地球学报
第21卷第4期ACT A GEOSCI EN T IA SI NICA Vo1.21No.4 2000年11月Bulletin of the Chinese Academy of Geol ogical Scien ces Nov.2000
北京云蒙山地区挤压-伸展体系构造特征及其岩石组构的动力学分析X
朱大岗崔盛芹吴珍汉马寅生冯向阳
(中国地质科学院地质力学研究所,北京)
摘要本文将云蒙山地区挤压-伸展体系的构造要素划分为:1四合堂推覆体;o大水峪韧性
剪切带;?云蒙山背形构造;?崎峰茶滑脱带;?河防口低角正断层;并简述了它们的地质特征。
采用X射线衍射法对云蒙山花岗岩及周围不同时代岩石的不同层次变形构造开展了岩石组构
特征研究,确定了韧-脆性构造变形时的力学性质和主应力方位,对挤压-伸展体系变形构造的形
成演化进行了运动学和动力学分析。
关键词挤压-伸展体系构造要素岩石组构力学分析云蒙山
云蒙山位于华北平原北缘,核部以早白垩世花岗岩为主体,周围由太古宙片麻岩、中新元古代和古生代碳酸盐岩及碎屑岩、侏罗纪火山岩及火山碎屑岩组成,几何上为一NE向背形,一条走向NE)NNE、倾向SE的低角度正断层将其与东南部的丘陵、平原区隔开(图1)。对云蒙山地区的变形构造,特别是挤压-伸展构造的研究起始于80年代,最初的研究者认为本区是花岗岩热穹窿引起滑覆构造[1,2];然后又从变质核杂岩的角度对本区的挤压-伸展构造进行了论述[3,4]。本文在前人工作的基础上,通过对云蒙山花岗岩以及周围不同时代、不同层次岩石变形构造的X射线岩石组构的研究入手,根据一些新的资料,着重探讨挤压-伸展体系构造变形特征及其形成演化的动力学机制。
1主要构造要素及其特征
1.1四合堂背斜推覆体
太古宙变质岩盖在北倾的中元古代长城系倒转岩层之上,构成四合堂平卧背斜南翼大型推覆体的倒转翼(图2);其北翼由长城系及新元古代地层沉积在太古界之上,产状正常。从四合堂向西到琉璃庙,倒转翼的构造减薄趋势明显,但从保留下来的岩层来分析,推覆体该翼的原生最小宽度可达15km[5]。根据四合堂倒转翼核部闪长岩体的U-Pb法锆石年龄为151?2Ma[5]、侵入褶皱岩层的花岗闪长岩体的U-Pb法年龄为142~143Ma[2],推测四合堂南翼推覆体发生于晚侏罗世;北翼正常的最新地层为上侏罗统,说明该推覆构造的形成时代与晚侏罗世的褶皱-变质作用的时代相一致[6]。
1.2大水峪-四合堂韧性剪切带
出露于大水峪-北石城-张家坟-四合堂一带,发育在花岗岩、闪长岩、片麻岩及碳酸盐岩地层中,倾角30b~40b,倾向SE)NE,宽1.5~6km,长约30km,呈半圆状展布(图2)。带
X第一作者:朱大岗,男,1951年生,副研究员,从事构造及矿田构造研究,邮编:100081
图1 北京云蒙山地区片麻状花岗岩体地质构造和布格重力异常图
F ig.1 Geological structural and Bouguer gr av ity anomaly map
of the gnei ssic granite in Y unmengshan M t.,Beijing
(据北京地质矿产局1991年资料修编)
1-早侏罗世地层;2-中元古代地层;3-元古宙地层;4-太古宙变质岩;5-太古宙变质闪长岩;6-燕山早期闪长岩、石英闪长岩;7-燕山早期花岗岩类;8-正长岩;9-云蒙山地区岩体编号
(1云蒙山;o后山铺;?石门山;?大水峪);10-压性或逆掩断裂;11-张剪性正或平移断裂;12-复式向斜轴;
13-复式背斜轴;14-岩相界线;15-构造挤压带、片理化带、韧性挤压带;16-岩浆混合岩带;
17-X 光岩组采样点及序号;18-构造剖面位置
内岩石变形强烈,可见揉皱带、小型韧性剪切带以及长英质岩脉纵向拉长形成的石香肠构造等。自边界至近中心部位,随剪切应变的递增变形增强,岩石依次渐变为初糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩[7],其内部广泛发育有糜棱面理(S 与C )和滑动(a )线理、透入性拉伸线理,局部有A 型褶皱及鞘褶皱出现[8]
。根据四合堂北部切穿剪切带面理的黑云母花岗闪长岩体U -Pb 法锆石年龄为128M a [5]、花岗质糜棱岩的黑云母K -Ar 法年龄为106.2~112.9M a [2],推测该韧性剪切带的形成时代为早白垩世。1.3 云蒙山背形构造
云蒙山地形受大水峪-四合堂韧性剪切带中一组外倾的高角度面理化岩石控制,其形态
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呈短轴背斜状,在布格重力异常图上有明显的反映(图1)。背斜枢纽总体向NE 倾斜,倾伏角由近岩体处的15b ,向外渐变为40b ,转折端在四合堂附近,背斜由一套中元古代浅变质岩及太古宙四合堂群变质岩组成,地层产状随岩体边界转折而呈弧形分布,沿此方向挤压片理化带及俘虏体均很发育。根据侵入背斜核部呈穹窿状分布的云蒙山片麻状花岗岩的K -Ar 法年龄值为114~120Ma [9],晚于晚侏罗世的推覆和穿过背形而褶皱的早白垩世大水峪剪切带等,可判断出该背形形成的相对时间为早白垩世。图2 四合堂背斜推覆体和韧性剪切带剖面示意图F ig.2 Section map showing nappe of the Sihetang anticline
(据戴维斯G A 等,1994年资料修改;剖面位置、地层代号见图1)
1.4 崎峰茶-琉璃庙滑脱带
呈半环状展布于崎峰茶-琉璃庙一带的云蒙山岩体边部及其外围,宽2~8km,由发育在太古宙变质岩、长城系及片麻状花岗岩内的一系列韧性剪切带和韧性剥离断裂构成,总体走向NE,倾向NW,倾角中等(图3)。带内岩石韧性变形强烈,糜棱岩化、拉伸线理、布丁构造、置换面理、层间无根褶皱等变形构造极其发育。根据侵入滑脱带内的石英斑岩K -Ar 法年龄值为134.93?1.58Ma 、细粒花岗岩脉的全岩K -Ar 法年龄值为108.9?1.38Ma [10],图3 云蒙山地区构造剖面图
F ig.3 Strutural section map in Yunmeng shan M t.area
(据张建新等1997年资料修改;剖面位置、地层代号见图1)
可推断该滑脱带形成的相对时间为早白垩世晚期。1.5 河防口低角正断层
沿河防口-大水峪一线展布,走向NE50b ~60b ,倾向SE,倾角20b ~45b ,长度大于10km,在断层面上可见厚达数米的浅黄色富含粘土的断层泥,其内部具剪切组构(由条带层和择优取向的透镜状岩片组
成)。沿断层带将上盘的侏罗系、元古宇、太古宇的碎裂和角砾状岩石与下盘的角砾状太古宇片麻岩及侵入其中的花岗质片麻岩隔开。在溪翁庄北部断层以地堑出露,其断层面擦痕表明上盘相对SE 位移[11]
。根据该断层错断的最新地层为侏罗系,且断裂带中富伊利石的
断层泥,样品K -Ar 法年龄在89?4~72?2Ma 之间[2],推断该断层运动的末期或重新活动时期为晚白垩世。
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2 变形岩石X 射线岩组样式及其动力学
2.1 X 射线岩石组构的基本特征
在云蒙山地区采集的19块样品,依据野外地质定向面恢复为地理水平切片,由地质力学研究所X 光实验室进行了4种矿物或面网的测试,其结果采用施氏等面积网上半球投影法成图(图4)。挤压-伸展体系环形构造带内岩石中的主要组构特征表明,岩石中的矿物多具明显的优选方位;不同类型的矿物组构特征不同(表1)
。
图4 北京云蒙山地区构造变形岩石的X 射线岩组图
Fig.4 X -rays petr ofabric diagram of the tecto nic deformation r ocks in the Y unmengshan M t.,Beijing
(序号和被测矿物同表1,上半球投影,等密线1%,1.25%,1.5%,1.75%,2%,2.5%,3%)
2.2 变形岩石组构类型的划分石英、角闪石、绿泥石、白云石的极图不表现为单个的点极密类型,主要为一些完整或不完整的大圆环带、小圆环带。依据这些圆环带与构造面理的关系可划分为:1沿构造面理(S )或平行面理呈完全或不完全的大、小圆环带(如1、3、4、13、15等样品);o与构造面理(S )垂直或接近垂直的大圆环带(如9、12等样品);?以上2种类型的复合型(如5、7、9、12、
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表1 北京云蒙山地区构造变形岩石的X 射线岩组特征及解释
Table 1 X -ray petrofabric diagram and their explanation of the tectonicdeformation rocks
