地质学基础部分教案(43页).doc

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1、-地质学基础部分教案-第 43 页地质学基础教案第一章 绪论教学目的与要求了解地质学的研究对象、内容、方法，以及发展简史。重点：地质学的研究方法；难点：地质学的研究方法。第一节 地质学概述一、地质学的研究对象地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。在当前阶段，地质学主要研究固体地球的最外层，即岩石圈（包括地壳和上地幔的上部）。因为这一部分既是与人类生活和生产密切相关的部分，同时也是容易直接观测和研究历史最久的部分。但是，随着科学技术的迅速发展，如卫星、航天、深钻技术、海洋物探、高温高压实验、电子显微镜、计算机、遥感遥测、红外摄影、激光等新技术、新手段的不断应用，地质学的研究范围也不断扩大。从地

2、球表层向深部发展，出现了深部地质学；从大陆向海洋发展，出现了海洋地质学；从地球向外层空间发展，出现了月球地质学、行星地质学、宇宙地质学。二、地质学的研究内容与学科划分（一）研究内容：它主要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律。（二）学科划分：（三）地质学研究的特点和方法1、研究特点第一，地质学的研究对象涉及到悠久的时间和广阔的空间。第二，地质学具有多因素互相制约的复杂性。第三，地质学是来源于实践而又服务于实践的科学。2、研究方法地质学的上述特点决定了地质学的研究方法主要是在实践的基础上，进行推理论证。推理的基本方法是演绎和归纳。演绎是由一般原理推出关于特殊情况下的结论。例如凡是岩石都是地壳

3、发展历史的产物，花岗岩是一种岩石，所以花岗岩是地壳发展历史的产物。归纳是由一系列具体的事实概括出一般原理。例如在高山上，发现成层的岩石，岩层中含有海生动物化石，说明高山的前身是海洋，这里曾经发生过海陆的变化。在地质学研究中，这两种推理方法都能用到，但归纳法则是更基本的方法。野外调查为了认识地壳发展的客观规律，了解一个地区的地质构造和矿产分布情况，除了搜集和研究前人资料外，必须进行野外调查研究，积累大量感性资料，分析对比，归纳分类。通过“实践、认识、再实践、再认识”循环往复的形式，得出反映客观事物本质的结论。室内实验和模拟实验室内实验也是进行调查研究的重要手段。历史比较法（现实类比法）研究地球的

4、历史，重塑地质时代的古地理环境，经常使用这种方法。（四）地质学研究的目的1、理论目的：正确认识地球和地球的发展历史2、实践目的：指导人类寻找并合理开发利用资源与能源，查明与防治地质灾害，为改善人类生存的地质环境服务。第二节 地质学发展简史1、萌芽时期（远古1450）2、奠基时期（14501750）3、形成时期（17501840）4、发展时期（18401910）5、20世纪地质学的发展（19101970）6、现代地质学的发展趋势（1970至今）第二章 地球的基本特征教学目的与要求认识地球的形状、大小、物理性质；了解地球的内外圈层结构；掌握地质作用。重点：地质作用，圈层结构；难点：地质作用。第一节

5、 地球概况一、 地球的形状和大小（一）对地球形状、大小的认识人类在长期生产实践中，对于地球形状的认识经历了反复曲折的过程。第一级近似：圆球形第二级近似：旋转椭球体第三级近似：大地水准体大地水准面：是指由平均海面所封闭的球体形状。（二）地球大小二、地球的物理性质 （一）地球的密度和重力地球的质量是根据万有引力定律计算出来的，用地球的质量除以地球的体积，便可得出地球的平均密度是 /cm3，而地壳上部的岩石平均密度是 /cm3 如果把地球看作一个理想的扁球体（旋转椭球体），并且内部密度无横向变化，所计算出的重力值，称理论重力值。但由于各地海拔高度、周围地形以及地下岩石密度不同，以致所测出的实际重力值

6、不同于理论值，称为重力异常。比理论值大的称正异常，比理论值小的称负异常。存在一些密度较大物质的地区，如铁、铜、铅、锌等金属矿区，就常表现为正异常；而存在一些密度较小物质的地区，如石油、煤、盐类以及大量地下水等，就常表现为负异常。异常的大小取决于矿石与周围岩石的密度差、矿体的大小以及矿体的埋藏深度。根据这个道理可以进行找矿和地质调查，这称为重力勘探，是地球物理勘探方法之一。 （二）地磁 地磁具有以下特点：（1）地磁南北极和地理南北极的位置不一致，并且磁极的位置逐年都有变化（2）地面上每一点都可从理论上计算出它的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理论值不符时，叫做地磁异常。局部的地磁异常主要是由地

