第二章 岩石的成因类型.ppt

1、第二章 岩石的成因类型及其工程地质特征,2.1 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、Ca、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%。,第二章 岩石的成因类型及其工程地质特征,2.1 地壳中的元素和克拉克值,克拉克值：元素在地壳中的平均质量百分数，又称地壳的丰度 . 例如： Si(硅)的质量占到地壳质量的28.15%，则其克拉克值为28.15.,这个星球上有一种别的地方都没有的矿物元素： “unobtanium”,潘多拉星球,外星球中可能存在多少不为人类所知，而用途非凡

2、的矿物元素呢？,2.2 矿物,基本概念：,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）。,2.2 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）,造岩矿物：,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：,在自然中，晶质矿物很少以单体出现，常以集合体形态出现,水晶晶簇,相同化学成分不同晶体结构，形成不同矿物,钻石晶格,3106克拉 世界上最大的钻石,石墨晶格,2.2 矿物的物理性质,1、颜色：矿物吸收了白光中的某种波长的色光后所表现出的互补色.,自色：矿

3、物固有的颜色，颜色相对较固定 他色：矿物混入了某些杂质而引起的色变，与矿物本身的性质无关。 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。,2.2 矿物的物理性质,铜黄色的 黄铜矿 （自色）,紫 色 石 英 （他色）,2.2 矿物的物理性质,蓝紫色斑铜矿（假色）,2、光泽：,根据矿物发射能力的强弱,可分为： 1）金属光泽 2）半金属光泽 3）非金属光泽 造岩矿物大部分属于非金属光泽。,概念：矿物表明呈现的光亮程度（对可见光的放射能力）,金 属 光 泽,半 金 属 光 泽,珍珠光泽（云母岩）,丝绢光泽（纤维石膏）,油脂光泽（石英断口）,玻璃光泽（方解石）,3、硬度：,概念：

4、矿物抵抗外力刻划、研磨的能力。,矿物的相对硬度摩氏硬度计,3、硬度：,常见物体的硬度: 指甲（2-2.5） 小铁刀（3-3.5） 玻璃片（5-5.5） 钢刀（6-6.5）,4、解理、断口：,概念： 解理:矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质。 断口: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。,4、解理、断口：,解理：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理,2.3 常见的主要造岩矿物,作业： 结合矿物的物理性质及表2-2， 熟悉主要的造岩矿物及其鉴别特征，为实验打下基础。,2.4 岩石,1、地质作用与岩石的形成,概念：形成和改变地球的物质组成、外部形态特

5、征 与内部构造的各种自然作用。,2、岩浆岩,岩浆岩：在岩浆作用下形成的岩石。 岩浆：地下高温熔融物质。 岩浆作用：指岩浆的发育、运动及其固结成岩的作用。,岩浆岩的分类,根据冷凝形成岩浆岩的地质环境的不同，可分为： 侵入岩：岩浆侵入到地壳某处冷凝而成的岩石 深成岩：距地表较深（大于3km） 浅成岩：距地表较浅 喷出岩（火山岩）：岩浆沿地表裂缝一直上升喷出地表，冷凝形成的岩石，称为喷出岩。,花岗岩的构造,花 岗 岩 岩 体,侵 入 岩,玄武岩的构造,玄 武 岩 岩 体,喷 出 岩,风力的搬运,河流的搬运与沉积,河流三角洲的形成,典型的沉积岩,砾岩,泥岩,灰岩,砂岩,典型的沉积岩层,甘肃张掖丹霞地貌

