化学元素在地质岩石矿物中的赋存状态
（一）多金属矿石
主要包括铜、铅、锌、砷、锑、铋、镉、钨、钼、锡、汞、镍、钴等元素，它们在矿石中或多或少地共生形成多金属矿床。
1、铜
其主要矿物为：黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黝铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。
铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。是典型的亲硫性，在岩浆中Cu与Si的含量略成反比关系。Cu的共生元素：以阴离子形式与铜结合的主要有：S、Se、As、Sb、Bi、O、Cl和Cu 一起成阳离子与其它阴离子结合的主要：Fe、Co、Ni、Ag、Zn、Sn、Pb、As、Sb、Bi和（UO2）2+。与铜共生最主要的铁族三元素及Pd、Pt、铜族本身，亲硫元素和硫簇，半金属元素和Cl、C、P。伴生元素各种类型铜矿伴生元素情况较为复杂，一般来讲较普遍的伴生元素有：Ag、Zn、Pb、As、Sb、Se、Au、Ni、Co 等。指示元素为：S、Hg、As、Se、Ag、Zn、Pb、Ba、Mo、Bi、Au。有些共生元素可以指示一定的主要成矿元素，如Cd2+指导示Zn2+(低温)，In3+指示Zn2+（高温），Ge4+指示Fe3+，Zn2+指示Fe2+等等，因而这些元素的组合不同，可以综合指示相应的矿石、
矿物。
2、铅
铅多以硫化物石炭酸盐形态存在，硫化物占90%，主要矿物有方铅矿（Pb86.6%）、白铅矿（Pb77.6%）、铅矾（Pb68.3%）等。绝大多数情况下，Pb与Zn共存，其它共生元素为：铜、金、银、镉、锗、铋、锑、锡、铟、镓、黄铁矿、萤石等。铅矿床一般均为多金属矿床与Zn、Cu、Ag、Bi等紧密相伴，此外还含有少量稀有元素。
3、锌
主要矿物有闪锌矿（Zn67%）、红锌矿（Zn80.3%）、菱锌矿（Zn52%）、异极矿（Zn53.7%）、硅酸锌矿、水锌矿等，闪锌矿常与铅的硫化物共生，共生元素铅、镉、铜、金、银、锗、铊、铟、镓、锑、铋、锡、黄铁矿、萤石等形成多金属矿，锌精矿含Zn约50%，一般均形成多金属矿体与Pb、Cu、As、（Cd、Ag）等伴生。
4、镍
镍黄铁矿、针硫镍矿、辉砷镍矿、红砷镍矿、暗镍蛇纹石等。共生元素为：铜、钴、铁、铬、锰、金、银、铂族元素，硒、碲等。Ni矿来源于超基性和基性岩中，具有强烈的亲S性。镍和钴一样，集中于弱酸性环境中。
5、钴
主要矿物有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴硫、硫镍钴矿，含钴黄
铁矿、土状钴矿，其共生元素铁、镍、铜。钴是色素离子之一，主要来源于基性和超基性岩石。岩浆作用阶段Co和Ni一起潜藏于富镁的硅酸盐矿物中，Co与Fe紧密相伴，形成含钴褐铁矿。来自超基性岩的水样中，Ni>Co，而来自酸性岩的水样中，结果恰相反，Mn对Co的吸附性特别显著。
6、砷
大部分呈硫化物或硫代砷酸盐。主要矿物有雄黄、雌黄、毒砂、次生的有臭葱石、砷化等。它是集硫元素，主要以硫化物形式存在，火成岩中含As 1μg/g，花岗岩1.5μg/g，砂盐及碳酸盐中1μg/g，粘土15μg/g，在Au、Ag、Cu、Pb、Fe矿床地域的土壤中含（10~n·102）μg/g，天然水1~30μg/g，煤灰130μg/g。
7、锑
锑的主要矿物为辉锑矿，含锑71.4%，锑的氧化物有：锑华，含锑83.3%，锑锗石，含锑78.9%，硫氧锑矿、黄锑华等。它常与多金属矿床中以硫锑化合物出现，如：黝铜矿、车轮矿、磙锑铅矿、脆硫锑铅矿。锑有时与汞、金、铅、锌、砷、铋、钨和萤石等共生。有害组分为Pb、Bi、As、Zn。锑：Sb和As、Bi同族，故性质相通，且往往有As和Bi间的过渡性质，如：As能形成三价和五价的自然化合物，Bi则不能，而Sb则介乎其间。有五价的化合物，但自然界中以三价Sb占优势地位。岩浆岩中的Sb的含量高低与岩石中Si的高低成一致关系。它与低温的金、汞、白钨矿等共生。
8、铋
单独矿床较少，主要以氧化物及硫化物存在于多金属矿石中，也有以硅酸盐、碳酸盐、钼酸盐、钒酸盐、砷酸盐和碲化物状态存在。主要矿物有辉铋矿、泡铋矿、铋华、自然铋等。共生元素有：钼、铅、钴、镍、钨、锡、砷等。Bi与As、Sb同一族，因此很多性质与As、Sb相近，在酸性侵入岩中Bi含量较高，基性岩中Bi含量较低。方铅矿中Bi的含量可达0.15~0.25%，甚至1%左右。
9、汞
主要矿物有：辰砂、黑辰砂、硫汞锑矿、灰硒汞矿、碲汞矿、黝汞矿、橙红石、汞齐等。共生元素为：铜、锌、铅、铋、锡、金、银、镍、钴、钼等。汞：主要矿物为辰砂。汞可作为找寻硫化矿床（Hg、Sb、As、W、Sn、Mo、Cu、Ag、Pb、Zn、FeS2）的指示。同时As、Sb、Se、Cu、Ag、Ba则可作为找汞矿的指示元素。重晶石也可作为找Hg矿的指示矿。汞能溶解Au、Ag、Zn、Pb、Sn、Bi、Cd等元素形成汞齐。自然界与Hg结合的元素有S、Se、Te、Sb、Cl等形成辰砂。
10、锡
锡属于酸性岩浆元素和硫化矿元素。锡容易与氧化合而成锡石，可以锡石的生成和富集与伟晶岩，花岗岩等酸性火成岩有密切的联系。锡的主要矿物锡石（SnO2）含锡78.62%，黝锡石、圆柱锡矿、辉锑锡矿等。共生元素为：钨、钼、铌、钽、砷、铍、
铋、锑。
11、钼
钼多数呈硫化物形态存在。主要矿物有辉钼矿（MoS2），钼铅矿、铁钼华、钼钨钙矿、钨钼铅矿、蓝钼矿、钼铋矿、钼铜矿、针钼镁矿、黑钼钴矿。共生元素：钨、锡、铜、铅、锌、金、银、铋、铍、锂、铼、硫等。常与铜或钨伴生。钼的氧化矿物有：钼铅矿、钼华、铁钼华、钼钨钙矿、钨钼铅矿、蓝钼矿、钼铋矿、钼铜矿、针钼镁矿和黑钼钴矿等。钼矿中常含有W、Sn、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Bi、Li、Be、S、Re等元素。钼：亲铁具有一定程度的亲硫性，在气成和热液作用中Mo与W、Sn、Bi、As、Cu等元素富集于溶液中，形成矽卡岩型与高温、中温型热液钼矿床。在不同的情况下元素的共生关系：Mo-W-(Sn)；Cu-Mo；Mo-Bi-Cu；Mo-Bi-Zn等。
12、钨
