第一章矿物岩石 (6学时+4学时实验) 第一节概述(0.5hr) 固体地球具有类似煮熟的鸡蛋一样的内部结构，最外层相当于蛋壳部分的主 要由岩石及其风化产物构成的部分称为地壳，它是各类工程建筑的场所，也是地 质学研究的主要对象，因此，了解一些这部分地球的物质组成，结构构造特点是 有重要意义的。 一、地球内部结构 大气圈、水圈、生物图称为地球的三个外部层图。在固体地球内部，也存在 着者三个连续的层圈。人类对这些层圈的探索由来已久(1906-1970)，有前苏联科 拉半岛18km超深钻，目前我国江苏北部5km大陆壳计划等，但探索深度较之 6370km的地球半径都是微不足道的，人类对地球内部结构的了解，还只有依据 一些间接方法，其中主要是地震波方法获取。 依纵、横地震波在传播性质（速度）的变化将固休地球内部划分为地壳、地 幔、地核三个层图。 1.地壳：地表以下，平均厚度 莫霍面 33km范围内的地球部分，其中洋壳 厚仅6km士，而陆壳最厚处可达70 余km,地壳的主要化学成份为0、Si、 Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H等 物质组成以矿物和岩石为主，地壳底 部是一个波速不连续界面称莫霍面， 古登堡血 在该面以下即进入地幔部分。 地 2.地幔：莫霍面以下至2900km 的地球部分称地幔，地幔上部分约 60-250km范围是一个塑性流动层称为“软流层”。大陆漂移、板块运动都被认为
是软流层以上的固态地球部分（称岩石图）“坐”在软流层物质上发生运动的结 果。 地幔主要化学成分是：O、g、Sc、Fe、Ca、Al、Na、Ti、Cr、Mn等，其物 质密度高出地壳一倍(5.6g/cm)以上。 3.地核：2900km处的波速不连续界血称为古登堡面（美国地质学家），以下 直至地心6370km处的地球部分称为地核。一般认为地核外层为液态，中间为固 液混合态，内层则又成为固态。化学成份中下、Ni比例极高，物质密度高达 13g/cm(近似汞). 二、地壳岩石类型 地壳是地质学研究的主要对象，其物质成份主要包括矿物和岩石两大类（土 壤及其母质是一种松散岩石)，自然界矿物多达3300余种，而岩石则从成因上可 分为： 1.岩浆岩：岩浆侵入地下浅层或直接 喷出地表冷却形成的岩石。 2.沉积岩：松散沉积物在低洼盆地 (多为水盆地)中堆积固结而成。 3.变质岩：各类已有岩石在保持整体 周态情况下成份、结构构造发生变化而 成。 三类岩石在空间分布位置上的顺序上：沉积岩在最上层，其下是变质岩，而 岩浆岩呈不定形状穿插分布于上述两大类岩石的各种裂隙中。 第二节矿物(1.5hr) 地壳中的三大类岩石尽管成因不同，但其基本的物质 构成单元都是矿物。自然界有3300余种矿物，其中绝大 多数是结品（品体）矿物，即理想状态下可形成规则几何 外形的矿物。 矿物：是由地质作用所形成的天然的单质或化合物。 石盐晶体
一、矿物的物理识别特征 无论是室内还是野外，特定化学成份的矿物都表现出特殊的物理特征，我们 可以依据此特征对矿物加以识别。矿物的物理特征依据其属性可区分为形态特 征，光学特征和力学特征。 1.矿物形态 可从两方面区分：一单体：一种矿物的一个完整晶体 集合体：同种矿物的多个单体集合产出。 (1)单体形态：依据刊矿物个体在三维坐标上生长发育的程度分： 针柱状矿物：晶体仅沿一个坐标轴生长，其余两轴受抑制，如石棉、绿柱石 等。 片、板状矿物：晶体仅沿两个坐标轴呈面状生长，如云母、片状石膏、石墨 等 、粒状矿物：晶体沿三个坐标近似等速等量生长，如石英、下S、石榴子石等。 (2)集合体形态 束针状、纤维状、放射状、晶族等。 ①肉眼可见单体（显晶）集合体 (鳞)片状集合体 粒状集合体 ②肉眼不可见单体（隐晶）集合体 结核状、树枝状、网纹状、葡萄状、豆状、肾状、鲕状等。 2.矿物的光学特征 主要包括矿物的颜色、条痕的光洋三类。 (1)颜色：是矿物对白光中不同光波吸收反射的结果。从成因上可分为自 色（本色）、他色（杂质色）和假色（物理干扰色）。可物本色的形成机理主要是
