第三章 矿物与岩石
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九月份的生辰石——蓝宝石
• 代表“忠诚，希望与博爱”
十月份的生辰石——欧泊（蛋白石）
• 是安乐祥和的象征
十一月份的生辰石——托帕石(黄玉）
• 是富饶和虔诚的象征
十二月份的生辰石——绿松石
• 象征着“成功”
Al2(SiO4)(F,OH)3
常见的矿物——长石
常见的矿物——方解石 (CaCO3)
常见的矿物——橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]3
常见的矿物——辉石
宝石
•美
•久
•稀
钻石
极品宝石
• 非洲之星Ⅰ：“库里南”(Cullinan)。 1905年1月21日发现于南非普列米尔矿 山。它纯凈透明，带有淡蓝色调，重量为 3106克拉。后来被加工成9粒大钻石和 96粒较小钻石。其中最大的一粒名叫“ 非洲之星第Ⅰ”，水滴形，镶在英国国王 的权杖上。
• 后来，法国化学家摩尔沃又从钱南的实验中得到启发，将 一颗金刚石通过实验手段转变成石墨。金刚石是碳组成的 结论也就确切无疑了。
殷红如血 雍容华贵——红宝石
善良纯朴 超凡脱俗——蓝宝石
晶莹翠绿 娇艳迷人——祖母绿
玉
生辰石
一月份的生辰石——石榴石
• 信仰、坚贞和纯朴的象征
二月份的生辰石——紫水晶
• 1779 年，又有几位意大利科学家用凸透镜在太阳光下聚 焦到金刚石上，不一会儿，金刚石化作一缕黑烟，只留下 一点黑灰。这件事，轰动了科学界，认为这是不可思议的 发现，并引起各方的争论。
• 过了25 年以后，英国的钱南作了一次关键性的实验，他将 一颗纯净的已知重量的金刚石放在一个充满氧气的金质密 封断筒地中说任：“其金充刚分石燃是烧由完碳毕组，成得的到，CO只2气不体过。这据种此碳，比钱煤南炭果（ 或石墨）要纯净得多。”为了进一步证明，他又测定了 CO2 中碳的重量，不多不少，与原来金刚石的重量相等。
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。
矿物与岩石
矿物与岩石 第1节 概述 二、矿物学与岩石学理论的建立
第1节 概述
一、矿物与岩石的概念
二、矿物学与岩石学理 论的建立
第2节 矿物
一、矿物的基本特性
（一）矿物的内部结构和 晶体形态 （二）矿物的化学成分 （三）矿物的集合体形 态和物理性质
二、矿物的分类 三、重要矿物简述
水成论与火成论各以自己的观点排斥对方，把 所有的岩石基本看成是同一成因。1830年英国的C 莱 伊尔提出岩石的成因分类，分为水成岩类、火山岩类、 深成岩类和变质岩类。以多种成因观点代替单一成因 观点的分类，标志着岩石学理论的基本建立。
为基础的。1837年，美国J D 丹纳的《矿物学系统》出版，
1844年再版，总结了已有矿物晶体结构与化学组成分类的成果，
标志着近代矿物学的体系已臻成熟。此后，矿物学随着新
技术和新理论的引进和应用而发展。19世纪中叶偏光显微镜开始用 于矿物鉴定和研究，20世纪初X射线开始用于矿物晶体结构分析， 20世纪30年代以来对矿物形成的物理化学条件及相平衡的研究，20 世纪60年代以后固体物理学、量子化学方面的理论和先进的实验技
矿物与岩石 第1节 概述 二、矿物学与岩石学理论的建立
第1节 概述
一、矿物与岩石的概念
二、矿物学与岩石学理 论的建立
第2节 矿物
一、矿物的基本特性
（一）矿物的内部结构和 晶体形态 （二）矿物的化学成分 （三）矿物的集合体形 态和物理性质
二、矿物的分类 三、重要矿物简述
在古代，岩石与矿物统称为“石”，是人类最早开发
矿物、矿石、岩石概念的区分大约在15世纪。但是， 在18世纪中叶以前，人类关于岩石与矿物的认识，还主要是 物理特征的描述与分类。例如，16世纪初，莱奥纳尔都斯的 《石志》论述了200多种矿物。中国明代医学家李时珍1578 年写成的《本草纲目》，叙及的矿物、岩石、化石有200多种， 按水部、土部、金石部分类，又将金石部细分为金类、玉类、 石类、卤石类等。
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学完本章后应掌握以下内容：
（1）矿物的概念、分类及主要性质； （2）岩浆岩、沉积岩和变质岩的矿物成分、结构和构造特征； （3）风化岩与残积土的工程特性； （4）三大类岩石的鉴定方法； （5）岩石的物理力学性质及工程性状。 学习中应注意回答以下问题：
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3.5.4 沉积岩的结构 沉积岩的结构按成因可将沉积岩的结构分为碎屑结构、泥质结构、
结晶结构和生物结构。
1.碎屑结构(clastic) 特征为碎屑颗粒由胶结物黏结起来形成岩石。碎屑粒度的形状有棱
角状、次棱角状、次圆状和圆状四种，如图3-16。
按主要碎屑粒度大小，可将碎屑结构分为三种：
评价？
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3.2 岩石的形成
岩石(rock)是天然产出的由一种或多种矿物按一定规律组成的自然集 合体，少数岩石也可包含有生物遗骸。岩石构成地壳及上地幔的固态部 分，是地质作用的产物。
