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《地球科学概论》复习资料
绪论
地球科学是研究地球的科学,重点研究地球表层的物质、结构与构造.
1. 研究对象: 地球,地球的时、空、源 ① 地球的结构：层圈状（slide）
②地球的构造：指地球各个部分之间关系及其它们的分布规律及演化。如大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核,壳幔作用,山脉-盆地，大陆-海洋；
③ 地球物质：各种元素-矿物-岩石-矿床-地层,它们的分布及其迁移富集规律
④ 地质事件：地壳运动在地表反映.如地震、火山、海啸、褶皱、断裂等；
⑤ 预测和预防将来发生的地质事件
地质学的基本原理：19世纪初期英国地质学家莱伊尔将今论古(通过观测现在正在进行的地质事件，来研究过去曾经发生的地质过程).

第一章 行星地质概述
●地球在宇宙中的大小只是太平洋中一滴水。
第一节 宇宙演化
宇宙、宇宙的起源（宇宙大爆炸理论）
第二节 太阳系及其起源
一.太阳系
1.构成:太阳（恒星）+ 八大行星（水金地火木土天海；木星最大，土星次之)。2.太阳系行星的3特征
① 轨道共面性:全部行星轨道近圆形，且几乎在同一轨道面上运动（偏心率不大的椭圆),即近圆的轨道。
② 转动同向性:除金星外,大多数行星逆时针绕太阳公转,自转也都逆时针,大多数卫星亦逆时针绕行星转动。
③ 物质一致性:其它星球上发现的元素,地球上均存在。
3.类地行星(水、金、地、火)特点: 体积小、密度大、质量小、旋转慢、卫星少。但类木行星（木、土、天、海），则反之。
二．撞击作用 Impacting
1.定义:天外物质对地球的超高速猛烈冲击作用。
●天外星体的残骸称陨石。即流星超高速冲入地球大气层后，到达地表未被烧尽的部分。是宇宙地质学的主要研究对象。
●陨石一般沿双曲线轨道运动，进入大气层后速度为14.2km/sec。
●可分 石陨石、铁陨石、石-铁陨石等。
1.1 石陨石
●占所有陨石的94%。 ● 密度3-3.5g/cm3。
●多为硅酸盐矿物：橄榄石、辉石、斜长石；金属Fe Ni含量只占20%。
●球粒陨石：由1-2mm直径的玻璃质小球粒所组成。地球岩石中无此结构。
1.2 铁陨石
● 占所有陨石的4.5%。 ● 密度8-8.5g/cm3。● 成分：金属铁80-95%;镍5-20%。
1.3 石-铁陨石:成分介于两者之间,密度5.5-6g/cm3。
2. 确定冲击坑Impact crater的依据
1). 击变矿物：柯石英。
2)．击变玻璃: 矿物从有序→无序转变。
3)．击变角砾岩: 猛烈撞击的喷射物；边缘遭受强烈熔化。
4)．击变构造: 放射状石英裂纹、冲击碎裂锥。shatter cone
5)．地球物理:具明显的重力负异常。
6)．撞击坑:大小不一，有简单也有复杂的形态。
7)．有陨石分布:陨石表面有气孔，其内部具特殊的结构构造。
三 太阳系起源（了解）
1.Kant(德哲学家)微粒假说:行星和太阳同时形成，都是由星际物质所组成。
2.Laplace(法)星云假说:行星是从原始太阳分化出来的。一靠自身，二靠外力。
3.J.H.Jeans(英天文家)气体潮生说 (外力说）
4.戴文赛教授星云收缩说

第二章 地球的形貌
怎样判断地球是球体？
科学家认为：第一、地球极近似于旋转椭球体，这是地球自转导致的，表明地球有弹塑性；第二、地球不是严格的旋转椭球体，说明地球内部物质分布不均匀。
§1 地表形态的基本特征
Ø 地表形态又称地形或地貌，是我们最直接感受到的地球特征，也是与人类生活和生产的关系最为密切的自然特征之一。地貌可以根据规模分为四级，每一级都有形态各异的地貌组合。
Ø 规模不同、形态各异的地貌是在不同的地球内、外营力下形成的，这些营力也可称为地貌营力。
地貌基本要素：地貌营力、地表物质、地貌发育时间；
§2 内营力与构造地貌
内营力在地表形成大陆与海洋、构造山系与拗陷盆地等基本地貌格架，总的趋势是增加起伏。
内营力改变地表形态的根本原因是板块运动
内营力地貌主要有：断裂地貌、褶皱地貌、火山地貌等
§3 外营力地貌
外营力对地表不停地进行着风化，剥蚀，搬运和堆积（沉积）作用，使高山夷平，低谷填满，地表向准平原化发展。总的趋势是削高填低。
外营力改变地表形态的主要作用是水圈循环
外营力地貌主要有：河流地貌、洪水地貌、喀斯特（岩溶）地貌、风沙地貌、冰川地貌、海岸地貌等
§4 地貌的空间尺度：四级划分方案
从最大的空间尺度上看地貌，有大陆和海洋。
