煤矿地质课件

地球概述宇宙、銀河系、太陽系地球的形狀、大小及表面形態地質作用

第一節宇宙、銀河系、太陽系“阿波羅”太空船

——人類首次登上月球歷史性的跨越

人類歷史上最成功的探測器——“伽利略”號2003年09月21日撞向木星，結束了長達14年的探測生涯“伽利略”探測器在木星軌道上美國火星探測器成果登陸火星第一節宇宙、銀河系、太陽系一、宇宙的形成宇宙的起源太陽的形成地球的誕生

“大爆炸理論”

(big-bangcosmology)是蓋莫夫(G.Gamow)1946年創建的。直到今天，科學家們才確信，宇宙是由大約150億年前發生的一次大爆炸形成的。大爆炸理論它的主要觀點是認為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個時期裏，宇宙體系並不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質密度從密到稀地演化。這一從熱到冷、從密到稀的過程如同一次規模巨大的爆發。1、宇宙的起源——“大爆炸理論”

在爆炸發生之前，宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起，並濃縮成很小的體積，溫度極高，密度極大，之後發生了大爆炸。

大爆炸使物質四散出擊，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應下降，後來相繼出現在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的。1、宇宙的起源——“大爆炸理論”

太陽系是一團旋轉熾熱的氣體，因冷卻收縮，越轉越快，離心力加大，在雲團赤道離心力最大，形狀變得扁平如圓盤。當旋轉速度快到一定程度後，外緣的慣性離心力大於引力時，會有部分物質被分離出來成為繼續圍繞中心旋轉的圓環，如現今土星所見到的。這些圓環一次又一次地被分離出來並分別凝聚成行星。

行星周圍的衛星形成過程也如此。星雲中心部分則收縮成為太陽。2、太陽系的形成

太陽系是由熾熱的氣體冷卻而成，星雲物質冷卻過程是地球的形成過程。

形成地球的冷卻星雲裏，在萬有引力作用下，物質微粒相的互吸引形成星子。星子再相互吸引，不斷碰撞，直到成為地球和其他行星的前身。

原始地球是個比現在地球大得多的塵埃集合體，並沿現今地球軌道自轉和公轉。

由於原始地球接受太陽輻射多溫度高，水氣散失，塵埃中固體物質成為建造地球的主體。3、地球的誕生

——初期

原始地球內的“星子”受萬有引力作用，向中心聚集，體積縮小密度變大。當星子自轉所產生的離心力與所受到的引力時，達到平衡不再收縮，即形成今天的地球。

塵埃的聚集、放射性元素的蛻變、隕石的撞擊，地球曾經曆了一個高溫時期，或局部熔融狀態，使重者下沉，輕者上浮，出現達規模的物質分異。Fe、Ni密度大，含量多，逐漸向中心聚集，成為地核。3、地球的誕生

——圈層構造形成4、銀河外星系蝴蝶星雲

蝴蝶星雲

蟹狀星雲二、銀河系類銀河系星雲銀河系的結構二、銀河系10萬光年3.2萬光年與銀河年有關的週期二、銀河系太陽繞銀心旋轉速度250km/s，完成一周約250-300Ma。穿越旋臂每次約75Ma。穿越銀道面太陽在銀道面上下往復波動，每次約35Ma。三、太陽系

太陽系

是由太陽、行星、及其衛星、彗星、流星體和行星際物質構成的天體系統。太陽表面的大氣圈從裏向外分為光球、色球和日冕三層。太陽的結構

1太陽2、太陽系的八大行星

①水星

其表面厚厚的雲層清晰可見一九七四年“水手”10號拍攝的金星②金星

金星上的峽谷②金星

地球的衛星照片③地球

火星全貌④火星

地球！！！火星：一無所有的荒漠….?????一九九一年“哈勃”望遠鏡拍攝的木星，清晰地顯示了在木星大氣層中雲的結構⑤木星

依次為木衛一、木衛二、木衛三和木衛四圖中木星的大紅斑清晰可見，從上到下木星(左)和它的衛星們⑤木星

土星全貌⑥土星

豔麗多彩、結構複雜的土星環⑥土星

“哈勃”望遠鏡拍到的天王星與它的環和兩個衛星⑦天王星

“旅行者”拍到的天王星環⑦天王星

天王星的光環。由20條細環組成，寬度約10萬公里海王星全貌⑧海王星

海王星及其衛星彗星的結構

彗星與流星

彗星彗星流星雨地球的衛星——月球之後，在返回地球途中拍攝的月球全景“阿波羅”

17號成功地完成登陸月球任務月球

“阿波羅”15號的月球車1969年“阿波羅”11號拍攝的月球佈滿隕石坑的地區。其中，大隕坑的直徑為80千米第二節、地球的形狀、大小及其表面形態

據人造衛星軌道參數分析，地球北極比標淮的旋轉橢球體要凸出約10m，南極則凹進約30m；北半球的中緯度區稍稍凹進，在南半球則稍稍凸出。據此可有兩點推論：

1)地球非嚴格的旋轉橢球體；2)這一不規則的形態表明地球內部物質在分佈上具有顯著不均勻性。1、地球的形狀——“球”還是“梨”

由於物質密度分佈上的差異、彈、塑性變形及自轉的影響，地球更為準確的表面形態略似於一個“梨形”（嚴格地說高度應大於寬度）：近日點日距147，100，000千米(每年1月3日左右)遠日點日距152，100，000千米(每年7月4日前後)平均日距1個天文單位(pc)赤道半徑6378.14千米極半徑6356.75千米赤道周長40075.7千米表面積5.1億平方千米質量5.976e24千克密度5.52克/立方釐米重力加速度1G(9.8米/秒)公轉週期365.2422平均太陽日公轉行程9.4億千米自轉週期23小時56分1.09秒(平均太陽時)2、地球形狀大小參數雲層的襯托下顯得輪廊分明阿拉伯在深藍色的海洋和白色的的地球圖片，棕色的非洲和沙特阿波羅17號1972年拍攝2000年12月22日，美國國家航空和航天局(NASA)的科學家發佈了全新的地球圖片——數字地球圖，以替代以前由“阿波羅”上的宇航員拍攝的地球圖。這幅數字地球圖採取了1997年從幾顆人造衛星上獲得的數據，估算人們在衛星軌道上看地球的樣子，然後加以藝術創造，在背景上添加了月亮。圖中的大風暴顯示的是從北美洲西部刮起的Linda颶風。月亮放大了，有實際比例的兩倍。3、地球的運動地球的運動形式和它的軌道(據阿瑟.拜塞爾，1985)地球的四季變化4、地球的表面特徵

大陸與海洋的分佈

地球的表面積5.1億KM2，其中海洋占70.8%，陸地占29.2%4、地球的表面特徵

大陸與海洋的分佈4、地球的表面特徵

大陸形態按高程和起伏變化可分為：山地、丘陵、高原、平原、盆地、窪地。海底地形按其特徵可劃分為海岸帶、大陸架、大陸坡、大洋盆地、海嶺或大洋中脊。陸地地形主要類型

山地：一般是指海拔高度在500m以上的地區；丘陵：海拔高度在500m以下，為地表相對高差不大、山巒起伏的低緩地形；

高原：海拔高度在600m以上，表面比較平坦且寬廣，或偶具一定起伏的山嶺與溝穀；平原：海拔高度在200m以下，表面常為平坦或略有起伏，其相對高差小於50m的廣大寬平地區；盆地：是中間比較低平、四周是高原或者山地的地區，因外形似盆而得名。窪地：是陸地上某些低窪的地區，其高程在海平面以下。如我國新疆吐魯番盆地中的艾丁湖，湖水面在海平面以下150m，稱克魯沁窪地。