7、下岩石磁性差异引起。属于地球物理勘探方法之一的磁法勘探就是据此寻找地磁异常区，从而发现隐伏地下的高磁性矿床。此外通过研究在亿、万年前所形成的岩石中保存下来的剩余磁性的方向和强度，来判断地球磁场方向的变化，称古地磁学。它可以配合其它方法探索地球岩石圈构造发展的历史。 （三）地热地球内部储存着巨大的热能，这就是常说的地热。地壳表层的温度常随外界温度而有日变化和年受化，但从地表向下到达一定深度，具温度不随外界温度而变化，这一深度叫常温层。它的深度因地而异，在我国北方，温度具有年变化的深度大约在 30m左右。在年常温层以下，地温随深度而增加，此增温规律可以用地热增温级或地热梯度表示。地热的主要来源是由

8、放射性元素衰变而产生的。地球内的热能可以通过不同形式进行释放，如火山喷发、热水活动以及构造运动等都是消耗地热的形式。但地热释放最经常和持续的形式是地球内部热能从地球深部向地表的传输，这种现象称为大地热流。研究还表明，地热流值与岩石圈厚度有关。岩石圈越薄，则地热流值越大；反之，则越小。因此根据地热流值的大小可以推算出岩石圈的厚度，其推算结果与根据地震波推算的结果大体相符。地热流所带出的热能是很分散的，目前只有在一定地质条件下富集起来的地热能，才能当作资源看待。第二节 地球的圈层结构一、 地球的外部圈层（一）大气圈从地表（包括地下相当深度的岩石裂隙中的气体）到 16000km高空都存在气体或基本粒

9、子，总质量达 510 15t，占地球总质量的。主要成分氮占 78；氧占 21；其他是二氧化碳、水汽、惰性气体、尘埃等，占1%。大气圈是地球的重要组成部分，并有重要的作用：（1）大气可以供给地球上生物生活所必须的碳、氢、氧、氮等元素。（2）大气可以保护生物的生长，使其避免受到宇宙射线的危害。（3）防止地球表面温度发生剧烈的变化和水分的散失，如若没有大气圈，地球上将不会存在水分。（4）一切天气的变化，如风、雨、雪、雹等都发生在大气圈中。（5）大气是地质作用的重要因素。（6）大气与人类的生存和发展关系密切。大气容易遭受污染，大气环境的质量直接关系着人类健康。（二）水圈水圈主要是呈液态及部分呈固态出现

10、的。它包括海洋、江河、湖泊、冰川、地下水等，形成一个连续而不规则的圈层。水圈是地球构成有机界的组成部分，对地球的发展和人类生存有很重要的作用：（1）水圈是生命的起源地，没有水也就没有生命。（2）水是多种物质的储藏床。（3）水是改造与塑造地球面貌的重要动力。（4）水是最重要的物质资源与能量资源，水资源的多寡和水质的优劣直接关系着经济发展与人类生存。（三）生物圈指地球表面有生物存在并感受生命活动影响的圈层。目前世界上已知的动物、植物大约有 250万种，其中动物占 200万种左右，植物大约占 34万种左右，微生物大约有万种。二、地球的内部圈层内部圈层指从地面往下直到地球中心的各个圈层，包括地壳、地幔

11、和地核。通常采用地球物理方法，更主要是利用地震波的传播变化来研究地球内部构造情况。地震波分为纵波（P）和横波（S）。纵波可以通过固体和流体，速度较快；横波只能通过固体，速度较慢。同时地震波的传播速度随着所通过介质的刚性和密度的变化而改变。因此地震波实际上对地球起到“透视”的作用。当然，也可以借助宇宙地质（特别是陨石的成分）来判断地球内部的成分。如果地球从表及里，是由均一物质组成，则纵横波速度在任何深度和任何方向都应该相同。但根据地球内部震波传播曲线分析，可以看出震波传播速度随深度而发生变化，并且有些地方还发生突然变化，可见地球内部物质不是均一的，而且还存在许多界面。地震波在地下若干深度处，传播

12、速度发生急剧变化的面，称为不连续面。其中有两个变化最显著的不连续面，叫一级不连续面。根据地震波的传播数据，可以制成地球内部震波传播速度曲线图。从表或图中可以看出两个一级不连续面：一个在地下（自海平面起算）平均 33km处（指大陆部分）。在此不连续面以上，纵波速度为 /s，以下则急增向 /s；而横波则由 /s增到 /s。这个一级不连续面称莫霍洛维奇不连续面，简称莫霍面或莫氏面。另一个在 2900km深处。在这里纵波速度由 /s突然降为/s，而横波至此则完全消失。这个面称古登堡不连续面。这两个一级不连续面，将地球内部划分为 3个圈层：地壳、地幔和地核。（一）地壳1、地壳的元素组成指地球莫霍面以上的

