工程地质与水文地质教案

1、福 州 第 六 中 学福 州 建 筑 工 程 职 业 中 专 学 校教 学 笔 记教 研 组 任课教师 年级 科目 年 月 日 绪论及课堂常规(2 学时)学习目标：专业能力1、使学生掌握工程地质与水文地质的定义、学科分类。2、学习土木工程地质的任务方法能力3、学习土木工程地质的任务的方法社会能力4、培养学生热爱地质学科的情感学习重点工程地质条件的概念工程地质和水文地质的学习方法学习难点：工程地质条件与工程建设之间的矛盾问题教学方法多媒体教学+自学教学流程学习任务一（工作任务）教学常规教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动：1、土木工程地质的定义研究与土木工程建筑有关的工程地质条件的一门学科。2

2、、为什么要学习土木工程地质由土木工程建筑对地质条件的要求和产生的地质问题决定的。3、怎样学好土木工程地质认真听讲作好笔记及时复习、总结理解背诵重点在基本概念和基本分类4： 学分和考试 平时成绩50% 期末成绩10% 期末成绩40%学习任务二（工作任务）绪 论教学方法 小组合作学习法， 多媒体演示教师活动：一、主要研究内容1、工程地质学（engineering geology）的基本概念： 是介于地学与工程学之间的一门边缘交叉学科。它研究土木工程中的地质问题，也就是研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合理地处理和正确地使用自然地质条件和改造不良地质条件等地质问题。工程地质学是为了

3、解决地质条件与人类工程活动之间矛盾的一门实用性很强的学科。2、工程地质条件：由于地质因素对工程建筑的利用和改造有影响，因而把这些地质因素综合称为工程地质条件，建筑场地及其邻近地区的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、自然地质作用与现象等都是工程地质条件所包含的因素。3、工程地质条件与工程建设之间的矛盾问题：地质条件与人类工程活动之间矛盾  1）. 地质环境对工程活动的制约作用。 即地质条件以一定的作用方式影响工程建设。 如：地震、软土地基、岩溶洞穴、滑坡、崩塌2.） 人类的工程活动又反作用于地质环境。  如：大量抽取地下水引起地面沉降、海水入侵； 水

4、库修建诱发地震；人工开挖引起边坡破坏； 工程地质学是地质学的一个分支学科，应用地质学的理论和方法，调查研究和解决工程建设有关的地质问题的科学。研究目的是查明建设地区或建筑场地的工程地质条件，预测和评价可能发生的工程地质问题及对建筑物或地质环境的影响，提出防治措施，以保证工程建设的正常进行。3）工程地质问题解决的途径和方法：工程地质工作的三大支柱：(1)构造地质与岩体结构(2)工程地质力学(3)地质技术工程地质学的主要研究方法：(1)地质学方法 (2)实验和测试方法 (3)计算方法 (4)模拟方法2、工程地质学的研究内容 1）、岩土体的分布规律及其工程地质性质研究2）、不良地

5、质作用(地质灾害)及其防治研究3)、工程地质勘察技术研究4)、区域工程地质研究二、工程地质学的作用及其发展 第一阶段：第二次世界大战到60年代第二阶段：到60年代末第三阶段：80年代以来1.大力开展地质工程研究2.加强地质预报研究3.加强地质体的改造4.加强环境地质工作板书设计一、教学常规1、基本概念2、学习方法二、绪论1、主要研究内容2、工程地质学的作用及其发展教学反思：1、2、环保与安全教育1、养成讲究卫生的好习惯。课堂内不吃食物。食物垃圾要进垃圾桶。2、保护好我们的眼睛。（1）防止用眼过度，近距离用眼不要超过50分钟，每用一小时应休息10分钟。（2）不要在阳光直射下或暗处看书，不要躺着、

6、趴着或在走动、乘车时看书。（3）上课、做作业时要经常眨眼，感到疲劳时，应先休息。（4）多吃些诸如羊肝、猪肝、牛奶、鸡蛋等富含维生素A的食品。（5）经常远眺，每日3-4次，每次5-10分钟。地球的基本知识（2课时）学习目标：专业能力1、使学生了解地球的一般特征2、掌握固体地球的层圈结构3、理解地壳及地质作用方法能力结合现有的地质作用及其结果解释地质作用的存在与特征，启发学生利用“将今论古”“以故论今”的思维方式考虑问题。社会能力4、培养学生热爱地质学科的情感学习重点本章重点在于对地球基本结构的认识；。学习难点：难点为对内外地质作用的理解教学方法多媒体教学+自学教学流程学习任务一（工作任务）

7、60;地球的形状教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动：提问：抛开现有对地球的了解，我们如何认识地球，如何猜测和证明地球的形状？一、人类对地球形状的认识1、最早预测地球的形状和大小的人：公元前3世纪，古希腊的厄拉多塞。基于同一时间位于埃及的两个距离800公里的城市，太阳照射的角度是不同的，于是他推测地球是球体。2、我国最早，战国时期的哲学家惠施，提出地球是圆的。3、1519年，葡萄牙航海家麦哲伦环球航行，人类第一次证实了地球是个球体。二、地球的形状通过实测和分析，终于得到确切的数据：地球的平均赤道半径为6738.14公里，极半径为6356.76公里，赤道周长和子午线方向的周长分别为40075公