世界屋脊——青藏高原世界最高峰——珠穆朗瑪峰海底地形主要類型

海岸帶：海邊水深在20m以內的地帶。其特點是落潮時可露出水面，漲潮時又被海水所淹，因此該帶又可稱為潮汐帶；大陸架：海水深度不超過200m的淺海地帶。地勢平坦，坡度緩，一般小於0.1°，它是大陸邊緣的延伸部分；大陸坡：由大陸架再向外海延伸，海底坡度突然加大，水深由200m至2500m，這一帶的海稱為半深海；大洋盆地：海水深度自2500m至6000m，這部分海稱為深海或大洋。在大洋盆地的中部常分佈著海下山脊，稱為海嶺；海嶺：或稱大洋中脊。在大西洋、太平洋及印度洋中都發現有海嶺，它是一種線狀分佈的海底隆起地區。海溝：在大的邊緩，往往分佈著深溝，海水深度一般在8000m至10000m左右。馬里亞納海溝：11033m。濱岸帶大洋剖面示意圖地表及海底地形4

地球的表面特徵東海大陸架剖面示意圖第三節地球的主要物理性質1地球的密度：地球平均密度為5.517g/cm3。地表岩石平均密度為2.7~2.8g/cm3，而複蓋著地表面積達3/4的水的平均密度為1g/cm3，都比地球的平均密度小得多，故推測地球內部物質應當具有更大的密度。在2900，5100km作跳躍式的增加；2地球內部的壓力（地壓）：

靜壓力：這是由上複地球物質的重量所產生的壓力；地球的靜壓力是隨深度增加而增加的。地應力：來自地殼運動的應力，以水準力為主；地壓對煤礦區巷道的維護、煤及瓦斯突出的預測有著特別重要的意義！地球的溫度—地熱：太陽的輻射熱、放射性元素蛻變、重力能，化學反應能，結晶能和地球自轉熱能等。三層：

外熱層（變溫帶）常溫層（恒溫帶）內熱層（增溫帶）地溫梯度（℃/100m）——平均地溫梯度約3℃/hm；地熱增溫級（m/℃）。4地球的磁性：地磁三要素：磁偏角、磁傾角、磁場強度；磁異常：正、負磁異常；

——磁法勘探地球的重力：重力系指在地表某處所受地心引力和該處的地球自轉所產生的離心力的合力；

——重力勘探6地球的放射性：地球所含放射性元素種類很多，如鈾、鐳、氡、釙、錒、釷、鉀、銣、錸等元素都具有放射性；放射性物探地球的電性：——電法勘探；地球的彈性：地球具有彈性，表現在能傳播地震波，因為地震波是彈性波；——地震勘探；第四節地球的圈層構造地球內部是怎樣？？

為找礦產資源，打鑽、開掘各種井巷工程，但一般只能達到幾百米至幾千米。迄今為止，世界上最深的鑽孔，是佈置在前蘇聯的北冰洋濱的科拉半島上的超深鑽，也僅深入地下12000多米。對整個地球說來這只涉及它外殼上極薄的一層。

第四節地球的圈層構造地球物理方法——地球內部的性態，證明地球不是均質體，而是具同心狀的圈層構造；以地表為界分為內圈和外圈，它們又各自可以再分為幾個圈層；

一、地球的外部圈層：大氣圈、水圈和生物圈；大氣圈：其厚度可達數萬公里以上；

0-17km:對流層，占大氣圈總品質75%；

50km左右：平流層，特別重要的O3；水圈

生物圈

第四節地球的圈層構造地球物理方法——地球內部的性態，證明地球不是均質體，而是具同心狀的圈層構造。

二、地球的內圈層：地球物理方法——地球內部的性態，證明地球不是均質體，而是具同心狀的圈層構造。

1909年莫霍羅維奇：33km；第一個地震波不連續面：莫霍面；1914年古騰堡：2898km；第二個地震波不連續面；古騰堡面

地殼、地幔及地核。莫霍面莫霍面古登堡面

地球的內部圈層分別以莫霍面和古登堡面為界劃分為地殼、地幔和地核。

其中地幔包括上地幔、过渡层和下地幔，地核分外地核和内地核兩部分。地球內部結構二、地球的內圈層：地殼、地幔及地核；地殼：地殼是固體地球最外一圈。地殼在陸地上直接暴露出來，在有水體的地方特別是海洋區則被水圈所覆蓋。地球由岩石組成，占地球總體積的1.55%，總品質占地球總品質的0.8%。密度2.6－2.9g/cm3。地殼下界為莫霍面，平均厚度33km，最厚的地方是我國的青藏高原，達73km；而海洋部分較薄，約6-8km，平均約6km；分：大陸地殼大洋地殼1）大陸地殼

大陸地殼覆蓋地球表面的45％，主要表現為大陸、大陸邊緣海以及較小的淺海。地殼的化學組成以矽鋁質為特點。

地殼可以承受強烈的板塊構造運動，所以目前能尋找到38億年前的地殼。

2）大洋地殼

2、地幔

地幔位于莫霍面与古登堡面之间，厚度约2850km，占地球總體積的82.3%，總品質占地球總品質的67.8%，是地球的主體部分，密度大致3.0－5.0g/cm3。地幔

厚度為20～400km。地震波速在其內部隨深度增加的梯度較小，在60～150km間，許多大洋區及晚期造山帶內有一低速層，可能是由地幔物質部分熔融造成的。1)上地幔上地幔2)過渡層

地幔在400km和670km深處存在兩個不連續的面，其間稱為地幔過渡層。地震波速隨深度加大的梯度大於其他兩部分。是由橄欖石和輝石的礦物相轉變吸熱降溫形成的。過渡層3)下地幔

厚度為670km～2900km。目前認為下地幔的成分比較均一。但因處於極端高溫和高壓環境，地幔岩石呈現為塑性狀態。下地幔3、地核

地核位於古登堡面之下，其體積占地球總體積的670km～2900km

，總品質占地球總品質的31.3%，密度大致9.98－12.5g/cm3。

地震波经过古登堡面后，纵波速度骤减，横波消失，表明物质组成、物理状态和密度发生了急剧变化。推测主要由铁镍合金组成。地核以5100km：內、外地核4、軟流圈與岩石圈1)軟流圈

在上地幔上部，存在一個地震低速層，深度一般在地表以下60km～250km。在低速層內，地震波速比上部減少5%－

10%

，表明該處岩石強度較低，可能局部熔融。這個低速層被稱為軟流圈。2)岩石圈

軟流圈以上、岩石強度較大的部分，包括地殼和上地幔頂部，即稱為岩石圈。從板塊構造角度，岩石圈定義為：地球的剛性外殼層，是由一些能夠相互獨立運動的離散型板塊構成的。概而言之，板塊這種組合就成為岩石圈。”

第五節地質作用及其特點地質作用

凡是由自然動力所引起的地殼物質成分、內部結構以及外部形態發生變化和發展的各種自然作用。

按地質作用的能源來源、作用場所的不同：地質作用：

內力地質作用

外力地質作用第五節地質作用及其特點1內力地質作用

以地球內熱為能源並主要發生在地球內部。包括地殼運動、地震作用、岩漿作用、變質作用等。

1）地殼運動：

從空間上看：地殼的任何一處都處於運動中；除少數如火山噴發、地震等劇烈運動外，其他地殼運動都是十分緩慢發生的，而不易為人們直接察覺。從時間上看：從古至今地殼時刻不停地運動著。在地殼的岩石中，無論是古代的，還是新生的，無不打上地殼運動的烙印。

地殼運動（或稱構造運動）又可劃分：升降運動水準運動

（1）升降運動（垂直運動）是組成地殼的物質沿地球半徑方向上的上升和下降交替運動。——那不勒斯—古廟它主要引起地表海洋陸地的變化、地勢高低的改變、岩體的垂直位移以及層狀岩層中大型的平緩彎曲的形成等。

