第一章矿物与岩石教案

1、石家庄铁路职业技术学院教师课时授课计划 课程名称授课班级授课时间教材版本工程地质西南交通大学出版社章节名称 第一章 造岩矿物和岩石本次授课目的和要求： 1理解矿物（晶体）的形态和物理性质，理解主要硅酸盐、碳酸盐、氧化物造岩矿物的室内鉴定特征。2理解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、矿物成分、结构、构造、分类及代表性岩石的特征。了解岩浆岩的产状。 新课的重点和难点：重点： 1 、三大岩石的基本概念、结构和构造、常见岩石的性质和特征。2 、用肉眼鉴定主要的造岩矿物和岩石的方法。 难点： 岩石结构和构造。课外作业： 查阅工程地质精品课程网？本课小结与改进措施利用多媒体课件将抽象的矿物岩石标本通过实物和图

2、片，以及录象形象生动地展示给学生，学生易于理解，重点易于突破。难点是矿物的肉眼鉴定和岩石的结构、构造。这些必须结合野外实习积累经验，才能认识。 宓荣三 编写日期：第一节 主要造岩矿物v 一、矿物的基本概念 二、矿物的物理力学性质 v 三、常见的造岩矿物 v 一、矿物的基本概念 v 矿物的基本概念v矿物: 存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物，称为矿物。 v v造岩矿物: 构成岩石的矿物，称为造岩矿物。 v v结晶质: 组成矿物的元素质点（离子、原子或分子），在矿物内部按一定的规律排列，形成稳定的结晶格子构造，在生长过程中如条件适宜，能生成具有一定几何外形的晶体。 v v次

3、生矿物: 当外界条件改变到一定程度后，矿物原来的成分、内部构造和性质就会发生变化，形成新的矿物称为次生矿物。 二、矿物的物理力学性质 矿物的物理力学性质，决定于矿物的化学成分和内部构造。由于不同矿物的化学成分或内部构造不同，因而反映出不同的物理力学性质。所以，矿物的物理力学性质，是鉴别矿物的重要依据。（一） 光学性质（二） 力学性质（三） 其他（一） 光学性质 v 1颜色 矿物的颜色，是矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因，有自色、他色、假色之分。 v 自色：是矿物固有的颜色，颜色比较固定。 v v 一般来说，含铁，锰多的矿物，如黑云母、普通角闪石、普通辉石等，颜色较深；含硅、铝、钙等成

4、分多的矿物，如石英、长石、方解石等，颜色较浅。他色：是矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物的本身性质无关。他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。 v v v假色：是由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射所引起的。如方解石解理面上常出现的虹彩；斑铜矿表面常出现斑驳的蓝色和紫色。（一） 光学性质 v 3条痕 v 矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。对不透明矿物的鉴定很重要。 （一） 光学性质 v 2光泽 v 矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽。它是矿物表面的反射率的表现。 按其反射强弱程度，分金属光泽 、半金属光泽和非金属光泽。 造岩矿物绝大部分属于非金属光泽。 v

5、 玻璃光泽：反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。 v 珍珠光泽：象珍珠一样的光泽，如云母等。 v 丝绢光泽：纤维状或细鳞片状矿物，形成丝绢般的光泽，如纤维石膏和绢云母等。 v 油脂光泽：矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上呈现的光泽。 v 蜡状光泽：石蜡表面呈现的光泽，如蛇纹石、滑石等致密块体矿物表面的光泽。 v 土状光泽：矿物表面暗淡如土，如高岭石等松细粒块体矿物表面所呈现的光泽。v （三）形态特征 v 由于矿物的化学成分、内部排列构造不同，其外形特征也不同。 v 1单体矿物形态： v 单向延长类型：晶体向一个方向发育，形成柱状、针状、纤维状。如纤维状石膏、角闪石等； v 双向延

6、长类型：晶体向两个方向发育，形成板状、片状。如板状石膏、云母、重晶石等； v 三向延长类型：晶体向三个方向发育，形成立方体、八面体等。如黄铁矿、橄榄石。（二）力学性质 v 1硬度 矿物抵抗外力刻划、研磨的能力，称为硬度。硬度是矿物的一个重要鉴定特征。 在鉴别矿物的硬度时，是用两种矿物对刻的方法来确定矿物的相对硬度。 v 摩氏硬度计： v 是硬度对比的标准，从软到硬依次由下列10种矿物组成，称为摩氏硬度计。 v v（1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）萤石 （5）磷灰石 v v（6）正长石（7）石英（8）黄玉（9）刚玉（10）金刚石 2 解理、断口 v 矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的

7、性质，称为解理 。裂开的光滑平面称为解理面。不具方向性的不规则破裂面，称为断口。 v v根据解理出现方向的数目，有一个方向的解理，如云母等； 有两个方向的解理，如长石等； 有三个方向的解理，如方解石等。 据解理的完全程度，可将解理分为以下几种： v 极完全解理极：易裂开成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。 v 完全解理：沿解理方向开裂成小块，解理面平整光亮，如方解石。 v 中等解理：既有解理面，又有断口，如正长石。 v 不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷灰石。 v 矿物解理的完全程度和断口是互相消长的，解理完全时则不显断口。（三）形态特征 v由于矿物的化学成分、内部排列构造不同