主要存在于含硅高的岩石中，钨矿从经济价值中可分为两大类，一类：黑钨矿，其中包括：a.钨铁矿，含WO376.3%，MnO(0~4.6)%，FeO(23.7~18.9)%，b.钨锰铁矿含WO376.5%，MnO(4.6~18.7)%，FeO(4.8~18.9)%。第二类白钨矿含WO3（76.6~80.6）%，MnO(18.7~23.4)%，FeO(4.8~0)%，CaO19.4%。其主要矿物有：主要存在于硅质高的岩石中，钨铁矿、钨锰铁矿、钨锰矿、钨酸钙矿、钨铅矿、辉钨矿、钨华、钨钼铅矿、钨锌矿、钨铋矿等。共生元素为：铌、钽、锡、铜、钼、铅、锌、硫、砷、
锑、氟、金、银等。钨：是强烈亲石的也显示很弱的亲铁性，完全没有亲硫性。在气化和热液阶段W与F、C、B等元素组成低沸点的易挥发性化合物，并与Sn、Mo、As、Bi、Li、Be等元素形成共生组合进入气化和热液产物中。根据不同情况元素共生组合关系也不一样，Sn-W-S；Mo-W(Au)；W-Sn-Mo-Bi-As-Be等。
13、镉
它以硫化物或氧化物形式存在，含量很低，其主要矿物有硫镉矿矿、菱镉矿、方镉矿，但都不形成单独的矿床，一般与锌矿物有紧密的共生。Cd与Pb、Zn等伴生。根据其化学行为Cd只有在低温热液中富集成矿，而且总是成多金属矿床。因而Cd矿床的成因类型与锌类似，可以Zn、Cd二元素紧密共生。镉：锌与镉二元素有紧密的共生。Cd与Pb、Zn等伴生。根据其化学行为Cd只有在低温热液中富集成矿，而且总是成多金属矿床。因而Cd矿床的成因类型与锌类似，可以Zn、Cd二元素紧密共生。
（二）岩石矿物中的分散元素
矿石中的分散元素为：锗、镓、铟、铊、铼、镉、硒、碲、钪
锗：主要赋存在锌精矿，赤铁矿、煤矿、铅锌矿、铜铅锌多金属矿和银铜矿石中。主要矿物有锗石，含锗10%，硫锗铁铜矿，含锗7.7%，硫银锗矿，含锗6.7%，黑硫银锡矿，含锗1.8%，以及斜辉铅锑银矿中也有一定的含量。常以同形混合晶等杂质形式赋存于硅酸盐矿物和一些氧化物矿石及煤矿中。
镓：主要赋存在闪锌矿、霞石、白云母、锂辉石、铝土矿及煤中。含镓的矿物有：硫镓铜矿，含镓35%，锗石含镓(0.3~1)%，硫铜锗矿，含镓可达 1.85%，霞石含镓（0.01~0.1）%，长石、铝土矿、高岭土和某些煤烟尘含锗（0.04~1.58）%，镓多赋存在硫化物矿石中。
铟：主要以类质同象存在于铁闪锌矿、赤铁矿、方铅矿及多金属硫化物矿石中，此外锡石、黑钨矿、角闪石中也含有铟。其主要矿物有：硫铟铜矿（47%），硫铟铁矿（38%），水铟矿含66%。铟和镓同族，通常作为杂质存在于闪锌矿、锡矿中，在氧化物矿物中均含有微量铟。
铊：大部分赋存伟晶岩、钾长石及云母中。主要矿物有：红铊矿（59~60）%，硒铊银铜矿（含铊16~19）%，硫砷铊铅矿（18~25）%。辉铊锑矿（32%），但这些矿物很稀少，它主要在硅酸盐矿物及硫化矿物中。
铼：多以微量赋存在辉钼矿，辉铜矿、铌铁矿、铅锌矿、钽铁矿、重稀土和铂钯矿物中。主要矿物有：铜铼硫化矿，含铼49%。它主要分散于各种硫化矿物和硅酸盐矿物中。辉钼矿含铼达0.x%，原生硫化矿含铼平均为2×10-6%；硅酸盐矿物含铼为（10-7~10-6）%，硫化物矿床含铼为（6~20）×10-6%，铂矿物，黄铜矿等含铼为（1~10）×10-6%。
镉：镉一般与锌的矿物伴生，主要赋存于锌矿、铅锌矿、多金属矿石中，闪锌矿中，镉含量一般为(0.1~0.5)%，最高可达5%。
主要矿物有：硫镉矿（77%），菱镉矿（74.5%），方镉矿（87%）等。
硒、碲：硒与碲往往共存，都是亲铜元素。主要赋存于黄铁矿、黄铜矿等成因的硫化矿物中，硒还常存在于铀矿、辉钼矿、方铅矿中，碲常与闪锌矿等共生。硒主要矿物有：硒铜矿，含硒38%，硒铜银矿，含硒18%，硒银铅矿含硒15%，辉汞矿，含硒25%。碲主要矿物有碲铅矿，含碲38%，碲铋矿，含碲48%，碲辉铋矿，含碲36%。
钪：主要赋存于伟晶岩和气成热液矿床中，其次它以类质同象赋存于铌铁矿、水锆石、褐帘石、锂云母、白云母、锡石、黑钨矿、电气石等，贫铁矿、煤灰中有一定含量。
（三）矿石中稀有元素
稀有元素主要由铍、锂、铷、铯、铌、钽、锆、铪、锶等组成。
铍：主要矿物有绿柱石，含氧化铍(9.26~!14.4)%，羟硅铍石含氧化铍（39.6~42.6）%，硅铍石含氧化铍（43.67~45.67）%，金绿宝石含氧化铍（19.5~21.15）%，日光榴石含氧化铍（8~14.5）%。其共生矿物有铌、钽、锂、钨、锡、铅、锌及云母等。
锂、铷、铯：主要产于伟晶岩及云英岩中，最主要的矿物有：锂辉石含：LiO2(5.88.1)%，Rb2O(0.002~0.007)%，Cs2O(0.002~0.008)%，锂云母含Li2O(3.2~6.45)%，
Rb2O(1.51~3.80)%，Cs2O(0.02~1.082)%，锂磷铝石含Li2O(7.1~10.1)%，透锂长石含Li2O(2.9~4.8)%，铁锂云母含Li2O(1.1~5)%，Rb2O(1.22~2.05)%，Cs2O(0.02~0.22)%，铯榴石含Li2O(0.13~0.25)%，Rb2O(0.22~1.62)%，Cs2O(23.5~36.5)%。锂：属于典型的亲岩元素，与花岗岩有密切的关系，它存在的主要形式是通过共价替换富集在含镁的矿物中，土壤中锂的含量不定，在基性岩上部的土壤中锂含量最低，而在花岗岩特别是电气石花岗岩的上部的土壤中，含量较高。在接触类型锂矿床，生于辉石矽卜岩中，含有金绿宝石、白钨矿和锰铁尖晶石。气化热液型矿床产生石英脉和云英岩中，与W、Mo、Sn、Bi、Be共生。通常铷、铯均与含钾的矿物共生。
铌、钽：主要有铌铁矿-钽铁矿，含Ta2O5<14.55%，含Nb2O5>63.77%或Ta2O5>72.18%，Nb2O5<10.33%，褐钇铌矿，含Ta2O5(2.5~11.09)%，Nb2O5(33.64~42.9)%，易解石含Ta2O5（0.26~3.3）%，Nb2O5(21~35)%，易解石含Ta2O5(0.51)%，Nb2O541.13%，铌铁金红石也叫钛铁金红石。含Ta2O50.31%，Nb2O5(6.71~23.67)%，烧绿石（黄绿石）Ta2O5(1.44~6.65)%，Nb2O5(50.01~67.77)%，锰钽矿Ta2O5(70~86)%，Nb2O5(1.91~10.33)%，重钽铁矿Ta2O5(73.98~86.01)%，Nb2O5(1.17~1.37)%，黄钇钽矿Ta2O5(49.4~55.5)%，Nb2O59.15%，结晶石Ta2O5(55~77)%，Nb2O5(0.40~10.13)%。在不同的条件下与Ti、Sn有一定的关系。铝土矿、红土、高岭土中有一定量的
