● 挥发分高,主要是长英质 ● 结晶缓慢,形成粗大晶体
● 富含成矿物质:Au,Ag,Cu,W,Zn,Mo,U 1.3.5 单一原始岩浆的观点是不正确的
鲍温反应系列的核心是“单一原始岩浆的观点”.据此,100分原始岩浆只可结晶出5-10分花岗岩,但是,陆地上的花岗岩>>玄武岩;而大洋中只有玄武岩而无花岗岩.因此,鲍温实验得出的结晶顺序规律是对的,而单一原始岩浆的观点是错的.
2.侵入岩的产状:侵入岩的形态、大小、与围岩的关系 (1)岩体:分岩株与岩基二种.
岩株(stock):出露面积在10-100 km2. 岩基(batholith):出露面积大于100 km2. (2)岩脉(dyke):分岩墙与岩床二种.
岩墙(dyke)-与地层层理垂直,岩浆沿围岩的裂缝挤入. 岩床(sill)-与地层层理平行,岩浆沿层间的空隙挤入. 第三节 火成岩的结构与构造
1.火成岩的结构(texture):指矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形态和晶粒间的相互关系
(1) 按结晶程度:全晶质(花岗岩)、玻璃质(黑曜岩)、半晶质(浅成岩) (2) 按晶粒大小:
粗粒结构 晶体粒径 5mm 中粒结构 晶体粒径 5-1mm
细粒结构 晶体粒径 1-0.1mm(肉眼可辨0。1-0。2mm) 微粒结构 晶体粒径 0.1mm (3)按晶体的完整程度:
自形:缓慢结晶,晶形规则;它形:速冷,晶形不规则;半自形 (4)按晶体的相对大小: 等粒结构,不等粒结构
● 似斑状结构porphyroid(侵入岩):基质为显晶质,成分与斑晶相同.反应稳定、缓慢结晶的环境。 ● 斑晶(phenocryst):粗大的晶体; 基质 (matrix): 斑晶周围细小的颗粒.
以石英大小为标准,分粗、中细和显晶质、隐晶质和玻璃质等 ● 斑状结构 (porphyritic):基质为隐晶或玻璃质. (火山岩的典型结构) 2. 火成岩的构造(structure):指矿物集合体的形态、大小、空间分布. 能反映其形成条件.
● 气孔构造、杏仁状构造
● 流动构造(flow):柱状、片状矿物或俘虏体定向排列
● 流纹岩的流纹构造(rhyotaxitic):不同的矿物成分、不同的颜色、拉长的气孔相互线状或弯曲状平行排列.
● 晶洞构造:岩浆冷凝收缩形成的浑圆状空洞,内常生长有晶族.不同于气孔.为不均质的碱性花岗岩(A型)典型构造.
● 球状构造:由不同矿物组成的同心圆壳围绕中心分布而成. 特征:各圈中的矿物呈放射状分布. 成因:岩浆中的某些组分脉动式过饱和结晶而形成.
●层状构造(bedded):熔岩-沉积夹层-熔岩平行排列.
●块状构造(massive structure):宏观上各向同性;矿物排列无规律;岩石呈均匀块体.火成岩所特有.
第四节 火成岩的主要类型(分类表) 分类标准:色率、结构、构造 ● 色率:岩石中暗色矿物的含量
● 结构构造:喷出岩-气孔、杏仁体、流动、枕状;浅成岩-斑状、隐晶深成岩-似斑状、全晶质
▲ 重点:超镁铁岩中无石英等;岩石名称鉴定主要是鉴定特征矿物.
岩石SiO2含量 %喷出岩Eruptive浅成岩Hypabyssal深成岩Plutonic矿物Minerals超镁铁岩<45科马提岩Komatiite金伯利岩Kimberlite橄榄岩Peridotite橄榄石,辉石,角闪石基性岩45-52玄武岩Basalt辉绿岩Diabase辉长岩Gabbro辉石,角闪石,钙长石中性岩52-65安山岩 粗面岩Andasite Trachyte闪长玢岩 正长玢岩Diorite porphyry Syenite porphyry闪长岩 正长岩Diorite Syenite角闪石,黑云母,中长石 角闪石,黑云母,碱长石酸性岩>65流纹岩Phyolite花岗斑岩Granite P.花岗岩Granite钾,钠长石石英,黑云 第五节 岩浆的形成与地球内热岩浆的形成 1.物质来源:地壳岩石和地幔顶部的物质. 2.物理因素:与温度、压力(小,利熔)、水分(高,有利熔)有关 3.不同岩浆的成因
● 超镁铁岩与镁铁岩: 地幔顶部岩浆分熔(分异)
● 中酸性岩: a. 同超镁铁岩(岩浆分熔) b. 地壳部分熔融. 4。地热及其成因 地热:来自地下的热流
(1)表现方式:a.深部为对流方式;b.浅部通过岩石传导.
