矿物：钾长石，酸性斜长石，石英
次要矿物：黑云母，角闪石
副矿物：磁铁矿，锆石等
色率一般小于10
2．深成岩：花岗岩－呈浅肉红色，浅灰色等，粗－细粒结构或似斑状结构，
块状构造。主要矿物钾长石，酸性斜长石和石英，次要矿物黑
云母，角闪石。
浅成岩：花岗斑岩－全晶质斑状结构，块状构造，斑晶为钾长石和石英。
喷出岩：流纹岩－呈浅灰色，灰红色，斑状结构或隐晶结构，流纹构造
和气孔、杏仁构造。斑晶为透长石和石英。
3．分布产状：可形成大岩基，常见岩株，岩盖和岩枝。
流纹岩多形成岩钟，岩锥。
五．碱性岩类（霞石正长岩-响岩类）
六．脉岩
1．煌斑岩 暗色矿物为主
2．细晶岩 浅色矿物为主
3．伟晶岩 具有特别粗大的矿物晶粒
岩浆岩观察特点
首先观察岩石的颜色、含石英的分量、含铁镁矿物的分量这三项指标，估计遇到的火成岩应归属于哪一个大类。比如淡红色、浅灰色，含石英晶体的颗粒较多，而含铁镁矿物的分量较少的，大体上是属于酸性火成岩。如果岩石呈灰色、灰绿色，铁镁矿物的含量相当明显，而石英晶体的颗粒大为减少，或偶尔可见者，大体应属于中性火成岩。如果岩石的颜色黝黑，并略带橄榄绿，完全看不到石英颗粒，铁镁矿物几乎成为岩石的全部组分，则应属于基性岩类。
基本上分辨出酸性、中性和基性三大类岩石以后，接着就应该鉴定其具体的名称了。这时候，认识岩石中所含的矿物名称是鉴定的关键，因此，熟悉一下最基本的几种造岩矿物很有必要：石英、正长石、斜长石、黑云母、白云母、普通角闪石、普通辉石、橄榄石（见于基性及超基性岩类中）
掌握了识别上述最基本的造岩矿物以后，再结合酸性、中性和基性三大类岩石的特征，就可以进一步具体地鉴定各种火成岩的名称了。
从岩石的颜色看，花岗岩跟正长岩几乎没有什么差别，都呈肉红色或灰白色。而两者的最主要区别在于有无石英——正长岩不含石英，而花岗岩中的石英含量可达20％以上。
相当于花岗岩的喷出岩就是流纹岩，多具斑状结构，其斑晶即由石英和长石构成。另外，还具有流纹状构造，少数也具有气孔状构造，这些气孔多呈拉长的顺流纹层延伸的方向。
花岗岩跟花岗闪长岩也很相似，但花岗闪长岩中的石英含量较花岗岩为少，一般在20％～15％左右；而其中的暗色矿物则显著增加，达10％～15％。另外，花岗闪长岩中多含斜长石，而花岗岩中则含大量的钾长石。
典型的闪长岩，色调较深，因所含的暗色矿物较多，一般不少于15％～20％，其中以普通角闪石和黑云母的含量为最多。闪长岩中一般是见不到石英的，有时可见极少量散落的石英晶粒，后者称之为石英闪长岩。
相当于闪长岩的喷出岩称为安山岩，一般呈红褐色、浅红色或灰绿色。属细粒岩类，具斑状结构，其斑晶多由辉石、角闪石、黑云母等构成，斜长石有时也作板状晶体存在。安山岩具块状或气孔状构造。如气孔被次生的碳酸盐、硅质矿物充填时，则形成杏仁状构造。
辉长岩，多呈黑色，灰色或微带红的深灰色。一般为中粗粒结构。灰白色的斜长石和黑色或古铜色的粒状辉石均匀地间杂分布，有时尚有黄绿色的橄榄石和深黑色的磁铁矿颗粒散布其间。辉长岩是基性侵入体中常见的岩类。
相当于辉长岩的喷出岩称玄武岩，一般是黑色或灰黑色的细粒致密的岩石，风化后常呈暗红色、黑褐色、暗绿色。气孔构造是玄武岩的重要特征，气孔的形状常随熔岩流动的状态而变化。如气孔被次生的矿物充填，则形成杏仁状构造。玄武岩也常见斑晶，后者多由斜长石、橄榄石、辉石等组成。橄榄石风化以后变为褐红色的伊丁石，故在黑色的底色上显示出棕色的斑点。
超基性的侵入岩就是橄榄岩，一般多呈黑色、暗绿色或黄绿色。主要由橄榄石、金属矿物组成，也夹少量的辉石、角闪石、黑云母等。通常为细粒、粗粒或致密块状结构。
以上所述的几种岩石，都是最常见的，在野外凭肉眼就能识别。至于各主要岩类之间的过渡型岩石，则视情况而定，更正确的名称，有待于室内磨制成薄片以后放在显微镜下鉴定。
复习题与思考题
1、名词解释：岩浆；花岗岩；喷出岩；岩浆作用；火山作用；斑状结构
2、填空题：
1）根据SiO2含量，将岩浆岩分为 。
2）根据岩浆冷却凝固成岩的环境，将岩浆岩分为, 和 三大类。
3）辉绿岩属于岩浆岩的 性岩类，这种岩石的主要矿物成分是 和 。
4）岩浆岩中SiO2含量大于65%的喷出岩称为 ；SiO2含量为52%-65%的浅成岩称为,SiO2含量小于45%的深成岩称为 。
5）鲍文反应序列中最先结晶的矿物是,最后结晶出的矿物是 。
6）与玄武岩成分相当的侵入岩是 。
问答题说明深成岩与喷出岩在结构、构造上的差异及其成因。
简述花岗岩主要组成矿物。
列出岩浆岩的七种主要造岩矿物，并说明什么是暗色矿物，什么是浅色矿物。
什么是整合侵入体？整合侵入体有哪些类型？
什么是岩石的结构？火成岩的常见结构有哪些？
什么是岩石的构造？火成岩的常见构造有哪些？
举例说明岩石的结构、构造的研究意义简述岩浆岩分类方案及各代表性岩石类型。
第五章 外动力地质作用与沉积岩
第一节 风化作用
风化作用：岩石及组成岩石的矿物暴露地表后，在地表低温低压环境遭受O2、CO2及生物作用，发生机械破碎或化学分解与合成，逐渐成为碎块、砂粒和泥土，一部分成分随水流失，一部分留在原地，这一过程称为风化作用。按性质可分为三类：即物理风化、化学风化、生物风化。
一．物理风化
物理风化（机械风化）是指在气温频繁升降的反复变化的条件下，岩石在原地发生碎裂的过程。
（一）物理风化作用的类型
1．温差作用温差风化是由于岩石表层温度的局期性变化而使岩石崩解的过程。
岩石是热的不良导体。白天，阳光照射，岩石表层升温快而内部升温慢，岩石的表层与内部之间产生了温度差异，表现为受热膨胀程度的差异，从而在岩石表层和内部之间产生了一些细微破裂。到了夜晚，岩石表层散热快而内部仍保持着较高的温度，出现了差异收缩现象，又在岩石表层和内部之间造成细小的裂隙。如此反复进行，裂隙不断扩大增多，原来完整的岩石最终崩解为大小不等的碎块。
温度变化引起岩石缩胀不均而崩解过程示意图
2．冰劈作用冰劈作用是指岩石裂隙中充填的水，因结冰体积膨胀而使岩石裂隙扩大的过程。水结冰后体积比原来增大1/11左右，对裂隙面产生960-6000kg/cm2的压力。在如此巨大的压力作用下，岩石中的裂隙被撑裂扩大以至最终崩解。
3．其它物理风化作用生物在其生命活动过程中对岩石产生的机械破坏作用称为生物机械风化作用。生长在岩石裂缝中的植物，随着根部的生长膨胀，不断撑开裂隙，使岩石受到破坏，这一现象又称根劈作用。
（二）物理风化作用主要特点
大小混杂、层次不清、岩屑成分与原岩基本相同。
二．化学风化作用
化学风化作用是指在大气、水和水溶液的作用下岩石发生的化学分解过程。
（一）化学风化作用的方式
1．氧化作用
2．碳酸化作用
3．其它化学风化作用
（二）化学风化作用的产物
在金属硫化物矿床的上部，常发育以褐铁矿为主的残积物，称铁帽。
三．风化壳与土壤大陆上的岩石矿物经长期的物理、化学风化作用之后，残留在原地的风化产物称为残积物。残积物主要由在风化作用过程中形成的粘土矿物和未风化完的岩石碎屑组成。
残积物经过生物风化作用的改造而形成土壤。土壤中富含腐殖质，常位于残积物的表层。
由残积物和土壤在陆地上构成的、厚薄不均的薄壳叫做风化壳。由于风化作用在地表附的最强烈，向地下深处逐渐减弱，因此风化壳与下伏基岩无明显界限，并且由上到下具有一定变化规律。
地质历史时期形成的风化壳称为古风化壳。古风化壳是一个地区长期出露地表并遭受风化作用的见证。
第二节 剥蚀作用
剥蚀作用使一切能被介质带走的破坏产物离开原地，使新鲜岩石暴露地表，继续遭受风化或剥蚀作用。
一．地面流水的剥蚀作用
1．地面流水的类型：坡流、洪流、河流
2．河流：河谷；谷底；谷坡；河床；阶地；“V”字谷；瀑布
河谷横剖面图