可变价离子核外电子轨道电子跃迁释能的结果。常见呈色离子包括： F”一赤红色（赤铁刊矿、紫牙乌等、Ti”一绿色（钛金云母）、Cr 绿色（祖母绿、裴翠）、M”—蔷薇红色（菱锰矿） (2)条痕：即矿物粉末的颜色，一般指不透明矿物在白色索瓷板上划擦后 留下的条痕颜色，具有突现自色，抑制他色，消除假色的作用。 赤铁矿（红色） 锫铁矿（钢灰色)了条痕一致为樱桃红色，显示化学成份一致。 黄铁矿（粒状铜黄色） 一一条痕黑色→可明确区分 黄铜矿（粒状铜黄色）了一一条痕墨绿色 (3)光洋：矿广物打光面反射和折射可见光的能力。按折射率从小到大，反 射率从大到小可将光泽从强到弱区分为4个标准级别： 金属光洋（方铅矿、黄F矿）·半金属光洋（磁铁矿）→金刚光泽（闪锌 矿)→玻璃光泽（长石、石英）， 当矿物表面不平整或以集合体形式出现时，可呈现特殊的光泽，包括： 丝绢光泽：透明半透时纤维状矿物，如石棉、石膏、角闪石。 油脂光洋：透明矿物断裂面上，如石英、锡石等。 珍珠光泽：透明矿物的极完全解理面上，如云母、蛭石。 蜡状光洋：半透明矿物的非晶质形式，如蛇纹石、叶脂石等 土状光洋：即无光泽，如高岭石、褐铁矿等。 3.矿物的力学性质 主要包括矿物的解理和使度两大类特征。 (1)*解理：矿物晶体在外力作用下，严格按一定结晶方向破裂出光滑平 整面的性质。 依据解理面出现的难易程度（比例）可将解理分为五种类型： ①极完全解理：外力作用下极易剥裂出薄片，如云母、片状石膏等。 ②完全解理：外力作用下形成的破裂面全部为光滑平整面，如方解石、萤石。 ③中等解理：外力作用下形成的裂面仅有半数左右为光滑血，如辉石、角闪 石。 ④不完全解理：外力作用下形成的裂面仅有个别为光滑面，如磷灰石等
⑤极不完全解理（断口）：所有裂面均呈现参差不齐状，如石英、锡石等。 (2)*硬度：指矿物抵抗外来机械力（压入、刻划、研磨）侵入的能力。以 刻划硬度（摩氏）最为常用。它是以十种矿物作为标准硬度级别。 等级123 456789 10 矿物带（石）石()方（解石）莹（石）两（石）长（石）石英黄上刚()金刚（石 除以上三类物理特征外，有一些特殊矿物还有特殊的识别特征，发光性（莹 石、白钨矿)、压电性(B石英)、磁性（磁铁矿）。 二、矿物的分类 自然界3300余种矿物，按其化学成份的不同可分为五大类： 1.自然元素矿物：即天然产生的单质矿物，如自然Au、Ag、Hg、Cu、S等。 2.硫化物和复硫化物矿物：如FS(黄铁矿)入、AsS,(雄黄)等. 3.卤化物矿物：如石盐NaCl、萤石CaF,等。 4.氧化物如氢氧化物刊矿物：如石英Si0、锡石S0、刚玉A1.0,等。 5,含氧盐矿物：依酸根类型又可分为碳酸盐亚类（方解石）、硫酸盐亚类（石 膏)、硅酸盐亚类（占自然养矿物80%以上，如长石、云母等)其它如钨、铬、 磷酸盐等等。 第三节岩浆岩(1hr) 一、概述 1.*岩浆：地壳下部存在的高温高压富含挥发份的Rs0,熔融体， 岩浆的主要成份是Rsi104类，其次还含有H20、C02等挥发份。 2.*岩浆岩：岩浆将地壳薄弱带侵入地表附近或直接喷出地表冷凝而成的岩 石。 >5km深成侵入岩7侵入岩 喷出岩 0-5km浅成侵入岩 二、岩浆岩的结构构造 指颗粒自身的特点与相对关系 指颗粒或成份在空间的非列方式