普通地质学考研期末复习--知识体系与要点归纳

1、普通地质学考研期末复习-知识体系与要点归纳普通地质学知识体系与要点归纳（第三版 舒良树）第一章 绪论:第一节 地质学的研究对象地质学的研究对象是地球，是研究地球的组织组成、结构构造、地球形成与演化历史以及地球表层各种作用、各种现象及其成因的学问。地球的构成:由固体地球和覆盖其上的水圈、生物圈和大气圈构成。固体地球又分为地壳、地幔（上地幔和下地幔）、地核（外核和内核）三大圈层。地壳是厚度很薄（平均30-40km）的固体外壳。地壳之下是厚约2900km的地幔，除上地幔内有一厚约200km的软流圈是固体与少量（1%-10%）液态物质的混合体外，地幔的其他部分皆为固体。地壳加软流圈之上的固体地幔合称岩

2、石圈。具有一定规模的岩石圈块体，成为板块。可分为大洋板块与大陆板块。地核厚约3470km，外核为液态，内核为固态。构成地球的各个层圈是彼此独立又相互依存、相互联系与彼此作用的；圈层间的相互作用使地球逐渐演化成一个具有强大活力而又复杂的系统。（例如：当大量热物质从地幔或者核幔边界上涌，并以火山活动的方式喷出时，喷出的物质就参与到地壳、水圈、生物圈以及大气圈之中；另一方面，一些堆积在海底且富含水、生物以及气体的物质通过俯冲作用可以沉入地幔中。地球不同层圈的物质就这样在不停地运动和循环着。）第二节 地质学的任务1.指导人们寻找和开发矿产资源、能源和水资源2.有效地指导抵御自然灾害3.研究地质环境，保

3、护人体健康第三节 地质学的研究内容1.组成地球的物质 目前深入研究的是组成地壳和上地幔的物质，主要包括元素、矿物、岩石（包括矿石和矿床）、不同尺度物质的存在形式、特征、形成条件、分布规律及其利用。2.物质的组成方式、形成、演化与分布 主要阐明地壳以及地球内部的结构、构造特征，阐明其分布特征、形成条件与演化规律。3.地球的历史4.应用问题5.地质学的研究方法与手段6.综合性研究第四节 地质作用及其研究方法一、地质作用（geological action）：形成和改变地球的物质组成、外部形态特征与内部构造的各种自然作用。分为内力（endogenous）地质作用与外力（exogenous）地质作用。

4、内力地质作用:主要以地球内热为能源并主要发生在固体地球内部，包括岩浆作用、构造作用、地震作用、变质作用、地球各层圈相互作用。外力地质作用:主要以太阳能及日月引力能为能源并通过大气、水、生物因素引起，包括地质体的风化作用、重力滑动作用以及各种地壳表层载体（河流、冰川、地下水、海水、湖泊、风沙）的剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。内力地质作用与外力地质作用都同时受到重力和地球自转力的影响。地质学研究的主要任务就是研究各种地质作用的过程及结果。二、地质作用的特点1.地质作用的地域特色:一方面，地质作用的发生与发展具有共同规律；另一方面，不同地区往往出现不同的地质作用，且同一类地质作用在不同

5、地区往往具有特殊性。2.地质现象的复杂性:从性质上看，包括物理的、化学的、生物的；从规模上看，大到全球的宏观现象，小到原子和离子的微观过程。同时，地质作用涉及生物、气象、天文、地理等一系列学科领域。3.地质作用过程的漫长性:例如海陆变迁、山脉隆起、海底扩张、岩浆侵位等过程需要很长时间，一般以百万年为单位计算。但也有一些地质作用过程的时间很短，如地震作用，往往在数秒至数十秒内完成，但发震前的能量聚集过程时间很长。因而，人们难以对正在进行的地质作用的全过程进行完整的观察，对于地质历史中发生的地质作用更不可能直接去了解；绝大多数地质作用也难于用物理或化学方法加以重现。三、地质作用的研究方法1.野外调

6、查:地质现象是地质作用的结果或产物。通过对地质现象的观察，可以找出地质作用的特点与规律。因此，野外调查是研究地质作用的前提和基础。2.仪器测量:目前主要采取物理的、化学的、数学的、生物的以及信息技术的方法来提高对物质的分辨能力、穿透能力、鉴定能力、模拟能力、遥感能力。3.理论分析:理论研究建立在丰富的地质事实和数据的基础之上，这是一个由表及里，由此及彼，去粗取精，去伪存真，由感性认识上升到理性认识的过程。在这一过程中要进行地质思维，即运用地质学知识和原理去研究问题。方法论:将今论古；以古论今，论未来。当代地质学研究的指导理论:活动论。第五节 我国地学研究的若干地域优势一、青藏高原由若干来源不同

7、、成分各异的地质块体组成，经历了从陆到洋以及从洋到陆的复杂变迁。它是地球上最年轻的巨型造山带，其最近一次大规模的山体隆升开始于距今约40Ma前，是特提斯洋关闭、印度板块与欧亚板块强烈碰撞的结果。这里有规模宏伟的平坦高原面，有全球最大的地壳厚度；较完好地保留有古大洋消亡的物质记录蛇绿岩套和大陆碰撞的证据高压变质带。其内部结构与构造、形成与演化历史、隆升过程与机制，都是当代地质学研究的热点与前沿。二、西北黄土高原黄土是风沙地质作用的产物。黄土颗粒细，土质松软，含有丰富的矿物质，利于耕作。西北地区石油、天然气、煤、铝土储量巨大，但气候干旱，植被稀疏，降水集中，水土流失严重。黄土成因研究。三、大别-秦

8、岭高压-超高压变质带根据当代地质学理论，当一个板块俯冲到另一个板块之下时，将产生巨大的挤压应力，导致结合带的地壳浅部发生高压低温变质作用，产生蓝闪石、硬玉等矿物，形成高压变质岩；当俯冲陆块到达地下100km甚至更深部位时，就会发生超高压变质作用，产生柯石英和金刚石矿物，形成超高压变质岩（含柯石英金刚石榴辉岩）。之后，通过特殊的构造方式折返到地壳中-浅部位，构成高压-超高压变质带（HP-UHP metamorphic zone）。四、云南澄江动物群一个寒武纪初期的多门类动物化石群。这个化石群以多门类海生软躯体和保存有软体部分的无脊椎动物化石为代表，命名为澄江动物群。展现亿年前各种各样动物在生命大