下蚀作用 湍急的河水以其动能冲刷谷底岩石或河水挟带的砂石磨损和撞击谷底岩石，使河床加深的作用称下蚀作用。
下蚀作用地形：向源侵蚀 河流袭夺
向源侵蚀与河流袭夺示意图
侧蚀作用 河水以其动能及其挟带的砂石冲刷并磨损河床底部及谷坡，使谷坡后退，谷底加宽，河床左右迁移形成河曲。这种使谷底加宽的作用称为河流的侧蚀作用。
河谷的扩宽与河床的弯曲示意图
横向环流示意图
1－表流方向；2－底流方向；3－主流线；4－侵蚀岸；5－堆积岸；6－河床岸石
侵蚀基准面
河流侵蚀基准面示意图
（平均海平面一般为河流最终侵蚀基准面）
二．海水的剥蚀作用
1．海水的运动
主要运动方式：海浪 潮汐 洋流 浊流 洋底热泉
浅海区海浪变化示意图
（据李叔达等，1983）
2．海洋环境的分带
滨海带 最大高潮面与低潮面之间的地带，是海陆交互的环境。平均海平面以上，最大高潮时能被海水淹没的地带，称为后滨带或潮上带；平均海平面至平均低潮面之间的地带称为前滨带或潮间带。
浅海带 低潮面至水深200m的浅水海域。大致为大陆架范围内的海域。
半深海带 大陆坡范围内的海域，深度200-2500m。
深海带 大陆基和洋盆范围内的海域，深度大于2500m。
3．滨海带的剥蚀
海蚀凹槽→海蚀崖→波切台→波筑台
4．大陆坡的剥蚀 浊流
滨海带的剥蚀地形示意图
三．其它地质营力的剥蚀作用
1．风的剥蚀作用
风以自身的动能和所挟带的砂粒对地表岩石的冲击和磨蚀使岩石被破坏的过程，称风蚀作用。在潮湿气候区，植被茂密，风的剥蚀作用不明显；在气候干旱地区，植被稀疏且风速很大，因而风的剥蚀作用相当突出（蘑菇石）。
2．冰川的剥蚀作用剥蚀方式：刨蚀；挖掘；,U”形谷
冰川地貌景观（加拿大） 图中冰川由左上向右下流动
(C.C.Plummer摄,据Physical Geology,2001版)
3．地下水的剥蚀作用
地下水是赋存于地面以下松散沉积物和基岩空隙中的水体。
空隙的形态有孔隙（碎屑颗粒之间空隙）、裂隙（基岩中的面状破裂）和溶隙（沿裂隙被熔蚀的空隙）。地下水一般含相当的CO2，，有的还溶有HCl或H2SO4等，是一种较强的溶剂，能较快地分解可溶性岩石。地下水对可溶性岩石的溶蚀和改造过程，称为岩溶作用（国际上通称喀斯特作用）。
岩溶地貌；溶洞；溶沟；落水洞；溶蚀洼地；石林；峰林；岩溶盆地
峰丛、峰林和孤峰现象
（引自夏邦栋主编《普通地质学》，1998）
第三节 搬运作用
一．河流的搬运作用
（一）河流的机械搬运作用
1．河流的机械搬运作用的能力
流水搬运物的粒径平均半径（r）与流速（V）的平方成正比（r∝V2）；搬运物的重量（G）与流速的四次方成正比（G∝V6）。河流上游河床坡降大、流速快，能搬运较大的砾石；中游可以搬运小砾石和粗砂；下游只能搬运细砂及更细的碎屑。
2．河流的搬运作用的方式
悬移、跃移和推移
流水搬运物质的运动方式自下而上为推移、跃移、悬移
3．河流的搬运作用中的分选和磨圆
碎屑的圆度级别（据李尚宽，1982）
1－棱角状；2－次棱状；3－次圆状；4－圆状；5－浑圆状
（二）河流的化学搬运作用
河水对可溶性物质和胶体物质的搬运称化学搬运（溶运）。溶运能力大小取决于流量及河水的化学性质。
二．海洋的搬运作用
（一）海水的机械搬运作用
在滨海带的主要机械动力海浪、潮流。由于海浪、潮流的往复运动，碎屑物也往复运移。其搬运方式也分推移、跃移和悬移。
浊流是由大陆架上堆积的泥、砂、砾等松散碎屑物质，在海水发生强烈搅动时形成的高密度流——重力流。
洋流是规模巨大，影响遍及整个大洋的海水流动。流速缓慢，只能搬运极细物质。
三．其它地质营力的搬运作用
第四节 沉积作用
沉积作用是指搬运介质卸载过程，有重力作用下的沉积与堆积；也包括化学溶液物质和胶状物质的结晶与凝聚。
一．河流的沉积作用
机械分异规律：当搬运介质的运动速度和搬运能力在一定方向上作有规律降低时，被搬运的碎屑相应地按相对密度、粒度（颗粒大小）和形状等特征发生分异，依次沉积。
河流的碎屑沉积物称为冲积物。
沉积物的层状特征，称之为层理。
实验中沙波移动形成的交错层理
（引自夏邦栋主编《普通地质学》，1998）
1．冲积-洪积扇 挟带着大量碎屑物的山区河流当其流出山口，因地势变得开阔而平缓，水流不再受谷道约束而分散成多股水道，河水的动能降低，导致碎屑物按机械沉积分异作用快速沉积。扇顶以粗大的砾石及砂为主，圆度较差；扇形以粗粒与细粒相间层状为特征，圆度稍好；扇缘为细砂及粉砂，层理特征更加明显。
2．河谷沉积作用
河床沉积 漫滩沉积河漫滩的二元结构：河床沉积（位于底部）（斜层理）＋漫滩沉积（位于顶部）
（水平层理）
3．河口区的沉积作用
三角洲 河口区的河床纵坡降小，水流分散，加之海水的顶托作用，使河水的活力大大减小，河流携带的大量碎屑物在河口区沉积下来，形成在平面上呈三角形的三角洲。
二．海洋的沉积作用
(一)滨海的沉积作用
1．海滩沉积
砾滩(砾石的扁平面向海倾斜)；沙滩（不对称波痕）；
泥滩（潮坪）（泥裂、雨痕等暴露标志）
2．沿岸堤、沙坝、沙嘴沉积
沿岸堤 分布于高潮线附近，通常由砾石、粗砂和海生贝壳碎片组成，发育缓倾斜交错层理，是确定古海岸线的重要标志。
沙坝 形成于低潮面以下地带，由底流搬运的砂粒沉积形成。
沙嘴 为一端与陆地连接，另一端伸入海内的沙堤，常发育在岸线弯曲的地带或海岛侧后方，主要由沿岸流形成。
3．泻湖沉积
泻湖是被沙坝或沙嘴等隔离的海湾，由于盐度的变化形成不同类型（咸化、淡化）。
（二）浅海的沉积作用
1．浅海的碎屑沉积 近岸带颗粒粗，分选性和磨圆度良好，具有交错层理和不对称波痕，含大量底栖生物化石；远岸带粒度细，以粉砂和粘土为主，具水平层理，波痕不常见，含底栖及浮游生物化石。
2．浅海的化学沉积
发育于低纬度（30°SN）陆缘碎屑少的地区。
碳酸盐沉积（CaCO3过饱和）
铝、铁、锰、磷、硅质的沉积
3．生物沉积作用
介壳石灰岩和生物碎屑岩 生物礁 有机质
（三）半深海及深海的沉积作用
1．软泥沉积（生物软泥、红色粘土）
2．浊流沉积
3．多金属软泥及锰质沉积
三．其它沉积作用
1．风的沉积作用（分选磨圆好、具层理）
2．冰川的沉积作用（无分选、大小混杂、无层理、磨圆差）
3．湖泊的沉积作用
第五节 成岩作用
一．压实作用
压实作用是指疏松沉积物在上覆水体和沉积物的负荷压力下，水分排出，孔隙度降低，体积缩小转变为固结的岩石过程。
二．胶结作用
胶结作用是指从孔隙溶液中沉淀出的矿物质，将松散的沉积物颗粒胶结在一起，转变成固结的沉积岩的过程。
三．重结晶作用
重结晶作用是指深埋于地下的沉积物，在一定的压力、温度影响下，其颗粒成分部分溶解和再结晶，使非晶质变为结晶质，细粒晶体变成粗粒晶体，从而使沉积物固结成岩的过程。
第六节 沉积岩的一般特征与分类
一．沉积岩的矿物成分特征
1．在岩浆岩中缺乏的一些矿物，如粘土矿物、沉积的铁锰矿物、白云石、方解石、玉髓和盐类矿物等，在沉积岩中大量生成（超过总量的1/3），表明它们是在风化-沉积作用中新生的自生矿物。
2．沉积岩中缺乏一些岩浆岩的重要造岩矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等。
3．石英、钾长石、钠长石、白云母等较多。（这些矿物较稳定，沉积岩和岩浆岩中均较多。）
4．由生物作用形成的有机物质是沉积岩所特有的。
二．沉积岩的主要构造
沉积岩的构造是指岩石各个组成部分的空间分布和排列方式显示出来的形貌特征。
三．沉积岩的结构
沉积岩的结构是指其组成物质（碎屑、晶粒等）的形状、大小、结晶程度及组合方式等。常见的类型有：碎屑结构、泥质结构、晶粒结构、生物结构
四．沉积岩的颜色
原生色（继承色、自生色）、次生色
五．沉积岩的分类他生沉积岩
自生沉积岩