in the Yunmengshan Mt.,Beijing
序号样品号岩性采样点定向面产状所测矿物及面网X 射线极图特征恢复石英光轴点极密产状
组构与宏观构造的关系显微组构解释126-9斜长
角闪岩琉璃庙SN/W N 25b 角闪石(310)平行S 面大圆环带)
主极密与运动学主轴垂直沿柱面(100)
滑移226-10
黑云片岩
琉璃庙25b /SE N 55b
石英(112-
0)
NW 向展布小圆环带点极密呈近NW
向展布
点极密与运动学主轴一致
中低温韧-脆性变形326-15花岗岩梧通豪25b /NW N 25b 石英(112-0)平行S 面大圆环带点极密呈近SN 向展布点极密与运动学
主轴相同
中低温韧-脆性变形
427-1片麻岩大水峪325b /NE N 65b
绿泥石(004)
倾向SE 大圆环带
)
主极密与运动学主轴垂直绿泥石鳞片
平行构造面理
527-2片麻岩大水峪290b /SW N 24b 石英(112-0)NE 向展布小圆环带
点极密呈近EW 向展布点极密与运动学
主轴一致
中低温韧-脆性变形
627-3白云质
灰岩河防口280b /SW N 30b 白云石(112-0)NE 向展布小圆环带)主极密与运动学主轴垂直重结晶白云石
定向排列7
27-4
片麻岩
怀北村70b /SE N 55b 石英(112-0)NE 向展布小圆环带点极密呈近NNE 向展布
点极密与运动学主轴一致中低温韧-脆性变形827-4片麻岩怀北村70b /SE N 55b 角闪石(310)近EW 向展部小圆环带)主极密与运动学主轴垂直柱状晶体形体定向明显928-5片麻状
花岗岩对家河350b /SW N 30b 石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近NE 向展布点极密与运动学主轴一致中高温韧性
变形1028-6片麻状花岗岩对家河SN /W N 30b 石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近EW 向展布点极密与运动学主轴相同中高温韧性
变形1128-8眼球状花岗岩对家河20b /SE N 25b
石英(112-0)
几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密
点极密呈近NE 向展布点极密与运动学主轴相同中高温韧性
变形1228-9眼球状花岗岩云蒙峡80b /直立石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近NE 向展布点极密与运动学主轴一致中高温韧性
变形1328-9-1斜长角闪岩云蒙峡SN/E
N 35b 石英(112-0)平行S 面大圆环带
点极密呈近EW 向展布
点极密与运动学主轴相同中低温韧-脆性变形1428-9-1斜长角闪岩云蒙峡SN/E N 35b 角闪石(310)平行S 面大圆环带)点极密与运动学主轴平行中低温韧-脆性变形1528-10-1斜长角闪岩云蒙峡25b /SE N 35b 石英(1120)平行S 面大圆环带点极密呈近NW 向展布
点极密与运动学主轴相同
中低温韧-脆性变形
1628-10-1斜长角闪岩云蒙峡25b /SE N 35b 角闪石(310)平行S 面大圆环带)主极密与运动学主轴垂直沿柱面(100)
滑移1729-3片麻岩四合堂345b /NE N 10b 石英(112-0)近NW 向展布小圆环带点极密呈近NW 向展布点极密与运动学主轴平行中低温韧-脆性变形1829-4片理化花岗岩四合堂20b /NW N 70b 石英(112-0)几个同在一大圆环上相距60b 高值点极密点极密呈近NW 向展布点极密与运动学
主轴平行中高温韧性
变形19
29-5
硅化片麻岩
柏查子
40b /NW N 20b
石英(112-0)
近NNE 向展布
小圆环带
点极密呈近NNE 向展布
点极密与运动学主轴平行
中低温韧-脆性变形
17、19等样品),多显示简单剪切作用的结果。从岩组极密的空间展布与对称类型上又可分为:1近直立环带加极密型(如6、12等样品);o近水平环带加极密型(如1、10、13、15等样品);?倾斜环带加极密型(如2、4、17等样品);?直立、水平环带加极密型(如10、13、18等样品);?3个间距60b 极密构成的陡立环带加极密型(如9、10、12、18等样品),表明岩石组构类型与所处构造部位密切相关。2.3 典型矿物X 射线岩石组构解释
石英 根据矿物结晶学特征,石英光轴与(112-0)极点相互垂直、与(101-
1)极点呈52b 夹
341第4期 朱大岗等:北京云蒙山地区挤压-伸展体系构造特征及其岩石组构的动力学分析
342地球学报)))中国地质科学院院报2000年
角的关系。因此,从石英(112-0)极图恢复的石英光轴点极密为与运动学主轴一致或接近的组构类型。这种类型反映了石英在构造变形的过程中以底面或接近底面滑移和柱面滑移所致,但在云蒙山地区不同方向的构造带内的岩石组构类型略有差别。
绿泥石当板状或鳞片状集合体沿构造面理分布时,其(004)极图为近于平行或垂直面理的点极密;当形成桶状晶体且以长轴平行面理定向排列时,则(004)极图为近水平环带。本次绿泥石(004)极图为垂直S面理的点极密,属于前者,为中低温韧性变形所致。
白云石属三方晶系,具有{101-1}三组完全解理,常见f{022-1}双晶滑移和平移滑移。在大水峪剪切带内的中元古代高于庄组白云质灰岩中的白云石(112-0)极图呈NE向展布的小圆环带。这表明,变形后岩石中较大的白云石晶粒被粒度为其1/10重结晶的新晶粒所代替,并产生光轴c靠近R1的优选方位,且新晶粒的c轴与残晶c轴成30b和60b斜交[13]。
普通角闪石长柱状晶体受力后沿(100)和[001]进行平移滑移,偶见双晶滑移,在云蒙峡韧性变形的斜长角闪岩中,角闪石的(310)极图为平行S面的大圆环带和向SE倾斜的小圆环带。这种情况多出现在t=400~600e、p=0.5~1.0GPa的温压条件下[4]。
2.4变形岩石矿物的X射线岩石组构
石英石英光轴组构有Z型和B型2种类型,说明本区有中高温韧性变形和中低温环境下的韧-脆性变形2种方式。早期属中高温条件下高应变速率的产物,石英滑移系为柱面(101-0)[121-0];晚期为中低温韧-脆性变形环境,滑移系为底面(0001)[112-0][15]。
绿泥石绿泥石系糜棱状片麻岩中的特征矿物,为韧-脆性变形过程中的变形退变质矿物。因此,受构造变形的影响极其明显,绿泥石化带在构造带中呈定向排列,鳞片多平行于同期构造面理,其组构图表明为具三斜对称的S构造岩。
动态白云石动态白云石系大水峪剪切带内中元古代高于庄灰岩中韧-脆性变形过程中的变形退变质矿物,粒度极小,在构造带中定向排列明显,以底面(0001)和双晶f{022-1}滑移为主。
角闪石角闪石则产于云蒙峡、琉璃庙韧性变形的斜长角闪岩中,且以柱面(100)滑移为主。
本区样品除中高温石英外,显示的变形层次基本相同,但变形程度有所差异,矿物组构变化由弱到强的顺序为:角闪石y石英y白云石y绿泥石。这种情况除与矿物所处的构造部位有关外,其结晶学特点和对构造变形的敏感程度也起了重要作用。
2.5挤压-伸展体系变形构造带的动力学分析
2.5.1变形构造运动方向从绿泥石、石英、角闪石、白云石等组构点极密与宏观面理的关系,反映出本区变形构造的运动方向为:在大水峪一带剪切指向为上层向南或向南东,在平面上为右行,晚期显示左旋张扭性质;四合堂一带为上层向北或北西;琉璃庙一带为上层向西或北西,在平面上具左行特征,总的相对运动方向是正断左行。因此,总体显示云蒙山背形向上隆升。
2.5.2大水峪剪切带根据X射线岩石组构类型导出的S面推断,其R1的方位由325b~ 280b,主要集中在R1=325b,表明该期主应力方向为NW-SE向,这与用前述其它方法判断的剪切指向为上层向下、向SE方向相一致。剪切带组构叠加在较老的岩石组构之上,其强
度自较新的河防口断裂向下减弱。
2.5.3 四合堂韧性剪切带 该剪切带与四合堂推覆体倒转翼在空间上具有一致性,为一晚期切割倒转减薄翼且向南逆冲的剪切带,根据X 射线岩石组构类型导出的S 面推断,其R 1的方位由5b ~25b ,主要集中在R 1=15b ,表明该期主应力方向为近S )N 向。
2.5.4 崎峰茶-琉璃庙韧性剪切带 根据X 射线岩石组构类型导出的S 面推断,其R 1的方位为320b ~260b ,主要集中在R 1=290b ,说明该期主应力方向为NWW -SEE 向,形成向西倾的NNE 向(或近SN 向)构造带,其中的片理及微褶皱指示其南盘下降、北西盘上升,并显示压扭性质,还可见后期在偏拉伸条件下叠加其上的正断变形构造。