13、固体硬壳（A层），属于岩石圈的上部。地壳主要由硅酸盐类岩石组成，它的质量为 O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等 8种主要元素占 98以上，其他元素共占 12。化学元素在地壳中平均含量称克拉克值。2、地壳的厚度和结构地壳是地球表面的一层薄壳，其厚度大致为地球半径的 1/400，但各处厚度不一，大陆部分平均厚度 37km多，而海洋部分平均厚度则只有约 7km。一般说来，高山、高原部分地壳最厚，如我国青藏高原地壳最厚可达 70km。3、地壳的类型地壳可以分为大陆型地壳（简称陆壳）和大洋型地壳（简称洋壳）。陆壳的特征是厚度较大（3070km），具双层结构，即在玄武岩层之上有花岗岩层（表层的大

14、部分地区有沉积岩层）。总的来看，硅铝层好像浮在硅镁层之上，地表起伏越大（如高山、高原），莫霍面的位置越深，地壳越厚。洋壳的特征是厚度较小，最薄的地方不到 5km，一般只有单层结构，即玄武岩层，其表层为海洋沉积层所覆盖。此外，在陆壳和洋壳交会处还可以分出过渡型地壳，又称次大陆型地壳，其特点介于以上二种类型地壳之间。（二）地幔指莫霍面以下到古登堡面以上的圈层。深度为从地壳底界到2900km。压力随深度而增加，温度也随深度缓慢增加。从莫霍面到古登堡面，根据地震波传播速度大体是缓慢而均匀变化的。中间缺少一级不连续面，说明地幔物质较地壳具有很大的均匀性。（三）地核位于深2900km古登堡面以下直到地心部

15、分称地核。由于震波速度在这一部分发生了突然变化，即纵波速度从每秒下降到，横波则消失，表明组成地核物质的化学成分和物理性质等有了很大的变化。根据地震纵波的变化情况，地核又可分为外核（E层）、过渡层（F层）和内核（G层）。外核由于只有 P波才能通过，呈液态。过渡层和内核有 S波出现，呈固态。关于地核的成分，很早就认为是铁镍成分，相当于铁陨石的成分，称为铁镍地核说。后来有人认为组成地核的物质也是硅酸盐，但在高温高压下，原子结构受到破坏，使各元素原子中的电子游离出来，好像原子核融于电子之中，具有很大的密度，又具有良好的导电性，成为具有金属特性和液体特性的物质，这称为压力电离现象，这种物质状态称超固态。

16、近来又提出了更新的看法。目前借助于冲击波的动力研究，已经能够进行超过地心压力的实验。第三节 地质作用及其能量来源（一）基本概念在漫长的地球历史中，组成地球的物质不断在变化和重新组合，地球内部构造和地表形态也不断在改造和演变。地球的这种不断的变化，是和作用于地球的自然力密切相关的。我们把作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部构造和地表形态发生变化的作用，总称为地质作用。引起地质作用的自然力称为地质营力。 所有地质营力来源于能，力是能的表现。按照能的来源不同，地质作用分为内力地质作用和外力地质作用。内力地质作用是由地球内部的能（简称内能）引起的，主要有地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能

17、。外力地质作用是由地球以外的能（简称外能）引起的，主要有太阳辐射能、潮汐能、生物能等。（二）地质作用的能源1.地内热能地球本身具有巨大的热能，这是导致地球发生变化的重要能源。目前公认，放射性热能，即由地球内部放射性元素蜕变而产生的热能，是地球热能的主要来源。2.重力能指地心引力给予物体的位能。3.地球旋转能地球自转对地球表层物质产生离心力和离极力。4.太阳辐射能太阳不断向地球输送热能，太阳辐射热是大气圈、水圈和生物圈赖以活动、发育并相互进行物质和能量交换的主要能源，并由此产生了一系列的外营力，如风、流水、冰川、波浪等。5.潮汐能地球在日、月引力作用下使海水产生潮汐现象。潮汐具有强大的机械能，是

18、导致海洋地质作用的重要营力之一。6.生物能由生命活动所产生的能量，无论是植物的生长、动物的活动以及人类大规模的改造自然活动，都会产生改变地球物质和面貌的作用。但归根结底，任何生物能都源于太阳辐射能。（三）地质作用的分类第三章 矿物与岩石教学目的与要求了解矿物的主要物理及化学特征；了解火成岩、沉积岩、变质岩形成的地质环境及其主要特征。重点：矿物的物理特征；三大类岩石形成的地质环境。难点：三大类岩石的主要特征。第一节 概述一、矿物与岩石的概念矿物是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位。二、岩石1、定义：地质作用形成按一定方式结合矿物集合体2、类型：地