岩石的形成（如图3-1）受各种地质作用的影响。地壳深部的液态岩 浆（如图3-2）沿地壳裂缝缓慢上升，在地壳深部形成的称为深成岩浆 岩，在地壳浅部形成的称为浅成岩浆岩，岩浆喷出地表后冷凝形成的称 为喷出岩浆岩。火山灰沉积以及岩石风化以后经搬运沉积成岩作用形成 的称为沉积岩。岩浆岩或沉积岩经过变质作用形成的称为变质岩。这就 是地壳中形成的三大类岩石，而岩石是由各种矿物组成的。
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4）类质同象与同质多象
类质同象是指矿物中两种或两种以上的类似质点互相替换， 使矿物的化学成分和某些物理性质发生一定变化，但不改变 其晶体结构的现象。
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火成岩的分类与特征
总结词
火成岩是岩浆冷却固化而成的 岩石，其分类和特征因形成环
境和条件而异。
侵入岩
由地下岩浆缓慢冷却形成的岩 石，晶体颗粒较小，结构紧密 ，常见的有花岗岩、橄榄岩等 。
喷出岩
由地下岩浆迅速喷出地表冷却 形成的岩石，常呈流纹状或气 孔状，常见的有玄武岩、安山 岩等。
火山岩
由火山活动形成的岩石，包括 熔岩、火山碎屑岩等，具有特
地下开采
对于埋藏较深的矿物和岩 石，需通过挖掘隧道、竖 井等方式进入矿体进行采 集。
水下采集
在浅海水域或河流湖泊中 采集水成矿物和岩石，需 使用特殊工具和技术。
矿物与岩石的加工技术
破碎
将大块矿物和岩石破碎成小块，以便于后续 加工。
选矿
通过物理或化学方法分离出有价值的矿物， 剔除杂质。
磨碎
将破碎后的矿物和岩石磨碎成粉末状，以释 放其中的有用成分。
接触变质岩
在岩浆侵入过程中，接触带附近原有 岩石受高温影响而形成的岩石，常见 的有大理岩、石英岩等。
动力变质岩
在构造运动过程中，原有岩石受挤压 或剪切作用而形成的岩石，常见的有 糜棱岩、片麻岩等。
04
矿物与岩石的采集与加工
矿物与岩石的采集方法
露天采集
适用于地表裸露的矿物和 岩石，通过剥离表层土壤 和岩石获得所需材料。
矿物与岩石是地球科学、地质学等领 域研究的重要对象，对于了解地球历 史、地壳运动等方面具有重要意义。
02
矿物的特征与分类
矿物的物理性质
硬度
根据莫氏硬度计，矿物 的硬度由低到高可分为 软、中软、中硬、硬和
非常硬。
颜色
矿物因成分和结构不同 呈现出不同的颜色，如 铁矿呈黑色，铜矿呈红
教科版小学科学 四年级下册第三章岩石与土壤(附答案) (4)
教科版小学科学四年级下册第三章岩石与土壤(附答案)一、教科版四年级下册科学第三章岩石与土壤选择题1．具有蜡烛一样光泽的矿物是( )。
A. 石英B. 长石C. 云母【答案】 A【解析】【解答】石英是具有蜡烛一样的光泽的矿物。
A选项符合题意。
故答案为：A。
【分析】石英是主要造岩矿物之一，一般指低温石英（α-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物。
广义的石英还包括高温石英（β-石英）和柯石英等。
主要成分是二氧化硅，无色透明，常含有少量杂质成分，而变为半透明或不透明的晶体，质地坚硬。
2．根据岩石颗粒的大小和结构也可鉴别岩石种类。
一种岩石颗粒较粗，比较粗糙，晶莹润泽，结构紧密，且有不同的颜色。
这种岩石是( )。
A. 砂岩B. 花岗岩C. 大理岩【答案】 C【解析】【解答】大理岩沉积岩中碳酸盐类岩石经变质而成的岩石。
因产于中国云南大理而得名。
主要矿物为重结晶的方解石、白云石，肉眼可辨认，遇稀盐酸产生气泡。
纯大理岩为白色，含杂质时带有各种杂色，具美丽条纹，为主要的装饰建筑石料及雕刻石料。
岩块抗压强度随颗粒胶结和大小而异。
C选项符合题意。
故答案为：C。
【分析】本题考查的是大理岩的特点。
3．下列三种岩石中，颗粒最松散的是( )。
A. 砂岩B. 大理岩C. 石灰岩【答案】 A【解析】【解答】在三种岩石中，砂岩的颗粒最松散。
A选项符合题意。
故答案为：A。
【分析】砂岩是一种沉积岩，主要由各种砂粒胶结而成的，颗粒直径在0.05-2mm，其中砂粒含量要大于50%，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。
绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。
4．岩石表面的反光形成了岩石的( )。
A. 光泽B. 透明度C. 颜色【答案】 A【解析】【解答】岩石表面的反光形成了岩石的光泽。
A选项符合题意。
故答案为：A。
【分析】光泽是岩石的一大重要特征，其是岩石表面对阳光的反射形成的。
5．以下三种矿物中，能提炼铅、银的矿石是（）。
矿物与岩石
• 二、地质作用 • 如前所述，地壳只是地球内圈层最外面的一层极薄的薄壳。在地 球形成至今的漫长地质演变历史中，随着地球的转动和内、外圈 层物质的运动，地表的形态、地壳的物质以及地层的形态都在不 断发生变化。这种变化一直发生，永不静止。 • 导致地壳物质成份及地表形状、岩层结构、构造发生变化的一切 自然作用都称为地质作用。这些作用有些进行得剧烈而又迅速， 较易为人们所觉察；但在更多的情况下，则进行得非常缓慢，很 难为人们直接觉察。这些作用虽然进行得十分缓慢，但其作用痕 迹却随处可见。图1-3a为广州附近七星岗海蚀地貌示意；图1-3b 为意大利那不勒斯湾古庙海蚀岩柱示意。它们是海陆变迁、地壳 运动留下了有力的证据。按地质作用力的来源不同，可将地质作 用划分为内力地质作用和外力地质作用。
