1. 面状构造产状的表示
1)向限角法:走向+倾角+倾向,如(N55°W,60 °NE) 2) 方位角法:倾向+倾角,如(35°∠ 60 °) 2.线状构造的产状及表示方法
1)倾伏:倾伏角+倾伏向,如如:20°,S45°
2)侧伏:侧伏角+侧伏向/构造面产状,如40°S ,N90°E,30 °SE 二、地质构造分析的力学基础
1.应力:在面力或体力作用下,物体表面或物体内部单位面积的内力。截面与应力方向不垂直时,全应力可分解为垂直于作用面的正应力和平行于作用面的剪应力。
1)正应力:以σ或σn表示。正应力可以是压应力,也可以是张应力。正应力符号规定:压应力为正,张应力为负。
2)剪应力:以τ表示。符号规定:使物体沿逆时针方向旋转的剪应力为正;使物体沿顺时针方向旋转的剪应力为负。
3)主应力:六面体三个互相垂直的面上只有正应力,而没有剪应力。这种面称主平面(或主应力面),其上的正应力称主应力。 ①主应力的应力状态:
单轴应力状态:σ1>σ2=σ3=0,单轴压缩;σ1=σ2=0>σ3,单轴拉伸
双轴应力状态:σ1>σ2 > σ3=0,双轴压缩;σ1>σ2 =0 > σ3,压缩-拉伸(平面应力状
态);σ1 =0 >σ2 > σ3,双轴拉伸。
4)差应力:一点的应力状态可以用三个主应力的大小和方向表示,σ1≥σ2≥σ3。,最大主应力与最小主应力之差最大主应力与最小主应力之差
2.应力椭球体:一点P的应力状态可以用以一个椭球体表示,椭球体的球心为P,半径分别为三个主应力: σ1,σ2,σ3. 3.应力分析
1)单轴应力状态:
①在s1垂直的截面上正应力的绝对值最大;与s1平行的截面上,正应力的绝对值最小。 ②在与挤压或拉伸方向呈45°交角的截面上剪应力最大,称为最大剪切面。与挤压或拉伸方向垂直的截面上无剪应力。
③在平行于作用力的截面上,既无正应力,也无剪应力。 2)双轴应力状态
①当a=0°时,截面垂直于1平行于3; n = 1, 取极大值; =0。 ②当a=90°时,截面垂直于3平行于1; n = 3, 取极小值; =0。 ③a=45°时, =( 1-3 )/2。 ④最大剪应力作用面有两个,互相垂直, 1和3分别位于二最大剪应力作用面的角平分线上。
4.应变:线应变、剪应变、体积应变
5.应变椭球体:变形物体内一点上变形前的一个单位圆球体在变形后变成一个椭球体,应变椭球体内有三个互相垂直的主轴,沿主轴方向只有线应变而没有剪应变,称之为应变主轴(应变主方向)。分别以1,2,3(或X, Y, Z)表示。 1)1代表最大延伸方向(物质运动方向),平行于构造岩中的拉伸线理方向和擦痕方向。 2)褶皱枢纽及共轭 剪切破裂面的交线平行于2。
3)与1(最大拉伸方向)垂直的面为一个张性面(YZ面=23应变椭球面),即1与张性裂隙、节理和断层面垂直。
4)与3(最大缩短方向)垂直的面是一个挤压面(XY面= 12应变椭球面),即3与褶皱轴面和轴面叶理垂直。 6. 岩石的力学性质
1)变形特性即岩石受力后发生变形的性质:脆性(如断层)和韧性(如褶皱) 2)常温常压下岩石的力学性质:弹性变形阶段——塑性变形阶段——破裂变形阶段 3)影响岩石力学行为的主要因素 ①围压
②温度:温度升高,降低岩石的强度;增加岩石的韧性
③孔隙流体压力:由于孔隙压力的存在,抵消了围压的作用。 ④时间
应变速率降低,岩石的强度降低,韧性增加,易发生韧性变形 蠕变与松弛 7.岩石的破坏
1)张裂:垂直最大张应力方向(1)形成的破裂面,延伸距离短,通常形成于地壳浅部或表部。
2)剪裂:沿最大剪应力作用面(在与挤压或拉伸方向呈45交角的截面上剪应力最大)发生的破裂,共轭产生,理论上与主应力σ1之间的夹角为45° ①剪裂角(θ):剪切破裂面与最大主应力之间的夹角。 ②共轭剪裂角(2 θ):共轭剪切破裂面之间的锐夹角 内摩擦角φ:2θ=90°-φ 三、褶皱 1.褶皱要素
2.铅直剖面上褶皱的形态描述:直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱。 3.纵剖面上,依据褶皱枢纽的倾伏(位态):倾竖褶皱、倾伏褶皱、水平褶皱 4.横截面上褶皱的形态(变形程度):平缓褶皱、开阔褶皱、闭合褶皱、紧闭褶皱、同斜褶皱
5.褶皱平面轮廓:等轴(同一褶皱岩层在平面上纵向上出露的的纵向长度和宽度比<3:1),、短轴(3:1-10:1)、线状( >10:1 )褶皱 6.褶皱在剖面上的组合型式: 1)复背斜、复向斜
2)隔档式褶皱(梳状褶皱):由一系列紧闭而窄的背斜和宽缓向斜构成。以欧洲侏罗山最为典型。
3)隔槽式褶皱(箱状褶皱):由一系列平行排列的紧闭向斜及其间平缓开阔的背斜组成的褶
皱组合。以侏罗山式褶皱为典型。
4)不连续褶皱:由等轴或短轴褶皱(背斜为主)组成的构造组合,断续发育于构造变形十分轻微的地台盖层中,独立发育。以日耳曼式褶皱为典型。 7.褶皱分类
1)Richard褶皱位态(产状)分类
2)褶皱横截面形态与等倾斜线分类(兰姆赛划分褶皱类型——三类五型) 四、节 理
1.节理:无明显位移的裂隙,成群成组发育。
1)剪节理:平行剪切面形成的的破裂面,与最大或最小主应力有一定的夹角(45°-φ/2)或(45°+φ/2)。例如共轭剪切节理。
2)张节理:垂直最小主应力形成的破裂面。
2.节理组:是指在一次构造作用的统一应力场中形成的、产状基本一致和力学性质相同的一群节理。
3.节理系:在一次构造作用的统一应力场中形成的两个或两个以上的节理组称为节理系。 4.共轭节理:沿着两组共轭剪切面发育的剪切节理组。 五、断层
1. 断层:地壳内的岩层或岩体在应力作用下产生的面状破坏或面状流变带,两侧岩石发生了明显位移的构造。分为脆性断层(面装破裂)、韧性断层(面状流变带)。 2.断层分类:
1)断层与相关构造的几何关系分类
①断层与岩层走向关系走向断层、倾向断层、斜向断层、顺层断层
②断层走向与褶皱轴面走向以及区域构造线走向 :纵断层、横断层、斜断层 2)根据两盘相对运动
①正断层:受拉张力和重力作用形成,倾角常45°以上。
②逆断层:由水平挤压作用形成,高角度>45,低角度(逆冲)<45° ③平移(走滑)断层:应力来自两侧的剪切力作用。 3)成因分类
①收缩断层(挤压断层)————逆断层、逆冲断层——地壳增厚 ②伸展断层(拉伸断层)————正断层——地壳减薄 ③ 走滑断层(剪切断层)——水平剪切 3.断层的组合类型
1)地堑与地垒:由多条正断层组成,走向一致,倾向相向/相背,形成槽形地带/垒形构造型式。
2)阶梯状断层
3)环状及放射状断层
4)叠瓦式逆断层:由一系列产状相近的逆断层上盘依次向上逆冲,在剖面上呈岩片相互叠置构成叠瓦状。
4.安德森断层应力模型:断层面是一个剪裂面,σ1与两个剪裂面的锐角平分线一致,σ3与两剪裂面的钝角平分线一致,断层两盘垂直于σ2方向滑动。 1)正断层的应力状态: 2)逆断层的应力状态: 3)平移断层的应力状态: 5.构造岩
1)碎裂岩系列:产在脆性断层中,由脆性变形机制形成的,如碎裂岩、断层角砾岩、微角砾岩、断层泥和假玄武玻璃 。
2)糜棱岩系列:产在韧性断层中,由韧性变形机制形成的,如糜棱岩化XX岩、初糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩。
变质岩岩石学总结
第一章 变质作用概述 第二章 变质岩的基本特征 第三章 变质岩的分类命名 第四章 变质岩的原岩研究 第五章 变质岩的形成作用 第六章 变质反应和变质带 第七章 共生分析和变质相 第八章 变质作用与大地构造 第一章 变质作用概述 一、变质作用概念
(1)与地壳形成和发展密切相关的一种地质作用; (2)地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程. (3)特殊条件可以产生重熔(溶),形成部分流体相(岩浆) 二、变质作用影响因素
包括原岩化学成分;地质条件;物理化学因素。 物理化学因素包括温度、压力、应力、流体。它们通常是同时出现,相互促进又相互制约。 温度一般是最重要的因素,它不仅控制着变质作用的发生和发展,也制约着流体的活性和岩石变形性质;
压力也是影响物化平衡的独立因素,有时对矿物组合起决定作用; 应力不是变质反应物化平衡的独立因素,但它是变质岩组构的最重要因素,此外还控制着变质反应的速度和规模;
流体是变质作用得以实现的基本因素,但温度又是流体具有活动性的前提。
三、变质作用方式(见后):
变质重结晶作用、变质结晶作用、变形作用、 交代作用、变质分异作用。 四、变质作用类型:
分类依据:分布规模/地质背景或物化条件。有关术语 1、局部变质作用:接触变质作用; 动力变质作用; 冲击变质作用; 交代变质作用.
2、区域变质作用: 造山变质作用; 洋底变质作用; 埋藏变质作用; 混合岩化作用. 五、变质岩概念:
地壳已存岩石在基本保持固态条件下形成的一种转化岩石,其形成与地壳的发生和发展密切相关。
第二章 变质岩的基本特征 一、变质岩的化学成分
? 影响因素-体系的封闭程度及元素的活动性 影响因素:
原岩特点、变质作用的物化条件、体系的封闭程度(封闭体系:化学成分取决于原岩的化学成分;开放体系:除原岩的化学成分外,还与元素在变质作用过程中的行为有关) ? 等化学系列的概念/类型/主要特点
指具同一原始化学成的所有变质岩,其矿物组合 的不同是由变质作用的类型和强度决定的。
1).富铝系列:富铝、贫钙;铁、镁低;钾>钠。原岩是泥质岩石(泥岩、页岩)或火山凝灰岩。特征变质矿物为硬绿泥石、十字石、堇青石、铁铝榴石、红柱石、蓝晶石、矽线石。 2)长英质系列:富硅、贫钙;铁、镁、铝含量也较低.原岩是含长石的各种砂岩、粉砂岩和酸性—中酸性火山岩、花岗岩。极少出现富铝系列特征变质矿物。
3)碳酸盐系列:富钙、镁;铝、铁、硅含量较低且变化范围大。原岩是石灰岩和白云岩。常见矿物 有方解石、白云石、滑石、蛇纹石、透辉石、透闪石、硅灰石、金云母、镁橄榄石、钙铝榴石。
4)铁镁质系列:贫硅、富铁、镁、钙;钠>钾;含一定量的铝。原岩是基性火山岩、火山碎屑岩、辉长-辉绿岩、铁质白云质泥灰岩、基性岩屑砂岩等。出现辉石、角闪石、绿泥石、阳起石、绿帘石等大量铁镁矿物。
5)超铁镁质系列:富铁、镁;贫钙、铝、硅。原岩是超基性侵入岩、超基性火山岩和极富镁的沉积岩。常见矿物有滑石、蛇纹石、透闪石、橄榄石、镁铝榴石、尖晶石、镁铁闪石等 二、变质岩的矿物成分 一般特征、特征变质矿物和贯通矿物的概念: 注意特征变质矿物的一般特征及标定的条件。
1)、常见的主要造岩矿物长石类、石英、云母类、角闪石类、辉石类等(三大岩类都具有). 2)、变质岩中特有矿物:硬绿泥石、十字石、堇青石、 铁铝榴石、红柱石、蓝晶石、矽线石、硅灰石等.
3)、与岩浆岩中的矿物相比, 变质岩中的矿物在内部结构和结晶习性等方面, 有如下特点:层状和链状晶格的矿物较普遍,其延展性也较大.出现一些分子排列紧密,分子体积小,密度大的高压矿物.出现红柱石,蓝晶石,矽线石等同质异相矿物.矿物的变形现象发育.斜长石的环带结构在变质岩中少见.
* 等物理系列的概念、类型、主要特点
指具同一变质条件下形成的所有变质岩,其矿物组合的不同是由原岩化学成分决定的。
1)很低级变质:特征是变质基性岩中出现浊沸石、硬柱石、葡萄石、绿纤石等矿物的出现为标志。
温度区间 为200-350℃.
2)低级变质:以变质基性岩中硬柱石、葡萄石、绿纤石等矿物反应形成黝帘石和阳起石为标志。温度区间为350-550 ℃
3)中级变质:标志是泥质岩石中十字石(堇青石)出现和绿泥石消失。在变质基性岩中 以普通角闪石+斜长石(An17)为特征.温度区间为550-650 ℃.
4)高级变质:标志是泥质岩石中白云母和石英反应形成矽线石和钾长石组合(变质成因的紫苏辉石代表高级变质条件),温度区间 > 650 ℃ 4.有关术语解释 1. 稳定矿物:
在特定变质条件下新形成的矿物或虽是原岩中的矿物,但在新的P-T条件下仍然保持稳定的矿物.
2. 不稳定矿物:
指对某一变质作用的P-T条件来说是不平衡的原岩中的矿物,因变质反应不彻底而保留下来.
3. 特征变质矿物:
有些矿物稳定存在的温度和压力范围较窄,因而能较好地反映特定的温度和压力条件. 4. 贯通矿物:
大部分矿物稳定存在的温度和压力范围较宽, 对温度和压力不敏感, 三. 变质岩的结构
按成因分四类:变余结构、变晶结构、变形结构和交代结构。重点为:
1、变晶结构的概念:由变质重结晶和变质结晶作用所形成的结构称为变晶结构 2、类型/命名
(1)变晶结构的分类依据:相对大小、绝对大小、形态、交生关系。 (2)变晶结构的三级命名原则:
整体结构?基质结构?局部交生结构 2、变形结构的概念/类型及特点
(1)脆性变形结构和韧性变形结构的含义 (2)脆性变形结构和韧性变形结构的区别: 脆性变形结构:碎裂结构,碎斑结构,碎粒结构.