8、，其外形特征也不同。 v 1单体矿物形态： v单向延长类型：晶体向一个方向发育，形成柱状、针状、纤维状。如纤维状石膏、角闪石等； v双向延长类型：晶体向两个方向发育，形成板状、片状。如板状石膏、云母、重晶石等； v三向延长类型：晶体向三个方向发育，形成立方体、八面体等。如黄铁矿、橄榄石。2 集合体的形态： v 晶簇：在岩石空洞或裂隙中以共同的基底生长许多单晶。如石英晶簇、方解石晶簇； v 纤维状：由许多针状矿物或柱状矿物平行排列。如纤维石膏； v 粒状：大小略等，不具一定规律，聚合而成的形状。 v 鲕状：胶体围绕一个质点凝聚而成一个结核，形似鱼卵。如鲕状赤铁矿； v 钟乳状：石钟乳、石笋等；

9、v 土状：细小颗粒聚集体的形状。如高龄土； v 块状：无特征；如蛋白石等。（四）其他性质 v如滑石的滑腻感，方解石遇盐酸起泡等，都可作为鉴别这种矿物的特征。常见的造岩矿物v矿物的鉴定方法： v 1. 主要是运用矿物的形态以及矿物的物理性质等特征来鉴定的。一般可以先从形态着手、然后再进行光学性质、力学性质及其他性质的鉴别。 2. 对矿物的物理性质进行测定时，应找矿物的新鲜面，这样试验的结果才会正确，因风化面上的物理性质已改变了原来矿物的性质，不能反映真实情况。 3.在使用矿物硬度计鉴定矿物硬度时，可以先用小刀（其硬度在5度左右），如果矿物的硬度大于小刀，这时再用硬度大于小刀的标准硬度矿物来刻划被

10、测定的矿物，以便能较快的进行。 4. 在自然界中也有许多矿物，它们之间在形态、颜色、光泽等方面有相同之处，但一种矿物确具有它自己的特点，鉴别时应利用这个特点，即可较正确地鉴别矿物。 （一） 光学性质 v 3条痕 v 矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。对不透明矿物的鉴定很重要。 （一） 光学性质 v 3条痕 v 矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。对不透明矿物的鉴定很重要。 （一） 光学性质 v 3条痕 v 矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。对不透明矿物的鉴定很重要。 （一） 光学性质 v 3条痕 v 矿物在无釉瓷

11、板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。对不透明矿物的鉴定很重要。 一、沉积岩的成因 成岩环境：地表 温度不高 压力不大 成岩过程：岩石-风化-分解成碎屑或粘土矿物-搬运-沉积-压密、胶结、重结晶-成岩 第三 沉积岩 一、沉积岩成因 二、沉积岩的物质组成、分类 三、沉积岩的结构构造 四、常见的沉积岩 二、物质组成与分类 1.物质组成： v 碎屑物质（物理风化作用产生） v原生矿物碎屑：石英、长石、云母等 v 粘土矿物（化学风化作用产生） v 次生矿物：高岭石、水云母等亲水矿物 v 化学沉积矿物（纯化学作用或生物化学作用） v 溶液中产生：方解石、石膏、石盐等 v 有机质及生物残骸（有

12、机化学变化而成） v贝壳、泥碳等其他物质 2.沉积岩的分类 v 碎屑岩类：碎屑物质组成 v 砾岩、砂岩、粉砂岩等 v 粘土岩类：粘土矿物组成 v 泥岩、页岩等 v 化学及生物岩类：灰岩、白云岩v（1）碎屑结构：碎屑+胶结物v按碎屑大小分 v 砾状结构：粒径大于2mm v砂质结构：粒径介于0.052mm v 粗粒结构： 0.52mm v 中粒结构： 0.250.5mm v 细粒结构： 0.050.25mm v 粉砂质结构：粒径介于0.0050.05mm v三、结构和构造 v 1.结构：物质组成、颗粒大小及其形状等方面的特点。 v 碎屑结构 v 泥质结构 v 结晶结构 v 生物结构 v按胶结物成分

13、分 v 硅质胶结：石英及其他二氧化硅胶结 v 颜色浅、强度高 v 铁质胶结：铁的氧化物及氢氧化物胶结 v 颜色深（红色）、强度次于硅质胶结 v 钙质胶结：方解石、碳酸钙等胶结 v 颜色浅、强度低 v 泥质胶结：粘土矿物胶结 v 颜色不定，强度最低 （2）泥质结构：全部为粒径小于0.005mm v 的粘土矿物构成。泥岩、页岩等 v（3）结晶结构：在溶液中沉淀重结晶 v 灰岩、白云岩等 v（4）生物结构：由生物遗体或碎片组成 v 贝壳结构、珊瑚结构 2. 沉积岩的构造：组成成分的空间分 布及其相互间的排列关系v层理构造为沉积岩的主要构造 v 沉积环境变化，导致岩石的颗粒大小、形状、颜色、成分上发生

14、变化，从而具有成层性-称为层理构造。 v 水平层理 v 斜层理 交错层理层面：层与层之间的界面 v特征：波痕、雨痕、泥裂等 v 生物化石 v岩层：两个层面间成分基本均匀一致的岩 v石。 v岩层的形态：正常层、夹层、变薄、尖灭、 v透镜体四、常见的沉积岩 一、变质岩的概念v v 变质岩是由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。 第四节 变质岩 主要内容： v 变质岩的概念 v 变质作用的因素 v 变质岩的特征（矿物成分、结构构造） v 常见的变质岩 二、变质作用的因素v 1.高温 v 作用： v 促使岩石发生重结晶，形成新的结晶结构（如石灰岩-大理岩） v 促使矿物间的化学反应，生成变质矿物 v 热源：炽热的岩浆 v 地壳深处的高温 v 构造运动带来的热能 2.高压 v 压力的来源： v 上覆岩层重量产生的静压力 v 构造运动或岩浆活动产生的横向挤压力 v 高压的作用：空隙减小，变得致密 v 塑性增强，比重变大 v 岩石发生变形破