19、球岩石、宇宙岩石3、成因分类：火成岩、沉积岩、变质岩火成岩+变质岩：地壳质量95%，出露25%沉积岩：地壳质量5%，出露75%三、“水成论”VS“火成论”1、水成论：古希腊泰勒斯：一切来自水，归于水英国伍德沃德（1695）：岩石由水作用而成德国维尔纳（1787）：岩层的简明分类和描述2、火成论：意大利莫罗（1740）：提出火成论英国赫顿（1788）：地球的理论普莱费尔（1802）：赫顿学说的解释第二节 矿物一、矿物的基本特性（一）晶质体和非晶质体绝大部分矿物都是晶质体。所谓晶质体，就是化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体。矿物的结晶过程实质上就是在一定介质、一定温度、一定压

20、力等条件下，物质质点有规律排列的过程。（二）晶形在一定条件下（如晶体生长较快，生长能力较强，生长顺序较早，或有允许晶体生长的空间晶洞、裂缝等），矿物可以形成良好的晶体。晶体形态多种多样，但基本可分成两类：一类是由同形等大的晶面组成的晶体，称为单形，单形的数目有限，只有 47种。一类是由两种以上的单形组成的晶体，称为聚形。 在相同条件下形成的同种晶体经常所具有的形态，称为结晶习性。大体可以分为三种类型：有的矿物晶体，如石棉、石膏等常形成柱状、针状、纤维状，即晶体沿一个方向特别发育，称一向延伸型。有的矿物晶体，如云母、石墨、辉钼矿等常形成板状、片状、鳞片状，即晶体沿两个方向特别发育，称二向延伸型。

21、有的矿物晶体，如黄铁矿、石榴子石等常形成粒状、近似球状，即晶体沿三个方向特别发育，称三向延伸型。（三）矿物的化学成分1、矿物的化学组成类型每种矿物都有一定的化学成分。大致可分为以下几种类型：1.单质矿物基本上是由一种自然元素组成的，如金、石墨、金刚石等。2.化合物自然界的矿物绝大多数都是化合物，但化合物是多种多样的，按组成情况又可分为：（1）成分相对固定的化合物这种矿物的化学组成是固定的，但其中往往含有或多或少的杂质或混入物，因此又带有一定的相对性。（2）成分可变的化合物这种化合物成分不是固定的，而是在一定范围内或以任一比例发生变化。这种化合物主要是由类质同像引起的。所谓类质同像是指在结晶格架

22、中，性质相近的离子可以互相顶替的现象。互相顶替的条件是：离子半径相差不大，离子电荷符号相同，电价相同。3.含水化合物一般指含有. H 2O和. OH -、H +、H 3O+离子的化合物而言。又可分为吸附水和结构水两类。吸附水是渗入到矿物或矿物集合体中的普通水，呈. H 2O分子状态，含量不固定，不参加晶格构造。结构水是参加矿物晶格构造的水。另一类是介于结晶水和吸附水之间过渡性质的水。2、矿物的同质多像同一化学成分的物质，在不同的外界条件（温度、压力、介质）下，可以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体，构成结晶形态和物理性质不同的矿物，这种现象称同质多像。3、胶体矿物地壳中分布最广的除去各种晶体

23、矿物外，还有些是胶体矿物。一种物质的微粒分散到另一种物质中的不均匀的分散体系称为胶体。前者称为分散相，后者称为分散媒。在胶体分散体系中，当分散媒多于分散相时称为胶溶体；若相反则称为胶凝体。 胶体溶液失去大部分水分而成的胶凝体，也就是所说的胶体矿物。（四）矿物的集合体形态和物理性质1、矿物的集合体形态自然界矿物可呈单独晶体出现，但大多数是以矿物晶体、晶粒的集合体或胶体形式出现的。集合体形态往往具有鉴定特征的意义，有时候还反映矿物的形成环境。现将主要的集合体形态分述如下：1.粒状集合体由粒状矿物所组成的集合体， 2.片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体3.致密块状体由极细粒矿物或隐晶矿物所成的

24、集合体4.晶簇生长在岩石裂隙或空洞中的许多单晶体所组成的簇状集合体叫晶簇。5.杏仁体和晶腺矿物溶液或胶体溶液通过岩石气孔或空洞时，常常从洞壁向中心层层沉淀，最后把孔洞填充起来，其小于 2cm者通称杏仁体；大于 2cm者可称晶腺。6.结核和鲕状体矿物溶液或胶体溶液常常围绕着细小岩屑、生物碎屑、气泡等由中心向外层层沉淀而形成球状、透镜状、姜状等集合体，称为结核。7.钟乳状、葡萄状、乳房状集合体这些形态大多数是某些胶体矿物所具有的特点。胶体溶液因蒸发失水逐渐凝聚，因而在矿物表面围绕凝聚中心形成许多圆形的、葡萄状的、乳房状的小突起。8.土状体疏松粉末状矿物集合体，一般无光泽。许多由风化作用产生的矿物如