（2）水準運動

水準運動是組成地殼的物質沿著地球表面方向（地球的切線方向）的運動。——“大陸飄移說”這種運動使地殼受到擠壓、拉伸或平移甚至旋轉，致使地殼岩層產生彎曲或斷裂，在地形上形成山脈或盆地。

（3）地殼運動的速度與幅度

地殼運動的速度有快有慢並且快慢也是互相交替的。地殼運動的幅度也是有大有小、交替發生的。（4）升降運動與水準運動的關係垂直運動表現形式

——地表升、降義大利那不勒斯塞拉比斯古廟：

3根12米高大理石柱（1749年考古發掘）

0－3.6米：柱面光滑3.6－6.3米：柱面為海生動物蛀蝕6.3－12米：柱面不光滑風化嚴重德國氣象學家：魏格納內力地質作用——地殼運動2）地震作用

地震是一種快速、短暫、突發的構造運動。是地殼運動或構造運動的一種特殊形式。1976年7月28日，河北省唐山、豐南一帶發生7.8級強烈地震。唐山市河北礦冶學院圖書館，三層高的閱覽室，系裝配式純框架結構，西頭倒毀、東頭框架倖存。（為唐山地震重點保護遺跡之一。）A、震源、震中和地震波1、震源：是地球內發生地震的地方。震源深度：震源垂直向上到地表的距離是震源深度。地震發生在60公里以內的稱為淺源地震；60－300公里為中源地震；300公里以上為深源地震。目前有記錄的最深震源達720公里2）地震作用2、震中：震源上方正對著的地面稱為震中。震中及其附近的地方稱為震中區，也稱極震區。震中到地面上任一點的距離叫震中距離（簡稱震中距）。震中距在100公里以內的稱為地方震；在1000公里以內稱為近震；大於1000公里稱為遠震。2）地震作用震源是地下發生地震的地方，是能量積聚的地方。它不是一個點而是具有一定的範圍。其在地表的垂直投影為震中。3、地震波：地震時，在地球內部出現的彈性波叫作地震波。

地震波主要包含縱波和橫波。振動方向與傳播方向一致的波為縱波（P波）。來自地下的縱波引起地面上下顛簸振動。

振動方向與傳播方向垂直的波為橫波（S波）。來自地下的橫波能引起地面的水準晃動。橫波是地震時造成建築物破壞的主要原因。由於縱波在地球內部傳播速度大於橫波，所以地震時，縱波總是先到達地表，而橫波總落後一步。2）地震作用2）地震作用B、衡量地震大小的尺子——地震強度

1地震烈度：指地震對地面和建築物的破壞程度。我國將其劃分為12度。

小於3度——震感弱，只有儀器能記錄到；

3–5度——有震感，睡覺的人驚醒，吊燈擺動

，無破壞

6度——器物傾倒，房屋有輕微破壞；

7～8度——房屋嚴重破壞，地面裂縫，人畜大量傷亡。9～10度——房倒屋塌，地面破壞嚴重；11～12度——毀滅性的破壞，房屋普遍倒塌，山崩地裂。B、衡量地震大小的尺子——地震強度

2、震級：指地震能量的大小的等級。

震源釋放出來的波能越大，震級越大。震級＜1級超微震；

1級≤震級＜3級弱震或微震；

3級≤震級＜4.5級有感地震；

4.5級≤震級＜6級中強地震；

6級≤震級＜7強震；≥7級大地震；≥8級巨大地震震級與烈度對應關系（參考）震級２３４５６７８>８震中

烈度1～2３4～56～77～89～101112C、地震的類型按照地震的不同成因，我們可以把地震劃分為五類：

1.構造地震：構造地震發生的原因，是地下岩層受地應力的作用，當所受的地應力太大，岩層不能承受時，就會發生突然、快速破裂或錯動，岩層破裂或錯動時會激發出一種向四周傳播地地震波，當地震波傳到地表時，就會引起地面的震動。世界上85%－90%的地震以及所有造成重大災害的地震都屬於構造地震。

2.火山地震：由於火山爆發引起的地震。

3.水庫地震：由於水庫蓄水、放水引起庫區發生地震。

4.陷落地震：由於地層陷落引起的地震。

5.人工地震：由於核爆炸、開炮等人為活動引起的地震。1976年7月28日,河北省唐山、豐南一帶發生了7.8級強烈地震唐山市機車車輛廠震後概貌C、地震的危害1999年9月21日淩晨1時47分，臺灣省南投縣集集發生7.6級大地震，震源深度10公里左右。該區有許多活斷層，開始是“雙冬斷層”發生活動，同時牽動相鄰的車籠埔斷層的大規模滑動，導致斷層沿岸地區的災難性破壞，大部分地段被夷為平地。死亡2329人，傷8722人，失蹤39人，倒塌各種建築9909棟，嚴重破壞7575棟，受災人口250萬，災民32萬，財產損失92億美元。地震造成建築物破裂，道路堵塞，並引發滑坡，使多數房屋倒塌E、世界及我國的地震帶的分佈

1、世界地震帶分佈

主要分佈在四個地震帶上——

a、環太平洋地震帶

b、阿爾睥斯—喜馬拉雅地震帶

c、大洋中脊地震帶

d、大陸裂谷地震帶

用地震儀測出的地震，每年全球約50萬次，其中有感地震10萬次，造成破壞的1000次，而7級以上，足以造成巨大災害的有十幾次。全球地震帶的分佈我國的地震帶分佈3）岩漿作用岩漿：是地下深處上來的，富含揮發分的高溫高壓粘稠的矽酸鹽熔融體。

岩漿作用：岩漿在上升運移過程中或與圍岩相互作用中均在不斷地改變著原始岩漿的化學成分和物理狀態，最後冷凝固結成岩漿岩。這種岩漿的形成、活動直至冷凝的全部地質作用過程稱岩漿作用。按SiO2含量：

超基性、基性、中性和酸性岩漿岩漿活動方式：

侵入作用：岩漿沿著一定的通道上升運移，並不是都能達到地表，而是在地殼中於不同的深度發生一系列的物理化學變化，從而使岩漿逐漸冷凝結晶，進而轉化為固體狀態的岩漿岩，這個活動過程就稱為侵入作用。

噴出作用（或火山作用）：岩漿沿地殼薄弱處溢出或噴出地表的作用。內力地質作用——火山作用4）變質作用地球上已經形成的岩石（岩漿岩、沉積岩、變質岩），隨著地殼的不斷演化，其所處的地質環境也在不斷改變，為了適應新的地質環境和物理化學條件的變化，它們的礦物成分、結構、構造都將發生一系列的改變。由地球內力作用促使岩石發生礦物成分及結構構造發生變化的作用稱為變質作用。變質作用的因素：溫度；壓力；化學性質活潑的氣體和液體；時間。變質作用的類型：區域變質作用類型

接觸變質作用類型交代變質作用類型動力變質作用類型

第五節地質作用及其特點地質作用

是形成和改變地球的物質組成、外部形態特徵內部構造的各種自然作用。2、外力地質作用

以地球外部的太陽能以及日月引力能為能源，並通過大氣、水、生物因素所引起，主要發生在地球表層。包括：風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、固結成岩作用等。美國西部風蝕地貌(劉煥傑攝，1989)外力地質作用——風化作用風蝕岩—美國猶他州Goblin峽谷風化作用黃果樹大瀑布外力地質作用——剝蝕作用河流的底侵蝕作用——雅魯藏布江“V”形下切河谷，其形成背景與強烈的構造抬升作用有關美國科羅拉多大峽谷景觀河流侵蝕地貌砂泥質源源不斷地搬運至異地黃河穿越黃土高原將其負載的外力地質作用——搬運作用正在蠶食人類樂園的風沉積物——沙漠外力地質作用——沉積作用外力地質作用——固結成岩作用砂岩顯微照片外力地質作用——固結成岩作用

