二.化学岩
1.硅质岩 Silliceous rock 成分：SiO2
成因：生物骨骼堆积而成（如：硅藻土）；火山作用或风化作用使SiO2凝聚. Sio2结晶：水晶(宋代:此乃千年老冰)→乳石英（气泡）、紫石英（Fe多）、蔷薇石英（Fe少）、烟水晶（Mn）
隐晶：玉髓、蛋白石、碧玉（西湖葛岭山保叔塔含Fe2O3,呈暗红）
不同色的隐晶SiO2若具同心圆构造称为玛瑙Agate；其中水胆玛瑙极珍贵！ 珍贵的蛋白石，95%产于澳洲，称Opa1澳泊(欧泊、澳宝) 2.石灰岩 Limestone
a.非碎屑结构的石灰岩:方解石颗粒，很致密;方解石由化学作用形成 B.碎屑结构的石灰岩（福克分类;P.46-48）灰岩中碎屑及来源 (1)内碎屑:已沉积的CaCO3被海水冲击破碎(内碎屑灰岩). (2)生物碎屑:动物的骨骼(珊瑚礁灰岩)
(3)CaCO3凝聚:海水中的CaCO3围绕质点凝聚 (鲕粒、球粒、团块灰岩) (4)填隙物(基质):亮晶,粒径>0.01mm，常是透明的方解石颗粒 (5)泥晶:粒径<0.005mm，机械混入物 (6)胶结物：CaCO3
●石灰岩是重要的建筑材料;
蝙蝠虫为三叶虫，蝙蝠虫灰岩是艺术品
●广西桂林、云南路南的岩洞与石林风景优美,植被低矮 3.白云岩Dolomite
组成：白云石,马鞍状晶体MgCa[CO3]2
与石灰岩区别：用10%稀盐酸，不强烈冒泡;野外露头上具黑色刀砍状熔沟 三、粘土岩 Clay （原来一直划归碎屑岩类） 粒径：〈0.005mm
成分：粘土矿物（高岭土China Kaolinite、澎润土、蒙脱石 Montmorillonite、水云母）
成因：粘土矿物经搬运沉积而成. 固结无层理的称泥岩，成层好的称页岩 Shale 性质及用途：
1．可塑性，2．吸水性（蒙脱石吸水后体积增大5-20倍）， 3．吸附性，4．烧结性（瓷器的控温烧结），5．耐火性 四、生物化学岩: 硅藻岩,放射虫岩等
第五章 变质作用与变质岩 Metamorphism and metamorphic rock 分布:占地壳总体积的27.4%;主体在中、下地壳,地表较少 大别山超高压变质矿物的发现，改写了经典板块构造理论。
研究目的：了解地球深部地质过程（HP的蓝闪石、红帘石， UHP的柯石英、金刚石);恢复原岩;阐明变质作用机制和过程;寻找矿产资源(“玉自变质来”；各种名贵宝石，原料均来自变质岩。多数金属矿产，都经历过变质，变质使矿变富变大。前寒武纪含铁石英岩型铁矿占世界铁储量70%, 我国的鞍山式铁矿属此类型。我国缺金铜铁铀）
第一节 变质作用基本特征
一.变质作用的定义: 由于温度（T）、压力（P）的改变和化学活动性流体的作用，
使固态岩石的矿物成分、化学成分、结构构造都发生了变化，这种地质作用叫变质作用。
● 变质作用主要发生在地壳深部，一般>10 km。
● 变质三要素:T,P,流体, 温度最重要。但陨石撞击及高压变质，主导因素则是压力。
● 热源主要来自地球内部（岩浆热能与放射热能） ● 通过变质作用形成的岩石叫变质岩。
●正、副变质岩 原岩为火成岩的叫正变质岩；原岩为沉积岩的叫副变质岩。 二.变质作用的三大因素 1.温度
● 变质温度:150°C-900°C 。低于150°C为常温，高于900°C则地壳岩石熔化
● 温度的作用：非晶体→结晶体;结晶体→重结晶; 物质与结构重组，一种矿物→另一种矿物 ● 变质温度四来源：地热增温（1°C/33m）、构造运动热、岩浆热、放射热 2.压力
●静压力(垂或侧):由上复岩石重量引起，随深度增加而增加 ●流体压力:封闭系统的流体压力等于上复岩石的静压值； 开放系统的流体压力等于流体本身的重量. 流体是物质成分进行交换的自由市场。
●蓝片岩，蓝闪石+钠长石,产在地壳上部，但压力很大,为LT/HP产物，为古俯冲-碰撞带的重要标志。
●榴辉岩,镁铝榴石+绿辉石,产在地下40km±深,压力为10Kb=10吨/cm2!（参见P.124, Hamblin;10Kb=109Pa=107克/cm2）
●超高压岩，含柯石英、金刚石的榴辉岩,压力更大,埋藏更深（30Kb,>100km);全世界只有中国大别山、法意边境西阿尔卑斯极少数地区被保存。诞生了大陆深俯冲的科学新理论。
定向压力可形成片理:矿物定向排列.应区别纯剪(同轴)与简单剪切(非同轴) 3.具化学活动性的流体
a.成分:以H2O、CO2为主，并含其它易挥发和易流动物质 b.流体分布:存在于岩石粒间或裂隙中的主要是H2O；矿物结构中的是H2O、CO2；从岩浆分逸出来的是K, Na,S,F,H2O,CO2,SiO2等.