25、高岭土等常呈此形态。9.被膜不稳定矿物因受风化作用在其表面往往形成一层次生矿物的皮壳，称为被膜。2、矿物的物理性质1.颜色：矿物具有各种颜色，因矿物本身固有的化学组成中含有某些色素离子而呈现的颜色，称为自色。有些矿物的颜色，与本身的化学成分无关，而是因矿物中所含的杂质成分引起的，称为他色。有些矿物的颜色是由某些化学的和物理的原因而引起的。如片状集合体矿物常因光程差引起干涉色，2.条痕：矿物粉末的颜色称为条痕。3.光泽：矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成光泽。光泽有强有弱，主要取决于矿物对于光线全反射的能力。4.透明度：指光线透过矿物多少的程度。5.硬度：指矿物抵抗外力刻划、压入、研

26、磨的程度。6.解理：在力的作用下，矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理。7.断口：矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则的断开面叫做断口。8.脆性和延展性：矿物受力极易破碎，不能弯曲，称为脆性。9.弹性和挠性：矿物受力变形、作用力失去后又恢复原状的性质，称为弹性。如云母，屈而能伸，是弹性最强的矿物。矿物受力变形、作用力失去后不能恢复原状的性质，称为挠性。10.比重：矿物重量与4时同体积水的重量比，称为矿物的比重。11.磁性：少数矿物（如磁铁矿、钛磁铁矿等）具有被磁铁吸引或本身能吸引铁屑的性质。12.电性：有些矿物受热生电，称热电性，如电气石；有些矿物受摩擦生电，如琥珀；有的矿

27、物在压力和张力的交互作用下产生电荷效应，称为压电效应，如压电石英。压电石英已被广泛地应用于现代科学技术方面。二、矿物的分类矿物分类的方法很多，当前常用的是根据矿物的化学成分类型分为5大类：自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、卤化物、氧化物及氢氧化物矿物、含氧盐矿物。根据阴离子或络阴离子还可把大类再分为若干类，如含氧盐大类可以分为硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、钨酸盐矿物、磷酸盐矿物以及钼酸盐矿物、砷酸盐矿物、硼酸盐矿物、硝酸盐矿物等类。三、重要矿物简述（一）自然元素矿物这类矿物较少，其中包括人们所熟知的矿物，如金、铂、自然铜、硫黄、金刚石、石墨等。（二）硫化物类矿物本类是金属元素与硫的

28、化合物，大约有200多种，Cu、Pb、Mo、Zn、As、Sb、Hg等金属矿床多由此类矿物富集而成，具有很大的经济价值。（三）氧化物及氢氧化物类矿物本类矿物分布相当广泛，共约. 180多种，包括重要造岩矿物如石英及. Fe、Al、Mn、Cr、Ti、Sn、U、Th等的氧化物或氢氧化物，是铁、铝、锰、铬、钛、锡、铀、钍等矿石的重要来源，经济价值很大。（四）含氧盐类矿物本大类是金属元素与各种含氧酸根（如. SiO 本大类是金属元素与各种含氧酸根（如. SiO 、CO 3、SO 4、NO 3.等）的化合物，种类繁多，数量很大。1、硅酸盐类矿物2、碳酸盐类矿物3、硫酸盐类矿物4、其他含氧盐类矿物第三节 火

29、成岩一、岩浆、岩浆作用和火成岩的概念（一）岩浆岩浆形成于地壳深处或上地幔中，它主要由两部分组成：一部分是以硅酸盐熔浆为主体，一部分是挥发组分，主要是水蒸汽和其它气态物质。根据岩浆中SiO2的相对含量，可以把岩浆分为酸性岩浆（SiO265）、中性岩浆（5265）、基性岩浆（4552）和超基性岩浆（45）。越是酸性的岩浆，粘性大、温度低，不易流动；越是基性的岩浆，粘性小、温度高，容易流动。当然，温度、压力和挥发组分对岩浆粘度也有影响，如温度越高，挥发成分越多，压力越小，则粘度越小；反之，则粘度越大。这些不同成分的岩浆冷凝后可分别形成酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。岩浆的温度往往随岩浆的成分而变化

30、。酸性岩浆的温度约为700900，中性岩浆的温度约为 9001000，基性岩浆的温度约为 10001200。综上所述，岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体，它是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。（二）岩浆作用我们把岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。（二）火成岩一种是岩浆上升到一定位置，由于上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力，迫使岩浆停留在地壳之中冷凝而结晶。这种岩浆活动称侵入作用。岩浆在地下深处冷凝而成的岩石，称深成岩；在浅处冷凝而成的岩石，称浅成岩。二者统称侵入岩。另一种是岩浆冲破上覆岩层喷出地表，这种活动称喷出作用或火山活动。

