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地质学基础
第一章 地球的主要特征
§1.地球的外部圈层及表面特征
一、大气圈、水圈、生物圈 （Atmosphere、Hydrosphere、Biosphere）
（一）大气圈和大气环流
100KM(臭氧层)
55KM(平流层)
10-16KM(对流层)
0
1. 范围：包围着固体地球的外部
影响的是外动力地质作用，主要是靠近地表对流层中的空气。对流层空气的温度湿度，是气候的主要标志，不同气候条件一，外动力地质作用的方式不同。同时空气的流动——风是直接的外动力。

成分：N、O2、CO2、H2O

2 . 大气环流
对流层空气温度受地面辐射的影响： 地面T↑ 高空T↓
赤道T↑ 两极T↓
大气环流： 赤道—— 高温、低密度的气体上升，在高空向两极运动
两极—— 低温、高密度、气体沿地面向赤道运动
受地球自转的影响，地表各伟度上线速度不同，赤道最大（1600公里/小时）两极为零，此差异造成运动物体受偏向效应（偏向力）。
地球自转偏向力（科里奥利力）———由于地球自转引起的一种作用于地表一切运动物体的力。结果是沿前进方向，北半球右偏，南半球左偏。
大气环流非正南正北。
河流北半球，右岸侵蚀；南半球，左岸侵蚀。
（二） 水圈和水的循环
包括：地下水、地表水（咸水、淡水）
水圈是地球区别于其它行星的最重要特征之一，蕴育了生命，在外动力地质作用中起了重要的作用。
陆地、海洋中的水由太阳蒸发至空中，再经降水回地表。从这个意义上水的循环，可谓“取之不尽，用之不褐”。
（三） 生物圈
包括水圈及地表生存的生物，甚至地下—几百～—３ＫＭ，仍有微生物。生物的出现在水、气圈形成之后（地球年龄４６亿年，大量动物７－８亿年）。生物是外动力地质作用中比较活跃的因素。一方面自身作为动力参于，另一方面间接改变环境Ｏ2、CO2含量，影响外动力地质作用。
二、地表特征
平均半径 6371.11KM
形态： 赤道半径a 6378.245KM
两极半径b 6356.863KM

面积： 5.1×108 KM
最高点： 8848.13m 珠峰
最低点： －11033m 马里亚纳海沟
高原：>500——600米，表面平坦或一定起伏的广阔地区近期上升地区，如青藏高原
平原：>200米，表面平坦，高差<50米 如：黄淮海平原
丘陵：>500米，高差<200米，如：江淮丘陵
盆地：四周高中部低，如：四川盆地
（一）、大陆地形

海陆分布： 海71% 陆29%

（二）、海底地形： 大陆边缘、 大洋盆地、 洋中脊
1．大陆边缘：大陆与大洋连接的边缘地带，为海水覆盖。
包括大陆架(continental sheltie)、大陆坡(continental shone）
大陆基、海沟（trench）及岛弧（island arc）。
大陆架：近陆浅水海底平原，地势平坦，坡度<0.1°,一般指水深>200
米的水域，宽度：我国为100-500KM；日本为4-8KM

大陆坡：大陆架外缘的倾斜部分，平均坡度4.3°(最大20°)
宽度20～90KM ，平均28KM ，常见横切大陆坡的海底峡谷。
大陆基：大陆坡与大洋盆地之间比较平坦的地区，大面积覆盖了堆积物。
海沟与岛弧：无大陆基发育的海底（太平洋北、西部）常发育一系列岛屿，无论岛屿本身形态还是把它们连接起来都成弧形，称为岛屿，在岛弧靠大洋一侧，常发育几乎平行的巨形凹地，深约6000米，称海沟。
岛弧与海沟总是平等伴生的。在板块构造学说中，被认为是大洋板块向大陆板块俯冲的地方。
大陆边缘类型：
⑴被动性大陆边缘（大西洋型大陆边缘）［无海沟］
大陆 大陆架 大陆坡 大陆基 大洋盆地
⑵主动性大陆边缘（太平洋型大陆边缘）［有海沟］
安弟斯型：大陆 大陆边缘山脉 大陆架和大陆 海沟 洋盆
日本海型：大陆 边缘海 岛弧 海沟 洋盆
2．大洋盆地： 海洋的主体部分，水深4000～6000米，平坦坡度<1/1000。
3．洋中脊： 屹立于大洋底部的巨大“山脉”延伸于四大洋，连绵数万公里，是大洋底部很重要的地势特征。中部有明显裂隙——中央
裂谷。洋脊高2~ 4KM 宽1000～4000KM,垂直于洋脊延伸方向，被系列横向断裂错开。
§2. 固体地球的物理性质和内部构
一、 地球的物理性质