3 结 论
(1)云蒙山挤压-伸展体系由背斜推覆体、韧性剪切带、变质核杂岩、背形构造、花岗岩穹窿、滑脱带、低角正断层、环状韧-脆性剪切带组成的一个完整的、相互联系的构造系统,构造型式具有变质核杂岩和花岗岩穹窿构造的双重特征。(2)云蒙山地区的挤压-伸展体系具有/偏对称性0型式,沿云蒙山花岗岩两侧发育有不同规模、不同层次的挤压-伸展构造:在东南侧为大水峪挤压-伸展型韧性剪切带、浅层次河防口低角度正断层及滑脱构造的不同层次的伸展变形构造;而在西北侧则为琉璃庙滑脱构造及较浅层次韧-脆性右行平移正断层(图3)。河防口拆离断层的位置与几何形态受云蒙山背形构造、大水峪-四合堂韧性剪切带的控制作用明显。
(3)云蒙山地区的变形构造在X 射线岩石组构上,明显的表现出早期的中高温韧性变形和晚期的中低温韧-脆性变形,反映了挤压-伸展体系具有复杂的构造演化历史:1早期(晚侏罗世-早白垩世)的地壳缩短,即四合堂背斜推覆体及稍后的大水峪-四合堂韧性剪切带、云蒙山背形的形成;o晚期(早白垩世-晚白垩世)的地壳伸展,即花岗岩体隆升产生的崎峰茶-琉璃庙滑脱带及更晚些的低角度正断层。因此,环云蒙山韧性剪切带从下至上其变形温度逐渐降低,表明变质核杂岩-花岗岩穹窿的构造演化过程中,花岗岩冷却的热历史及其对韧性剪切带的作用和影响。
(4)环云蒙山剪切带为变质核杂岩-花岗岩穹窿燕山期隆升时变质岩基底(Ar)、沉积盖层(Pt 2)与花岗岩之间滑脱作用的产物,其下盘为云蒙山花岗岩;上盘为太古宙片麻岩、中新元古代碎屑岩及碳酸盐岩、早侏罗世火山岩及碎屑岩。根据X 射线岩石组构类型导出的S 面推断,剪切运动主应力方向总体从早期的NW -SE 向正剪切运动,到晚期的上层向下、向外的环形韧-脆性滑脱,且在隆升过程中,叠加了相同运动方向的浅层次脆性构造及与韧性剪切带产状近于一致的河防口低角度正断层。
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Tectonic Features of the Compressiona-l Extensional System and Dynamic Analysis of Rock Fabric in Yunmengshan Area,Beijing
Zhu Dagang Cui Shengqin Wu Zhenhan Ma Yinsheng Feng Xiang yang
(Institu te o f Geome chanics,CA GS,Beij ing)
Abstract T his paper divided structural elements of the compressional and extensional system in the Yunm enshan Mountain into five parts,namely the Sihetang nappe,the Dashuiyu ductile shear zone,the Yunm engshan antiform,the Qifengcha deachment zone and the Hefangkou low-ang le normal fault,and g ave a description of g eolog ical features of this compressional and ex ten-sional system.Rock fabric studies were carried out by X-ray diffraction method for layered de-form ation structures of rocks of different ages in Yunmengshan mountain area.Mechanical properties and major stress orientations during the ductifle-brittle deformation were deter-m ined.Kinematic and dynamic analysis on the formation and evolution of the deformation struc-tures in the compressional and extensional system of the Yunmengshan Mountain w as also made.
Key words compressional and ex tensional system structural element rock fabric mechanic analysis Yunmengshan M ountain
常见的岩石种类有哪些？ 虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们形成的环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。 1、沉积岩 沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。 沉积岩的物质来源主要有几个渠道，风化作用是一个主要渠道，它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式把已经形成的岩石破碎成大小不同的碎屑；化学风化是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用使岩石分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等生物风化作用也能分解岩石。此外，火山爆发喷射出大量的火山物质也是沉积物质的来源之一；植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。 不论那种方式形成的碎屑物质都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。 2、岩浆岩 岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大，因此，它的特点也与沉积岩明显不同。在野外观察，沉积岩常具有成层构造，层状构造是沉积岩所独有的特征。而在岩浆岩发育的地区则常常见到节理，而基本上看不到层理；在矿物组合上，在岩浆岩中出现的矿物，如橄榄石、辉石、角闪石等矿物是在高温高压条件下结晶形成的，在常温常压条件下不容易保存. 3、变质岩
在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。 在变质岩的概念中，有两点必须强调，这是变质岩区别于沉 ①火成岩也称岩浆岩。来自地球内部的熔融物质，在不同地质条件下冷凝固结而成的岩石。当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形成的岩石，称喷出岩或称火山岩。常见的火山岩有玄武岩、安山岩和流纹岩等。当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结而形成的岩石称侵入岩，按侵入部位不同又分为深成岩和浅成岩。花岗岩、辉长岩、闪长岩是典型的深成岩。花岗斑岩、辉长玢岩和闪长玢岩是常见的浅成岩。根据化学组分又可将火成岩分为超基性岩（SiO2 ，小于45％）、基性岩（SiO2 ，45％～52％）、中性岩（SiO2 ，52％～65％）、酸性岩（SiO 2 ，大于65％）和碱性岩（含有特殊碱性矿物，SiO 2 ，52％～66％）。火成岩占地壳体积的％。 ②沉积岩。在地表常温、常压条件下，由风化物质、火山碎屑、有机物及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩作用形成的层状岩石。按成因可分为碎屑岩、粘土岩和化学岩(包括生物化学岩)。常见的沉积岩有砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、粘土岩、页岩、石灰岩、白云岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩等。沉积岩占地壳体积的％，但在地壳表层分布则甚广，约占陆地面积的75％，而海底几乎全部为沉积物所覆盖。沉积岩有两个突出特征：一是具有层次，称为层理构造。层与层的界面叫层面，通常下面的岩层比上面的岩层年龄古老。二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹-----化石，它是判定地质年龄和研究古地理环境的珍贵资料，被称作是纪录地球历史的“书页”和“文字"。 ③变质岩。原有岩石经变质作用而形成的岩石。根据变质作用类型的不同，可将变质岩分为5类：动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩。常见的变质岩有糜棱岩、碎裂岩、角岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、混合岩等。变质岩占地壳体积的％。