31、喷出地表的岩浆在地表冷凝而成的岩石，称喷出岩（又称火山岩）。二、喷出作用（火山作用）（一）火山活动自古以来，人们就注意火山活动的现象。根据火山活动情况一般分为：活火山现在尚在活动或周期性不断活动的火山；休眠火山有史以来曾经活动，但长期以来处于静止状态的火山；死火山史前曾经喷发，但有史以来未活动的火山。过去、现在和将来，火山活动都是地壳运动的一种形式。但火山活动的规模、强度和类型往往发生变化，随着地球的演化和地壳的加厚，火山活动有逐渐减弱的趋势。（二）火山构造火山构造或称火山机构，包括火山通道、火山锥、火山口等。1、火山通道是岩浆由地下上升的通道。这种通道既可以是许多条断裂，在地质历史早期，岩浆

32、往往以这些裂隙为通道，称裂隙式喷发；这种通道也可以是由若干条断裂交会而成的管状通道，称为火山管，岩浆沿着火山管向上喷发，称为中心式喷发，现代火山大部分属这种类型。2、火山锥火山喷出物大部分在火山口周围堆积下来，一般呈圆锥形3、火山口位于火山锥顶部或其旁侧的漏斗形喷口，称为火山口。火山经过多次爆发，火山口不断碎裂扩大，或由地下岩浆冷却收缩，不断塌陷，可以形成巨大的火山口，称为破火口。（三）火山喷发物1、气体喷发物（火山气体）火山气体成分中以水汽为最多，一般占气体总体积的 6090，此外还有 H2S，SO2，CO2，HF，HCl，NaCl，NH4Cl等。早期高温阶段，HCl等气体较多；晚期则富含S

33、O2、CO2等成分，这种规律可以作为火山预测的一种依据。2、固体喷发物（火山碎屑物质）随着气体爆炸由火山口喷射到空中的大小岩石碎块和由熔浆凝固而成的碎块，总称为火山碎屑物质。火山碎屑物按其大小和形状等可以分为以下几种：1.火山灰：包括火山爆发时被崩碎的细小岩屑和凝固熔浆的细小浆屑，其直径一般小于 ；比之更细的叫火山尘；比之稍粗但不大于 2mm的叫火山砂。火山灰很轻，可以升到高空进入平流层，在更大范围扩散，长期不落。2.火山砾：粒径为2100mm的火山碎屑叫火山砾；大于100mm者叫火山块。3.火山渣：一般指火山喷发时由被抛到空中去的熔浆凝固而成的熔渣，多具气孔及尖锐棱角，从砂粒到核桃般大小或更

34、大。4.火山弹：是由熔浆以高速喷向空中发生旋转、扭曲而形成的具有一定形状的块体。上述各类火山碎屑物质经胶结、压固等作用可形成各种火山碎屑岩。3、液体喷发物（熔浆）喷出地表的岩浆，其中挥发成分大量逸出，称为熔浆。熔浆冷凝后称为熔岩。（四）火山喷发类型火山喷发可以分为两个基本类型：裂隙式喷发和中心式喷发，后者又有爆烈、宁静等之分。1、裂隙式喷发岩浆通过地壳中狭长线状深断裂溢出地表，一般没有爆炸现象，流出的主要为基性玄武岩熔浆，冷凝后形成厚度相当稳定、覆盖面积很大的熔岩被，火山碎屑物较少。2、中心式喷发岩浆沿着一定的管形通道喷出地表，熔岩覆盖面积较小。这是现代火山活动最主要的类型。按照喷发的剧烈程度

35、又可略分为宁静式、斯特龙博利式和爆烈式等几种。1.宁静式喷发型以基性熔浆（玄武岩）喷发为主，熔浆温度较高，气体较少，不爆炸，因此少有固体喷发物，常常形成底座很大、坡度平缓的盾形火山锥，以夏威夷诸火山为代表，故又称夏威夷式喷发类型。2.斯特龙博利式喷发型属于宁静式与爆烈式之间的喷发型，以中、基性熔浆喷发为主，并有一定的爆炸力。当火山爆发时可以把未凝固的熔岩抛上空中，并旋转形成纺锤形或螺旋形火山弹，但因爆炸力小，一般没有火山灰。这种喷发以斯特龙博利火山为代表。3.爆烈式喷发型大都以中酸性熔浆喷发为主，含气体多，爆炸力强，经常形成大量的火山碎屑特别是火山灰。属于这种喷发的火山很多，如意大利维苏威火山

36、、印度尼西亚喀拉喀托火山、西印度群岛培雷火山。（五）近代火山分布规律1、环太平洋火山带2、阿尔卑斯-喜马拉雅火山带3、大西洋海岭火山带三、侵入作用（一）深成侵入作用及其岩体产状在地下相当深处的岩浆侵入活动，称深成侵入作用。这种侵入是通过岩浆对围岩的熔化、排挤、俘虏碎块以及变质等方式而逐渐占据空间的。其结果是形成深成岩体。深成岩体处于压力大温度高的条件下，冷凝过程可以上百万年计，故往往形成结晶良好、颗粒粗大的岩石。岩体一般规模很大。其主要产状有岩基、岩株等。1、岩基出露面积很大，一般大于 100km2，甚至可超过几万平方千米，向下延伸可达 1030km；2、岩株出露面积不超过 100km2，平面