9、爆发时期迅速起源的面貌，揭示出生活在现今地球上的各个动物门类在寒武纪初期几乎都出现的事实。为动物起源大爆发提供了解答证据，为阐明寒武纪早期地球演化的奥秘提供了重要线索。五、辽西热河动物群辽西地区中生代晚期的化石命名为热河动物群。发现脊椎动物绝大部分门类的化石和许多新的种类，包括早期鸟类（孔子鸟、华夏鸟、辽西鸟、中华龙鸟、中华神州鸟等）、长羽毛的恐龙、奇特的水生蜥、完整的张和兽和热河兽等珍贵化石。六、陆相生油盆地早先油气地质理论:只有未经受后期剧烈构造-岩浆作用的大型海相碳酸盐岩地层和盆地才有大油田。陆相地层和盆地中没有大油田。在中国东部晚中生代-古近纪的大规模陆相盆地带中找到一系列大型油气田，

10、如大庆、辽河、渤海湾、大港、胜利油田等，还有中国西南部、西部腹陆地区发现四川、陕甘宁、塔里木、吐鲁番-哈密、准噶尔等大型油气田。陆相地层和盆地成油理论。七、滇黔桂喀斯特地貌喀斯特地貌:指碳酸盐岩等可溶性岩石在水的溶蚀和机械作用下所形成的各种地貌。八、华南花岗岩华南中生代花岗质火山-侵入杂岩面积达到大规模，而同期基性岩不到火成岩总量的10。这种火成岩的成分比例无法用传统地幔岩浆熔离结晶理论来解释。华南花岗岩的时代具有从北西向南东逐渐变新的趋势，导致大陆地壳多期、幕式生长。与中生代花岗岩类有关的矿产丰富，为历史之最。有全国最大规模的花岗质火山岩型铀矿和花岗岩型铀矿，花岗斑岩型铜矿。小结1.地质学是

11、研究地球的科学。在解决自然科学理论问题的过程中，在指导人们寻找矿产资源、能源、水资源以及和自然灾害作斗争并维护人类健康的实践中，均有重大意义。2.地质学研究的内容包括组成地球的物质、地球的结构与构造、地球的历史、应用问题、综合性研究以及方法学研究。3.地质作用包括内力地质作用与外力地质作用两大类型。地质作用改变着地球的面貌，从不停息。促使地质作用进行的能量主要来自地球内能和太阳能。4.“将今论古”、“以古论今，论未来”及“活动论”是地质学思维的三大方法论。重要术语地质学、地质作用、内力地质作用、外力地质作用、地域优势复习思考题1.地质学研究的对象、重点。2.地质学研究的内容有哪些主要方面？3.

12、地质学的意义4.地质作用的定义及特点5.内力地质作用与外力地质作用6.理解地质学研究的方法学7.举例说明我国独特的地域特色和地学研究优势第二章 矿物地壳元素丰度（克拉克值）:地壳元素的平均含量与总质量的比值。O、Si、Al、Fe、Ga、Mg、Na、K 8种元素占第一节 矿物的概念一、矿物的定义矿物:由地质作用形成的，在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物，是组成岩石和矿石的基本单元。准矿物:其产出状态、成因和化学组成等方面均具有与矿物相同的特征，但不具有结晶构造的均匀固体。（A型蛋白石和水铝石英）二、晶体、非晶体与准晶体晶体:是其内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固态物质。习惯上，

13、“晶体”是指具有几何多面体外形的晶体，而将不具有几何多面体外形的晶体称为晶粒。晶体是由结晶质构成的物体，因此除个别特例外，矿物均属于晶体。结晶质:原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固体。晶体结构:晶体内部原子、离子或分子呈有序排列的状态。不同晶体，其内部原子、离子或分子的种类和排列方式不同，故具有不同的晶体结构。非晶质体:内部的原子或离子在三维空间不呈规律性重复排列的固体。非晶质。同质多象:相同化学成分的物质在不同的环境条件（温度、压力等）下，可以形成不同的晶体结构，从而成为不同的矿物。C原子:石墨 中低级变质条件，金刚石 超高压条件。两者成分相同但物理性质不同。类质同象:矿物晶体结构

14、中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的他种原子或离子替代而不破坏其晶体结构。如橄榄石中的Mg离子与Fe离子。晶体因为内部原子、离子或分子排列规则，故在有足够生长空间的情况下，它们能长成规则的几何多面体外形。晶面:包围晶体的平面。几何多面体的晶体外形是其格子构造在宏观上的反映。如白云石棱面体，磁铁矿八面体，石盐立方体，分别由6个棱形的晶面，8个等边三角形的晶面，6个正方形的晶面构成。多数矿物晶体由几种不同形状和大小的晶面聚合而成，如普通角闪石、普通辉石。由于受到自由生长空间的限制，多数晶体晶面发育不完整，或完全没有晶面，从而形成外形不规则的晶粒（晶体）。晶粒大小不一，较粗的用肉眼或放大镜就可以

15、看出来者，成为显晶质；若晶粒细微，要通过显微镜才能加以分辨，则称为隐晶质。非晶质体:由非晶质构成。由火山喷发出来的部分物质因冷凝极快，来不及结晶，则形成非晶质体，称火山玻璃；若条件变化，非晶质体可向晶质体转化。准晶体:一种新的凝聚态固体，其内部的原子或离子既不像非晶体那样完全无序分布，又不像晶体那样呈三维周期性平移有序排列。准晶体的粒径一般只达微米级。（目前尚未发现天然产出的由地质作用形成的准晶体。）第二节 矿物手标本的鉴定特征对于矿物手标本，一般可根据形态、物理与化学性质及特征来识别和鉴定。一、矿物的形态（单体的形态，集合体的形态）1.矿物单体的形态矿物的单体:一向伸长，柱状或针状体；两向延