8、里和39941公里。测量还发现，北极地区约高出18.9米，南极地区则低下2430米。看起来，地球形状像一只梨子：它的赤道部分鼓起，是它的“梨身”；北极有点放尖，像个“梨蒂”；南极有点凹进去，像个“梨脐”，整个地球像个梨形的旋转体，因此人们称它为“梨形地球” 。其实地球确切地说，是个三轴椭球体。学习任务二（工作任务）  地球的圈层构造教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动：地球不是一个均质体，而是一个具有圈层构造的球体。以地表为界，分为外圈层和内圈层：一、外圈层1、大气圈：气体圈层，包裹着陆地和海洋2、水圈：包括地表水和地下水3、生物圈：生物生存和活动范围二、内圈层固体地球由外往里分为

9、：地壳、地幔和地核：1、莫霍面：位于地下数公里到30 - 40公里，地壳和地幔的分界面(南斯拉夫学者莫霍洛维奇)2、古登堡面：位于地下约2900公里，地幔和地核的分界面（美国地球物理学学家）地壳：上为硅铝层，下为硅镁层地幔：根据化学成分的不同分为两层：上层化学成分主要是硅氧；下层主要是金属氧化物和硫化物组成地核：主要化学成分是铁、镍讨论：调动学生讨论电影地心游记中的现象，是否真的存在，放开想象力，说明理由。学习任务三（工作任务）  地球的圈层构造教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动：一、地壳中的元素和克拉克值通过大量岩石组分分析，地壳中主要元素含量由大到小：O、Si、Al、Fe、C

10、a、Na、K、Mg、Ti、H，这几种元素占到地壳总重量的98%以上。其中O占到46.3%， Si占到28.15%。克拉克值：元素在地壳中的平均质量百分数。二、地质作用（第五章中详细介绍） 对近期发生的重要地质作用作为例子引入以下概念：比如汶川大地震，珠峰海拔高度的变化等。地质作用的概念：由于自然动力引起地壳的物质成分、构造和地面形态发生变化的各种作用，称为地质作用。外力地质作用：由固体地球以外的能源（太阳辐射能、太阳和月球的引力、地球的重力能等）所产生的地质作用。其作用方式有：风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。内力地质作用：作用方式：地壳运动、岩浆作用、变质作用、地震作用。板书设计一、地球的构

11、造: 地球的层圈构造固体地球内部由地壳、地幔、地核组成二、地质作用的类型1、内力地质作用a.构造运动b.岩浆作用c.变质作用d.地震2、外力地质作用a.风化作用b. 剥蚀作用c. 搬运作用d. 沉积作用e. 固结成岩作用工程地质作用教学反思环保与安全教育1、养成讲究卫生的好习惯。课堂内不吃食物。食物垃圾要进垃圾桶。2、遇到地震怎么办？（1）在家中时。要迅速远离外墙、门窗，躲到距离最近的厨房、浴室、厕所等不容易坍塌的空间，高楼层切勿跳下、使用电梯或匆忙逃跑。（2）在课堂时。身材娇小的马上蹲在课桌下面，同时将一只胳膊弯起保护眼睛，另一只手紧抓课桌椅。高大的同学立刻躲到墙角处。（3）在户外时。找柔软

12、的东西保护头部，迅速跑到开阔的地方。（4）在人多的公共场所时，要保持镇定，先找墙角或坚固的柱子避难，以免被人群踩踏，地震过后，迅速离开。矿物与岩石-矿物（2课时）学习目标：专业能力1、使学生了解地壳中矿物的类型及特征；2、掌握矿物的基本概念及基本类型方法能力3、结合现有的地质作用及其结果解释地质作用的存在与特征，启发学生利用“将今论古”“以故论今”的思维方式考虑问题。社会能力4、培养学生热爱地质学科的情感学习重点掌握矿物的基本类型。学习难点：掌握矿物的基本类型解决办法：设置一次矿物岩石陈列室参观实习，加深学生对矿物岩石的直观认识，提高学习兴趣。结合在日常生活或大自然中所遇到的矿物岩石，理解相关

13、概念。教学方法：多媒体教学+自学教学流程学习任务一（工作任务）矿物教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动：一、矿物的基本概念：1、矿物：自然产出并具有一定的化学成分和内部构造的物质 矿物绝大多数是固体，少量呈液态（水、水银）、气态（天然气、硫化氢）。2、造岩矿物：构成岩石的主要矿物（矿物多达3000多种，但构成岩石的矿物只有二十多种）3、晶体：内部质点呈有序排列（既在三维空间周期性重复排列）。外表常呈一定形态，几何外形：如岩盐为正方体、方解石为菱面体、云母呈片状等等。4、在自然中，晶质矿物很少以单体出现，常以集合体形态出现：晶簇（cu）、纤维状、粒状、鲕状、土状，块状等。二、矿物的物理性质 矿

14、物的物理性质取决于矿物的化学成分和晶体构造，因此，矿物的物理性质是肉眼鉴定矿物大主要依据。1、颜色 矿物对不同波长的可见光波吸收和反射程度的反映。可分为自色、他色、假色。2、条痕矿物粉末的颜色。条痕显示自色3、光泽矿物表面对可见光反射的能力。根据矿物光泽的强弱分为：金属光泽、半金属光泽、非金属光泽。4、透明度矿物容许可见光透过的能力。通常是指把矿物磨成0.03mm的薄片的情况下。分透明、半透明、不透明三个级别。5、硬度矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。摩氏硬度计（相对硬度）：（1） 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 （

