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1、第二章第二章 地壳地壳本章主要讲述地壳的表面形态特征、地壳的微观（地球化学）及宏观（矿物、岩石）组成和地壳演化等。1本章重点及难点本章的学习重点：地壳物质组成、矿物和岩石的分类及其一般特征、地层划分与对比、地质年代表、岩石循环。本章的学习难点：地质年代表、相似矿物和岩石的肉眼鉴定特征。2云南大学资环学院第一节第一节 地壳的表面形态特征地壳的表面形态特征一、地壳表面特征概述一、地壳表面特征概述固体地球表面高低起伏不平，基本上可分为大陆大陆和海洋海洋两大地形单元。大陆平均高度875米，面积1.495亿Km2，占地球表面积的29.2%；海洋平均深度3,729米，面积为3.61亿Km2，占地球表面积的

2、70.8%。海陆面积比约为2.5：1。陆地多集中于北半球，约占67.5%。无论是海底还是陆地上，都可进一步分为线状地形区(如陆地和海底山脉，深海沟)和位于它们之间相对较平坦的地块。这种地形特征在很多情况下是与地质构造中的线状单元(活动带)和块状单元(稳定区)相吻合的。从宏观上看，大陆地形的规律性比海底差。这与大陆的发展历史(长于42亿年)远比海洋(短于2亿年)长有着直接的关系。地球上最高处：我国与尼泊尔接壤的珠穆朗玛峰。地球上最低处：太平洋中马利亚纳群岛东侧的马利亚纳海沟，深11033米。3云南大学资环学院二、陆地地形二、陆地地形按高程和起伏特征，大陆上最具典型意义的地形单元有呈线状延展的山地

3、和呈面状分布的平原，高原，丘陵，盆地以及裂谷系等。1.山地（山地（mountainous region）指的是海拔500米，切割深度在200米以上的正地形，称为山或山岳。呈线状延伸的山（岳）称为山脉。在成因上相联系的若干相邻的山脉称为山系。按海拔，海拔500-1,000米者为低山；1,000-3,500米者为中山；3,5005，000米者为高山；5.000米以上者为极高山。山脉主要是地壳运动使地表隆起造成的。山脉按构造成因大致可分为：1、褶皱山，岩层强烈褶皱弯曲。一般位于地壳强烈变形，遭受挤压，地壳缩短的部位。例如喜马拉雅山，秦岭，阿尔俾斯山等。大陆上大多数山脉属于这种类型。2、断块山，山脉两

4、侧或一侧为高角度大断裂控制，使整个山脉作为断块抬升形成。例如沂蒙山，太行山等。事实上，世界上任何山脉往往很少是单一成因的。许多褶皱山的边缘受到大断裂的控制。而断块山的内部往往发育岩层的褶皱。在划分山脉类型时，主要考虑的是控制山脉形成的主导因素。山脉的形成时代有早有晚，但一般不早于古生代。更古老的山脉在现代地形上已经很少保留。现代活动性较强，具有全球意义的山脉有两条：一条是南北美州西缘安第斯山脉和科迪勒拉山系；另一条是阿尔俾斯山脉向东经中亚北部诸山，至我国喜马拉雅山转横断山脉，向南延伸至印尼的苏门达拉一带。二者都是地势较高，地震频繁的年轻山脉。4云南大学资环学院2.平原平原(plain)指的是海

5、拔600m，相对高差100m的广阔而平缓的地区或略有起伏的地区。一般海拔200米，其内部起伏不超过数十米。典型的平原是冲积平原，如华北平原，松辽平原等。冲积平原主要为巨厚的松散沉积物覆盖。其下伏基岩表面有时有较大的起伏。此外，另有一类不典型的平原，其上覆松散层很薄，许多地方基岩直接出露。这些地区地势不是十分平坦，常有低丘。典型实例有加拿大东部广阔的低地。在几百万平方公里的范围内，海拔大都低于200米，地势低平。仅有的突出地形是相对高20-120米的小丘。这些小丘由25亿年前的古老基岩构成。该区的这种地形是由于长期风化剥蚀的结果。我国淮河中下游地区也有类似地形。大面积平坦地形的出现表明这一地区内

6、部相对稳定，与地质构造中的稳定构造单元如“地台”，“地盾”经常是吻合的。6云南大学资环学院7云南大学资环学院3.高原高原(tableland)指的是海拔大于600米的广阔而表面比较平坦或有一定起伏的广阔地区。高原是近期地壳大面积整体隆升的地区。如我国西北的黄土高原，东，南，西三面均为地震较多，活动性较强的地带。其地表被新生代黄土覆盖，表面平坦。由于地势高，被地表水系冲刷出许多很深的沟谷。黄土高原实际上是上升了的平原。不过，高原这个术语在地形和成因上并不十分严格。如青藏高原的内部还有唐古拉，念青唐古拉等山脉。8云南大学资环学院4.丘陵丘陵指的是一般海拔在500米以下，相对高差通常只有几十米，最多