37、形状多为浑圆形；主要由中、酸性岩石组成，与围岩呈不谐和关系。（二）浅成侵入作用及其岩体产状在地壳浅处的岩浆侵入活动称浅成侵入作用。这种侵入是岩浆在压力作用下沿着断层、裂隙或层理贯入的方式进行的。其结果形成浅成岩体。浅成岩的规模较小，冷却较快，所以常常形成结晶颗粒较细或大小不均的斑状结构。其主要产状有岩盘、岩床、岩墙等。1、岩盘又称岩盖，一般是由粘性较大的中、酸性岩浆顺岩层层理贯入，并将上覆岩层拱起而成的中间凸起、边部变薄的穹窿状岩体。其规模不大，但直径亦可达数千米；围岩顶板多被剥蚀掉，底板多是平整的，岩体边缘与围岩岩层是平行的，呈谐和关系；围岩亦多有变质现象。2、岩床流动性较大的岩浆顺着岩层层

38、理侵入形成的板状岩体称岩床。它的特点是：主要是由基性岩构成。岩床的规模大小不定，厚度从几厘米到几百米以上，延伸从几米到几百千米。岩体与围岩的顶板和底板是平行的，围岩有时有轻微的变质现象。3、岩墙和岩脉岩浆沿着岩层裂隙或断层贯入所形成的板状岩体称岩墙。它的特点是：1）岩墙产状一般较陡，规模有大有小：厚度从几厘米到几千米，长度从几十米到几百千米。2）岩性比较复杂，基性到酸性的都有。3）岩墙切断围岩，呈不谐和接触。4）围岩可能有变质现象。5）根据岩墙和围岩的抵抗风化能力，岩墙在地貌上常表现为凸出的山脊。四、火成岩的成分（一）火成岩的化学成分实际上和岩浆的成分大体一致，虽然几乎包括了地壳中各种元素，但

39、它们的含量相差极为悬殊，其中以 O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等元素的含量最多，占组成火成岩元素总量的 99以上。（二）火成岩的矿物成分组成火成岩的矿物以硅酸盐矿物为主，其中最多的是长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等（以上石英属于氧化物）、占火成岩矿物总含量的 99，所以称之为火成岩的重要造岩矿物。其中颜色较浅的，称浅色矿物，因以二氧化硅和钾、钠的铝硅酸盐类为主，又称硅铝矿物，如石英、长石等；其中颜色较深的，称暗色矿物，因以含铁、镁的硅酸盐类为主，又称铁镁矿物，如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。五、火成岩的结构和构造(一)火成岩的结构所谓结构是指岩石中矿物颗粒本身的特

40、点（结晶程度、晶粒大小、晶粒形状等）及颗粒之间的相互关系所反映出来的岩石构成的特征而言。1、结晶程度指岩石中矿物是全部结晶或部分结晶而言。据此可以分为：1.全晶质结构组成岩石的矿物全部结晶，如花岗岩。2.半晶质结构组成岩石的矿物部分结晶，部分为玻璃质，如流纹岩。3.玻璃质（非晶质）结构组成岩石的成分全未结晶，即全部为玻璃质，如黑曜岩。2、晶粒大小按照组成岩石的矿物颗粒大小可以分为：1.显晶质结构用肉眼或放大镜即可看出晶体颗粒。2.隐晶质结构晶粒小于. ，岩石呈致密状，矿物颗粒用显微镜才能辨别。3、晶粒相对大小按岩石中矿物颗粒相对大小可以分为：1.等粒结构：又称粒状结构。是岩石中同种主要矿物的粒

41、径大致相等的结构。2.斑状结构：岩石中矿物颗粒相差悬殊，较大的颗粒称为斑晶，斑晶与斑晶之间的物质称为基质，基质为隐晶质或玻璃质。一般是斑晶结晶较早，晶形较好，而基质部分结晶较晚，多是熔浆喷出地表或上升至浅处迅速冷凝而成。3.似斑状结构类似斑状结构，但斑晶更为粗大（可超过 1cm），而基质则多为中、粗粒显晶质结构。斑晶可以是与基质在相同或近似条件下，因某种成分过剩而形成的；也可以是在较晚时间经交代作用而形成的。4、晶粒形状按岩石中矿物晶体形状发育程度，可以分为：1.自形晶晶体发育成应有的形状。2.半形晶晶体只发育成应有晶形的一部分。3.他形晶晶体不能发育成应有的形状，而是决定于相邻晶体所遗留的空

