矿山地质学第3章-1--矿山地质学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,矿山地质学,山 东 科 技 大 学,地,球,科学与工程学院,编 制,目 录,绪 论,第一章 地球圈层构造,第二章 矿物,第三章 地质作用与三大岩类,第四章 地史学基本知识,第五章 地质构造,第六章 主要地质图件,第七章 煤与含煤岩系,第八章 矿床简述,第九章 工程地质与水文地质,第十章 煤矿主要地质因素,第十一章 地质勘查与储量分类,第十二章 矿山地质工作,第十三章 常见地质灾害,第三章,地质作用与三大岩类,一、构造运动与地震,二、岩浆作用与岩浆岩,三、,外力地质作用与沉积岩,四、变质作用与变质岩,第三章,地质作用与三大岩类,由自然动力所引起地球的外表形态、内部结构、物质,组成发生和发展的过程称为,地质作用,。,内力地质作用：作用于整个地壳,(,或岩石圈,),、能源主要来,自地球本身的作用力的地质作用。,构造运动、地震地质作用、岩浆作用、变质作用；,外力地质作用：作用于地壳表层、能源主要来自地球以,外的地质作用。,风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用等。,第一节 构造运动与地震,（一）构造运动,构造运动是指由地球内动力引起地壳（或岩石圈）组成物质变形、变位的机械运动过程。地质学的研究对象,具普遍性、长期性,垂直运动（造陆运动）,水平运动（造山运动）,基本形式,具普遍性、长期性,基本形式,具普遍性、长期性,基本形式,垂直运动（造陆运动）,水平运动（造山运动）,具普遍性、长期性,基本形式,（一）垂直运动,垂直运动或升降运动是地壳或岩石圈组成物质沿地球半径方向的上升或下降运动。,大规模的隆起和坳陷，引起地势高低变化和海陆变迁等。又称为造陆运动。,（二）,水平运动,地壳或岩石圈物质沿地球切线方向的运动。,地壳受到挤压、拉伸或平移，甚至旋转运动，产生褶皱或断裂，在地表形成山脉或盆地。又称为造山运动,（三）地震,地震就是地球表层的快速振动。,震源是指地震发生于地下的某一点。,震中指震源在地面上的垂直投影点。是地面上距离震源最近的点，也是接受振动最早的部位。,震源深度表达震中到震源的深度。,浅源地震,中源地震,深源地震,发生时间,发生地点,地震震级,1899,年,11,月,10,日,1906,年,1,月,31,日,1906,年,8,月,17,日,1911,年,1,月,3,日,1920,年,12,月,16,日,1923,年,1933,年,5,月,2,日,1950,年,8,月,15,日,1960,年,1960,年,5,月,21,22,日,1964,年,5,月,28,日,1976,年,7,月,28,日,2003,年,9,月,26,日,2003,年,9,月,27,日,2004,年,12,月,26,日,2005,年,10,月,8,日,2008,年,5,月,12,日,2011,年,3,月,11,日,2012,年,4,月,11,日,2012,年,9,月,5,日,2013,年,1,月,5,日,2013,年,5,月,24,日,2013,年,9,月,24,日,2013,年,11,月,17,日,2014,年,4,月,2,日,2014,年,4,月,3,日,2014,年,4,月,13,日,2014,年,6,月,24,日,美国阿拉斯加,哥伦比亚,智利,天山（前苏联境内）,中国甘肃,日本关东,日本,中国察隅,美国加利福尼亚,智利,美国阿拉斯加,中国唐山,日本北海道,俄、蒙、中交界阿尔泰（俄方）,印尼苏门答腊,巴基斯坦,中国四川汶川,日本本州东海岸,印尼苏门答腊,哥斯达黎加,阿拉斯加东南部海域,鄂霍次克海,巴基斯坦,斯科舍海,智利北部沿岸近海,智利北部沿岸近海,所罗门群岛附近海域,拉特群岛,8.6,8.6,8.4,8.4,8.5,8.3,8.5,8.6,8.3,8.9,8.6,7.8,8.0,7.9,8.9,7.8,8.0,9.0,8.5,7.9,7.8,8.2,7.8,7.8,8.1,7.8,7.8,7.9,表,3-1 1899,年以来全球发生的,7.8,级以上地震,（据胡绍祥等，,2014,）,（,1,）地震的成因：,1.,构造地震,构造地震又称断裂地震，是由地下岩石突然发生错断所引起。