（一） 地球的重力
P高
Fmin
G
Fmax
F

主要由于万有引力造成
1. 重力值：
F = K·M1M2/R2 ——地心引力
P——离心力
G——重力
重力值是地心引力与离心力的合力
若把地球物质密度看作是横向均一的话，就可得出，赤道附近距离最大引力最小，离心最大，重力值最小；两极附近距离最小，引力最大，离心最小，重力值最大。因此，地表重力值，随纬度增加而增大，随地表高度的增加而减小。
理论值变化范围G=9.78~9.83厘米/秒2
2、 重力异常——当实测重力值与理论计算的重力值不一致时，称重力异常。
利用重力异常可判断地下密度的变化，指导找矿。
正异常：g实测>g理论 密度大 如 ：Fe、Ｃu、Ｐb等金属矿床
负异常：g实测<g理论 密度小 如 ：煤、石油、盐类等矿床

（二） 地球的温度
1．内部温度的变化： 地内温度是不均匀的
外热层（变温层）—— 地表外层，温度来源于阳光。其中地表向下1～1.5M每日昼夜温度变化；10～20M每年四季温度变化。
常温层（恒温层）—— 变温层下界处，温度终年不变，大约为年平均温度。
内热层（增温层）——温度来源于地球内部（放射性脱变）。 随深度增加，地温升高。
增温率（地温梯度）——每深度增100米，增加的地温值,单位℃/百米；一般地区为3℃/百米。
增温级—— 每地温增加1℃增加的深度。单位：米；
一般地区为33米。
增温率与增温级两者互为倒数。
2. 地热流值—— 单位时间内由地内向外通过岩石单位截面积放出的热量，与岩石的热导率有关，与地内温度有关。
地表有一些地热异常区（地热流值高）；如火山地区、温泉、海底某些地区，这与一定的地壳活动、地质构造有关，将深处地热代到地表。
3．地热来源：放射性元素蜕变热，内部重力（位能）转化为热能 。

（三）、地球的磁性
地球如同一个巨大的磁铁，有磁南、磁北极。磁北极与地理北极交角11.5。
（地磁南北极与物理学相反，若把地球看作是磁铁则地磁北极为S极。）
Z
Ｔ
ＭＮ
Ｎ

1. 地磁要素：

Ｔ——磁物强度

Ｉ——磁倾角，北半球为正（向下倾），南半球为负（向上翘）
Ｄ——磁偏角，不同的地理位置（不同经、纬度）磁偏角不同
Ｈ—水平分量
Ｚ—垂直分量

特例： 赤道附近 I = 0、 Hmax、 Z = 0
两极 I=±90°、 Ｈ=０、 Ｚmax
磁偏角Ｄ在各地区是不不同的的，每到一个新区进行野外调查时，首先要了解该区的磁偏角，进行罗盘教正。
2. 地磁极的变化
磁南、北极位置的变化
长期缓慢漂移（偏离）