韧性变形结构: 波形消光,变形纹,变形带,亚颗粒,核幔 结构,拔丝组构,S-C 组构等. 四.变质岩的构造(概念、常见类型及主要特征)
变质岩构造:是指岩石中各种矿物的空间分布和排列方式. 按成因可以分两大类:
1.变余构造:变质作用不彻底而保留下来的原岩的构造变余层理构造、变余气孔构造、变余杏仁构造等.
2.变成构造 :变质作用过程中形成的构造
常见类型有板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、条带状构造、块状构造、碎裂构造、糜棱构造等。
第三章 变质岩的分类命名
一、以构造命名的变质岩系列:
板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、糜棱岩、碎裂岩。 二、以矿物组合及含量命名的变质岩系列
石英岩、大理岩、斜长角闪岩、麻粒岩、榴辉岩、超铁镁质岩、混合岩。
掌握以上各类变质岩的矿物组合特征、结构构造特征;岩石进一步分类命名方法;常见岩石类型;所属等化学系列和变质条件。 第四章 变质岩的原岩研究 一、地质产状和岩石共生组合 二、岩相学标志
三、岩石化学及地球化学 四、副矿物
第五章 变质岩的形成作用 变质重结晶作用:
概念、类型(静态、动态重结晶)、影响因素、产物特点。
概念: 指在变质条件下, 同种矿物间的溶解, 组分迁移, 再沉淀结晶的改造作用. 这此过程中, 没有新的矿物相出现。
特点:原岩中某些矿物的个体形态, 大小, 空 间位置等发生变化, 即造成岩石结构构造方面的变化. 一般发生于组成矿物单一的岩石中。如灰岩和石英净砂岩。 类型:1.静态重结晶
一般发生在低应变区或应力消失以后, 是在没有应力或应力较弱的条件下发生的重结晶作用.
产物特点: 形成的矿物近等轴粒状, 无定向组构, 同种矿物之间往往发育三边平衡结构. 2.动态重结晶
一般发生在强应变区, 是在有较强应力作用条件下发生的重结晶作用. 可以分为两个阶段:
1)初始重结晶(恢复)阶段:无应变的新颗粒取代具有 高应变能的变形颗粒,产生细粒化作用。
2)次生重结晶(结晶)阶段:新生无应变能颗粒取代具 高应变能变形颗粒后继续生长,颗粒加粗加大的过程 作用方式(机制)一般可以分为两种类型: 1)迁移动态重结晶:已变形的矿物颗粒开始溶解并被新生的同种矿物定向生长取代的过程,结果产生定向组构。
2)旋转动态重结晶:在剪应力作用下,矿物旋转变形与重结晶作用同时发生,结果形成一种独立的亚颗粒结构(由许多细小的同种矿物颗粒组成,它们光性不同,界限不清)。 变质分异作用:概念:指原来矿物成分均匀的岩石经历变质作用后, 转变为矿物成分不均匀的岩石的各种作用的总和
交代作用:概念:指在变质条件下,由变质岩以外的物质的带入和原岩物质的带出,而造成的岩石中一种矿物被另一种化学成分不同的矿物所置换的过程。在此过程中,尽管岩石基本处于固态,但以H2O和CO2为主的流体流体的存在是必要条件。 交代作用产物: 有混合岩、矽卡岩、气热变质岩等 变形作用:
类型(脆性、韧性变形)、产物特点(碎裂岩、糜棱岩)、相关术语解释。 脆性变形 和塑性变形 在应力的作用下,岩石将会发生应变,当岩石遭受应力的作用超过其塑性屈服强度时,
岩石就会发生塑性变形; 当应力超过其弹性极限时,岩石就会发生破裂—脆性变形。 影响因素: 岩石性质、应力状态和强度、温度、压力等 * 脆性变形
变形条件:地壳浅部、低温低压和应力快速作用; 变形特点:组成岩石的矿物来不及调整颗粒的形状及本身的位置,甚至来不及拆开颗粒边界上彼此铰合的结构就发生了总体破裂。
表现形式:形成断层角砾和断层泥,固结后形成各种断层角砾岩和碎裂岩。 *塑性变形
变形条件: 在地壳深部,较高的围压和温度慢应变速率等
变形特点:变形岩石不发生破裂而仅改变其形状,岩石保持空间 的整体性和连续性,如发生褶曲和扭曲等。 表现形式:
(1)塑性变形可引起矿物晶体出现内部晶格滑动和位错,发育波状消光、亚颗粒、扭折、机械双晶及变形纹等变形结构。
(2)由于岩石内部所受的应力不均匀引起组分化学位的梯度变化。从而形成岩石内部的扩散流。与之有关的结构现象有如压溶现象、压力影和糜棱结构等。
(3)在应力作用下,变质岩石中的矿物出现优选定向),从而形成变质岩石所特有的结晶片理。
变形方式: 晶界塑性变形、晶内塑性变形 变质结晶作用(变质反应): 概念:
指在变质作用的温度压力范围内, 原岩在基本保持固态的条件下, 岩石中原有矿物被新生矿物所取代的过程.
类型及实例,一些重要变质反应的温度压力条件。 常见变质反应的类型及实例:
1、根据反应物与生成物的状态分类
(1). 固体—固体反应:变质反应中没有流体相出现,可进一步分为:同质多相变体的转变。 例如Al2SiO5同质多相变体的转变。
单一固体分解反应。 例如Cord == Sill + Alm + Q 多相固体反应。 例如Hy + Pl == Cpx + Ga + Q
(2). 脱--吸流体反应:变质反应中出现了流体相。可进一步分为: 水化--脱水反应。 例如:Mus + Q == Kf + Sill + H2O 碳酸盐化--脱碳酸盐反应。 例如:Cc + Q == Wo + CO2 (3). 氧化—还原反应。 例如:6 Fe2O3 == 4 Fe3O4 + O2 2、根据反应物与生成物的关系分类:
4)连续反应(概念);反应物与生成物间是一种突变关系。当反应脱离了平衡的P-T 条件(单变线)后,不是反应物稳定就是生成物稳定,其性质是不连续的 5)不连续反应(概念)当反应物和生成物都不是纯矿物相转变,存在成分可变的固溶体矿物时,变质反应将变的十分复杂。
3、根据反应前后矿物原子数的变化分类: 6).静转移反应(概念);7).交换反应(概念)
(1)静转移反应:反应前后矿物的原子数发生变化(前述各例) (2)交换反应:
反应前后矿物的原子数不发生变化,仅引起共存矿物间原子(如Fe、Mg)交换。交换
反应引起的系统体 积改变小,对压力不敏感,是很好的地质温度计。 某些重要变质反应所指示的温度和(或者)压力变化趋势。 (反应向右进行)
绿泥石+白云母+石英→红柱石+黑云母+H2O (温度升高) 绿泥石+石英→铁铝榴石+H2O (温度升高)
绿泥石+白云母→十字石+黑云母+石英+H2O (温度升高) 红柱石 → 夕线石 (温度升高) 红柱石 → 蓝晶石 (压力升高)
蓝晶石 → 夕线石 (温度升高或压力下降) 方觧石+石英 → 硅灰石+CO2 (温度升高)
白云母+石英 → 夕线石+钾长石+H2O (温度升高)
黒云母+白云母+石英 → 夕线石+堇青石+硅酸盐流体 (温度升高) 夕线石+石榴石+石英 → 堇青石 (压力下降)
紫苏辉石+斜长石 → 绿辉石+石榴石+石英 (压力升高) 角闪石→ 紫苏辉石+斜长石+ H2O (温度升高)
白云石+石英+ H2O→方觧石+透闪石+ CO2 (温度升高) 黑云母→磁铁矿+矽线石(毛发状) +含K 流体 (温度升高) 第六章 变质带
一、变质带的概念及划分原则 在变质岩分布区,变质程度不同的岩石在空间上往往呈有规律的带状分布,存在变质分带现象
这种分带现象是通过不同变质岩石类型、矿物成分、结构构造等特征表现出来的 二、巴洛式递增变质带划分依据、适用条件及各带主要特点
六个变质带依次以绿泥石、黑云母、铁铝榴石、十字石、蓝晶石和夕线石的首次出现划分出来, 每一个特征矿物首次出现的点的连线称为等变线(Isograd)。并且较高级变质带都是在前一个变质带组合基础上发育形成,因此,这一变质带系列称为递增变质带(Progressive metamorphic zones), 也称为巴洛型变质带。 三、泥质岩石高温变质带及等变线反应 *夕线石-正长石带
在苏格兰高地,夕线石带构成了变质泥质岩石的最高温部分,在其他一些地区如大别山,变质温度超越了这一温度,结果白云母变得不稳定,代之会出现夕线石和钾长石的组合,代表着高级变质条件。 其等变线反应为
Mus + Qz = Al2SiO5 + Or + H2O *堇青石-石榴石-正长石带
当温度进一步升高时,黑云母变得不稳定,将出现堇青石、石榴石、正长石共生。代表着更高级的变质条件。 其等变线反应为
Al2SiO5 +Bi+ Qz = Cord + Gt+Or + H2O
四、中压地区基性变质岩递增变质带划分依据、适用条件及各带主要特点 在中压变质地区常可划分为以下几个变质带 1. 钠长石—绿泥石带:
典型矿物组合: Ab + Ep + Chl ± Cc ± Q ± Ser
这些矿物可由辉石和基性斜长石的水化作用形成, 也可由其它变质反应形成.
2. 钠长石—阳起石带:
阳起石的出现是进入这个带的标志. 阳起石主要由绿泥石脱水反应形成. Chl + Cc + Q? Act + CO2 + H2O
典型矿物组合: Ab + Act + Ep + Chl ± Cc ± Q ± Bi 3. 钠长石—普通角闪石带: 标志是出现蓝绿色的普 通角闪石. 普通角闪石可由阳起石等反应形成. 典型矿物组合是: Ab+Hb+Ep± Bi±Alm 4. 斜长石—普通角闪石带: 标志是斜长石(An>17)
的出现. 一般认为斜长石由钠长石和帘石反应生成. 典型矿物组合是:Pl(An>17)+Hb± Alm±Bi
5. 二辉石带: 标志是斜方辉石的出现. 斜方辉石可由 Hb和Q或 Hb、Alm和Q反应形成.
典型矿物组合是 Opx + Cpx + Pl (An > 30) 第七章 共生分析 (1)共生分析:
从研究变质矿物共生组合特征及其变化规律出发,应用相律,分 析矿物组合与岩石化学成分和物理化学条件之间的关系,这是变质岩岩石学研究的基本方法。 (2) 吉布斯相律:
P(相数)+ F(自由度数)= C(组分数)+ 2 (3)Goldschmidt矿物相律:
P ≤ C。要求理解其含义、应用条件和意义。
基本含义:在一定温度和压力区间内平衡的矿物相数不 大于该岩石系统的独立组分数。
应用前提:封闭体系; 无流体相; 自由度不少于两个。 (4) D.S.Korzhenskii 矿物相律: P ≤ Ci
Korzhenskii 矿物相律的推导
对开放体系来说:自由度 F ≥ Cm + 2 , 联系吉布斯相律 F = C+ 2-P 可得:
P ≤ Ci (D.S.Korzhenskii 矿物相律) Korzhenskii 矿物相律的含义:
在一定的温度、压力和活动组分化学位的范围内,能稳定共存 于一开放体系的矿物相数不大于惰性组分数而与活动组分无关。 (易于解释单矿物岩的成因) 二、组分分析:
组分按性状和行为可分两大类:完全活动组分和惰性组分: 三、矿物共生组合及其确定标志
(1)概念:在一定的温压下,一定化学成分的岩石达到化学平衡时的矿物成分称为矿物共生组合。
(2)矿物组合的确定标志:
1)平衡共生的矿物都有相互接触关系(早期包裹体除外) 2)平衡共生的矿物之间无反应或交代关系。
3)同种矿物不同颗粒的化学成分及光性特征相近。如果环带,则其边部的化学成分及光性特征相近。
4)岩石不同部位共生矿物对之间的元素分配系数近相等。 5)矿物数目符合矿物相律,即不超过有效惰性组分数。 四、成分共生图解
含义:表达一定变质条件下,矿物组合与有效惰性组分(原岩成分)之间关系的一种图解。
编制方法:组分分析→选择图解→矿物投影→连接共生线→化学成分投影。 主要类型:
(1)ACF图: A = [ Al2O3 ] + [ Fe2O3 ]; C = [CaO] ; F = [FeO] + [MgO] + [MnO] ;
A + C + F = 100 。会计算矿物的ACF值。 (2)A′K F 图: A/ = [ Al2O3 ] +( [ Fe2O3 ] – [ K2O ] , K = [ K2O ]
F = [ FeO ] + [ MgO ] + [ MnO ];
A/ + K + F = 100; 会计算矿物的A′K F 值。 (3)AFM 图 适用条件
第七章(2) 变质相
一、变质相的概念、划分原则、命名原则
? 概念:变质作用过程中同时形成的一套矿物共生组合及其形成时的物理化学条件。 ? 划分标志:矿物组合,常用基性变质岩矿物组合划分并以相应的基性变质岩命名。 ? 一个变质相往往具有一个较宽的温度压力区间, 可以进一步划分不同的亚相。 二、常见区域变质相的划分标志、主要特征及与温克勒变 质级的对比 重点掌握在中压地区,基性系列和富铝系列经受从绿片岩相到麻粒岩相变质作用,可能出现的典型岩石及典型矿物组合
(1)低绿片岩相,低级变质。矿物组合及典型岩石类型为:
基性岩石:绿帘石+阳起石+绿泥石+钠长石±石英±方解石; 绿泥片岩等绿片岩; 泥质岩石:白云母+黑云母+绿泥石+石英±硬绿泥石; 绿泥石黑云母片岩等。 (2)高绿片岩相,低级变质。矿物组合及典型岩石类型为:
基性岩石:普通角闪石+绿帘石+钠长石+绿泥石±石英 ; 角闪绿泥片岩等。 泥质岩石:铁铝石榴石+黑云母+白云母+石英; 石榴石黑云母片岩。 (3)低角闪岩相,中级变质。矿物组合及典型岩石类型为: 泥质岩石:十字石+铁铝石榴石+黑云母+白云母+石英±斜长石 ; 十字石二云母片岩。 泥质岩石:蓝晶石+铁铝石榴石+黑云母+白云母+石英±斜长石 ; 蓝晶石白云母片岩。 基性岩石:普通角闪石+斜长石(An>30)±黑云母±绿帘石±石英 ;斜长角闪岩。 (4) 高角闪岩相,高级变质。矿物组合及典型岩石类型为:
泥质岩石:夕线石+石榴石+黑云母+钾长石+石英±斜长石; 石榴夕线钾长片麻岩。 基性岩石:普通角闪石+斜长石±透辉石±石英; (透辉)斜长角闪岩。 (5)麻粒岩相,高级变质。矿物组合及典型岩石类型为:
基性岩石:紫苏辉石+透辉石+斜长石±石英±角闪石 ; 二辉麻粒岩。 泥质岩石:夕线石+石榴石+堇青石+钾长石+石英±斜长石; 夕线石榴堇青钾长片麻岩。 第八章 变质作用与大地构造 (1)变质相系概念:
Miyashiro(1961)提出了变质相系或压力类型。他认为一个地区的温度、压力变化可以用一个变质相的系列(组合)表示。变质相系就是在一个递增变质地区观察到的变质相的系列。变
质相系反映的是 P/T 比值,不同变质地区的 P/T 比值与其所处的构造背景有关。 (2)变质相系的类型:根据P/T 比可分四类 1)高P/T 型(高压型或蓝闪石
2)中P/T 型(中压型或蓝晶石-夕线石型) 3)低P/T 型(低压型或红柱石-夕线型) 4)很低P/T 型(接触变质型)
不同变质地区的 P/T 比值与其所处的构造背景有关。 二、变质双带
概念、主要特征、典型实例、可能的成因解释 变质双带现象
在日本或环太平洋的许多地区,常存在发育良好的、分别由高压变质带和低压变质带组成的变质带组合,称为变质双带。 变质双带特点
高压变质带和低压变质带基本形成于同一时间;两个变质带的走向大致平行;高压变质带常位于向大洋一侧,低压变质带常位于向大陆一侧;两个变质带都可以包括中压型的变质岩系。
高压变质带的成因:大洋板块沿消减带下插到较深部位,形成一个局部的高压低温环境,形成高压变质带。
低压变质带的成因:大洋板块沿消减带下插的同时,引起上覆楔形地幔部分熔融产生岩浆,岩浆上升并加热地壳,在岛弧下部形成一个局部的低压高温环境,形成低压变质带。 三、变质作用P-T-t 轨迹
(1)变质作用P-T-t 轨迹的概念
岩石从其变质历史的起点到被剥露于地表所经历的P-T条件的连续变化历程。这种连续变化的历程在P-T图解上表现为一条连续的曲线,称变质作用 P-T-t 轨迹。 (2)变质作用P-T-t 轨迹的研究意义 1.变质作用理论研究的重大突破。
2.检验和再造构造演化过程的重要手段。
3. 建立变质作用与大地构造关系的纽带与桥梁。 (3)变质作用P-T-t 轨迹的确定方法 注意:变质岩和火成岩的对比
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一、基本概念
1、影响变质作用的物理化学因素?