在次一级尺度上，大陆内部有山地、高原、平原、盆地；海洋中有大洋盆地、大洋中脊、海沟。
更次一级尺度上，以山地为例，可分为分水岭、坡地、谷地。
最小尺度上，谷地可分为河床、河漫滩、阶地。
高原与平原，盆地与丘陵
§5 地貌演化
在各种地貌营力的作用下，地貌在不断形成、发展和演变中经历的各种阶段和过程称为地貌演化。
河流地貌的演化在所有地貌类型中是极具代表性的一种。根据其发育特征，可以将它的演化过程划分为四个不同的“年龄”段（幼年期阶段—青年期阶段—壮年期阶段—老年期阶段）。其它成因的地貌演化过程均可与之类比
内－外过程相互交叉、循环往复，呈现出一定的地貌轮回。
地貌的变化发展受地球内营力作用、外营力作用和时间三个因素的影响。

第三章 地球的物理性质及圈层结构
§1地球的主要物理性质
1.密度（平均为5.517g/cm3）：地球内部的物质密度大于地表；并且地球物质的密度分布在整体上是不均匀的
2.重力：地球的重力在不同地区，不同深度的部位都不相同；
在地球内部，不同深度部位上的重力会受到不同因素的综合影响；
在地心处，计算重力的公式与其它部位的计算有所不同（G地心＝０）
重力异常——由于地球各部分的物质组成和地壳构造不同，因而实际测量的重力值往往与理论值不符，称为重力异常。 地球重力随纬度变化而变化，根据理论计算出各地的正常重力值称为理论计算值。
正异常——实测重力值大于理论值，一般为金属矿区，由于物质密度大，对地面物质的引力较大。
负异常——实测重力值小于理论值，一般为石油，炔，石膏等非金属矿区，物质密度小，引力小。
利用重力异常找矿的方法称为重力探矿法。并且对研究地球的形状，地壳的物质组成，地壳的构造，地壳运动和地震等都是有很高的价值。
3.压力：地球某处的压力是由上覆地球物质的重量产生的静压力。地球内部压力是随深度加大而逐渐增高的。深度每增加１km，压力增加27.5 MPa（1 MPa＝1兆帕斯卡＝１０６N / m２）。
4.地磁场：位于南半球的叫磁南极（S）和位于北半球的称为磁北极（N）。 地磁轴与地球自转轴的夹角现在约为11.5度
地磁三要素：磁场强度、磁偏角、磁倾角
地磁异常: 和地球有重力异常类似，地球也有磁场异常
正常磁场:可近似看作均匀磁化球体的磁场(各地经过校正和清除变化等影响的地磁要素数据)。
地磁异常:实际测量到的地磁场与正常磁场的差异。大于正常磁场者为正异常，反映地下有磁性物质,如铁矿等；反之为负异常，反映地下有反磁性物质，如石油等。
古地磁法——地球磁场是在不断变化的，有日变化，年变化，也有长期的周期变化（磁极倒转）。通过对岩石中剩余磁性的研究，了解地质历史上磁场的变化，例如通过对比不同时期的古地磁极的位置(或同一地点不同时期所处的磁纬度)可以帮助了解地壳不同部分的相对位移情况，据古地磁场反转周期则可确定岩石的形成年代。
5.温度：外热层（变温层）日变化一般为1—1.5m，年变化影响深度达20—30m；常温层——与当地年平均温度大致相当，常年不变，其深度一般为20—40m；增温层——地温随深度增加而逐渐增加，受地球内部热能影响，深度每增加100米升高的温度称为地温梯度。一般大陆为1—5℃/100m，海底为4—8℃/100m。
外热层（变温层）和常温层受太阳辐射影响。
地球内部热能的来源问题尚无定论。一般认为，由岩石中放射性元素衰变释放的热是地热的主要来源。这种热能据估算可以达到每年2.14×1021焦耳。其次，因地球本身的重力作用过程也可以转化出大量热能，其总热量可能十分接近于放射性热能。此外，地球自转的动能和地球物质不断进行的化学作用等都可以产生大量热能。
§2.地球的圈层结构
一. 地球外部圈层结构：大气圈、水圈和生物圈；圈层交错。
（一）大气圈是地球的最外圈，由空气、水气和尘埃组成，对地表气候分带和生命活动起着很大的作用。其底界为海、陆表面，没有明显的上界，为自然过渡到星际空间。五层结构：1.对流层——大气圈的下部，底界为海、陆表面～18KM高空。由于温度、湿度分布不均匀，大气产生对流。是地球上风云，雨雪、冰川等气候现象以及各种外力地质作用的发源地，对改变地表形态起着非常重要的作用。2.平流层、3.中间层和4.热成层，称为电离层，是无线电波的传播层。5.扩散层——大气圈的最外层，地球引力极小，一部分大气分子可逃逸到星际空间去。
作用：过滤太阳的有害射线；焚毁闯入地球的宇宙层埃；净化大气和水源，保护地球和生物。
（二）水圈(hydrosphere) 包括存在地球岩石中、地球表面和空中固态、液态和气态的水的总称。水体的存在形式多样：江、河、湖、冰、海、水蒸气等。