• 图1-2 地球的层圈结构示意图
图1-2 地球的层圈结构示意图
• 地幔自莫霍面以下至深度约2900km的范围，约占地球体积的83.3% ，其上层主要由橄榄质超基性岩石组成，是高温熔融的岩浆发源 地，也称软流层。地幔的下层为地表下约 1000～2900km的范围， 除硅酸盐外，该层中金属氧化物和硫化物的含量显着增加，物质 比重也明显增大，物质呈固态。 • 地幔以下为地核，被分为外地核、过度层和内地核三层。地表以 下2900～4642km的范围为外地核，主要由熔融状态的铁、镍混合 物及少量Si、S等轻元素组成，平均密度约10.5g/cm3。内地核厚 约1216km，主要成分是铁、镍等重金属，平均密度约12.9g/cm3， 物质呈固体状态。位于外、内核之间的过渡层厚约515km，物质状 态从液态过渡到固态。地核的总质量约占整个地球质量的31.5%， 体积占16.2%。 • 按照地质学中的板块构造学说，地壳并非是一个整体，而是由若 干块相互独立的巨大构造单元“拼凑”而成。这些巨大的构造单 元被一些构造活动带和转换断层分割开来，彼此之间又分别以不 同的速度向不同的方向在地幔软流层上缓慢漂移。这样的巨大构 造单元也被称为板块。目前认为，对全球构造的基本格局起主导 作用的有六大板块，它们分别是：太平洋板块、欧亚板块、美洲 板块、非洲板块、大洋洲板块和南极洲板块。
岩石与矿物
页岩 石灰岩
大理岩 板岩
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黑、灰、红、黄 等各种颜色
一般为白色
将岩浆岩、沉积岩、变质岩、岩浆分别 填入方框，并说说A、B、C、D分别是什么？
12:07
沉 积 岩
Байду номын сангаас
岩 浆 岩
喷出岩
变 质 岩
侵入岩
岩浆
12:07
阿帕契之泪——黑曜石（火成岩）
在印第安传说中，部落内的一支队伍中了敌人的埋伏，寡 不敌众，全军覆没，噩耗传来，家人们痛哭的眼泪，撒落 到地上，就变成了一颗颗黑色的小石头，谁拥有这样一块 黑色的曜石，便永远不用再哭泣，因为，阿帕契的少女已 经替你流干了眼泪，“阿帕契之泪”因此得名。将黑曜石 送给自己喜欢的人，喻义不再哭泣，幸福快乐。
12:07
矿物
12:07
宝石
• “黑王子红宝石” 黑王子是英王爱德华三世之子，他从该宝石的原持 有者堂· 皮德罗手中得到宝石，因此命名为“黑王子红宝 石”。 英王亨利五世在一次对法作战中，头部受到法国奥 伦康的重击，由于头上有头盔的保护才未受到伤害，镶 在头盔上的“黑王子红宝石”也没有破碎。1653年，在 克伦威尔统治期间，以“大红玫瑰尖晶石红宝石”的名 字准备将它出售，标价40万英磅。1660年，在英王查理 二世统治时期，宝石又重新回到皇冠前面中心最显眼的 地方。至今，“黑王子红宝石”仍然是英国皇冠上的主 要宝石之一，保存在英国王室内。
装饰材料
• 读古诗并回答： 千锤万造出深山，烈火焚烧只等闲
粉身碎骨浑不怕，只留清白在人间
1、诗中描述的岩石是 石灰岩 ，按成因属于 沉积 岩。
2、在这种岩石是否可能找到生物化石 是 。
3、这种岩石经变质作用后形成的岩石叫 大理岩 。
工程地质电子教材(基础地质部分)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第三章 矿物和岩石第一节 矿物一、定义：在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体，叫矿物。
二、物理性质： （一）晶体形态：⎩⎨⎧质点为有序排列）晶体矿物（组成矿物的火山玻璃、胶体蛋白的质点为无序排列）：非晶体矿物（组成矿物⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧、钟乳状状、粒状、块状、土状几何体：纤维状、鳞片立方体、菱面体片状、板状针状、柱状单体 （二）光学性质：⎪⎩⎪⎨⎧应后的颜色假色：矿物表面氧化反离子的颜色。
它色：矿物中混入色素的混合色。
长的光波后，其余光波自色：矿物吸收某一波、颜色12、条痕：矿物粉末的颜色。
⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧、土状光泽几何体光泽：丝绢光泽断口光泽：油脂光泽珍珠光泽晶面光泽：玻璃光泽、单体光泽：光的能力：、光泽：矿物表面反射3 ⎪⎩⎪⎨⎧不透明半透明透明的程度：、透明度：矿物透射光4（三）力学性质1、硬度：抵抗外力刻划的能力（在晶面上）摩氏硬度：滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石1 2 3 4 5 6 7 8 9 102、解理：外力敲击下，沿结晶薄弱面平行裂开的性能。
⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧︒︒︒︒见平整光滑处无解理：解理面肉眼难光滑较小，断口发育中等解理：解理面平整分光滑完全解理：解理面大部全光滑挤完全解理：解理面完解理程度：，辉石：，角闪石：解理交角：解理组数938756124⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧平坦状参差状锯齿状贝壳状沿任意方向的裂开：、断口：外力敲击下，3⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧白云石：遇镁试剂变蓝气泡方解石：遇稀盐酸剧烈化学反应：磁性可塑性滑感挠性弹性（四）其它特殊性质：三、常见矿物的简易鉴定1、浅色矿物：石英 正长石 斜长石 方解石 白云石 白云母 石膏 滑石 硬度大 硬度中等 硬度小半透明 肉红色 灰白色 菱面体 弯曲菱面体 薄片状 丝绢光泽 有滑感 断口油脂光泽 两组解理 遇HCL 起泡 遇镁试剂变兰 珍珠光泽 无解理 白色弹性2、暗色矿物：橄榄石 辉石 角闪石 黑云母 绿泥石 硬度大 硬度小颗粒状 短柱状 长柱状 薄片状 薄片状 半透明 解理交角近90º 解理交角124 º 弹性 挠性橄榄绿色 多为黑色 黑绿色 黑色 墨绿色珍珠光泽第二节 岩浆岩岩石：造岩矿物的天然集合体。
矿物与岩石
（1）颜色 • 矿物具有各种颜色，有的矿物是根据颜
色命名的。
• 自色
• 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。具 有自色的矿物，颜色大体固定不变，因 此是鉴定矿物的重要标志之一。
矿物的颜色
自色
他色
• 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。
• 火成岩 • 沉积岩 • 变质岩
◈ 人造矿物不属地质学范畴（已知矿物５００ ０多种）
◈ 具一定化学成分（每种矿物有较稳定的化学 成分）。
◈ 绝大多数矿物是固态，极个别液态Ｈg
◈ 固体矿物分为晶体和非晶体。
煤碳 花岗岩
这些并非矿物 石油
黄铁矿晶体
孔 雀 石
金 刚 石
二、矿物学与岩石学理论的建立
• 组成岩石主要成分的矿物，称造岩矿物。
它们共占地壳重量的99％。
• 各种矿物都具有一定的外表特征——形态
和物理性质，可以作为鉴别矿物的依据。
• 岩石是在各种地质作用下，按一定方式结
合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地 幔的主要物质。有些岩石主要是由一种矿 物组成，但更多的岩石是由几种矿物组成。
根据成因，岩石可以分为三大类：
钢刀（5—5.5）等来代替硬度计。
• 顺口溜记忆
• 矿物的硬度用“刻划能力”来衡量，
• 取决于原子和离子结合在一起的化
学键的强度。
矿物的硬度
摩氏硬度计
德国Friedrich Mohs于1812年提出
（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。
• 沿着一定方向分裂的面叫做解理面。 • 解理是由晶体内部格架构造所决定的。
矿物与岩石简介
矿物与岩石简介矿物与岩石是地球上重要的地质组成部分，它们在地质学和地质资源开发中起着重要的作用。
本文将对矿物与岩石进行简介，包括定义、组成、分类以及应用等方面的内容。
一、矿物简介矿物是自然界中具有一定物理性质和化学成分的无机物质。
它们由元素和化学组合物构成，是地壳中的基本组成单位。
矿物的物理性质包括颜色、硬度、密度、晶体形态等，化学性质则包括化学成分和化学反应等。
根据其形成方式和成分特征，矿物可以分为无机矿物和有机矿物。
无机矿物主要由元素构成，如石英、长石等。
有机矿物则是由含碳的有机物质形成，如煤、石油等。
矿物在自然界中广泛分布，对土壤形成和岩石成因起着重要的作用。
二、岩石简介岩石是地球上由矿物颗粒或矿物组成的坚硬物体。
它们是地壳中最主要的组成部分，由于地壳的运动和变化，岩石会发生破碎、重结晶等过程，形成不同类型的岩石。
根据岩石的成因、组成和结构等方面的特征，岩石可以分为火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由地下岩浆或火山喷发物质在地表冷却凝固形成的岩石，如花岗岩、玄武岩等。
沉积岩是由岩屑、泥沙等沉积物经过压实作用形成的岩石，如砂岩、页岩等。
变质岩是由原有岩石在高温和高压下发生变质作用形成的岩石，如片麻岩、大理岩等。
岩石有着广泛的应用价值，除了作为地质学研究的对象外，还被广泛应用于建筑、石材加工、道路建设等领域。
不同类型的岩石具有不同的物理性质和工艺特点，因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的岩石材料。
三、矿物与岩石的关系矿物与岩石之间存在着密切的联系。
矿物是构成岩石的基本组成元素，不同矿物的组合和含量决定了岩石的性质和特点。
在地质资源开发中，我们通常通过研究岩石中的矿物组合和分布来确定矿产资源的类型和储量。
此外，矿物在岩石中的形成和变质过程也会对岩石的性质产生影响。
例如，在变质作用下，岩石中的矿物晶粒会发生生长和重排，形成新的矿物组合，从而改变了岩石的物理性质和化学性质。
四、矿物与岩石的探测与利用矿物与岩石的探测与利用是地质学和资源勘探的重要内容。
工程地质学基础 第三章 地质构造、地史学及地质图.