15、10）金刚石指甲（2-2.5） 小铁刀（3-3.5） 玻璃片（5-5.5） 钢刀（6-6.5）6、解理和断口矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。裂开的光滑面称为解理面，如方解石。极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理。矿物受打击后，沿任意方向发生不规则的断裂，其凹凸不平的断裂面称为断口。如石英，贝壳状断口。三、常见造岩矿物及鉴别方法肉眼鉴定：先确定矿物的硬度、光泽、解理和比重；然后观察矿物的颜色、形态和透明度；并注意矿物是否具有磁性、发光性或挠性，如酸是否起泡等特征，逐步缩小范围，最后定出矿物的名称。教学反思板书设计一、矿物是指在各种地质作用中所形成的天然单质元素或化

16、合物。二、造岩矿物：已发现的矿物有3000多种，但组成岩石的主要矿物仅30余种，这些组成岩石的主要矿物称为造岩矿物环保与安全教育1、遇到地震怎么办？（1）在家中时。要迅速远离外墙、门窗，躲到距离最近的厨房、浴室、厕所等不容易坍塌的空间，高楼层切勿跳下、使用电梯或匆忙逃跑。（2）在课堂时。身材娇小的马上蹲在课桌下面，同时将一只胳膊弯起保护眼睛，另一只手紧抓课桌椅。高大的同学立刻躲到墙角处。（3）在户外时。找柔软的东西保护头部，迅速跑到开阔的地方。（4）在人多的公共场所时，要保持镇定，先找墙角或坚固的柱子避难，以免被人群踩踏，地震过后，迅速离开。矿物与岩石-岩浆岩（2课时）学习目标：专业能力1、使

17、学生了解地壳中岩浆岩岩石的类型及特征；2、掌握岩石的基本概念及基本类型方法能力3、结合现有的地质作用及其结果解释地质作用的存在与特征，启发学生利用“将今论古”“以故论今”的思维方式考虑问题。社会能力4、培养学生热爱地质学科的情感学习重点掌握岩浆岩的基本类型和成因。学习难点：岩浆岩的基本类型和成因教学方法：多媒体教学+自学教学流程学习任务一 岩石的分类教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动岩石:用通俗的话来讲，就是石头。它是在地壳中按一定规律，由一种或几种矿物共生组合在一起所形成的天然集合体。根据岩石的成因类型，地质学家对岩石进行了分类，包括以下几种：1 岩浆岩（火成岩）被称为岩浆的炽热液体，自

18、地下深处上升，由于温度降低，结晶而成的固体状态。2 沉积岩由堆积和压密作用的结果而成。物质来源：(1) 由于侵蚀作用，原岩被分解成的碎屑；(2) 生物碎屑，如贝壳；(3) 被地表水或地下水溶解的物质，后期在过饱和条件下沉淀。3 变质岩当温度上升或压力增大，或二者兼有时，由任何类型的原岩形成。学习任务二 岩浆岩的形成过程教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动（一） 岩浆和岩浆作用1. 岩浆地壳下面存在着的处于高温高压下的，熔融状态的硅酸盐物质被称为岩浆。2. 岩浆岩岩浆沿着地壳薄弱带侵入地表或喷出地表，随着温度降低，最终冷凝而成的岩石。3. 岩浆作用包括岩浆活动和冷凝的全部过程。(1) 如果岩浆

19、上升，但没有到达地表，而在地壳中逐渐冷凝，这个过程称为岩浆的侵入作用；(2) 如果岩浆上升，沿构造裂隙溢出地表或通过火山口喷出地表而冷凝，这个过程称为岩浆的喷出作用，也称火山作用。（二） 岩浆及其产状1. 岩浆岩的类型(1) 侵入岩由岩浆的侵入作用形成的岩石。根据凝结部位距地表的深浅，侵入岩又可分为： 深成岩（3km）由深处岩浆冷凝而成，其成岩深度可能会向下延伸至许多公里，冷凝之后在侵蚀作用下经过一定地质时期后，深成岩可能会出露于地表。源于如此大的物体热能的消散是非常缓慢的，因此结晶作用也将是缓慢进行的，而冷凝的岩石一般具有粗粒结构。 浅成岩（3km）一般由被称为岩脉和岩床构成。前者被称为不整

20、合，是因为它们超越了母岩地层；后者被称为整合或假整合，是因为它们沿着层位侵入。尽管浅成岩的冷凝过程比深成岩迅速，但它们的矿物晶体仍较大，一般具有中粒结构。(2) 喷出岩由岩浆的喷出作用形成的岩石。根据喷出的表现形式也可分为： 喷出岩（火山岩）由火山喷发的熔岩流冷凝而成。喷出岩的冷凝比侵入岩更迅速。一般为细粒结构、微晶结构或隐晶结构。 火山碎屑岩由火山喷发的碎屑，后经熔岩粘合而成。2. 岩浆岩的产状岩浆岩的产状是指岩浆冷凝后岩体的形态、岩体所占据的空间量以及它与围岩的相互关系。尽管自然界中火山喷发是猛烈而壮观的事件之一，但据深入研究后不难发现，大部分岩浆仅仅上升到地下某一深度就冷凝了。作为地一深