礦物與岩石

★礦物，及其物理性質★元素在地殼中的分佈★岩石的概念第一節元素在地殼中的分佈

由同種原子組成的物質稱元素。目前，已知元素有108種，其中自然界存在的為92種。同種元素的原子具有的中子數可以不同，因而具有不同的原子量。具不同原子量的同種元素的變種稱為同位素。有的同位素的原子核不穩定，會自行放射出能量，即具有放射性，稱為放射性同位素。

放射性同位素通過蛻變，形成系列過渡性的不穩定同位素，直到變成穩定同位素為止。U238蛻變會最終變成Pb206。放射性同位素具有固定的蛻變速度。放射性元素蛻變到它原來數量的一半所需要的時間稱為半衰期。U238的半衰期為4.49×109年。一、元素與同位素第一節元素在地殼中的分佈

美國人克拉克最早測定了地殼中元素的平均含量，他根據世界5159個岩石樣品，求出了16Km厚地殼內50種元素的平均含量。國際上把元素在地殼中平均品質分數％，稱克拉克值，又稱地殼元素的豐度(abundance)。元素克拉克值元素克拉克值氧O46.30鈉Na2.36矽Si28.15鉀K2.09鋁Al8.23鎂Mg2.33鐵Fe5.63鈦Ti0.57鈣Ga4.15氫H0.15地殼主要元素品質分數(％)二、地殼中的元素與克拉克值第一節元素在地殼中的分佈第二節礦物一、礦物的概念二、礦物的形態特徵三、礦物的物理性質四、礦物的分類五、寶石礦物一、礦物的概念

地殼的物質是由化學元素組成的，元素週期表中所列的各種元素，除人造元素外，都已在地殼中發現。各種化學元素除少數呈單質出現外，都以化合物的形式出現。地殼中的各種單質和化合物就組成了種類繁多的礦物。藍寶石金剛石礦物

是地殼中的一種或多種化學元素在各種地質作用下形成的天然單質或化合物。礦物是組成岩石和礦石的基本單位。到目前人們所認識的礦物已達3000多種。自然金——狗頭金水晶——石英紫水晶——石英鋯石天然礦物——自然銅天然礦物——自然銅辰砂辰砂1、礦物的特徵

①礦物可以由一種單質元素組成。如自然金、自然銅、自然硫、石墨等；絕大多數由幾種元素的化合物，如石鹽、石膏、石英等。②它有比較固定的化學成分組成。如黃鐵礦是由FeS2、方解石由CaCO3、石英由SiO2、岩鹽是由NaCl組成的。③絕大多數具有一定的內部結構和構造，以及一定的外部形態。如石鹽內部質點呈有規律的空間排列。④具有一定的物理性質和化學性質。⑤絕大多數礦物呈固態出現，但僅少數以液態（自然汞）或氣態產出（天然氣）。⑥礦物一般多數為無機礦物，有機礦物很少。2、礦物晶體與非晶質體

固態礦物根據其內部結構可分為晶質體與非晶質體。

礦物內部質點（包括原子、離子、分子等）呈有規律的排列、具一定的結晶格子特徵和一定的幾何外形的稱為晶體。如石英、岩鹽、方解石等。如鹽岩（NaCl）晶體內部的Na+離子和Cl－離子，在三維方向的空間上呈等間距相隔重複排列，組成立方格子結構，其外形呈立方體狀。

礦物內部質點不作有規律的排列、不具有結晶格子特徵，而且幾何外形不固定的稱為非晶質體。如天然玻璃、蛋白石、琥珀等。二、礦物的形態特徵

礦物晶體的形態，是指礦物的外表幾何形態。

1、結晶習性

在相同生長條件下形成的同種礦物，其單體總是趨向於某一特定的晶體形態，即各種晶體在相同上都有自己的習見形態，我們稱之為礦物的結晶習性。

按礦物單體在三維空間發育的程度，結晶習性可劃分為三種類型：

1）一向延長型；2）二向延展型；3）三向近等型二、礦物的形態特徵

1）一向延長型

指晶體沿三維的某一個方向特別發育而另兩個方向不太發育，礦物形態呈柱狀、針狀或纖維狀。如石英、角閃石等呈柱狀外形；電氣石、纖維狀石膏呈針狀後纖維狀外形。電氣石1、結晶習性二、礦物的形態特徵

2）二向延展型

指晶體沿兩個方向特別發育，礦物形態呈板狀、片狀。如重晶石、石膏等呈板狀外形；雲母、石墨呈片狀外形。二、礦物的形態特徵3）三向近等型

指晶體沿三維空間的三個方向發育程度大致相等，礦物形態呈粒狀或立方體狀如橄欖石、黃鐵礦、鹽岩等。橄欖石晶體二、礦物的形態特徵

自然界中的礦物晶體主要以集合體形式出現，呈單個結晶多面體或規則連生體產出的則很少。

礦物集合體是指同種礦物的許多單體聚集在一起的集合體形礦物整體。礦物集合體的形態特徵，是鑒別不同礦物的重要標誌之一。2、礦物集合體及其形態二、礦物的形態特徵1）粒狀集合體：礦物單體肉眼可見，單體呈粒狀體，具不規則聚合，如橄欖石、黃鐵礦等集合體。黃鐵礦自形粒狀集合體二、礦物的形態特徵黃鐵礦集合體二、礦物的形態特徵

2）板狀集合體

礦物單體肉眼可見，單體呈板狀，具不規則聚合，如重晶石、黑鎢礦等集合體。

二、礦物的形態特徵

3）片狀集合體

礦物單體肉眼可見，單體呈片狀，具不規則聚合，如雲母集合體。

二、礦物的形態特徵

4）柱狀集合體

礦物單體肉眼可見，單體呈柱狀，具不規則聚合，如輝銻礦集合體。

輝銻礦集合體二、礦物的形態特徵

5）放射狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈柱狀或纖維狀或針狀，圍繞一個中心呈放射狀排列，如紅柱石集合體。二、礦物的形態特徵

6）纖維狀集合體礦物單體肉眼可見，單體呈纖維狀或針狀、毛髮狀，呈平行排列，如石棉、纖維狀石膏集合體。纖水碳鎂石二、礦物的形態特征

7）晶蔟在岩石的空洞或裂隙中生長的肉眼可見的柱狀單體，它們以洞壁或裂隙壁作為共同的基底大體向著一個方向生長組成蔟狀的礦物集合體。蔟狀集合體可以由同種礦物組成，如石英晶蔟；也可由不同礦物晶體組成。方解石晶蔟二、礦物的形態特徵方解石晶蔟方解石晶蔟菱錳礦-玫瑰花狀集合體二、礦物的形態特徵

石英與閃鋅礦集合體石英晶簇二、礦物的形態特徵

8）結核

一般由非晶質或隱晶質膠體物質或肉眼不能分辨的礦物單體，圍繞一個核心向外逐漸生長而成，多呈球狀體或不規則狀體。一般具有同心狀或放射狀構造。如煤系地層或煤層中常見黃鐵礦、菱鐵礦等結核。錳結核二、礦物的形態特徵9）分泌體

在岩石的空洞中，由非晶質或隱晶質膠體物質以洞壁為基底大體向洞中心逐漸生長充填而成。具有同心狀構造，與結核體形成相反，其圈層構造是由外向裏的。典型的例子就是瑪瑙。瑪瑙二、礦物的形態特徵

10）其他形狀聚合體：主要是由膠體凝聚或溶液蒸發沉澱形成的礦物集合體。其形狀多樣如腎狀腎狀礦物集合體、葡萄狀腎狀礦物集合體等等。鐘乳、石筍、石柱等。

11）塊狀集合體：由均勻聚合的礦物單體組成，礦物單體難以用肉眼分辨。如黃銅礦、鋁土礦等。

12）土狀聚合體：組成礦物集合體的礦物呈粉末狀，礦物單體難以用肉眼分辨，質地鬆軟，如一些粘土礦物集合體。

三、礦物的物理性質

1、顏色顏色是礦物對可見光波選擇吸收的反映。

自色：礦物本身原有的顏色。與礦物內部結構和化學成分有關。如赤鐵礦，孔雀石和斑銅礦。他色：礦物混入了某些帶色雜質所引起的顏色。煙晶。假色：因礦物內部存在裂隙或表面的氧化膜對光的反射、折射所引起的顏色。如方解石表面的彩虹。裂隙引起的假色稱為暈色。