3） 褶曲的类型
褶曲的基本类型有两类：背斜和向斜（读图）
背斜：岩层向上拱起的弯曲构造，称为背斜。
向斜：岩层向下凹的弯曲构造，称为向斜。
背斜的特点是：
A 两翼产状倾向相背 B 核部岩层老、翼部岩层新 C 由核部向两侧岩层对称重复出现
向斜的特点是：
A 两翼产状倾向相向 B 核部岩层新、翼部岩层老 C 由核部向两侧岩层对称重复出现
工程地质学基础
史付生
课程基本内容
1 绪论（1） 2 矿物与岩石（7+8） 3 地质构造、地史学及地质图（8） 4 水的地质作用、土体的形成与特征、地貌学基 本概念（6） 5 岩、土体工程性质（6） 6 常见地质灾害（3） 7 工程地质勘察（1）
3 地质构造、地史学及地质图
3·1 构造运动的概念 3·2 地质构造的概念及地质构造类型 3·3 地史学基本知识 3·4 地质图
根据褶皱的对称性分类：
对称褶皱：褶皱的轴面与水平面垂直，或与褶皱包络面垂直，而 且两翼的长度也基本相等。 不对称褶皱：褶皱的轴面与水平面斜交，或与该褶皱的包络面斜交，而 且两翼不等长
根据翼间角大小分类：
平缓褶皱：翼间角小于180°，大于120°。 开阔褶皱：翼间角小于120°，大于70°。 闭合褶皱：翼间角小于70°，大于30°。 紧闭褶皱：翼间角小于30°。
则取与南北方向平行的边与层面贴触，并使罗盘放水平(水准气 泡居中)，此时罗盘长边(或S—N)与岩层的交线即为走向线，磁 针(无论南针或北针)所指的度数即为所求的走向。
2)测量倾向：把罗盘的N极指向岩层层面的倾斜方向，同时 使罗盘的短边(或与东西方向平行的边)与层面贴触，气泡居中， 罗盘放水平，此时北针所指的度数即为所求的倾向。
(1)测量方向 用罗盘测量任一目标的方向时，永远以00(即N方 向)对准目标，使水准气泡居中，然后读磁针北端所指方位刻度盘上 的数字，即为所测目标的方位角。记录时除记方位角值外，还要冠 以所处象限名称，如SW230°，其中230°是方位角，SW是象限称呼。
地质学基础大纲
第四大类：氧化物及氢氧化物（19、刚玉20、赤铁矿＊21、锡石22、软锰矿＊23、石英＊24、磁铁矿＊25、铬铁矿26、软锰矿＊27、褐铁矿＊28、硬锰矿＊）
第五大类：含氧盐
第一类：硅酸盐类：（29、橄榄石＊30、石榴子石＊31、红柱石＊32、黄玉33、绿帘石34、绿柱石35、电气石36、普通辉石37、普通角闪石＊38、透闪石、阳起石和石棉39、蓝闪石40、硅灰石41、滑石42、蛇纹石和石棉＊43、高岭石＊44、云母45、绿泥石46、正长石＊47、斜长石48、白榴石49、霞石）
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
二、地球的物理性质
地球的密度和重力；地球的磁性；地热；磁偏角；磁倾角的概念
第二节 地球的结构
掌握地球的结构的划分
一、地球外部圈
大气圈
水气圈
生物圈
二、地球内部圈层
地壳
地幔
地核
地壳的一级构造单位：即大陆地壳与大洋地壳
大陆型地壳具双层结构：花岗岩层、玄武岩层
大洋地壳具单层结构：玄武岩层
六、火成岩的分类
七、主要的火成岩简介
超基性岩类（橄榄岩、辉岩）。基性岩类（辉长岩、辉绿玢岩、玄武岩）。中性岩类（闪长岩、闪长玢岩、安山岩；正长岩、正长斑岩、粗面岩）。
酸性岩类（花岗岩、花岗斑岩、流纹岩；花岗闪长岩、花岗闪长班岩、英发岩）。
碱性岩类（霞石正长岩、霞石正长班岩、响岩）。脉岩类（伟晶岩、细晶岩、煌斑岩）。火山玻璃岩类（黑曜岩、浮岩）。
11、总结火成岩、沉积岩、变质岩三大类岩石之间的区别和转化关系。
第四章构造运动及构造变动
【教学目的】
掌握构造运动的相关知识；重点掌握和理解褶皱与断层构造的特点；了解新构造运动和地震的知识；了解各种大地构造学说。
煤矿地质学——矿物与岩石
• 矿物的颜色、条痕、光泽和透明度四者的关系见下表：
• 颜色
无色
浅色
深色
金属色
• 条痕
无-白 无、浅 深、彩 深、金属色
• 透明度 透明
半透明
不透明
• 光泽 玻璃光泽
半金属光泽 金属光泽
（六）解理及断口
1、解理：
结晶矿物受外力作用后，沿一定结晶学方向裂成光滑平面的性 质，叫做解理。所裂成的平面叫解理面。
（1）按岩石中晶质矿物与非晶质矿物的比例划分： A、全晶质结构； B、半晶质结构； C、非晶质结构
（2）按组成岩石的矿物颗粒大小划分：
A、显晶质结构：矿物晶体颗粒直径大于0.2mm（粗粒结构、中粒 结构、细粒结构）。