21、处的岩浆岩物质所表现出的构造形式，我们称之为侵入体。由于侵入体一般位于地下，我们是无法直接看到的，只能当侵入体隆起或遭受侵蚀后，我们才能看到并研究它们，要看到建造这些构造的全过程则需要回到几百万年甚至几亿年以前。切记，这些不同的作用或结果可同时产生，并且可包含基本相同的地球物质。岩浆岩体产状示意图参见教材P11 图1-7(1) 侵入岩的产状 岩基，是规模最大的侵入体。如海南岛琼中花岗岩体为一巨大岩基，出露面积达5000km2； 岩株，北京周口店花岗闪长岩体的产状为岩株，平面近圆形，出露面积约56 km2； 岩盘，如山东济南辉长岩体，底部平坦，顶部拱起，中间厚度大边缘薄； 岩床，板状侵入体，以厚

22、度稳定为特征。 岩墙和岩脉。(2) 喷出岩的产状 火山颈； 岩钟（火山锥），黑龙江五大莲池的火山群，山西大同的火山群； 岩流（岩被）。学习任务三 岩浆岩的地质特征教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动二、 岩浆岩的地质特性包括岩石的结构、构造及矿物成分，它们都是由岩石形成过程所决定的，又是鉴定岩石的特征。岩石的结构指岩石中矿物的结晶程度、晶（颗）粒大小、晶（颗）粒形态及晶（颗）粒之间的相互关系。岩石的构造指岩石中矿物在空间的排列与充填方式所反映出来的岩石外貌特征。（一） 岩浆岩的结构岩浆岩的结构是划分类型和鉴定岩浆岩的主要依据之一。影响岩浆岩结构的因素主要有化学成分，凝结过程中的物理化学状态等

23、。1. 按结晶程度可将岩浆岩结构分为：(1) 全晶质结构：岩石全部由结晶质矿物组成。(2) 玻璃质结构：岩石全部由非晶质或玻璃质矿物组成。(3) 半晶质结构：结晶质、非晶质矿物各半组成的岩石。2. 按矿物颗粒绝对大小，可分为：(1) 显晶质结构：矿物颗粒在肉眼下可以分辨。 粗粒结构，粒径5mm； 中粒结构，粒径25mm； 细粒结构，粒径0.22mm； 微粒结构，粒径0.2mm。若粒径10mm，又称为伟晶结构。(2) 颗粒非常细小，肉眼下不可分辨，可以在显微镜下看到矿物晶粒，常有瓷状断面。3. 按矿物颗粒的相对大小，可分为：(1) 等粒结构(2) 不等粒结构(3) 斑状及似斑状结构若岩石中两类矿

24、物晶粒大小悬殊，则大的晶粒矿物称这斑晶，小的称为基质。如果基质为隐晶质或玻璃质时，则岩石的结构称为斑状；如果基质为显晶质时，则称为似斑状。（二） 岩浆岩的构造岩浆岩的构造可以分为：1. 块状构造：致密的粒状构造，矿物在整个岩石中分布是均匀的，其排列无一定次序，无一定方向，它是岩浆岩中最常见的一种构造。2. 流纹状构造：由不同颜色的条纹和拉长的气孔等表现出来的一种流动构造，如流纹岩，是酸性熔岩中最常见的构造。3. 气孔状构造：喷出于地表的岩浆，冷凝时其中所含的气体逸出，形成许多气孔，是喷出岩所具有的构造。4. 杏仁状构造：喷出岩的气孔被某些矿物填充，如方解石，象杏仁一样，故称杏仁状构造。5. 层

25、状构造。（三） 岩浆岩的矿物成分最常见的是石英、正长石、斜长石、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等几种矿物。三、 岩浆岩分类及常见岩浆岩的鉴定特征（一） 岩浆岩分类根据岩浆岩的产状、结构、构造、矿物成分及其共生规律等特征进行分类。见教材P14，表1-3。（二） 常见岩浆岩的鉴定特征1. 花岗岩；2. 闪长岩；3. 辉长岩；4. 橄榄岩；5. 正长岩；6. 花岗斑岩；7. 闪长玢岩；8. 辉绿岩；9. 流纹岩；10. 安山岩；11. 玄武岩；12. 伟晶岩；13. 黑曜岩；14. 浮岩。板书设计一、岩石：由一种矿物或多种矿物或岩屑组成的自然集合体。二、岩浆岩的成因与产状岩浆岩：岩浆侵入地壳上部或喷出

26、地表凝固而成的岩石。岩浆：位于地壳深部和地幔中，以硅酸盐为主和一部分金属硫化物、氧化物、水蒸气及其他挥发性物质组成的高温高压熔融体。侵入岩：岩浆通过地壳运动沿地壳薄弱地带上升冷凝，侵入到上部岩层中形成的岩浆岩称为侵入岩。喷出岩：岩浆沿着一定通道喷出地表形成的岩石称为喷出岩。三、岩浆岩的结构：指岩浆岩中矿物结晶的程度，晶粒大小，以及他们彼此间相互组合关系。四、岩浆岩的构造 ：是指岩石中的矿物在空间的排列、配置和充填方式所形成的特征。教学反思环保与安全教育发现有人跟踪怎么办？（1）上学和放学的路上，最好与同学结伴而行，遇意外可以互相帮助。不要单独到荒凉、偏僻和灯光昏暗的地方。（2）当发现有人一直跟