42、间形状，因此常是不规则的。（二）火成岩的构造所谓构造是指组成岩石的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等所反映出来的岩石构成的特征而言。1、块状构造岩石中矿物排列无一定方向，不具任何特殊形象的均匀块体，是火成岩（如花岗岩）中最常见的一种构造。2、流纹构造因熔浆流动由不同颜色不同成分的隐晶质或玻璃质或拉长气孔等定向排列所形成的流状构造。3、流动构造岩浆在流动过程中所形成的构造，包括流线构造和流面构造。4、气孔构造熔浆喷出地表，压力骤减，大量气体从中迅速逸出而形成的圆形、椭圆5、杏仁构造岩石中的气孔被以后的矿物质（方解石、石英、玛瑙、玉髓等）所填充，形似杏仁，称杏仁构造。六、火成岩的分类一是依据

43、岩石的化学成分、矿物成分；二是依据岩石的产状、结构和构造。第四节 沉积岩一、 沉积岩的形成过程（一）先成岩石的破坏引起岩石的破坏有风化作用和剥蚀作用。1、风化作用暴露于地表或接近地表的各种岩石，在温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物作用下在原地发生的破坏作用，称为风化作用。1.风化作用的类型一般可以分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用等3种类型。（1）物理风化作用是指地表和靠近地表岩石因温度变化等在原地发生机械破坏而不改变化学成分、不形成新矿物的作用。这种作用又称机械风化作用。物理风化作用的方式主要有温差风化、冰冻风化、层裂等。（2）化学风化作用是指地表和接近地表的岩石因与水溶液、气

44、体等发生化学反应而在原地不仅改变其物理状态，而且也可改变其化学成分、发生化学分解，并可形成新矿物的作用。水是引起化学风化作用的重要因素，特别是在水中溶有. CO 2、O 2等气体成分，其作用便更加显著。化学风化作用主要有以下方式：溶解作用：水在自然界中普遍存在，水与岩石相遇，即与其中的矿物发生溶解作用。矿物溶解的难易主要决定于矿物的溶解度。水化作用：又称水合作用，即物质与水相结合的作用。如矿物与水作用，水可以直接参加到某些矿物中去，形成结晶水，产生新的含水矿物，例如硬石膏（CaSO 4）变成石膏（CaSO 42H2O）、赤铁矿（Fe 2O3）变成褐铁矿. (FeOOHnH2O)等。水解作用：即

45、矿物与水相遇，引起矿物分解并形成新矿物的作用。氧化作用：在大气和水中含有大量游离氧，大气中占. 21，溶于水的气体中氧占. 3335。岩石中矿物在氧的作用下，使其中低价元素变为高价元素，低价化合物变为高价化合物，这种作用称氧化作用。（3）生物风化作用：由于生物作用使岩石在原地发生破坏，叫生物风化作用。生物的物理风化作用如穴居地下的蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、黄鼠、田鼠等，经常挖洞钻土，破坏土层。所谓“蝼蚁之穴可溃千里之堤”，也说明其破坏力量之大。生物的化学风化作用如各种藻类、苔藓、地衣等在生长过程中，经常分泌有机酸、碳酸、硝酸等，分解岩石，吸取营养。特别是微生物的生物化学风化作用更为强烈，有人统计微生物

46、对岩石的总分解力大大超过动植物的总分解力。2.各种风化作用的相互关系上述物理的、化学的、生物的风化作用，实际上并不是孤立进行的，而是一个互相联系互相影响的统一过程。物理风化使岩石逐渐崩裂破碎，产生、扩大和加深岩石裂隙，并增大岩石的表面积，有利于水溶液、气体和生物渗进岩石中，为化学风化提供了有利条件，从而加速风化的进程，扩大风化范围；反过来，由于岩石的化学分解，一方面使岩石变得松软，降低抵抗机械破坏的能力，一方面因有些矿物经水化作用变为含水矿物，体积膨胀，产生很大的压力，这些都为物理风化提供了有利条件。3.影响风化作用的因素风化作用的程度、速度和深度决定于岩石的性质和外界条件。（1）岩石性质岩石

47、的性质是风化作用的内因，在相同地理条件下因岩性不同，其风化结果也不同。（2）气候条件气候状况对于风化作用的方式和速度影响很大。特别是气温和降水与风化作用的关系尤为密切。2、剥蚀作用各种外力在运动状态下对地面岩石及风化产物的破坏作用，总称为剥蚀作用。剥蚀作用实际上包括风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用、海水的海蚀作用和冰川的冰蚀作用等。但从剥蚀作用的性质来看，可以分为机械的剥蚀作用和化学的剥蚀作用两种方式。1.机械的剥蚀作用指风、流水、冰川、海洋等对地表物质的机械破坏作用。2.化学的剥蚀作用除去风、冰川等外，流水、地下水、湖泊、海洋等对岩石还进行着以溶解等方式进行破坏的作用，称为溶蚀作用。（二）搬运作用风化作用