B、隐晶质结构：矿物晶体颗粒直径小于0.2mm。 （3）按矿物颗粒相对大小划分： A、等粒结构：同种主要矿物颗粒大小近于相等。 B、斑状结构：所有晶体分别属于大小截然不同的两群，大的—斑
10、黄铁矿：FeS2鉴定特征：晶体常呈完好的立方体或五角十二 面体，在晶面上常见有条纹，浅铜黄色，条痕黑色，金属光泽， 硬度6--6.5，比重较大，5。 11、黄铜矿：CuFeS2鉴定特征：正四面体，晶体较少，致密块状 或粒状，黄铜黄色，条痕为带绿的黑色，金属光泽，硬度3—4,比 重4.1—4.3。 12石膏：CaSO4•2H2O鉴定特征：板状，集合体为细粒状，无色 透明或白色，玻璃光泽，硬度2，小于指甲。
晶，小的—基质，基质为隐晶质或玻璃质。该结构主要见于喷出 岩或部分浅成岩。
C、似斑状结构：同斑状结构一样由斑晶和基质组成。所不同的是 基质为显晶质。该结构主要见于深成岩或部分浅成岩。
2）构造：矿物的空间分布及排列方式、充填方式。
常见的构造有以下几种： （1）块状构造：岩石中矿物颗粒排列均匀，不显方向性。 （2）流纹构造：由不同颜色、不同成分的条带组成，它反映了熔
矿物与岩石
1． 岩石（1）是天然产出的、具有一定结构构造的矿物（或者火山玻璃、胶体、生物遗骸）的集合体；（2）是构成地壳和上地幔的固态部分；（3）是地质作用的产物。
2． 岩石的成因分类：岩浆岩，变质岩，沉积岩。
岩浆岩——又叫火成岩，由岩浆作用形成的岩石，是地壳或者上地幔中的岩浆喷出地表或者侵入在地壳内形成的。
沉积岩——由沉积作用形成的，分布于地壳表层，占大陆面积的75％以及大部分的海底沉积。
变质岩——由变质作用形成的，多在地壳深处，与岩浆岩一起占地壳体积的95％。
岩浆岩、沉积岩与变质岩的特征对比角闪石、红柱石、蓝石英、长石、、碳酸角闪石、橄榄石、辉矿物变粒结构、变晶结碎屑结构、化石、鲕斑状结构、玻璃质、文晶石、矽线石、堇青石、绿帘石、长石、石榴石、云母、十字石、透闪石、阳起石盐、石膏、粘土、海绿石、燧石石、黑云母、石英、长石、霞石、白榴石、黝方石组成千枚构造、片麻构造层理、层面气孔、杏仁、构造构、角岩结构状象、火山碎屑结构变质岩沉积岩岩浆岩特征4． 岩浆——是地球内部形成的，富含挥发分的高温、炽热、粘稠的硅酸盐熔融体。
5． 岩浆岩——岩浆形成后，由于物理化学条件改变而固结形成的岩石，就是岩浆岩。
岩浆作用——由岩浆形成、运移到形成岩浆岩的全过程就叫岩浆作用。
岩浆岩分类:侵入岩（深成岩，浅成岩）喷出岩（熔岩，火上碎屑岩）侵入岩：岩浆在地下不同深度冷凝固结形成的岩石。
喷出岩：指岩浆及其它岩石，晶屑等沿火山通道喷出地表形成的岩石。
熔岩：岩浆沿火山通道喷溢地表冷凝固结而形成。
火山碎屑岩：火山爆发出来的各种岩石碎块，晶屑，岩浆团块等各种火山碎屑物质堆积形成。
造岩矿物：组成岩浆岩的矿物。
岩浆岩化学元素包括：O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti 造岩氧化物。
其中SiO2、TiO2、Al2O3、FeO 、 Fe2O3、 MgO 、CaO 、K2O 、Na2O 最重要Sio2小于45超基性岩，小于52基性岩，小于65中性岩，大于65酸性岩。
矿物与岩石
(2)砂岩
砂粒主要成分为石英、长石及岩屑等，砂状结构，层理构造。砂岩为多孔岩石，
孔隙愈多，透水性和蓄水性愈好。是石油、天然气和地下水的聚集所。 (3)粉砂岩 粉砂岩质结构，水平层理清晰，由50％以上粒径在0.002—0.074mm的粉砂粒胶 结而成的。由石英、长石和粉粒及粘土矿物所组成，胶结物多为泥质。结构疏松，强度和稳定 丽江砾岩 性不高。
流纹状构造
气孔状构造
杏仁状构造
块状构造
流纹岩
台湾澎湖 玄武岩
2.2.2 沉积岩
在地表常温常压环境中，先前存在的岩石(岩浆岩、变质岩和早 期形成的沉积岩) 经风化、搬运、沉积和成岩等地质作用而形成的 层状岩石。
岩石遭受风化剥蚀
流水、风、冰川等外力搬运
在地表浅洼的地方（海 洋、湖泊、低地）沉积
花岗岩
石灰岩由方解石和白云石 两种矿物组成。
石灰岩受热变 成大理岩
石灰岩
大理岩
大理岩由方解石和白云石 两种矿物组成。
矿物的物理性质
颜色
