第3章矿物与岩石4变质岩

第三章 矿物与岩石

第三章矿物与岩石 【教学目的与要求】 1.了解晶质体和非晶质体的概念及区别矿物的同质多像 2.掌握矿物的化学成分的类型 3.胶体矿物 4.矿物的同质多像 5.了解火成岩、沉积岩、变质岩形成的地质环境及其主要特征。 6. 矿物的物理性质 7. 矿物的结构和构造 8．三大类岩石的形成环境、形成过程、特征、鉴别方法 【教学重点】矿物的物理特征；三大类岩石形成的地质环境。 【教学难点】三大类岩石的形成环境、形成过程、特征、分类、鉴别方法 【教学课时】10课时 【教学方法】多媒体演示、讲授法 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： ①地质作用形成 ②按一定方式结合 ③矿物集合体 2、类型：地球岩石、宇宙岩石 3、成因分类：火成岩、沉积岩、变质岩 ①火成岩+变质岩：地壳质量95%，出露25% ②沉积岩：地壳质量5%，出露75% 三、“水成论”VS“火成论” 1、水成论：

①古希腊泰勒斯：一切来自水，归于水 ②英国伍德沃德（1695）：岩石由水作用而成 ③德国维尔纳（1787）：《岩层的简明分类和描述》 2、火成论： ①意大利莫罗（1740）：提出火成论 ②英国赫顿（1788）：《地球的理论》 ③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。 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。

第三章地质学基础知识

第三章矿物与岩石 矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一，是构成地壳岩石的物质基础。自然界的矿物有3000多种，常见的有50~60种。其中，大约有20~30种是构成岩石的主要成分，占地壳总质量的99%，称造岩矿物，如石英、长石、云母等。由于矿物组成成分和晶体结构的不同，矿物往往呈现出各种各样的形态、颜色、透明度等自我特性，构成一幅幅绚丽多彩的矿物景观。 4个方面的含义： (1)矿物是在各种地质作用下或各种自然条件下形成的。如岩浆活动、湖泊、海洋、风化作用等条件下。 (2)矿物由地壳中各种化学元素组成，具有相对固定和均一的化学成分和物理性质，因而是一种自然产生的均质物体。区别自然矿物和人工矿物：食糖和食盐；合成药品；人造矿物(人造水晶、人造金刚石、人造金红石等) (3)矿物不是孤立存在的，而是按一定规律结合起来形成的各种岩石。 (4)现代矿物概念已延伸至地球内层及宇宙空间所形成的自然产物，称宇宙矿物，如陨石矿物、月岩矿物等。 一、矿物的内部结构和晶体形态 矿物的结晶过程——在一定介质、一定温度、一定压力等条件下(如介质温度缓慢下降或溶液达到饱和等)，物质质点有规律排列的过程。 晶体格架——即晶体构造，即相当于一定质点在三度空间所成的无数相等的六面体，紧密相邻和互相平行排列的空间格子构造。 1 过去的定义：具有几何多面体的水晶或凡是天然具有几何多面体形态的固体。 现代的定义：具有格子构造的固体，即化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的一切固体，称晶质体；具有良好几何外形的晶质体，称晶体。 2 与晶质体相反，凡内部质点呈不规则排列的物体，称非晶质体。即在任何条件下都不能表现为规则的几何外形 3、晶形 在一定条件下，如晶体生长较快、生长顺序较早、有允许晶体生长的空间(晶洞、裂缝)等，矿物可以形成多种良好的晶体形态。主要分为： 矿物晶体由一种同形等大的晶面所组成，共有47种。如有六个正六面体的食盐，具有六个同形大小的棱面的方解石。即同一单形的各晶面必然形状相同、大小相等。 上万。如六方柱和棱面体两种单形组成的石英。 ，穿插双晶（两个晶体按一定角度穿插）和聚片双晶（两个以上晶体，按一定规律彼此平行重复连生）。 4、结晶习性 由于晶体内部构造不同，结晶环境和形成条件不同，使得晶体在空间三个相互垂直方向上发育的程度也不相同，也称矿物的单体形态。在相同条件下形成的同种晶体经常所具有的形态称结晶习性。大体分为三种主要类型：

13 岩石与矿物习题答案

13 岩石与矿物习题答案 一、填空题 1.工程地质条件是一综合概念，主要包括：地形地貌条件、岩土类型及其工程 性质、地质构造、水文地质条件、物理（自然）地质现象和天然建筑材料。2.矿物的光学性质有：颜色、条痕、光泽和透明度；力学性质有：硬度、解 理、和断口。 3.岩石的工程性质包括：物理性质、水理性质和力学性质。 4.风化作用按照破坏岩石的方式可分为：①物理风化作用、②化学风化作用 和③生物风化作用。 其中①物理风化作用包括气温变化、冰劈作用和盐类结晶作用三个主要作用因素；②化学风化作用则主要包括溶解作用、水化作用、氧化作用和碳酸化作用四种风化作用。 5.确定岩石风化程度主要依据的是矿物颜色变化、矿物成分改变、岩石破碎 程度和岩石强度变化四个方面的特征变化情况； 根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。 四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。 6.变质作用的主要因素有温度、压力、化学活泼性流体。 7.岩浆岩按照SiO2的含量分为酸性、中性、基性、超基性。 8.粘土矿物主要是指伊犁石、高岭石、蒙托石。 9.碎屑岩的胶结方式有孔隙式、基底式、接触式。 二、名词解释 矿物：天然生成的化合物或单质，具有一定物理性质和一定化学成分，是组成地壳的基本物质单位。 岩石：矿物在地壳中按一定的规律共生组合在一起，形成由一种或几种矿物组成的天然集合体称为岩石。

层理：由于沉积环境的变化，先后沉积下来的岩石沿垂直方向在大小、形状、成分、颜色、结构等方面表现出来的成层现象。 岩石的抗压强度：干燥岩石试样在单轴压缩下能够承受的最大压应力 岩石的抗拉强度：岩石试样在单轴拉伸能够承受的最大拉应力。 岩石的抗剪强度：岩石试样在一定法向压应力作用下能够承受的最大剪应力。 岩石的变形模量：单轴压缩下任一时刻的轴向应力与应变之比 岩石的弹性模量：极限破坏应力值一半所对应的点与原点连线的斜率即岩石的弹性模量。 风化作用：地表及地面以下一定深度的岩石，在温变化、水溶液、气体及生物等自然因素作用下逐渐产生裂隙、发生机械破碎和矿物成分的改变，丧失完整性的过程。 三、简答题 1.工程地质学的主要任务是什么？ 勘察和评价工程建筑场地的地质环境和工程地质条件；分析和预测工程建设活动与自然地质环境的相互作用和相互影响；选择最佳的场地位置；提出克服不良地质作用的工程措施；为工程建设规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据。 2.简述沉积岩的形成过程 沉积岩形成的过程主要包括：母岩风化（沉积物形成）、搬运与沉积（沉积物搬运与沉积）、成岩作用（沉积岩形成）三个过程。 3.防治岩石风化的措施有哪些？ 措施之一：向岩石孔隙、裂隙灌注各种浆液，提高岩石的整体性和强度，增强岩石抗风化的能力；措施之二：在岩石表面喷抹水泥砂浆、沥青或石灰水泥砂浆封闭岩面，防止空气、水分与岩石接触或渗如其中。