陆源碎屑岩
火山碎屑岩
碎屑－生物－
化学岩
化学岩
有机岩
砾岩>2mm
集块岩>50mm
碳酸盐岩
蒸发岩
煤
砂岩
2-0.05mm
火山角砾岩50-2mm
磷质岩
锰质岩
油页岩
粉砂岩
0.05-0.005mm
凝灰岩
<2mm
铝质岩
铜质岩
泥质岩
<0.005mm
铁质岩
砾岩的野外露头（图中可以明显地分辨出砾石与胶结物）
（据Physical Geology,2001版)
第七节 他生沉积岩大类
一、陆源碎屑岩类
1．一般特点：
⑴．物质成分岩石碎屑：母岩的残余碎片。若岩屑含量高，说明母岩风化程度低或搬运距离短，矿物成熟度低。多出现较粗的砾岩和砂岩中。
矿物碎屑：石英，长石和云母。长石多钾长石和酸性斜长石。
若长石含量高，说明岩石在干燥气候区和快速堆积形成。
矿物成熟度：石英/长石＋岩屑化学物质：多以胶结物存在，有钙质，硅质，硫酸盐类和磷酸盐类。
杂基：充填于碎屑颗粒之间的细粒机械混入物。有细粉砂(<0.01mm）和粘土物质，也起胶结作用。
⑵．碎屑岩的结构结构类型：
陆源碎屑结构：砾状结构；角砾状结构；砂状结构；粉砂状结构；泥状结构
颗粒磨圆度：棱角状，次棱角状，次圆状，圆状，浑圆状
胶结类型（下图，从左至右）：基底式胶结，孔隙式胶结，接触式胶结，镶嵌式胶结
二．火山碎屑岩类
1．碎屑成分,岩屑、晶屑、玻屑
2．结构和构造
结构：集块结构，火山角砾结构和凝灰结构。
构造：似流纹构造：塑性，半塑性火山碎屑物定向排列形成。
斑杂构造：火山碎屑物成分不均一显示出来的构造。
层理构造：经水、风等搬运后沉积的碎屑物显示出的构造。
3．成岩方式,熔结压实，压实固结，压实和水化学胶结
4．分类：根据成因，组分含量，成岩方式和粒度划分。
第八节 自生沉积岩大类
一．碳酸盐岩类
1．矿物成分
碳酸盐矿物：方解石、白云石、少量铁白云石、菱铁矿、菱鎂矿等。
非碳酸盐自生矿物：石膏、重晶石、蛋白石、黄铁矿、海绿石、磷酸盐等。
陆源矿物：粘土矿物、石英、长石等。
2．结构
粒屑结构：类似陆源碎屑岩中的碎屑结构。粒屑有生物屑，内碎屑和包粒。
晶粒结构：纯化学沉积碳酸盐岩具有的结构，由方解石或白云石晶体镶嵌形成。
生物骨架结构：造礁生物骨架与充填在架间的碳酸盐细小晶粒形成，
礁灰岩特有。
叠层构造：藻类生物活动形成，剖面上藻纹层与碎屑纹层交替出现并向上突起，也称叠层石。
鸟眼构造：在微晶或隐晶碳酸盐岩中，有1-3mm大小的大致平行层面的孔隙，被后期方解石或硬石膏充填或半充填，形似鸟眼，多形成在潮上带。
二．其它自生沉积岩类
1．硅质岩：以化学作用和生物化学作用形成富含SiO2的沉积岩。
SiO2含量在70%－90％，隐晶质结构，一般致密坚硬。包括燧石岩，碧玉等；
2．磷质岩：P2O5>7.8％的岩石称磷质岩，P2O5>19.5%称磷块岩。
3．铁质岩：富含铁矿物的沉积岩。矿物成分主要是赤铁矿，褐铁矿和菱铁矿。
****复习与思考题****
一、名词解释风化作用；喀斯特作用；三角洲；向源侵蚀；侵蚀基准面；层理；泻湖；叠层石；
二、选择与填空题
1、岩石或矿物在大气中受到了温度的变化，大气、水溶液及生物作用，使岩石或矿物在原地发生物理、化学变化的过程叫做 （ ）
A．剥蚀作用；B．风蚀作用；C．堆积作用；D．风化作用
2、冰川对地面的破坏作用称为（ ）
A．侵蚀作用 B．刨蚀作用
C．溶蚀作用 D．潜蚀作用
3、河漫滩的河流的（ ）
A．平水期可以被淹没；B．洪水期也不能被淹没；
C．平水期不能被淹没，洪水期可以被淹没；D．流速变快时被淹没
4、石灰岩发育地区的岩溶（喀斯特）地形主要是由于（ ）
A．风化作用 B．风蚀作用
C．河流的下蚀作用 D．地下水的溶蚀作用
5、河水流过弯曲地段，其凹岸不断后退，凸岸不断前进，这是由于（ ）
A．河流的下蚀作用及底流沉积所形成；B．河流的沉积作用及河流袭夺所形成；
C．河流的侧蚀作用及向源侵蚀所形成；D．河流的侧蚀作用及底流沉积所形成
6、在下列各组岩石中，均由沉积作用形成的是（ ）
A．砾岩、页岩、泥岩、灰岩 B．砾岩、页岩、泥岩、板岩
C．板岩、千枚岩、片岩、页岩 D．砂岩、灰岩、页岩、板岩
7、成岩作用包括 作用,作用和 作用。
8、完整的风化壳由上而下一般可分为,,,和基岩四层。
9、风化作用按其产生的原因与方式可分为, 和 。
10、河流三角洲沉积的结构，一般由上而下可分为, 和 。
11、海水运动的主要方式, 和 。
12、河流的主要搬运方式为, 和 。
13、碎屑的圆度级别为,,,, 。
14、沉积岩的主要胶结类型有,,, 。
15、火山碎屑物按粒径大小可划分为, 和 。
三、简答题
1、简述风化作用及其类型。
2、简述牛轭湖形成过程。
3、简述河流下蚀作用及其形成的地形。
4、简述河流侧蚀作用及其形成的地形。
5、简述海蚀地貌主要类型及其形成过程。
6、简述河漫滩的形成过程。
7、试述沉积物是如何转变为沉积岩的。
8、简述河流侵蚀基准面的概念及其对河流地质作用的控制作用。
9、简述沉积岩分类方案及代表性岩石类型。
10、沉积岩的矿物成分有哪些特点。
第六章 变质作用及变质岩
第一节 变质作用的原理
一,变质作用的概念变质作用是指在地球内力作用下，早先形成的各种岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩)
基本上在固态下发生矿物成分和结构、构造的变化而变成一种新岩石的过程。
变质作用形成的岩石称为变质岩。
变质岩是自然界最主要的岩石类型之一，它与岩浆岩、沉积岩一起构成固态岩石圈。
二．变质作用的控制因素
1．温度：(150-250℃,650℃)
2．压力：静压力（4-35km）、流体压力（变质反应）、应力（破裂构造、韧性构造）
3．化学活性流体：促进组分的溶解与迁移，降低岩石熔融温度
4．时间
三．变质作用的方式
1．重结晶作用 是指岩石在变质过程中，同种矿物颗粒不断增大，相对大小逐渐均匀化，颗粒外形变得较规则的变化过程。
2．变质结晶作用 在原岩基本保持固态、且总的化学成分（除挥发分外）不变的条件下，部分原有矿物通过发生特定的化学反应（主要是与粒间孔隙溶液作用）而趋于消失，同时形成新的稳定矿物的过程。
3．交代作用 在变质过程中，当存在大量化学活性流体时，通过部分变质原岩物质的带出和外来物质的带入，从而造成原岩中某种矿物被另一种化学成分不同的新矿物所置换的作用，成为交代作用。
4．变形与碎裂作用 (应力、弹性变形、塑性变、脆性变形)
第二节 变质作用的类型
一．接触热变质作用
岩浆侵入时，扩散热能引起接触带围岩的重结晶作用。变质前后岩石的化学成分基本没有改变，主要控制因素是温度（250-650℃）。
二．动力变质作用
出现在大断裂带上或构造运动强烈的地带，由强大的侧向挤压力和剪切应力引起，主要的变质方式为变形与碎裂。
三．气-液变质作用
是由具有较强化学活性的气体和液体对原岩进行交代作用而因起的。从岩浆活动中析出的气-水热液对岩体与围岩的接触带进行的以交代作用为主的变质改造，称为接触交代变质作用。
四．区域变质作用
是在较大区域内发生的、由一种因素为主或多种因素综合起作用的复杂变质作用。（常与强烈的构造运动有关）
五．混合岩化作用
是一种介于高度变质作用和岩浆作用之间的地质作用。在这种作用过程中。有广泛的流体相存在，温度的升高导致原岩的局部重融，因而形成一种深熔结晶岩与变质岩相互复杂组合的岩石-混合岩。
第三节 变质岩的特征
一．变质岩的化学成分
没有发生交代的变质岩的化学成分取决于原岩的成分。出现交代作用的变质岩的化学成分即取决于原岩又与交代作用类型和强度有关。
二．变质岩的矿物成分