水圈的总量是不变的，约1386×106km3，在不同条件下以固、液、气态不断地相互转化着，同时也以蒸发、运移、降水等方式经久不息地循环着，从而达到平衡。水在这样不停的运动中，以各种方式对地面（或地下）岩石进行破坏、改造，并且把破坏的物质带到另一些地方堆积下来，形成削高补低结果。
水圈的循环作用产生重要结果：不断地制造淡水供给陆地；净化了空气和大自然；将陆地表面的松散泥沙及溶解物质送入海洋。
（三）生物圈是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。生物从高等到低等，从动物到植物，乃至细菌和微生物等生活于地球表面一定范围的陆地、水体、土壤及空气中，构成了一个基本连续的圈层。目前已知的生物有近两百万个种。生物的演化发展受控于自然环境的演化。
生物参加到一切地质作用过程之中，是形成矿产、改造地形、改变环境的一重要动力；各地质时期保存的生物化石，可作为当时自然历史条件的见证，成为地质学中确定地质年代，分析推断古环境的有力物证。
二、地球内部圈层结构：圈层同心
内部加热，重力分异与分层是地球内部圈层形成的根本原因
Ø 主要根据地球物理方面（地震波不连续面），再结合宇宙方面依据（陨石）、地质方面依据（高温、高压试验，深部岩石资料）。划分成地壳、地幔和地核三大圈层。
莫霍面：地壳与地幔的分界。
古登堡面：地幔与地核的分界，证实外核为液态。
（三）地球内部各圈层的特点
岩石圈:由上地幔盖层和地壳组成的圈层, 50-100km,平均厚度60km,由固态岩石组成。大陆区较厚,大洋区较薄厚。脆性的坚硬岩石层, 地形、地貌和构造现象都发生于此层，矿产资源、动力活动也发生于此。
软流圈(又称软流层或低速层):一个柔性层或塑性层。平均深度60-220km,特点是地震波速明显降低,说明物质处于融熔状态。高温高压条件柔性可塑状态，受力易流动。在其上面的运动可能是一种相对的剪切滑动→对构造运动、岩浆活动和地球动力学研究是一重大突破。
地幔圈: 软流圈以下,古登堡面以上的圈层。平均深度220-2891km。
古登堡面:地幔圈与地核分界面,平均深度2891km地震P波突然变小,S波突然消失。
地核:古登堡面以下到地心部分,主要成分为Fe。
地壳:地表以下,莫霍面以上由固态岩石组成的圈层。
莫霍面:地壳下界面,地震波波速在此突然加大。
地壳结构:a.上地壳(又称硅铝层或花岗质岩壳):仅在大陆区发育,平均厚15km,主要成分为Si、Al；b.下地壳(又称硅镁层或玄武质岩壳):大陆和大洋均发育的连续圈层,平均深度11km,主要成分为Si、Fe、Mg、Al。
地壳类型: a.陆壳:由上地壳和下地壳组成的地壳,平均厚33km;b.洋壳:仅由下地壳组成的地壳,平均厚7km。

第四章 地球的物质组成
第一节 元素及矿物
1.元素是构成地球的最基本物质,由同种原子所组成.
1.1 同位素:是中子数不同（原子量不同）的同种元素的变种. 同种元素的同位素，物化性质基本相同.总共有300余种. *可分放射性和稳定两种同位素.
放射性同位素:主要有U238,U235,U234,Th232,Rb87,K40等
稳定同位素：主要有O16,O17,O18,C12,C13,S32,S33,S36等
2.丰度：一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体的全部化学元素总重量（即自然体的总重量）的相对份额（如百分数），称为该元素在自然体的丰度。
克拉克值:中上地壳中50种元素的平均含量.美国科学家克拉克采集了世界各地的样品5159个；用取得的化学分析数据,求出了16公里厚的地壳内50种元素的平均百分重量,后人称克拉克值.国际通用.
元素丰度：化学元素在一定自然体中的相对平均含量。克拉克值又称地壳元素的丰度。
岩石化学全分析中常用氧化物的重量百分数表示。该元素的重量百分数：W=aXW0/m ——要求会计算！
地壳中元素的相对平均含量是极不均一的，丰度最大的元素是O：47%，与丰度最小的元素Rn的6x10-16相差达1017倍。相差十分悬殊。
前九种元素：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti —记住前八种！
3.元素地球化学常见分类有：主量元素、微量元素、硫(硒、碲)和卤族元素、金属成矿元素、亲生物元素和亲气元素、放射性元素。
4. 晶体(Crystal)定义：内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固体. 或晶体是具有晶格构造的固体.这种固态物质称结晶质(晶质);晶质构成的物体即晶体.