周期性倒转

现代地磁南北极与地理南北极交角11.5°,并非绝对不变，长期观测证实，近代地磁极有向西漂移的现象，速度是极其缓慢的。
同时大量的古地磁资料表明，地磁的南北极在地质历史中一直处在周期性交替之中。我们把与现代两极极性相同的称正向期，反之称为反向期，最近3—4百万年来有三次大的倒转
0～69万年 布容正向期
69～243 松山反向期 每次持续时间大约１百万年
243～332 高斯正向期 共３次倒转
332以前 吉尔伯反向期
3.古地磁学
居里点——铁磁质转为顺磁质时的温度（大约600°～700℃）。
热剩磁——岩浆冷凝成岩浆岩的过程中，磁性矿物经居里点时被当时
磁场磁化（方向一致），这种保留在岩石中的磁性称热剩
磁。记录了当时地磁场的状况。
古地磁学——利用岩石热剩磁来研究地史时期地球磁场的大小、 方向、磁极位置及演变过程的科学。
古地磁学的研究成果为现代地质学的海底扩张，板块运动提供了十分重要的证据。
１. 能传播地震波
２. 固体潮（球体形状一段时期变化，另一段时期
恢复原状）
弹性表现
（四） 地球的弹和塑性
１. 地球正固体椭球体，长轴与旋转轴垂直
２. 岩层褶皱、柔皱、蠕变

塑性表现
作用速度快，持续时间短，表现为弹性。
作用速度缓慢，持续时间长，表现为塑性

二、地球的内部圈层
对地球内部的了解只能是间接地通过借助某种手段来了解（目前最深的钻10KM相对于6371KM半径来说微乎其微）这种手段就是地震波。（振动或冲击形成的弹性波）。

（一） 地震波
1． 面波——物质界面上传播
2． 体波——介质体内传播 （纵波Ｐ和横波S）
无论纵波还是热波的传播速度都与介质的物理有密切的关系。
——体变模量（物体在围压下体积能宿小的程度）
——切变模量（物体在定向压力下形状改变的程度，液体为零）
——物体（介质）密度
液体中Vs=0，无横波
同时，当地震波通过上、下两种物质的物性相差较大的界面时，能够发生的类似光的传播时的反射和折射。

（二） 圈层划分
人们在地表设立专门的地震波接收站，记录地震波的传播情况，并经复杂的计算，得出地球内部一些物性差异较大的圈层界面。

名称
圈层代号
底界深度KM
密度
物态
地壳
A
33
2.6-3.0
固态岩石

地
幔

上
地
幔
B
60

250

塑性软流圈（低速带）
C
400
3．32—5.7

下
地
幔
D
2898

地
核
外
E

液态
过度
F

9.7-13（16）
固态
内
G
6381

一级界面有：莫霍界面（地壳与地幔的分界），1909年南斯拉夫学者提出。
古登堡界面（地幔与地壳的分界），1914年美国学者提出

（三）地壳——地质学研究的重点
1.莫霍面是地壳与地幔分界，厚度（深度）在大洋地区和大陆地区不同
大陆区 陆壳 厚20—70公里 平均33km
大洋区 洋壳 厚 5—10公厘 平均7km
2． 康拉德界面——仅存在于陆壳中（1925年发现），是次一级界面，
深约10km。
界面之上，岩石平均密度2.67,花岗岩质， 称硅铝层Si-Al
界面之下，岩石平均密度2.9, 玄武岩质, 称硅镁层Si-Mg
3．陆壳与洋壳的区别
①厚度不同，陆壳33公理，洋壳7公理；
②陆壳的物质组成为上部硅铝层，下部硅镁层
洋壳的物质组成只有硅镁层
§3 促进地壳演变的地质作用
地壳是地球的最外圈层，也是人类了解最多的部分，自形成以来其表面形态，内部结构和物质物质成分无时无刻不在变化和发展，这些变化和发展有的速度快而强烈，易为人们察觉，如地震，火山喷发等；有的却十分缓慢不易被发现，如山脉的上升、海底扩张等。促使这变化，发展的动力，都是自然动力。这些过程就是地质作用。
一、 地质作用——由自然动力促使地壳（岩石圈）的物质组成，结构、
构 造和地表形态变化和发展的作用。
自然动力（地质动力）根据其能量来源分为：内动力（内生动力，内营力）
外动力（外生动力、外营力）
二、 内动力地质作用——由于地球内部能源（自转能，重力能，放射性元素蜕变产生的热能等），在地壳深处产生的动力，作用于整个地壳（包括地表和深处）的作用。
类型包括： 岩浆作用、变质作用、地震作用、构造运动（地壳运动）
三、 外动力地质作用——大气、水和生物在太阳辐射能、日月引力能及地球重力能的影响下产生的动力，作用于地壳表层的各种作用。
类型包括： 风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用
各种地质作用（内、外）在促使地壳物质运动、变化的过程中，都包含着建设性和破坏性两个方面，一方面不断形成新的物质成分（矿、岩）、地质构造和地表形态。另一方面又不断破坏原有的物质成分（矿、岩），地质构造和地表形态。
正是由于地质作用的破坏——建设——再破坏——再建设不断反复，促使地壳不断变化和发展。
地质学中涉及的问题无一不是与各种动力的地质作用有关，都是地质作用的产物（矿物、岩石、构造、地表形态、地层、生物）
因此，研究和阐明各种地质作用的过程、规律是地质学的基本的内容