2、温克勒(Winkler)根据变质反应温度划分的四个变质级是?
3、某变质岩石具有片状构造,斑状变晶结构,基质为中粒粒状鳞片变晶结构,矿物组成为石榴石(10%)+十字石(15%)+黑云母(20%)+白云母(15%)+石英(40%),该变质岩名称为( ),可能原岩为( )系列,变质程度为( )。 4、榴辉岩主要由( )和( )矿物组成。 5、Al2SiO5的同质多项变体有( )、( )和( )。6、某变质岩石具有片状构造,斑状变晶结构,基质为中粒粒状鳞片变晶结构,矿物组成为石榴石(10%)+蓝晶石(15%)+白云母(35%)+石英(40%),该变质岩名称为( ),
可能原岩为( )系列,变质程度为( )。
7、混合岩是由( )和( )两个基本组成部分组成。 8、变质P-T-t轨迹
二、判断选择(可能是多项)
1、 属于富铝系列特征变质矿物有( )。
a)蓝闪石 b)角闪石 c)堇青石 d)紫苏辉石 e)十字石
2、 富铝系列变质原岩在递进变质作用条件下形成的变质岩序列为( )。
a) 泥岩 → 大理岩 → 石英岩 → 花岗岩 b) 板岩 →石英岩→辉长岩→混合岩
c) 绿泥片岩 →阳起石片岩 →斜长角闪岩 →二辉麻粒岩 d) 板岩→千枚岩 →云母片岩 →片麻岩 e) 泥岩 → 粉砂岩 → 砂岩 → 砾岩 3、斜长角闪岩中最常见的矿物组合为?
a)石榴石+角闪石 b)普通角闪石+斜长石 c)绿辉石+石榴石 d)透辉石+紫苏辉石 e)石榴石+紫苏辉石 4二辉麻粒岩的原岩可能是? 5、变质岩的结构包括:( )。
a) 矿物形态 b)矿物颜色 c)矿物颗粒大小 d)矿物之间关系 e)矿物类型 6、下列变质岩、变质矿物的形成属于变质重结晶范畴的是( )。 a) 石英砂岩→石英岩 b) 白云母+石英→矽线石+钾长石+水
c) 钠长石→硬玉+石英 d) 红柱石→蓝晶石 e) 花岗岩→花岗质糜棱岩 7、可以反映变质岩原岩性质的岩石学特征有哪些?
a) 变质岩石的地质产状和岩石共生组合
b) 变质岩石的矿物成分 c) 变质岩的岩石化学、地球化学 d) 变质岩中副矿物特征 e) 变质岩的结构构造 8、蓝片岩相变质作用的特征是? 9、 下列变质矿物共生组合属于高压(高P/T)变质相系的榴辉岩相变质程度有(a) 十字石+蓝晶石+石榴石+黑云母+白云母+石英 b) 绿泥石+阳起石+方解石+钠长石 c) 普通角闪石+斜长石+石英 d) 绿辉石+镁铝榴石+金红石
e) 石榴石+紫苏辉石+透辉石+斜长石+石英
10、下列变质岩石中变质程度属于高级变质岩的有( )
a)硬绿泥石二云母片岩 b)石榴堇青矽线黑云钾长片麻岩
c)石榴蓝晶白云母片岩 d)石榴角闪二辉麻粒岩 e)十字石榴二云母片岩11、 基性系列变质原岩在递进变质作用条件下形成的变质岩序列为( )。a) 板岩→千枚岩 →云母片岩 →片麻岩 b) 板岩 →石英岩→辉长岩→混合岩
c) 绿泥片岩 →阳起石片岩 →斜长角闪岩 →二辉麻粒岩 d) 泥岩 → 大理岩 → 石英岩 → 花岗岩 e) 泥岩 → 粉砂岩 → 砂岩 → 砾岩
12、榴辉岩中最常见的矿物组合为( )。
a)石榴石+角闪石 b)绿辉石+斜长石 c)绿辉石+石榴石
。 )
d)透辉石+紫苏辉石 e)石榴石+紫苏辉石 13、控制变质作用的物理化学因素有( )。
a) 温度 b) 压力 c) 密度 d) 流体 e) 应力 14、 下列变质矿物共生组合属于中压(中P/T)变质相系的角闪岩相变质程度有( )。
a) 十字石+蓝晶石+石榴石+黑云母+白云母+石英 b) 绿泥石+阳起石+方解石+钠长石 c) 普通角闪石+斜长石+石英 d) 绿辉石+镁铝榴石+金红石
e) 石榴石+紫苏辉石+透辉石+斜长石+石英
15、下列变质岩石中变质程度属于高级变质岩的有( )
a)硬绿泥石二云母片岩 b)石榴堇青矽线黑云钾长片麻岩
c)石榴蓝晶白云母片岩 d)石榴角闪二辉麻粒岩 e)十字石榴二云母片岩
三、简要说明
1、 变质作用类型有哪些?
2、 确定矿物共生组合的主要标志有哪些? 3、变质岩常见化学系列有哪些? 4、简述片岩与片麻岩的主要区别。
5、简述巴罗式递增变质带的划分原则及各带标志。 6、简述变质结晶作用与变质重结晶作用的主要区别。
7、判断下列变质反应的类型及温度和/或压力的变化趋势(反应向右进行)。
1)白云母+石英→蓝晶石+钾长石+水 2)石榴石+矽线石+石英→堇青石 3)方解石+石英→硅灰石+二氧化碳 4)硬玉→钠长石+石英
5)白云母+石英→矽线石+钾长石+水 6)堇青石→石榴石+矽线石+石英
7)角闪石+石英→单斜辉石+斜方辉石+斜长石+水 8)钠长石+石英→硬玉
8、构造变形后变质结晶矿物的结构特征有哪些?
9、简述成分-共生图解的概念、编制步骤和常见成分-共生图解的类型。 10、说明什么是“连续反应”与“不连续反应”。 11、变质矿物组合复杂多样的原因是什么? 12、变质岩主要构造类型有哪些? 13、简述糜棱岩与碎裂岩的主要区别。 14、“变质带” 建立的基础和划分原则。
15、什么是正、副变质岩?各有哪些主要特点? 16、构造变形前变质结晶矿物的结构特征有哪些? 17、简述变质双带的特征及构造意义。
18、说明什么是“净转化反应”与“滑动反应”。
四、综合性论述
1、绘图说明大陆造山带型变质作用PTt轨迹特征及其研究意义。 2、论述变质作用和岩浆作用的主要区别和联系。
3、某变质岩矿物成分如下,根据矿物化学式进行组分分析,确定有效惰性组分, 并说明可以选择哪种成分-共生图解进行表达。
石英(Q) SiO2 SiO2
黑云母(Bt) K{(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH)2} K2O MgO FeO Al2O3 SiO2 H2O
石榴石(Ga) (Mg,Fe,Mn)3(Fe,Al)[SiO4] MgO FeO MnO Al2O3 Fe2O3 SiO2 斜长石(Pl) (Ca,Na)Al2Si3O8 CaO Na2O Al2O3 SiO2 十字石(Sta) (Mg,Fe)2(Al,Fe)9Si4O22(OH)2 MgO FeO MnO Al2O3 Fe2O3 SiO2 H2O 钛铁矿(Ilm)FeTiO3 TiO2 FeO
4、根据板块构造洋-陆俯冲模式,解释双变质带的形成机制。
5、试述变质带、变质相、变质相系、变质P-T-t轨迹的实质含义。 6、试述变质带、变质反应带的区别、意义。 7、举例说明等物理系列与等化学系列。 8、说明变质矿物世代划分的依据和方法。
9、变质相系的意义?结合PTt轨迹研究说明相系存在的问题?
10、说明地热梯度分别在地壳增厚环境和岩浆加热地壳环境的变化特点与规律。
地层学:研究地层的形成顺序和年代,进而阐明各种(层状)岩石的相互关系及其时空展布规律。
地层:具有某种共同特征或属性的岩石体。可以是固结的岩石,也可以是没有固结的堆积物 地层缺失的判别标志:生物不连续,缺失相应时代的化石;沉积不连续,发育底砾岩. 标志层:指一层或一组具有明显特征可作为地层对比标志的岩层。 层位:指在地层层序中的某一特定位置 地层学三定律( N. Steno,1669):
(1)原始水平律:在水中沉积的一层一层岩层的原始产状都是近水平分布的。 (2)原始侧向连续定律:每一岩层一定延伸很远,分布面积很广。
(3)地层层序律:在沉积岩层未发生构造变动(如逆掩断层和褶皱倒转)的情况下,沉积层序保持着正常层序,先形成的岩层在下,后形成的岩层在上,即:上覆岩层比下伏岩层为新(下老上新)。
化石层序律:地层形成的时代越早,其中含有的化石构造越简单,形成时代越晚的地层其中含有的化石越高等构造越复杂;同一时代形成的地层中所含的化石基本相同;不同时代形成的地层,其中所含的化石也不同。
岩石地层学:地层学的一个分支学科,是根据岩石学特征及其地层关系,阐明构成地壳的岩石,并将其系统地编制成可鉴别的命名单位。
生物地层学:地层学的一个分支学科,研究地层记录中的化石分布,并根据地层所含化石将地层编制成若干单元。
标准化石是指那些时代分布短、演化快、分布广的为数不多的特有化石。
年代地层学:地层学的一个分支,研究岩石体的相对时间关系及年龄。研究以不整合面或与之相对应的整合面为界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互关联的地层学分之学科
层序地层:研究以不整合面或与之相对应的整合面为界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互关联的地层学分之学科
层序:是层序地层学研究中的基本单位,它是一套相对整合的、成因上有联系的、其顶和底面以不整合面或者与这些不整面可以对比的整合面为界的地层序列。
基底:由区域变质显著、构造变动剧烈、遭受过广泛岩浆侵入的结晶岩系所组成。 盖层:是以明显的角度不整合覆盖于地基底之上的沉积岩层之统称。 前寒武纪岩系(石)的基本特征
1.多为复杂变质岩系,许多原岩建造为深成侵入岩;少量为层状岩石(沉积岩、火山岩,表壳岩)
2.许多岩系(石)强烈变质----曾沉入地壳中、深层次。 3.经受了多次构造运动(变形)和岩浆活动。 4.化石稀少,不具有带壳动物化石。
25亿年(五台运动)形成华北地台的古陆核。
古元古代末(18亿年左右),发生强烈构造运动,称吕梁运动。在华北地区形成了大型稳定的地块-华北地台的基底. 华北区的古元古界组成褶皱基底
华南区的中、新元古界为浅变质岩系具有褶皱基底性质 早古生代生物的基本特征
1)海生无脊椎动物空前繁盛,几乎所有的海生无脊椎动物门类都已出现,其中以三叶虫、笔石、头足类、腕足类、珊瑚等最为重要;
2)寒武纪晚期原始脊椎动物无颌类(甲胄鱼类)出现,志留纪时除无颌类外已有原始鱼类(盾皮鱼类)。
3)植物界的海生藻类繁盛,志留纪晚期才出现陆生维管植物。
生物相:是指生物的生态习性和保存(埋藏)方式以及它们所反映的自然环境。
华北区的下古生界
区内下古生界仅发育有寒武、奥陶系,普遍缺失晚奥陶世至志留纪的地层。寒武、奥陶系为广阔的陆表浅海盆地沉积,化石丰富,岩相厚度变化不大,以碳酸盐及粘土质沉积为主,是典型的地台盖层型浅海碳酸盐岩建造。 华南扬子区的下古生界
扬子稳定区(地台)是我国下寒武统、奥陶系、志留系层型所在区。
志留纪后期,本区发生强烈造山运动,地壳上升,海水退去(仅钦防一带海水残留至泥盆纪初),早古生代地层发生褶皱和轻度变质,并伴有岩浆侵入,与上覆泥盆系成角度不整合接触--------这次运动称为广西运动 全球晚古生代地质发展史的基本特征 陆生植物和脊椎动物大发展;
全球性的海退时期,造就了各大陆板块广泛分布的海、陆交互相和陆相沉积建造。 中后期内陆或近海沼泽、森林广布,形成含煤地层、成为地史时期第一次重要的造煤期。 晚古生代构造、古地理发展的趋势为各大陆逐步靠拢,介于其间的洋盆封闭,一系列活动海槽转化为造山带(海西期造山带),各大陆会聚为一巨型大陆块体——“泛大陆\"(Pangaea)。 晚古生代是海生无脊椎动物、脊椎动物、陆生植物并行发展的时代。晚古生代的海生无脊椎动物与早古生代显著不同:
笔石类几乎完全绝灭;三叶虫大大减少;珊瑚、腕足类的组分和数量都有了巨大的变化。头足类中鹦鹉螺类被无棱菊石类和棱菊石类取代;原生动物中蜓类在晚古生代得到了极大的发展。苔藓虫、层孔虫、双壳类、腹足类等也较常见;牙形石在晚古生代也十分重要。 晚古生代是孢子植物发展、植物界 “从水到陆”进化的时代。
(1)早、中泥盆世的植物与志留纪相似,以陆生的裸蕨类为主,但原始的节蕨类(木贼类)、石松类、真蕨类也开始出现。
(2)晚泥盆世、石炭纪、早二叠世植物群以节蕨、石松、真蕨、种子蕨等占优势; (3)晚二叠世植物群面貌就极为不同,出现了能适应较干燥寒冷气候的银杏、苏铁、松柏等。在很大程度上已和中生代植物群相似。
泥盆纪被称为鱼类的时代。早泥盆世多无颌类(甲胄鱼类)和原始的有颌类(盾皮鱼类);中晚泥盆世除甲胄鱼和盾皮鱼外,出现了软骨鱼类(鲨鱼)和高等硬骨鱼类(硬鳞鱼类、肺鱼和总鳍鱼类);泥盆纪晚期已出现了原始的两栖类。
石炭-二叠纪是两栖类发展的时代这和当时森林沼泽广泛分布的地理环境密切相关(迷齿类或坚头类);石炭纪晚期开始出现原始的爬行类。 华北区的上古生界 地层发育的基本特征
1.上石炭统-二叠系直接平行不整合覆于下、中奥陶统之上。 2.上石炭统为海陆交互相含煤地层; 3.二叠系下部为陆相含煤地层;
4.二叠系中、上部为一套杂色至红色碎屑岩系。
太原西山的石炭、二叠系为奥陶系碳酸盐岩侵蚀面上的一套由海、陆交互相含煤岩系(整个华北板块具有的特征,)、陆相含煤岩系到杂色、紫红色岩系组成的地层。剖面各组自下而上厚度逐渐增大,颜色由黑灰→黄绿→紫红,由含煤→不含煤,上述特征说明该区经历了由近海沼泽低地逐渐转变为内陆河湖盆地;气候由潮湿变为干旱的演变过程。 华北区晚古生代地史发展可分为以下三个阶段:
1.泥盆纪-早石炭世为大陆剥蚀时期。是中、晚奥陶世和志留纪历史的继续;
2.晚石炭世和早二叠世早期为潮湿气候近海和内陆平原沼泽成煤期。风化壳、铁铝矿层、普遍发育的含煤地层等是潮湿气候平原典型的沉积相类型;
3.早二叠世晚期至三叠纪早期为干旱、半干旱气候下大陆杂色至红色岩系发育时期。构造、沉积分异明显,孤立内陆盆地逐步形成。 华南区的上古生界
早古生代末扬子板块与东南地区之间的东南海槽关闭,发生板内造山---广西运动-南隆北坳变为北隆南坳-扬子华南板块华南区上古生界分布广泛、化石丰富,研究详细,是我国上古生界分统、建阶的标准地区。 中生代地质发展史的基本特征
1.中生代的生物界以爬行动物(特别是恐龙)、裸子植物和无脊椎动物中的菊石类、箭石类大量发展为特征。因此中生代被称为爬行动物时代(或恐龙时代)、裸子植物时代和菊石时代。
2.晚古生代世界范围造山带的形成,导致了古生代后期至中生代初一个联合泛大陆的出现。围绕泛大陆周围为阿尔卑斯-喜马拉雅活动带和环太平洋活动带。中生代是泛大陆分裂、漂移,新海洋逐步形成,以及两个活动带发展的历史。 中生代的生物界与古生代大不相同:
1.海生无脊椎动物以菊石、箭石、六射珊瑚兴起并繁盛;陆生无脊椎动物以淡水双壳类、介形虫、叶肢介、昆虫类为重要类群。
2.脊椎动物的爬行动物极度发展,分布于陆地、天空和海洋,特别是陆生恐龙类大量繁盛,成为大陆上的“统治者”。龟、蛇、蜥蜴也开始出现;最早的鸟类、哺乳类也开始发展; 3.植物界以裸子植物占优势。但被子植物在中生代后期也开始发展。
早白垩世的Eosestheria(东方叶肢介)和Ephemeropsis(类蜉蝣)等,它们与Lycoptera (狼鳍鱼)共同组成东亚著名的热河动物群(简称EEL动物群)。 西部 以大规模伸展与沉降为主,鄂尔多斯盆地、四川盆地.
东部 在隆升的背景上发育小型裂陷火山-沉积盆地,钙-碱性火山活动强烈 西部 (大型鄂尔多斯盆地) 早期(J1) 湖泽相含煤、含油
中期(J2) 河、湖相泥灰岩、砂页岩建造
晚期(J3-K1)干燥气候条件下河流 、湖泊红色粗碎屑岩建 K2 整体隆升,普遍缺失沉积 东部(小型裂陷火山-沉积盆地)
早期(J1) 属河流碎屑岩相和沼泽含煤相夹有火山岩 中期(J2) 大陆火山喷发岩相和河湖相
(J3 缺失,K1地层齐全)属火山岩相和静水湖泊相上部为河流相粗碎屑堆积夹煤系。 K2普遍缺失沉积 中生代的古地理和古气候
1.泛大陆的解体和新海洋的形成中生代古地理的发展演变是泛大陆的解体,以及大西洋、印度洋形成的历史。
2.中生代的古气候。中生代全球古气候温暖,普遍发育的红层和煤层,无冰川沉积。 3.中生代末期的陨击事件与生物绝灭 新生代(古始渐中上更新)
1.新生代的生物界以被子植物的繁荣,哺乳动物和鸟类的兴起,以及人类的出现为主要特征。因此,又将新生代称为被子植物时代、哺乳动物和鸟类时代。 2.新生代全球构造演化的基本格局是: (1)冈瓦纳大陆完全分裂;
(2)特提斯洋封闭,阿尔卑斯-喜马拉雅褶皱造山带形成;
(3)太平洋缩小,大西洋扩张,现代海、陆分布的轮廓和地理景观形成。
(4)新生代气候分带明显,古近纪温暖潮湿,成为地质历史上的第三次成煤期。更新世冰川发育。
古生物资料
化石:保存在沉积地层的各地质时期的生物遗体、生物遗迹和古生物残留的有机组分。 2.化石的形成条件
生物体应具备化学成分较稳定的硬体 地质环境因素
(1)沉积基底环境
(2)生物体应被快速掩埋
(3)好的密封条件,沉积物越细越好
(4)后期无构造变形和变质作用或构造变形、变质作用较弱 足够长的化石化作用时间
化石化作用:埋藏在沉积物中的生物遗体,被溶于地下水中的矿物质填充或置换而变成岩石质,但原来生物构造仍然保存。
实体化石:指生物的遗体或其中一部分保存为化石。
模铸化石:指古代生物遗体在沉积物或围岩中留下的印模和复铸物。 外模-生物外表特征保留在围岩上的印模; 内模-生物内部特征保留在围岩上的印模; 内核-生物遗体中空部分的充填物;
复形-生物遗体溶失及其内部空间的充填物; 铸形-生物遗体溶失被其它物质注入。
遗迹化石:指古代生物生活时期在生活场所留下的各种痕迹。
居群:遗传学上定义的居群是随机互交繁殖的个体集合,是有性繁殖的基本单位,又称为孟德尔居群(Mendelian population),也称为种群。
物种:是由构造、习性、机能相似的一个或多个居群所组成的一群个体。 趋异:由一个共同的祖先适应于不同环境,向不同方向的过程称趋异。
趋同:指亲缘关系较远的不同生物,由于长期处于相同的生活环境呈现形态特征上的相似 5.原地埋藏和异地埋藏化石组合的区别:一般埋葬在原地的化石多保存较完整,很少被破坏,有时能保存原来生活时的状态。异地埋葬的化石经过搬运常有不同程度的磨损或分选等现象。 6.化石保存类型:遗体化石(实体化石)、遗迹化石
7.优先率:某一生物分类单位若被给予了不同的名称(同物异名)以最先发表的有效名称为准,其他应予废止。
8.同名率:某一生物分类单位若被其他人又赋予了其他生物分类单位(异物同名)后者的命名必须废止。
生物的微观进化(microevolution)又称微演化,研究种级以下的变化,是指种内个体和种群(居群)层次上的进化,通常以现存的生物种群和个体为研究对象,研究其短时间内的进化。生物的微观进化是进化的基础 生物宏观进化(microevolution),又称宏进化
研究种级与种级以上的分类单元在长时间(地质时间)尺度上的变化过程。物种是宏观进化的基本单位
渐进式物种形成:物种经长期缓慢地逐渐形成另一新种。 a. 地理隔离是渐进式物种形成的主要原因
b. 渐进式物种形成通过亚种(中间阶段)完成 c. 渐进式物种形成需经历很长时间
A. 继承式物种形成:一物种在一地区随时间逐渐变化为另外的新种,旧种被新种所代替,种数为增加。(所形成的种称时间种或年代种)
B. 分化式物种形成:一个物种在其分布范围内逐渐分化成两个或两个以上的物种(地理隔离的结果)。
骤变式物种形成:物种可迅变形成,包括同域和异域迅变,其特点是少数个体通过生境隔离和迅变,可在短时期形成新种,一般无中间过渡类型。
代表理论:点断平衡论,由美国学者格兰特(Grant,1963)提出,即大多数物种的形成在地质历史上可忽略不计的短暂时间内,通过迅变形成新的物种,物种形成后保持长期稳定,而在选择作用下缓慢的变异。渐变形成的变异量很小,突变是形成物种的主流
(3)平行演化:指两个来自共同祖先的类群,由于生活在不同环境而产生分歧(趋异),后来又因为生活在相似的环境下而产生的并行相似适应性状。
新灾变论:地球历史上周期性的突变与渐变相结合,突变为主导地位。生物集群绝灭是不同于常规绝灭的异常事件,需用特殊原因解释。地球以外的原因:天体撞击超新星爆发 原生动物门(鞭毛虫纲、纤毛虫纲、肉足虫纲、孢子虫纲 )
地史分布:蜓最早见于早石炭世晚期,早二叠世达到鼎盛时期,二叠纪末全部绝灭 动物界
腔肠动物门(珊瑚):多细胞;有组织;无器官;体壁由内、外两胚层构成,外胚层担任保护、感觉和生殖功能,内胚层担任消化和吸收功能,其间有一层非细胞质的中胶层;具体腔(腔肠),水和食饵以及不消化的残屑经顶端的大孔(原口)出入;口的周围环生一定基数或其倍数的触手。
软体动物门:.三胚层具体腔的原口动物;体柔软不分节,左右对称;分为头、足、内脏、外套膜;外套膜分泌灰质贝壳;呼吸用的鳃生于外套与身;体间的腔(外套腔)内;卵生或卵胎生,底栖或游泳生活,水陆均有分布。
腹足纲、双壳纲、头足纲、鹦鹉螺亚纲、菊石亚纲(D-K) 节肢动物门(三叶虫纲、介甲目、介形亚纲、昆虫纲)
1.节肢动物是动物界中最大的一个门,生活领域广阔;种类繁多,数量极大,在已知的100多万种动物中,它约占85%左右
2.具分节的几丁质或矿化了的几丁质外壳,附肢成对排列于身体腹面两侧,附肢亦分节 3.身体两侧对称,动物体由许多体节组成,体节以高度分化,不同部位的体节分别组成头部、胸部和腹部
4.生长过程中,必须借助与周期性的脱皮逐次生长,直到成虫为止。
介行虫特点:非常小、适应于恶劣的生活环境,演化快,分异较大,白垩纪时重要的划分标志。
腕足动物门(无铰纲、有铰纲)
海生底栖,单体群居;壳分背壳和腹壳,单壳两侧(左右)对称;具腕(纤毛环);多固着生活;∈-Rec
腕螺三种类型:无洞贝型、石燕贝型、无窗贝型 棘皮动物门:辐射对称
牙形刺(早寒武-奥陶纪、早石炭世繁盛----晚石炭世—二叠纪减少---三叠纪再次繁盛---三叠
纪末全部绝灭)
类型:单锥形、复合型、台型
笔石(中寒武-泥盆纪)正笔石树形笔石区别 楔叶植物特征
1.石炭—二叠纪本门植物多为木本; 2.楔叶植物茎常为单轴分枝,茎分节明显,枝和叶均轮生在节上,叶针状或楔形,具叶缺; 3.孢子囊着生于特殊的孢囊柄上(由一短柄和盾片构成,孢子囊悬挂于囊柄上),聚集成孢子叶穗,大多为同孢,每个孢子都附着四条纤维质弹丝 ;
4.最早出现在早泥盆世,石炭-二叠纪为其鼎盛时期.中生代起迅速衰退,现代仅残存一个属—木贼。 真蕨植物:
前裸子植物:孢子繁殖、维管系统菊友裸子植物的特点 苏铁植物:一次羽状复叶
银杏植物门:1. 乔木,枝有长、短枝之分。
2. 叶扇形,在长枝上呈螺旋状排列。
3. 叶全缘或具浅裂,叶脉放射状,二歧分叉多次达前缘。 4. 雌雄异株。
5. 最早发现于晚石炭世,中生代极度繁盛,现代仅剩一属一种。 松柏植物: 1. 多为乔木(常绿或落叶)
2.叶呈螺旋状或假双列状排列,一般为针状、线形、有时为披针形或椭圆形,多为单脉,少数为平行脉或弧形脉
3. 单性球果,同株或异株。花粉单气囊或双气囊,雌性球果穗状或塔状;种子具翅和较硬种皮
4. 晚泥盆世出现,中生代繁盛,延续到现代
被子植物:1. 是现代植物界中最高等、最繁茂和分布最广的种子植物。成熟的种子包被于果实之中
2. 被子植物具有真正的花,所以又称为显花植物。
3. 被子植物的花实际上是一个缩短的枝条,其上生长着称为花瓣的变态的叶,通过开花、传粉、受精等过程形成果实
矿相学: 用矿相显微镜研究矿石的一门地质科学。 反射率: 矿物光面对垂直入射光线反射能力大小的数值
反射色: 矿物的磨光面在白光垂直照射下垂直反射所呈现的颜色 双反射: 非均质体矿物,反射率随矿物方向不同而发生变化的性质 反射多色性: 矿物反射色因方向不同而改变的性质
均非性: 矿物在正交偏光镜下呈现(非)均质效应的性质
偏光色: 非均质不透明矿物在严格正交偏光镜下处于45位置白光中出现的颜色
矿石结构: 矿石中矿物颗粒的形状,大小及其空间上的相互关系即一种或多种矿物晶粒之间或单个晶粒与矿物集合体之间的形态特征
矿石构造: 矿石中矿物集合体的形状,大小及其空间上的相互关系
矿物晶粒内部结构: 单个矿物结晶颗粒内部所显现的结构形态特征,如双晶,环带,解理裂理裂纹等结构形态 环带结构: 晶粒内部的一系列平行晶面的环带条纹构成
内反射:透明或半透明矿物,当光线投射到光面上后,部分光经折射透入矿物内部,遇到矿物内部的解理、裂隙、
空洞或晶粒界面等而发生再反射或散射的现象。内反射中所带出来的颜色,称内反射色 矿物硬度: 矿物抵抗外来机械作用,特别是抵抗刻划,压入及研磨等作用的能力 矿化期: 发生矿化作用的一个较长的地质成矿时期
矿化阶段: 同一矿化期中,由于相同或相似的地质条件和物化环境中形成一个矿化期内较短的矿化作用过程,一个矿化期有一个或几个矿化阶段
矿物生成顺序:同一矿化阶段各种矿物晶出的先后顺序类型: 先后生成、同时生成、超覆生成
矿物世代: 在一个矿化阶段中同种矿物多次生产的先后次序 成因:同种化学反应多次重复,反复结晶
浸蚀鉴定: 利用一定浓度化学试剂浸蚀矿物表面,经一定时间(1min后,在显微镜下观察有无溶解,发泡,沉淀,变色,熏污(污染)等现象发生及其程度如何。由于矿物对试剂的浸蚀反应各不相同,因此可以用于鉴别矿物。 光片制备: 准备矿石 切割 粗磨与精磨 磨光(抛光) 无突起磨光 光片的安装
矿相显微镜(反射偏光显微镜) 偏光显微镜+垂直照明系统 结构与附件:光源 镜体 物镜 载物台 目镜 裂理: 即裂开在外力作用下,沿某些面网方向分裂成平面性质 裂纹:不规则平面(应力、物化条件改变形成)
视觉色变效应:周围矿物的影响导致矿物反射色的视觉色变 三原色 蓝 绿 红 颜色三要素:色调、饱和度 亮度
鉴定表的类型:表格分组式鉴定表 顺序排列式鉴定表、穿孔卡片式鉴定表、坐标图表式鉴定表
矿化期的确定标志: 根据与其各矿化期的成矿作用密切相关的矿床形成地质环境,理化条件,产状特征,典型矿物组合(包括标型特征)和矿石构造等特点来判断和划分,实践中野外产状、不同矿化期形成的典型矿物组合、矿石组构特点等
矿化阶段的确定标志: 矿体构造、矿石构造、矿物共生组合等
确定生成顺序的标志1)先后生成标志 交代溶蚀结构 他形填隙结构充填成因的矿石构造 2)同时生成者标志 固溶体分离结构、共生边结构、再结晶结构 3)矿物超覆生成标志结晶中有一段时间重叠——超覆生成 矿相学研究的内容?