27、踪，不要害怕，可以尽快走到附近的街道、商店或有住户等人多的地方，想办法摆脱尾随者。（3）向路边的大人求救；如果在学校或机关单位门口，可联系值班室。矿物与岩石-沉积岩（2课时）学习目标：专业能力1、使学生了解地壳中沉积岩岩石的类型及特征；2、掌握沉积岩岩石的基本概念及基本类型方法能力3、结合现有的地质作用及其结果解释地质作用的存在与特征，启发学生利用“将今论古”“以故论今”的思维方式考虑问题。社会能力4、培养学生热爱地质学科的情感学习重点掌握沉积岩的基本类型和成因。学习难点：沉积岩的基本类型和成因教学方法：多媒体教学+自学教学流程学习任务一 概念教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动（一） 沉积

28、物指一种沉积在陆地或水盆地中的松散矿物颗粒或有机物质，如砾石、砂、粘土、灰泥、生物残骸等。主要来源是母岩风化的产物，其次是火山喷发物、有机物和宇宙物质等。（二） 沉积作用指形成及堆积层状沉积物的作用，包括沉积物物质供给区的母岩的离解，已离解出来的颗粒（有时包括火山物质等）及搬运一箭双雕沉积场所发生的化学变化及其它成岩变化，以及沉积物最终固结为坚硬的岩石的作用。（三） 沉积岩是指在地表及地表附近、温度不高（70200 ）、压力不大（1几十个大气压）的条件下，由风化作用、生物作用和某种火山作用的产物，经搬运、沉积和成岩等作用而形成的岩石。学习任务一 沉积岩的形成过程教学方法 讲授法 多媒体演示法教

29、师活动沉积岩的形成可概括为以下几个过程：a. 沉积物质的形成母岩的风化破碎作用；b. 沉积物的搬运作用；c. 沉积物的沉积作用；d. 沉积物的成岩作用和沉积岩的后生作用。好，我们就将以上过程分别作讲解。（一） 母岩的风化破碎作用有关风化作用的概念将在以后的章节中做详细的介绍。岩石的风化产物按其性质可分为：1 碎屑物质：这类物质是母岩机械破碎的产物，如石英砂粒、云母碎片等，这类物质除未遭分解的矿物碎屑外，还有母岩直接机械破碎而成的岩石碎屑。2 粘土物质：这是母岩在分解过程中残余的或新生成的粘土物质。它们常是化学风化过程中呈胶体状态的，不活泼的物质，如Al2O3、SiO2等，在适合的条件下就形成粘

30、土矿物。也有部分粘土物质是机械磨蚀的碎屑物质。3 溶解物质：主要是活动性较大的金属元素，如K、Na、Ca、Mg等离子状态形成真溶液，而Al、Fe、Si等的氧化物呈胶体状态形成胶体溶液，它们在适当的条件下就形成化学沉泻物质。这三类风化产物当其分别沉积时，就构成了三大类沉积岩的基本物质：碎屑物质构成碎屑岩的主要成分；粘土物质组成粘土岩；溶解物质则组成化学岩和生物化学岩。当然，还有火山作用形成的沉积物质，生物作用形成的沉积物质，这里就不一一介绍了。（二） 沉积物的搬运作用和沉积作用母岩的风化产物除了少数部分残留原地组成风化壳堆积外，大部分被搬运走，并在新的适当的地方沉积下来。三种风化产物的性质不同，

31、它们的搬运、沉积方式也不同。按其搬运的方式可分为：机械搬运、化学搬运和生物搬运。1 机械搬运碎屑物质和粘土物质多以机械方式在流水、海水、湖水、冰川、风力和重力等营力下被搬运。以风力或流水搬运为例，在运动过程中，又有三种不同的运动方式：悬浮、跳跃和滚动，根据沉积物大小、重量与搬运力大小来决定。沉积物在搬运过程中，相互碰撞和磨蚀，沉积物原有棱角逐渐消失，成为卵圆或滚圆形。碎块、颗粒圆滑的程度称磨圆度。搬运距离愈长，磨圆度愈高。当搬运力逐渐减小时，被搬运的沉积物质先后沉积下来。大的比小的先沉积，球状比片状的先沉积，重的比轻的先沉积。2 化学搬运母岩风化产物中的溶解物质有的呈胶体状态，有的呈真溶液搬运

32、状态，这主要是与物质的溶解度有关。化学搬运物质组分溶解度按由小到大顺序排列为：Al2O3Fe2O3MnOSiO2P2O5CaCO3CaSO4NaClMgCl2。其中Al、Mn、Si等的氧化物难溶于水，且一般呈胶体溶液被搬运，而Ca、Mg、Na等物质由于溶解度大，故成真溶液被溶液搬运。带不同电荷的胶体相互混合，电解质的加入及胶体溶液的浓缩等原因，都可以引起胶体物质的凝聚和沉淀。3 生物搬运随着地质历史的发展，生物在沉积岩形成过程中的意义愈来愈大，它通过自己的生命活动，直接或间接地对化学元素、有机或无机的各种成矿物质进行分解与化合、分散与聚集以及迁移等作用，并在多种适宜的水体中沉淀，形成有关的岩石