2.认识几种常见的岩石 教学目标： 1．初步认识几种常见岩石的显著特征； 2．观察、描述、记录几种常见岩石的颜色、结构、构造，并能根据岩石的特征对照有关资料识别岩石； 3．认识到认真细致的观察、比较、记录和描述的重要，培养学生科学交流的质疑意识和互动有效性。 教学重点：观察、记录几种岩石的特征。 教学难点：根据岩石的特征对照资料识别岩石。 教学准备： 分组实验：每组6块岩石（为页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩、砾岩）、滴管、稀盐酸、用于清洗盐酸液的水杯一只、抹布一块、镊子两只、每人放大镜一块。 演示实验：岩石标本、滴管、稀盐酸、相关课件。 教学过程： 课前游戏： 1．我们先来玩一个说猜的游戏，老师描述一个同学的特征，大家猜猜他是谁？我们班有一位同学，长有头发、一双眼睛、一对鼻孔、一张嘴巴、二只耳朵，中等个子，他是谁？ 2．只有描述出一位同学的显著特征，并且是独一无二的，才能容易猜得出。对吧？ 3．那位同学能够超过老师，描述出一位同学的显著特征让大家猜，注意不能使用缺陷性描述，那样会伤害同学的自尊心，这要注意绝对不能。
4．学生相互描述、猜测。 5．看似简单的说猜游戏，看来也不是很容易，首先描述的同学要准确清晰的抓住显著特征，如果这方面很强，今后很容易成为画家、作家、律师、警察、设计师，当然还容易成为伟大的科学家。棒吧！ 一、引入课题 上节课我们学习了《各种各样的岩石》，今天我们继续来研究岩石。（课件出示六块常见岩石：页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩和花岗岩）（板书：认识几种常见的岩石） 二、进一步观察岩石 （一）观察实验指导 1．认识岩石就要讲究科学的观察方法，跟老师说说，大家都学会了哪些观察方法？根据学生回答，板书：看、闻、摸、尝、听……（很多岩石内有一定的毒素，不能尝，下课后还要记得洗手） 2．提问：除了用眼睛看外，还可以借助什么来看？为什么要用放大镜来观察？用放大镜可以观察岩石的什么？ 3．今天我们就要用放大镜来观察岩石在构造和结构方面的显著特征，同时学习一个新的观察方法：（课件出示表格）同学们也可以看自己同步探究上的记录表。 岩石观察记录 岩石编号颜色有无层理、气孔、斑点、 条纹、生物痕迹等组成岩石的颗粒 是什么样的敲击听声音滴稀盐酸的反应 颗粒岩石种类 大小
附侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版 一、超基性侵入岩（P.39） 二、基性侵入岩（P.40） 三、中性侵入岩（P.40） 四、酸性侵入岩（P.41） 照片说明及图版（P.43~P.47）
附侵入岩主要岩石类型的结构特征及照片图版为便于与火山岩相比较，这里特将各类侵入岩代表性岩类的主要结构特征介绍如下：侵入岩属显晶质结构，根据矿物颗粒绝对大小又分为： （1）粗粒结构晶粒直径＞5mm； （2）中粒结构晶粒直径5-2mm（或5-1mm）； （3）细粒结构晶粒直径＜2mm（或＜1mm）。 颗粒更细小，＜0.2mm（或＜0.1mm）者称微粒结构；而颗粒很大，粒径＞1cm者则称巨晶或伟晶。 实际上，岩石中矿物颗粒都一样大小者比较少见，这里指的粒径是指岩石中最主要矿物的一般大小。 一、超基性侵入岩 超基性岩以SiO2含量＜45%及不含石英为特征。 超基性侵入岩具代表性的岩石为橄榄岩和辉石岩等。 1、矿物成分 主要矿物：橄榄石和辉石。橄榄石为镁橄榄石（FO 100-90）和贵橄榄石（FO 90-70）；辉石为富镁斜方辉石（顽火辉石、古铜辉石及紫辉石）和富钙单斜辉石（透辉石、普通辉石、异剥石）。 次要矿物：角闪石、黑云母，偶见斜长石。 副矿物：尖晶石类、铬铁矿、钛铁矿、磷灰石和磁铁矿。 2、主要结构 （1）半自形粒状结构组成岩石的矿物颗粒按结晶习性发育一部分规则的晶面，其他的晶面发育不好而呈不规则形态。若岩石主要由这些半自形晶构成，则称半自形粒状结构（照片1）。 （2）粒状镶嵌结构是超基性岩中常见的结构，粒状矿物近等轴形，被此呈直线镶嵌接触（照片2、3）。 （3）网状结构这是橄榄石遭受蛇纹石化的次生结构。特征在于开始是蛇纹石呈网格状贯穿整个切面，网眼中仍保留有未蚀变的橄榄石，这就是网状结构（或网状构造）（见照片2、3）。变化剧烈时，整个橄榄石切面会被蛇纹石和磁铁矿混合物所取代，但橄榄石原有的轮廓仍可察见。
不同专业人士不懂《中国区域大地构造学》为何物？为此需要做一些科普，分以下三部分介绍，以求扩大视野，起到普及地球科学的作用，不知能否凑效？ 《中国区域大地构造学教程》是研究我国境内岩石圈组成、结构和演化的学科。它是对我国区域地质调查成果的理论概括，研究我国不同地区和全国所处的大地构造环境、特征及其在地质历史上的演变。不仅因涉及到矿产资源和灾害地质分布与预测的战略性决策，是国土资源调查和国民经济宏观规划的基础内容之一；而且由于我国在全球构造中所处的特殊位置，多源区的复合陆块群、中国大陆长期处在蒙古-鄂霍茨克、特提斯和环太平洋等全球三个巨型构造动力学体系的复合交接部位、新生代崛起的青藏高原以及世界最高和最年青的喜马拉雅山脉、大别-苏鲁造山带中的大规模超高压变质带等都是世界罕见的地质形迹，对它们的深入研究将会对全球固体地球科学理论的发展做出重大贡献；本学科把地质、地球物理、地球化学及其他相关学科统一到为探寻地球演化趋向所必须的宽阔基础领域中，对于高等院校地质专业高年级学生、研究生和从事区域地质调查、矿产预测与国民经济宏观规划的地质工作者，这是一门集各类基础地质学科大成的宏观、综合性学科，是为培养综合性研究人才必不可少的课程。 《中国区域大地构造学教程》的前身《中国地质学》始见于1920-1926年李四光、葛利普(A.W.Grabau)在北京大学地质系，以及
1934-1935年李四光在英国伦敦各大学的讲学。作为高等院校地质专业高年级课程《中国地质学》1955-1958年在北京地质学院由王鸿祯、张文佑、边兆祥、马杏垣教授开始讲授；长春地质学院由喻德渊教授讲授。1960年始北京地质学院以马杏垣教授为首的区域地质教研室为全院地质类专业高年级学生开设《中国区域地质》课程，并于1963年出版了《中国区域地质》教材。按照地质矿产部教材编审委员会1982年审定的《中国区域大地构造学》教学大纲，1985年出版了杨森楠、杨巍然主编的高等学校教材《中国区域大地构造学》；1992年出版了马文璞编著的普通高等教育地质矿产类规划教材《区域构造解析——方法理论和中国板块构造》，本教材《中国区域大地构造学教程》是在综合上述教材的基础上编写而成的。 地球科学是人类在利用矿产资源、避让自然灾害和适应生存环境的长期实践中逐步发展起来的。我国早在公元前7,000-6,000年的仰韶文化时期先民们就知道用陶土焙烧器皿。以后经青铜时期进入文明社会再到工业化时代，所用资源也从各种金属、非金属矿产扩大到煤和石油、天然气等化石能源的大规模开采。人类繁衍,人口密度增大并扩散到全球各地，使对地震、洪泛、火山喷发及山体滑坡等各种自然灾害的防治和预测成为现实课题。二十世纪后半叶全球工业化的普及和加速发展导致了对自然资源的更大需求、废弃物排放和污染急遽增加，人类赖以生存的环境遭受前所未有的压力。改善生态环境、保持人和自然界相协调的可持续发展成为二十一世纪地球科学第三方 面的任务。