岩浆作用
变质作用
地震作用
地壳运动

内动力地质作用

风化作用
剥蚀作用
搬运作用
沉积作用
成岩作用
地质作用

外动力地质作用

第二章 矿 物
地球的物质组成中，地壳由岩石组成，岩石由矿物组成，矿物由各种元素组成。
§1. 元素

一、 元素和同位素
元素——由原子组成（原子核、核外电子）目前己108种（总数）92种（自然界）
同种原子可有不同原子量（中子数不同）称同位素，108种元素中（108-21=87种）均具有两种以上同位素混合，同位素共300多种，其中几十种具有放射性，蜕变释放α、β、γ粒子。放射性同位素，对人体杀伤力很强。

二、 地壳中的元素与克拉克值
人们一直想了解地壳中元素的分布情况各种元素占的比例。美国科学克拉克根据采自全球地５１１９个样品分析结果计算出了：
克拉克值—地壳中元素平均质量的百分比（元素的丰度）

Ｏ
46.30
Na
2.63
前十位
99.96％
Ｓi
28.15
K
2.09
前２位
74.45％
Al
8.23
Mg
2.33
前4位
88.31％
Fe
5.63
TI
0.57

Ca
4.15
H
0.15

§2．矿物的概念

一、 矿物的定义
矿物——天然产出的（自然作用形成的）元素的单质或化合物。
² 人造矿物不属地质学范畴（已知矿物３０００多种）
² 具一定化学成分（每种矿物有较稳定的化学成分）。
² 绝大多数内部质点有序排列（晶体矿物）。
² 绝大多数矿物是固态，极个液态、气态、Ｈg
二、 晶体矿物
１. 晶体与非晶体
晶体——内部质点（原子、离子）在三维空间周期性重复排列（即有序排
列）的固体。
非晶体——内部质点排列无序。
２．晶体矿物——组成矿物的质点在三维空间周期性重复排列的矿物。
或具有晶体结构的矿物。
３．晶体的格子构造——有序排列的质点按规律将几何点连成的三维
空间格子。
平行六面体——格子构造最小的单元。
４.晶形——晶体外部形态。
理解了格子构造和平行方面体，晶体矿物实际上是最不的平等六面体，在三维空间无间隙地重复堆切而成的。当矿物晶体停止堆砌时，保留的外部形态是一个与内部结构有关的几何多面体（晶形）。对每种矿物来说，如果晶体充分自由发展，外形较固定，如：食盐的立方体、方解石的菱体、磁铁矿的八面体、石英的六方柱和六方双锥。
只有晶体矿物生长的环境良好，有充分的时间，空间才有完好的晶形，并非所有晶体矿物都能以规则的晶形产出。
矿物的同质多象与类质同象
同质多象——相同化成分的物质在不同的地质条件（P、T）下，可以形成不
同的晶体结构，从而成为不同的矿物。如石墨、金刚石、化学成分
都是C，其物理性质可以完全不同；石英ＳiO2有柯石英、斯石英等。
类质同象——矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的它
种原子或离子替代而不改变晶体结构。其物理性质差异一般不大。
如：橄榄石（Ｍg、Ｆe）2[SiO4]
Mg、Ｆe为类质同象的替代