7、不超过200米且有一定起伏的低矮地区。如我国的中，南部的许多地区。丘陵的特点介于山地和平原之间。从成因上看，可以是山地发展的晚期，向平原方向转化；或者是正在向山地转化的平原。总之，是山地-平原的过渡产物。10云南大学资环学院11云南大学资环学院三、洋底地形三、洋底地形海底最重要的地形单元有洋脊，海沟，岛弧，大洋盆地，海山，大陆边缘等。1.洋脊（洋脊（oceanic ridge）贯穿洋盆、呈线状延伸几千公里的海底山脉，其顶部有中央裂谷（深12km的线状洼地）的称为洋脊(mid-oceanicridge)；顶部无明显裂谷的称为洋隆(rise)。洋脊在地形上为一系列平行的鱼鳍状山脉，两侧较低，中间最

8、高，而且在中间最高部位常有一条巨大的裂谷。裂谷的两壁陡峭，宽数十公里，深1-2公里。洋脊总宽可达1,000-2,000公里，高出深海底2,000-4,000米，各大洋都有分布，而且互相联结，全长近65,000公里，是地球上最大的地形和地质单元。大西洋洋脊位于大洋中央，称为大西洋中脊；太平洋海岭的中央裂谷不明显，且位置偏于大洋东侧，称为太平洋东隆或洋隆。根据深海钻探和托网取样，构成洋脊的岩石主要为玄武岩等火成岩，表明火山-岩浆作用在洋脊的形成中扮演着重要角色。洋脊的中央裂谷的形态与大陆裂谷极为相似，并且在有些地方互相连通，构成了全球裂谷系统。大西洋中脊延伸到冰岛后转换成陆地上的裂谷；东非裂谷中的

9、红海实际上是印度洋洋脊的延伸。板块学说认为：中央裂谷是地幔物质上涌的通道，新地壳生成，火山爆发。13云南大学资环学院2.海沟海沟(trench)指的是海底呈长条形，深度很大(一般超过6000米)，横剖面呈不对称的“V”字型（陆坡较陡）巨型洼地。海沟是地球表面地形最低的地带，也是规模仅次于洋脊的地形地质单元。海沟与旁侧海底之间的落差一般达几千米，延伸数千公里，但宽度通常不超过100公里。例如汤加海沟深度大于9000米的地段延伸达700多公里，但宽度只有3-7公里；中美海沟深度超过4000米的地段长达2300公里宽度也仅有10-50公里。海沟多位于深海的边部。其横断面呈不对称的“v”形。陆侧坡度较

10、陡，洋侧较缓。如汤加海沟陆侧坡度8-15度，洋侧位3-8度。从地质构造的角度看，海沟是大洋板块向大陆板块俯冲的地方。大洋岩石圈在这里向下俯冲于大陆板块之下，并返回到地幔中。因此，海沟也被称作板块的消减带，是地壳剧烈变动的不稳定区，有强烈的地震和火山活动。15云南大学资环学院返回上一页返回上一页16云南大学资环学院返回上一页返回上一页18云南大学资环学院5.海山海山(seamount)指的是洋底比较孤立的水下山丘，相对高度一般大于1,000米，多呈圆锥状，边坡较陡，峰顶区较小。许多海山顶部有浅缓的凹坑。由深海取样得知，海山是由玄武岩组成的。有的海山顶部为较为宽阔的平台，称海底平顶山或盖约特(Gu

11、yot).一般认为是被海水冲刷夷平的岛屿，因区域性海底下沉，没入水下形成的。已知的海山有数千个，当海山/岛屿群呈链状排列时，称作岛链。根据板块构造观点，岛链如夏威夷群岛-中途岛-天皇海岭岛链(如右图)，其成因是由于板块运移通过地幔热柱上升引起的热点时所导致的火山活动形成的。根据各火山的位置和形成年代，可以计算板块运移的方向和速率。19云南大学资环学院海洋中的岛屿排列密集时称作海岭20云南大学资环学院6.大陆边缘大陆边缘指大陆与大洋连接的边缘地带，包括大陆架、大陆坡和大陆基，有人把海沟和岛弧也包括在内。从地质学的角度看，海洋边缘的浅海区域，是被海水淹没的大陆，称作大陆边缘。大陆边缘占海洋总面积的

12、15.3%，其主体是大陆架，其次为大陆坡和大陆基。根据大陆边缘的结构和地质构造特征，可以进一步分为活动大陆边缘和被动大陆边缘两种类型。活动大陆边缘活动大陆边缘：又称太平洋型大陆边缘，其主要特点是大陆边缘前缘存在着海沟和山脉构成的山弧或岛屿构成的岛弧。二者共同构成弧沟系。根据弧的性质，又可分为安第斯型大陆边缘和日本海型大陆边缘。安第斯型大陆边缘以南美州西缘为代表，其主要特点是弧沟系中的“弧”是由海岸山脉构成的山弧。基本地貌单元为：大陆海岸山脉大陆架和大陆坡海沟大洋盆地。大陆架很窄。日本海型大陆边缘中的“弧”是由一系列岛屿构成的岛弧。在岛弧与大陆之间还有一片海域，称作弧后盆地。弧后盆地的海底地壳可

13、以是洋壳或陆壳，或过渡类型的地壳，海水可深可浅。日本海型大陆边缘的主要地貌单元是：大陆大陆架和大陆坡弧后盆地岛弧及其旁侧很窄的大陆架和大陆坡海沟大洋盆地。稳定大陆边缘稳定大陆边缘：以大西洋为代表，又称大西洋型大陆边缘，其主要的地貌单元是：大陆大陆架大陆坡大陆基(或大陆麓，大陆隆)大洋盆地。稳定大陆边缘与活动大陆边缘最主要的区别是没有海沟和岛弧或山弧。21云南大学资环学院返回上一页返回上一页22云南大学资环学院第二节第二节 地壳的物质组成地壳的物质组成一、地壳的化学组成特征一、地壳的化学组成特征（一）有关几个名词（一）有关几个名词地球化学：地球化学：研究地壳的化学组成、迁移及空间分布规律的学科。