1．变质岩中广泛发育纤维状、片状、长柱状和针状矿物，如透闪石、阳起石、云母类、石墨、夕线石、角闪石等。
2．变质岩中常出现相对密度大、分子体积小的矿物，如石榴子石、硬玉等。
3．变质岩中同质异像（多形）矿物发育，如红柱石、蓝晶石和夕线石，其化学组成相同（Al2SiO3），但矿物稳定的压力-温度范围很狭小。
三．变质岩的结构
1．变余结构 变质程度较浅的变质岩中，原岩的一些结构特征被保留而形成的结构。副变质岩（原岩为砾岩或砂岩）的变余结构
正变质岩（原岩为喷出岩、浅成岩或凝灰岩）的变余结构
2．变晶结构：发生重结晶或重组合作用而形成的全晶质结构，矿物多定向排列。
按矿物粒度分：粗粒变晶结构，中粒变晶结构，细粒变晶结构，显微变晶结构；
按矿物形态特点分：等粒粒状变晶结构，角岩结构，斑状变晶结构，鳞片变晶结构,
鳞片粒状变晶结构，纤状变晶结构。
3．破碎结构：原岩在动力变质作用下变质形成的结构。
角砾状结构、碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构
4．交代结构：经交代作用形成的结构。矿物颗粒粒度变化大，形态复杂，边界不规则，
多呈港湾状。同一矿物的不同颗粒或同一颗粒的不同部分，其成分、光性有明显差异。
四．变质岩的构造
1．变余构造 变质作用对原岩改造的不彻底而保留原岩构造的某些特点。
2．变成构造 由重结晶作用和变质结晶作用所形成的构造。
如斑点状构造、板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、眼球状构造、块状构造、条带状构造等。
第四节 变质岩的类型
一．接触变质岩类
仅发育在侵入岩体周围不远的围岩中，规模有限。压力约0.1×108Pa－3×108Pa，
温度约250－650℃。
大理岩：碳酸盐岩接触热变质作用或区域变质作用形成。白色，变晶结构，块状构造，矿物成分方解石、白云石，可有透闪石、硅灰石、透辉石等变质矿物。
角 岩：泥质岩接触热变质作用形成。暗灰色或黑色，角岩结构或斑状结构，变斑晶是红柱石，堇青石等。
二．气-液变质岩类
矽卡岩：接触交代变质作用形成。产于中酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带中。呈褐色，
暗绿色等，不等粒变晶结构或斑状变晶结构，矿物成分有透辉石，绿帘石，
金云母，透闪石，方解石等。
蛇纹岩（原岩为镁质超基性岩）；
云英岩（原岩为酸性侵入岩）；
青盘岩（原岩为中基性火山岩及火山碎屑岩）；
三．动力变质岩类
原岩一般发生破碎，在高温和应力作用下，发生重结晶和塑性变形形成变质岩。
构造角砾岩：原岩破碎成角砾，被细碎屑，泥质等胶结形成。角砾大小悬殊，角砾状，排列杂乱无定向，是判断断裂存在的重要标志。
构造角砾岩 碎裂岩 糜棱岩（多发育在长英质岩石中）
四．区域变质岩类
板 岩：变质程度低，原岩矿物成分基本没重结晶，具板状构造，变余结构，一般是泥质岩，粉砂岩或凝灰岩变质形成。
千枚岩：变质程度较板岩高，原岩矿物基本重结晶，主要是绢云母、绿泥石、钠长石等。鳞片变晶结构，千枚状构造。
片 岩：变质程度更高，具显晶质的鳞片粒状变晶结构，片状矿物是云母、绿泥石。
粒状矿物是石英、长石、片状构造。
片麻岩：矿物粒度大于1mm，中－粗粒粒状变晶结构，片麻状构造，石英和长石的含量大于50％，长石含量大于25％。
石英岩：石英含量大于85%，粒状变晶结构，块状构造，一般是石英砂岩经接触热变质或区域变质作用形成。
五．混合岩类在固态岩石的变质过程中，有广泛的流体参加，通过流体对原岩的贯入和渗透交代形成。
岩石由残留的变质基体和长英质脉体组成。根据基体和脉体含量的多少，可分为注入混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩。
*****复习与思考题*****
一、名词解释变质作用；变余结构；变晶结构；大理岩；千枚岩二、选择题与填空题
1、角岩变质前的原岩一般为（ ）
A．砾岩；B．泥质岩、粉砂岩； C．碳酸盐岩；D．酸性岩浆岩
2、在下列岩石中，属于区域变质岩的是（ ）
A．碎裂岩；B．角岩；C．云英岩；D．片麻岩
3、下列各组岩石中均属区域变质岩的应是（ ）
A．角岩、片岩、片麻岩 B．板岩、千枚岩、混合岩
C．片岩、板岩、千枚岩 D．角岩、矽卡岩、板岩
4、形成大理岩的常见变质作用类型是（ ）
A．碎裂变形；B．混合岩化；C．气—液变质； D．区域变质
5、纯属由变质作用形成的特有矿物组是（ ）
A．红柱石、角闪石、高岭石、磁铁矿
B．绢云母、红柱石、硅灰石、石榴子石
C．橄榄石、辉石、角闪石、黑云母
D．辉石、蓝晶石、石墨、石榴子石
6、促使岩石发生变质作用的主要因素有,, 和 。
7、变质作用一般可分为,,, 和混合岩化五种基本类型。
三、简答题简述变质岩概念及其类型。
比较动力变质、接触变质和区域变质。
哪些矿物可以作为判断变质岩的矿物标志？
简述变质岩分类方案及代表性岩石类型。
第七章 地质年代与地层系统
第一节 地质年代与地层系统
一．相对地质年代单位的建立
为了研究地球的演化历史，首先应划分地质时代。
主要依据是岩层的叠置关系、接触关系和岩相特征。
保存在地层中的化石对相对地质年代单位的建立有重要意义。
以生物化石的相对新老关系，可分为：
显生宙：动、植物多门类显现和发展并有大量硬体化石保存下来的时期。又分为古生代，中生代和新生代。
隐生宙：显生宙之前的时期。又分为太古宙和元古宙。
二．同位素地质年代表的建立
利用放射性同位素所具有的固定衰变周期，来测定某些含放射性同位素的矿物（岩石）的形成时代--同位素年龄（单位：Ma）。
三．地质时代系统年代地层单位：在特定的时间间隔内形成的全部地层，其顶底界面以等时面为界。
地质年代单位：宙、代、纪、世、期、时
年代地层单位：宇、界、系、统、阶、时代二者具有严格的对应关系。
四．地质年代表
第二节 地层的划分与对比
一．岩层与地层
1．岩层 由上下两个岩性界面所限制的同一岩性的层状岩石称为岩层。地质学上将岩石的物质组成、颜色、结构和构造等特征称为岩性特征。
岩层的野外出露
构造通常有以下几个等级：块状层＞1m，厚层1-0.5m,中厚层0.5-0.1m，薄层＜0.1m。
2．地层 是具有一定层位的一组岩层（是具有一定的时代含义的岩层或岩层组合）。地层层序律：沉积物的沉积是自下而上逐层叠置起来的，从下而上，岩层的形成年
代是依次变新的。
层位就是某一层或者一组岩层在这套符合地层层序律叠置形成的整套地层中的相关位置。
3．层序正常或倒转的鉴别沉积岩在未受到构造运动影响下，沉积岩层的上层面称为顶面，下层面称为底面。沉积岩在形成过程中，由于沉积环境、水动力条件、生物等的影响，沉积岩的层面或层内均会保存各种示顶构造。
层面标志 存在于岩层层面上的标志，主要有波痕、雨痕、雹痕、泥裂等。
（1）波痕—水体不深、波浪能影响到的浅水环境下，沉积物表面呈波浪起伏状。通常，波谷圆滑开阔向下，波峰尖棱紧闭朝上。
（2）雨痕、雹痕—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面，在雨滴或冰雹的冲击下遗留的痕迹。凹坑向下，外圈脊状突起向上。
（3）泥裂—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面，在阳光的暴晒下发生龟裂。泥裂的开口向上。
层内标志 存在于岩层层内的标志，最主要是层理标志。
层 理—流动的介质使沉积物的成分、结构、颜色等沿基本垂直层面方向上所形成的层状构造。其中利用斜层理判断顶底最为便利。
生物标志 沉积岩中常含有生物化石，化石的保存形态也具有示顶功能。