实验课： 矿物的形态、矿物的物理性质
实验课：　 常见矿物的肉眼鉴定

第三章 岩浆作用及岩浆岩
§1 概 念
一、 岩浆——上地幔或地壳深处，天然产出的成分以硅酸盐为主的高温溶融
物质。
化学成分： ＳiＯ2为主 Al2Ｏ３、Go、FeO ……
依ＳiＯ2多少分：
超基性<45%、基性45-52%、中性53-65% 酸性>65%
富含挥发份：Ｈ2O、ＣＯ２、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ
物理性质：Ｔ高（６５０°－１４００℃）Ｐ大（几千大气压）粘稠流体
基性—— T高、Ｐ小、稀
酸性—— T小、P大、 稠
二. 岩浆作用——岩浆形成、运移、冷凝的全部过程。
浅成侵入作用
深成侵入作用
喷出作用
侵入作用

三、岩浆岩——
喷出岩
侵入岩

熔融岩浆冷凝后形成的岩石

§2 喷出作用与喷出岩
一、岩浆活动与火山构造
（一） 喷出活动（火山活动、火山爆发）——岩浆形成，向上运移并喷出地表，
在地表冷凝的全部过程。
火山喷发是一种极为壮观而又令人生畏的自然现象，但由于喷发前征擦兆明显，有一定的地形标志，一般不会给人类生命带来大危害。现代火山活动，内陆不多，常见一些岛国、沿海地区。
根据火山活动情况分：
活火山active volcano——现代仍在活动或周期性活动。
美（圣海伦斯）意（维苏威、埃特纳）
休眠火山dormant volcano ——人类史后喷发过，但长期以来静止。
（五大莲池）
死火山extinct volcano —— 人类史前喷发过，史后从未喷发的火山。
（江宁方山）
（二） 火山喷发类型
裂隙式喷发——岩浆沉地表狭长的裂隙溢出。
地史早期多。通常地球形成初期，地壳薄，此方式较多。
现代洋脊附近，冰岛是洋脊在陆地上延伸通过的地方，有较多
的裂隙式喷发。
中心式喷发——岩浆沿火山通道上移从火山口喷出。
1. 猛烈式：突然喷发（酸性粘度大易发生）喷发开始时，火山突然爆炸，大量的气体、围岩、岩浆一齐喷出，危害大。１９０２年西印度群岛的培雷火山喷发，高４０００米，山角下圣佩尔城倾刻间被摧毁，死亡达４００００人。
2. 宁静式（夏威夷式）：基性岩浆容易发生。
3. 递进式：猛烈——宁静
（三） 火山构造
火山锥：熔岩锥、集块锥、复合锥
火山口、火山通道及火山颈
二、 火山喷出物及喷出岩

（一） 喷出物：气体、液体、固体
1． 气体：在岩浆向上运移的过程中，遭受到上伏岩层的压力越来越小，这时，在深处高压下，溶于岩浆的挥发份，首先成为气体并沿岩层的孔隙、裂隙、逸出地表，且量浓度越来越大。成分主要为H2O>60%、 CO2 、 H2S、 SO2 、 NH3。
喷发前，大量气体；喷发中，仍有大量气体随岩浆喷出；喷发后期，
当岩浆停止喷发后，气体仍徐徐逸出。
2 . 固体（火山碎屑）
1. 先冷凝或半冷凝在火山通过的物质
2. 岩浆液滴，喷到空中，在空中冷凝后落下
3. 围岩

来源

火山弹 >50m m
火山碎屑岩
砾 2—50mm
灰> 2mm（凝灰岩）
火山渣 大小不一、多孔、渣状

3. 液体（熔岩）
火山喷发的主体。喷出地表后失去一些挥发份的岩浆称熔浆，熔浆冷凝后成岩称为熔岩。熔岩是熔浆流动过程中冷凝的，具各种形态（熔岩被、舌状熔岩流，绳索状溶岩，枕状熔岩，熔岩瀑布，均反映出流动痕迹。
地表熔岩可组成大面积高原，如印度的德高原，由玄武岩组成， 厚3000米，
面积100平方公里。