1、鉴定不透明矿物 ①矿相显微镜下研究不透明矿物物理光学性质 ②矿相显微镜下研究不透明矿物化学性质 2、研究矿石①矿石的物质成分、矿物成分和矿物组合特征②矿石形态特征,组构、结晶颗粒内部特征确定矿化特征、过程;为矿床成因和找矿勘探提供依据
3、矿石技术评价①确定有益、有害物质成分,存在状态 矿物颗粒大小,连晶特点和矿物及其金属含量测算②对矿石选冶、加工流程进行质量检查
矿相学研究的意义:帮助确定矿床成因,为矿床成因探讨、成矿条件提供实际资料;帮助确定矿石物质成分、查明其在矿体中的分布规律 指导找矿勘探,矿石组构确定矿床成因指导找矿,矿石中矿物组成帮助确定矿床类型 指导矿石技术加工 帮助确定选矿方法避免盲目性。 矿相学研究的工作步骤?
1、野外研究阶段——收集尽可能多野外资料① 区域、矿床地质特征 ②矿化露头、探槽、坑道、岩心观察、取样、地质编录等 ③不同矿体、矿段、部位、特征意义组构标本系统采集等 ④肉眼观察、描述记录详细、照片、录象 2、室内研究阶段——显微镜下鉴定与研究①光(块)片、透明薄片磨制、鉴定等②其它方面分析:单矿物全分析、X射线、电子探针、激光显微光谱、红外、同位素、放射性等分析
3、综合整理阶段——编写综合研究报告书①区域、矿床地质特征②矿体形状、产状、规模、赋存规律③矿石类型、矿物成分、物质成分④矿石组构、成矿期、成矿阶段、成矿顺序(相应图表)⑤矿石在矿床中时空演化特点与规律,矿床成因依据⑥矿石中有益、有害组分存在状态、含量、矿石类型,工业利用可能性⑦矿石组构,提出矿石技术加工方案
4、检查审核阶段——上级机关的审查、讨论 矿相学实验中常见矿物的简易鉴定特征?
反射率 硬度 反射色 颜色指数 双反射与反射多色性 内反射 均质性和非均质性 浸蚀反应 磨光性 形态特征 矿物组合 组构特点及产状
透明矿物、不透明矿物的反射色、内反射色的特点?
矿物的反射色指矿物单独存在的颜色,不透明矿物吸收很强,反射率较高的矿物很难产生内反射,反射具有选择反射,所以不透明矿物可以显著赋色(即表色),与反射色一致;透明矿物吸收弱,呈现透射光颜色(体色)与内反射色一致,为体色。所以内反射出现在矿物反射率比较低的透明、半透明矿物中。
体色、表色与矿物反射色、内反射色之间关系?矿物的反射色,主要由于矿物的磨光面对白色垂直入射光选择反射所致,它呈现的颜色为矿物的表色;而内反射色则是除反射光以外,透入矿物内部的那部分光线的颜色,也就是说它反映了矿物透射光的颜色,即体色。因此,二者之间应互为补色。
影响矿物反射率因素 内因: 晶体结构外因: 入射光波波长、介质条件 非均质矿物反射率R、吸收系数K、折射率n随方向而异
反射率分级Ⅰ级 | 黄铁矿 |方铅矿 | 黝铜矿(辉铜矿) | 闪锌矿 | 闪锌矿| Ⅴ级 反射率测定方法: 光电学方法(光电光度法) 光学方法(视测光度法和简易比较法)
反射率的简易比较法: 按鉴定表选出一组标准矿物 ,将预测矿片与标准矿物光片在显微镜下比较明亮程度,确定待测矿片反射率级别 影响矿物反射率测定值因素: ① 矿物光片磨光质量
②入射光波波长、强度、浸没介质,光源稳定性 ③切面方向
④仪器和附件及测量方法
⑤不同标准物质(矿物)影响测定结果
⑥内反射(选择解理、裂隙、包体不发育的颗粒测定) 反射色的分类
(一)据饱和度划分 无(白)色 微带色调的矿物 淡色或浅色矿物 有色矿物
(二)据色调分类 1、无色矿物类 2、有色矿物类(1)黄色亚类(2)玫瑰色亚类(3)蓝色亚类
反射色观察方法:(1)目视简易比较法:入射光为较强白光,单偏光镜下,以方铅矿呈现亮白色为准,其它矿物与之比较(2)比色显微镜法3)反射色的色度测定法
影响反射色观察因素: 光源色调、矿物磨光质量、周围矿物的影响(视觉色变效应) 内反射分类1、有 2、无 在空气介质条件下,用斜照光或正交偏光法不可见者
内反射色的观察方法: (1)斜照法: 中、低倍物镜下,强斜射光照在光片上,透入透明、半透明矿物内部,遇到裂隙、空洞、晶粒界面或不透明矿物,部分反射光进入显微镜系统。观察到矿物的内反射现象。内反射色特点: 不均匀、或斑点状,转载物台无规律变化。不足:小矿物包体难以察觉(2)正交偏光下观察方法(3)斜照光或正交偏光下观察矿物粉末法(4)正交偏光下油浸观察法
影响反射色观察因素: ①光源色调,加蓝色滤光片使入射光源为纯白色②矿物磨光质量③周围矿物颗粒影响(视觉色变效应)
影响内反射色观察因素: ①强漫散射光②非均质现象和偏光色③反射力强有反射色的不透明金属矿物粉末在斜照光下产生漫反射,呈现矿物表色(易误为内反射)④矿物光片裂隙或空洞中充填的磨料
非均质矿物双反射现象明显程度取决于:双反射率△R大小、反射率R大小、视觉、相对双反射率
双反射、反射多色性观察方法: 单偏光镜下,转动物台,视矿物有无亮度和颜色变化。强非均质矿物才可观察到,对于双反射和反射色微弱的矿物可以在浸油中观察(降低反射率,增大相对反射率)
双反射、反射多色性的视测分级: 分级用突出最大、最小反射率差值表示 ,附加说明反射多色性,晶形 分级依据为视觉 4~5级 特强 显著 清楚 微弱 无 有时分为强、弱、无三级 实验室 显 不显
影响双反射、反射多色性观察的因素: 1、相对双反射率 △R` >10% 可观察到 △R` <10% 观察不到2、切片方位 ∥光轴(面) 易观察到 ⊥光轴 (面) 无 3、观察介质 空气中不明显的,在浸油中可见
偏光色: 非均质矿物45°位,视域最亮,且呈现一定的颜色,偏光色由非均质旋转色散、 椭圆色散、消光色散共同作用所致
均非性、偏光色观测方法(直射正交偏光观察法):调节偏光显微镜正交偏光,中、低物镜下,选择同种矿物连晶或集合体 ①均质矿物——全消光或不变的暗灰色(旋转载物台一周) ②非均质矿物——四明四暗 45 °位最亮 ③偏光色矿物——颜色递变(旋转物台) 记录45 °位的偏光色 矿物非均性的视域分级: 强非均性 弱非均性 均质
影响均非性观察因素: 1、光片磨光质量2、切片方向3、强内反射4、光片不平5、光源强度6、反光显微镜本身性能影响
硬度大小主要取决于矿物的化学成分、晶格构造类型、晶体不同方向和形成环境
刻划硬度测定法: 低~中倍物镜下,焦准预测矿物,右手食、中拇指握针小和无名指支撑于载物台上,针与光片成30°~40°,向外刻划矿片 测定次序:先用铜针,后用钢针。低3.5 < 铜针 < 中5.5 < 钢针< 高
抗磨硬度测定法: 将预测与比较硬度矿物接触线置于视域中心,准焦后提升镜筒,亮线向低突起软矿物移动;下降镜筒,亮线向高突起的硬矿物移动,从而测得矿物相对硬度 压入硬度测定: 显微硬度计方法
浸蚀鉴定操作方法: 1)将光片在鹿皮上磨光 2)中低倍镜下固定浸蚀矿片3)滴试剂4)静置1分钟,并观察反应结果,(反应剧烈者及早移出光片,用水冲洗;反应缓慢者静置1分钟) 5)记录反应现象 浸蚀现象: 发泡,变色,沉淀,显结构,熏污(污染)汗圈 常用标准试剂 硝酸盐酸氰化钾 氯化铁氢氧化钾氯化汞 双氧水(锰矿)王水AgNO3饱和溶液 鉴别黄铜矿(变黑)与自然金(无反应)高铁氰化钾KFe(CN)6 25%溶液 鉴别黝铜矿与砷黝铜矿 使用结构浸蚀试剂KMnO4+H2SO4 用于闪锌矿浓HNO3用于辉铜矿浓HCl用于 磁铁矿
矿物系统鉴定的方法:首先据野外产状进行详细肉眼鉴定,然后镜下鉴定,利用矿相学方法从物理性质到化学性质鉴定,从单偏光到正交偏光准确详细观察,测定记录反射率、硬度等数据,与鉴定表对比得到矿物准确名称(必要时结合化学、光谱、X射线、电子探针等分析)工作中为了迅速、正确鉴定矿物,借助于金属矿物系统鉴定表 矿物简易鉴定的方法:利用常见矿物简易鉴定特征,进行矿物鉴定。熟练掌握具有特殊特征的常见矿物的独特性质,自如运用、快速准确确定矿物名称;对比区分某些特征有相似之处的常见矿物,有比较地认识它们的异同点,熟练掌握其特点,易于快速准确鉴别 研究矿石结构、构造的意义 ①为矿床成因理论研究提供依据 ②为找矿勘探提供实际资料 ③为矿石工艺提供必要资料
一:1、矿物的吸收性越强其反射率越高。 对 错
2. 海绵陨铁结构是特殊的他形粒状结构。 对 错
3. “粉红色、中等反射率、中硬度、强非均质性”是斑铜矿的主要鉴定特征。 对 错
4. 矿石学是以_____为研究对象的一门地质学科。 A.矿石 B.金属矿物 C.非金属矿石 D.岩石
5. 用视测对比法测定矿物反射率时,使用的标准矿物是_____。 A.黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿 B.黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿
C.黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、方铅矿 D.黄铜矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿 6. 矿物双反射的显著程度取决于_____。 A.反射色的种类 B.反射率的大小 C.绝对双反射率 D.相对双反射率
7. 有些无色透明矿物(如石英、方解石),在斜照光下矿物内部会显示“彩色”,这种现象是_____。 A.彩色内反射色 B.干涉现象 C.内反射现象 D.反射现象
8. “灰色、低反射率、中硬度、均质性、显内反射”是_____的主要鉴定特征。 A.黝铜矿 B.闪锌矿 C.磁铁矿 D.黑钨矿
9. _____ 系矿浆贯入作用形成的矿石构造。
A.晶洞状构造 B.浸染状构造 C.气孔状构造 D.鲕状构造
10. 同一个矿床内,由黄铜矿、磁铁矿、黄铁矿组成的块状矿石之上赋存有由孔雀石、褐铁矿组成的蜂窝状矿石,可作为划分_____的依据。 A.矿物世代 B.矿化阶段 C.矿物生成顺序 D.矿化期
二:1、矿物在浸油中的反射率比在空气中的反射率高。 对 错
2. 矿物晶粒内部结构可作为划分矿物世代的标志。 对 错
3. “亮白色、高反射率、高硬度、强非均质性”是毒砂的主要鉴定特征。 对 错
4. 矿石学的研究内容可为_____提供基础资料。 A.矿体形状、产状 B.矿床地球化学特征
C.矿床成因和矿石技术加工 D.矿床地质特征
5. 矿物的反射率在镜下表现为_____。
A. 不同的颜色 B. 不同程度的亮度 C.不同的颜色变化
D.不同程度的亮度变化
6. _____的反射色与肉眼下观察的矿物颜色一致。 A.不透明矿物 B.半透明矿物 C.透明矿物 D.非均质矿物
7. 内反射色与_____互为补色。 A.透射色 B.折射色 C.偏光色 D.反射色
8. \"乳黄色、中等反射率、中硬度、强非均质\"是_____的主要鉴定特征。 A.红砷镍矿 B.钛铁矿 C.磁黄铁矿 D.斑铜矿
9. 具有皱纹状、片麻状、鳞片状、眼球状等矿石构造组合,表明其成因为_____ 。
A.岩浆作用形成 B.风化作用形成 C.变质作用形成 D.热液作用形成
10. 锡石-辉钼矿组合被方铅矿-闪锌矿组合穿插交代,可作为划分_____的依据。 A.矿物世代 B.矿化阶段 C.矿物生成顺序 D.矿化期
三:1、可见双反射的矿物一定是强非均质矿物。 对 错
2. 粒度分析就是测定矿物的粒度大小。 对 错
3. 亮白色、高反射率,高硬度、强非均性质,有时可见菱形自形切面的矿物是黄铁矿。 对 错
4. 反光显微镜的光学系统由_____组成。 A.目镜、物镜、偏光镜、滤色镜 B.物镜、目镜、前偏光镜、滤光镜
C.物镜、入射光管、垂直照明系统、上偏光镜
D.目镜、物镜、垂直照明系统、上偏光镜 5. 观测矿物反射率时,首先要注意_____。 A.找矿物集合体 B.调好色光 C.擦净压平光片
D.放大倍数是否合适