二．地层划分的意义与要求
三．地层划分和对比方法
1．生物地层学方法进化性（从低级→高级） 不可逆性（一旦灭绝就不可能再出现）
任一古生物在其发生、发展直至灭绝的过程中均占有一定的时限及区域，部分保存于相应的地层中成为化石。由于生物的演化遵循从低级到高级的演化规律，同时，生物在演化过程中具有明显的阶段性。因此，可以根据地层中的古生物化石对地层进行划分，以及进行大范围的地层对比。在进行生物地层学方法中，主要依据“标准化石”。
2．岩石地层学方法
利用沉积岩的岩性特点及岩性组合特征的不同，将地层进行划分和对比的方法。岩性地层学方法主要有岩性法、标志层法和沉积旋回法。
1 > 岩性法
将出露的岩层按不同的岩性及岩性组合特征将岩层划分成一个个地层单位，并确定其新老关系的方法。
2 >标志层法
利用标志层来划分和对比地层的方法。标志层—某些层位稳定，岩性特征突出的岩层或矿层。
3 >沉积旋回法
由于沉积环境多次有规律的重复变化，造成沉积物的岩性特征发生相应的重复变化现象。当沉积环境中的水体由浅变深时，相应沉积物的粒度也会由大到小发生变化，例如由下部的粗砂岩变成为上部的细砂岩系列。
3．地壳运动方法
整合接触：上下两套地层层面平行，地层内化石演化连续，地层时代连续，岩性的变化可显示沉积环境逐渐变化的特征。
平行不整合：地层内存在区域性剥蚀面，该面上、下地层在大范围内层面是平行的，但地层时代不连续，缺失部分时代地层；两套地层内化石显著变异，岩性、岩相有大的变化；在剥蚀面上常有古风化壳残余。
角度不整合：区域性剥蚀面上的地层与剥蚀面平行，而下伏地层则与剥蚀面及上覆地层呈角度斜交；两套地层的岩性、岩相及化石组合特征均有明显的差异；在剥蚀面或不整合面上局部保留古风化壳残余，在上覆地层底部常有底砾岩。
平行不整合形成过程示意图
O-接受沉积；S－地壳平稳上升；D－接受风化、剥蚀；C－下降，接受沉积
角度不整合形成过程示意图
O-接受沉积；S－褶皱，隆起；D－接受风化、剥蚀；C－下降，接受沉积四．岩石地层单位
群、组、段、层，其中组是最基本单位。
组：由一种或数种岩层有规律的组合而成。这种规律组合是指岩层中的夹层、互层及旋回等。组是地质野外填图的基本单位，其厚度由1米到上千米不等。
*****复习与思考题*****
一、名词解释岩层；地层；地层层序律；整合接触；平行不整合；角度不整合
二、选择题与填空题
1、中生代从早到晚有,它们的代号分别为 。
2、在晚泥盆世沉积的地层称为,在早古生代形成的地层称为,。
3、与地质年代中的代、纪、世相应的年代地层单位分别为, 和 。4、晚古生代从老到新可划分为, 和 三个纪。
5、显生宙由老到新可分为 代,代和 代。
6、板块构造学说将全球岩石圈划分为非洲板块、印度板块、太平洋板块、, 和 六大板块。
7、板块构造学说把板块边界分成, 和 三类。
8、寒武纪是（ ）
A．早古生代的第一个纪 B．晚古生代的第一个纪
C．元古代的第一个纪 D．中生代的第一个纪
9、界、系、统、阶是（ ）
A．岩石地层单位 B．时间单位
C．生物分类单位 D．年代地层单位
10、根据同位素年龄测定，经历时间最长的地质时期是（ ）
A．元古代 B．古生代
C．中生代 D．新生代
11、晚古生代最晚的一个纪是 （ ）
A．志留纪 B．石炭纪
C．二叠纪 D．三叠纪
12、群、组、段等单位是（ ）
A．时间单位 B．生物地层单位
C．年代地层单位 D．岩石地层单位
13、在岩石地层单位中（ ）
A．“代”是最大的单位 B．“界”中最大的单位
C．“组”是最大的单位 D．“群”是最大的单位
三、简答题简述如何鉴别层序正常或倒转。
简述平行不整合的形成过程及其特点。
简述角度不整合的形成过程及其特点。
第八章 地壳运动
第一节 地壳的垂直运动
一．地壳的垂直运动的主要标志
1．沉积相及其变化沉积相：能够综合反映一定古地理、古气候环境的沉积特征和生物特征，例如滨海碎屑岩相、河流冲积相等。
2．超过沉积环境允许的沉积物厚度的厚度
3．地层接触关系
4．岩层产状的变化
二．构造分区和构造旋回
1．地壳运动的稳定区（板块内部）和活动区（板快边缘） 槽台学说
2．构造活动阶段与构造旋回
第二节 地壳的水平运动
一．地壳的水平运动的主要标志
1.垂直运动的多数标志在一定程度上反映水平运动的影响，二者是密不可分的。
2．纵弯褶皱组合、逆冲推覆、伸展与滑脱拆离、平移断层等。
二．板块构造学说
1．大陆漂移 南美与非洲大陆海岸线形态极为相似
2．海底扩张 地磁场倒转
3．地幔对流 大洋中脊连续的地震活动带把岩石圈分割成大小不同的块体称为板块。
板块构造学说的基本观点,
（1）固体地球表层在垂向上可分为物理性质显著不同的上覆刚性岩石圈和下垫塑性软流圈；
（2）刚性的岩石圈在侧向上可分为若干大小不一的板块，它们漂浮在塑性较强的软流 圈上作大规模的运动，其驱动力来自地幔对流物质；
（3）板块内部是相对稳定的，板块边缘则由于板块的相互作用而成为构造活动强烈的地带；
（4）板块运动以水平运动为主，位移可达几千公里。运动中各板块间或分散裂开或碰撞焊合或平移相错，由此决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。
板块的划分：以板块边界为基础，将全球岩石圈划分为七大板块：
1.欧亚板块；2.非洲板块；3.印度板块；4.太平洋板块；5.南极洲板块；6.北美洲板块；7.南美洲板块。
板块构造学说示意图
第三节 地震作用
1976年，中国唐山大地震
一．地震的一般概念
地震是由自然原因引起的地壳的快速颤动，是一种经常发生的地质现象。
地震波 震源 震中 震源深度 浅源地震 中源地震 深源地震
二．地震的震级和烈度
1．地震的震级是标示震源释放能量大小的级别，释放能量越大，地震的震级越大。
2．地震的烈度是指地震对地面及建筑物等的破坏程度。（注意震级和烈度的关系）
三．地震的成因类型
1．构造地震 主要由地壳的机械运动使刚性岩块发生突然断裂而引起的地震。
2．火山地震 与火山喷发有明显成因联系的地震。
3．陷落地震 溶洞塌陷、山崩、滑坡等一起的地震。
4．诱发地震 在某种诱发因素的作用下，使局部地区的地应力强度达到临界状态，并进一步造成岩层或土体失稳而导致的地震。
四．地震的演化过程
孕震、临震、发震、震后
五．地震效应
六．地震的地理分布（世界）
1．环太平洋地震带
2．阿尔卑斯-喜马拉雅-印尼地震带
3．大洋中脊和大陆裂谷地震带
4．大陆板块内部地震带
*****复习与思考题*****
一、名词解释地壳运动；沉积相；板块；地震；震源； 震中；地震震级；地震烈度二、选择题与填空题
1、大陆漂移学说的提出者是（ ）
霍尔；B．魏格纳；C．郝屯；D．莱伊尔
2、板块构造学说的观点，大洋中脊是岩石圈板块的（ ）
A．扩张边界 B．俯冲（汇聚）带
C．转换断层 D．消减带
3,震级大小主要取决于（ ）
A．地震释放的能量 B．地震对建筑物的破坏程度
C．震源深度 D．震中距
4、通常把地震对地面影响和破坏的程度称为（ ）
震源；B．震级；C．震中；D．烈度
5、按照地震的成因不同，将地震分为,, 和诱发地震等。
6、大多数地震是由地壳中的脆性岩石发生 时产生的，地震能量是以 的方式传播的。度量地震释放能量的强度常用 表示。
三、简答题
简述板块构造学说的基本内容。
第九章 构造变形
在地壳运动的过程中，地壳中的岩石受力发生的永久性变形，称为构造变形。
第一节 岩层产状
尽管地质体规模大小不一，形态多种多样，结构复杂多变，但从几何学观点分析，它们均可用面状构造和线状构造来度量，即用面状或线状构造来确定它们的空间方位或产出状态。我们把任何成因的天然地质体（包括沉积岩层、层状火山岩、侵入岩及变质岩等）在三维空间的产出状态（或空间方位）称作产状。