(二） 喷出岩（火山岩）
——由火山喷出物形成的岩石。

火山碎屑岩

熔岩

次火山岩—岩浆在火山通道内冷凝而成岩石
凝灰岩
火山角砾岩

三、世界火山分布 现代世界上活火山500多座，主要分布：
环太平洋火山带 —— 中、酸性
地中海—印尼火山带 —— 基、酸性
洋脊火山带 —— 基性
脊火山带基

板块边界上

我国台湾处于环太平洋带上，有火山十六座——活火山；
黑龙江德都五大莲池，二百多年仍有喷发——休眠火山；
南京江宁方山、六合桂子山、燕山期火山——死火山。

§3.侵入作用及侵入岩

一、 侵入作用——岩浆由地下深处向上运移，未达到地表而而在地下占
侵入体——侵入冷冷凝的岩浆。
围 岩——被岩浆侵入的岩层。
只有构造运动使侵入体暴露于地表
居一定空间并冷凝成岩的全部过程。
侵入部位不同
深成侵入 >3km
浅成侵入 0-3km

二、 侵入体产状：
描述侵入体在地下的空间位置，按形态、大小、与围岩的关系等
划分成：
１． 岩墙（岩脉）：狭长板状侵入体。
切割围岩层理，规模可大可小，是岩浆沿围岩裂隙挤入冷凝成
岩，可根据切割地层判断形成的大致时代。
２． 岩床：板状侵入体。
延展方向与围岩层理平行，顺层侵入，岩浆沿围岩的层间裂隙
挤入冷凝成岩，常为基性岩浆。煤层中常见有岩床侵入。
３． 岩盆与岩盖：侵入体似盆状，中凹边凸延展方向与水平层理一致
围岩为水平层理———岩盆
侵入体似盖状、蘑菇状、中凸边凹———岩盖。
常见中、酸性岩浆岩。
4、 岩基与岩株：

三、岩浆的演化
从岩浆侵入活动开始，即形成向上运移，直最后冷凝成岩结束，是一系列物理、化学性质的演化过程。在这个过程中，一方面岩浆挤入围岩向上运移，同时将热量传给围岩，本身温度降低，引起矿物的结晶。　

（一） 同化及混染作用
同化作用———岩浆侵入过程中，以本身的高温，溶化了围岩，将围岩改造
成岩浆的一部分。故围岩被同化了。
侵入体规模大
岩浆温度高
同化作用强
围岩熔点低
围岩裂隙发育充
同化作用强
同化作用在岩浆侵入中普遍存在，同化作用的强弱与侵入体的规模有关，与岩浆温度有关，同时与围岩性质有关。

侵入体与围岩接触，接触带附近常见有捕虏体，
捕虏体 —— 尚未完全同化的围岩。
混染作用 ——— 由于围岩熔入岩浆中，使岩浆成分发生了改变。故岩浆被
混染了。因此侵入不同岩性的岩层使得岩浆成分发生不同的改变。
同化与混染作用是同一事物的两个方面，出现是相伴相随的，发生同化作用的同时也就发生了混染作用。

（二） 结晶分异作用
结晶分异作用——高温熔融的岩浆成分非常复杂，含有多种矿物成分，在其温度降低、冷凝的过程中，按矿物熔点高低、比重大小、先后结晶析出不同的矿物

当岩浆冷凝的速度缓慢，也就是说温度逐渐降低，结晶分异作用最彻底（矿物结晶程度好）。
通常，是一些熔点高、比重大的矿物首先结晶，随着岩浆冷却到适当温度的时候，又有相应的矿物折出。
美国岩石学家Ｎ.Ｌ.Bowen.用实验证实了上述的结晶分过程实验表明：在万分复杂的玄武岩浆温度逐渐降低的过程中，不同阶段结晶出的矿物分别是这样的：
图略

由于鲍温本人证实了这个反应系列，因此他认为，虽然岩浆岩可根据成分不同分为四大类，但原始岩浆只有一种，玄武岩浆，各种不同的岩浆岩是同一种岩浆结晶分异中不同阶段形成的。例如：超基性、基性、中性。但目前认为，结晶分异作用是存在的，玄武岩浆可以结晶分异出不同类岩浆碉，但并不是所有中性，酸性岩浆岩都是以这种方式形成的。
原始的岩浆应有四大种超基、中、酸，相应的岩浆可形成成分相应的岩浆岩。