2、條痕條痕是指礦物粉末的顏色。

三、礦物的物理性質

3、光澤

光澤是指礦物表面反射光線的能力。

金屬光澤：類此於金屬磨光面上的反射光。如黃鐵礦、黃銅礦。

半金屬光澤：比金屬光澤較暗淡。如磁鐵礦。

玻璃光澤：如普通玻璃表面所具有的光澤。如石英晶面、長石、方解石解理面。

油脂光澤：一些礦物因反射面不光滑。反射光有散射現象，如油脂一樣。如石英斷口面。

臘狀光澤：隱晶質或膠體礦物斷面常呈弱的光澤，如石臘表面光澤。如燧石斷口面光澤。

土狀光澤：礦物表面呈土狀，暗淡無光。如高嶺石等。此外，還有如：金剛光澤、絲絹光澤…

三、礦物的物理性質

4、透明度透明度是指礦物容許可見光透過的程度。一般以1cm厚的礦物透光程為標準，將礦物透明度分三級：

透明礦物：隔著礦物可見另一側物體的清晰輪廓。如石英、方解石。

半透明礦物：隔著礦物僅可見另一側物體的模糊輪廓。如閃鋅礦。

不透明礦物：隔著礦物看不見另一側物體的輪廓。如黃銅礦、黃鐵礦。

三、礦物的物理性質

5、解理、斷口

解理是指結晶礦物在受外力打擊後，沿一定的方向規則地裂開，形成光滑平面的性質。裂開的光滑面稱為解理面。如若礦物受打擊後可以沿任意方向裂開，所形成的凹凸不平的斷面稱為斷口。二者呈互為消長關係。按解理的發育程度可分為：

極完全解理：解理面非常光滑，礦物容易分裂形成薄片，不出現斷口。如雲母。

完全解理：解理面光滑，礦物易分裂形成薄片或規則的小塊，不易形成斷口。如方解石等。

中等解理：解理面不光滑，有時產生斷口。如長石、角閃石。

不完全解理：解理面不易發生，容易破碎產生斷口。如磷灰石。

三、礦物的物理性質

5、解理、斷口

斷口與解理不同，可出現在礦物晶體、非晶質體、膠體礦物中。常見的有：

貝殼狀斷口：斷口呈現具有同心圓紋的凹形曲面，形如貝殼殼面，石英、橄欖石等。

參差斷口：斷口面粗糙不平、參差不齊。如黃銅礦、磷灰石等

土狀斷口：斷口呈粉末狀，見於土狀礦物，如土狀高嶺石。平坦狀斷口：斷口面為平坦光滑，多見於緻密塊狀礦物。如塊狀高嶺石。

三、礦物的物理性質

6、硬度硬度是指礦物抵抗外力刻劃或研磨的能力。肉眼鑒定常常採用摩斯硬度計法（下表）。硬度表示法為相對大小，非絕對大小。實驗室常用手指甲（硬度2.5）和小刀或玻璃（硬度5.5）鑒別。注意：要觀察新鮮面。可簡記為：滑石方、螢磷長、石英黃玉剛玉剛硬度礦物硬度礦物1滑石6（正）長石2石膏7石英3方解石8黃玉4螢石9剛玉5磷灰石10金剛石摩氏硬度計

三、礦物的物理性質

7、比重

礦物的比重是指純淨的單礦物與4°C時的同體積水的重量之比。輕礦物：比重小於2.5，如鹽岩、石膏、石墨等。中等礦物：比重介於2.5～4之間，如方解石、石英、長石等。

重礦物：比重大於4，如黃銅礦、磁鐵礦、重晶石等。

8、磁性

礦物的磁性是指礦物顆粒或粉末能被磁鐵吸引的性質。如磁鐵礦、磁黃鐵礦。

三、礦物的物理性質

9、其他

導電性、彈性、發光性、放射性、延展性、脆性、帶電性等。

10、與化學試劑反應

一些礦物與化學試濟反應後可發生一些特殊的現象，並用來作為鑒別礦物的標誌。如方解石遇到冷的稀鹽酸就立即、劇烈起泡，而白雲石遇到冷的與稀鹽酸後卻緩慢起泡，可區分二者。

四、礦物的分類自然元素礦物：金、銀、銅、汞；金剛石、石墨、硫磺等。鹵化物礦物：如石鹽、鉀鹽、螢石等。硫化物礦物：如黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦等。氧化物及氫氧化物礦物：如赤鐵礦、磁鐵礦、鋁土礦、軟錳礦、硬錳礦等。硫酸鹽礦物：如石膏、重晶石等。碳酸鹽礦物：如方解石、白雲石、孔雀石等。矽酸鹽礦物：如雲母、長石、角閃石、輝石、橄欖石等。五、寶石礦物粉紅色鑽石金黃色金剛石金剛石及其雙晶礦物岩石海藍寶石晶體藍寶石首飾藍寶石晶體紅寶石晶體星光紅寶石紅寶石戒面寶石級電氣石晶體蘭色電氣石電氣石項鏈礦物岩石橄欖石橄欖石項鏈祖母綠晶體第三節岩石☆岩石的概念☆岩漿作用與岩漿岩☆沉積作用與沉積岩☆變質作用與變質岩☆三大類岩石的相互轉化

一、岩石的概念

岩石是一種或多種礦物在各種地質作用下形成、具有一定結構和構造的集合體。是構成岩石圈的基本物質。

單礦岩是由一種礦物組成的岩石。如大理石由方解石組成。

複礦岩是由兩種以上的礦物組成的岩石。如花崗岩由石英、長石等礦物組成。

岩石按成因分為岩漿岩、變質岩、沉積岩二、岩漿作用與岩漿岩1、岩漿與岩漿岩2、岩漿作用——火山作用、侵入作用3、岩漿岩的特徵——岩漿岩的成分、結構、構造、產狀4、岩漿岩的分類及常見岩石類型1、岩漿與岩漿岩1、岩漿

岩漿是形成於地殼深部或上地幔、以矽酸鹽為主要成分、熾熱粘稠、富含揮發物質的熔融體。

岩漿流一、岩漿與岩漿岩2、岩漿岩

岩漿岩則由熔融狀態的岩漿冷凝固結後形成的岩石。岩漿冷凝後形成的岩漿岩1）、火山作用

岩漿直接噴出地表，並冷凝形成岩石的過程稱為火山作用(噴出作用)。

岩漿形成後，常沿著靜壓力較小的破碎帶或軟弱帶向上運移或噴溢到地表，其作用過程稱為岩漿作用。火山作用——火山爆發2、岩漿作用火山作用岩漿流動的痕跡——繩狀構造

埃特納火山位於義大利西西里島，為歐洲最高、最活躍的活火山，不幾年便會噴發一次。它上一次大規模噴發在1998年7月23日，當時火山口的濃煙柱高達萬米。

埃特納火山在“沉睡”了數年後，2002年當地時間10月31日又突然噴發。噴出的熔岩高達數十米火山作用的殘留痕跡——火山口火山口殘跡老火山口較完整的火山口火山口2）侵入作用