16、展，板状或片状体；三向等长，立方体或八面体。晶体除单个生长外，还可由两个或多个同种晶体按一定的相对方位关系连生在一起，称双晶。双晶常表现出特征性形态，如石膏的燕尾双晶、十字石的十字双晶。2.矿物集合体的形态由矿物单体组成的聚集体，称为集合体。每一种矿物的集合体往往各自具有某种习惯性的形态。矿物单体一向伸长，其集合体常为纤维状或针、柱状；单体两向延伸，集合体板状、鳞片状；单体三向等长，集合体常为粒状（肉眼能分辨颗粒界线时），或块状（肉眼不能分辨颗粒界线时）。块状集合体中坚实者，称为致密块状，疏松者，称为土状。特殊形态集合体:放射状:长柱状或针状矿物以一点为中心，向外呈放射状排列，如红柱石。晶簇:

17、在岩石裂隙中或空洞中长成的晶形完整的晶面群，如石英或方解石晶簇。鲕状和豆状:由圆球状矿物组成的集合体。圆球内部有同心层构造，大小似鱼卵者称为鲕状，如鲕状赤铁矿；大小如豆者称为豆状，如豆状赤铁矿。钟乳状:形似冬季屋檐下凝结之冰锥，横截面呈圆形，内部具有同心层状构造，有时还兼有放射状构造。葡萄状与肾状:形似葡萄串者称为葡萄状，形如肾者称为肾状；其内部均具有同心层状或放射状构造。结核状:呈不规则的球形或椭球形者，称为结核体，其内部有时具有同心层状或放射状构造。二、矿物的物理性质矿物的物理性质包括光学性质、力学性质、磁性、电性等。矿物的光学性质是指矿物在可见光作用下所表现的性质，如透明度、光泽、颜色与

18、条痕；矿物的力学性质：指矿物在外力作用下所表现的性质，如硬度、解理、断口等。1.透明度:指矿物透过可见光的能力。一般，能被光线从矿物薄片（厚）透过者，称为透明矿物；不能透过光线者，称不透明矿物。2.光泽:指矿物对可见光的反射能力。根据反射能力强弱分为:金属光泽（方铅矿）、半金属光泽（磁铁矿）、非金属光泽（金刚光泽（金刚石）和玻璃光泽（方解石、石英晶面）矿物表面不平坦或成集合体时，光泽减弱，或出现特殊光泽:油脂光泽、土状光泽。颜色:自色、他色、假色条痕硬度:矿物抵抗外力作用的强度。在肉眼鉴定中，主要指矿物抵抗外力刻划的能力。硬度大小主要由矿物内部原子、离子或分子联结力的强弱所决定。摩氏硬度计:1

19、滑石 2石膏 3方解石 4萤石 5磷灰石 6正长石 7石英 8黄玉 9刚玉 10金刚石指甲，铜钥匙3，小钢刀，窗玻璃6解理:晶体受到外力打击时能够沿着一定结晶方向分裂成平面（即解理面）的能力。这种性能受内部结构的特征所制约。因为晶体内部沿不同方向原子、离子或分子之间距离不等，原子、离子、分子间的引力大小不就同，解理面的方向总是沿着面网（内部原子、离子、分子排列而成的平面）之间联结力最弱的方向发生。密度最大的面网，间距最大，联结力最弱，因此解理容易沿这种面网发生。根据解理的完好程度，分为极完全、完全、中等、不完全解理。断口：矿物受外力打击后不沿固定的结晶方向开裂而形成的断裂面。贝壳状、参差状、锯

20、齿状、平坦状。断口主要见于解理不发育的矿物或矿物集合体中，如石英。密度:轻，中，重磁性:磁铁矿、磁黄铁矿能被普通磁铁吸引，而自然铋被磁铁排斥。第三节 常见矿物一、矿物的分类1.自然元素矿物：自然金、自然铜、自然硫、金刚石和石墨。2.硫化物及其类似化合物矿物：黄铁矿、毒砂。3.卤化物矿物：氟化物类与氯化物类，萤石、石盐。4.氧化物和氢氧化物矿物：石英、刚玉、水镁石。5.含氧盐矿物：（1）碳酸盐类（方解石）、硝酸盐类（钠硝石）、硼酸盐（硼镁石）类；（2）硫酸盐类（硬石膏）、钨酸盐类（白钨矿）、磷酸盐（独居石）类、砷酸盐类、钒酸盐类；硅酸盐类；（3）硅酸盐类矿物，种类多，分布广，占地壳总质量75，如

21、长石、云母、辉石。二、常见矿物1.自然元素矿物：石墨2.硫化物及其类似化合物矿物：黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿3.氧化物矿物：石英、刚玉、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、硬锰矿4.卤化物矿物：萤石5.含氧盐矿物：（1）碳酸盐矿物：方解石、白云石、孔雀石；（2）硫酸盐矿物：硬石膏、石膏、重晶石；（3）磷酸盐矿物：磷灰石；（4）硅酸盐矿物：为金属阳离子与各种硅酸根相化合而成的含氧盐矿物。这类矿物均含氧与硅，以及一种或几种金属阳离子。其结构中一个硅周围都有四个样连结它们的中心呈四面体状，称为硅氧四面体。硅氧四面体间可共用氧而联结成岛状、链状、层状、架状等。硅氧四面体是一切硅酸盐矿物的基本结构单位。

22、如橄榄石、石榴子石、红柱石、蓝晶石、矽线石、绿帘石、海绿石、硅灰石、透辉石、普通辉石、普通角闪石、透闪石、蓝闪石、化石、蛇纹石、高岭石、白云母、黑云母、绿泥石、长石、电气石。长石:是硅酸盐矿物中分布最广泛的矿物，约占地壳质量的50。包括三个基本组分：钾长石（代号Or）、钠长石（Ab）、钙长石（An）。钾长石与钠长石因其中含有碱质元素K与Na，故常称碱性长石（alkali feldspar）。钠长石常与钙长石按不同比例混溶在一起，组成类质同象系列：钠（Ab100-99An0-10）奥中拉培钙（Ab10-0An90-100）。本章小结1.克拉克值是地壳元素丰度。其用质量分数来表示，常量元素的单位一