Nb、Ta。
锆、铪：主要矿物有：锆石（锆英石）ZrO2(55.3~67.3)%，而HfO2<2%，含（富）锆铪石ZrO2(48.18~60.03)%，HfO2（2~16.73）%，异性石ZrO2(11.82~12.82)%。
（四）其它元素
钒：基性岩含钒较高，酸性岩石较低，沉积岩中为量更少。在地表上一般利用(VO4)3-离子的颜色（或黄、或棕、或黑）找矿。
铬：色素离子含铬最富的岩石是超基性岩，因此与铬矿床最有成因关系的岩石，毫无例外地是超基性中的纯橄榄石和橄榄岩。
锰：色素离子在整个内生作用中，锰均有广泛的分布，与Fe 有密切的关系，在氧化带形成的硬锰矿、软锰矿或锰土中，往往能吸附Ti、Cu、Co、Ba、Li、Zn、Pb、K、Na、Ca、Fe、Al等40多种阳离子。
铁：色素离子Fe的含量可以视之为岩石酸性，基性的标志之一，它和岩石中的SiO2含量增长的情况是相互一致的。氢氧化铁胶体能够吸附许多离子诸如As、V、P等，因此可以作为指示元素，借此以探寻原生矿床，它和自然界存在的所有元素都能伴生。
锆：锆是强烈的亲氧性，在碱性岩中，常含锆和钛的硅酸盐，这时锆往往含于复杂的硅酸盐内，如异性石，褐锰锆矿和单斜钠锆石等，锆矿石中经常分散少量的铪，Hf也常与Sc、Y及T R元
素伴生。
金、银：在自然界中两者常密切共生。Au、Ag与各元素的关系对比如下：Ag较Au亲Cu；Au较Ag亲Fe、Pt、Hg；Ag较Au、Se；Au较Ag亲Te；Ag较Au亲Sb、Pb；Au较Ag亲As；另外在一定外生条件，Ag易与Cl和SO42-结合，这是Au可没有的。化探找Ag、Au矿的指示元素组合。因矿床类型而不同，除Ag、Au本身外，还可测Hg，另外Cu、Pb、Mn、Bi、Se、Te、As、Sb是Ag的最佳指示元素；含Mn的菱铁矿是Ag矿床的最佳指示矿物。Au的最佳指示基本和Ag相同，但可加W、Mo，其中As是普遍可指示的元素。此外Au/Ag是一种指示成因的标志。
稀土元素（T R）：主要矿物有独居石、磷钇矿、褐帘石、钛铌铈钙矿、烧绿石、绿矽铈钛矿和黑稀金矿。其次还有：辉石、黄钾铁矾、明矾石、锆石、氟石、榍石、绿帘石等。
钍：具有强烈的亲石性，集中于岩石圈的最上层，在气化和热液矿床中产在花岗岩中与Sn、Pb、Zn共生。
铍：属于惰性气体离子，主要矿物有绿柱石、似晶石、金绿宝石、矽铍石、日光榴石和铍榴石。由于Ti、Zr、T R在碱性岩中有较高的含量，故铍在碱性岩中的含量也较高，但存在的形式仍为散染状。在气热液阶段，Be与W、Sn、Mo等聚集在花岗岩的气体产物及热液脉中。铍矿床的伴生元素最常见的是W、Sn、Mo、Bi、As，此外，在铍的热液矿床中也常常带来了Fe、
Mn、Zn、B和其它元素。铍在小麦灰煤的灰分和某些草肥中具有较高的含量。
铝：主要矿物是高岭土和铝土矿。铝土矿中常常含有Ga、Be、Nb和Ta等稀有元素，故在铝土矿分布区域还可用地球化学找矿法注意寻找上述元素。
钛：是色元素之一，三价钛为蓝色，四价钛为红色，钛主要集中于含深色矿物较多的基性和中性岩石中，在酸性岩石为量极少。岩浆作用中钛的Fe、Mg一起集中于辉长岩相中，与Ga、Fe结合而沉淀。在伟晶气化阶段则与稀土元素如Y、Nb、Ta等形成复杂的氧化物。在碱性岩中含钛较多，榍石、钛铁矿、铈钙钛矿和钙钛矿为最常见的矿物，除了含钛以外，尚具有Nb、Ta、T R等元素的富集。
矿物岩石学试题答案 一，1-5.ACCDA 6-10.AACDD 二，11.风化作用;就是地壳最表层的岩石在温度变化、大气、水、生物等因素作用下，发生机械破碎和化学变化的一种作用。 12. 辉绿结构; 斜长石和辉石颗粒大小相差不多，由它形单个辉石颗粒填充于较自形板状斜长石晶体所构成的近三角形空隙中。 13. 矿物：自然界中的化学元素，在一定的物理、化学条件下形成的天然物体。大多数为结晶的单质 14. 岩浆岩;指主要由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷却而形成的岩石。 15. 内碎屑;是盆内弱固结的碳酸岩沉积物，经岸流．潮汐及波浪等作用剥蚀破碎并经过再沉积的碎屑。 三．16. 该机理由许靖华等(1969)提出，海水是由于萨勃哈上面的蒸发泵作用，从泻湖侧向被抽吸入潮上沉积物内，从而提高孔隙水的Ｍg/Ｃa比值，因而引起白云石化作用。 17. 鲕粒一般认为是无机沉淀作用生成的，热带海水的搅动环境中，上升的冷的海水升温并逸出CO2，使之对CaCO4经常处于过饱和，搅动环境使核心不断升起，而形成围绕核心碳酸钙沉淀，形成包壳的鲕粒。 18. 白云岩化作用的渗透回流机制，由德菲斯(1965)提出,海水为毛细管作用抽吸入潮上沉积物及湖泊中,以及和涨潮带来的海水一起为蒸发作用所浓缩,产生具有Mg/Ca比值的孔隙水,然后这些浓盐水通过地下沉积物向海倒流或下渗,造成钙质沉积物的白云石化。 19. 片岩主要由片状或柱状矿物和粒状矿物组成，其中片状或柱状矿物至少〉30％，粒状矿物中常以石英为主，长石含量＜25％。岩石表现为显晶质的均粒鳞片变晶结构或斑状变晶结构，具片状构造。片麻岩主要由粒状矿物和片状或柱状矿物组成，其中粒状矿物大于50％或更多，且长石多于石英。是指具有中粗粒鳞片粒状变晶结构，片麻状、条带状或条痕状构造并含长石较多的岩石。 四，20岩石呈浅灰色、浅肉红色、灰白色，主要矿物：石英（20-50%）、钾长石和斜长石，其中钾长石占斜长石总量的三分之二。次要矿物：黑云母、角闪石。有时有少量的辉石。副矿物：磁铁矿、榍石、锆石、磷灰石、电气石、萤石。中粗粒、细粒结构，有时为似斑状结构。块状构造，也见斑杂构造、似片麻状构造。根据暗色矿物的不同可分为：黑云母花岗岩、二云母花岗岩、角闪石花岗岩、辉石花岗岩、白岗岩等。如果钾长石与斜长石含量近于相等，称为二长花岗岩；斜长石多于钾长石，且含角闪石为主，称为花岗闪长岩；如果由酸性或中酸性斜长石组成，称为斜长花岗岩；如果具文象结构，称为文象花岗岩；如果具全晶质斑状结构，斑晶为钾长石和石英，称为花岗斑岩。如果斑晶为石英，称为石英斑岩。