● 称“大地热流” Heat Flow,单位为HFU:微卡/cm22秒 (微卡,百万分之一千卡)
● 洋底:>1。47(HFU),平均:1。47(平均热流值)
常温层,地表下10多米,与当地年平均气温相当;与海拔、纬度有关
增温层,平均3°C/百米,称地热增温率;按此计算地心温度19万度! 太阳中心温度:1500万度。 压力:2500亿个大气压
(2)地热分布:a.沿水平方向分布有差异;b.地热高的地方,低温梯度也高;c.
地下深处,由于压力高,密度极大,物质不会全部熔化
(3)意义:有助于研究石油等的生成;有助于寻找地热(温泉、热泉、沸泉) 5. 地热成因
余热:炽热的星云物质聚集-收缩(地球由热-冷放热) 重力分异:地球内部物质按比重分异,位能转成热能;(地球由冷-热,产生热) 放射热:放射性物质衰变产生热(地球由冷-热放射性物质主要在地壳中,可解释增温率变化原因
撞击热:行星与地球撞击产生热(地球由冷-热)地球究竟由冷-热,还是由热-冷,尚是探索的课题
第四章 外动力作用与沉积岩
地球动力学:分外动力与内动力二种
a.外动力:风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩
意义:说明地质发展史,寻找沉积矿产(煤、石油、铁等) b.内动力:火山、地震、构造运动产生的变形等 意义:解释构造运动学、地球动力学
第一节 大气圈、水圈、生物圈、岩石圈
1.大气圈:无明确的上界;大气≈N2+O2+Ar+CO2,地表最稠密 从地面到高处:对流层→平流层→中间层→热成层→外逸层
对流层:顶面距地面高度10-16公里,每上升1公里降温6.5 度(oC);温度来自地面辐射的太阳能。
平流层:顶面距地面高度55公里。顶部为臭氧层。温度随高度增加而增加;可至0度以上。不受地表热辐射或对流大气的影响。 此高度之下的地质作用最重要。 ●大气的流动:全球范围的有大气环流(有一定路线与型式) 局部产生东、南、西、北风及龙卷风。 ●大气的地质作用
a.氧、二氧化碳等是进行地球化学作用的重要物质 b.大气是生命的保护层(臭氧层能吸收紫外线)
c.使地球表面具有适宜的温度;产生各种气候现象,导致外动力地质作用的发生 d.运动的大气(风)是塑造地面形态的动力 e.环境污染已开始破坏人类生存的保护层
直接的有飞沙走石,如内蒙-北京-东北的春天沙尘暴 间接的为大气温室效应(工业二氧化碳排放使大气升温)、臭氧层空洞(臭氧层的保护作用受到严重破坏,紫外线的长驱直入将使人类健康每况愈下) 2.1 科里奥利效应
由于地球自转,而使地表运动物体改向的力(取决于不同的纬度和线速度). 顺着物体运动方向看,科氏力作用向右。 大气、河流均受此影响.
N半球:物体向北运动;顺着运动方向看,作用力向右;物体向南运动;顺着运动方向看,作用力向右.
S半球:物体向南运动;顺着运动方向看,作用力向左;物体向北运动;顺着运动方向看,作用力向左. 2.2 水圈的作用
a.破坏岩石: 机械破坏(干寒带)、化学破坏(CO2)(温湿带)
b.搬运岩石:通过水的循环过程完成 3.生物圈
a.破坏岩石: 机械破坏(根劈)、化学破坏(生物有机酸分解矿物) b.本身成矿:石油、煤;形成生物岩(有机地化研究领域) 4.岩石圈
岩石圈=地壳+上地幔 顶部的刚体部分是地球科学家研究的主要内容 5.沉积环境
6.外动力作用与三大类岩石之间的演化关系 第二节 沉积岩的特性
一.沉积质来源、主要特性、搬运与固结
沉积物来源:母岩风化物、生物、火山物质、宇宙物质. 沉积岩主要特性:层理、含化石
沉积物的搬运:(1)滚动方式沿水流底部搬运:>2mm,砾岩;
(2)跳跃搬运:2-0.05mm,砂岩; (3) 悬浮状态搬运:0.05-0.005 mm,粉砂岩;(4)凝聚态搬运:<0.005mm,粘土岩 (沉积岩的分类主要根据上面的碎屑物水力学行为进行)
沉积物固结
二.沉积岩中的矿物
1.沉积岩、火成岩、变质岩中八种主要造岩矿物:
石英、长石、云母、辉石、角闪石、方解石、高岭土、绿泥土 2.沉积岩与岩浆岩主要矿物成分比较
岩浆岩:橄榄石、辉石、角闪石、黑云母(石英、斜长石、白云母) 沉积岩:方解石、白云石、石膏、石盐(石英、斜长石、白云母) 三.沉积岩的结构:颗粒的大小,磨圆度,颗粒间关系 大小:砾>2mm、砂2-0.05mm、粉砂0.05-0.005mm、泥<0.005mm(肉眼 放大镜 显微镜 电子显微镜)
磨圆度:圆、次圆、次棱角、棱角
填隙物(基质):砂→细砂→粉砂. 生物及火山碎屑等. 胶结物(肉眼分不出大小):Si,Fe,Ca,泥
碎屑结构:岩石中的颗粒是机械沉积的碎屑物. 碎屑+填隙物(比碎屑小1-2粒级)+胶结物.