非晶质体：内部原子或离子在三维空间不呈规律性重复排列的固体.如火山玻璃，超冷液体。自然界极少。在一定条件下，非晶质体可向晶质体转化。如火山玻璃→玉髓。
5 矿物定义：由天然产出且具有特定的（但一般并非固定的）化学成分和内部结构构造的均匀固体. 自然界广泛。
6 矿物的6项基本特征
特征1. 绝大多数矿物都是晶体。
特征2. 矿物随处可见.现已发现矿物3300余种，绝大部分（99%）分布于地壳中。
特征3. 矿物的化学成分基本稳定,但可有杂质。
特征4. 矿物可分为三大类
① 自然元素矿物: Au,Cu,S,C(金钢石,石墨).自然界很少.
②分子化合物（分硫化物，卤(氟与氯)化物，氧化物三种）:
如SiO2-石英,NaCl-石盐,FeS2-黄铁矿.自然界常见.
③复杂分子团矿物:主要是硅酸盐矿物.种类多,含量高,分布广,占地壳总重量75%.如K(Mg,Fe)3[SiO3AlO10](OH,F)2 ,黑云母
特征5. 水,石油,天然气不是矿物(非固体)；煤也不是(排列无序)；花岗岩不是矿物(岩石）.
特征6. 矿物具有同质多象和类质同象现象。
同质多象：化学成分相同、但质点的排列方式不同（结构不同）的现象。将形成不同的矿物。如：C 金刚石（高压）-石墨（常压）；
类质同象：化学成分稍有不同，但质点的排列方式相同（结构相同）的现象。属于同一种矿物。如：橄榄石（Mg2SiO4 — Fe2SiO4 ）。
7. 五类矿物
1 自然元素:金,自然铜,石墨,金刚石
2 硫化物:FeS2 黄铁矿
3 卤(氟与氯)化物: CaF2 萤石, NaCl 石盐
4 氧化物:SiO2 石英, Al2O3 刚玉 氢氧化物:Mg(OH)2 水镁石
5 含氧盐(复杂分子团矿物). 主要包括四种:
硫酸盐:CaSO4 硬石膏 磷酸盐: Ce,La)[PO4] 独居石
碳酸盐:CaCO3 方解石, MgCO3 白云石 硅酸盐:KAl2[Si3AlO10](OH)2 白云母
第二节 矿物的物理性质
1.矿物的形态
1.1 单体形态
单形：由形状相同、大小相等的规则平面组成的晶体,如黄铁矿的立方体。
聚形：由两种或两种以上形态不同、大小不等的晶面组成的晶体。如石英（六方柱带锥状）
1.2 集合体(Aggregate): 矿物微粒聚集体.一向的呈纤维状,如石棉; 二向的呈鳞片状,绢云母; 三向的呈粒状,橄榄石
1.3 特殊集合体: 放射状,如硅灰石CaSiO3;钟乳状,如钟乳石; 晶族状,如石英; 鲕状、葡萄状、肾状,如赤铁矿.
矿物的形态由矿物晶形和结晶程度决定
2 光学性质(Optical)
2.1 透明度(Transparency):矿物薄片(厚0.03mm)能透过光线者,称透明矿物,如石英,云母,长石,方解石等.不透光者,称不透明矿物.所有金属矿物都是不透明矿物.
2.2 光泽(Luster): 矿物的反光能力
金属光泽: 反射很强,所有金属矿物均此光泽.
非金属光泽:反射较弱，透明矿物的光泽.可细分金刚光泽(金刚石),玻璃光泽(长石),油脂光泽(石英断口), 丝绢光泽(绢云母),珍珠光泽(白云母),土状光泽(高岭石) 6种
2.3 颜色(Color)与条痕(Streak)
颜色:白,蓝,红,黑,浅绿,紫红等
自色(Diochromatic): 被化学成分和内部结构所决定的矿物本色. 如方铅矿的铅灰色.
他色(Allochromatic):混入杂质后的矿物颜色.如石英(无色),紫晶(紫色,Fe多),蔷薇石英(Fe少),烟水晶(含Mn)
假色:表面氧化或吸附他物后的颜色.如褐色黄铁矿.
条痕色: 矿物粉末的颜色。用瓷板划之,紫红的赤铁矿呈樱红色,黄铜的黄铜矿呈墨绿色
3 力学性质(Mechanical):在外力下的表现
3.1 硬度(Hardness):抵抗外力的强度
记牢10种不同硬度的矿物摩氏硬度记:1滑石,2石膏,3方解石,4萤石,5磷灰石,6长石,7石英,8黄晶9刚玉10金刚石
硬度大的可刻动小的. 指甲为2-2.5,小刀为5-5.5,玻璃6
3.2 解理(Cleavage): 外力下矿物按质点结合力最弱的网面定向开裂
◆ 极完全解理(云母) ◆ 完全(方解石) ◆ 中等(角闪石)
◆ 不完全(橄榄石) ◆ 极不完全(石英)
3.3 断口: 解理不发育矿物在外力下的不规则裂开.贝壳状(石英), 锯齿状(石膏), 参差状(黄铁矿),平坦状(高岭土)
3.4 弹性:受力后能恢复原状的.如云母.