如赤铁矿，整块的颜色 是矿物对白（日）光选择吸收的表现。 可呈红、黑、钢灰等色 ，但其粉末只是樱红色 ；黄铁矿的颜色为铜黄 是矿物粉末的颜色。 色，粉末为黑绿色。 指矿物透光能力的大小，即光线透过矿物的程度。 矿物表面反光的光亮程度称为光泽。 矿物抵抗外力刻划研磨的能力 。硬度影响岩石强度 矿物受到外力的作用，沿一定的方向形成一系列光滑的破 裂面的性质，称为解理。不具方向性的不规则断裂面，称 为断口。
岩浆中结晶形成的。
2.变质岩的结构
变余结构 变晶结构 碎裂结构
变质作用后，重结晶作用不完全，原岩的一部 分成分和结构被保留下来。如变余砂状结构。 是变质岩最常见的结构，是岩石变质作用过程 中重结晶所形成的结构。如粒状变晶结构。 岩石受力后使矿物发生弯曲、破裂甚至粉碎，后又 被胶结起来的结构，如糜棱结构。
矿物与岩石
3.矿物的鉴定特征
（6）矿物的镜下光学性质：颜色、晶形、 突起、解理、干涉色等。
4.矿物欣赏
祖母绿
二.岩石
1.定义：岩石是一种或一种以上矿物组成的集合体。 岩石用途广泛，用于建筑、冶炼、装饰等。
珍贵的岩石是玉石,它具有巨大的经济价值和文化历史 价值，汉代的许慎对玉下了这么一个定义: “玉, 石之美 者”。就是说, 玉就是美丽的石头。
变质岩可分为5种类型: 动力变质岩 区域变质岩
混合岩
接触变质岩 交代变质岩
片麻岩 胜利油区最常见的变质岩 一种变质岩。通常为中-高级变质作用的产物。 具明显的片麻状构造。主要由长石、石英和各种暗色矿物（云母、角闪 石、辉石味着天然产出的气体 和液体，液态的自然汞和水都不属于矿物，而自然存 在的冰却属于矿物。
(4)作为矿物，还必须各部分都是均一的。而像花岗岩， 它是由钾长石、斜长石、石英及黑云母等多种互不相 同的物质组成的，就不是矿物，而是岩石。 (5) 矿物一般是由无机作用形成的。这样我们日常生 活中常用的煤和石油，虽然是重要的矿产资源，但由 于它们是有机作用所形成，且无一定的化学成分，石 油还是液态的，所以它们不是矿物。
3.矿物的鉴定特征
（3）矿物的力学性质：是指矿物受外力作用，如刻划、摩 擦、打击、弯曲时显示出来的性质，也就是矿物受力后的反 映。研究矿物的力学性质主要需掌握的是矿物的硬度、解理、 断口、密度和比重。
矿物相对硬度表
硬度级别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 矿物名称 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
矿物与岩石
李云新
2005.10
引言：地球结构 地球由地 壳、地幔、 地核三部 分组成。
地球圈层主要参数
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纤水碳镁石（放射状集合体）
6）纤维状集合 体
矿物单体肉眼可 见，单体呈纤维状 或针状、毛发状， 呈平行排列，如石 棉、纤维状石膏集 合体。右图为中沸 石毛发状集合体。
7）晶簇
在岩石的空洞或
裂隙中生长的柱状单 体，它们以洞壁或裂 隙壁作为共同的基底 大体向着一个方向生 长成簇状的矿物集合 体。簇状集合体可以 由同种矿物组成，如 石英晶簇；也可由不 同矿物晶体组成。
元素在地壳中的分布
二、矿物
金
刚
是地壳中的
石
一种或多种化学
元素在各种地质
作用下形成的天
然单质或化合物。
矿物是组成岩石
和矿石的基本单 位。
到目前人们
所认识的矿物已 达3000多种。
——
自 然 金
狗 头 金
水晶——石英
紫水晶——石英
锆石
天然矿物——自然铜
辰 砂
1、矿物的特征
① 矿物可以由一种单质元素组成。如自然金、 自然铜、自然硫、石墨等；绝大多数由几种元素 的化合物，如石盐、石膏、石英等。
四、矿物的物理性质
1. 光学性质
1）颜色
颜色是矿物对可见光波选择吸收的反映。 自色：矿物本身原有的颜色。与矿物内部结构和化学成分有关。如 赤铁矿，孔雀石和斑铜矿。 他色：矿物混入了某些带色杂质所引起的颜色。如烟晶 。 假色：因矿物内部存在裂隙或表面的氧化膜对光的反射、折射所引 起的颜色。如方解石表面的彩虹。裂隙引起的假色称为晕色。
② 它有比较固定的化学成分组成。如黄铁矿 是由FeS2、方解石由CaCO3、石英由SiO2、岩盐是 由NaCl组成的。
③ 绝大多数具有一定的内部结构和构造，以 及一定的外部形态。如石盐内部质点呈有规律的 空间排列。
④ 具有一定的物理性质和化学性质。 ⑤ 绝大多数矿物呈固态出现，但仅少数以液态 （自然汞）或气态产出（天然气）。 ⑥ 矿物一般多数为无机矿物，有机矿物很少。
一、地壳中的元素