23、般为，微量元素单位有g/t或10的-6次（百万分之一）。2.地壳含量最高的元素是O、Si、Al、Fe、Ga、Mg、Na、K，它们总含量占地壳质量的，前五种占。3.矿物是由地质作用形成的，在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物，是组成岩石和矿石的基本单元。4.晶体是其内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固态物质。除个别特例以外，矿物都属于晶体。5.相同化学成分的物质在不同的环境条件（温度、压力等）下可以形成不同的晶体结构，从而成为不同的矿物，此现象称同质多象。矿物晶体结构中的某种原子过离子可以部分地被性质相似的他种原子或离子替代而不破坏其晶体结构，此现象称类质同象。6.矿物单体了集合体

24、都可以形成特征性形态。矿物形态是识别矿物的标志之一。7.按透过光线的能力，矿物可以分为透明的与不透明的两类。8.按矿物对可见光的反射能力，可分为金属光泽、半金属光泽、非金属光泽三类。前两类是不透明矿物的特征，后者是透明矿物的特征。9.矿物的颜色是鉴定矿物的重要特征。10.条痕是矿物粉末的颜色。对鉴定不透明矿物有重要意义。11.摩氏硬度计由10种矿物组成，利用摩氏硬度计可以测定矿物的相对硬度。12.解理面是矿物受打击后沿一定的结晶方向分裂而形成的平面。断口是矿物受打击之后形成的、不沿固定结晶方向的破裂面，它总是不平坦的。13.硅氧四面体是一切硅酸盐矿物都具有的基本结构单位。其特点是每一个硅周围有

25、四个氧。14.石英、钾长石、斜长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石是自然界出露最广泛的矿物，在造岩矿物中占有极其重要的地位。15.按矿物的化学成分及化学性质，可划分为自然元素、硫化物及其类似化合物、卤化物（包括氟化物类与氯化物类）、氧化物和氢氧化物矿物、含氧盐矿物等类型。含氧盐矿物可细分为碳酸盐类、硝酸盐类、硼酸盐类矿物、硫酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类、砷酸盐类和钒酸盐类矿物、硅酸盐类矿物等。16.硅酸盐类矿物种类多，含量高，分布广，占地壳总质量的75。17.矿物用途：（1）原料，提取有用成分，或直接用以生产其他产品；（2）利用矿物的某种特殊性能直接作为材料使用。重要术语克拉克值、复习思考题1. 组

26、成地壳的元素有哪些丰度如何2. 解释：晶质、非晶质。第3章 岩浆作用与火成岩火成岩又称岩浆岩，是三大类岩石的主体，占地壳岩石体积的。由岩浆冷凝形成，是岩浆作用的最终产物。岩浆作用是指岩浆发育、运动、冷凝固结成为火成岩的作用，包括侵入与喷出作用。一、喷出作用与喷出岩1.岩浆：地下高温熔融物质，温度650-1400，一般为800-1200。其成分除硅酸盐外，可含有少量碳酸盐、氧化物等，并溶解有1-8以水为主的挥发性物质。一般存在于地下数千米到数万米。在岩石的强大压力下，其中挥发性物质主要呈溶解状态，部分呈气泡状态存在。是具有较大黏性的流体。黏性大小的影响因素：化学成分、温度、气泡与挥发物。化学成分

27、的影响：主要由两部分-Si和部分Al的氧化物，构成岩浆中的络阴离子；Fe、Mg、Ca、Na、K等金属离子构成的阳离子。Si、Al的含量和Fe、Mg、Ca的含量互为消长。当Si、Al的含量较低时，岩浆黏性小；Si、Al的含量较高时，产生体积较大且结构复杂的络阴离子，妨碍岩浆自由变形，提高了岩浆黏性。因此，岩浆中硅氧四面体或硅铝氧化物含量越高，则岩浆黏性越大。温度的影响：温度越高，黏性越小；温度越低，黏性越大。因此，同种化学成分的岩浆因温度不同，其黏性就有明显差异。气泡与挥发物：岩浆中气泡与呈溶解状态的挥发物的多少也影响岩浆的黏性。气泡多黏性大，气泡少黏性小。呈溶解状态存在的挥发物数量与气泡作用相

28、反。岩浆黏性的大小和挥发物的含量决定了火山喷发的猛烈程度。2.喷出作用与喷发产物喷出作用：岩浆喷出地表，冷凝固结的过程。又称火山作用。伴随地下大量物质在短时间内上涌，向外喷发释放。喷发物：气体、固体、液体。1. 气体喷发物：溶解在岩浆中的挥发性成分在围压降低的条件下，会以气体形式分离出来（产生原因）。由于气体具有高度活动性，故气体的喷发是火山喷发的前导，而且贯穿于火山喷发的始终（气体喷发的指示性意义）。气体以水蒸气为主，其含量常达60以上。此外，还有二氧化碳、硫化物（硫化氢、硫的氧化物），以及少量一氧化碳、氢气、氯化氢、氨气、氯化铵、氟化氢等（成分组成）。火山喷发的气体量往往很大。气体溢出状况

29、变化预示着火山活动的进程（前中后）。如果逸出量越来越多，气体中硫质成分越来越浓，气体温度越来越高，就是大规模火山喷发的预兆。如果气体逸出量逐渐减少，气体中二氧化碳成分逐渐增多而硫质成分逐渐减少，且气体温度逐渐降低，则意味着火山喷发活动在减弱。大规模火上喷发结束后，在相当长时间内还可能有少量温度较低的气体徐徐逸出。2. 固体喷发物：气体的膨胀力、冲击力、喷射力将地下已经冷凝或半冷凝的岩浆物质炸碎并抛射出来；未冷凝的岩浆则成为团块、细滴或微末被击溅出来，在空中冷凝成为固体。此外，火山通道周围的岩石也可以被炸碎并抛出来（火山碎屑物的三种来源）。所有这些喷出地表的岩浆冷凝物质及围岩碎块就构成了火山爆发

30、的固体产物，统称为火山碎屑物。分类：火山碎屑物按其性质与大小，分为：火山灰、火山砾、火山渣、火山弹、火山块。（1）火山灰：粒径<2mm，的细小火山碎屑物（物理性质描述，有欠缺）。火山灰云中含有大量二氧化硫、二氧化碳、氯化物、甲烷等气体（化学成分）。窒息。会使进入对流层紫外线的辐射增加，加速光化学烟雾形成，使环境恶化，破坏臭氧层。火山灰长时间遮挡太阳光，会使地球气温下降、变冷。并且，火山灰中含有1100左右的二氧化硅化合物，进入发动机，吸附积累在涡轮叶片上，严重可导致发动机停转（火山灰危害）。（2）火山砾：粒径2-50mm，形态不规则，常为棱角。（3）火山渣：粒径数厘米至数十厘米，外形不规