3.5 挠性:受力后不能恢复原状的,又称范性变形,如蛭石
3.6 延展性:可用外力任意改变其形状的. 延:一维; 展:二维(黄金)
第三节 矿物的鉴定
肉眼鉴定：看(外形,色,光泽)-掂(比重)-敲(硬度)
仪器鉴定：偏光显微镜,化学成分分析, SEM, TEM (Scan (Transmission) Electric Microscope), 激光探针
第四节 常见矿物
1 常见的：方解石 CaCO3, 石英 SiO2, 长石。云母
2 贵重的：金刚石 C, 金Au, 银 Ag
3 工艺品：玛瑙 SiO2 红宝石,蓝宝石 Al2O3（刚玉）
4 工业原料：赤铁矿Fe2O3, 磁铁矿Fe3O4, 黄铜矿CuFeS2
5 药用：辰砂 HgS, 雄黄 As4S4
6 环境示踪矿物
HP/LT：蓝闪石、多硅白云母、红帘石(俯冲碰撞带)
UHP：柯石英、金刚石(陆内深俯冲,>100公里深度)
7偏光镜下常见的:长石,石英,云母,辉石,角闪石,方解石
第五节 岩石
岩石:地质作用的产物，由一种或一种以上的矿物或岩屑组成的有规律的集合体。岩石是组成地壳和岩石圈的基本物质。
按形成方式，岩石可分三大类： 火成岩: 占地壳岩石体积64.7%; 沉积岩: 占地壳岩石体积7.9%，地表面积75%; 变质岩: 占地壳岩石体积27.4%.
*三类岩石的形成条件和相互转化（可用图的形式）
· 在地壳—地幔范围内，三类岩石处于不断地循环演化过程中，即：
· 在地下深部，沉积岩和岩浆岩可通过变质作用成为变质岩；
· 在地球表面，岩浆岩、变质岩可通过风化—搬运—沉积转变成沉积岩；
· 当变质岩、沉积岩进入地下更深处，在一定的温度压力条件下被熔融形成岩浆，再经历冷却结晶作用又可生成岩浆岩。

第五章 岩浆作用（Magmatism）与火成岩(Igneous rock)
火山（Volcano）,常伴有地震,是一种严重危害人类生存的地质灾害.
岩浆 (magma)：是上地幔和地壳深处形成的、炽热而富含挥发分的具有粘性的硅酸盐熔融体。
● 成分:硅酸盐+1-8%以水为主的挥发物质;
●源区:地表之下50-200公里；
●条件:温度800-1200°C；压力10千巴大气压（40公里）
岩浆作用：岩浆发育、运动、固结成火成岩的作用. 岩浆喷出地表的过程,称火山作用.早期爆炸喷出,晚期地表溢流.未到达地壳而在地下某深处冷凝结晶固结的过程,称为侵入作用.由于岩浆高温、高压，具有潜在的活动能量，能沿早先地壳活动中形成的薄弱带（如断层带）向低压方向运动。由岩浆作用形成的岩石称岩浆岩。
二类火成岩
● 侵入岩：地下深处冷凝结晶的岩浆岩.
●火山岩：岩浆喷到地表、气体逃逸、冷凝而成的岩石. 又分火山碎屑岩（喷到空中炸碎的岩浆与围岩碎块,落下堆积而成和熔岩(地表溢流而冷凝)两种.
第一节 喷出作用(Extrusion，Eruption)与喷出岩
1.喷出作用Extrusion也称火山作用，特指喷出地表的岩浆作用。
● 喷出与否与地壳的活动有关。
有地壳活动才能打破岩浆的平衡,地壳产生断裂岩浆才能顺之上涌
● 喷出强度与岩浆的粘性有关(viscosity)
岩浆由二部分构成：硅氧四面体或硅铝氧化物和金属阳离子. [SiO4]-4、[AlSi3O8]- + K，Na，Ca，Mg，Fe，前者含量高，则岩浆粘性大,呈酸性,难流动,故多为爆发相;反之,粘性小,呈基性,易流动,多表现为喷溢相.
2.火山喷发物质的构成 a.气体：水汽、二氧化碳、硫化物等.
b．固体: 围岩及早先冷凝的岩浆岩，被岩浆喷出,脱离地表在空中炸碎后冷凝成固结体,称火山碎屑岩.
c．熔融体：熔岩（熔岩流、熔岩被;多面形分布）表面具柱状节理（冷凝收缩而成的六边形柱体），总与流面垂直。
3 火山构造：火山喷发形成的地形。一般由火山锥、火山口及火山通道等组成。
火山通道：岩浆流出的地方.