克拉克值 元素在地壳中相对平均重量的百分含量。 是美国化学家克拉克对取自欧美5159个岩石样品，历时 40年而求出地表以下16km以上地壳内50种元素的平均 含量值。
地壳中主要元素的克拉克值（％） （据陈静生等，2001）
氧 O 46.6 钙 Ca 3.63 钛 Ti 0.44 硅 Si 27.72 钠 Na 2.83 氢 H 0.14 铝 Al 8.13 钾 K 2.59 磷 P 0.12 铁 Fe 5.00 镁 Mg 2.09 锰 Mn 0.10
2、矿物晶体与非晶质体
固态矿物根据内部结构分为晶质体与非晶质体。 1）晶体 矿物内部质点（原子、离子、分
子等）有规律的排列、具一定的结晶格子和一定的 几何外形特征的固体称为晶体。如石英、岩盐、方 解石等。
盐岩（NaCl）晶体内部的Na+离子和Cl－离子， 在三维方向的空间上呈等间距相隔重复排列，组成 立方格子结构，其外形呈立方体状。
方解石晶簇
方解石晶簇
方 解 石 晶 簇
石英晶簇
石英与闪锌矿集合体
8）结核
一般由非晶质或隐晶质胶体物质或肉眼不 能分辨的矿物单体，围绕一个核心向外逐渐生 长而成，多呈球状体或不规则状体。一般具有 同心状或放射状构造。如煤系或煤层中常见黄 铁矿、菱铁矿等结核。
锰结核
9）ห้องสมุดไป่ตู้泌体
在岩石的空洞中，由非晶质或隐晶质胶体物质 以洞壁为基底大体向洞中心逐渐生长充填而成。具 有同心状构造，与结核形成相反，其圈层构造是由 外向里的。典型的例子就是玛瑙。
玛瑙
玛瑙
10）其它形状聚合体：
主要是由胶体凝聚或溶液蒸发沉淀形成的矿物集合体。其形状多 样，如肾状肾状矿物集合体、葡萄状肾状矿物集合体、钟乳石、石笋、 石柱等。
11）块状集合体：
由均匀聚合的矿物单体组成，矿物单体难以用肉眼分辨。如黄铜 矿、铝土矿等。
12）土状聚合体：
组成矿物集合体的矿物呈粉末状，矿物单体难以用肉眼分辨，质 地松软，如一些粘土矿物集合体。
第三章 矿物与岩石
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
矿物的概念与性质 岩石的概念及其分类 火成岩 沉积岩 变质岩
第一节 矿物的概念与性质
主要内容
一、地壳中的元素 二、矿物 三、矿物的形态特征 四、矿物的物理性质 五、宝石矿物举例
第一节 矿物的概念与性质
地壳由岩石组成，岩石是矿物的集合 体，矿物由化学元素结合而成。
如重晶石、石膏等呈板状外形；云母、石墨呈片状外形。
（一向）
（二向）
（三向）
3）三向近等型
指晶体沿三
维空间的三个
方向发育程度
大致相等，矿
物形态呈粒状
或立方体状如
橄 榄
橄榄石、黄铁
石
矿、盐岩等。
晶 体
2、矿物集合体及其形态
自然界中的矿物晶体主要以集合体形式出现， 呈单个结晶多面体或规则连生体产出的则很少。
菱锰矿-----玫瑰花状（板状）集合体
3）片状集合体
矿物单体肉眼可见，单体呈片状，具不 规则聚合，如云母集合体。
4）柱状集合体
矿物单体肉眼可见，单体呈柱状，具不规则聚合，如辉锑 矿集合体。
辉 锑 矿 集 合 体
5）放射状集 合体
矿物单体肉眼 可见，单体呈柱 状或纤维状或针 状，围绕一个中 心呈放射状排列，
2）非晶体 矿物内部质点不作有规律的 排列、不具有结晶格子特征，而且几何外形不固 定的固体称为非晶质体。如天然玻璃、蛋白石、 琥珀等。
三、矿物的形态特征
矿物晶体的形态，是指矿物的外表几何形态。 1、单体结晶习性
在相同生长条件下形成的同种矿物，其单体总是趋向 于某一特定的晶体形态，即各种晶体在相同上都有自己的 习见形态，我们称之为矿物的结晶习性。
矿物集合体是指同种矿物的许多单体聚集在一起 的集合体整体形态。矿物集合体的形态特征，是鉴 别不同矿物的重要标志之一。分为以下类型：
1）粒状集合体：矿物单体肉眼可见，单体呈粒状 体，具不规则聚合，如橄榄石、黄铁矿等集合体。
黄铁矿自形粒状集合体
黄铁矿集合体
2）板状集合体 矿物单体肉眼可见， 单体呈板状，具不规则 聚合，如重晶石、黑钨 矿等集合体。
按矿物单体在三维空间发育的程度，结晶习性可划分 为三种类型：
1）一向延长型
指晶体沿三维的某一个
方向特别发育而另两个方向
不太发育，矿物形态呈柱状、
针状或纤维状。如石英、电
气石、角闪石等呈柱状外形；
纤维状石膏呈针状、纤维状
外形。
电 气
石
2）二向延展型 指晶体沿两个方向特别发育，矿物形态呈板状、片状。