14、丰度：丰度：元素在某一地质体（某一地区或某一岩类）中的百分含量，又称背景值或底值，包含克拉克值。克拉克值：克拉克值：元素在地壳中的百分含量，国际上称为克拉克值或简称克拉克。（二）地壳的化学组成特征（二）地壳的化学组成特征可归纳以下几点：1、元素在地壳中的分布相差极为悬殊。2、地壳中含量最多的8种或10种元素是O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg（H、Ti）。占地壳总成分的99%以上。3、Al、Na、K三种元素在地壳中的含量最高，但在上地幔或地球总成分中的含量显著降低，而Fe、Mg的含量显著增高。4、地球上分布最广的氧化物为SiO2，次为Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3、FeO。24

15、云南大学资环学院二、地壳的矿物组成二、地壳的矿物组成（一）矿物概述及有关概念（一）矿物概述及有关概念目前已发现矿物3000多种，可利用的只有200多种，最常见的只有五六十种，约占地壳总重的99%。矿物由元素组成，元素在矿物中以离子键、共价键、金属键、分子键联接，按一定规律排列，按尽量紧密原则排列。如果把各种离子看作具有一定半径和电价的球体，则阴离子较大，所以实际上相当于阴离子按尽量紧密原则排列，而阳离子则规律地分布于阴离子球体的空隙中，而其数量应使晶体中正、负电价相等。25云南大学资环学院晶体中离子等排列格式称为晶体格架或泛称晶体构造。每种矿物都有一定的晶体构造，反映在外形上叫晶形。理想的晶体

16、为规则的几何多面体，晶面相当于晶体格架中质点较密或质点间联接力较强的面，如石盐-天然NaCl,其晶体格架按立方体规律排列，所以其晶形也为立方体。晶形和晶体格架都是区分矿物的重要标志。26云南大学资环学院2.结晶质矿物结晶质矿物矿物不仅具有一定的化学组成，而且组成矿物的质点（原子或离子）按一定的方式作规则排列，具有一定的结晶构造，如岩盐为立方体。自然界中大多矿物为结晶质。3.非晶质矿物非晶质矿物组成矿物的质点不作规则的排列而是杂乱无章。如蛋白石、天然沥青、火山玻璃等。4.胶体胶体为水（或其它介质）“粘结”的微粒（1100mu,1mu=0.000001mm）。胶体矿物如褐铁矿，为微量水粘结的氢氧化

17、铁微粒，这些微粒本身仍然是结晶质。点击放大28云南大学资环学院5.造岩矿物造岩矿物构成岩石的主要矿物，约20-30种。6.造矿矿物造矿矿物在成矿地质作用下能够相对集中或富集而形成具有经济价值的矿床的矿物。多数为金属氧化物或金属硫化物。7.人造矿物人造矿物由人工方法制造的某些与天然矿物类同的矿物。8.类质同像类质同像在结晶过程中,电价和半径接近的离子可以同时进入晶体格架,占据同样的位置,结果使矿物成为具有过渡成分的化合物，称作类质同像。如在镁铁橄榄石中，Mg2+,Fe2+都是二价,半径分别为0.78埃和0.83埃,相差很小,晶体格架中Fe2+的位置,Mg2+可以占据,可以相互顶替,最终晶体中两者

18、的数量比决定于反映系统的总的化学成分等条件。29云南大学资环学院（三）矿物的外形（三）矿物的外形1.概述概述矿物常具有一定的外形。食盐为立方体；磁铁矿为八面体；石榴子石为菱形十二面体；云母呈薄片状；水晶呈尖顶的六方柱状等。据此可以鉴定矿物。2.矿物单体的形态矿物单体的形态（1）晶体和非晶体）晶体和非晶体（2）矿物晶体的理想形态和实际形态）矿物晶体的理想形态和实际形态A晶体的理想形态晶体的理想形态：理想条件下自然生长而成。常见的有两类：一类是由形状相同、大小相等的晶面组成的形体，称为单形。晶体的单形一共有47种，常见的有15种。二类是由两个或两个以上的同形等大的晶面组成的形体，称为聚形。P28B

19、晶体的实际形态晶体的实际形态：受生长环境等多种因素干扰，矿物在生长过程中都不同程度的偏离理想形态，形成歪晶。C面角守恒定律：面角守恒定律：实际晶体同理想晶体之间虽有区别，但对应晶面的夹角总是相等地，称为面角守恒定律。据此可鉴定矿物。D晶面条纹晶面条纹：矿物晶体在生长过程中留下的有规律的花纹。如水晶的横条纹；电气石的纵条纹；黄铁矿晶面上相互垂直的条纹等。31云南大学资环学院（3）矿物的结晶习性）矿物的结晶习性同种矿物在同一地质条件下常具有特定的晶体形态特征，这种现象称为矿物的结晶习性。常见的有三种：A一向延伸一向延伸：晶体沿一个方向特别发育，其余两个方向发育较差。晶体常呈柱状、针状、纤维状。如红