6. 内反射与漫反射的区别,在于内反射具有_____。 A.柔和光泽,有透明感 B.柔和光泽,无透明感 C.耀眼光泽,有透明感 D.耀眼光泽,无透明感
7. 与刻划硬度相比,抗磨硬度的主要优点是_____。 A.能给出定量数据 B.能在显微镜下观测
C.能测定相邻两矿物的相对硬度 D.能判断矿物的硬度级别
8. _____的主要鉴定特征是\"灰白色、中等反射率、低硬度、显著双反射、聚片双晶发育\"。 A.辉钼矿 B.辉锑矿 C.辉铜矿 D.辉铋矿
9. 海绵陨铁结构是_____ 矿石的典型结构。
A.晚期岩浆矿床 B.热液充填矿床 C.变质矿床 D.沉积矿床
10. 共结边结构、结状结构、重结晶结构可作为矿物_____的依据。 A.同时形成 B.先后形成 C.不同世代
D.晶粒内部结构
四:1、随观察介质折射率的增大,矿物反射率也增大。 对 错
2. 透明矿物的反射率低于半透明矿物的反射率。 对 错
3. 自形代晶结构可以指示代晶形成较早。 对 错
4. 在反光显微镜下,可得到_____等四种不同的观测条件。 A.自然光、斜照光、单偏光、上偏光
B.斜照光、单偏光、上偏光、锥光 C.自然光、单偏光、正交偏光、斜照光 D.斜照光、上偏光、前偏光、正交偏光
5. 矿物在浸油中的反射率比在空气中的反射率_____。 A.高 B.不变化 C.低
D.容易比较
6. 可见双反射的矿物,一定是_____。 A.弱非均质矿物 B.强非均质矿物
C.一部分弱非均质矿物 D.一部分强非均质矿物
7. 用硬度仪定量测定矿物硬度,在负荷与加荷时间相同的情况下,压痕对角线长度与矿物的抗压硬度_____。 A.成正比 B.成反比 C.没有关系 D.有一定关系
8. _____的主要鉴定特征是\"金黄色、高反射率、低硬度、均质性、表面粗糙常有擦痕\"。 A.黄铜矿 B.黄铁矿 C.毒砂 D.自然金
9. 反应边结构、骸晶结构、网状结构、假象结构组合,属_____ 。
A.溶液的结晶结构 B.溶液的交代结构 C.固溶体分解结构 D.重结晶结构
10. 若甲、乙两矿物的反射率分别为一级和四级,绝对双反射率均为4%,则_____。 A.甲矿物双反射较弱,乙矿物双反射明显 B.乙矿物的双反射很难看到
C.甲、乙两矿物的双反射强弱相同 D.甲矿物的双反射比乙矿物明显
五:1、闪锌矿中的黄色乳滴状矿物是黄铁矿。 对 错
2. 不透明矿物的反射率主要由吸收系数决定。 对 错
3. 矿物内具有双晶、解理、环带等特征,称为矿物晶粒内部结构。 对 错
4. 反光显微镜与偏光显微镜的主要区别,在于矿相显微镜具有_____。 A.滤色镜 B.滤光镜 C.反射器
D.垂直照明系统
5. 根据R与 N 、K的关系图解,当矿物的K>2时,反射率主要取决于_____。 A.矿物的折射率 B.观测介质的折射率 C.矿物的吸收系数
D.矿物的折射率和吸收系数
6. 在反光显微镜下所见的两矿物接触处的亮线 ,是两矿物的_____不同所致。 A.反射率 B.折射率 C.刻划硬度 D.抗磨硬度
7. 矿物的均非性是在_____条件下进行观察。 A.自然光 B.单偏光 C.正交光 D.斜照光
8. \"纯白色、较高反射率、低硬度、均质性、有时具有黑色三角孔\"是_____的主要鉴定特征。 A.方铅矿 B.辉锑矿 C.毒砂 D.黝铜矿
9. 叶片结构、结状结构是_____ 。
A.溶液的结晶结构 B.溶液的交代结构 C.固溶体分解结构 D.重结晶结构
10. 以下陈述正确的是_____。
A.具毗连关系的矿物比具包裹和被包裹关系的矿物难解离 B.嵌布粒度粗的矿物比嵌布粒度较细的矿物难解离 C.解理不发育的矿物比解理极发育的矿物难解离 D.矿物接触面参差不齐的比接触面平整的难解离
六:1、光波进入吸收性矿物后,由于光强衰减显著,所以其反射率低。 对 错
2. 透明矿物的反射率主要由折射率决定。 对 错
3. 反光显微镜和偏光显微镜分别是研究光片和薄片的光学仪器。
对 错
4. 矿石光片的评定标准为_____。 A.明亮如镜,无擦痕麻点 B.平滑,能见到倒影 C.干净,具光滑的感觉 D.能鉴别矿物便可
5. 不透明矿物的吸收性越强,其_____。 A. 反射率越高 B. 反射率越低 C.折射越强 D.透射越强
6. 若两种矿物的反射色差别较大,会干扰反射率的观测,此时可使用_____,以便正确判断反射率的级别。 A.滤光镜 B.滤色镜
C.缩小视域光圈 D.缩小孔径光圈
7. 测定刻划硬度时,钢针在矿物光面打滑,说明该矿物的硬度级别为_____。 A.不好确定 B.低硬度 C.中硬度 D.高硬度
8. 赤铁矿、磁铁矿的主要区别是_____。 A.均非性、内反射 B.双反射、内反射 C.反射色、反射率 D.反射色、硬度
9. _____ 可作为区分固溶体分解作用和交代作用形成的矿石结构的依据。
A.矿物的化学成分 B.矿物的光学性质 C.矿物颗粒的接触关系 D.矿物的抗磨硬度
10. 矿物的_____关系容易构成单体解离。 A.毗连连接 B.包裹连接 C.脉状连接 D.皮壳状连接
七:1、测定抗压硬度时,在相同的压力下,压痕的对角线越长,则矿物的显微硬度越大。 对 错
2. 不透明矿物的吸收系数必大于透明矿物的吸收系数。 对
错
3. 具自形结构的矿物一定形成较早。 对 错
4. 反光显微镜的光学系统是由_____组成。 A.光源、物镜、目镜、聚光系统 B.物镜、目镜、光源、反射器
C.光源、物镜、目镜、垂直照明系统
D.垂直照明系统、物镜、目镜、上偏光镜
5. 矿物的反射色是由矿物对不同色光的_____而引起的。 A.选择性折射 B.选择性折射 C.选择性反射 D.选择性干涉
6. 根据经验,反射率大于方铅矿的矿物,一般_____。 A.显内反射 B.多数显内反射 C.不显内反射
D.不好确定有无内反射
7. 观察抗磨硬度时,提升物台,接触亮线_____。 A.向硬矿物移动 B.向软矿物移动 C.不变化 D.难以判断
9. 具有皱纹状、片麻状、鳞片状、眼球状等矿石构造组合,表明其成因为_____ 。
A.岩浆作用形成 B.风化作用形成 C.变质作用形成 D.热液作用形成
9. 辰砂和赤铜矿可根据_____相区别。
A.内反射 B.反射率 C.反射色 D.共生组合
10. 一个矿化阶段内形成的矿物称为一个_____。 A.伴生组合 B.共生组合 C.叠加组合 D.蚀变组合
八:1、磁黄铁矿为强非均质矿物,它的反射色为玫瑰色带乳黄色色调。 对 错
2. 矿石光片中相邻矿物之间的亮线与岩石薄片中矿物边缘的亮线在形成机理上完全不同。 对 错
3. 蜂窝状构造、皮壳状构造是风化作用的标型构造。 对 错
4. 矿石学是_____与矿床学的边缘学科。 A.构造学 B.岩石学 C.矿物学 D.地球化学
5. 矿物的反射率是在_____条件下进行观察。 A.自然光 B.单偏光 C.正交光 D.斜照光
6. 矿物的双反射是在_____条件下看到的一种光学现象。 A.自然光 B.单偏光 C.正交光 D.斜照光
7. 矿物的内反射是在_____条件下进行观察。 A.自然光或单偏光 B.单偏光或斜照光 C.正交偏光或自然光 D.斜照光或正交偏光
8. 辉钼矿、辉锑矿、石墨这三个矿物的共同特征是都具有_____。 A.强烈内反射、显著双反射 B.强非均质性、低硬度 C.灰白色、低硬度
D.极低反射率、强非均质性
9. 矿物的_____ 属于晶粒内部结构。
A.裂隙 B.双晶 C.晶面 D.包裹体
10. 矿石工艺是研究矿石_____的一门学科。 A.选冶性能 B.共生组合 C.观赏艺术 D.成矿作用
九:1、气孔状构造是风化矿石常见的构造。
对 错
2. 无色类矿物的反射率色散曲线近于水平。 对 错
3. 透射光从矿物内部反射出来,叫做矿物的内反射。 对 错
4. _____可以把水平入射光改变为垂直入射光。 A.孔径光圈 B.反射器 C.前偏光镜 D.视域光圈
5. _____反射色为玫瑰色。 A.黄铜矿 B.辉铜矿 C.蓝铜矿 D.斑铜矿
6. 矿物反射色是指矿物光片在反光显微镜下显示的_____。 A.亮度 B.颜色
C.亮度的变化 D.颜色的变化
7. 偏光色与内反射的区别之一是偏光色_____。 A.在不完全正交偏光下较显,在斜照光下也显 B.在不完全正交偏光下不显,在斜照光下明显 C.在不完全正交光下下不显,在斜照光下不显 D.在不完全正交偏光下较明显,在斜照光下不显 8. 方铅矿呈现的黑三角孔是_____。 A.方铅矿中有其他矿物的包裹体 B.方铅矿不易磨光出现的麻点 C.方铅矿解理极其发育所致 D.方铅矿晶粒之间的界限
9. 固溶体分解作用和交代作用都可以形成_____ 。
A.自形代晶构造 B.骸晶构造 C.花岗变晶构造 D.乳浊状构造
10. 矿化阶段通常在_____矿床中比较发育。 A.岩浆矿床 B.变质矿床 C.沉积矿床 D.热液矿床
十:1、强非均质性矿物一定是可见双反射的。 对 错
2. 矿物综合鉴定必须全面利用物理性质、化学性质和产出状态三个方面的特征。 对 错
3. 乳浊状结构只能由固溶体分解作用形成。 对 错
4. 反光显微镜只能观察_____。 A.光片 B.薄片
C.光片、薄片 D.包体片
5. 反射率和反射色是_____出现的。 A.不同时 B.先后出现 C.相伴同时 D.无规律
6. _____是具有内反射的矿物。 A.黄铁矿 B.方铅矿 C.闪锌矿 D.黝铜矿
7. 反光显微镜下两矿物间出现的黑边是_____所致。 A.一个矿物交代了另一个矿物 B.两矿物硬度相差较大 C.两矿物反射率相差较大 D.两矿物折射率相差较大
8. 石英和方解石的主要区别之一是_____。 A.石英的反射率高于方解石 B.石英是强非均质而方解石不是 C.石英显内反射而方解石不显 D.石英未见双反射而方解石可见
9. 矿物的增生结构可以反映矿物的_____ 。
A.形成温度 B.形成压力 C.生成顺序 D.构造变动
10. 以下陈述正确的是_____。
A.具毗连关系的矿物比具包裹和被包裹关系的矿物难解离 B.嵌布粒度粗的矿物比嵌布粒度较细的矿物难解离
C.解理不发育的矿物比解理极发育的矿物难解离 D.矿物接触面参差不齐的比接触面平整的难解离
一:1.对 2.对 3.错 4.A 5.B 6.D 7.B 8.B 9.C 10.D 二:1.错 2.对 3.对 4.C 5.B 6.A 7.D 8.C 9.C 10.B 三:1.对 2.错 3.错 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B 9.A 10.A 四:1.错 2.对 3.错 4.C 5.C 6.B 7.B 8.D 9.B 10.A 五:1.错 2.错 3.对 4.D 5.C 6.D 7.C 8.A 9.C 10.D 六:1.错 2.对 3.错 4.A 5.A 6.B 7.D 8.A 9.C 10.A 七:1.错八:1.对九:1.错十:1.错2.对 3.错 4.C 5.C 6.C 7.A 8.C 9.D 10.B 2.对 3.对 4.C 5.A 6.B 7.D 8.B 9.B 10.A 2.对 3.对 4.B 5.D 6.B 7.D 8.C 9.D 10.D 2.对 3.错 4.A 5.C 6.C 7.B 8.D 9.C 10.D
在中高级变质的基性岩石中,经常有普通角闪石、透辉石、紫苏辉石同时出现,你还记得这几种矿物的哪些光性特征,能将它们在显微镜下快速区别开?(提示:突起、颜色、多色性、解理、干涉色、消光性质等)
根据变质矿物的哪几种光性特征,可以将十字石、硬绿泥石、石榴石、硅线石等矿物在显微镜下快速确定下来?(提示:突起、颜色、多色性、解理、干涉色、消光性质等)
变质岩薄片鉴定报告的主要内容和步骤有哪些?
变质岩薄片鉴定应包括哪些内容?按怎样的顺序编写岩石鉴定报告?