33、和矿床。（三） 成岩作用和沉积岩的后生作用沉积物被埋置以后，直至固结为岩石以前所发生的作用称为沉积物的成岩作用。沉积物固结为岩石以后至变质作用以前所发生的作用称为沉积岩的后生作用。归纳起来，沉积物在成岩阶段和沉积岩在后生阶段的变化有以下几个方面：1 固结脱水作用沉积物不断沉积，厚度逐渐加大。先沉积在下面的沉积物，承受着上覆愈来愈厚的新沉积物及水体的巨大压力，使下部沉积物孔隙减小、水分排出、密度增大，最后形成致密坚硬的岩石，称为压固脱水作用。2 胶结作用各种松散的碎屑沉积物被不同的胶结物胶结而成坚固完整的岩石。最常见的胶结物有硅质、钙质、铁质和泥质的。3 重新结晶作用非晶质胶体溶液陈化脱水转化为

34、结晶物质；微小晶体在一定条件下能长成粗大晶体。这两种现象都可称为重新结晶作用，从而形成隐晶或细晶的沉积岩。4 新矿物的生成沉积物在向沉积岩的转化过程中，除了体积、密度上的变化外，同时还生成与环境相适应的稳定矿物，例如：方解石、燧石、白云石、粘土矿物等新的沉积岩矿物。学习任务一 沉积岩的地质特征教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动二、 沉积岩的地质特性（一） 沉积岩的结构是指沉积岩组成成分的颗粒形态、大小和连结形式。常见的有以下几种：1 碎屑结构是指一种由50%以上的碎屑组成的岩石的结构，具此种结构的岩石属于碎屑岩。在其组分中，除了主要的碎屑外，还有杂质和胶结物。按主要碎屑颗粒的大小可以分为：

35、(1) 砾状结构(2) 砂状结构2 泥状结构是粘土岩的特有结构，其特点是岩石中粘土物质占50%以上，由于混有不同含量的砂及粉砂，故存在一系列过渡型结构。3 化学结构是化学岩的特有结构。其特点是岩石中溶解物质占50%以上，由于混有不同含量的泥质等，故也存在一系列过渡型结构。4 生物化学结构生物化学岩的一种结构。具此结构的岩石，其内部所含的生物骨骼需达30%以上，常见于石灰岩、硅质岩和磷质岩中。（二） 沉积岩的构造是指沉积岩形成时期（主要是沉积期，部分为成岩后生期）所形成的构造。它是沉积岩的重要特征之一，一般把沉积岩“构造”理解为沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式，是宏观特征。1 岩层与层理(

36、1) 岩层：是在一个基本稳定的物理条件下所形成的沉积单位，是由成分上基本一致的岩石组成，层与层之间有层面分开。层的厚度变化可以很大，按岩层的厚度可分为： 巨厚层 1.0m； 厚 层 0.51.0m； 中厚层 0.10.5m； 薄 层 0.001m0.1m； 微 层 0.001m。(2) 夹层：夹在厚层中间的薄层称为夹层。(3) 层的尖灭与透镜体：若岩层在横向延伸方向不大的范围内，一侧逐渐变薄而消失，则称为层的尖灭；若两侧均尖灭时，则称为层的透镜体。(4) 层面：分隔不同性质岩层的分界面，可以是平面，但大多是曲面。层面的形成标志着沉积作用的短暂停顿或间断。层面往往分布有少量的粘土物质或白云母等碎

37、片，因而岩体容易沿层面劈开，构成了岩体在强度上的弱面。(5) 层的厚度：上下层面之间的垂直距离为这层的真厚度，斜交的称为视厚度。层的厚度是重要的描述标志，也是沉积过程稳定程度的间接标志。(6) 层理：是指一个岩层中大小、形状、成分和颜色不同的层交替时显示出来的纹理。（由于沉积环境的变化、先后沉积下来的矿物或岩屑的颗粒大小、形状、成分和颜色的不同所显示的成层现象。）层理的主要类型： 水平层理：由许多呈直线状彼此平行（平行于层面）的细层组成。形成于平静的或微弱流动的水介质中，如海洋、湖泊的深水地带及沼泽地区。常见于粘土岩、泥质细粉砂岩及石灰岩中。 波状层理：由许多呈波状起伏的细层重叠在一起组成，是

38、由于波浪引起的沙纹的移动造成的。 单斜层理：由一系列倾斜层系重叠组成，层系之是界面较平直，层系是由同向倾斜的许多细层重叠组成，细层与层系界面斜交。 交错层理：泛指细层与层系界面相交成角度的多层系的（不管各层系内细层的倾向是否一致）或单层系的层理。 粒序层理：在每一个沉积单元中都表现出颗粒大小的逐渐变化，通常是从沉积单元的底部到顶部，颗粒由粗变细，这种粒序性称之为正粒序。如果自底到顶表现为由细粒过渡为粗粒，则称为逆粒序。2 层面构造、结核及化石在沉积岩岩层层面上往往保留有反映沉积岩形成时流体运动，自然条件变化遗留下来的痕迹，称为层面构造。(1) 顶面构造主要发育有：波痕、雨痕、泥裂、雹痕、晶体印

39、痕、虫痕、动物足迹等。它们可以帮助判断层序。(2) 底面构造主要发育有：底冲刷、槽模、沟模等。(3) 结核指包裹在沉积岩体中某些矿物集合体的团块。其成分、结构、颜色等一般与围岩不同。(4) 化石指埋置在沉积岩中的各地质时期古生物的遗体和遗迹。它们虽保持着古生物的体态和构造，但它的有机质已被矿物质所替代。古生物化石是沉积岩独有的构造特征，是研究地史、生物进化的重要依据。三、 沉积岩分类及常见沉积岩的鉴定特征参见教材P2122，表1-4。根据沉积岩的成因，物质成分和结构等特征，可将沉积岩分为三大类：（一） 碎屑岩类碎屑岩由碎屑和胶结物两部分组成。碎屑岩的名称一般前面为胶结物成分，后面是碎屑的大小和