20、柱石、纤维石膏、石棉等。B二向延展二向延展：晶体沿两个方向特别发育，第三个方向不发育或发育较差。晶体呈片状、鳞片状或板状。如云母、重晶石、石墨、辉钼矿等。C三向等长（等轴状）三向等长（等轴状）：晶体沿三个方向大致等同发育。晶体呈粒状。如石榴石、黄铁矿、磁铁矿等。32云南大学资环学院3.矿物集合体的形态矿物集合体的形态（1）集合体）集合体同种矿物的众多单体聚集而成的整体。按矿物晶体的可辨度分为显晶体和隐晶体（胶体）两类。（2）显晶质集合体）显晶质集合体按矿物排列方式分为规则集合体和不规则集合体：A规则集合体规则集合体：实际成群产出的矿物晶体，按一定规律连生在一起。常见的有双晶，如长石的聚片双晶、

21、萤石的穿插双晶、石膏的燕尾双晶等。B不规则集合体不规则集合体：据单体的发育程度分为：粒状集合体（如橄榄石、黄铁矿等）、板状集合体（如重晶石、黑钨矿等）、片状集合体（如云母）、柱状集合体（如辉锑矿）、放射状集合体（如红柱石等）。纤维状集合体纤维状集合体：单体呈针状、毛发状或纤维状平行排列而成。如石棉、纤维石膏等。晶簇晶簇：生长在洞中的许多柱状单体，一端固着于共同的基底上，另一端自由发育并形成良好的晶形。如石英晶簇和方解石晶族等。（3）隐晶质（胶态）集合体）隐晶质（胶态）集合体肉眼不能分辨出矿物颗粒，隐晶质显微镜下可分辨，但胶态显微镜下也不能分辨。如结核体（从中心向外围生长）、分泌体（从外围向中心

22、长）、钟乳状（石钟乳、石笋、石柱）、葡萄状、肾状、豆状、鲕状、块状、土状集合体等。33云南大学资环学院（四）矿物的化学性质（四）矿物的化学性质矿物由于各种原因常含有一定的杂质，因此其化学成分虽相对稳定，但可在一定范围内波动。例如镁橄榄石Mg2SiO4和铁橄榄石Fe2SiO4是两种矿物，但在自然界可发现一系列的中间成分的矿物，从近于纯镁橄榄石到含有一定数量比的铁橄榄石，直到接近纯的铁橄榄石。这可以用类质同象来解释。对于类质同象系列的矿物，只能人为的规定一定区间来划分矿物亚种。例如把含Mg2SiO490%以上的称镁橄榄石，90%70%者（相应含Fe2SiO410%30%）称贵橄榄石等等。在矿物分子

23、式中，一般将类质同象互相顶替的元素用括号括在一起，中间隔以逗号，含量高的放在前面。络阴离子等离子团用方括号括出。如贵橄榄石的分子式记为（Mg,Fe)2SiO4，称为结构式，或不加括弧，写成笼统的一般化学式。（五）矿物的物理性质（五）矿物的物理性质矿物的物理性质决定于其化学成分和晶体格架的特点,因此,是鉴定矿物的重要依据。特别是在野外用肉眼识别物理性质的方法来鉴别矿物,是地质工作者最重要的基本技能之一。根据矿物物理性质产生机制的不同可分为矿物的光学性质、矿物的力学性质和其它性质。34云南大学资环学院1.矿物的光学性质：矿物的光学性质：指对自然光的反射、折射、吸收等所表现的性质。如颜色、条痕、光泽

24、和透明度等。（1）透明度）透明度：矿物容许可见光透过的程度，决定于晶体中阳离子类型和键性。一般以1mm厚的矿物的透光程度为标准，将透明度分为三级：1）透明：）透明：隔着矿物可见另一侧物体的清晰轮廓。如水晶、冰洲石；2）半透明：）半透明：隔着矿物仅能见另一侧物体的模糊阴影。如闪锌矿等；3）不透明：）不透明：隔着矿物完全不能见另一侧物体的形象。如黄铁矿。35云南大学资环学院（2）光泽）光泽：矿物表面对可见光的反射能力。为矿物的反射光感，决定于其反射率，反射率愈大，光泽愈强。主要受离子类型、原子量和键性影响，重元素矿物光泽较强。金属光泽的矿物不透明。光泽按强弱可分为四级：1）金属光泽：）金属光泽：呈

25、现金属新鲜面的光泽，光亮耀眼。如方铅矿、黄铁矿等。2）半金属光泽：）半金属光泽：较暗的金属光泽。如磁铁矿、赤铁矿等。3）金刚光泽：）金刚光泽：呈现金刚石或宝石表面哪样的耀眼的光泽。如金刚石、闪锌矿等。4）玻璃光泽：）玻璃光泽：玻璃一样的光泽。如方解石等。点击放大36云南大学资环学院当矿物表面不平坦或以某种集合体形式出现当矿物表面不平坦或以某种集合体形式出现时，常产生下列几种特殊光泽：时，常产生下列几种特殊光泽：1）油脂光泽：）油脂光泽：具有玻璃光泽的矿物，因反射表面不平，使部分光发生散射而呈现油脂状光泽。如石英、石榴子石等。2）丝绢光泽：）丝绢光泽：纤维状的矿物，反射光相互干扰而呈现的光泽。如