6、,广东韶关丹霞地貌,单斜岩层,褶皱岩层,变质作用：岩石在基本处于固体状态下，受到温度、压力及 化学活动性流体的作用，发生矿物成分、化学成分、岩石结构与构造变化的地质作用。,典型的变质岩,千枚岩,板岩,混合岩,大理岩,典型的变质岩体,4、岩石的演变,火山岩,侵入岩,变质岩,变质作用,熔融交代,固结作用,沉积岩,变质作用,变,质,作,用,太阳能,地球因素,上,地幔物质分熔,放射性热能,沉积物堆积,外力对岩石的,破坏及搬运,作业,1、什么是沉积岩？什么是岩浆岩？什么是变质岩？ 2、三大类岩石可有何主要特征？它们的区别何在？,1、地质年代,2.4 地质年代及其特征,概念：地质体形成或地质事件发生的时代

7、,两层含义： 地质体形成或地质事件发生的先后顺序； 地质体形成或地质事件发生距今多少年。,前者称为相对年代，后者成为绝对年代。,-课堂讨论-,地层与岩层地层：在一定地质时期内所形成的层状岩石，层状岩石泛称岩层,2、岩石相对地质年代确定,1)地层层序律：,于1699年由丹麦学者斯台诺（Nicolas Steno ）创立。他认识到当沉积物按水平状态顺序形成地层时，最老的地层在下面，而最年轻的地层则在上面，组成地层层序。,原始连续律：水成地层在其沉积开始时起，在横向的各个方向都必定是连续的，除非沉积作用终止以致尖灭，或被沉积的原始盆地的边缘所截断。,美国大峡谷国家公园露出的晚生古代地层，距今约三亿一

8、千五百万至二亿八千五百年,一套没有发生过倒转的沉积岩层，岩层的新老关系必然是下老上新。,化石：埋藏在岩层中的古生物遗体或遗迹称为化石。 动物的骨骼、甲壳、足迹、蛋、粪以及植物的根茎、叶或其痕迹均可以成为化石。,2) 生物层序律：,由英国矿产地质学家 William Smith 创立。他观察后指出，个别的岩层或地层的排列方式，在任何地方皆可预计得到。重要的是: 含有相近化石类别化石组合的岩层，会出现在同样的层位时代，这点使分布在不同地方的岩层能相互对比.,生物层序律：,生物层序律：,一般地，年代越老的地层中所含生物越简单、越原始、越低级，不同时期的地层中含有不同类型的化石及其组合，而在相同的时期

9、且在相同的地理环境中形成的地层，只要原先的海洋或陆地相通，都含有相同的化石及其组合，这就是生物层序律。,蕨类化石（距今约4亿年）,3)切割律或穿插关系：,赫顿的地球学原理（Theory of the Earth）（1795）和莱尔的地质学原理（Principles of Geology）（1830）等都对切割律进行了解释 切割者新，被切割者老；包裹者新，被包裹者老.,同位素地质年代确定法 根据岩石中所含的放射性同位素和它的蜕变产物的相对含量来确定的。,3、绝对地质年代的确定,根据含铀矿物或岩石中的铅铀比率即可测出该含铀矿物或岩石的实际形成地质年代。,古地磁法 地质历史上地磁场的南北极是不断变换

10、的，而且每一磁性时期的延续时间也不同。 确定岩石的极性，确定该极性的延续时间，并通过与已知的标准值对比，就可以推算该岩石时代的形成年代。,4、地质年代表,概念：按年代先后把地质历史进行系统性编年。,反映了有机界和无机界 演化的顺序、过程和阶段。,地质年代表的特点:,年代越老者延续时间越长，越新者越短。 例如：震旦纪延续的历史约2亿1千万年，而侏罗纪的延续时间只有7000万年，最新的第四纪仅仅只有2百万年。 纪以下一般分三世，二叠、白垩和第四纪分两世，第三纪分五世。 前寒武纪地层由于形成时间较早，研究难度较大，划分对比粗略，故其长期未能统一。,地质年代单位和年代地层单位,举例：侏罗纪与侏罗系的区别？,-以中生代为例-,注意：只能称早、中、晚世，上、中、下统。 （地质年代单位与年代地层单位的区别）,在一个新的地区进行地层工作的时候，首先应根据岩性特征在垂直方向上的差异，将地层分层，建立起地层系统和层序，这样划分出来