一．岩层的原始产状产状是指层状岩石在地壳中的空间方位和产出状态。通常岩层的原始产状呈水平或近水平状态（部分沉积岩层也可呈缓倾斜状态）。
二．岩层产状要素
走向 岩层层面与水平面相交所得的直线称作走向线（水平岩层没有走向）（上图中之AOB）。
倾向 在层面上与走向线垂直并沿斜面向下所引的直线称作真倾斜线（上图中之
OD），它在水平面上的投影线称作真倾向线（上图中之OD′）。真倾向线所指的方向就是岩层的（真）倾向。
3．倾角 层面上的真倾斜线与它自身在水平面上的投影线的夹角，称作岩层的（真）
倾角（上图中之α角）。
4.产状的表示方法：
方位角法 （SE125°∠30°或125°∠30°）
象限法（N35°E∠30°SE或S35°W∠30°SE）
三．线状构造的产状要素
直线的产状是直线在空间的方位和倾斜程度。
直线的产状要素包括倾伏向、倾伏角，或用其所在平面上的侧伏向和侧伏角来表示。
倾伏向（指向）:直线在空间的延伸方向，即某一倾斜直线在水平面上的投影线所指的该直线向下倾斜的方位，用方位角或象限角表示（上左图中箭头方向）。
倾伏角:直线的倾斜角，即直线与其水平投影线间所夹的锐角（上左图中γ角）。
侧伏角与侧伏向：当线状构造包含在某一倾斜平面内时，此线与该平面走向线间所夹之锐角即为此线在那个平面上的侧伏角，如上右图中之θ角。侧伏方向或侧伏向就是构成上述锐角的走向线的那一端的方位，如24°N，表示侧伏角24°，构成24°的走向线指向北。
四．水平岩层
1．在岩层层序未发生倒转的情况下，岩层的时代越新，其出露的位置越高；岩层越老，其出露的位置越低。
2．水平岩层的分布和出露形态受地形控制。
3．水平岩层的厚度，就是岩层顶面到底面的高程差。
4.水平岩层在地表的出露宽度，决定于岩层自身的厚度和地面的坡度。
五．倾斜岩层与直立岩层（“V”字形法则）
原始水平岩层因构造作用而改变成倾斜岩层。
倾斜岩层是指倾向和倾角基本一致的一套岩层，是变形岩层和构造中最基本的一种。倾斜岩层可以展布很广，但倾向和倾角却不断变化。倾斜岩层露头界线或地质界线分布形态较复杂，表现为与地形等高线成交截关系，但却有一定规律。当其横过沟谷或山脊时，均呈“V”字形态，根据岩层产状、地面坡向及坡度不同，“V”字形态也有所不同，这种规律称为“V”字形法则。
岩层倾斜状态与地形的关系上－平面图；下－剖面图
“V”字形法则有三种：
相反相同 当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层界线与地形等高线的弯曲方向相同。在沟谷处，岩层界线的“V”字形尖端指向沟谷的上游；而穿越山脊时，“V”字形尖端则指向山脊的下坡，但岩层界线的“V”字形较弯曲等高线开阔；
相同相反 当岩层倾向与地面坡向相同，且岩层倾角大于地面坡度角时，岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲。在沟谷中，界线“V”字形的尖端指向下游；在山脊上，则指向山脊上坡。
相同相同 当岩层倾向与地面坡向相同，但岩层倾角小于地面坡角时，岩层露头界线与地形等高线的弯曲方向也是相同的。在沟谷中，岩层露头界线的“V”字形尖端指向上游，在山脊上，其“V”字形尖端则指向山脊的下坡。这与第一种情况所表现的形态不同之处在于露头界线的“V”字形弯曲较等高线紧闭。
岩层产状直立时，岩层出露线沿岩层走向所切的一条上下起伏的地形轮廓线延伸，
这条曲线的水平投影则是一条直线，不受地形的影响，图上宽度即为岩层厚度。
六、地层的厚度和出露宽度
1、岩层的厚度
岩层的顶、底面之间的垂直距离，即层面法线方向上的距离，称为岩层的真厚度。
铅直厚度指岩层顶、底面之间沿铅直方向上的距离。
真厚度和铅直厚度的关系如下：真厚度（h）=铅直厚度（H）×cosα（α为岩层真倾角）
从上式可见，倾斜岩层的铅直厚度恒大于真厚度。倾角越大，铅直厚度也越大。在岩层产状不变前提下，任何方向剖面上量得的铅直厚度都相等。
2、岩层的出露宽度倾斜岩层的出露宽度指岩层顶、底面露头线之间的水平距离，它除了受岩层厚度和地面坡度的影响外，还与岩层的倾角大小相关。
（1）当岩层厚度和倾角不变时，地面坡角愈缓，则岩层出露愈宽；倾向与坡向相同时，岩层倾角与坡角愈接近，则岩层出露宽度愈大。
（2）当地面坡度和岩层厚度不变时，岩层倾角愈陡，则出露宽度愈窄；若倾角达90°（直立）时，则出露宽度等于岩层的厚度，并且不受地形的影响；
（3）当地面坡度与岩层倾角不变时，岩层愈厚出露愈宽，岩层愈薄，出露愈窄。
七、地层不整合的观察
1、确定不整合存在的主要标志
（1）沉积方面的标志上、下两套地层在岩性和岩相上截然不同，两套地层之间往往有一个较平整或起伏不平的古侵蚀面。这个面上可能保存着古风化壳。上覆地层的底层常有由下伏地层的岩石碎块、砾石或砂组成的底砾岩。
（2）地层古生物方面的标志根据化石和区域地层对比，确定两套地层之间存在某些层位的缺失而又不是断层造成的，则是不整合存在的确切的证据。
（3）构造、岩浆活动和变质作用等方面的标志
上、下两套地层产状不同，褶皱型式和强弱以及断裂构造发育情况的不同是角度不整合的构造标志。由不整合面分隔的上、下两套地层中，往往有各自相伴生的不同时期和不同特点的岩浆活动和变质作用，它们具有明显的差异性。
2、确定不整合的时代不整合的形成时代，通常是根据不整合面的下伏地层中最新一层的时代与上覆地层中最老一层的时代来确定的，即上、下两套地层之间缺失的那部分地层所相当的时代。
第二节 褶皱构造
甘肃当金山西测的褶皱
（据《野外地质素描》）
褶皱和褶皱要素褶皱是成层岩石中的层面或各种面理（层理、劈理、叶理、断层面等），因塑性变形而发生的弯曲变形现象。
2．褶皱的基本类型：向斜；背斜（向形、背形）
3,褶皱要素,核；翼；转折端；拐点；枢纽；轴面与轴迹；脊线与槽线
褶皱形态分类图
（a-背行；b-向形；c，d-中性褶皱）
褶皱要素
二．褶皱的分类
1．根据轴面和两翼产状分类
直立褶皱 轴面近直立，两翼产状相反，倾角近相等；
斜歪褶皱 轴面倾斜，两翼产状相反，倾角不相等；
倒转褶皱 轴面倾斜，两翼同方向倾斜，一翼地层倒转；
平卧褶皱 轴面近水平，一翼正常，一翼倒转；
翻卷褶皱 轴面歪曲的平卧褶皱 ；
2．根据转折端形态分类圆弧褶皱 尖棱褶皱 箱状褶皱 扇状褶皱 挠曲褶皱
3．根据平面形态分类
线状褶皱 长/宽＞10/1
短轴褶皱 3/1≤长/宽≤10/1
等轴褶皱 长/宽≈1/1
4．根据褶皱各部位岩层厚度分类
平行褶皱（等厚褶皱）有共同的曲率，不同的曲率半径，真厚度相等；
相似褶皱 （顶厚褶皱）各层曲率相等，没有共同的曲率中心，铅直厚度相等；
顶薄褶皱 两翼厚度（真厚度、铅直厚度）都大于核部；
5．根据等倾斜线的分类（Ramsay三类五型）
6．根据褶皱轴面和枢纽产状分类
7．根据褶皱面几何形态关系分类
三．褶皱的组合型式和叠加型式
（一）褶皱的组合型式全型褶皱（阿尔卑斯式褶皱） 复背斜与复向斜
2．隔档式褶皱与隔槽式褶皱（侏罗山式褶皱）
3．雁行式褶皱（日耳曼式褶皱）
（二）褶皱的叠加型式
横跨叠加褶皱 斜跨叠加褶皱 共轴叠加褶皱
四．褶皱的成因
1.纵弯褶皱作用 岩层受到顺层挤压力而发生的变形作用。多形成平行褶皱和相似褶皱。
2．横弯褶皱作用 岩层受到垂直于层面的外力而发生的变形作用。地壳差异升降运动、岩浆的顶托作用、岩盐的底辟作用及同沉积褶皱作用所形成的褶皱都属于横弯褶皱作用。
3．底辟作用 由地下岩盐、石膏、岩浆或粘土等高塑性、低密度物质，在构造或浮力的作用下，向上流动，以至刺穿上部岩层，使上覆岩层上拱而形成的一种构造。