26、纤维状石膏、石棉等。3）土状光泽：）土状光泽：粉末、疏松多孔集合体的矿物，因反射光全部发生散射而呈现土状般的暗淡光泽。如高岭土等。37云南大学资环学院（3）颜色）颜色 是矿物对不同波长的可见光波选择性吸收和反射的反映，是矿物矿物最易引人注意的一项物理性质，根据矿物颜色成因的不同，可分为自色自色、他色他色和假色假色。1）自色：）自色：矿物本身所固有的颜色。如金属光泽的矿物常由于不透明而颜色比较固定。成因与色素离子，如含Mn4+黑色；Mn2+紫色；Fe3+樱红色、褐色；Cu2+蓝色、绿色。方铅矿铅灰色；黄铜矿铜黄色；孔雀石翠绿色。自色可作为鉴定的依据。自色可作为鉴定的依据。2）他色：）他色：外来带

27、色的物质的混入而造成的颜色。可说明含有某些杂质，无鉴定意义。如某些透明矿物常因含微量的杂质（如铁、锰、铬等络阴离子）和其它原因而呈现不同的颜色，不能成为鉴定的依据，如石英可以是无色、乳白、淡紫、粉红、以致黄、褐、灰黑等。但在有些情况下，颜色又可成为某些透明矿物的鉴别特征，如橄榄石的橄榄绿，绿帘石的草绿色等。3）假色：）假色：由矿物表面的氧化膜或解理面所引起的光线干涉作用造成的颜色。如斑铜矿氧化膜呈现的蓝紫色的锖色。又称被膜。38云南大学资环学院几种标准颜色及代表矿物：几种标准颜色及代表矿物：紫色紫水晶；橙色雄黄；白色斜长石；蓝色蓝铜矿；红色辰砂；黑色磁铁矿；绿色孔雀石；褐色褐铁矿；黄色雌黄；灰

28、色铝土矿。颜色的命名：颜色的命名：两种以上的混合色：双名法，如黄绿色等。可在色别前加深、浅、暗、淡修饰。39云南大学资环学院（4）条痕）条痕：是矿物粉末的颜色。透明矿物的粉末多因全反射而呈现白色，鉴定意义不大。常用于鉴定不透明矿物，可以将矿物在素瓷板上划下的条痕色，或将矿物研成粉末所呈现的颜色加以识别。条痕比颜色固定，可清除假色、减弱他色，是鉴定矿物的可靠的特征。40云南大学资环学院2.矿物的力学性质：矿物的力学性质：矿物在外力作用下（如刻划、打击）所表现的机械特性。主要有解理、断口、硬度、韧性等。（1）解理与断口：）解理与断口：矿物在外力作用下沿一定结晶方向裂成平面的性质称为解理；矿物在外力

29、作用下不沿固定方向而是沿任意方向破裂并呈各种凹凸不平的平面称为断口。矿物解理所裂成的平面称为解理面。在标本的破裂面上一般看到闪光的断裂面为闪光的平面,即解理面。解理面一般平行于晶体格架中质点最紧密,联结力最强的面。因为垂直这种面的联结力较弱,晶粒易于平行此面破裂。相对来说,面与面之间的联结力最弱。解理是反映晶体构造的重要特征之一，且较晶形具有更为普遍的意义。不论矿物自形程度高低,解理的特征不变,是鉴定矿物的重要特征依是鉴定矿物的重要特征依据。据。解理方向：解理方向：矿物的解理是沿一定方向裂开的，只沿一个方向裂开的称为一组（片状）解理，如云母、片状石墨等。若沿两个方向裂开的称为二组解理（柱面解理

30、），如角闪石等。若沿三个方向裂开称为三组（或立方体）解理，如方铅矿、方解石等。此外还有四组解理（或八面体解理），如萤石；六组（或菱形十二面体）解理，如闪锌矿等。41云南大学资环学院解理等级：解理等级：根据解理完善程度，可将其分为以下几个等级：1）极完全解理：）极完全解理：极易沿解理面破裂成规则的块体，解理面平整而光滑，很难出现断口。如云母、辉钼矿等。2）完全解理：）完全解理：易沿解理面破裂成规则的块体，较难发生断口，解理面完整而光滑。如方铅矿、方解石等。3）中等解理：解）中等解理：解理虽完整但并不完善，解理面不很光滑，且不连续，呈小阶梯状，常与断口交叉出现。如辉石、角闪石等。4）不完全解理：）

31、不完全解理：矿物较难沿解理面裂开，解理面常为小面积的零星出现，常见有断口。如磷灰石、锡石等。5）无解理：）无解理：极难出现解理面，又称极不完全解理，主要形成各种断口。如石英、磁铁矿等。一般可依据解理的有无,发育完全程度(以解理面的完整程度为标志)以及组数和各组交角来区分矿物。显然，解理是晶体的特征，而非晶体则没有，它是矿物晶体的一种稳定性质，是识别矿物的重要依据之一。点击放大42云南大学资环学院断口与解理不同，断口与解理不同，晶质、非晶质矿物均可出现。不同矿物的断口形态具有不同的特点，因此它可作为鉴定矿物的辅助特征，常见的断口形状有：常见的断口形状有：1）贝壳状断口：）贝壳状断口：断口呈具有同