,2.,火山地震,火山喷发时由于气体的冲击力所引起的地震。,3.,陷落地震,可溶性岩石,(,如石灰岩,),发育的地区，岩石被地下水长期溶蚀，形成巨大的地下空洞。,4.,诱发地震,人类工程活动引起局部地区异常振动。,第二节 岩浆作用与岩浆岩,（一）概述,岩浆,：来自地壳深部或上地幔中的具有高温、高压的硅酸盐熔融体。,岩浆成分,第二节 岩浆作用与岩浆岩,（一）概述,岩浆,：来自地壳深部或上地幔中的具有高温、高压的硅酸盐熔融体。,二氧化硅（,SiO,2,）,-,岩浆岩分类的基础,各种金属氧化物,少量的金属元素和稀有元素,挥发性物质,岩浆岩,（又称火成岩）：,岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入岩石圈上部甚至喷出地表，最后冷凝固结成坚硬的岩石（,64.7%,）。,岩浆作用可分为喷出作用和侵入作用。,（二）喷出作用和喷出岩：,喷出作用或火山作用,：,岩浆从火山口溢出或喷出地表的过程称，所形成的岩石称为,喷出岩,。,火山喷发的类型,据火山在人类历史时期是否活动过，将其分为活火山、死火山及休眠火山,。,据火山喷发时的剧烈程度分为猛烈式和宁静式喷发,据火山喷发的形式可以分为中心式、裂隙式及熔透式三种类型,。,2.,火山喷出的物质,气态物质,水蒸气（,H,2,O,），约占,70%,90%,，其次是二氧化碳（,CO,2,）、二氧化硫（,SO,2,），还有微量的氮（,N,2,）硫（,S,）,等。,液态物质,从火山口溢出地表的高温液态物质称为熔岩。,固态物质,火山喷出的固态物质称为火山碎屑。,3.,喷出岩的产状,（,1,）中心式喷发,岩浆沿颈状通道喷发的一种产状形式。,形成,锥状岩体（,图,31a,）,图,31,喷出岩产状,中心式喷发（源自网络）,图,31,喷出岩产状,中心式喷发（源自网络）,（,2,）裂隙式喷发,岩浆沿某一方向的大断裂或断裂带上升至地表。,图,32,喷出岩产状,裂隙式喷发,（源自网络）,图,32,喷出岩产状,裂隙式喷发,（源自网络）,（三）,侵入作用与侵入岩,1,侵入作用,岩浆从地壳深部上升运移，侵入周围岩石,(,称为围岩,),中而未到达地表,。,岩浆在侵入过程中冷凝、结晶而成的岩石叫侵入岩,。,浅成侵入体,深,成侵入体,侵入体的产状,侵入体的产出状态即产状，指其形态、大小及其与围岩的关系。,整合侵入产状是指侵入体与围岩的接触面平行于围岩的层理或片理，是岩浆沿层理或片理贯入而形成，如：岩床、岩盖、岩盆。,不整合侵入产状是指那些切过围岩层理或片理的侵入体，是岩浆沿节理、层理、片理斜交或直交侵入而成，如岩墙、岩株、岩基,图,33,侵入岩产状示意图（源自网络）,图,33,侵入岩产状示意图（源自网络）,1.,岩床,侵入体为层状或板状，其延伸方向与围岩的层面平行，它是岩浆沿围岩的层间空隙挤入后冷凝形成的。,2.,岩盆和岩盖,侵入体的展布与围岩的层理一致，如果侵入体底平而顶凸，形似锅盖者，称为岩盖；若中间部分略向下凹，形似盆状者，称为岩盆。,3.,岩株,规模较大的侵入体，其横截面积为数十平方公里以内,(,100 km,2,),。其形态不规则，与围岩的接触面不平直，边缘常有规模较小、形态规则或不规则的岩脉贯入围岩之中。,4.,岩基,规模巨大的侵入体，其横截面积,100 km,2,，常达数百到数千平方公里，形态不规则，通常略向一个方向伸长。其边界弯曲，边缘常分布有岩株。