结合已完成的综合实验内容,说明你是根据什么原则划分矿物及矿物组合形成的相对时序?如何估计各阶段矿物及矿物组合形成的温度-压力条件? 在完成的综合实验中,你是如何将形成时间不同的矿物及矿物组合区分开?如何建立它们的相对形成时序的?你对各阶段矿物及矿物组合形成的温度-压力条件是用什么办法估计的? 按SiO2含量,岩浆岩分为哪几类? 超基性岩 SiO2<45%
基 性 岩 SiO2=45~52% 中 性 岩 SiO2=52~63% 酸 性 岩 SiO2>63%
冰碛物沉积的原因是什么?其沉积的最主要场所在哪里?
冰川融化使冰碛物沉积。冰碛物分为含于冰川底部的底碛;含于冰川内部的内碛;含于冰川表层的表碛;含于冰川体两侧的侧碛;两条冰川汇合后,介于两冰川间的中碛。最沉积的主要场所是冰川的前缘,冰川前缘融化形成终碛垄、侧碛垄等。 为什么在地壳上升区,河流下蚀作用加强?
为什么冰碛物无分选,无层理,碎屑多呈棱角状?
冰川侵蚀产生大量的松散碎石和山坡上崩落下来的石块进入冰川体后随冰川运动向下游搬运,冰川融化、后退,冰碛物发生沉积。这个过程中中冰碛物没有发生分选和磨圆。 为什么大洋盆地中沉积物的厚度和年龄随离开洋脊的距离而增大?
由于洋底扩张作用,地幔物质在大洋中脊的裂谷处涌出,凝固后形成新的洋壳。继续上升的岩浆又把原先生成的洋壳以每年几厘米的速度推向两边,在海沟处下沉,重新返回地幔深处,这个模式叫地幔对流。所以大洋盆地中沉积物的厚度和年龄在大洋中脊处最小,在海沟处最大,洋壳的年龄不超过2亿年左右,洋壳每隔300到400百万年更换一次。
如何识别矿物的解理?它与晶面有何区别?
含角闪石、黑云母多的花岗岩不宜选做装饰用的石材,为什么? 辐射性。
月球、金星和水星的表面都密布着陨石坑,为什么地球上却少见? 地球受到大气层的保护和较强的外动力地质作用的改造。
河流的上游河谷一般为“V”形谷,而中、下游则为“U”形谷,为什么?
河流上游河床坡度大,流速快,搬运力强,以下蚀作用强于侧蚀作用,并且不断向源侵蚀,形成V形谷。河流中下游坡度缓,流速较慢,搬运力降低,下蚀作用减弱,以侧蚀作用为主,使河谷加宽,形成U形谷,河曲等现象,河谷内沉积大量碎屑物。 由断层造成的地层重复与由褶皱造成的地层重复有何不同? 断层造成不对称重复或缺失;褶皱表现为对称重复。 如何知道岩石是否已经变质? 特殊变质矿物和变成构造。
海底磁条带的正、负异常是怎样产生的?
洋底扩张过程中不断受到地磁极倒转影响的结果。玄武岩记录磁性正向期与反向期,地磁极发生多次倒转,并且发生海底扩张作用,大洋中脊处形成新的洋壳,在海沟处下沉返回地幔深处,使正负磁异常条带相间排列,与洋中脊平行,以洋中脊为轴两边对称,常被断层错动。 海沟处发生(存在)的地质特征(多查几点)
1)重力负异常 2)高压低温,发生动力变质作用 3)热流值较低4) 浅源地震5)洋壳向陆壳下俯冲
海沟—岛弧地区的地震活动不仅强烈频繁,而且浅、中、深地震都有,为什么? 海沟—岛弧地区发育在活动大陆边缘,洋壳向陆壳下俯冲形成贝尼奥夫带,位于海沟处平行于海沟的震源带。该带连续分布着浅源地震(震源深度 0~70公里)、中源地震(震源深度 70~300公里)、深源地震(震源深度300~700公里),海沟附近为浅源地震,而深源地震发生在安第斯山之下,构成一个长达4500km,呈45°向大陆方向倾斜的震源深度面。 从酸性岩到超基性岩,颜色有什么变化?为什么会有这种变化? 颜色越来越深。从酸性岩到超基性岩暗色的铁镁质矿物越来越多,浅色的长英质矿物越来越少。
当发现某地有上千米厚的珊瑚礁时,你对此如何解释? 该地区当时的地壳下降速度与珊瑚生长速度基本平衡。
为什么有许多修建在河流中游的水库,在建成后少则几年,多则几十年就会被泥砂淤满? 受水库蓄水的影响,河流流速减慢,泥沙淤积,中游河床上升。
在透水层与隔水层相间存在的地方,相距不远钻了两口井,其中一口井深50米,井中水离地面10米,另一口井深100米,井中水位离地面仅5米,是何原因使两井水位相差如此悬殊?
喜马拉雅山北坡比南坡气温低,但雪线的位置却比南坡高,为什么?
南坡是北印度洋西南季风潮湿气流的迎风坡,降水量2000-3000mm以上,雪线4500mm左右;北坡降水量一般只有600-800mm,雪线6000mm左右。综合上述,南坡降水丰富,北坡干燥少雨。
世界主要的大沙漠多分布在南、北纬20°~35°之间,为什么? 南北纬20°~35°之间的沙漠为副热带沙漠。副热带高压带气流下沉,空气增温,湿度降低,非常干燥,形成沙漠。
在40Ma以前太平洋板块是向北北西方向运动的,然后突然改变为向北西方向运动,证据是什么?
夏威夷位于热点区;太平洋板块运动形成皇帝海岭;拐点表明太平洋板块的转向。 如何区别水下滑坡产生的揉皱与构造运动产生的褶皱?
揉皱:一般规模较大,往往局限于某一层或少数岩层中,非构造运动形成。
褶皱:岩性的连续和完整性未遭到破坏,岩石塑性变形,层状岩石中表现最明显,规模一般比较大。
什么是被动大陆边缘,它是如何形成的?
某地有上千米厚的浅海沉积物,你对此如何解释? 地壳均衡作用,该地区地壳不断下降接受沉积 建设水利工程之前要进行哪些地质工作调查? 1)位置:河流上游(落差);
2)库区稳定性:岩石、构造、地震;
3)建库后的影响:河流地质作用的变化、地下水变化、滑坡等。
4)河流地质作用:上游水位抬升,流速减缓,沉积作用增强,河流的基准面上升;下游由于落差增大,流速加快,下蚀作用加强
世界主要的大沙漠多分布在南、北纬20°~35°之间,我国西北沙漠为什么在北纬60°? 世界大沙漠多分布于南、北纬15°~35°,属于热带沙漠,主要是受副热带高压带气流下沉,空气增温,湿度降低,非常干燥,形成沙漠。为什么我国的西北部沙漠属于温带沙漠主要是受海陆位置和地形的影响,深居内陆远离海洋,地形多山封闭,水汽难以到达,年降雨量少,气候干燥形成沙漠
为什么太平洋周围山脉的走向常与海岸延伸方向平行,而大西洋两岸山脉走向常与海岸延伸方向斜交?
太平洋周围为活动大陆边缘,大西洋两岸为被动大陆边缘。 为什么河流的支流与干流会合处河床的高度一致,而冰川的支谷与主谷会合处,冰床有较大的高差而经常为悬谷?(就成因与特点分析,山区河谷与冰蚀谷的区别。)
悬谷的形成是因为冰川侵蚀力的差异,主冰川冰层厚,下蚀能力强,能形成较深的冰谷,而 支冰川冰层薄,下蚀能力弱,所形成的冰川谷较浅。所以在支冰川和主冰川的交汇处,常有高低悬殊的谷底,当支冰川汇入主冰川时呈悬挂下垂的瀑布状。 河谷主流和支流侵蚀极限都是侵蚀基准面,下蚀能力相差不大,支流与干流会合处河床高度基本相同。
在地层剖面中,玄武质熔岩和基性岩床都呈层状夹于其它岩层间,两者在野外如何鉴别? 岩石结构、构造不同;后者具有侵入接触证据。 矿物结晶先后顺序 1.先后生成的标志
1)交代溶蚀结构:被交代的矿物先生成,交代者后生成。后生成的矿物往往呈尖楔状或细脉2)他形填隙结构:海绵陨铁及其它填隙结构中,被填隙的矿物生成在先,填隙者生成于后。 3)充填成因的矿石构造:梳状、晶洞状及条带状构造,靠近脉(洞)壁者生成在先;愈近中间者,依次生成于后。而环状构造以最靠近角砾的内环矿物为先生成,愈向外环,则其生成愈晚 。
2.矿物同时形成标志
1)固溶体分离结构:构成固溶体分离结构的主、客矿物,都被视为同时生成。
2)共生边结构:两种矿物的接触界线,无明显的凸出或凹入,而是呈光滑、平直或舒缓波状,并无交代溶蚀现象者,为共边结构。表明二矿物可能同时生成(具体问题具体分析)。 3)再结晶结构:胶体或晶质物质再结晶形成的结构,如放射状结构与花岗变晶等结构中的
矿物,均系同时生成。 3.矿物超覆生成的标志:确定矿物超覆生成的标志是两种以上的矿物根据既有先后生成的标志,又有同时生成的标志来判断。
什么是柱状节理构造?其成因是什么
以下图( 矿物反射率色散曲线图 )为例,解释说明矿物为什么呈现不同的颜色。
答:反射率色散指矿物反射率随入射光波波长不同而异的现象。不透
明矿物对各种波长的光波选择性吸收与选择性反射产生各种反射色,矿物呈现的反射色以反射力最强的色光所起的作用为主。从图中可以看出,黄铁矿的反射率色散曲线在黄、橙波段有所提高,所以显淡黄色;自然铜的曲线在黄、橙、红波段急剧上升,而对红光的反射率尤其高,故反射色为铜红色;方铅矿对各个波长的反射率差别很小,曲线较为平缓,只在蓝紫波段略微升高,所以白色中微带蓝色调。综合上述,矿物的反射色均取决于各自的反射率色散曲线。
矿物的颜色与反射色、内反射色的关系 反射色与内反射色互为补色。 1)透明度与矿物颜色 不透明矿物:反射色=表色 透明矿物:内反射色=体色
半透明矿物:反射色=表色,内反射色=体色,表色+体色=白光 2)内反射与反射率的关系:
R>40%:入射光线强烈吸收,光线几乎不能透入内部,相当于不透明矿物,反射色与矿物颜色一致(表色),不能产生内反射。
14% 什么是标志层,它的特征及其意义: 标志层:指一层或一组具有明显特征可作为地层对比标志的岩层。标志层应当具有等特点。 特征:特征明显(岩性和所含化石),易于识别,层位稳定、分布范围广,厚度不大,能确定地质时代。 意义:有利于进行区域地层的对比。 角度不整合的证据及意义 证据:(1)地层之间有一定的角度;(2)经历过不同的构造运动、岩浆作用和变质作用;(3)上覆地层覆盖在下伏地层的不同层位上。 意义:划分构造层、确定重大构造事件 说明年代地层单位的定义,年代地层单位与地质年代单位的等级。 年代地层学:地层学的一个分支,研究岩石体的相对时间关系及年龄。 年代地层单位:是指在特定地质时间间隔内形成的岩石体。其顶底界线是以等 时面为界,因此,这种地层单位的界线是全球等时的。 种类:宇、界、系、统、阶(时间带)(年代地层单位与地质年代单位的对应关系如下) 岩石地层、生物地层和年代地层对比 岩石地层 生物地层 年代地层 划分依据 岩性、颜色 地层中所含化石 时间 适用范围 区域性 区域性、全球性 全球性 界线穿时性 穿时 穿时 不穿时 地层单位 群组断层 生物带(延限带、组合带、富集带) 宇界系阶统 地球内部层圈 1. 地壳(Crust) 33 上地壳(硅铝质) 康拉德(不连续)面(P、S波波速增大) 下地壳(铁镁质) 岩石圈(lithosphere) 莫霍面(P波波速突然增大) 地幔(Mantle) 上地幔 刚性部分 75 软流圈(Asthenosphere)(驮着岩石圈板块发生运动) 300 过渡层 650 下地幔 2900 古登堡面(P波波速突然减小,S波消失) 地核(Core) 外核(液态) 5100 内核 6371 (km) 2.地壳 上地壳:花岗—片麻岩层(硅铝层) 分层 下地壳:镁铁质岩层(硅镁层) 地壳 克拉通:结晶基地+盖层=地台 (稳定地区,构成平原地貌) 构造单元 造山带(褶皱带):活动地区,构造变形(褶皱、断裂等线状构造) 3.地幔 上地幔:超镁铁质岩石 地幔 下地幔:与上地幔成分相同 4.地核 地核 外核(液态) 内核 地震 1.地震:由于震源区物质发生瞬间位移所形成的弹性波到底地表所引起的振动。 2.地震波 1)纵波(P):一种疏密波,速度最快,称为首波,8-9公里/秒,可以在任意介质中传播。 2)横波(S):一种摆动波,速度其次,称为次波,4-5公里/秒,只能在固体中传播。 3)面波(L):沿地表面传播的一重摆动波,类似波浪,速度最慢,也称长波,破坏性最大。 2.震源:地震的发源地。 震中:震源在地表的垂直投影。 3.全球地震的分布主要分布于环太平洋、阿尔卑斯——喜马拉雅(特提斯构造带)和大洋中脊三个带上。 板块边界是地震的主要分布地带。 地层、地质时代表 地球的重力 1.重力异常:实测重力值与理论重力值的差异 1)自由空气异常:经过高度校正的重力异常。 2)布格重力异常:经过高度和中间层(岩石平均密度)校正的重力异常。 2.重力均衡原理:岩石圈内部位于补偿基准面以上单位面积上的重量相等。如果补偿面上部发生质量亏损,表现为重力均衡负异常,地壳将上升。反之为正异常,地壳将向下调整。 地球的磁场 1.地磁三要素 1)磁场强度:地球上某一点磁场强度大小的矢量,用磁力线表示。 2)磁偏角:磁力线在水平面上的投影与地理子午线之间的夹角。 3)磁倾角:磁力线与水平面之间的夹角。 2.地磁场的组成 1)基本磁场 2)变化磁场 3)磁异常:地壳内部由磁性岩石叠加在基本磁场上的局部磁场。 3.海底磁异常条带 1)特点:与大洋中脊的延伸方向一致,且从中央裂谷向两侧呈对称分布。 2)成因: 大陆漂移 1. 