32、心圆纹状的规则曲面，状似贝壳壳面，如石英（P34）、橄榄石等。断口虽呈弧形曲面，但无同心圆纹者，称为半贝壳状断口，如铝土矿等。2）参差状断口：）参差状断口：断口面粗糙不平，参差不齐的断口。如磷灰石、黄铁矿等。3）平坦状断口：）平坦状断口：断口较为平坦，但不光滑。致密块状矿物常见有此种断口。如块状高岭土等。4）土状断口：）土状断口：断口似土块的断面，如土状高岭石等。5）锯齿状断口：）锯齿状断口：断口象锯齿状。如一些金属矿物。矿物的解理与断口互为消长，解理完全，断口则不易出现；断口发育则常无解理。43云南大学资环学院（2）硬度：）硬度：矿物抵抗外来作用力（如刻画和研磨）的能力称为硬度。硬度测定及摩

33、氏硬度计：硬度测定及摩氏硬度计：测定矿物的硬度绝对值要用特殊装置,以矿物磨光面抵抗金刚角锥压入的能力(按对角锥需施压力计算)为标志。但较普遍的是应用摩氏硬度计测定矿物的相对硬度。摩氏硬度计由10种硬度不同的标准矿物组成。这十种矿物按软硬不同排成10级：1)滑石(talc);2)石膏(gypsum);3)方解石(calcite);4)萤石(fluorite);5)磷灰石(apatite);6)正长石（orthoclase）;7)石英(quartz);8)黄玉(topaz);9)刚玉(corundum);10)金刚石(diamond)。摩氏硬度计的意义：摩氏硬度计的意义：十级之间仅表示硬度的相对大

34、小，并不是倍数和比例关系。使用时，用已知硬度的矿物晶体刻画未知矿物的平面,即可依据是否留下刻痕判断硬度，如果未知矿物易碎,反过来以它刻画已知矿物平面来测试。实际野外工作中，常用小钢刀（硬度为5-5.5）和指甲（硬度为2-2.5）测定矿物的相对硬度，另外碎玻璃的硬度为6.5，copperpenny为3.5。注意：因为风化会降低硬度，测定时要选择新鲜面。注意：因为风化会降低硬度，测定时要选择新鲜面。44云南大学资环学院返回上一页返回上一页45云南大学资环学院（3）韧性：）韧性：矿物在外力作用下（锤击、弯曲、拉张等）所产生的抵抗能力称为韧性。包括：1）弹性：）弹性：外力作用下发生弯曲变形，外力消除后

35、又能恢复原状的性质。如云母、石棉等。2）挠性：）挠性：外力作用下发生弯曲变形，外力消除后不能恢复原状的性质。如辉钼矿、绿泥石等。3）延展性：）延展性：矿物在外力作用下能被拉成细丝或锻压成薄片的性质。如自然金、自然铜等。4）脆性：）脆性：外力作用下容易破碎成碎块的性质。绝大多数矿物是脆性的。如黄铁矿、方铅矿等。46云南大学资环学院3.矿物的其它物理性质矿物的其它物理性质很多，仅就比重、密度、磁性、放射性、电性、发光性及易燃性作一简介。1.比重和密度：比重和密度：矿物重量与同体积水（4时）的重量之比。各种矿物的比重是不同的，是鉴定矿物的特征。比重（重量/体积）和密度（质量/体积）是有联系而又有区别

36、的，常混用。矿物的比重主要决定于组成元素的原子量，一般硅酸盐造岩矿物的比重为2.6-3.5。矿物晶体格架的紧密程度也影响比重，同样成分，高压下形成的矿物常常具有较紧密的晶体格架，比重较大。在硅酸盐中，阳离子类似时，按酸根由i4O10i4O11i2O6iO2比重依次增高。一般把比重分为三个等级：一般把比重分为三个等级：1）轻级：）轻级：2.5，如石墨、石膏等；，如石墨、石膏等；2）中级）中级2.54，如石英、萤石等；，如石英、萤石等；3）重级）重级4，如重晶石、方铅矿等。，如重晶石、方铅矿等。47云南大学资环学院2.磁性：磁性：是现代地学，特别是古地磁学涉及较多的概念。分为逆磁性、逆磁性、顺磁性

37、、铁磁性顺磁性、铁磁性。前两种磁性的矿物如大多数含铁硅酸盐，可以认为“无磁性”，只有少量顺磁性的矿物属于弱磁性矿物。铁磁性矿物有的可以用普通磁铁吸引，更为特征的是可以具有“剩磁”，而前两者不具“剩磁”。铁磁性矿物置于外磁场中即被感应磁化，其磁化强度称为感磁，方向平行于外磁场。当除去外磁场后感磁被部分的保留下来，成为“剩磁”。方向平行于外磁场。铁磁性矿物感应磁化率随温度升高而加大（几十倍）。但当温度高到一定程度时，由于热扰动过大，矿物的磁性突然消失，转为顺磁性，这一温度称居里点居里点。铁磁性是来源于矿物晶体格架中的离子或原子有未被互相抵消的电子自转和绕核公转而产生磁矩，所以只有铁、钴等外层电子不