二、简答题(每小题10分，共30分) 1．斑状结构与似斑状结构的特征对比 2，混合水白云石化模式． 3．榴辉岩的主要特征与类别． 三、论述题(共46分) 1辉长岩类的—般特征及主要岩石种属．(16分) 2自生颗粒结构类型及其结构组分特征．(15分) 3以P/T比类型划分的4个变质相系的主要特征及典型相系列（15分） 8PTt轨迹 二．简答题(每小题10分， 1堆晶结构的特征． 2蒸发泵白云岩化模式． 3榴辉岩的主要特征及类型（10分) 三、论述题(共46分) 1玄武岩的主要岩石类型与矿产 2．长石砂岩的主要特征及岩石成因类型； 3．同A。 二．简述题。 1.显微镜下，如何区别碳酸盐岩中的亮晶胶结物与重结晶的泥晶基质？区别他们有何意 义？ 2.试比较河流相与三角洲相在剖面结构上有何不同？
3.简述编制作用的类型及特征。 4.斜长角闪岩可得源岩。 5．试述鲍文反应原理与鲍文反应序列。 6.举例说明火成岩形成深度与岩石结构的相互关系。 三．论述题： 1．试论述砂岩与颗粒灰岩在成分、结构和成因上的异同。 2.麻粒岩相泥质变质岩多具片麻状构造而少见片状构造？ 3.试论述造成火山岩多样性的原因。 4.试论述超基性岩石类型及成矿专属性。 二、简述题（共50分，每小题10分） 1岩浆岩的分类及其各类岩石的主要特征。 2接触交代变质作用及其代表性岩石。 3湖泊相的主要砂体类型。 4长石砂岩的主要特征及其大地构造意义。 5二氧化硅饱和度分类及其对应的岩石和矿物组合。 三、问答题(共50分，每小题25分，3小题中任选两题回答) 1试述碳酸盐岩结构组分的主要类型、特征及成因意义。 2试述岩浆作用过程及其结果。 3举例说明变质作用的主要方式及其作用结果。
矿物岩石学考研试题复习资料 《矿物岩石学》综合复习资料答案 第一章结晶学基础 一、名词解释1、晶体：具有格子构造的固体。2、科塞尔理论：在理想的情况下，晶体的生长将是长完了一个行列再长相邻的另一个行列，长满了一层面网再长另一层新的面网，晶体（最外层面网）是平行向外推移的,这就是科塞尔理论。 3、布拉维法则：在晶体生长过程中，面网密度的小的晶面将逐渐缩小以至消失，面网密度大的晶面则相对增大成为实际晶面，因此，实际晶体往往倍面网密度大的晶面所包围，称之为布拉维法则。 二、填空 1、空间格子的要素包括结点、行列、面网、平行六面体。 2、格子构造决定了晶体和非晶体的本质区别，因而晶体具有一些共同性质：自限性均一性和异向性、对称性、一定的熔点、最小内能和稳定性。 3、晶体的形成过程就是由一种相态转变成晶质固相的过程，其形成方式主要有由气相转变为晶体、由液相转变为晶体、由固相转变为晶体。 第二章晶体的几何特征及表征 一、名词解释 1、单形：由同形等大的晶面组成的晶体。 2、双晶：是指同种晶体的规则连生，相邻的两个单晶体间互成镜像关系，或其中一个单晶体旋转1800后与另一个重合或平行。 二、填空 1、晶体的对称要素有L1 、 L2 、L3、L4、Li4、L6、Li6、P、C。某晶体存在以下对称要素：C、6L 2、4L 3、9P、3L4，该晶体的对称型为3L44L36L29PC，属于高级晶族,等轴晶系。 2、双晶的形成方式主要有生长双晶、转变双晶、机械双晶。 三、问答题 1、三个晶族、七个晶系的划分原则是什么？答：依据晶体的对称型可将晶体分为32个晶类，进而根据高次对称轴的有无和高次轴的数量，将32个晶类划分为高级、中级和低级三个晶族。再根据晶族中各晶类的对称要素特点，把三个晶族划分为7个晶系。低级晶族的对称特点是没有高次对称轴，这里包括三斜、单斜和斜方三个晶系。中级晶族的对称特点是有一个高次对称轴，按高次轴的轴次划分为三方、四方和六方三个晶系。高级晶族以具多个高次对称轴为其对称特点，晶系名称是等轴晶系。三斜晶系只有一个L1或C;单斜晶系有一个L2或P;斜方晶系L2或P多于一个. 三方晶系有一个L3 ;四方晶系有一个L4或 Li4 ;六方晶系有一个L6或 Li6 ;等轴晶系有4 L3. 2、根据双晶个体间的连生方式不同，可将双晶的类型分为哪几种？其定义是什么？并相应举例说明。答：根据双晶个体间的连生方式不同，可将双晶分为以下类型：
地大《岩石学》（六） 第二部分沉积岩石学 第七章粘土岩 一、粘土岩的定义 粘土岩是指粘土矿物含量＞50%的沉积岩。粘土矿物的粒度一般在 mm或以下（>8Φ）。就粒度组分而言，小于 mm或的组分含量大于50%的岩石，称为粘土岩。 二、粘土岩的分布 粘土岩是沉积岩中分布最广泛的一类，约占沉积岩总量的60%，它是重要的生油母岩，我国许多大型油气田的生油岩多是粘土岩，而且它的渗透性极差，可作为油气储集的良好的盖层。 粘土岩具有一些特殊物理性质，如：非渗透性、吸附性、吸水膨胀性、可塑性、耐火性、烧结性、黏结性、干缩性等，有些黑色页岩及炭质页岩还含有稀有金属、稀土元素，使粘土岩具有非常广泛的工业用途。 三、一些常见术语的解释 关于粘土岩的术语比较混乱，介绍几个常见术语。 1. 粘土（clay）：在地质学中，粘土具有两个方面的含义。其一：粘土是一个岩石术语；其二：粘土为一个粒度术语。 作为一个岩石术语，粘土是指天然的细粒物质，它是地质作用的产物。在沉积岩石学中，粘土是指松散的、尚未固结成岩的、以粘土矿物为主的沉积物，经过成岩作用以后就便为沉积岩。 作为一个粒度术语，粘土是指粒度分析中的最细粒部分，重要由黏土矿物组成，其粒径一般小于（>8Φ ），甚至在2μm、1 μm以下。 2．粘土矿物 是构成岩石和土壤细粒部分（< 2μm ）的主要矿物，一般情况下，粘土是细分散的、含水的层状构造硅酸盐矿物及层链状构造硅酸盐矿物和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。 3. 页岩（shale）：页理（水平层理）发育的粘土岩称为页岩。 四、矿物成分 粘土矿物
绝大部分粘土矿物属含水的层状构造硅酸岩，按晶体结构特征，粘土矿物分为以下几大类。 层状结构的粘土矿物由两种基本结构单元层组成：一种为Si-O四面体层，另一种为Al-O 八面体层或Mg-O八面体层。四面体和八面体基本结构层在空间上彼此以一定规律结合，就形成了“结构单元层”。根据结构单元层中各基本结构层相互结合的比例及叠置方式不同，可将层状结构黏土矿物的结构单元层分为以下三种类型：