基本理论:大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动﹐称大陆漂移。大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。 2.古陆 1)劳亚大陆:包含现今北半球大部分陆地。在白垩纪分裂成今天的欧亚大陆和北美大陆。 2)冈瓦纳大陆:南半球超级大陆,即冈瓦纳古陆,包括南极洲、澳洲、非洲、南美洲和印度次大陆印度半岛和阿拉伯半岛)。 3.泛大洋(古太平洋):存在于存在于古生代到中生代早期,包含太平洋与特提斯洋的前身。 板块运动 1.岩石圈是由若干板块组成的,浮在软流圈上面的板块发生汇聚、离撒、平移运动,产生海底扩张、大陆漂移和火山、地震等地质作用。 2.全球六大板块:太平洋板块、欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度板块、南极洲板块 3.岩石圈板块边界类型: 1)汇聚型 俯冲型边界:洋壳俯冲到陆壳下软流圈受热熔融成为地幔的一部分,形成沟—弧—盆 体系。 碰撞型边界:两个大陆板块碰撞,板块结合处形成山脉,如喜马拉雅山脉。 2)离散型(大洋中脊、大陆裂谷):张应力产生断裂,地幔部分熔融产生的玄武质岩浆沿裂 隙喷出、冷却成为板块的一部分。 3)转换型(转换断层) 4.岩石圈板块的运动:俯冲:洋壳俯冲到陆壳下。(贝尼奥夫带) 碰撞:陆壳与陆壳汇聚。 扩张:海底扩张,大陆分离。(被动大陆边缘) 转换:转换断层运动。 5.威尔逊旋回(大洋演化的六个阶段) 1)胚胎期:东非大裂谷 。大陆板块下部由于地幔对流作用解体发展成大陆裂谷。 2)幼年期:红海、亚丁湾。大陆分离形成线性洋盆,存在大洋中脊和中央裂谷及转换断层。 3)成年期:大西洋。海底进一步扩张,洋盆扩展,大洋发育成熟,以洋壳增生为主,未发 生俯冲消减作用,周边为被动大陆边缘 4)衰退期:太平洋。大洋消减>增生,周边为活动大陆边缘。(沟—弧系) 5)终了期:地中海。大洋停止增生,俯冲作用使洋盆急剧缩小。 6)遗痕期:地缝合线。大洋完全闭合,留下古大洋的遗迹——地缝合线。 大气圈 1.大气圈的分层 外层(散逸层):粒子向太空扩散,构成地球外部磁场。 800 热层(电离层):90-800km,温度迅速升高是吸收紫外线、传播无线电波和卫星运行的主要圈层。 90 中间层:50-90km,温度由热-冷 55 平流层:10-55km,温度由冷—热,无垂向大气对流,为飞行安全区和臭氧层分布区,吸收了大量的 紫外线辐射。 11 对流层:密度最大,气温由热-冷(15— -50度)。是产生气侯现象的主要层圈。 风的地质作用 1.风的剥蚀作用:吹蚀作用、磨蚀作用。形成戈壁、雅丹等风蚀性地貌。 2.风的搬运作用:滚动、跳动和悬浮三种方式。 3.风的堆积作用:形成新月形沙丘、沙波等风成堆积型地貌。 4. 全球沙漠的分布:南、北纬30度是全球的夫人人带高压带,形成干燥的地面信风,致使全球沙漠分布于南、北纬15—30度的区域内。 风化作用与风的地质作用 1.风化作用:岩石在原地发生物理状态和化学成分变化的破坏作用称为风化作用。 2.风化作用类型 1)物理风化作用:地表的岩石在原地发生机械破碎,不改变其化学成分和矿物组成,未形 成新的矿物。 包括:温差风化、冰劈作用、盐类结晶、层裂等。 2)化学风化作用:岩石在原地由于化学反应使其发生物理状态和化学成分的变化,形成新 矿物。 包括水解(长石-->高岭石)、水化(硬石膏-->石膏)、溶解(方解石--> 重碳酸钙)、氧化(黄铁矿-->褐铁矿)、碳酸化作用等。 3)生物风化作用:根劈作用 3.风化作用的影响因素 1)气候:决定风化作用类型。干旱气候区以物理风化为主,温湿气候区以化学和生物风化为主。 2)地形:影响风化作用的程度。山顶,风化作用较强,风化速度快。坡下风化作用相对较弱。 3)岩性:影响风化作用的速度。 结构构造:节理的交汇处形成球状风化;粗粒的岩石比细粒的岩石更容易风化,结晶岩 石比非晶质岩石容易风化;不等粒结构的岩石比等等粒结构的岩石容易风化。 物质成分:花岗岩比石英砂岩容易风化;基性岩比酸性岩容易风化。 4.风化作用的产物 1)残积物:地表岩石经长期风化作用,残留于原地的松散堆积物。 2)风化壳:由残积物组成的,呈不连续覆盖地表基岩上的薄层外壳。风化壳的顶部常为土壤层。 3)古风化壳:地质历史时期形成的风化壳。 海洋 1.滨海带的地质作用特点 1)地质作用动力:波浪和潮汐 2)海蚀作用:使滨岸带形成海蚀崖、海蚀槽、海蚀洞、波切台等海蚀地形。 3)搬运作用:以沿岸漂移为主。 4)沉积作用:形成砾滩、沙滩、沙咀、泻湖、潮坪等沉积地形。 5)滨海带水浅、流急,海生生物较少,以底栖固着、穴居、钻孔为主。 2.浅海带地质作用特点 1)动力:波浪 2)沉积作用:形成由浅部粗向深部逐渐变细的条带状海底沉积特征的总趋势。 3)浅海带氧气充足,光照条件好,盐度正常,是海洋中海生生物最丰富的地带。 3.半深海和深海带地质作用特点 1)动力:浊流、洋流 2)沉积作用:软泥沉积、锰结核 海洋地貌 1.洋底地貌——大洋中脊 1)中央裂谷:位于大洋中脊的中央部位,裂谷剖面为一个地堑。中间部位的下部是地幔岩浆上升的地方。 2)转换断层:横切大洋中脊的巨大断裂体系,由海底扩张诱发横切洋脊的背离洋脊运动的断层,在洋脊之间断层两盘相对运动,中央裂谷以外的两侧断块没有明显位移。 2.大陆边缘地貌——洋、陆板块边界 1)活动大陆边缘:又称贝尼奥夫带、太平洋型大陆边缘。由海沟开始向大陆方向深处倾斜延伸的地震震源深度面。是板块的汇聚边界。 大陆架、大陆坡、大陆坡脚 2)被动大陆边缘:又称大西洋型大陆边缘,大陆分离(大陆裂谷),海底扩张(形成新洋壳),源于岩石圈拉伸导致的地幔物质上涌。 ①西太平洋型活动陆缘 海沟:平行于岛弧或大陆、窄而深的、呈线性延伸的海底低地,在剖面上呈不对称“V” 字形。 岛弧:高处海面,呈弧形分布的山地。 弧后盆地:位于岛弧和岛弧或者岛弧和大陆之间的深水盆地。 ②安第斯型活动陆缘 海沟 3.海岸地貌 地表水流的地质作用 1.片流、洪流:受大气降水控制,属季节性和暂时性流水。 2.河流地质作用 1)侵蚀作用(侵蚀基准面) 底蚀:水流在河床底部向下侵蚀的作用,使河谷加深。 侧蚀:水流冲刷河岸的作用,使河谷展宽。形成横向环流。 2)搬运作用 沿河床推运的(滚动或滑动)砾石和泥沙:最大扁平面向水流上游方向倾斜排列的叠瓦 状。 呈悬浮状态的泥沙。 呈溶解状态运移的物质。 3)沉积作用 河床内沉积:心滩 河床外沉积:河漫滩(横向环流形成,具有二元结构,即下部是由粗变细的河床冲积物, 上部是洪水期的漫滩冲击物) 3.河流地质作用的特点 1)河流上游 河床坡度大,流速快,搬运力强,以下蚀作用为主。 常形成急流、浅滩、瀑布和V形谷(深度大,斜坡陡)。 下蚀作用的结果使河流向源头方向伸长,称为向源侵蚀侵蚀基准面是下蚀作用的极限。 2)河流中游 河流中游坡度缓,流速较慢,搬运力降低,下蚀作用减弱,以侧蚀作用为主。 使河谷加宽,形成U形谷,河曲等现象,河谷内沉积大量碎屑物。 3)河流(中)下游 河流(中)下游坡度极缓,流速很慢,动能明显减弱,河流几乎不具备侵蚀能力,很难 携带搬运大量的碎屑物,以沉积作用为主。 形成蛇曲和大量沉积地形。 4.河流阶地:最高的阶地是最早形成的,而最低的阶地是最年轻的。河流阶地的命名从最低 处开始,越老的阶地等级越高。 地下水的地质作用 1.岩石中水的类型:蒸汽状态水、强结合水、弱结合水、毛细水、重力水(可以开采利用的 地下水)、固态水、结晶水。 2.地下水的赋存状态: 1)包气带水:潜水面以上未饱和的地下水。该带内存在大量气体,地表水经包气带向下渗流。 2)潜水:位于第一个稳定隔水层以上具有自由表面的地下水。受重力作用,潜水发生横向动。 3)层间水(承压水):两个稳定隔水层之间的地下水。在承压区能打出自流井。层间承压水的水头压力是由补给区和泄水区的高程差决定的。在剖面上将补给区和泄水区的水位连城一条线,在此剖面上钻井,水位大体能上升到连线位置。 潜水面:包气带水与潜水的分界面。潜水面随地形和季节发生变化。 3.地下水的地质作用:以化学溶蚀、溶运和化学沉积作用为主。 冰川的地质作用 1.冰川的类型 1)大陆冰川:分布于高纬度两极地区,冰川由中央向四周流动,不受地形影响。 2)山岳冰川:形成于中低纬度高山终年积雪区,受地形影响。 2.冰川的地质作用 1)剥蚀作用:冰川通过挖掘作用和磨蚀作用对流经区进行剥蚀。产生冰斗、刃脊、角峰、U形谷、悬谷等冰蚀地形。 2)搬运作用 3)沉积作用 冰川运动到温暖区域(雪线附近)或气候转暖,冰体融化,冰川发生沉积作用,形成终 碛、侧碛、中碛等地形。 冰积物的主要特点是大小混杂、无分选、棱角状、无磨圆、砾石具擦痕、成分复杂。 岩浆作用 1.火山作用过程的阶段性 1)次火山作用 2)火山过程的主阶段(火山喷发类型) 宁静式 :又称夏威夷型火山配发,玄武质岩浆沿火山口缓慢流出,常形成盾状火山锥。 危险性小。 爆破式:又称培雷型火山喷发,火山以猛烈的爆炸喷发,将火山碎屑、火山灰、熔浆抛 出,堆积成火山渣锥。 递变式:又称中间式,火山喷发以宁静式和爆破式交替出现,形成复式火山锥。 熔透式:由岩浆直接熔透地壳,并大面积出露地表的火山作用。 裂隙式:又称冰岛型火山,岩浆沿着地壳的巨大裂隙溢出地表的喷发方式。 中心式:岩浆由喉管状通道喷出地表,是现代火山喷发的主要方式。 3)火山期后阶段 2.柱状节理构造:熔岩在冷却的过程中体积收缩形成节理,因为岩浆的冷却从地表开始,阴历理想状态的体积收缩应从地面开始形成裂纹,并初见向下发展形成垂直地面的六方柱,即柱状节理。柱状节理多在基性火山岩中出现。 1) 火成岩:占地壳体积的66% 2) 沉积岩:占地壳体积的8% 3) 变质岩:占地壳体积的20% 区别下列矿物 1.方铅矿—闪锌矿;答:①方铅矿:铅灰色,条痕灰黑色,三组直交完全解理,比重很 大。 ②闪锌矿:浅黄色-褐色-黑色、条痕浅于本身颜色、六组直交 斜交完全解理。 2.黄铜矿—黄铁矿;答: ①黄铜矿:块状,铜黄色,硬度小于小刀、大于指甲。 ②黄铁矿:粒状、块状,浅铜黄色,硬度大于小刀。 3.石墨—辉钼矿 答: ①颜色和条痕均为黑色。 ②铅灰色,条痕亮灰色,涂釉瓷板条痕黄绿色。 4.磁铁矿—赤铁矿;答: ①磁铁矿:颜色和条痕均为黑色,强磁性。 ②赤铁矿:钢灰色、红褐色,条痕樱红色。 5.磁铁矿—铬铁矿—黑钨矿;答: ①磁铁矿:粒状,颜色和条痕均为黑色,强磁性。 ②铬铁矿:粒状,颜色为黑色,条痕褐色,弱磁性。 ③黑钨矿:板状,颜色为黑色,条痕褐色,一组完全 解理,弱磁性。 6.石英— 刚玉:答:①石英:贝壳状断口,断口油脂光泽。 ②刚玉:腰鼓状,常依聚片双晶产生裂开。 7.石榴石—橄榄石:答:①石榴石:等轴状的特征晶形、块状,断口油脂光泽。 ②橄榄石:粒状,橄榄绿色,贝壳状断口。 8.块状石英—块状黄玉;答: ①块状石英:贝壳状断口、断口呈油脂光泽 ②块状黄玉:一组完全解理 9.普通辉石—普通角闪石:答:①普通辉石:多呈短柱状,横断面为假正方形,两组近 直交完全解理,解理夹角为87°或93°。 ②普通角闪石:长柱状、针状、纤维状,横断面为假六方形,两组斜交完全解理,解理夹角为56°或124°。 10.黑云母—蛭石:答:①黑云母:薄片具弹性 ②蛭石:薄片具挠性,灼烧时体积膨胀。 11.正长石—斜长石:答①正长石:短柱状,卡氏双晶,肉红色为主,二组解理直交,常 与石英、黑云母共生,产于浅色岩中。 ②斜长石:板柱状,聚片双晶,白色、灰色为主,二组解理近直交 (86°),常与普通辉石、橄榄石共生,产于深色岩中。 12.方解石—白云石—菱镁矿;答:①方解石:双晶纹平行菱形解理面的长对角线,遇 稀冷盐酸剧烈起泡。 ②白云石:晶面常弯曲,双晶纹平行菱形解理面的长、 短对角线,遇稀冷盐酸起泡缓慢,加热盐酸剧烈起泡。 ③菱镁矿:粉末遇稀冷盐酸起泡缓慢,加热盐酸剧烈起泡。 13.方解石—重晶石;答:①方解石:三组斜交完全解理,遇稀冷盐酸剧烈起泡。 ②重晶石:三组直交斜交完全解理,比重大。 14.方解石—萤石; 答: ①方解石:三组斜交完全解理,遇稀冷盐酸剧烈起泡。 ②萤石:四组斜交完全解理。 15.绿柱石—磷灰石:答:①绿柱石:硬度大于小刀 ②磷灰石:硬度小于小刀、大于指甲,断口油脂光泽;加热后出 现磷光。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容