38、对称的元素核及其化合物，才能有铁磁性。根据磁性大小可将矿物分为：根据磁性大小可将矿物分为：强磁性矿物：小块可被磁铁吸引。强磁性矿物：小块可被磁铁吸引。弱磁性矿物：粉末可被磁铁吸引。弱磁性矿物：粉末可被磁铁吸引。无磁性矿物：粉末不可被磁铁吸引。无磁性矿物：粉末不可被磁铁吸引。48云南大学资环学院3.熔点：熔点：对矿物鉴定的实际意义较小，但在讨论地球内部特点和矿物成因时是经常涉及的概念。显然，必须在低于熔点的温度条件下矿物才能结晶出来。一般由半径比较小的，电价比较高的离子组成的矿物熔点较高，在硅酸盐中熔点大致按阳离子Al、Mg、Fe、Ca、Na、K的顺序降低。当有水和其它挥发成分（F、Cl等）时，

39、矿物熔点常明显下降，岩石中几种矿物在一起，熔点也会互相影响。4.电性：电性：导电性：金属矿物导电好；非金属矿物多为非导体。如石英、云母等。压电性：在压力或张力影响下带电。如压电石英。热电性：在加热的条件下导电。如电气石。49云南大学资环学院5.放射性：放射性：U、Th、Ra三大天然放射系列。6.发光性：发光性：磷光：外界作用下发光，外界作用消失后继续发光。如磷灰石等。萤光：外界作用下发光，外界作用消失后不发光。如萤石蓝色萤光、金刚石的天蓝色萤光。7.易燃性：易燃性：如琥珀；其它如咸苦等味道，滑腻感，气味等。其它如咸苦等味道，滑腻感，气味等。50云南大学资环学院（六）常见矿物（六）常见矿物（P3

40、6）1.斜长石斜长石2.蛇纹石蛇纹石3.粘土矿物粘土矿物4.方解石方解石5.白云石白云石6.黄铁矿黄铁矿7.磁铁矿磁铁矿8.赤铁矿赤铁矿9.正长石正长石10.石英石英11.云母云母12.角闪石角闪石13.辉石辉石14.橄榄石橄榄石15.石榴子石石榴子石16.绿泥石绿泥石17.褐铁矿褐铁矿18.石膏石膏19.黄铜矿黄铜矿20.方铅矿方铅矿21.闪锌矿闪锌矿22.蓝晶石蓝晶石23.红柱石红柱石注意相似矿物的鉴定特征。注意相似矿物的鉴定特征。跳过51云南大学资环学院返回上一页返回上一页52云南大学资环学院返回返回50页页53云南大学资环学院返回返回50页页54云南大学资环学院返回返回50页页55云南

41、大学资环学院返回返回50页页56云南大学资环学院返回返回50页页57云南大学资环学院返回返回50页页58云南大学资环学院返回返回50页页59云南大学资环学院返回返回50页页60云南大学资环学院返回返回50页页61云南大学资环学院返回返回50页页62云南大学资环学院返回返回50页页63云南大学资环学院返回返回50页页64云南大学资环学院返回返回50页页65云南大学资环学院返回返回50页页66云南大学资环学院返回返回50页页67云南大学资环学院返回返回50页页68云南大学资环学院返回返回50页页69云南大学资环学院返回返回50页页70云南大学资环学院返回返回50页页71云南大学资环学院返回返回50

42、页页72云南大学资环学院返回返回50页页73云南大学资环学院返回返回50页页74云南大学资环学院三、地壳的岩石组成三、地壳的岩石组成岩石概述：岩石概述：由一种或多种矿物在一定的地质环境中形成的自然集合体。据成因可分为岩浆岩（火成岩，igneousrocks）、沉积岩(sedimentaryrocks)和变质岩(metamorphicrocks)三大类。Arockisasolid,cohesiveaggregateofoneormoreminerals,ormineralmaterials(forexample,volcanicglass).75云南大学资环学院76云南大学资环学院（1）岩浆岩：

43、）岩浆岩：1.概念：概念：由岩浆作用形成的岩石称为岩浆岩。占地壳总体积的65%。地壳下面存在着高温高压粘稠状富含挥发份的熔融硅酸盐物质称为岩浆岩浆（magma），其主要成分是SiO2，还有其它元素，化合物以及挥发成份。岩浆沿着地壳薄弱地带侵入地壳或喷出地表，温度降低，最后冷凝成的岩石称为岩浆岩岩浆岩。当岩浆喷出地表后冷凝形成的岩石称为喷出岩；在地表以下冷凝形成的岩石称为侵入岩侵入岩，在较深处（一般5km）形成的侵入岩叫深成岩深成岩，反之叫浅成岩浅成岩。火山喷出迅速冷却来不及结晶的岩石，称为火山玻璃，如黑曜岩、浮岩等。2.岩浆岩的一般特征岩浆岩的一般特征（1）化学成分：）化学成分：复杂，几乎包含

44、地壳的所有元素，以氧、硅、铝、铁、钙、钾、钠、镁、钛最多，占98%，其余元素总量不超过2%。主要氧化物有SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、H2O。由超基性到酸性岩石，SiO2增加，Na2O、K2O增加，FeO、MgO降低。77云南大学资环学院（2）矿物成分和颜色：）矿物成分和颜色：1）主要矿物：）主要矿物：有石英、正长石、斜长石（这三个矿物SiO2、Al2O3含量高，色浅，称为浅色矿物，又叫Si-Al矿物）、角闪石、辉石、橄榄石（这三个矿物FeO、MgO含量高，色深，称为深色矿物，又叫Fe-Mg矿物，是岩浆岩的特征矿物）。2）次要矿物：）次要