31、则，多孔洞，似炉渣，其中色浅、质轻、能浮于水者称浮岩。（4）火山弹：粒径>50mm，由喷出的岩浆滴在空中冷凝而成。外形多样，常见纺锤状、球状、次圆状。火山弹外壳常因快速冷凝收缩称裂纹，内部多孔洞。（5）火山块：粒径>50mm，常为棱角状。火山碎屑岩：由火山碎屑物堆积并固结而成的岩石。其中，由火山灰组成者，为凝灰岩；由火山砾及火山渣组成者，为火山角砾岩；由火山块组成者为集块岩。不同粒径的火山碎屑物混杂者，复合命名。3. 液体喷发物：液体喷发物称为熔岩，是喷出地表而丧失了气体的岩浆。可以沿地面斜坡或山谷流动，其前端呈舌状，称为熔岩流。熔岩因黏性不同，流动能力不同。分布面积广的熔岩流，为

32、熔岩被。岩石导热性差，熔岩的外壳虽已冷凝或基本冷凝，而其内部仍可保持熔融状态，并继续流动。在内部熔体流动的推挤力以及因外壳冷凝产生的收缩力作用下，熔岩表面常发生变形。表面比较光滑，呈波状起伏，或扭曲似绳索状者，称为波状熔岩或绳状熔岩；这是黏性较小、流动性较强的熔岩所常有的。熔岩表层破碎成大小不等的棱角状块体并杂乱堆积者，称为块状熔岩；这是黏性大、流动能力较弱的熔岩所常有的。黏性较小的岩浆喷出地表后在接近喷出口的地方常形成波状熔岩或绳状熔岩，在远离喷出口的地方因熔岩温度降低、黏性增大可过渡为块状熔岩。熔岩在散热过程中，其表面常形成无数冷凝收缩中心。如果岩石结构均匀，这些收缩中心将呈均匀而等距离的

33、排列，并垂直于联结收缩中心的直线方向处，因张力作用而裂开，其裂块横切面多呈六边形。随着熔岩由表层向内部进一步冷凝，六边形裂块最终会将整个熔岩层变成一个个的六方柱，称为柱状节理。在发育不理想时，柱状节理的横切面也可以呈四边形、五边形、七边形。较粗的固体喷发物及熔岩一般就地堆积，在地面构筑起一定规模的山体，称为火山。火山高度由数米到数千米。典型的火山外表形似锥状，称为火山锥。火山锥的坡脚，最大35°-45°。锥顶常有圆形洼坑，是火山物质喷溢的出口，称为火山口。火山口的直径范围由数米到数千米。火山口下有呈管状的通道与地下岩浆的源区-岩浆房相连，称为火山通道。充填于火山通道上部已冷

34、凝的岩浆称火山颈。火山喷发方式：中心式喷发和裂隙式喷发。中心式喷发：岩浆沿管状通道上涌，从火山口中喷出。其火山锥形态在平面上多为圆形或椭圆形。裂隙式喷发：岩浆沿地壳中狭长裂缝（断裂带）喷出。裂隙式喷发的火山锥形态通常是不典型的。由火山喷发物形成的岩石统称喷出岩，或火山岩，包括火山碎屑岩和熔岩。熔岩是从火山口喷溢，经过流动并冷凝固结的，一般由斑晶及周围玻璃质两部分组成。岩浆在地壳浅部的火山通道内冷凝而成的岩石（如组成火山颈的岩石）称为次火山岩。3、 喷出岩浆的类型及其喷发特征岩浆的化学成分对岩浆的性质及其喷发特征起决定作用。根据二氧化硅含量对岩浆进行分类：<45，超基性岩浆；45-52基性

35、岩浆；52-65中性岩浆；>65酸性岩浆。岩浆中二氧化硅含量越大，黏性越大（记住书上的表格）。1. 超基性岩浆及其喷发特征超基性岩浆的二氧化硅含量在30-40之间，富含铁、镁氧化物，缺少钠、钾氧化物。目前尚未见到正在喷发超基性熔岩的火山，但在地质历史中曾经存在由超基性岩浆喷发所形成的熔岩，称为科马提岩。岩石中氧化镁的含量高达20以上。在大的橄榄石晶体中发育大量裂缝，所有裂缝均被细小的橄榄石及辉石骸晶集合体所填充，形成典型的鬣刺结构。在显微镜下，细小的橄榄石骸晶呈长条状聚集在一起，形如草捆。这种结构说明熔岩冷凝速度较快。2. 基性岩浆及其喷发特征3. 基性岩浆又称玄武岩浆。其岩浆温度一般为

36、1000-2000，黏性一般较小。玄武岩是其主要的熔岩类型。由于大部分基性岩浆的黏性低，喷发时岩浆的气体容易溢出，因而一般不引起强烈爆炸，不形成大规模火山灰柱。岩浆常呈涌流状外溢。裂隙式喷发正是玄武岩浆喷发所特有的特征。如为中心式喷发，所形成的熔岩锥外形常为盾型。其锥坡角一般只有2°-4°，锥顶平，称为盾状火山锥。规模较大，锥体基部直径可达数千米到数万米。如果其锥坡较陡，规模较小，称其为熔岩锥。此外，某些黏性较大的基性岩浆主要喷发火山砾、火山弹、火山渣，它们堆积而成为熔渣锥，其特点是椎体几乎全由较粗的火山碎屑物组成，锥坡角可达30°，锥顶有明显的火山口，锥体规模不

37、大，高一般为数十米到数百米。4. 陆地上喷发的基性熔岩多具有波状或绳状外貌，少数呈块状熔岩。5. 海底喷发的玄武岩常形成枕状构造：主要是由形似枕头的熔岩聚集而成，枕间常有火山碎屑物或硅质充填。枕体或相互重叠、连接，或分散孤立产出，具“顶凸底平”的特点。枕体表面较光滑，常有纵向及横向沟纹。枕状构造的成因：由于岩浆在海底喷出后其外部迅速冷凝固结，构成硬壳，而内部高温熔体的挤压则使硬壳破裂、高温熔体外溢冷凝，形成新的硬壳。如此反复作用，就会形成枕状熔岩。玄武岩常呈黑色，致密，常有气孔，密度较大。由辉石、斜长石组成。柱状节理发育。泛流玄武岩：地质历史时期中，曾有大面积（超过十几万平方公里）、大厚度（厚