岩漿在向上運移過程中，在地殼上部不同深度發生一系列的物理化學作用，使岩漿逐漸冷凝結晶，並固化形成固態岩漿岩，該過程稱為侵入作用。

根據岩漿侵入活動的相對深度，可分為深成侵入作用和淺成侵入作用，並分別形成深成侵入岩體和淺成侵入岩體。2、岩漿作用3）、岩漿岩的產狀

岩漿岩的產狀是指其形態、大小及其與圍岩的關係。產出狀態不同，所以岩漿岩有多種產狀。2、岩漿作用由於岩漿冷凝的深度和岩漿的規模、成分以及與圍岩的3）、岩漿岩的產狀岩基岩株岩牆岩床岩盆岩蓋火山頸複式火山火山錐熔岩流熔岩被火山口大型火山口火山頸小火山

由於岩漿冷凝的深度和岩漿的規模、成分以及與圍岩的產出狀態不同，所以岩漿岩有多種產狀。岩漿產生的構造部位3、岩漿岩的一般特徵1、岩漿岩的成分1）化學成分

化學元素以O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na、Ti等為主，占岩漿岩組分總量的99%。

氧化物以SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O、TiO2、H2O等為主。其中又以SiO2平均含量最高，達60%左右。3、岩漿岩的一般特徵1）、岩漿岩的成分（1）化學成分

SiO2在各種岩漿岩中含量不同，34%—75%。依據SiO2的含量可將岩漿岩分為4種基本類型：

超基性岩

SiO2含量：＜45%

基性岩

SiO2含量：45%—52%

中性岩

SiO2含量：52%—65%

酸性岩

SiO2含量：＞65%3、岩漿岩的一般特徵1）、岩漿岩的成分（2）礦物成分

組成岩漿岩常見的礦物有20餘種。最為常見的有石英、鉀長石、斜長石、橄欖石、輝石、角閃石、黑雲母、以及白雲母、磷灰石、榍石等。它們占岩漿岩總量的90—99%以上，又稱造岩礦物。

造岩礦物根據化學成分可分為暗色礦物和淺色礦物。

暗色礦物是富含鎂、鐵的礦物，又稱鐵鎂礦物，包括橄欖石、輝石、角閃石、黑雲母等。

淺色礦物是富含SiO2、Al2O3礦物，又稱矽鋁礦物，

包括石英、鉀長石、斜長石、白雲母等。3、岩漿岩的一般特徵2）、岩漿岩的結構

岩石結構是礦物顆粒的組合特徵。指組成岩石礦物的結晶程度、顆粒大小、形態以及它們之間的相互關係等特徵。

（1）顯晶質結構：岩石全部由礦物晶體組成。

（2）隱晶質結構：岩石全部礦物顆粒較細小(＜0.01mm)，僅顯微鏡下可分辨其光性特徵。

（3）非晶質結構：組成岩石的所有物質均為非結晶的玻璃物質，無論肉眼或顯微鏡都難於辨別。

三、岩漿岩的一般特徵2、岩漿岩的結構4）等粒結構與不等粒結構等粒結構指岩石中同種主要礦物顆粒的大小大致相等。不等粒結構指岩石中同種主要礦物顆粒的大小不等。5）斑狀結構與似斑狀結構

岩石中的礦物顆粒和成分都截然分為大小不同的兩部分，大者稱斑晶，小者稱基質。如若基質由隱晶質或非晶質組成則稱為斑狀結構；

如若基質由顯晶質礦物晶體組成稱為似斑狀結構。三、岩漿岩的一般特徵3、岩漿岩的構造

岩石的構造是指岩石中不同礦物集合體之間或礦物集合體與其他部分之間的排列、充填或組合方式。主要是指礦物集合體的組合特徵。1）塊狀構造——均一構造

指岩石中礦物顆粒的排列不顯示方向性，呈均一分佈。顏色也是均一的。常見於深成岩中。

2）斑雜構造——不均一構造

指岩石中礦物成分、結構和顏色上都不均一。常見於深成侵入岩中。三、岩漿岩的一般特徵3、岩漿岩的構造

3）流紋構造

火山噴發出的岩漿，在部分礦物已結晶的的條件下，繼續流動，形成不同顏色和結構的條帶，稱流紋構造。常由不同顏色和拉長的氣孔的條帶表現出來。常見於酸性的噴出岩中。三、岩漿岩的一般特徵3、岩漿岩的構造

4）氣孔構造

含有揮發份的岩漿，在噴溢到地表後，因壓力降低氣體膨脹、溢出形成氣孔，岩漿冷凝後在岩石內保留下了下來。稱為氣孔構造。常見於基性或酸性噴出岩中。三、岩漿岩的一般特徵3、岩漿岩的構造

5）杏仁狀構造

噴出岩中的氣孔，被後期熱水溶液中的其他礦物(如方解石、石英、玉燧、蛇紋石等)所充填，形如杏仁。稱為杏仁狀構造。

常見於基性或中性噴出岩中。火山岩的柱狀節理四、岩漿岩的分類超基性岩基性岩中性岩酸性岩SiO2含量＜45%45%—52%52%—65%＞65%主要礦物橄欖石輝石角閃石鈣長石輝石角閃石中長石、鹼性長石、角閃石黑雲母鉀長石、鈉長石、石英、黑雲母噴出岩斑狀或隱晶質結構，氣孔、杏仁、流紋構造科馬提岩玄武岩安山岩粗面岩流紋岩淺成岩斑狀、細粒或隱晶質結構橄輝岩輝綠岩閃長玢岩正長斑岩花崗斑岩深成岩晶質、粗粒或似斑狀結構橄欖岩輝石岩輝長岩閃長岩正長岩花崗岩五沉積作用與沉積岩地質學基礎☆

外力地質作用☆沉積岩的概念☆

沉積岩的形成☆

沉積岩的特徵☆

沉積岩的分類及主要類型一、外力地質作用

作用場所：地殼表層；

能量來源：太陽輻射能、月球吸引能；

作用結果：引起的大自然物理和化學變化的各種地質作用，如：風、雨、河流、海浪、冰川等等自然營力的影響和作用——外力地質作用；

作用過程：比較緩慢的，但隨時間推移，可將高山夷平，深塹填平；——沉積岩；作用方式：風化作用剝蝕作用搬運作用沉積和固結成岩。

1、風化作用1）、風化作用的概念

地表和接近地表的岩石，在溫度變化、水、空氣及生物的作用和影響下所發生的破壞作用稱為風化作用。風化作用按性質可劃分為物理風化作用、化學風化作用和生物風化作用。風化作用的影響因素主要有溫度、水、空氣等。2）、物理風化作用

岩石只發生機械破碎而化學成分未改變的風化作用。

引起物理風化的主要因素有：溫度的變化、晶體生長的應力、重力作用、生物的生活活動，水、冰、風的破壞作用。2）、物理風化作用

物理風化的結果是使母岩崩解，形成各種碎屑物質。因此物理風化作用又稱機械風化作用、石爛。

溫度變化、冰劈作用、鹽岩結晶。3）、化學風化作用

指岩石在氧、水和溶於水中的各種酸的作用下，遭受氧化、水解和溶濾等化學變化，使其分解並產生新礦物的作用。化學風化作用包括多種類型的化學反應，其中主要有氧化作用、水解作用、水合作用、酸的作用、陽離子交換作用、化學溶解作用、去矽作用、以及SiO2、Ai2O3、Fe2O3的化合作用等。這些化學反應往往以複合交替的複雜形式進行，同時有相應的新礦物生成。

化學風化作用不僅使母岩發生破碎，而且使其礦物成分和化學成分發生本質的改變，並形成新礦物。

風化作用最常見的是石灰岩地區，其結果形成溶洞、喀斯特地形。4）、生物風化作用

指岩石由於生物的生活活動引起的破壞作用。生物對岩石的破壞方式，既有機械的，也有化學的，尤以後者更為重要。幾乎所有的化學風化作用都與生物作用有關，在許多情況下，岩石的風化作用是由生物活動開始的。生物分泌出的有機酸，促進了岩石的化學分解，而且生物還可以從中吸取某些元素並將其轉變成有機化合物。生物產生的大量O2、CO2等，同樣影響著風化作用的進程。根劈現象