矿物岩石学思考题答案 1、什么是晶体？晶体和非晶体有何区别？ 晶体：具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。 区别：在内部结构上：晶体具有格子状构造，质点的排列既有短程有序性，又具有长程有序性；非晶质体则不具有格子状构造，质点的排列只具有短程有序性，不具有长程有序性。 在外形上：晶体具有规则几何多面体形状，非晶质体多为无定形体。在物性上：非晶质体不具有确定的熔点，晶体具有固定熔点。 在分布上：由于晶体比非晶体稳定，所以晶体的分布更广泛，自然界的固体物质绝大多数是晶体。 2、什么是空间格子，包括哪些要素？ 在晶体结构中找出相当点，再将相当点按照一定的规律连接起来就形成了空间格子。相当点在三维空间作格子状排列，我们称为空间格子。要素：结点、行列、结点间距 3、什么是面网，面网密度与面网间距之间的关系。 结点在平面上的分布即构成面网。面网密度与面网间距成正比. 4、什么是面角，如何理解面角恒等定律？ 面角：相邻晶面法线的夹角。 由于晶体的对称性及规则性，所有相对应晶面的面网及面网夹角是固定不变的相等的角。 5、形成晶体有哪些方式？
①液相转变为晶体；②固相转变为晶体；③气相转变为晶体； 6、在晶体的形成方式中，固相与固相之间有哪些转变方式？ 1同质多像转变；2原矿物晶粒逐渐变大；3固溶体分解；4变质反应；5由固态非晶质体结晶 7、层生长理论和螺旋生长理论区别与联系是什么，现实中有哪些现象可以证明这两个生长模型？ 联系：都是层层外推生长；区别：生长新的一层的成核机理不同。有什么现象可证明这两个生长模型？ 现象：环状构造、砂钟构造、晶面的层状阶梯、螺旋纹。 8、晶体的生长的实验方法有哪些？并说出它们之间的区别。 水热法、提拉法。 区别：水热法，将高温的饱和溶液带至低温的结晶区形成过饱和析出溶质使籽晶生长；提拉法,熔体-晶体面上面晶体的温度低于相变点，下面熔体的温度高于相变点,使晶体生长（相变）恰好在熔体-晶体界面处进行。 9、对称的概念;晶体的对称和其它物质的对称有何本质区别？ 对称：是指物体相同部分作有规律的重复。 区别：首先，由于晶体内部都具有格子构造，通过平移，可使相同质点重复，因此，所有的晶体结构都是对称的； 其次：晶体的对称受格子构造规律的限制，因此，晶体的对称是有限的，它遵循“晶体对称规律” 最后，晶体的对称不仅表现在外形上，还表现在物理、化学性质上。
工程地质岩石分类及鉴定 中国?宜昌 5月4日
目录 1.工民建工程 (3) 2.公路工程 (5) 3.港口工程 (10) 4.铁路工程 (13) 5.工程岩体分级标准 (18) 1 工民建工程
1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时, 科用点荷载试验强度换算, 换算方法按现行国家标准《工程岩体 分级标准》( GB50218) 执行; 2 当岩体完整程度极为破碎时, 可不进行坚硬程度分类。 1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—
1.4-2、 岩体完整程度划分 《建筑地基基础设计规范》( GB50007— ) 1.5、 岩石按风化程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 1 波速比Kv 为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2 风化系数K f 为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3 花岗岩类岩石, 可采用标准贯入试验划分, N ≥50为强风化; 50＞N ≥30为全风化; N ＜30为残积土。 4 泥岩和半成岩, 可不进行风化程度划分。 1.6、 岩体基本质量等级分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—
1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 软化系数( K R) 等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—
矿物岩石学上网试题及答案B（红字体为答案） 一名词解释（共20分，每小题4分） 1 对称型：全部对称要素的组合。 2 解理：矿物受力后沿着某一固定方向破裂成光滑平面的性质。 3 岩石的结构：组成岩石的矿物结晶程度、粒度大小、形态以及他们之间的相互关系所呈现的形貌特征。 4 正变质岩和副变质岩： 正变质岩：由岩浆岩变质形成的岩石； 副变质岩：由沉积岩变质形成的岩石； 5 重结晶作用：在一定温度下的固态条件下，原岩中的细小颗粒重新结晶长成较大晶体同种矿物的过程，叫重结晶作用。 二简答题（共20分，每小题4分） 1什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？ 晶体又被称为结晶质，指具有空间格子构造的固体。或者说，内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固态物质。 与非晶的区别：晶体具有空间格子构造，非晶不具备。 2为什么变质岩中的斜长石很少出现环带结构？ 斜长石的环带构造一般是岩浆岩在结晶过程中，斜长石结晶时岩浆不断存在成分的变化，或者说晶体周围有持续的岩浆补给，使得斜长石出现由中心到边缘成分成不同的变化的环带。 变质岩的变质过程一般是在固态条件下进行，所以，斜长石变质没有外来组分的参与，一般不能形成还带结构。 3用以下几组数据确定侵入火成岩的名称： （1）暗色矿物 40%（单斜辉石 25%、紫苏辉石 10%、黑云母 5%），斜长石 60%。 苏长辉长岩 （2）暗色矿物 98%（橄榄石 65%、透辉石 20%、顽火辉石 13%），尖晶石 2%。 二辉橄榄岩 4、简述岩浆岩的块状构造和斑杂状构造成因？ 块状构造岩石一般为全晶质结构，矿物结晶粒度、颜色、成分无明显的差异性变化，反映的是岩浆在相对稳定、缓慢降温条件下结晶的特点。