● 在近地面冷凝的岩浆形成火山颈，岩石称次火山岩.
● 可确定火山作用的时间、空间、成因.
● 复式火山锥：火山碎屑与熔岩互层.
4 喷发方式
熔透式喷发：地质历史时期，地壳很薄而被地下岩浆大面积熔透，以致造成岩浆在地表的大面积溢流。
裂隙式喷发：岩浆沿一条大裂隙或断裂带上升喷出地表。其喷出岩浆多为基性、少或无猛烈爆炸现象。固体喷发物较少.
中心式喷发：岩浆沿管状通道喷出，是现代火山的主要形式。形成盾形火山锥,坡度2-4度,小于150。喷出物若以基性熔浆为主，则无爆炸过程（宁静式）。反之，酸性往往伴随猛烈的爆炸（猛烈式）。宁静式与猛烈式交替出现则称递变式。
5 火山喷发的阶段性
火山喷发是断断续续的，有的一、二次（南京方山），有的若干次（圣海仑斯）.
不同喷发期岩浆的成分要改变 一般演化规律：基性-中性-酸性
喷发后期常下陷，形成破火山口(火山湖)
活火山指人类历史时期有过活动，否则称死火山.
6 熔岩类型及其特征
● 按SiO2含量%的分类(国际通用)：超基性:<45%; 基性:45-52%; 中性:52-65%; 酸性:>65%
7各类代表性熔岩介绍
7.1 超镁铁熔岩(ultramafic):科马提岩(komatiite)
●分布于南非和澳大利亚
●具鬣刺结构:快速冷凝而成的长条状橄榄石骸晶集合体,常充填于橄榄岩或辉石岩裂隙中.
7.2 基性熔岩(basic):玄武岩(basalt)
● 黑色,致密,比重大,粘性小,有柱状节理.喷发宁静（气体易溢出）.
● 海底喷发形成枕状构造（Pillow lava）,顶突底平.
● 著名产地：印度德干高原，厚3000米，面积100万平方公里.我国峨眉山玄武岩（P）.
● 矿产：Cu、Fe、铸石材料.
7.3中性岩浆:粘性较大、爆炸喷发,多形成复式火山锥.安山岩（Andesite）：浅色、有气孔(vesicular,泡)、杏仁体(amygdaloid)
● 分布：南美安第斯山
● 著名矿产：墨西哥银矿、台湾金瓜石金矿、山西五台龙须沟铜矿,日本黑矿
7.4 酸性岩浆:粘性大,强烈爆炸喷发,形成复式火山锥.
流纹岩（rhyolite）:浅色,具流纹构造(冷却慢)
● 分布：浙江、福建、广东沿海,宁镇地区
● 矿产：Au,Ag,Cu,U,W,Sn,Mo等，浙江青田玉、鸡血石（印章）、熔结凝灰岩（蟾石）
8 世界火山岩主要分布在板块构造的边界
● 洋脊火山带：太平洋、大西洋、印度洋洋脊
● 环太平洋火山带：主要是中酸性火山岩，多为安山岩.
安山岩线：环太平洋大陆及岛屿为安山岩，大洋内部为玄武岩，二者界线称为安山岩线
● 地中海-印尼火山带
● 红海与东非有22座活火山:均在地壳裂谷处
第二节 侵入作用与侵入岩
1.侵入作用(intrusion)
● 侵入岩（侵入体）:岩浆在向上运动的侵入过程中逐渐冷凝结晶形成的岩石.可分为： 深成侵入岩(深成岩):>5公里深处形成；浅成侵入岩(浅成岩):<5公里深处形成。
● 围岩:被岩浆侵入的岩石.
1.1同化作用、混染作用
同化：热岩浆对冷围岩的吞噬与化学作用，最终使围岩成为火成岩的一部分.岩浆体积>>围岩
混染：岩浆体积不够大,不足以完全吞噬围岩,导致围岩对岩浆的明显化学反应,改变岩浆的成分
俘虏体：边部围岩碎块掉进岩浆，岩浆快速冷凝后尚未被完全“吞噬”或同化.
1.2 结晶分异作用
定义:岩浆在冷凝过程上，按一定规律依次结晶出不同矿物的过程.熔点高比重大的矿物先结晶，导致岩浆成分不断改变.
*1.2.1 鲍温反应系列：美国岩石学家鲍温根据结晶分异原理，用富含橄榄石的玄武岩实验得出的结晶规律. 分为:
(1) 连续反应系列：化学成分连续变化；内部结构无根本变化；为浅色矿物所独有.
●(高温的)基性斜长石(拉长石,培长石,钙长石Ca[Al2Si2O8])→中性斜长石(中长石)→酸性斜长石(钠长石Na[AlSi3O8],更长石)→钾长石→白云母→(低温)石英.
● 端员成分为钠长石与钙长石,二者能以任何比例混溶.
(2)不连续反应系列：化学成分有差异；内部结构有显著变化；为暗色矿物或铁镁矿物所独有.