風化作用的總趨勢是使被改造的母岩發生物理的和化學的變化，使母岩解體並產生在地表條件下穩定的、新的物質成分。風化產物按性質可分三類：碎屑物質溶解物質不溶殘餘物質。5）、風化作用的產物

地殼表層的岩石經過長期風化作用後，不穩定組分有不同程度的分解，可溶性物質或多或少隨水而流失，部分穩定組分則殘留在原地形成殘積物。在有生物活動的地區殘積物表層發育成土壤。殘積物和土壤在大陸地殼表層構成了一層不連續的薄殼，稱為風化殼。

在地質歷史時期形成的風化殼稱為古風化殼。在風化殼中一些難溶的元素，如Fe、Ni、Mn、Al等元素，可富集形成有益的礦床。如我國華北地區在奧陶系古風化殼中殘積的“山西式鐵礦”和“G層鋁土礦”等。6）、風化殼

2）、剝蝕作用

指風以及河流、地下水、海(湖)、冰川中的水體在運動狀態下對地表或地下岩石產生的破壞，並將破壞形成的產物帶走的作用過程，稱為剝蝕作用。

如特殊的風蝕地貌；河岸的岩石被流水沖刷導致河岸後退；石灰岩被地下水溶解形成喀斯特地貌等。A—風蝕作用美國西部風蝕地貌(劉煥傑攝，1989)美國西部風蝕地貌(劉煥傑攝，1989)美國西部風蝕地貌(劉煥傑攝，1989)B—地表流水剝蝕作用

——河流的侵蝕作用河流的下蝕(底蝕)作用和側蝕作用

河流的下蝕(底蝕)作用是以河流水體動力及其夾帶的砂石，對構成河床底部的岩石進行衝擊、磨蝕、溶蝕等作用的過程。結果導致河床逐漸降低、河谷加深。

河流的下蝕(底蝕)作用到一定深度後，河水就無力繼續向下侵蝕了，河水的能量消耗在搬運物質上，這個高度面稱河流的侵蝕基準面，是控制河流下蝕的極限面。曲流河的側向侵蝕作用——美國西部大峽谷曲流河的側向侵蝕作用——美國西部大峽谷(劉煥傑攝，1989)C—海蝕作用D-冰川的剝蝕作用藏東古冰川U形穀3）、搬運作用風化作用和剝蝕作用產生的各種產物，從原地被轉移到另一地方的過程搬運作用。（1）流水的搬運作用：

（a）機械搬運

（b）化學搬運

（2）海水的搬運作用

（3）風的搬運作用

（4）地下水的搬運作用青海湖哈爾蓋河及其洪水期攜帶的礫質沉積物河流的搬運作用——青海湖哈爾蓋河河流粗粒沉積物三角洲的搬運與沉積作用

——青海湖布哈河現代三角洲（遠眺）地下水的作用石灰岩地區發育的溶洞中，鐘乳、石筍、石柱

在搬運過程中，由於搬運介質的能量的減弱或因物理化學條件的改變以及生物作用，可使被搬運的物質在適當的環境下停頓堆積起來，這一過程稱為沉積作用。（1）河流的沉積作用

（2）海洋的沉積作用（3）湖泊的沉積作用

（4）生物的沉積作用

4）、沉積作用青海湖哈爾蓋河及其洪水期攜帶的礫質沉積物

河流沉積作用——青海湖哈爾蓋河河流粗粒沉積物中國海南省三亞市南天一柱(劉煥傑攝，1983)海洋沉積作用澳大利亞中央大堡礁(劉煥傑攝，1986)現代珊瑚礁沉積作用湖泊的沉積作用——青海湖湖灘沉積物現代湖泊的化學的沉積作用青海柴達木小柴旦湖

5）、固結成岩作用

經各種沉積作用形成的堆積物稱沉積物，沉積物是含水量多而鬆散的物質。由鬆散的沉積物轉變為堅硬的岩石的作用稱為固結成岩作用。

沉積物堆積下來之後為後繼的沉積物所覆蓋，即進入與原介質隔絕的新環境，由此開始變成為沉積岩，直至遭受風化作用或變質作用之前。在這一階段內，沉積物和沉積岩的物質成分和結構構造都要發生一系列的變化，通常把此間內引起的沉積物和沉積岩發生的變化作用稱固結作用。（二）

沉積岩的概念沉積岩(sedimentaryrock)

是在地表和地表下不太深的地方形成的地質體，它是在常溫常壓條件下，由風化作用、生物作用和某些火山作用產生的物質經過搬運、沉積和成岩等一系列地質作用所形成的岩石。沉積岩（二）

沉積岩的概念

沉積岩是組成岩石圈的三大類岩石(岩漿岩、變質岩、沉積岩)之一，主要分佈在地殼表層，其體積僅占岩石圈的7.9%，但其分佈面積卻占陸地的75%(在我國其分佈面積占77.3%)，大洋底部幾乎全部為沉積岩或沉積物所覆蓋，是最常見的岩石。沉積岩的分佈（二）

沉積岩的概念

沉積岩含有煤、石油、天然氣以及其他許多金屬和非金屬礦產，具有重要的經濟價值；

同時，沉積岩還記錄著地殼演變的歷史，目前已知地殼上最老的岩石年齡為46億年，而沉積岩石圈中年齡最老的岩石達36億年(俄羅斯科拉半島)，其中有生命記載的岩石年齡為31億年(南非)。

①.沉積岩中的鐵的總量與岩漿岩接近，但沉積岩中Fe2O3＞FeO，而岩漿岩中Fe2O3＜FeO。這是由於沉積岩是在地表有充足氧的條件下(少數例外)形成的。②.在沉積岩中CaO的含量要比岩漿岩高。這與生物、生物化學作用對CaO的固定作用有。③.沉積岩中富含H2O和CO2。因為沉積岩形成過程中有大量的H2O和CO2參與。

④.沉積岩中富含有機質，岩漿岩、變質岩中沒有。1、成分特徵1）.化學成分特徵

（三）沉積岩的一般特徵

組成沉積岩的礦物成分有160餘種，但常見的僅20餘種。主要礦物如石英、粘土礦物、碳酸鹽礦物、雲母等。

次為長石、玉髓、石膏等，鹵化物，還有一些鐵、鋁、錳的氧化物和氫氧化物、鋯石、電氣石、石榴子石、角閃石等重礦物，以及自生礦物如海綠石等。在一種沉積岩一般礦物成分不過1—3種，很少有超過5—6種。因此，沉積岩中平均礦物成分與岩漿岩存在明顯差異。

（三）沉積岩的一般特徵

2）礦物成分特徵

（三）沉積岩的一般特徵

沉積岩的結構是指組成沉積岩組分的性質、大小、形態及相互關係等特徵。是沉積岩與岩漿岩、變質岩相區別的重要標誌，也是沉積岩分類的一個重要依據。沉積岩的結構類型多樣，不同成因、不同類型的的沉積岩具有不同的結構，如陸源碎屑岩具碎屑結構、泥質結構，內源沉積岩具顆粒結構、晶粒結構、生物格架結構等，火山碎屑岩具火山碎屑結構。2、結構特徵