钻探工程概论复习题 1.根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。 弹塑性岩石弹脆性岩石高塑性和高孔隙性岩石 弹脆性岩石（花岗岩、石英岩、碧石铁质岩）在压头压入时仅产生弹性变形，至A点最大载荷为Pmax处便突然完成脆性破碎，压头瞬时压入，破碎穴的深度为h ［图(a) ］。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积，即h/δ＞5。 弹塑性岩石（大理岩、石灰岩、砂岩）在压头压入时首先产生弹性变形，然后塑性变形。至B点载荷达Pmax时才突然发生脆性破碎［图(b) ］。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积，而h/δ=2.5～5，即小于第一类岩石。 高塑性（粘土、盐岩）和高孔隙性岩石（泡沫岩、孔隙石灰岩）区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎［图(c)］，h/δ=1。 2.什么是岩石破碎的体积破碎？ 岩石的变形破碎形式表面破碎疲劳破碎体积破碎 表面破碎：切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度，切削具不能压入岩石。切削具移动时，将研磨孔底岩石，岩石破碎是由接触摩擦功引起的，研磨的岩石颗粒很小，钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨，这个区称为表面破碎区。 劳破碎：切削具上的轴向载荷增加，但接触压力仍小于岩石硬度，可使岩石晶间联系破坏，岩石结构间缺陷发展，特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展，于是众多裂隙交错，仍可产生较粗岩粒的分离，这种变形破碎方式称为疲劳破碎，这个区称为疲劳破碎区。 体积破碎：切削具上的载荷继续增加，接触压力大于或等于岩石硬度，切削具可有效地切入岩石，结果是：切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度，切下岩屑，这种变形破坏方式称为体积破碎，这个区称为体积破碎区。体积破碎时，会分离出大块岩石，破碎效果好。 3.什么是岩石的各向异性？对钻进有哪些影响？ 沉积岩在平行于和垂直于层理面方向上的岩石物理力学性质具有明显差异，即各向异性。
第四章 岩石及特殊土的工程性质 第一节 岩石的物理性质 一、密度和重度： 密度：单位体积的质量（ρ）。（g/cm 3） ??? ??饱和密度干密度／天然密度Ms/V V M 重度：单位体积的重量（γ）。（N/cm 3） 2m /s 1kg 1N ?=?=g ργ 二、颗粒密度和比重（相对密度） 颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（s ρ）。（g/cm 3） V M s s = ρ 比重（相对密度）：单位体积固体颗粒的重力与4℃时同体积水的重力之比 （d s ）。 w s s d ρρ= 三、孔隙度和孔隙比： 孔隙度：孔隙体积与岩石总体积之比（n ）。 %100?= V V n n 孔隙比：孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比（e ）。 s n V V e = 第二节 岩石的水理性质 一、吸水性：指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。 吸水率：（常压条件下）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1001 1?= s w G G w 饱水率：（150个大气压下或真空）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1002 2?= s w G G W
饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比。 21 W W K w = （9.0~5.0=w K ） 二、透水性：指岩石能透过水的能力。用渗透系数K 表示。（m/s ） 达西层流定律：F I K F dl dh K Q ??=?? = 渗透系数： I V F I Q K =?= 三、软化性：指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数K R 表示。 软化系数： 干燥单轴抗压强度。饱和单轴抗压强度。→→= R R K c R 一般软化系数75.0＜R K 的岩石具软化性。 四、抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的能力。 强度损失率： 冻融前的强度冻融前后强度差 = l R 不抗冻的岩石 R L ＞25％ 重量损失率： 冻融前的重量冻融前后重量差 = L G G L ＞2％ K W ＞ 五、可溶性：指岩石被水溶解的性能。 六、膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。 七、崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。 第三节 岩石的力学性质 一、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示。 ??? ? ?? ? ??? ?? ? ===50505001εσεσ εσ εσ＝割线模量塑性模量弹性模量变形模量、变形：E E E E s s t T 2、泊松比：指横向应变⊥ε与纵向应变11ε之比。
一名词解释: 1.岩浆岩：主要由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或 喷出地表冷却而形成的岩石。 2. 岩浆岩的产状：主要指火成岩岩体的形态，大小及其与围岩接触关系的总和。 可分为火山岩产状和侵入岩产状。熔透式（面式）喷发形成的产状 3. 斑状结构：岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的 及不结晶的玻璃质称为基质。其间没有中等大小的颗粒，可与连续不等粒结构相区别。 4.条带状构造：在变质岩中，指各种矿物成分分布不均匀，以石英、长石、方 解石等粒状矿物为主的浅色条带和以黑云母、角闪石、磁铁矿等为主的暗色条带，各以一定的宽度成互层状出现，形成颜色不同的条带状构造。 5.变质岩的结构：1、变余结构,2.、变晶结构,3、交代结构,4、变形结构。 6.花岗结构：是深成酸性岩的一种结构，常见于中酸性和酸性深成岩中，以花 岗岩中最为典型，故称花岗结构。 