38、达数千米）的玄武岩产出，这种分布范围广阔且厚度巨大的玄武岩称为泛流玄武岩。它是通过多次裂隙式喷发逐渐堆积而形成，见于冰岛、印度德干高原、美国哥伦比亚高原、巴西南部高原等地。我国云南、贵州与四川交接地带有亿年前形成的泛流玄武岩，称为峨眉山玄武岩，其分布面积多达30多万平方千米，厚逾3000m。3. 中性与酸性岩浆及其喷发特征中性岩浆又称安山岩浆，岩浆温度约900-1000，安山岩是其主要熔岩类型，由中性斜长石和角闪石组成。酸性岩浆又称花岗质岩浆，岩浆温度约为650-800。流纹岩是其主要熔岩类型，由石英、钾长石和钠长石组成。这两种岩浆黏性均较大，尤以酸性岩浆为甚。由于岩浆黏性大，喷发常很猛烈。当

39、岩浆移近底表时，岩浆中的挥发性物质将大量转变成气泡，并在岩浆房上部汇集。含有丰富气泡的岩浆，黏性很大，运动困难，其上部先凝固，如同瓶塞堵住火山通道，下面的气体无法逸出，一旦气体积聚的膨胀力超过上覆岩石的压力，在地下某一深度上就会发生爆炸，使爆炸面以上已经冷凝或半冷凝的岩浆，以及周围的岩石被炸碎，形成大量固体喷发物并迸溅出大量岩浆滴。在固体大量喷出之，岩浆继而溢出。如爆炸面的深度大，则上覆岩石的压力也大。在这种情况下，气体爆炸造成的固体喷发物就如同炮弹从炮筒中射出一般，直冲云霄。如爆炸面深度较浅，则外部压力较小，气体爆炸造成的固体喷发物，伴随着水与二氧化碳等气体沿火山口边缘外溢，并在重力支配下沿

40、山坡倾泻而下。爆裂式喷发最具灾害性，常造成极严重破坏。中酸性岩浆的喷发物常堆积称为复式火山锥。特点：锥体由火山碎屑岩和火山熔岩交互而成，锥坡陡，上部倾角可达30-40°，下部略缓。锥体高度由数百米到数千米，如日本的富士山。如果岩浆黏度很大，火山只喷出固体物质，则不溢出熔岩；有时已冷凝的火山颈塞会被强大的气体向上顶出，成为高大的碑峰。中性熔岩的颜色一般较玄武岩略浅，而酸性熔岩的颜色属于浅色，陆地形成的多呈紫红色，水下形成的多呈淡绿色。4、 火山喷发的间歇性火山喷发是火山快速释放物质的过程；而物质的补充，即地下岩浆物质与能量的储集则需要一定时间。因此火山喷发表现出间歇性和阶段性，喷发间歇

41、期长短不一；有的数年，数十年，甚至数百年或更长。火山经过连续多次喷发以后，岩浆房空虚，火山锥体因失去支撑而发生崩塌与陷落，后继的喷发活动也可将火山锥原有上部炸毁。如此等等，均能造成比原有火山口大得多的洼地，称为破火山口。洼地常积水成湖，称为火山口湖。此外，在火山活动的不同阶段，岩浆的成分及其喷发性质会发生变化。早期多喷发基性岩浆，后期可喷发中性甚至酸性岩浆；有时情况相反。无论间歇期多长，凡在人类历史时期有过活动的火山，都称为活火山。人类历史中未曾喷发过的火山，则称死火山。6、 火山喷发对气候的影响火山喷发的巨量气体和灰尘进入同温层，导致新的气膠溶数量急剧增加。同温层霾雾遮挡太阳辐射，使同温层增

42、温，而大气层和地球表面则降温。火山喷发出的大量二氧化碳导致大气中二氧化碳，增加对地表长波辐射的吸收，使气温升高，这是温室效应。但与人类活动相比造成的温室效应，为次要。7、 世界火山的分布地球上已知的活火山共约518座，集中在以下地带：环太平洋火山带、地中海-印度尼西亚火山带、洋脊火山带、红海沿岸与东非火山带。（1） 环太平洋火山带：从南北美洲西岸、阿拉斯加西岸，经阿留申群岛、堪察加半岛、日本群岛、菲律宾群岛到新西兰。这一火山带的位置正好环绕太平洋，因而有火环之称。环太平洋火山带主要喷发中、酸性岩浆，尤其以喷发安山岩浆为特征。南美洲西岸安第斯山脉的安山质熔岩极为典型，安山岩一名源于此地。喷发安山

43、岩浆的火山只分布在环太平洋四周大陆的边缘和岛屿上，不见于大洋内部，在大洋内部只喷发基性岩浆，两者界线鲜明，这一界线称为安山岩线。（2） 地中海-印度尼西亚火山带：这一火山带喷发的岩浆性质从基性到酸性均有，不同的火山表现不同，同一火山的不同喷发阶段也有变化。（3） 洋脊火山带：分布于太平洋、大西洋、印度洋的洋脊部位。有的火山在水下喷发，有的火山已露出水面，成为火山岛。洋脊是绵延全球各大洋洋底的海底山脉，发育火山活动与地震。（4） 红海沿岸与东非火山带。环太平洋火山带与地中海-印度尼西亚火山带都是板块的敛合带，洋脊火山带和红海-东非火山带是板块的分裂带，规律性很强。（结合第九章）我国活火山有限，形

44、成于第四纪，主要见于台湾和东北。火山地形保存完好的死火山则广泛分布于内蒙古、山西、云南、长江中下游、海南岛、广东等地区。第2节 侵入作用与侵入岩侵入作用：深部岩浆向上运移，侵入周围岩石，在地下冷凝、结晶、固结成岩的过程。其形成的岩石，称为侵入岩。侵入岩是被周围岩石封闭起来的岩浆固结体，故又称侵入体。包围侵入体的原有岩石，称围岩。侵入体形成的深度不一，形成深度在地表以下大于10km者，称为深成侵入体（简称深成岩），其规模较大；在3-10km者，称为中深成侵入体（简称中深成岩）；形成深度小于3km者，称为浅成侵入体（简称浅成岩），其规模较小。由于地壳隆起，上覆岩石被风化剥蚀，侵入体便会暴露于地表。