● (高温的)橄榄石→辉石→角闪石→黑云母→钾长石→白云母→(低温的)石英. （3）岩浆结晶出的岩石顺序
超镁铁岩(橄榄岩)→镁铁岩(辉长岩)→中性岩(闪长岩)→酸性岩(花岗岩)→伟晶岩

鲍温反应系列只适用于侵入作用与侵入岩
矿物结晶顺序只适用于封闭的温压环境
1.2.2伟晶岩：残余岩浆结晶而成
● 温度500度到800度
● 挥发分高，主要是长英质
● 结晶缓慢，形成粗大晶体
● 富含成矿物质：Au,Ag,Cu,W,Zn,Mo,U
1.2.3 单一原始岩浆的观点是不正确的
鲍温反应系列的核心是“单一原始岩浆的观点”.据此,100分原始岩浆只可结晶出5-10分花岗岩，但是，陆地上的花岗岩>>玄武岩；而大洋中只有玄武岩而无花岗岩.因此，鲍温实验得出的结晶顺序规律是对的,而单一原始岩浆的观点是错的.
1.4 混合作用
混合作用指两种不同成分的岩浆以不同的比例混合，产生一系列过渡类型岩浆的作用。
其证据是岩石中某些矿物之间明显不平衡的现象，如两种成分差别较大的斜长石同时存在；斜长石或石英被辉石包裹等。
2.侵入岩的产状:侵入岩的形态、大小、与围岩的关系
(1)岩体：分岩株与岩基二种.
岩株(stock):出露面积在10-100 km2.
岩基(batholith):出露面积大于100 km2.
(2)岩脉(dyke)：分岩墙与岩床二种.
岩墙(dyke)-与地层层理垂直，岩浆沿围岩的裂缝挤入.
岩床(sill)-与地层层理平行，岩浆沿层间的空隙挤入.
3.岩体与围岩接触关系及岩体相对年代的确定
岩体与围岩的接触关系有侵入接触（热接触）、沉积接触（冷接触）和断层接触。
岩体相对年代的确定主要是根据岩浆岩体与围岩的接触关系来判断。
第三节 火成岩的成分、结构与构造
1.火成岩的成分(component)
1.1化学成分特点：
岩浆岩中元素克拉克值顺序与地壳中克拉克值基本一致；
SiO2是最重要的氧化物,据此可划分为酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。
K2O和Na2O是重要指标,(K2O和Na2O)2/(SiO2-43)=d (里特曼指数)<3.3为钙碱性岩,3.3-9为碱性岩,>9为过碱性岩。
1.2矿物成分特点：
主要矿物:在岩石中含量较多,是确定岩石名称不可缺少的矿物,如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、正长石、石英等。前四种矿物中铁、镁含量高，色深，称为暗色矿物（铁镁矿物）；后三种矿物中硅、铝含量高、色浅，称为浅色矿物（硅铝矿物），暗色矿物和浅色矿物在火成岩中的比例，是其鉴定和分类的重要标志之一。
次要矿物:在岩石中含量较少,对划分岩石大类不起作用但可作为确定种属名称的矿物。如黑云母、石英等。
副矿物:含量极少,对岩石分类命名不起作用的矿物。如磁铁矿等。
2.火成岩的结构(texture):指矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形态和晶粒间的相互关系
(1) 按结晶程度：全晶质（花岗岩）、玻璃质（黑曜岩）、半晶质（浅成岩）
(2) 按晶粒大小：
粗粒结构 晶体粒径 5mm
中粒结构 晶体粒径 5-1mm
细粒结构 晶体粒径 1-0.1mm(肉眼可辨0.1-0.2mm)
微粒结构 晶体粒径 0.1mm
（3）按晶体的完整程度：
自形:缓慢结晶，晶形规则;它形:速冷，晶形不规则;半自形
（4）按晶体的相对大小：
等粒结构,不等粒结构
● 似斑状结构porphyroid（侵入岩）:基质为显晶质,成分与斑晶相同.反应稳定、缓慢结晶的环境。
● 斑晶（phenocryst）：粗大的晶体; 基质 （matrix）: 斑晶周围细小的颗粒. 以石英大小为标准，分粗、中细和显晶质、隐晶质和玻璃质等
● 斑状结构 （porphyritic）：基质为隐晶或玻璃质. （火山岩的典型结构）
3. 火成岩的构造(structure):指矿物集合体的形态、大小、空间分布. 能反映其形成条件.
● 气孔构造、杏仁状构造
● 流动构造(flow):柱状、片状矿物或俘虏体定向排列
● 流纹岩的流纹构造(rhyotaxitic)：不同的矿物成分、不同的颜色、拉长的气孔相互线状或弯曲状平行排列.
● 晶洞构造：岩浆冷凝收缩形成的浑圆状空洞,内常生长有晶族.不同于气孔.为不均质的碱性花岗岩(A型)典型构造.