7.岩浆的结晶作用：当岩浆冷凝到一定程度时，达到了其中某一矿物的饱和点， 矿物就会从岩浆中结晶出来，这种元素聚合成矿物的过程称为岩浆结晶作用。 8. 气水热液变质作用：是由化学性质比较活泼的气体和热液，与固态岩石发生 交代作用，使原来岩石的矿物成分和化学成分发生变化的一种变质作用 9.暗色矿物： 10. 岩浆：产生于上地幔和地壳深处，含挥发分的高温粘稠的主要成分为硅酸石 的熔融物质称之为岩浆 11. 变质作用：在基本保持固态的情况下，改造其结构、构造和矿物成分，成为 一种新的岩石的转变过程。 12. 变晶结构：已生成岩石在固态下重新结晶，形成变质岩的作用 13.片状构造： 14. 侵入岩：指液态岩浆在造山作用下贯入同期形成的构造空腔内，在深处结晶 和冷凝而形成的火成岩 15. 辉绿结构：指斜长石和辉石颗粒大小相差不多，自形晶较好的斜长石之间形 成三角空隙，其中填充单个的他形辉石颗粒。 16. 脉岩：是常呈脉状或岩墙状产出的火成岩 17. 矿物：是指在各种地质作用中产生和发展着的，在一定地质和物理化学条 件处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物 18. 岩石：由一种或通常由两种以上矿物所组成的固结或不固结的集合体 19.岩浆：产生于上地幔和地壳深处，含挥发分的高温粘稠的主要成分为硅酸盐 的熔融物质称之为岩浆 20.结构： 21.重结晶作用：在一定温度下的固态条件下，原岩中的细小颗粒重新结晶长成 较大晶体同种矿物的过程，叫重结晶作用 22. 色率：暗色矿物在火成岩中的含量（体积分数）通常称为色率 23. 光性均质体：介质的折射率不因光波在介质中的振动方向的不同而发生改变, 其折射率值只有一个,此类介质属于光性均质体 24. 光率体：又称光性指示体，是播时，光波振动方向与相应折射率值之间关系
珠宝鉴赏课后习题答案上海高校课程中心 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
1 【单选题】(1分)何为红宝石 A.红色的刚玉宝石 B.红色的宝石 C.红色的单晶宝石 D.红色的南非宝石 正确答案是:A 2 【单选题】(1分)“亚历山大石”是指 C A.变色的石榴石 B.变色的刚玉宝石 C.变色的金绿宝石 D.变色的碧玺 3 【单选题】(1分)宝玉石必须具备的条件 C A美丽、耐磨、稀少 B.美丽、耐腐蚀、开采困难 C.美丽、耐久、稀少D.美丽、耐久、开采困难 4 【单选题】(1分)不属于有机宝石的是 C A.珍珠 B.琥珀 C.欧泊 D.珊瑚 5 【单选题】(1分)商业上“紫牙乌”宝石是指 C A.尖晶石 B.石榴石 C.刚玉 D.碧玺 1 【单选题】(1分)钻石的4C质量评价包括 A
A.颜色、净度、切工、质量 B.颜色、净度、切磨比例、重量 C.色彩净度切工重量 D.颜色、瑕疵、切磨比例、质量 2 【单选题】(1分)钻石的净度分为 A 、VVS、VS、SI、P 、SSV、SV、SI、P 、VSV、VS、SI、P 、VVS、VS、IS、P 3 【单选题】(1分)蓝色天然钻石 B A.含有B元素不导电 B.含有B元素导电 C.含有N元素不导电 D.含有N元素导电。 4 【单选题】(1分)浅黄色钻石是由于 B A.含有微量H元素 B.含有微量N元素 C.含有微量B元素 D.含有微量C元素。 1 【单选题】(1分)优质祖母绿的产地是 B A.巴西 B.哥伦比亚 C.赞比亚 D.坦桑尼亚 2 【单选题】(1分)祖母绿和海蓝宝石是：B A.相同颜色不同矿物 B不同颜色相同矿物 C.相同颜色相同矿物 D.不同颜色不同矿物 3
第一节 1.晶体的概念:晶体是具有格子构造的固体（内部质点在三维空间作周期性的重复排列的 固体）。 2.晶体的基本性质：自限性，均一性和异向性，对称性，固定的熔点，最小内能和稳定性。 自限性：晶体在生长过程中，如果环境适宜且有足够的自由空间，能自发地形成规则的几何多面体形态。 均一性：同一晶体的各个部分物理性质和化学性质完全相同。 异向性：晶体的性质随方向不同有所差异。 对称性：格子构造中结点的周期性重复排列，导致晶体中相同的晶面、晶棱和角顶重复出现。 固定的熔点：同一个晶体的各个部分质点排列相同，破坏其不同部分所需温度是一样的，所以有固定的熔点。 最小内能和稳定性：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质的气体、液体和非晶质相比，其内能最小，晶体也处于最稳定状态。 1.晶体和非晶体的根本区别是什么？各列举出若干生活中常见的晶体和非晶体。 答：晶体是具有格子构造的固体，如石盐，水晶；非晶体是不具有格子构造的固态物质。 如玻璃、松香、琥珀、蛋白石。 2.什么是空间格子，包括哪些要素？ 答：空间格子：表示晶体内部质点重复规律的几何图形。结点，行列，面网，平行六面体。 3.空间格子的分类方法。 答：分类依据：平行六面体的形状和大小。立方格子，四方格子，六方格子，三方格子，斜方格子，单斜格子，三斜格子。 分类依据：结点的分布情况。原始格子，底心格子，体心格子，面心格子 4.晶体的基本性质有哪些？请详细解释之。 答：同上2 5.非晶体为什么能够自发地转变为晶体？ 答：P19最下面
第二节及余下内容 1.对称的概念及晶体对称的特点：物体可分为若干彼此相同的部分。这些相同部分之间可通过某些操作发生有规律的重复。特点：1.所有的晶体都是对称的。 2.晶体的对称受格子构造严格控制，因此晶体的对称是有限的。 3.晶体的对称不仅表现在外形上，还表现在物理化学性质和微观结构方面。 2.晶体的对称操作和对称要素有哪些？ 答：对称操作：使对称图形中相同部分重复的操作。反伸，旋转，反映。对称要素：在晶体对称的研究中，使晶体上相等部分有规律的重复所凭借的几何图形。包括：对称面，对称中心，对称轴，旋转反伸轴。 3.什么是晶体对称定律？如何解释？ 答：晶体对称定律：受格子构造规律的制约，晶体中可能存在的对称轴的轴次并不是任意的，只能是1、2、3、4、6，与轴次相对应的对称轴也只能是L1、L2、L3 、L4、L6。 解释： 4.晶体对称分类的原则是什么（晶族，晶系，晶类）？ 答：晶体中对称要素的组合受对称规律的控制，存在的对称型是有限的。经推导，总共只有32种。 对称型的分类：3个晶族，划分依据：高次轴的个数。7个晶系，划分依据：对称特点 32个晶类，划分依据：是否属于同一对称型 5.晶体可分为哪三个晶族？哪七个晶系？ 答：低级晶族（无高次轴3）中级晶族（只有一个高次轴3）高级晶族（有数个高次轴1）；三斜晶系，单斜晶系，斜方晶系，四方晶系，三方晶系，六方晶系，等轴晶系。 6.单形和聚形的概念。 答：单形：由等大同形的一种晶面组成。 聚形：由两种或两种以上的单形聚合而成。 7.什么是开形/闭形？ 答：开形和闭形：开形：单形晶面不能围成一个封闭空间，为开形，如平行双面、各种柱类单形。闭形：单形晶面可以围成封闭空间者为闭形，如四方双锥、立方体、八面体等。 8.认识47种几何单形。自己看吧