岩石的观察与描述及实例 岩浆岩的观察和描述 对各类岩浆岩的观察和描述，要从以下方面入手： l．颜色 岩浆岩的颜色大致可分为浅色、中色和暗色几种。观察时，应分出原生色（即新鲜面的颜色）及次生色（即经过次生变化后风化面的颜色）。原生色可反映岩石的成分及形成环境，次生色可反映岩石的经历过程。 深成岩的颜色深浅，是暗色矿物含量和浅色矿物含量比率的反映。辉长岩、撖榄岩为深色；闪长岩为中色；花岗岩、霞石正长岩为浅色。 浅成岩的颜色深浅，多受矿物拉度大小。结晶程度的影响，如微晶和隐晶质岩石比相同成分的深成岩颜色深。 喷出岩的颜色深浅，则受到岩石成分、次生变化、结晶程度等方面的影响。此外，还受到强烈氧化燃烧作用的影响。通常玄武岩类多呈黑、黑绿色、蚀变后呈中绿～浅绿色；安山岩类呈深灰、暗紫～紫红色；流纹岩类呈浅灰～粉红色。 描述岩石颜色时，应分出新鲜面（原生色），风化面（次生色），分别加以描述。 2．结构 显晶质岩石，其主要造岩矿物粒度大致相等时，应写出粒度与习惯用结构名称。如中粒辉长结构、粗粒花岗结构、中粒二长结构、粗粒半自形结构等； 隐晶质至玻璃质岩石，应写明隐晶质结构或半晶质结构，或玻璃质结构。 具隐晶质至玻璃质的岩石，以及其它显微结构的岩石，只有在岩石薄片鉴定的情沉下，才能定出其具体结构。 3．构造 最常见的岩浆岩构造的种类不多，只须准确描述即可。侵入岩多具块状、斑杂状、条带状构造；喷出岩则多具气孔、杏仁、流纹构造等。 4．矿物成分 对矿物成分的观察和描述应包括以下内容：矿物名称、物性特点、粒度大小、百分含量等。 对显晶质等粒结构的岩石，应描述主要矿物、次要矿物、副矿物、次生矿物。描述时应按含量多的先描述，含量少的后描述，即“先多后少”的顺序。 对矿物特征的描述应包括以下几方面：颜色、形态及鉴定特征（包括可反映岩石的结构、构造等特征）、粒度、目估百分含量等。 岩石具斑状或似斑状结构时，应首先指明斑晶矿物在整个岩石中的目估百分含量，然后以斑晶矿物含量“先多后少”的顺序描述其特征。接着描述基质中矿物的特征，如矿物粒度呈细粒时，其描述顺序与要求同前述。当基质粒度小于细粒时，只要求指明主、次要矿物．不要求作详细描述。
题目：试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩：或称火成岩,是由岩浆凝结形成的岩石． １、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征错误!、气孔状构造:在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩. 错误!、杏仁状构造:上述气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。 错误!、流纹构造、绳状构造:岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起。 错误!、枕状构造:岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体．上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造.除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构,如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型：岩浆岩依据矿物组成的差别,可以分为以下四类 错误!超基性岩类:二氧化硅含量小于４5%,多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成,主要是橄榄石、辉石,二者含量可以超过70%.其次为角闪石和黑云母；不含石英,长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。 错误!基性岩类:化学成分的特征是SiＯ2为45-5３%，Al2Ｏ３可达15％,CaO 可达10%；而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小,一般在３左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上，铁镁矿物约占40％,而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的侵入岩是辉长岩,分布较少;而喷出岩-玄武岩,却有大面积分布。 错误!中性岩类：化学成分特征是SiＯ２为53－６5%，铁、镁、钙比基性岩
各种常见岩石特征描述 岩石名称特征描述图片板岩slate 具特征板状构造的浅变质岩石，基本没有重结晶，沿板理方向可以剥成薄片。颜色随其所含有的杂质不同 而变化，含铁的为红色或黄色；含碳质的为黑色或灰色；含钙的遇盐酸会起泡，因此一般以其颜色命 名分类，如灰绿色板岩、黑色板岩、钙质板岩等。由黏土岩、粉砂岩和中酸性凝灰岩经轻微变质作用 所形成。可以作为建筑材料和装饰材料。 千枚岩Phyllite 千枚岩是具有千枚状构造的低级变质岩石。原岩通常为泥质岩石（或含硅质、钙质、炭质的泥质岩）、粉砂岩及中、酸性凝灰岩等，经区域低温动力变质作用或区域动力热流变质作用的底绿片岩相阶段形成。主要由细小的绢云母、绿泥石、石英等矿物组成。岩石具细粒鳞片变晶结构，片理面上具有明显的丝绢光泽，并常具皱纹构造。变质程度介于板岩和片岩之间。典型的矿物组合为绢云母、绿泥石和石英，可含少量长石及碳质、铁质等物质。 片岩schist 具有明显片状构造的区域变质岩石，原岩已全部重结晶，由片状、柱状和粒状矿物组成。岩石具鳞片变晶结构、纤状变晶结构和斑状变晶结构。石英含量一般大于长石，长石含量常少于25%~30%，按主要片状或柱状矿物的不同可分为云母片岩、滑石片岩、石墨片岩等。片岩的类型主要取决于原岩类型，也与经历的温度压力条件密切相关。主要有云母片岩类、钙硅酸盐片岩类、绿片岩类（原岩一般为中性至基性的火山岩、火山碎屑岩和钙质白云质泥灰岩等，经低级区域变质作用形成，是绿片岩相中常见的典型岩石。矿物成分主要有绿泥石、绿帘石、阳起石、钠长石、石英、方解石、白云母，副矿物有磁铁矿、榍石、磷灰石等。 ）、镁质片岩类、闪石片岩类、蓝闪片岩类等。
岩石得结构:指组成岩石得物质(矿物或玻璃质)得结晶程度、颗粒大小、形态以及她们之间相互关系得特征。 岩石得构造:指组成岩石得各部分(矿物集合体或玻璃)得相互排列、配置与充填方式关系得特征。 一、结构 (一)、结晶程度 根据岩石中结晶物质(矿物)与非晶质(玻璃)两部分得相对含量,可以将岩石得结构分为三类: 1、全晶质结构:岩石全部有矿物得晶体组成,不含玻璃质。全晶质结构一般就是深成岩得特点,它表示在岩石形成过程中具有良好得结晶条件与冷却得结晶过程。 2、半晶质(部分晶质)结构:岩石中即有矿物晶体,又有非晶质玻璃存在。在熔岩或次火山岩中常见这种结构。 3、玻璃质结构:岩石几乎全部由非晶质玻璃组成。这种结构一般见于熔岩中,它就是岩浆在地表条件下快速冷却得产物。 (二)、矿物颗粒大小 根据矿物颗粒得相对大小,可分为等粒与不等粒二类结构: 1、等粒结构:岩石中主要矿物得所有颗粒粒度大小相近。等粒结构可以根据粒径得绝对大小分为: (1)、显晶质结构:矿物颗粒在肉眼或放大镜下可以分辨得结构。又可根据主要矿物颗粒得平均直径(一般以长石颗粒长轴方向得平均大小来度量)分为:
A、粗粒结构:颗粒直径＞5mm B、中粒结构:颗粒直径5-1mm C、细粒结构:颗粒直径1-0、1mm (2)、隐晶质结构:矿物颗粒非常细小,肉眼与放大镜下不能分辨,但在显微镜下可以瞧出颗粒得岩石,这种隐晶质结构又称为显微晶质结构。又长石与石英组成得显微晶质结构,常称为霏细结构。如在显微镜下仍不能分辨矿物颗粒时,则称为显微隐晶质结构。 2、不等粒结构:岩石中主要矿物得颗粒度有较明显得不同。按颗粒径得相对大小分为: (1)、连续不等粒结构:同种矿物颗粒大小不等,形成一个连续得序列。 (2)、斑状结构:岩石由两类明显不同大小得颗粒组成,大颗粒散布在小颗粒或玻璃之中。大得斑晶,小得称为基质。基质就是由细晶、微晶、隐晶质或玻璃组成。数个斑晶相互靠近连接在一起称为连斑结构或聚斑结构。 碎斑结构:在次火山作用条件下,挥发份由相对高压进入相对低压而发生膨胀释放,但又不能自由逸出地表,所以造成涡流,在滚动中就是碎裂得斑晶进一步分裂,但不离散,形成碎斑结构。它就是酸性次火山岩常有得结构。 (3)、似斑状结构:岩石由两类不同大小得矿物颗粒组成,但大小并不悬殊,基质就是显晶质得(粗粒、中粒或细粒),斑晶与基质得成分基本上相同,表明斑晶与基质就是在相同或相近得物理化学条件下结晶得。似斑状往往过渡为连续不等粒结构。