§4 岩浆的起源

岩浆是熔融的液体（火山喷发）。岩浆是地下深处的向上运移的。源于深处，那么是不是说地下深处就存在一个范围很大的甚至于环绕整个地球的液体的岩浆层呢？回答是否定的。
我们知道，岩浆冷凝能形成岩浆岩，显然岩浆岩熔化后就是岩浆，实事上，岩浆就是地壳深处及上地幔顶部岩石熔化后形成的。下面我们先看看岩石熔融需要哪些条件：
温度高 （地表压力下>800℃岩石开始熔化）
压力低 （ 熔点低）
最好有水加入 降低熔点，利于岩石熔化
只有符合了上述一定条件，才能发生熔化，形成岩浆。
同时，我们讲过，岩浆在冷凝时有结晶分异作用，岩石受热熔化过程中也有分熔现象。（受热后首先是熔点低的矿物先熔化，然后依次到熔点最高的矿物）。
受热——酸性岩浆——中性岩浆——基性岩浆。
因此同一种岩石在不同的温度条件下，可以形成不同的岩浆类型。这就是为什么岩浆有四大类。
显然，岩石在一定条件下，熔成了不同类型的岩浆，因此在地球上，什么地方能保证这种条件，就有岩浆活动。

不易形成岩浆

地 表： 低压、低温、有水

地下深入： 高压、高温、无水

深入断裂的地下：高温、低压、有水

板块边界：（洋壳、陆界）高温、低压、有水
易发生岩浆活动

§5岩浆岩的特征及类型

一、 结构、构造特征
（一）结构———组成岩石的矿物颗粒本身的特点（结晶程度、形态、大小及颗粒之间相互关系）

隐璃质结构
玻璃质结构
粗晶 > 5mm
中晶5-1 mm
细晶1-0.1mm
斑状结构
似斑状结构

显晶质结构

（二）构造——岩石中不同矿物集合体的分布与排列的特点。某一部分颗粒与
块状构造 —— 各颗粒分布均匀。
流纹构造
气孔构造
杏仁构造
喷出岩特有
其它部分颗粒之间的关系。
二、成分特征
化学成分以硅酸盐为主，按SiO2含量分为四大类：
超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩。（与岩浆分类一致）
浅色矿物：长石（正长石、斜长石）、石英
暗色矿物：黑云母、角闪石、辉石、橄榄石
主要矿物

三 、岩石类型： 不同的化学成分岩石类型不同，且同种化学成分
形成环境不同则岩石类型不同。

成
分
形成环境
超基性
基性
中性
酸性
喷出岩
科马提岩
玄武岩
安山岩
流纹岩
浅成岩
苦橄玢岩
辉绿岩
闪长玢岩
花岗斑岩
深成岩
橄榄岩
辉长石
闪长岩
花岗岩

实验课： 常见岩浆岩的观察与鉴定

第四章 外动力地质作用与沉积岩

§1.外动力地质作用

一、 定义：大气、水和生物在太阳辐射下能、重力能和明引力能的影响下
产生的动，对地表所进行的各种作用。
结果：减小地表起伏、夷平高差。
二、 外动力地质作用的类型
（一） 风化作用
岩石受外力作用后发生机械崩解和化学分解，破坏产物基本残留原地，使坚硬的岩石变为松散的碎屑及土壤。（化学风化、物理风化、生物风化）
(二) 剥蚀作用
岩石受外力作用而破坏，破坏产物同时被搬走。（侵蚀、刨蚀、潜蚀…….）
(三) 搬运作用
将风化、剥蚀物搬运到它处。（机械搬运、化学搬运、生物搬运）
（四） 沉积作用
搬运物在条件适宜的地方发生沉积，。条件适宜是指搬运能力减弱，如流水搬运泥砂时，流速减小时，动能减少，过载而沉积。化学沉积受化学反应规律支配，过饱和沉积胶体凝胶作用。ＣACO3+CO2+H2O Ca[HCO3]2
（五） 固结成岩作用
松散沉积物（任何动力搬来的机械的或化学的）转变为坚硬的沉积岩。
沉积物是松散的，颗粒之间富含孔隙和水分，颗粒之间相互无坚密的连接力，