4．柔流褶皱作用 指高韧性岩石或岩石处于高温高压环境下变成高韧性体，受到外力的作用，而发生类似粘稠的流体那样的流动变形，从而形成复杂多变褶皱。
5．剪切褶皱作用 又称滑褶皱作用，是指岩层沿着一系列与层面相交的各类面理发生均匀剪切滑动的一种变形作用。
五．褶皱形成时代的确定
1．角度不整合分析法
2．岩性厚度法
3．同位素法
第三节 断裂构造
一．节理
（一）节理的概念及分类
1．节 理 是没有明显位移的脆性断裂。
2．节理的分类
（二）节理的主要性质剪节理 是由剪应力产生的脆性破裂面。
理论上应成共轭关系出现，但由于岩石介质的不均一性等，实际上两组节理发育程度不一样。
（1）产状比较稳定，沿走向和倾向延伸较远；
（2）节理面较平滑，可见轻微的擦痕和摩擦镜面；
（3）节理常切穿砾石和角砾；
（4）节理密度较大，间距大致相等，同等发育时呈X型；
（5）后期充填的矿脉一般比较均匀，脉壁较平直。
剪节理与张节理示意图
2．张节理 是由张应力产生的脆性破裂面。
（1）产状不稳定，延伸不远；
（2）节理面粗糙不平，擦痕较少或不发育；
（3）多呈开口状，充填的矿脉或岩脉宽度变化大，脉壁不平直；
（4）节理常绕过砾石，即使切断砾石，破裂面也不平直；
（5）常因追踪现象发育成锯齿状。
二、节理的配套和分期
1.节理的配套：通过区分和确定同一构造过程中节理组和节理系的关系，划分不同的变形系统。
节理组：成因相同且产状一致的一群节理。
节理系：成因相同的两个以上的节理组。
2．节理的分期：将一个地区发育的节理按时间先后排序。
依据：节理的配套关系，节理的交切关系。
剪节理（左）与张节理（右）野外照片（白色脉体示节理）
三．断层
断层一般是指发生了明显位移的断裂。
（一）断层要素
1．断层面 岩石被断开成两部分、并沿之滑动的破裂面。
2．断层线 断层面与地面的交线，即断层在地表的出露线。
3．断盘 沿断层面发生相对滑动的两侧岩块。
北戴河鸡冠山断层
（可以观察到明显的断层面及沿着断层面相对滑动的岩块）
（二）断层的位移滑距 断层两盘的实际位移。
总滑距、倾斜滑距、水平滑距
2．断距 岩层在两盘对应层之间的相对距离。
地层断距、铅直地层断距、水平地层断距
（三）断层的分类
1．根据断层与岩层或区域构造线的方位关系的分类：
走向断层（纵断层） 倾向断层（横断层） 斜向断层（斜断层） 顺层断层
2．根据断层两盘相对运动的分类正断层；逆断层；平移断层；具有复合运动方式的断层
根据断层两盘相对运动的分类图
a-正断层；b-逆断层；c-平移断层；d,c-具有复合运动方式的断层(d-逆平移断层；e-正平移断层)
3．断层的组合型式地堑与地垒；阶梯状断层；环形断层和放射状断层；叠瓦式断层与推覆构造
断层的组合型式
a-叠瓦式逆断层；b-阶梯状正断层；c-地堑；b-地垒
（四）断层的形成机制
正断层：水平拉伸和铅直上隆是形成正断层的有利条件
逆断层：水平挤压有利于形成逆断层。
平移断层,最大应力和最小应力水平,中间应力直立
（五）断层的野外识别标志地质界线的错开
2．地层的重复与缺失
3．磨擦镜面、擦痕和阶步
4．断层角砾岩和断层泥
5．构造面理、透镜体与牵引褶皱
6．沉积相变化、岩浆活动及矿化作用标志
7．地貌标志（断层崖和断层三角面，山脊和水系的突然错开和转折，泉水、温泉、湖泊和洼地的串珠状分布）
（六）断层形成时代的确定
1．断层切错了地层或岩体，断层的形成时代应在切错的最新地层或岩体之后，在覆盖断层的最老地层或岩体之前；
2．如有不整合面覆盖断层，则断层的形成于不整合面之上的最老地层之前；
3．如果断层被岩脉或矿脉充填，断层必然形成于它们之前；
4．断层与被其切错的褶皱往往有成因上联系，它们的时代多属于同一期构造运动阶段；
5．同沉积断层的活动与被断地层的时代同时；
6．利用断层的交切关系判断断层的时代。
******复习与思考题******
名词解释产状；倾向；倾伏向；侧伏向；褶皱；轴面；纵弯褶皱作用；横弯褶皱作用；节理；张节理；剪节理；断层；滑距；断距；地堑；地垒；叠瓦式断层；阶梯状断层选择与填空题
1、当上下两套地层之间发育一古风化壳，且下面一套地层褶皱变形强烈，上面一套地层无变形，这两套地层之间的接触关系应是（ ）
A．角度不整合 B．假整合 C．整合 D．平行不整合
2、确定背斜或向斜的主要依据是（ ）
A．两翼地层的产状 B．核和翼部地层的相对新老关系
C．地形的高低起伏 D．转折端的形态
3、在垂直断层走向的剖面上，断层两盘上的地层断距是指对应层的同一层面上（ ）
A．垂直距离 B．错开的距离
C．铅直距离 D．在同一高度上错开的距离
4、在垂直地层走向剖面上，断层两盘相对应的同一层面，沿断层面相对移动的距离称为（ ）
A．地层断距 B．斜断距 C．地层落差 D．铅直断距
5、两条大致平行、倾向相向的正断层组合称为（ ）
A．阶梯状断层；B．地堑；C．地垒；D．叠瓦状断层
6、地层角度不整合接触面的产状应该是（ ）
A．与上覆及下伏地层都平行
B．与上覆及下伏地层都不平行
C．与上覆地层基本平行，与下伏地层不平行
D．与上覆地层不平行，与下伏地层基本平行
7、地层的接触关系一般有, 和 三种。
8、岩层的产状要素包括, 和 。
9、节理按节理面走向与所在褶皱枢纽之间的关系不同可分为, 和 。
10、褶皱要素一般包括,翼部、,,轴面和轴线等。
11、按照褶皱轴面与两翼岩层产状的不同关系，褶皱形态可分为,, 与平卧褶皱四种常见类型。
12、断层按两盘相对位移方向，可以分为, 和 三种类型。
三、简答题岩层的产状要素主要包括哪些？
简述“V”字形法则内容。
简述确定不整合接触的主要标志及其形成时代。
什么是轴面，并简述褶皱要素。
如何区分线理的倾伏和侧伏。
向斜和背斜的本质区别在于？
褶皱的主要基本要素包括什么？
简述褶皱的组合类型。
简述如何确定褶皱形成的时代。
剪节理的特点。
简述正断层的组合类型，并图示。
什么是逆断层，并简述逆断层的主要组合形式。
什么是叠瓦状断层，其特点在于？
地堑与叠瓦状断层的特点分别在于？
在野外工作中，判断断层是否存在的主要标志有哪些？
如何确定断层形成的时代？
第十章 矿床的基本知识
第一节 矿床的有关概念及其成因分类
一．有关矿床的概念
1．矿 产 是指在岩石圈中赋存的、能为国民经济所利用的物质资源。按性质和用途可划分为四类：金属矿产、非金属矿产、可燃有机矿产、地下水资源。
2．矿床与矿体 矿床是指岩石圈中由地质作用形成的、其中包含有在一定经济技术条件下能被开采利用块段的综合地质体。矿床中能被开采利用的块段，称为矿体。按矿体的形状可分为等轴矿体、板状矿体、柱状矿体。
3．矿石和脉石 矿体中可提取有用组分或可直接利用的矿物集合体，称为矿石。矿体中夹有的不符合工业要求的岩石称夹石。矿石中目前不能被利用的矿物称脉石矿物。夹石、脉石矿物和围岩碎块等统称为脉石。
4．矿石的品位 是指矿石中所含有用组分的百分含量。
二．矿床的成因分类
1．岩浆作用矿床 岩浆矿床、伟晶矿床、热液矿床、火山矿床
2．变质矿床 接触热液变质矿床、气-液变质矿床、区域变质矿床、混合岩化矿床
3．外生矿床 风化矿床、沉积矿床、可燃料有机矿床
第二节 岩浆作用矿床
1．岩浆成矿阶段 富含硫化物、氧化物的岩浆岩，在高温时是完全混熔的。当温度下降到一定程度时，硫化物、氧化物与硅酸盐融体会发生分离（熔离），并因前者富含金属元素、密度较大而下沉，从而形成岩浆熔离矿床。
2．残余岩浆成矿阶段 在岩浆结晶成岩作用的晚期阶段，一些富含挥发分的残余岩浆，沿早期结晶成岩的岩石裂隙贯入，或顺围岩的裂隙贯入，由于温度和压力还较高（600-300℃），流体成分又多，有利于矿物结晶成大晶体，形成伟晶岩。在此阶段形成的矿床称为伟晶岩矿床。