岩石大地构造学(PETROTECTONICS) 教师：张开均 课程简介：本课程是地质学学科础课，是岩石学、地球化学、大地构造学和矿物学等基础学科的有机融合和发展。岩石是认识固体地球的主要信息载体，是地球化学的主要研究对象之一。在不同的板块构造背景下，可能产生不同的岩石或岩石组合。通过认识和研究这些岩石及岩石组合来理解地球特别是岩石圈板块构造的演变，恢复和确定特定区域、特定地质历史时期的板块构造环境，是本课程的目的。 教学要求：通过本课程的学习，掌握岩石大地构造学的基本概念、研究内容、研究方法、研究前缘及其进展，能够在野外调查和室内分析的基础上，通过对矿物岩石学标志、地球化学标志等的甄别，确定特征岩石和典型岩石组合，并进而合理地探讨岩石及岩石组合与岩石圈大地构造演化之间的关系。 第一章板块构造与地幔柱理论 1.板块构造基本原理（Mid一ocean Ridges，Intracontinental Rifts，Island Arcs，Active Continental Margins，Back-arc Basins，Ocean Island，Continent）：固体地球上层在垂直方向上可划分为物理性质截然不同的两个圈层:上部刚性的岩石圈[包括地壳和地慢最上部的橄榄岩层]，和下部的塑性软流圈。岩石圈在侧向上又可由不同的板块边界划分为若干大小不等的刚性板块。彼此间在软流圈之上作大规模水平运动。 相邻岩石圈间水平运动有三种类型：在洋中脊裂谷带，两板块作背向运动(离散)，产生新洋壳和海底扩张；在海沟一岛弧带位置上，两板块相向运动(汇聚)，伴随洋壳消亡或大陆碰撞；在转换断层处，相邻板块间发生走向滑动，洋壳既无新生，也无消减。在全球范围内，板块沿分离边界的扩张增生与沿汇聚边界的收敛消亡相互补偿抵消，从而使地球半径和体积保持不变。岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部，最可能是地幔中的物质和热对流。 2.离散型板块边界：相当于大洋中脊轴部，两侧板块相背离开，其应力状态是拉张。中脊轴部是海底扩张中心，软流圈物质从这里上涌冷凝成新的洋底岩石圈，并添加到两侧板块的后缘上，故分离型边界也是板块的增生边界或称建设型板块边界。离散型板块边界的典型：北大西洋洋脊，大洋中脊被东西向转换断层错开。
各种常见岩石岩性描述 灰白色厚层细粒石英岩：风化面灰色，新鲜面灰白色，细粒粒状变晶结构，块状构造，厚层状构造。主要矿物成份：石英，无色透明，他形粒状，粒度v 1mm, 含量95%左右；长石、绢云母约占5%。 灰褐色含绢云石英岩：风化面灰色，新鲜面灰褐色，细粒粒状变晶结构，块状构造。主要矿物成份：石英，无色透明，他形粒状，粒度v 1mm，含量80% 左右；绢云母，鳞片状，片径0.5mm左右，含量15%左右；长石矿物约占5%。 灰色薄层绢云石英片岩：风化面灰黑色，新鲜面灰色，细粒鳞片粒状变晶结构，片状构造。主要矿物成份由石英、绢云母、长石等组成。石英，他形粒状，粒径v 1mm，含量50%左右；绢云母，鳞片状，片径0.5mm左右，含量35%左右；长石，粒状，粒径1mm左右，含量v 10%；绿泥石、黑云母等矿物约占5%。 灰绿色绢云绿泥石英片岩：风化面灰黑色，新鲜面灰绿色，细粒鳞片粒状变晶结构，片状构造。主要矿物成份由石英、绢云母、绿泥石、长石等组成。石英，他形粒状，粒径v 1mm，含量45%左右；绿泥石，细小鳞片状，片径0.5mm左右，含量25%左右；绢云母，鳞片状，片径0.5mm左右，含量20%左右；长石，粒状，粒径1mm左右，含量v 10%。 灰白色薄层二云石英片岩：风化面灰黑色，新鲜面灰白色，细粒鳞片粒状变晶结构，片状构造。主要矿物成份由石英、白云母、黑云母、长石等组成。石英，他形粒状，粒径v 1mm，含量45%左右；白云母，片状，片径0.5mm左右，含量25%
左右；黑云母，片状，片径0.5mm左右，含量20%左右；长石，粒状，粒径1mm左右，含量v 10%。 灰色十字石二云石英片岩：风化面灰黑色，新鲜面灰白色，细粒鳞片粒状变晶 结构，片状构造。主要矿物成份由石英、白云母、黑云母、长石等组成。石英，他 形粒状，粒径v 1mm,含量45%左右；白云母，片状，片径v 1mm，含量25% 左右；黑云母，片状，片径v 1mm，含量20%左右；长石，粒状，粒径1mm左右，含量5%左右。见有特征矿物十字石，多呈半自形短柱状，大小不等，多在5mm左右，含量 约5%。 褐灰色白云母石英片岩：风化面灰黑色，新鲜面褐灰色，细粒鳞片粒状变晶结构，片状构造。主要矿物成份由石英、白云母、长石等组成。石英，他形粒状，粒 径v 1mm,含量50%左右；白云母，片状，片径v 1mm,含量35%左右；长石，粒 状，粒径1mm左右，含量v 10%;绿泥石、黑云母等矿物约占5%。 灰色厚层黑云石英片岩：风化面灰黑色，新鲜面灰色，细粒鳞片粒状变晶结 构，片状构造，厚层状构造。主要矿物成份由石英、黑云母、长石等组成。石英， 他形粒状，粒径v 1mm，含量50%左右；黑云母，片状，片径v 1mm左右，含量35%左右；长石，粒状，粒径1mm左右，含量v 10%;绿泥石、黑云母等矿物约占5%。 灰绿色厚层绿泥千枚岩：风化面灰黑色，新鲜面灰绿色，显微粒状鳞片变晶结构，千枚状构造。主要矿物成份由粒度细小的绿泥石、石英、长石及少量绢云母组成。绿泥石，细小鳞片状，片径v 0.1mm，含量70%左右；石英，他形粒状，粒度v 0.1mm,含量15%—20%;长石，他形粒状，粒度v 0.1mm,含量5%—10%；绢云母及其他矿物约占5%。 灰色浅灰色厚层绢云绿泥千枚岩：风化面灰黑色，新鲜面浅灰色，显微粒状鳞片变晶结构，千枚状构造，厚层状构造。主要矿物成份由粒度细小的绿泥石、绢云母、石英及少量长石组成。绿泥石，细小鳞片状，片径v 0.1mm，含量60% 左右； 绢云母细小鳞片状，片径v 0.1mm,含量25%左右；石英，他形粒状，粒度v 0.1mm,含量10%;长石及其他矿物约占5%。 紫褐色绢云千枚岩：风化面灰黑色，新鲜面紫褐色，显微粒状鳞片变晶结构，
吉林大学 读书报告 大地构造学与区域大地构造学理论及关系 2016年 6 月
大地构造学（Tectonics或Geotectonics）是研究岩石圈组成、结构、运动（包括变形和变位）及演化的一门综合性很强的地质学分支学科。一般说来，大地构造学应该是一门研究整个地球的组成、结构、运动和演化的学科，但是受技术手段和研究方法的局限，要实现这个目标，还要经过很漫长的道路，目前正在努力之中。目前，大地构造学是以地质学方法为主来进行研究的，因此还不能真正研究整个岩石圈，更不用说整个地球，实际上重点研究的是大陆地壳表层几千米之内区域的组成、结构、运动和历史演化。近年来，随着地球物理学和地球化学方法的引入，大地构造学正在逐渐扩展其研究的深度、广度与时间尺度。 研究地壳形成演化基本动力的大地构造学分支统称为地球动力学（Geodynamics），由于地球动力学是各种学说的立论基础，因而成为当今地质学中最热门的话题。地球动力总的来讲可归结为五大系统：重力、膨胀收缩与脉动、地幔分异与对流、地球自转与星际作用等，它们又可细分为若干个不同的学派或假说，而且新的学说仍在不断涌现。 由于历史的局限，不同学者观察分析手段的不同，分析问题方法的不同，先后提出了以不同地球动力作为自己立论基础的大地构造假说，如地槽地台学、地质力学、板块构造学、地幔柱构造学等，其中在地学领域影响最为深远的是地槽地台假说（槽台说）和板块构造假说。槽台说是在长期的大陆地质研究基础上提出来的假说，20世纪60年代以前在地学界占有绝对的统治地位，因此被称为经典大地构造理论，深刻影响了地质学的各个领域；板块构造学是在海洋地质研究基础上提出来的假说，它把地幔对流作为动力来源，主要研究板块间的分裂、漂移、俯冲、碰撞等过程，是20世纪60年代以来占主导地位的大地构造学理论。值得一提的是，地幔柱构造学是针对板块构造说在大陆构造应用中存在的问题的基础上提出来的，创导者认为地幔柱构造学是不同于板块构造学的一种新的全球构造学说，它既能解决大陆构造的问题也能解决大洋构造的问题。 就大地构造学的理论体系而言，国内外常见的有四种类型，分别以区域大地构造学、构造模式、构造解析方法和构造演化历史为主线（万天丰，2004）： ⑴以区域大地构造学为主线，区域大地构造学是大地构造学的基础，大地构造学的确也是在区域大地构造学研究基础上发展起来的，我国早年的大地构造学几乎都附属在区域大地构造学之中，例如，北京地质学院区域地质教研室（1963）出版的《中国区域地质》和杨森楠、杨巍然（1985）编写的《中国区域大地构造学》教科书实际上都是以区域大地构造学为基础来讨论大地构造学的；程裕淇院士（1994）主编的《中国区域地质概论》更是在系统总结中国区域大地构造资料的基础上，阐明对于中国大地构造的认识；最近，车自成等（2002）编著的《中国及其邻区区域大地构造学》也是以地块的区划研究作为主线的。以区域大地构造为主线的体系，对于了解各地区的特征比较有利，但是对于中国大陆宏观的总体特征，就可能稍嫌薄弱。 ⑵以构造模式为主线，李四光先生创导的地质力学，在讨论中国大地构造时，就是以构造模式为主线，他称之为“构造体系”，即按构造线的组合特征和地质体所受作用力的类型不同，来建立构造模式，如山字型、多字型、旋卷构造、棋盘格式构造、入字型构造等。20世纪30年代，李四光（1926、1947、1962）就提出了上述构造体系，是世界上第一批从构造变