45、2、 侵入体的产状侵入体的产状：指其形状、大小、展布方向及其与围岩的关系。由于岩浆冷凝的深度、岩浆的规模与成分，以及围岩的产出状态不同，故侵入岩有多种产状。（1）岩墙：也称岩脉，呈狭长型的侵入体。当围岩是成层的岩石时，它切割围岩的成层方向。其规模变化大，宽由数厘米（或更小）到数十米（或更大），长由数米（或更小）到数千米或数万米（或更大）。它是由岩浆沿围岩的裂缝挤入后冷凝形成的。（）岩床:围岩为成层的岩石，岩浆顺岩层的层间空隙挤入、扩展后冷凝，固结成岩。侵入体呈层状或板状，其延伸方向与围岩层理平行。厚度常为数米到数百米。岩浆的成分常为基性，其规模差别很大。 岩盆与岩盖:围岩为近水平延伸的岩石，侵

46、入体的展布与围岩的成层方向大致吻合。侵入体的中间部分略向下凹，似盆状，成为岩盆。岩盆底部有管状通道与下部更大的侵入体相通。如果侵入体底平而顶凸，延伸方向与围岩的成层方向大致平行，似蘑菇状者，称为岩盖。岩浆的成分多为中酸性。岩株:横截面积为数十平方千米以内的侵入体。其形态不规则，与围岩的接触面不平直，边缘常具有规模较小，形状不规则或不规则的分支侵入体贯入围岩之中。岩株的成分多样，但以酸性与中性较为普遍。岩基:规模较大的侵入体。其横截面积大于100平方千米，常达数百到数千平方千米。形态不规则，通常略沿一个方向伸长，边界弯曲，其边缘常以较小规模的岩脉或岩株形式穿插到围岩中。岩基主要由花岗岩组成，因此

47、，常有花岗岩基之称。例如，我国南岭的佛冈花岗岩近东西向展布。大规模的花岗岩基，往往是地壳在断裂引张力的持续作用下，通过多次侵入左右形成的。地壳每一次引张伸展都能造成一定的侵入空间。因此，巨大的花岗岩基很少是一次作用形成的，大多是多期、多阶段侵入的结果，多属于复式岩体。三、侵入岩的主要类型超基性侵入岩：主要由橄榄石、辉石和很少量的基性斜长石组成，不含石英。代表性岩石:橄榄岩、辉石橄榄岩等，黑色，多具粒状结构，岩石致密，密度大。因橄榄石、辉石容易发生水热蚀变，变成蛇纹石、滑石，故超基性侵入岩在地表上常呈蛇纹岩出现。基性侵入岩：主要由辉石和基性斜长石组成，基本不含石英。代表岩石：辉长岩，因辉石呈黑色

48、，斜长石呈白色，故常呈黑白斑杂颜色，粗晶状或似斑状结构，密度较大。中性侵入岩：主要由角闪石和中性斜长石组成，可含少量辉石或黑云母或石英。代表性岩石：闪长岩，呈黑绿色，粗晶状或似斑状结构，岩石致密，呈块状。酸性侵入岩：主要是由更长石、钠长石、钾长石、石英、黑云母或白云母组成，可含少量角闪石。代表性岩石：花岗岩，颜色浅，等粒状、似斑状结构普遍。相对基性侵入岩，密度略小。除超基性侵入岩外，其余三种侵入岩都可在小于3km深度的地壳浅部形成，规模较小。对应的代表性岩石分别为：辉绿岩、闪长玢岩、花岗斑岩，可见斑状结构。一般将斑晶由钾长石、钠长石和石英组成者，称为斑岩；将斑晶由斜长石组成者，称为玢岩。第三节

49、 火成岩的结构与构造一、火成岩的结构火成岩的结构：指火成岩中矿物的结晶程度、晶粒大小、形态及晶粒间的相互关系。它能反映岩浆结晶的冷凝速度、温度和深度。影响火成岩结构的因素：岩浆冷凝的速度，矿物结晶的先后顺序。岩浆冷凝速度：冷凝慢，晶粒粗大，晶形完好；冷凝快，众多晶芽同时析出，彼此争夺生长空间，导致矿物晶粒细小、晶形不规则；冷凝速度极快时，形成非晶质。岩浆的冷凝速度与岩浆的成分、规模、冷凝深度以及温度有关。矿物结晶的先后顺序：早结晶的矿物晶粒较粗，晶形较好；晚结晶的矿物受到空间的限制，晶粒细小，晶形不完整或不规则。按照矿物晶粒大小，将火成岩结构分为：粗粒粒径大于5mm、中粒5-1mm、细粒。这些

50、结构肉眼均可识别，统称显晶质结构。按矿物颗粒之间的相对大小，可分为等粒结构（矿物颗粒大小相等）和不等粒结构。不等粒结构中，如两类颗粒大小悬殊（相差一个数量级以上），其中粗大者称为斑晶，其晶形完整，是在温度较高的深处慢慢结晶形成的；细小者称为基质，其晶形多不规则，通常形成于冷凝较快的较浅环境。如果基质为显晶质，且基质成分与斑晶成分相同者，称为似斑状结构。如果基质为隐晶质，或非晶质者，则称为斑状结构。二、火成岩的构造火成岩的构造：指火成岩中矿物集合体的形态、大小及其相互关系。它是火成岩形成条件与环境的反映。块状构造、流动构造、气孔构造与杏仁构造、枕状构造、球状构造、晶洞构造、层状构造块状构造：岩石

51、中矿物排列无一定规律，岩石呈均匀块体。是火成岩最常见的构造。流动构造：岩石中柱状或片状矿物或捕虏体彼此平行呈定向排列。表明岩浆一边冷凝一边流动。既见于火山熔岩中，也见于侵入岩边缘。火山熔岩中不同成分和颜色的条带，以及拉长的气孔相互平行排列，称为流纹构造。常见于酸性或中性熔岩，尤以流纹岩最为典型。气孔构造与杏仁构造：气孔构造指出现在熔岩中或浅成脉体边缘呈圆球形、椭球形的空洞。其直径为数厘米或数毫米，是岩浆中气体所占据的空间。基性熔岩中气孔较大、较圆，酸性熔岩中气孔较小，较不规则，或呈棱角状。气孔被矿物质充填者，称为杏仁构造。枕状构造：多见于水下喷发形成的玄武岩、安山岩中。球状构造：岩石中矿物围绕