● 球状构造：由不同矿物组成的同心圆壳围绕中心分布而成. 特征：各圈中的矿物呈放射状分布. 成因：岩浆中的某些组分脉动式过饱和结晶而形成.
●层状构造(bedded):熔岩-沉积夹层-熔岩平行排列.
●块状构造(massive structure)：宏观上各向同性；矿物排列无规律；岩石呈均匀块体.火成岩所特有.
第四节 火成岩的主要类型（分类表）
分类标准：色率、结构、构造
● 色率：岩石中暗色矿物的含量
● 结构构造：喷出岩-气孔、杏仁体、流动、枕状；浅成岩-斑状、隐晶深成岩-似斑状、全晶质
▲ 重点：超镁铁岩中无石英等；岩石名称鉴定主要是鉴定特征矿物.

第五节 岩浆的形成与地球内热岩浆的形成（了解）
1．物质来源：地壳岩石和地幔顶部的物质.
2．物理因素：与温度、压力（小，利熔）、水分（高，有利熔）有关
3．不同岩浆的成因
● 超镁铁岩与镁铁岩: 地幔顶部岩浆分熔（分异）
● 中酸性岩: a. 同超镁铁岩(岩浆分熔) b. 地壳部分熔融.
4．地热及其成因 地热：来自地下的热流
（1）表现方式：a.深部为对流方式；b.浅部通过岩石传导.
（2）地热分布：a.沿水平方向分布有差异；b.地热高的地方，低温梯度也高；c.地下深处，由于压力高，密度极大，物质不会全部熔化
（3）意义:有助于研究石油等的生成；有助于寻找地热（温泉、热泉、沸泉）
5. 地热成因
余热：炽热的星云物质聚集-收缩（地球由热-冷放热）
重力分异：地球内部物质按比重分异，位能转成热能；（地球由冷-热,产生热）
放射热：放射性物质衰变产生热（地球由冷-热放射性物质主要在地壳中，可解释增温率变化原因
撞击热：行星与地球撞击产生热（地球由冷-热）地球究竟由冷-热，还是由热-冷，尚是探索的课题

第六章 外动力作用与沉积岩
地球动力学：分外动力与内动力二种
a.外动力：风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩
意义：说明地质发展史，寻找沉积矿产(煤、石油、铁等)
b.内动力：火山、地震、构造运动产生的变形等
意义：解释构造运动学、地球动力学
第一节 沉积物及沉积岩
一.沉积质来源、主要特性、搬运与固结
沉积物来源：母岩风化物、生物、深源物质、宇宙物质.
沉积岩主要特性：层理、含化石
沉积物的搬运:(1)滚动方式沿水流底部搬运:>2mm,砾岩; (2)跳跃搬运:2-0.05mm,砂岩; (3) 悬浮状态搬运:0.05-0.005 mm,粉砂岩;(4)凝聚态搬运:<0.005mm,粘土岩 (沉积岩的分类主要根据上面的碎屑物水力学行为进行）
沉积物固结
二、沉积岩sedimentary rock：地表和地表下不太深的地质体在常温常压下由风化作用、生物作用和某种火山作用形成的物质经过一系列改造（如剥蚀、搬运、沉积、成岩等）而形成的岩石.
第二节 沉积岩的特性
一.沉积岩中的矿物
1.沉积岩、火成岩、变质岩中八种主要造岩矿物:
石英、长石、云母、辉石、角闪石、方解石、高岭土、绿泥土
2.沉积岩与岩浆岩主要矿物成分比较
岩浆岩：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母（石英、斜长石、白云母）
沉积岩：方解石、白云石、石膏、石盐（石英、斜长石、白云母）
二、沉积岩的颜色color
• 继承色、自生色和次生色
• 继承色—碎屑物质；自生色—自生矿物；
• 沉积岩的颜色—成分、环境密切相关；
三.沉积岩的结构:颗粒的大小,磨圆度,颗粒间关系
大小：砾>2mm、砂2-0.05mm、粉砂0.05-0.005mm、泥<0.005mm(肉眼 放大镜 显微镜 电子显微镜)
磨圆度:圆、次圆、次棱角、棱角
填隙物(基质):砂→细砂→粉砂. 生物及火山碎屑等.
胶结物(肉眼分不出大小)：Si,Fe,Ca,泥
碎屑结构:岩石中的颗粒是机械沉积的碎屑物.
碎屑+填隙物(比碎屑小1-2粒级)+胶结物.
碎屑岩:砾岩→砂岩→细砂-粉砂岩→泥岩（页岩）
非碎屑结构:
-为生物岩、生物化学岩所特有
-岩石中的颗粒由化学沉积或生物化学沉积作用形成.
-无碎屑和填隙物及胶结物之分.
晶质结构:全由近等大的沉积晶体组成. 如灰岩为方解石.
生物结构:由丰富的 生物化石碎屑组成.
四.沉积岩的原生构造
原生沉积构造定义：沉积岩在