45、矿物：5%，参加命名。如石英闪长岩。3）副矿物：）副矿物：5%，不参加命名。但往往具有成因意义。SiO2为主要组成物质，SiO2多，浅色矿物多，反之深色矿物多，因此它常作为岩浆岩分类的依据。4）矿物的结晶顺序：）矿物的结晶顺序：美国鲍温总结出的玄武岩熔浆在冷凝过程中造岩矿物的结晶顺序及其共生组合关系，称为鲍温反应系列。参见教材参见教材P65。78云南大学资环学院（3）结构构造）结构构造结构结构 主要指岩石中矿物颗粒本身的特点及颗粒之间的相互关系，描述单个矿物的结晶程度、颗粒大小、形态及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间的关系的特征。构造构造主要指岩石中不同颗粒集合体分布与排列特点，即某一部分颗粒与其它

46、部分颗粒的关系，是比结构较为宏观的组构。结构和构造统称为组构。组构。岩浆岩由于冷凝结晶的条件不同，尽管有同样的成分，所形成的的岩石主要矿物成分虽然差不多，但在岩貌和组构上有明显区别，成为不同的岩石。按结晶程度划分，主要的结构有：1）颗粒粗大，肉眼可辨别，常见于侵入岩中；颗粒粗大，肉眼可辨别，常见于侵入岩中；2）颗粒在肉眼和放大镜下不见，显微镜下可见。常见于喷颗粒在肉眼和放大镜下不见，显微镜下可见。常见于喷 出岩；出岩；3）矿物没有结晶，为喷出迅速冷凝而成。矿物没有结晶，为喷出迅速冷凝而成。显晶质结构：显晶质结构：隐晶质结构：隐晶质结构：玻璃质结构：玻璃质结构：79云南大学资环学院返回上一页返回

47、上一页80云南大学资环学院返回返回78页页81云南大学资环学院返回返回78页页82云南大学资环学院按同种矿物颗粒大小分，主要的结构有等粒结构、不等粒结构、斑状结构：粗大的晶体散布在细小的物质之间，大的晶体称为斑晶，细小的物质称为基质（或粗大的晶体散布在细小的物质之间，大的晶体称为斑晶，细小的物质称为基质（或石基）石基）、似斑状结构。83云南大学资环学院常见的构造有：1）块状构造：组成的矿物均匀分布；2）流动（纹）构造：条纹、条纹、拉长的气孔、长条状矿物沿拉长的气孔、长条状矿物沿一定方向排列所形成的外貌一定方向排列所形成的外貌特征，反映流动过程迅速冷特征，反映流动过程迅速冷凝的环境凝的环境;3）

48、气孔状和杏仁状构造气孔状和杏仁状构造：气体挥发后形成的圆形、椭气体挥发后形成的圆形、椭圆形或管状孔称为气孔；气圆形或管状孔称为气孔；气孔被钙质、硅质物质充填后孔被钙质、硅质物质充填后形成杏仁。形成杏仁。点击放大84云南大学资环学院3.岩浆岩的分类岩浆岩的分类据SiO2含量分类可分为：（1）酸性岩：）酸性岩：SiO2含量大于65%，以浅色矿物为主；代表岩石：花岗岩（侵入）、流纹岩（喷出）（2）中性岩：）中性岩：SiO2含量52%-65%，一般浅色矿物多于或等于暗色矿物；代表岩石：正长岩、闪长岩（侵入）、粗面岩、安山岩（喷出）（3）基性岩：）基性岩：SiO2含量45%-52%，一般暗色矿物多于或等

49、于浅色矿物；代表岩石：辉长岩（侵入）、玄武岩（喷出）（4）超基性岩：）超基性岩：SiO2含量小于45%，浅色矿物极少或无。代表岩石：橄榄岩（侵入）、苦橄岩（喷出）（5）碱性岩：）碱性岩：SiO2含量52%-65%，钾、钠含量高。代表岩石：霞石正长岩（侵入）、响岩（喷出）脉岩类：脉岩类：充填在岩石裂隙中呈脉状产出的浅成侵入体。按矿物组成及组构可分为：粗：伟晶岩以浅色矿物为主的：脉岩细：细晶岩以深色矿物为主的：煌斑岩参见教材参见教材P69的表的表3-2。85云南大学资环学院4.常见的岩浆岩常见的岩浆岩参见教材参见教材P69。花岗岩花岗岩流纹岩流纹岩闪长岩闪长岩安山岩安山岩玄武岩玄武岩橄榄岩橄榄岩8

50、6云南大学资环学院（二）沉积岩（二）沉积岩1.概念：概念：在地表条件下，由母岩（三大类岩石）风化剥蚀的产物经搬运、沉积和固结成岩作用而形成的岩石。其中以经海、河、湖等流水搬运沉积形成的岩石为主。各种沉积物原来是松散的，在地质年代里，沉积物逐层堆积，较老的沉积物较新的沉积物覆盖掩埋，上覆沉积物逐渐加厚，原来的沉积物逐渐被深埋，由于上覆沉积物的压力，原来的沉积物逐渐脱水、被压实，同时由于粒间水的溶解、沉淀作用，使颗粒互相胶结而固化成岩。沉积岩是次生岩石，其物质成分除岩浆岩等原来岩石、矿物碎屑外，还有粘土、胶体矿物、易溶矿物、来自生物遗体的硬体（骨骼、甲壳等）碎片和有机质等。这些外生组分是沉积岩所特