40、形状，如硅质粗砂岩、铁质细砂岩。1 根据碎屑颗粒的大小，可把碎屑岩分为：(1) 角砾岩和砾岩。在描述时，必须注意碎屑由何种岩石或矿物组成，碎屑的大小、形状、圆度及胶结物的成分等。因为这类岩石的强度及工程性能是由碎屑及胶结物的成分而定的。砾岩砂岩(2) 砂岩。四川乐山大佛系侏罗系砂岩，易风化。2 碎屑岩的胶结方式碎屑岩类中的胶结物的成分和胶结方式，对其工程性质有重要影响。其相应的手标本鉴定特征见教材P17表1-6，其胶结方式有三种：(1) 基底式胶结：填隙物含量较多，碎屑彼此不相连。这种胶结方式胶结紧密，岩石强度由胶结物成分控制，硅质最强，铁质、钙质次之，碳质较弱，泥质最差；(2) 孔隙式胶结：

41、碎屑颗粒紧密相接，胶结物充填于粒间孔隙中。(3) 接触式胶结：只在碎屑颗粒的彼此接触外才有胶结物，故胶结物数量很少。这种胶结方式最差，强度低、孔隙度大，透水性强。（二） 粘土岩类主要是粘土矿物组成，粘土矿物颗粒直径常小于0.005mm，含量50%。在沉积方式上，粘土物质属于机械沉积与化学沉积的过渡类型，多为胶体沉积，也有机械沉积的，如：页岩、泥岩。页岩（三） 化学岩及生物化学岩它们是由各种母岩经强烈的化学风化所形成的真溶液或胶体溶液，搬运至水盆地中沉淀而成的。由于这类岩浆的沉淀主要受物理化学、生物化学及化学条件的支配，如介质的PH值、Eh值、CO2含量、温度、压力及物质的浓度和溶解度等，所以在

42、一定条件下往往只有一种物质沉淀，生成一种岩石，故某种单一化学岩的成分比较简单，又有独特的结构构造，可与其它岩类相区别。海水蒸发一般先后沉淀的顺序为：方解石白云石天青石石膏硬石膏芒硝岩盐钾盐镁盐光卤石。化学岩及生物化学岩定名的主要依据是矿物成分，最常见的有：1 石灰岩 遇稀HCl剧烈起泡；2 白云岩 遇冷HCl不易起泡，滴Mg试剂由紫变蓝；3 泥灰岩 点稀HCl起泡后，表面残留下粘土物质；4. 燧石岩 沉积岩的矿物成分与岩浆岩的相比有以下一些特点：1 在岩浆岩中大量存在的橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等铁镁矿物在沉积岩中很少见；2 长石、石英、白云母等矿物在岩浆岩和沉积岩中都比较多，但钾长石和石英

43、在沉积岩中可以更多一些；3 盐类矿物、碳酸盐矿物和粘土矿物则是沉积岩所特有的矿物，岩浆岩中很少或者没有；4 生物组分是沉积岩所特有的。板书设计一、沉积岩：在地壳表层常温常压条件，由风化产物、有机物和某些火山作用产生的物质，经搬运、沉积和固结成岩等一系列地质作用而形成的岩石。二、沉积岩的形成过程:1. 风化阶段(物理风化. 化学风化. 生物风化)2. 搬运阶段3. 沉积阶段4. 硬结成岩阶段.教学反思环保与安全教育洪水来临前要采取什么措施？（1）要仔细查看并封堵家中所有容易进水的“漏洞”，如门缝等。（2）要随手关闭燃气和电源开关，防止电线浸水而漏电。（3）要准备好食品、饮用水、保暖内衣、常用药物

44、等生活必备品，以备不时之需。（4）要密切关注当地的电视、广播等信息，密切注意洪水动向。矿物与岩石-变质岩（2课时）学习目标：专业能力1、使学生了解地壳中变质岩岩石的类型及特征；2、掌握变质岩岩石的基本概念及基本类型方法能力3、结合现有的地质作用及其结果解释地质作用的存在与特征，启发学生利用“将今论古”“以故论今”的思维方式考虑问题。社会能力4、培养学生热爱地质学科的情感学习重点掌握变质岩的基本类型和成因。学习难点：变质岩的基本类型和成因教学方法：多媒体教学+自学教学流程学习任务一 变质岩的形成过程教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动一、 变质岩的形成过程（一） 概念1 变质作用由地球内力作用

45、引起岩石改造和变化的作用，称之为变质作用。变质作用的发生范围主要是固态岩石中矿物的变质重结晶，即矿物的重新成长长大、物质成分的迁移或形成新的矿物组合以及部分岩石的选择性重熔等。因此，岩石的风化作用和沉积岩的成岩，后生作用、不属于变质作用的范畴。2 变质岩由变质作用所形成的新的岩石称为变质岩。由岩浆岩形成的变质岩为正变质岩；沉积岩形成的变质岩为副变质岩。变质岩的产状为残余产状。（二） 变质作用因素引起变质作用的主要因素有三方面：1 温度在变质作用中，温度是一个极为重要的因素，大部分变质作用是在温度升高的情况下发生的。例如：高岭石在热力（温度）作用下，形成红柱石和石英的矿物组合。Al4Si4O10