C.岩浆流体:深部岩浆上升至浅部,T、P降低,分逸出易挥发和易流动的物质K、Na、S、F、H2O、CO2、SiO2等 第二节 变质作用中原岩的变化 一.化学成分的变化 1. T、P变化时
岩石通过释放或获得某些挥发分而达到平衡，形成新的矿物.如 高岭土(吸热)→红柱石+石英+水（高岭土脱水） 方解石+石英(吸热)→硅灰石（放射状）+CO2↑(脱碳酸）
体积大、密度小的矿物变为体积小、密度大的矿物。 (1)橄榄石 + 钙长石→石榴子石
(2)石英→（30Kbar）柯石英→(120Kbar)斯石英 2.65 2.93 4.35 (比重)
2.交代作用：固态下，岩石中物质成分进出的交换作用。 例:中酸性岩浆侵入冷的灰岩时,其SiO2、Al2O3等热流体就会进入灰岩,并从灰岩中将CaO、MgO带出,于是在接触带形成矽卡岩 3.重结晶作用 Recystalization
定义：小晶体在温度升高的情况下长成更大晶体的作用。 石灰岩CaCO3→大理岩CaCO3（质纯、洁白的称汉白玉） 石英砂岩(加温)→石英岩
4.变质分异：岩石从均匀构造到不均匀条带构造的变质。
5.韧性剪切作用：发生在地壳中深部位较高温度和定向应力条件下的一种变质变形作用。
●其结果是矿物在被软化的塑性状态下发生不对称旋转和剪切,形成新的岩石和组构。其岩石称糜棱岩。
●最终可形成大型韧性剪切带，盛产大中型糜棱岩型金矿。 ●韧性剪切带定义：由高度应变过的岩石构成的线性变质变形带。从该带一侧进入另一侧,岩石被扭曲,两侧岩块发生了明显剪切位移,但无明显断面。透入性构造贯穿全带(拉伸线理、剪切面理、组构)。 二. 矿物的变化
片理和变质矿物是变质岩的两大重要特征！ 变质矿物：在变质作用过程中形成的独有矿物. 主要有:兰闪石、红帘石、红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、堇青石、硅灰石、柯石英、金刚石(罕见) 三.变质岩的结构
指矿物、变斑晶自身特征、形态、大小,与邻近颗粒的关系 1.变晶结构：原岩发生重结晶或交代作用而形成新矿物的结构 （前者有大理岩;后者有石榴石片岩(有新生矿物石榴石）
2.变余结构：尚残留部分原岩结构者称之，为浅变质结构（如板岩特有的变余泥质结构、砂质结构）
四.变质岩的构造：指矿物之间的关系、空间展布方式
1．变成构造：原岩构造（如层理）消失，形成变质岩特有的构造.如片理、片麻理等
随变质程度加深: 斑点状(spotted)→板状构造(slate)→千枚状构造（phyllite）→片状构造（schist）→片麻状构造（gneiss）→块状构造(quartzite， 矿物无明显定向）
2.变余构造：变质岩中残留有原岩的构造。如变余层状、气孔、条带构造等 第三节 变质作用类型及其代表性岩石
（类型：接触交代、区域、动力、混合岩化） 一.接触变质（包括接触交代、接触热变质）
定义：火成岩侵入围岩而造成的变质作用,形成新岩石。
如砂岩→石英岩;石灰岩→大理岩; 泥岩→角岩（Hornstone,灰黑坚硬致密;苏州灵山）
矽卡岩：发生在中酸性岩浆与冷围岩之间,通过流体交代、物质成分的交换而形成的变质岩。
变质矿物: 硅灰石、石榴石、黄铜矿、闪锌矿、白钨矿 外带：碳酸钙高,有方解石；内带：二氧化硅高,有石英 二.区域变质
1．定义:在T、P、流体的综合作用下,区域范围内发生的变质
2.代表性岩石：板岩（赣北浙西瓦板岩）→千枚岩→片岩→ 斜长角闪岩→片麻岩→麻粒岩→榴辉岩 3. 代表性矿物：
超高压、高温: C→金刚石diamond
高压、低温:角闪石、钠长石→兰闪石glaucophane 高温、低压:黏土矿物→红柱石(Al2SiO5 )Andalousite 高温、高压:黏土矿物→矽线石(Al2SiO5 )Sillimanite 中温、中压:黏土矿物→兰晶石(Al2SiO5 )Disthene
4.变质程度：不同的变质岩，原岩可能是同一个,称等化学系
如 黏土岩或页岩→板岩→千枚岩→片岩→片麻岩 (世界著名的巴罗变质带) 三.混合岩化作用 migmatization and migmatite
●定义:区域高级变质岩进一步变质，发生高温部分熔融（酸化）现象，形成基体+脉体的特殊变质岩石（混合岩）
●基体：变质岩(暗色)；脉体：熔融体（长石,石英，浅色）
●原岩经彻底改造→花岗岩(称混合花岗岩),具复杂扭曲构造 如闽北蒲城县，新疆青河县, 极其典型
●如交代不彻底：基体>脉体→肠状、条带状；
脉体>基体→浅色>深色,混合岩化花岗岩 四.韧性剪切变形-动力变质岩：80年代形成的科学新理论
●定义: 伴随构造活动而产生的变质作用(构造角砾岩不是动力变质岩），以韧性剪切变质变形为代表。
●糜棱岩 Mylonite：韧性剪切变形条件下形成的变质岩。本质是位错。
片理发育，强波状消光，细粒化、核幔构造，不对称组构、亚颗粒（矿物边界发生迁移而成，而非研磨粉碎）。
第一节 相对年代的确定 1. 基本概念
岩层:成层的岩石. 层序:岩层形成的先后关系. 地层:一定时期内形成的岩层的总称.具时间概念.