认识几种常见的岩石 执教老师：台州市临海大洋小学徐寒英 教学目标： 科学概念： 1、初步认识板岩、砂岩、花岗岩、大理岩、石灰岩、砾岩等几种常见的显著特 征。 2、不同种类的岩石在结构和构造上有不同的特征。 过程与方法： 1、观察、记录、描述几种常见岩石的颜色、结构、构造。 2、根据岩石的特征对照有关资料识别岩石。 3、根据需要对岩石进行观察、比较、及查阅相关资料。 情感态度价值观： 1、认识到认真细致的观察、比较、记录和描述的重要。 2、通过说说猜猜的组织形式，培养学生科学交流的质疑意识和互动有效性。 3、培养收集、研究岩石的兴趣。 重点：观察、记录、描述几种岩石的特征。 难点：1、描述岩石。2、根据岩石的特征对照资料识别岩石。 分组实验：1号花岗岩、2号大理岩、3号石灰岩、4号板岩、5号砂岩、6号砾岩、镊子、滴管、滴瓶、稀盐酸、放大镜、水杯、湿毛巾、玻璃皿。演示实验：岩石标本、滴管、稀盐酸、滴瓶、玻璃皿、相关课件 课前游戏： 师：我们先来玩一个说说猜猜的游戏，老师描述出我们班某一位同学的体貌特征，请大家猜猜他是谁。他黑头发、两只眼睛、二只耳朵、一个鼻子、一张嘴，他是谁？ 师：也就是说我们无法说出他具体是谁！那你觉得老师应该怎样描述？是啊！只有描述出这位同学区别于其他同学的，最好是独一无二的明显特征，别人才容易猜出来。 师：哪位同学能描述出某位同学的明显特征。 生：描述（2个） 师：（你成功了！说明你已经描述出这位同学的明显特征了，或是：这位同学还有没有最最明显的特点）现在改变一下方式，谁来描述让老师来猜，我能猜出来，你们就成功了！谁来描述？ 生：描述。 师：说实话，老师还真不能一下子猜出来！能不能把这位同学最最明显的特点描述出来？看来说说猜猜的游戏，说的人一定要抓住明显的特征来描述。猜的人一定要熟悉、认识被猜的对象。 教学过程： 一、引入课题（1分） 有请今天说说猜猜的主角闪亮登场（出示：几种常见的岩石图片）它们是我们生活中常见的岩石，要说说猜猜这些岩石，首先得认识它们。（板书：认识几种常见的岩石） 二、观察岩石实验（9分） 1、讨论观察方法
岩石的结构：指组成岩石的物质（矿物或玻璃质）的结晶程度、颗粒大小、形态以及他们之间相互关系的特征。 岩石的构造：指组成岩石的各部分（矿物集合体或玻璃）的相互排列、配置与充填方式关系的特征。 一、结构 （一）、结晶程度 根据岩石中结晶物质（矿物）和非晶质（玻璃）两部分的相对含量，可以将岩石的结构分为三类： 1、全晶质结构：岩石全部有矿物的晶体组成，不含玻璃质。全晶质结构一般是深成岩的特点，它表示在岩石形成过程中具有良好的结晶条件和冷却的结晶过程。 2、半晶质（部分晶质）结构：岩石中即有矿物晶体，又有非晶质玻璃存在。在熔岩或次火山岩中常见这种结构。 3、玻璃质结构：岩石几乎全部由非晶质玻璃组成。这种结构一般见于熔岩中，它是岩浆在地表条件下快速冷却的产物。 （二）、矿物颗粒大小 根据矿物颗粒的相对大小，可分为等粒和不等粒二类结构： 1、等粒结构：岩石中主要矿物的所有颗粒粒度大小相近。等粒结构可以根据粒径的绝对大小分为： （1）、显晶质结构：矿物颗粒在肉眼或放大镜下可以分辨的结构。又可根据主要矿物颗粒的平均直径（一般以长石颗粒长轴方向的平均大小来度量）分为：
A.粗粒结构：颗粒直径＞5mm B.中粒结构：颗粒直径5-1mm C.细粒结构：颗粒直径1-0.1mm （2）、隐晶质结构：矿物颗粒非常细小，肉眼和放大镜下不能分辨，但在显微镜下可以看出颗粒的岩石，这种隐晶质结构又称为显微晶质结构。又长石和石英组成的显微晶质结构，常称为霏细结构。如在显微镜下仍不能分辨矿物颗粒时，则称为显微隐晶质结构。 2、不等粒结构：岩石中主要矿物的颗粒度有较明显的不同。按颗粒径的相对大小分为： （1）、连续不等粒结构：同种矿物颗粒大小不等，形成一个连续的序列。 （2）、斑状结构：岩石由两类明显不同大小的颗粒组成，大颗粒散布在小颗粒或玻璃之中。大的斑晶，小的称为基质。基质是由细晶、微晶、隐晶质或玻璃组成。数个斑晶相互靠近连接在一起称为连斑结构或聚斑结构。 碎斑结构：在次火山作用条件下，挥发份由相对高压进入相对低压而发生膨胀释放，但又不能自由逸出地表，所以造成涡流，在滚动中是碎裂的斑晶进一步分裂，但不离散，形成碎斑结构。它是酸性次火山岩常有的结构。 （3）、似斑状结构：岩石由两类不同大小的矿物颗粒组成，但大小并不悬殊，基质是显晶质的（粗粒、中粒或细粒），斑晶与基质的成分基本上相同，表明斑晶与基质是在相同或相近的物理化学条件下结晶
《大地构造学》知识点总结 第一章绪论 一、大地构造学的研究对象、内容、方法、意义 研究对象：大地构造学，是研究地球过程的综合学科。 研究内容：①区域或全球尺度的地壳与岩石圈构造变形特征及圈层相互作用，如：大洋-大陆相互作用、地球内部圈层相互作用、造山带与盆地的形成过程等；②构造变形与岩浆作用-沉积作用-变质作用的相互关系；③地壳与岩石圈的形成与演化过程；④地球表面海-陆的形成与演变方式及过程；⑤地球深部作用过程及其机制。 研究方法：大地构造学研究方法需要综合利用地质学其他学科以及地球物理探测、地球化学的研究手段与研究成果。 研究意义：大地构造学研究可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释。 二、固体地球构造的主要研究方法 主要包括固体构造几何学与构造运动学的研究。 固体地球的构造几何学：主要研究地球的组成成分及结构。方法有：①研究暴露在地表的中、下层地壳乃至地幔顶部剖面，通过地质、地物、地化综合研究，揭示地壳深部物质组成、结构构造、物理性质、岩石矿物及元素的物化行为、温压条件、地热增温率、有关元素及矿物成分的聚散规律；②研究火山喷发携带到地表的深源包裹体，揭示深部物质与构造特征；③人工超深钻探直接取样（目前为止涉及最深深度12km）；④地震探测：分为天然地震探测和人工地震探测，利用地震波的折射与反射可揭示地球深部构造特征。 固体地球构造运动学：主要研究地质历史时期的大地构造运动学与现今固体地球表面的构造运动。地质历史时期的大地构造运动学可以利用古地理学（岩相、生物、构造）、古气候分区、地球物理学与古地磁学进行研究；现今固体地球表面的构造运动可以利用空间对地的观测与分析技术。 三、大地构造学研究意义 理论意义：可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释； 实际应用意义：①大型成矿集中区（矿集区）等成矿构造背景、资源规划；②大规模破坏性地震产生于形成的地质构造背景与稳定性评价；③绝大对数大型、灾难性地震都发生在活动板块边缘带（区）上，或与板块相互作用有关的次级活动构造单元边界区域。 第二章固体地球主要构造特征 一、地球表面基本面貌：海陆分布、高程分布及其意义 海陆分布特征：陆地面积占%；海水覆盖面积%； 高程分布特征：陆地主要分布在海平面以上数百米高程范围，大洋的主体分布在海平面以下5km的高程上；
题目：试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型，简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩：或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○1、气孔状构造：在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。 ○2、杏仁状构造：上述气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造：岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造：岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构，如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别，可以分为以下四类 ○1超基性岩类：二氧化硅含量小于45%，多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英，长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。 ○2基性岩类：化学成分的特征是SiO2为45-53%，Al2O3可达15%，CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的
大地构造学读书报告 题目：大别山超高压变质作用研究综述 目录 引言 (3) 地质背景 (4) 大别山超高压变质岩形成的机制........... .6超高压变质作用力学模型. (7)
大陆地壳俯冲过程..................... 8... 大陆地壳的快速折返过程 (12) 大陆碰撞过程中的岩浆作用 (15) 参考文献............................... .16...