46、(OH)8 2Al2SiO4O + 2SiO2 + 4H2O温度所引起的变质作用主要表现为：(1) 促使矿物重结晶，从而使原岩的结构，构造发生改变，而岩石组分基本不变；(2) 促使组分的重新组合，因而矿物成分和结构，构造都发生改变。2 压力可分为均向压力、粒间流体压力和定向压力：(1) 均向压力（静压力）一般指由上覆岩层的负荷重量所引起的压力。这种压力可使岩石减少孔隙，变得致密坚硬。同时在一定温度下，由于均向压力的增加，往往形成比重较大，分子体积较小的矿物。(2) 粒间流体压力粒间流体主要由岩石颗粒间存在的挥发成分，特别是H2O和CO2所引起。绝大部分的脱水和碳酸盐的变质反应是在这种情况下进行

47、的。(3) 定向压力主要指由构造运动或岩浆活动所引起的侧向挤压力，岩石在定向压力的作用下，当超过其弹性极限时可发生变形，而当超过其强度极限时则发生破碎，使岩石产生节理、裂隙或形成劈理构造等。组成岩石的矿物在定向压力作用下，也会发生变形，破裂及光学性质上的改变，导致岩石在结构、构造上的变化。此外在定向压力的参与下还可以引起变质岩中某些定向构造的形成（片理、线理构造等）及促进粒间流体的活动，从而加速变质作用的进行，大大地提高变质反应的速度。3 化学活泼性流体通常是指气态或液态的水溶液。在水溶液中经常会含有不同数量的CO2、硼酸、盐酸、氢氟酸和其它挥发成分，这些物质大大增强了水溶液的化学活泼性。当这

48、些溶液在岩石孔隙和裂隙中由于压力差或溶液中活动组分的浓度差而引起流动时，便对周围岩石发生交代作用。也就是说可以产生组分的迁移（带出或加入），形成与原岩性质截然不同的的变质岩石。此外渗透于矿物颗粒间的粒间溶液对矿物彼此间的反应还能起接触剂的作用，通过这种溶液作媒介（溶解和沉淀），促进矿物和重结晶改造作用。再者，水和碳酸还直接参与组成大量的含水和含碳酸的矿物。在变质作用过程中，经常发生矿物的水化（温度降低）和脱水作用（温度增高），碳酸盐化和去碳酸盐化作用。如：绢云母 绿泥石 黑云母 H2O白云母 石 英 钾长石 硅线石 H2O蛇纹石 水镁石 镁橄榄石 H2O方解石 石 英 硅灰石 CO2但在一般情

49、况下，具化学活动性流体不能作为变质作用中的一个独立的强度因素。只有在温度和压力的作用下，才得以使原岩发生变质作用。应该指出，在变质过程中，上述各因素不是孤立的，通常都是同时存在的，互相配合，相互制约的，而且随着时间的推移而发生变化。在一般情况下，温度常作为主导因素，配合着压力和溶液的活动。还应指出，变质作用的发生和进行还与原岩的物质组分、结构、构造密切相关，也就是说，由于原岩的物质组分、结构、构造等方面的不同，对变质作用的反应是不一样的，因而其变化最终产物变质岩也是十分不同的。（三） 变质作用的类型变质作用及变质岩类型示意图变质作用的类型一般根据变质作用的地质成因和变质作用因素，分为以下几类：

50、1 接触变质作用（热力变质作用）由岩浆散发的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。主要是使原岩结构特征发生改变。(1) 热接触变质作用；(2) 接触交代作用。2 交代变质作用（气化热液变质作用）具有化学活动性的气态或液态溶液，对岩石进行交代而使岩石发生变质的一种作用。主要使原岩矿物和结构特征发生改变。3 动力变质作用在构造运动所产生的定向压力作用下，岩石所发生的变质作用。主要使原岩结构和构造特征发生改变，特别是产生了变质岩特有的片理构造。4 区域变质作用指大面积分布，作用因素复杂的一种变质作用。5 混合变质作用在区域变质作用的基础上地壳内部热流继续升高，便产生深部热液和局部重融熔浆的渗透、

51、交代、贯入于变质岩中，形成混合岩的作用。6 复变质作用岩石经受不同变质阶段，多次叠加变质作用。原来比较高温的变质矿物共生组合被低温的矿物组合所取代，这样的复变质作用称为退化变质作用；反之称为进化变质作用。此外还有埋置变质作用和洋底变质作用。学习任务二 变质岩的地质特征教学方法 讲授法 多媒体演示法教师活动二、 变质岩的地质特性（一） 变质岩的矿物成分变质岩的形成过程决定了其化学成分与原岩之间，既有继承性，又具有多样性。而变质岩的矿物成分既决定于原岩的化学成分，也和形成时的物理化学条件密切相关。原岩的化学成分是形成变质岩的物质基础，而物理化学条件则是变质岩出现什么矿物或矿物组合的决定条件。在一般情况下，变质岩的矿物成分较之岩浆岩和沉积岩更为复杂多样。1 变质岩的特征矿物：变质矿物如：绢云母、红柱石、蓝晶石、矽线石、十字石、阳起石、透闪石、滑石、叶蜡石、蛇纹石、绿泥石、方柱石、硅灰石、符山石、石榴子石