52、某些中心呈同心层分布，外形呈椭圆状的一种构造，各层圈矿物常呈放射状分布。系岩浆中某些成分脉动式过饱和结晶而形成，多发育在辉长岩和闪长岩中。晶洞构造：侵入岩中具有若干小型不规则孔洞的构造，孔洞内常生长晶体或晶簇，如石英。一般认为是黏度很大的岩浆在冷凝收缩过程中形成的。常见于碱性花岗岩中。层状构造：岩石具有成层性状。它是多次喷出的熔岩或火山碎屑岩逐层叠置的结果。火成岩类型及其特征岩石类型超基性岩基性岩中性岩酸性岩二氧化硅含量小于4545%-52%52%-65%大于65%主要矿物橄榄石、辉石辉石、少量角闪石、拉斜长石角闪石、中长石（碱性长石）、黑云母钾长石，钠长石，黑云母，石英色率大于7575-35

53、35-20小于20喷出岩岩流、岩被、斑状或隐晶质结构，气孔、杏仁、流纹构造科马提岩辉岩安山岩（粗面岩）流纹岩浅成岩斑状、细粒或隐晶质结构少见辉绿岩闪长玢岩花岗斑岩深成岩全晶质、粗粒或似斑状结构橄榄岩、辉石岩辉长岩闪长岩花岗岩所有呈脉状产出的浅成岩，称为脉岩，如岩墙、岩床等。碱性岩：由碱性长石、碱性辉石、碱性角闪石等碱质较高的矿物所构成的一类岩石。第五节 火成岩的成因地球的内热、地热的成因、岩浆的形成、火成岩多样化的原因地球的内热：地球是一庞大的热库，内部是热的，且以各种方式不断向外散热。火山的喷发、温泉的涌出是地球内热向外散发的表现。但是这种途径散热很小，不到地球每年散热的1%。地球内热通过要

54、是向外传导是内热散发的主要方式大地热流或热流。平均热流值：平均每平方厘米地面上每秒钟约散热。地下某深度以上，温度常年不变，该深度常温层。常温层以下，地温随深度增大而增高。深度每增加100m地温增加的度数地热增温率或地温梯度。各地地温梯度不尽相等，大陆上的多数地区，深度每升高100m，温度约升高2-5，平均3/100m，或30/1km。地热增温现象有重要意义。随着深度增加，上覆岩石压力也增大，且压力增大速度快于地热增速。地幔物质的密度较地壳大，其压力增速更快。压力增大起着阻碍岩石熔化的作用。另一方面，到达地下一定深度后，地热增温率会逐渐变小。原因：地下深处压力大，岩石在高压下导热能力增强，且地下

55、深部主要由超基性岩石组成，热导率更高。因而深处的温度分布趋向于均匀化。现在认为，地下100km温度为1300，幔核边界3700，地心温度4500。地球内部温度在垂直与水平方向均有变化。如山体形成时代较新的地区，因岩石圈板块的挤压碰撞和造山，生成了大量热能，其热流值高。而古老岩石分布区热流值较低。相应，各处地温梯度也有明显差别。热流值高的地方地温梯度高，反之。地热的成因：重力分异说和放射热说等假说。重力分异说：地球由冷的星际物质相互吸引聚集而成。在地球形成早期，有大量星际物质向地球坠落，撞击释放出的动能转化成热能。同时，在地球变得致密的过程中，内部物质按密度进行分异，重者下沉，轻者上浮，位能转化

56、成热能。这两种热源使地球增温，其中部分热量已散失，部分热量则储集在地球内部。放射热说：地球的内热是放射性元素衰变产生的。放射出的、粒子与射线被周围的物质吸收转变为热，从而提高了物质的温度。考虑到地球中许多中、短半衰期的放射性元素已衰变殆尽，而长半衰期放射性元素的含量也在不断减小，因而估计，45亿年前放射性元素的生成热量比现在大至少4-5倍。因为放射性元素在花岗岩中含量较高，在中性岩及基性岩中较低，在超基性岩中最低。而地壳平均成分相当于中酸性火成岩，地幔成分相当于超基性岩，地核成分为铁镍金属。因而放射性生成热主要集中在地壳，地幔中较少，地核中甚微。这是地热增温率随着深度加大而明显减小的一个原因。

57、此外，由于地壳及地幔上部物质在水平方向上分布不均匀，而且物质的分布状况在不断改变，各处生成的热量不一致，这就是大地热流和地热梯度各处不同的原因。上述为全球意义的热源成因。此外还有地热生成的其他途径。如构造运动或岩石断裂会使各岩块相互摩擦而生热等。这些方式生成的热一般只具有局部意义。三、岩浆的形成岩石熔化形成岩浆。岩浆形成的影响因素:温度、压力、水分。岩石受热到600，开始部分熔融。温度增加，熔融物数量增加，熔融物成分发生改变。800，产生酸性熔融物；1300-1350，产生中性成分熔融物；受热超过1400，产生基性成分熔融物。压力阻碍岩石熔化。压力增大，提高岩石熔点，反之。同种成分岩石所受压力不同，其熔化温度不同。地下岩石都处在高压下，其熔化要求更高温度。水分增加，降低岩石熔点，促进熔融。随着水蒸气压力增大，岩石开始熔化的温度降低。部分熔融:岩石熔化过程是“分异”、分级进行的。同一种岩石在不同温度下可熔出不同成分的熔融体。易熔成分先熔化，难熔成分后熔化；温度升高达相当程度，岩石完全熔化，且熔融物成分从酸性向基性逐渐发展。这种分级熔化的现象称分熔（partial melting）。这是岩石熔化过程的重要特征。底侵作用：地球内部很热，深部炽热的地幔物质如果向上、向地壳升起，就会出现减压熔融，可生成岩浆。地球内部物质处于不停的热运动