从沉积物 沉积岩经历以不几个阶段：
1. 压固作用
上覆沉积物的重量作用于下部使其压实
（孔隙减少，水分排除，体积减小）。
2. 胶结作用（只发生在碎屑沉积物中）
经压固后的沉积物仍有些孔隙（粒间），由胶结物质充真到孔隙中，使沉
积颗粒胶结在一起变坚硬。
胶结物主要是化学沉淀物：硅质 （ＳiO2）；
铁质 （Fe2O3.nH2O）;
钙质 （CaCO3）；
（粘土矿物）
不同的化学成分的胶结物坚硬程度不同：硅质铁质 〉钙质泥质
胶结类型可分为：接触式胶结，孔隙式胶结，基底式胶结。
图略
胶结类型不同坚硬程度不同： 接触式胶结〉孔隙式胶结〉基底式胶结

3. 重结晶作用
在化学和生物化学沉积物中，沉积物埋藏后，在新的环境下，受一定温度和压力的影响（T<150°）,矿物晶粒在原基础上增生、扩大形成较大晶粒紧密相嵌的过程。（石英、方解石等）。
4. 新矿物生长
沉积物中不稳定矿物在成岩过程中溶解或发生化学变化，形成新的稳定矿物使沉积变坚硬，成岩石作用Ｔ<150℃ P<14巴。

经过以上阶段，纵观外动力地质作用的类型。实际上是岩石在地表环境下转变的几个阶段（外动力地质作用的几个阶段），经过这几个阶段后形成了地表环境下稳定的坚硬的沉积岩。沉积岩是外动力地质作用的产物。

在外动力中，流水是极为重要的动力，是沉积物、沉积岩形成的主要场所，因此沉积岩可谓“水成”，相反岩浆岩可谓为“火成”。在地质学发展早期，300多年前，人们对地表岩石的形成曾有过“水成论”与“火成论”的一场论战，持续了三十多年。

“水成论”以德魏尔纳为代表，主张地球上岩石都是水中结晶沉淀的形成的。“火成论”以赫屯（英）为代表，主张地球岩石并非全由水成，主要是熔融岩浆冷凝而成。最终以“火成论”的胜利而告终。

§2 沉积岩的特征

沉积岩是次生岩石，地壳中第一块岩石不可能是沉积岩。
一、 矿物特征：特点是适应常Ｔ、常Ｐ的环境，
沉积岩形成于地表，必须适应常Ｔ常 Ｐ才能成为成分稳定的岩石。
常见矿物：石英、长石、白云母、方解石、粘土矿物、白云石、
鲕绿泥石、绿泥石等。
几乎无： 橄榄石、辉石、角闪石（适应高温高压环境）
二、 结构：（组成岩石颗粒的性质、大小、形态及其相互关系）
（一） 碎屑结构：常见结构类型
来源
岩石碎屑
矿物碎屑
生物碎屑
组成岩石的颗粒是机械沉积的碎屑物。
按碎屑屑大小分
砾状结构 >2mm

砂状结构 2-0.05mm

粉砂状结构 <0.005mm
粗 2—0.5mm
中 0.5—0.25mm
细 0.25—0.05mm

分选性——岩石中碎屑颗粒粗细均匀程度
好>75%; 中50-75%; 差<50%
磨圆度——碎屑颗粒棱角的磨损程度。
分为圆状、次圆状、次棱角状、棱角状。
分选性、磨圆度反映了搬运介质的性质及距离的远近。可以结构成熟度的高、低来综合描述。成熟度高说明分选性、磨圆度好搬运距离远；成熟度低说明分选性、磨圆度不好搬运距离近。
碎屑（颗粒）——机械成因；
胶结物——化学成因，Si质，Ca质，泥质；
(二) 非碎屑结构
基质（杂基）——机械成因。

晶粒结构 （化学岩、碳酸岩）
生物结构 （生物岩）

三、沉积岩的原生构造
指沉积岩形成时所生成的岩石各个组成部分之间关系。
（一）