大别山超高压变质作用研究综述 引言 随着世界上22条变质带中的柯石英、金刚石和其他超高压变质矿物和矿物组合相继被发现，证明密度相对较小的大陆地壳曾俯冲到至少80 km深的地幔内部，然后折返回地表。这些发现在全球引发了超高压变质和大陆深俯冲研究的热潮。 在我国东部的大别山造山带榴辉岩矿物中发现柯石英和金刚石以来，国内外科学家针对大别一苏鲁造山带超高压变质岩的分布范围和形成条件进行了广泛的研究.结果证明 大别-苏鲁造山带由华南陆块俯冲进入华北陆块之下所形成的大陆碰撞型造山带(图1),出露有世界上规模最大(30000 km2)、保存最好的超高压变质地体之一。
深度 /km （据郑永飞等［1］） 地质背景 大别造山带（图2）位于扬子克拉通与中-朝克拉通之间，是秦岭造山带的东延部分。其中，大别地块主要由大别杂岩、红安（宿松）群、随县群及耀岭河群等不同的构造岩石单位组成，它们分别经历过区域麻粒岩相 -高角闪岩相、绿帘-角闪岩相和绿片岩相变质作用，根据已有同位素年龄资料，原岩时代分别属于新太古-古元古、中-新元古及新元古代。大别地块南缘被扬子克拉通型上震旦系 -古生界沉积盖层覆盖， 北缘以晓天-磨子潭断裂与北淮阳构造带为界.超高压（UHP）变质岩石主要分布在大另U杂岩内,高压（HP）变质岩石分布于红安（宿松）群内，含青铝闪石、镁钠闪石、红帘石等矿物
沉积岩分类——碎屑岩 根据碎屑物质的来源，又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。 （一）沉积碎屑岩亚类 这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石，又称陆源碎屑岩。除小部分在原地沉积外，大部分都经过搬运、沉积等过程。根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小，本类岩石又可分为： 砾岩类——碎屑直径在2mm以上。 砂岩类——碎屑直径在2—0.05mm之间。 粉砂岩类——碎屑直径在0.05—0.005mm之间。 粘土岩类——碎屑直径小于0.005mm。 上述各碎屑岩类的相应粒级，碎屑含量必须占碎屑总量的50％以上，如砾岩中大于2mm的砾石碎屑含量应占一半以上；如果其中含有25—50％的砂，则可称为砂质砾岩；如果其中含有5—25％的砂，则可称为含砂砾岩。其余岩类命名原则，依此类推。 1.砾岩类凡直径在2mm以上的碎屑（含量大于50％）组成的岩石都属此类。砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。 （1）角砾岩组成角砾岩的砾带有棱角，分选情况一般不好，或未经分选，多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。根据成因，它们可能是由山崩重力堆积而成；由海浪冲击海岸而成；由母岩风化在原地残积而成；或者由冰川搬运的冰碛堆积而成（称
冰碛岩）；也可能因断层作用而成（称断层角砾岩，碎屑多呈尖棱状）。 （2）砾岩组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。根据成因，砾岩可能是在海滨潮间带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成，分选和磨圆度都比较好，成分比较单纯；也可能是由河流短距离搬运而成，分选和磨圆度较差，砾石成分也比较复杂。砾岩中一般少有化石，或含贝壳等生物碎屑化石。 2.砂岩类由2—0.05mm的碎屑（含量大于50％）胶结而成的岩石统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小，砂岩可以分为： 粗粒砂岩（2—0.5mm） 中粒砂岩（0.5—0.25mm） 细粒砂岩（＜O.25mm） 根据矿物成分，砂岩可分为： （1）石英砂岩砂岩中石英颗粒含量占90％以上，称石英砂岩。砂粒纯净，SiO2含量可达95％以上，磨圆度高，分选性好。岩石常为白、黄白、灰白、粉红等色。这种砂岩是原岩经过长期破坏冲刷分选而成。 （2）长石砂岩砂岩主由石英和长石颗粒组成，而长石颗粒含量一般在25％以上。通常为粗粒或中粒，常呈淡红、米黄等色，碎屑多为棱角或次棱角状，胶结物多为碳酸盐或铁质。此种砂岩多为花岗岩类岩石经风化残积而成，或在构造上升地区强烈风化、迅速堆积而成。
三大类岩石的区别 一、三大类岩石的概念： 岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩或喷出岩。沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石；变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩，由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。 地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。地壳表面以沉积岩为主，它们约占大陆面积的75%，洋底几乎全部为沉积物所覆盖。 二、三大类岩石概述 变质岩是在地球内力作用，引起岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。这些力量包括温度、压力、应力变化、化学成分。固态岩石因地球内部压力和温度作用，发生物质成分迁移和重结晶形成新矿物组合，占地壳总体积约27.4%。变质岩的家族非常庞大，其种类远多于火成岩和沉积岩。以表征可分为板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、粒状岩石等5大类。通过研究变质岩，可了解地球早期历史，研究各种地下深处的信息，推测出地球内部岩石和结构状况，以及地壳热历史、变质原岩的面貌等许多科学信息。同时，研究变质岩，可指导人们找寻相关矿产资源。其主要作用有建筑及装饰材料、工艺品原料、非金属工业原料等，另外变质岩中直接产出金属矿产，可说我们人类的生存是离不开变质岩的。 岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成，还常含微量磁铁矿等副矿物。根据岩石SiO2含量，可分为四大类：SiO2＜45%的超基性岩；SiO2=45～52%的基性岩；SiO2=52～65%的中性、碱性岩；SiO2＞65%的酸性岩。岩石碱度指岩石中碱的饱和程度，岩石碱度与碱含量多少有一定关系。另外矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一，因为岩浆岩中常见的一些矿物的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化。另外，根据岩石侵入到地下还是喷出地表，岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上一致，仅由于形成环境不同，造成它们的结构和构造有明显的差别。根据上述原则，首先把岩浆岩按酸度分成四大类，然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类，它们就是构成岩浆岩大家族的主要成员。比如超基性岩大类，基性岩大类，中性岩大类，酸