3．热液成矿阶段 岩浆侵位至冷凝过程中分离出来的以H2O为主，并含有多种挥发分和多种成矿元素的热水溶液，称为岩浆热液。这种热液把深部的矿质以及分散在围岩中的成矿元素萃取出来，通过充填、交代方式使矿质沉淀而形成矿床。
4．火山作用成矿阶段 残余岩浆、高温气体和热液在火山通道、破火山口附近的断裂带内可形成很有价值的矿床（斑岩型、交代-充填型、热液型）。
第三节 变质矿床
一．变质成矿作用
指变质过程形成的矿床和变质作用对矿床的改造，主要表现在物质组成的变化、矿石结构构造的变化、矿体形状和产状的变化。
二．变质成矿作用的类型
1．接触热液变质矿床 指岩浆侵位引起围岩温度增高而变质形成含矿地质体的过程。主要发生在岩体的周围，变质因素中起决定作用的是岩浆的热力。
2．气-液变质矿床
3．区域变质矿床
4．混合岩化矿床
第四节 外生矿床
一．风化矿床
二．沉积矿床
三．可燃料有机矿床
******复习与思考题******
一、名词解释
矿床；矿体；矿石；脉石；矿石品位
二、简答题：
简述矿产的主要分类。
岩浆作用矿床主要划分为哪些成矿阶段？
变质成矿作用有哪些类型？
简述煤和石油的形成环境异同。
第十一章 地下水
第一节 概 述一．地下水的概念
地球上的水存在于水圈、大气圈、生物圈和岩石圈中。地下水是指赋存于地面以下岩石圈中的各种状态的水体。地下水也有气态、液态和固体形式，以液态为主。地下水主要由大气降水、冰雪融水、地面流水和海水、湖水等从地面渗入地下积聚而成，称为渗透水；此外，包含有由大气中的水汽渗入土壤和岩石空隙中冷凝而成的水，称凝结水；也有随沉积物的堆积而埋藏在地下的水，称古水；还有从地下深处的岩浆源中或地幔内析出的热气-热水，称原生水。
第二节 地下水的赋存
一．岩石的空隙及其中水的存在形式
（一）岩石的空隙孔隙；裂隙；溶穴
（二）岩石空隙中水的存在形式结合水；重力水；气态水和固态水
二．不同埋藏条件下的地下水
（一）与地下水储容及运移有关的岩石特征岩石的透水性；隔水层与含水层
（二）包气带与饱水带潜水面；包气带：潜水面以上；饱水带：潜水面以下
（三）几种重力水的特征
1．上层滞水 包气带中存在的局部水体。
2．潜水 是地下第一层隔水层之上具有自由水面的重力水。
3．承压水 充满在两层隔水层间的含水层内的重力水常具有一定的压力，称承压水。
4,泉 水 当含水层被河流切割或因构造作用，使地下水溢出地表时，便形成了泉。泉是地下水的天然露头，是地下水排泄的重要形式。按补给泉的含水层水流的性质，可将泉分为下降泉（由潜水或上层滞水补给，水流作下降运动）和上升泉（由承压水补给，水流呈上升运动）。
承压水和自流井示意图
******复习与思考题******
一、名词解释渗透水；潜水；潜水面；承压水；泉水；上升泉；下降泉二、选择与填空题
1、潜水应属于（ ）
A．第一个稳定隔水层之上具有自由表面的重力水
B．两个稳定隔水层之间含水层的重力水
C．局部隔水层之上的重力水
D．包气带中的重力水
2、人类所利用的水资源主要取自陆地上的 和,这种资源能够再生、恢复，它的补给主要来自 。
三、简答题简述岩石空隙中水的主要存在形式。
简述潜水面与泉间的联系。
简述地下水的主要性质。
简述重力水的主要特征。
第十二章 环境与地质灾害
环境是自然与人类相互联系所构成的系统，它包括人类周围自然的和社会的全部条件和情况。可分为人类环境和自然环境。自然环境由构成地球表面的岩石圈、水圈、气圈和生物圈等四个子系统构成。其中岩石圈表层的各组成部分，即岩石、土壤、地下水、有机组分和气体，以及各种地质现象和地质过程，都与水、气、生物圈的物质和过程相互紧密地联系着，它们构成了一个相对独立的子环境系统，称为地质环境。
第一节 环境地质问题
一．环境地质系统的主要特性
环境地质系统（地质环境）是指地球表层中与人类社会的发展有特殊联系的部分。
（一）人为地质作用
1．人为剥蚀地质作用
2．人为搬运地质作用
3．人为堆积地质作用
4．其它人为地质作用
（二）环境地质系统的反馈作用机制
环境地质系统受到人为地质作用后，能够对之作出相应的反应，尤其是在某些特定条件下，一步人为地质作用有可能引起多步自然地质作用过程。后者的规模与人为作用的规模往往显著地不成比例。这种机制称作环境地质系统的反馈作用机制。
二．当前必须重视的部分环境地质问题
（一）水资源问题
1．水资源匮乏问题
2．水污染问题
（二）土壤利用问题
1．人为地质作用对土地的破坏
2．自然因素对土地的破坏
3．土壤的保护
（三）沙漠化
沙漠化是一种渐进式的环境恶化现象。主要发生在中纬度区的干旱和半干旱气候带。是一种由于人类活动和干旱的共同影响，导致生物生产能力下降和生态系统贫瘠化，从而引起植物生殖量、土地载畜量、作物产量和人类健康水平下降等一系列不良连锁反应的过程。
1．沙漠化的分布特征与发展现状
2．影响沙漠化进程的主要因素
风蚀作用、雨滴作用、盐碱化、降水不均、人类活动、气候等
3．沙漠化的防治
拟订合理的林、牧业计划；改变土地利用方式；采取防护措施；加强基础研究
（四）都市化环境问题
1．都市水文问题
2．都市地质稳定性问题
（五）废料处理问题
1．污水处理
2．固体废料处理
3．有害废料处理
（六）地方病问题
（七）工程地质问题
1．工程地质评价
2．滑坡治理
第二节 地质灾害问题
一．自然灾害及其分类
（一）自然灾害及其危害
自然灾害是指在自然界中发生的，能造成人们生命和财产损失的自然事件。
（二）自然灾害的分类
1．按灾害发生的时间尺度划分
（1）爆发型
（2）迁延型
（3）过渡型
2．按成因系列划分
（1）天文灾害系列
（2）地球灾害系列
（3）生物灾害系列
3．按现象划分
水灾、旱灾、地震等地质灾害研究的主要任务：
现象识别、机理分析、地质灾害预测、防灾工程、地质灾害的风险评价
二．主要地质灾害简介
（一）滑坡与崩塌
滑坡是斜坡上的岩土物质沿一定的软弱面（或软弱带）作整体性下滑的运动，是山区常见的一种地质灾害。按其自然类别或其与工程的关系，滑坡可以分为自然边坡、岸坡边坡、矿山边坡和路堑边坡四种。
1．滑坡结构基本要素
滑坡体、滑坡面、有效临空面
2．滑坡的分类
3．滑坡的发育条件与诱发因素
滑坡发育的主要条件有地形地貌条件、地质构造与新构造运动条件、地层岩性条件及水文地质条件等。在不稳定、高差大和陡倾斜岩层的斜坡地带；新构造运动活跃的活动断裂地区；以及岩土体破碎与风化强烈、软硬岩层分层明显、地下水变动幅度较大等地区，是滑坡发育的有利地区。而表水冲刷、渗透、浸泡和润滑作用，地震与火山喷发，人工开挖坡脚和在坡面上修建各种建筑物等，都能促使滑坡失稳滑动。
4．崩塌
崩塌是指悬崖、峭壁、陡坡和洞顶的岩石或土体，大块向下垮落的现象。崩塌主要有散落、坠落、翻落和塌陷等情况。
5．滑坡与崩塌的预报与防治
（二）泥石流
泥石流是含有大量固体物质（泥和砂、石）的洪流，其容重一般在1.2-2.3t/m3之间。
1．泥石流的分类与地形结构
2．泥石流的发育条件和诱发因素
3．泥石流的运动特征及成灾机理
4．泥石流的识别与防治
（三）地裂缝与都市稳定性问题
1．地裂缝灾害的发育条件与诱发因素
2．都市地质稳定性评价
（四）塌陷灾害与城市地面塌陷问题
1．塌陷灾害的发育条件与诱发因素
2．塌陷灾害的防治
******复习与思考题******
一、名词解释地质环境；沙漠化；自然灾害；滑坡；崩塌；泥石流二、简答题简述滑坡及其结构要素、诱发因素和主要防治措施。
简述环境地质系统的反馈作用机制。
什么是沙漠化？简述沙漠化的主要影响因素和防治措施。
灾害地质学研究的主要内容是什么？