（三）沉積岩的一般特徵

1）碎屑結構

母岩經風化、剝蝕形成的各種碎屑物質被膠結起來形成的一種結構。是陸源碎屑岩類最主要的結構。如果碎屑物質為火山碎屑則稱火山碎屑結構。2、結構特徵

（三）沉積岩的一般特徵

2、結構特徵碎屑顆粒的分選性：指碎屑顆粒粗細的均勻程度。大小均勻者為分選好；大小混雜者稱分選差。

1）碎屑結構碎屑顆粒的分選性比較：分選好（左）分選差（右）2、結構特徵

1）碎屑結構2、結構特徵

1）碎屑結構碎屑顆粒的磨圓度：指碎屑顆粒棱角的磨損程度。

（三）沉積岩的一般特徵

（三）沉積岩的一般特徵

2）泥質結構

主要由極細粒的泥質物質和少量的碎屑物質組成的結構。是陸源碎屑岩類中泥質岩的一種特徵結構。2、結構特徵

（三）沉積岩的一般特徵

3）顆粒結構顆粒是母岩提供的鈣質溶解物，通過化學和生物化學作用所形成的。顆粒包括內碎屑、鮞粒、生物碎屑等等類型。內源沉積岩類的一種結構。2、結構特徵

顆粒主要由盆內碎屑組成——內碎屑結構

（三）沉積岩的一般特徵

3）顆粒結構

顆粒主要是生物碎屑——生物碎屑結構2、結構特徵

（三）沉積岩的一般特徵

3）顆粒結構

顆粒主要是鮞粒——鮞粒結構2、結構特徵（三）沉積岩的一般特徵

4）晶粒結構

是內源沉積岩類的一種結構。是沉積物質從溶液或膠體溶液中沉澱時經過重結晶作用，或者非晶質和隱晶質經過重結晶作用、交代作用後形成的一種結構。2、結構特徵

（三）沉積岩的一般特徵

5）生物格架結構

是指由原地生長的生物骨架形成的結構。2、結構特徵

它是由原地生長的造礁生物如珊瑚、苔蘚、海百合、海綿等以及底棲生物，因對細粒的灰泥起阻擋和遮攔作用而使灰泥堆積下來形成的。

（三）沉積岩的一般特徵

5）生物格架結構具生物格架碎屑結構的生物礁重慶綦江觀音橋，石牛欄組2、結構特徵

（三）沉積岩的一般特徵

沉積構造是指岩石各個組成部分的空間分佈和排列方式，它由成分、結構、顏色的不均一所表現出來的特徵。是沉積岩最顯著的原始沉積特徵之一。3、構造特徵沉積岩的構造種類多樣、成因複雜。機械成因如層理構造、層面構造、變形構造等。生物成因如生物礁體、疊層石、生物遺跡等。化學成因如縫合線、結核、泥裂等。

（三）沉積岩的一般特徵

1）機械成因構造①

層理構造

是沉積物在沉積過程中在層內形成的構造，主要由沉積物的成分、結構、顏色等在垂向上的變化而顯示出來。是沉積岩最重要的沉積構造類型。

常見層理類型

水準層理波狀層理交錯層理——

板狀交錯層理、楔狀交錯層理、槽狀交錯層理3、構造特徵

（三）沉積岩的一般特徵

3、構造特徵

沉積岩成層性，即層狀構造是沉積岩最主要要的構造特徵，也是區別於岩漿岩、變質岩的主要標誌之一水準層理

南京東郊湖山地區三疊系下青龍組機械成因的沉積構造——層理構造板狀交錯層理寧夏烏海卡布其下石盒子組機械成因的沉積構造——層理構造板狀交錯層理，美國大峽谷(劉煥傑攝，1989)楔狀交錯層理內蒙阿拉善左旗呼魯斯太山西組機械成因的沉積構造——層理構造交錯層理，美國大峽谷(劉煥傑攝，1989)②波痕浪層對稱波痕，日本九州島(劉煥傑攝，1992)

（三）沉積岩的一般特徵

2）化學成因構造縫合線構造壓溶構造結核構造泥裂構造3、構造特徵鈣質結核

山西保德縣扒摟溝太原組化學成因的沉積構造泥裂

青海湖現代河流沉積化學成因的沉積構造

（三）沉積岩的一般特徵

3）生物成因構造矽化木遺跡化石疊層石3、構造特徵炭化植物樹幹，日本九州島第三系(劉煥傑攝，1992)遺跡化石，美國西部綠河組(劉煥傑攝，1989)遺跡化石——動藻跡

山西保德扒樓溝太原組生物成因的沉積構造疊層石生物成因的沉積構造（四）沉積岩的分類基本類型陸源碎屑岩內源沉積岩火山碎屑岩結構及成分分類類型礫岩(＞2mm)砂岩(2-0.05mm)粉砂岩(0.05-0.005mm)泥岩(＜0.005mm)碳酸鹽岩矽質岩鋁質岩鐵質岩錳質岩磷質岩蒸發岩可燃有機岩集塊岩

(＞64mm)火山角礫岩

(64-2mm)凝灰岩

(＜2mm)1、以沉積岩的物源分類2、沉積岩各論（四）沉積岩的分類1）陸源碎屑岩——礫岩、砂岩、粉砂岩、泥岩①礫岩礫岩，美國西部綠河組(劉煥傑攝，1989)②

砂岩②砂岩③粉砂岩④泥岩四沉積岩的分類1）內源沉積岩①碳酸鹽岩a顆粒灰岩——內碎屑灰岩內碎屑灰岩2、沉積岩各論（三）沉積岩的分類2、內源沉積岩①碳酸鹽岩a顆粒灰岩——鮞粒灰岩鮞粒灰岩2、沉積岩各論（三）沉積岩的分類2）內源沉積岩1）碳酸鹽岩a顆粒灰岩——生物碎屑灰岩生物碎屑灰岩2、沉積岩各論（三）沉積岩的分類2）內源沉積岩1）碳酸鹽岩b

晶粒灰岩晶粒灰岩2、沉積岩各論（三）沉積岩的分類

1）內源沉積岩1）碳酸鹽岩c、生物格架灰岩生物格架灰岩2、沉積岩各論六、變質作用與變質岩1、變質作用與變質岩2、變質作用的類型3、變質岩的特徵4、變質岩的分類六、變質作用與變質岩1、變質作用與變質岩的概念

變質作用是地球上已形成的岩石，在地下特定的環境中，由於受壓力、溫度或流體作用的影響，使岩石的物質成分、結構和構造發生一系列變化的作用。

由變質作用形成的新岩石，稱為變質岩。

變質作用是地球內動力地質作用的一個類型。六、變質作用與變質岩1）、變質作用的因素

（1)溫度

溫度的升高使岩石中的礦物發生重結晶。岩石中非晶體礦物向晶體礦物轉化；岩石中晶體細小礦物向晶體粗大礦物轉化。溫度的升高可促使原岩石中的化學成分發生重組合，並產生新的礦物。1、變質作用與變質岩的概念六、變質作用與變質岩1）、變質作用的因素

（2)壓力

包括靜壓力和構造應力的作用。靜壓力使原岩石的體積縮小、密度加大；在溫度的配合下，可形成新的礦物。構造應力主要使岩石變形、破碎，礦物定向排列1、變質作用與變質岩的概念

（1)溫度1）、變質作用的因素

（3)化學性質活潑的氣體和液體

化學性質活潑的氣體和液體主要以H2O和CO2為主，並富含F、S、P、B等易揮發的物質及SiO2等礦物質。這些物質在一定的溫壓條件下，和滲入到圍岩中並與圍岩發生化學反應，使圍岩發生物質成分、結構構造等變化，並產生新的礦物。

（2)壓力

（1)溫度

（4)時間

是變質作用持續的時間。變質作用持續的時間越長，變質改造結果越明顯。1）、變質作用的因素

（3)化學性質活潑的氣體和液體

（2)壓力

（1)溫度2）、變質作用的方式

（1)重結晶作用岩石在固態條件下，同一種礦物經過有限的局部溶解、組分遷移、重結晶成為晶體粗大的晶體。即礦物成分不變，主要受溫度影響。如石灰岩變為大理岩。

（2)變質結晶作用是原岩在總體化學成分基本不變的條件下，形成新的礦物或新的礦物組合。如粘土礦物中的高嶺石在高於350°C時轉變成葉蠟石；在400°C以上時可轉變為硬綠泥石。2）、變質作用的方式

（3)交代作用化