碎屑岩:砾岩→砂岩→细砂-粉砂岩→泥岩(页岩) 非碎屑结构:
-为生物岩、生物化学岩所特有
-岩石中的颗粒由化学沉积或生物化学沉积作用形成. -无碎屑和填隙物及胶结物之分.
晶质结构:全由近等大的沉积晶体组成. 如灰岩为方解石. 生物结构:由丰富的 生物化石碎屑组成. 四.沉积岩的原生构造
原生沉积构造定义:沉积岩在形成过程中产生的构造,是各组成部分的空间分布与排列方式.
1.层理(Layer,bedding):沉积岩的成层性
与颗粒性质有关:颗粒粗细、硬度不同就形成了层理. 与气候有关:颜色变化也形成层理.
a.平行层理:不同沉积层顶底面平行.沉积岩在安静的介质环境中形成.
b.交错层理Cross Bedding:不同沉积层顶底面不平行. 沉积岩形成于动荡的介质环境中.
● 根据“顶截底切”原理,可判断地层的顶底。 c. 层的厚度:巨厚>1m、厚层1-0.5m、中厚0.5-0.1、薄层0.1-0.01m、微层<0.01m 2.递变层理graded bedding:同一层内,碎屑粒级由下而上逐渐变小.
● 形成环境:水体运动可由强到弱或由弱到强.如水介质环境周期性变化,在重力沉积下就形成了“韵律层”. ● 用途:确定地层的顶底
3.波痕ripple mark:波浪弯曲的层面.反映沉积环境动荡.
水介质定向运动形成不对称波痕:可确定流向(从缓坡向陡坡),但不能确定顶底. 水介质往复运动形成对称波痕:不能确定流向,但可确定地层顶底(尖头朝顶). 4.泥裂mud crack:层面上多边形,剖面上楔形.
成因:滨海、滨湖沉积物暴露出水面,失水→变干→收缩而成;填充物与上复岩层相当.
用途:(1)确定地层的顶底、(2)指示古气候(干燥)、 (3)确定沉积相(陆相、海岸相); 5.缝合线Stylolite:岩层中的锯齿状曲线,与层面平行(但有例外).区别“Suture”. 分布:石灰岩、砂岩中(如五通石英砂岩)
成因:大型的缝合线示沉积作用的短暂停顿;小的示压溶作用;含二氧化碳淤泥沿层面循环时,溶解二侧物质所致.
用途:确定地层产状(须结合其它标志才能确定地层的正常或倒转) 6.结核Nodule,concretion
定义:沉积岩中,某种不同物质聚积而成的核状体. 分布:石灰岩(栖霞组灰岩P1、高骊山组砂页岩C1)、硅质页岩(孤峰组P1). 变化:结核脱水收缩,形成网状裂隙,称“龟背石”.
用途:a.划分对比地层(有无结核)b.推测地层形成环境(CCD,碳酸盐岩沉积补偿线)
7.冲刷痕 Scour mark(印模)、sole mark(底模) 定义:沉积岩层的底面起伏突起.
分布:砂岩,页岩中;成因:冲刷;荷重. 8.雨痕(冰雹痕)、假晶、虫迹、同生褶皱、叠层岩等. 9.次生构造:沉积岩形成后产生的构造. 第三节 四类沉积岩
一.碎屑岩 Clastic rock:碎屑+填隙物+胶结物 1.砾岩 Conglomerate
粒径:2mm-10mm (>10mm为巨砾)
砾石成分:石英岩、砂岩、髓石岩、石灰岩、火成岩、变质岩 2.砂岩 Sandstone
粒径:粗砂岩2-0.5mm、中砂岩0.5-0.25mm、细砂岩0.25-0.05mm 成分:石英长石居多 3.粉砂岩 Siltstone
粒径:0.05-0.005mm 成分:石英、长石、云母