古生物：文字记载前（12000年)就已生活在地球上的生物.
古生物化石：岩层中已经被石化的古生物遗体和遗迹; 猛犸象于1710年在西伯利亚冻土中被发现.
生物演化规律：低等→高等；简单→复杂；不可逆！ 2.层序建立的三原则： ① 地层由下而上形成；②原始产状是水平的；③岩层形成后只经历过整体上下运动,岩层倾斜必须<90.
3.地层层序律（仅适用于沉积岩）:下老上新
4.生物层序律: ①生物简单而原始,反映所在地层较老;生物复杂而高级,反映所在地层较新.②同一地区,相同时期的地层化石类型和组合应相同,不同时期的则不同.
5. 标准化石：演化快、数量多、分布广、特征明显, 能可靠的确定岩层的时代. 6. 活化石：从远古到现在一直存活的生物如银杏、珊瑚等
7. 假化石：岩层表面铁、锰质风化痕迹,形状酷像动植物形体. 区别: 它只见于
表面,无内部构造．
8. 地层切割律: 被切割、穿插、包裹的老. 第二节 同位素年龄的测定
1 同位素年龄(绝对年龄)：地质体形成的距今时间.
2 用于测定地质年代的放射性同位素必须具备三个条件: ① 具适宜的半衰期:不能太短，也不能太长
钍 Th、碘 I, 半衰期 6.7年, 太短, 不能用于测定； 碳 C14稍长,半衰期5692年,用于测考古材料；
锝Te136,半衰期1.431021,太长,可探索太阳系元素成因
② 要有足够的含量;现代技术可将该元素从岩石中分离并测定出来. ③ 子体同位素易于富集并能保存下来.
3 常用地质测年方法: K-Ar,Rb-Sr,U-Pb,Sm-Nd,39Ar/40Ar 4 存在问题：测量误差问题、子体同位素的丢失问题.
5 发展趋势：古地磁测年、裂变径迹测年 fission track热释光测年(目前只能测100万年以内).
第三节 地质年代表 Geology Time Scale
1 地质年代表是地质历史的系统编年: 五代十三纪 新生代 Cz: E,N,Q （古-始-渐,中-上,更-全） 中生代 Mz: T、J、K
古生代 Pz: ∈,O、S；D、C、P 元古代 Pt-Z: Proterozoic-Sinian 太古代 Ar:(Pre∈,PreZ)
2 地质年代单位(国际通用):宙-代-纪-世(阶)（时间概念） 宇-界-系-统 （地层概念） 3 岩石地层单位(地方性地层单位):期 （时间概念） 群-组-段（地层概念） 4 地质年代单位的起源及含义(略)
记牢五代十三纪;记牢地质年代与岩石地层单位区别! 记牢新生代7个世的名称!
第一节 地震学 Seismology基本概念
一. 定义: 地震是地壳的快速颤动，由地球内部的不平衡运动(内动力地质作用)所产生,是一种经常发生的、有规律的自然灾害地质现象; 二. 10项名词解释
1.震源（B):引发地震、释放深部能量的源区 2.震中（E）：震源(B)在地表的垂直投影 3.震源深度(h):震源到震中的距离(BE)
4.震中距(Δ):地震台到震中的水平距离(ES) 5.震源距（d）：震源到地震台的距离(BS) 6.等震线：地表裂度相等的点的连线
7.地震烈度(intensity)：Mercall（意）根据建筑物破坏程度将其分成12个等级，即12度地震烈度.我国采用了这一分类法,并根据我国情况建立了12度地震烈度表(P79).
8.震级(magnitude)：衡量地震绝对强度的级别. 由地震
普通地质学课件打印 - 夏邦栋版