,5,岩墙（岩脉）,为狭长的侵入体切割了围岩的层理方向。其规模变化较大，宽由数厘米（或更小）到十余米（或更大），长由数米到数公里或数十公里。它是岩浆沿围岩的节理斜交或直交挤入后冷凝形成的。,课间休息,（四）,岩浆岩的基本特征和分类,1,岩浆岩的矿物组合与颜色,SiO,2,是岩浆中的主要化学成分。,据,SiO,2,含量,，,将岩浆岩分为,酸性岩,中性岩,基性岩,超基性岩,矿物,：,硅铝矿物,SiO,2,与,Al,2,O,3,的含量较高，不含铁、镁的铝硅酸盐矿物。如石英，长石和似长石类矿物。由于它们的颜色浅，故也被称为浅色或淡色矿物。,铁镁矿物 为富镁、铁的硅酸盐矿物，如橄榄石、辉石、角闪石和黑云母类等。由于颜色深，故被称为深色或暗色矿物。,岩浆岩的颜色就决定于其中暗色矿物和浅色矿物的含量比。,富含,SiO,2,的酸性岩浆岩中浅色矿物最多、暗色矿物最少，这类岩浆岩的颜色最浅,。且,石英,单独晶出,。,在,SiO,2,含量较少的超基性岩中，浅色矿物极少或完全没有，基本上全是暗色矿物，所以这类岩浆岩的颜色也最深。,发育,大量,SiO,2,不饱和的矿物,（如,橄榄石,）,。,2,岩浆岩的结构和构造,岩浆岩的结构,：,岩浆岩的结构是指组成岩石的,矿物的结晶程度,，,颗粒大小,，,晶体形态,，,自形程度,和,矿物间,(,包括玻璃,),相互关系,。,岩浆岩的结构主要决定于岩石形成时的物理化学条件，诸如岩浆的,温度,、,压力,、,挥发组分,、,粘度,、,冷却速度,等因素。,（,1,）按岩石的结晶程度划分,全晶质结构,岩石全部都是由矿物的晶体组成，多见于深成岩中。,半晶质结构,岩石中既有矿物晶体，又有玻璃质，多见于浅成岩和火山岩中。,玻璃质结构,岩石全由玻璃质组成，多见于浅成岩和火山岩中。,（,2,）按矿物颗粒的绝对大小划分,显晶质结构,肉眼或放大镜能分辨出矿物颗粒。根据主要颗粒的平均直径大小，可进一步分为伟晶结构（,10 mm,）、粗粒结构（,10,5 mm,）、中粒结构（,5,2 mm,）、细粒结构（,2,0.2 mm,）、微粒结构,(,0.2 mm),。,隐晶质结构,矿物颗粒很细，不能用肉眼或放大镜分辨出矿物颗粒，岩石外观很致密，具瓷状断口,3,）按矿物颗粒的相对大小划分,等粒结构,岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等，多见于侵入岩中。,不等粒结构,岩石中同种主要矿物大小不等，大者与小者可差别很大，其间为连续变化，多见于侵入体的边缘或侵入岩中。如斑状结构和似斑状结构,。,岩浆岩的构造,：,岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物集合体之间或与其它组成部分之间的排列、充填方式所反映出来的外表形态。,（,1,）块状构造,岩石中矿物颗粒的排列不显示方向性而均匀分布，称为块状构造。多见于深成岩中。,（,2,）气孔构造和杏仁构造,岩石中有大量的空洞，称为气孔构造。是岩浆溢出地表时，挥发组分从岩浆中逸散形成大量气泡而留下的空洞。如果孔洞被岩浆后期形成的矿物充填，则称为杏仁构造。,（,3,）流纹构造,由不同颜色的条纹、拉长的气孔定向排列所显示的一种流动构造，是熔岩流在流动过程中冷凝快而形成的。,3,岩浆岩的分类,（,1,）,.,按化学成分分类,超基性岩,SiO,2,45%,基性岩,SiO,2,45%,52%,中性岩,SiO,2,52%,65%,酸性岩,SiO,2,65%,（,2,）,.,按矿物成分分类,橄榄岩,科马提岩类,超基性岩,辉长岩,玄武岩类,基性岩,闪长岩,安山岩类,中性岩,正长岩,粗面岩类,中性岩,花岗岩,流纹岩类,酸性岩,（,3,）,.,按产状和结构分类,岩浆岩根据产出环境可以分为,侵入岩,和,喷出岩,。侵入岩根据当时冷凝离地表的距离可以进一步分为,深成岩,和,浅成岩,，其结构与产状有对应关系，深成岩往往为显晶质等粒结构、半自形粒状或似斑状结构；浅成岩往往为显晶质细粒或斑状结构；喷出岩往往为隐晶质结构、玻璃质结构或斑状结构。,表,3-2,岩浆岩分类简表,4,常见岩浆岩的特征,（,1,）,.,橄榄岩,矿物组合：主要由橄榄石组成，含量在,40%,以上，其次为辉石及少量角闪石。,90%,以上橄榄石组成的岩石称为纯橄岩。,结构构造：全晶质中粒至粗粒结构，块状构造。,颜色：暗绿色或黄绿色。,橄榄岩,（源自网络）,（,2,）,.,金伯利岩,矿物组合：主要由橄榄石、辉石及金云母组成。,化学成分：,SiO,2,一般,33%,左右，一般,Na,2,O,，,H,2,O,和,CO,2,含量高。,结构构造：斑状结构、角砾状构造。常含大量围岩角砾。斑晶主要是橄榄石，常呈浑圆状、角砾状，有时偶见金刚石。,颜色：暗绿、暗灰、暗棕等色。,金伯利岩,（源自网络）,3.,辉长岩,矿物组合：主要由斜长石和辉石组成，常含有少量橄榄石、角闪石。,结构构造：全晶质粗粒至中粒结构、辉长结构，块状构造。,颜色：常呈深灰色或灰黑色。,4.,辉绿岩和辉绿玢岩,矿物组合：主要由斜长石和辉石组成，常含有少量橄榄石、角闪石。,结构构造：细粒结构、辉绿结构、斑状结构，块状构造；辉绿岩具有典型的辉绿结构，具斑状结构的称为辉绿玢岩，斑晶多为辉石、橄榄石等矿物。,颜色：常呈暗绿色或灰黑色。,辉绿岩,（源自网络）,辉绿岩,（源自网络）,5.,玄武岩,矿物组合：主要由基性斜长石和辉石组成，有时含有少量橄榄石。,结构构造：致密状或斑状结构，其中斑晶为橄榄石、辉石或斜长石，基质由隐晶质或玻璃质组成。玄武岩常具有气孔构造及杏仁构造。杏仁构造常由方解石、玛瑙等充填气孔形成。,颜色：一般呈黑色、褐灰色、棕黑色。,玄武岩,（源自网络）,玄武岩,（源自网络）,6.,闪长岩,矿物组合：主要由中性斜长石及角闪石组成，此外还有少量黑云母及辉石。有时也可以出现少量的正长石及石英。,结构构造：全晶质细粒中粒结构，块状构造。,颜色：常呈灰色、灰绿色。如果暗色矿物较多时则呈灰黑色。,闪长岩（源自网络）,7.,闪长玢岩,矿物组合：主要由斜长石及角闪石组成。,结构构造：全晶质斑状结构，斑晶常为斜长石，有时角闪石也可形成斑晶；基质为细粒或致密粒状结构。块状构造。,颜色：灰绿色或灰褐色。,闪长玢岩（源自网络）,闪长玢岩（源自网络）,8.,安山岩,矿物组合：主要由斜长石及角闪石组成，此外还有少量黑云母、辉石。,结构构造：斑状结构，浅色斑晶为斜长石，暗色斑晶为角闪石、辉石或黑云母；基质为玻璃质或隐晶质。气孔或杏仁状构造、有时也有块状构造。,颜色：一般为灰、褐、棕、绿及紫红等色。,安山岩,（源自网络）,安山岩,（源自网络）,9.,花岗岩,矿物组合：主要由正长石、酸性斜长石、石英、黑云母组成，有时含角闪石、白云母。,结构构造：全晶质粒状结构，块状构造。,颜色：常呈肉红色、浅红色。,花岗岩,（源自网络）,10.,花岗斑岩,矿物组合：主要由正长石、酸性斜长石、石英、黑云母组成，有时含角闪石等。,结构构造：全晶质斑状结构，由正长石或斜长石组成粗大的斑晶，基质常为全晶质细粒结构。块状构造。,颜色：常呈肉红色、浅红色,11.,流纹岩,矿物组合：主要由透长石（无色透明的正长石）、正长石、石英及黑云母组成。有时含有少量角闪石。,结构构造：斑状结构，斑晶常由透长石、石英、正长石组成。基质常为隐晶质或玻璃质。流纹构造。,颜色：常呈浅黄、浅红、棕、紫等色。,流纹岩,（源自网络）,流纹岩,（源自网络）,复习思考题,1.,地质作用怎样分类,?,有哪些类型？,2.,构造运动有哪些证据？,3.,岩浆作用有哪些基本类型,?,岩浆的特征性质如何？,4.,岩浆岩体有哪些产状？其特点如何？,5.,应从哪些方面观察和认识岩浆岩？,6.,岩浆岩是如何分类的？试述不同类型的岩浆岩化学成分和矿物成分特点。,