1.根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。 弹塑性岩石弹脆性岩石高塑性和高孔隙性岩石 弹脆性岩石（花岗岩、石英岩、碧石铁质岩）在压头压入时仅产生弹性变形，至A点最大载荷为Pmax处便突然完成脆性破碎，压头瞬时压入，破碎穴的深度为h ［图(a) ］。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积，即h/δ＞5。 弹塑性岩石（大理岩、石灰岩、砂岩）在压头压入时首先产生弹性变形，然后塑性变形。至B点载荷达Pmax时才突然发生脆性破碎［图(b) ］。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积，而h/δ=2.5～5，即小于第一类岩石。 高塑性（粘土、盐岩）和高孔隙性岩石（泡沫岩、孔隙石灰岩）区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎［图(c)］，h/δ=1。 2.什么是岩石破碎的体积破碎？ 岩石的变形破碎形式表面破碎疲劳破碎体积破碎 表面破碎：切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度，切削具不能压入岩石。切削具移动时，将研磨孔底岩石，岩石破碎是由接触摩擦功引起的，研磨的岩石颗粒很小，钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨，这个区称为表面破碎区。 疲劳破碎：切削具上的轴向载荷增加，但接触压力仍小于岩石硬度，可使岩石晶间联系破坏，岩石结构间缺陷发展，特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展，于是众多裂隙交错，仍可产生较粗岩粒的分离，这种变形破碎方式称为疲劳破碎，这个区称为疲劳破碎区。 体积破碎：切削具上的载荷继续增加，接触压力大于或等于岩石硬度，切削具可有效地切入岩石，结果是：切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度，切下岩屑，这种变形破坏方式称为体积破碎，这个区称为体积破碎区。体积破碎时，会分离出大块岩石，破碎效果好。 3.什么是岩石的各向异性？对钻进有哪些影响？ 岩石在不同方向上表现出不同的强度值称为岩石的各项异性。 岩石的各向异性分为两种：一种是由于微裂缝的存在以及在不同方向上的排列，分布不同而导致的，这种各向异性会随着岩石的应力变化而变化，可称为应力各向异性；另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的，这种岩石的各向异性不会随着岩石的应力变化而改变。 对钻进的影响： 影响进效率的：由于在不同的层理结构上表现出不同的强度性质，在钻进这样的岩石层时会加大钻进的工作量，因此岩石的各向异性会影响钻进效率。 影响钻孔偏斜：由于存在岩石的各向异性，使得钻杆在钻进过程中出现受力不平衡的情况，使得钻杆发生一定角度的偏斜甚至弯曲，会影响钻孔的偏斜量。 4.影响岩石硬度的因素有哪些？ 岩石的硬度反映岩石抵抗外部更硬物体压入（侵入）其表面的能力。 （1）岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙发育的岩石硬度将会降低。（2）岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者之间可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进。（3）在各向均匀压缩的条件下，岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石，随着围压增大，其硬度值增长越快。（4）一般而言，随着加载速度增加，将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。但当冲击速度小于10m/s时，硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性及多孔隙岩石硬度的影响更显著。 5.钻探技术的基本构成是什么？ 设备：钻孔施工所使用的地面设备总称。包括钻探机、动力机、泥浆泵、钻塔等。 工艺：取心钻探技术，无岩心钻探技术，多介质反循环钻探技术，其它反循环钻探技术，水文水井钻探技术地质学基础、矿物岩石学、地层学、构造地质学、钻探工程、工程地质、工程与环境物探、钻探机械、6.简述硬质合金钻头的碎岩机理（文字与简图） 与刀具（切削类似）相联系：利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬质合金钻进。但在实际使用中，硬质合金钻进只适用于钻进中等硬度以下的地层，即可钻性1 ～7 级和部分8 级地层。若在更为坚硬的岩层中钻进，则切削效果很差，切削具磨损很快或易折断而迅速失去钻进能力。当前，软的和中硬以下的地层，尤其是土层的钻孔工作，主要靠硬质合金钻进。 7.PDC钻头的碎岩机理 聚晶金刚石复合片的简称。是石油钻井行业常用的一种钻井工具。它是以金刚石为原料加入粘结剂在高温条件下烧结而成，复合片为圆片状，金刚石厚度一般小于1mm,切削岩石时作为工作层，碳化钨基体对聚晶金刚石薄层起支撑作用，两者的有机结合，使PDC既具有金刚石的硬度和耐磨性，又具有碳化钨的结构强度和冲击能力。由于聚晶金刚石内晶体间的取向不规则，不存在单晶金刚石固有个解理面，所以PDC的抗磨性及强度高于
第2章岩石及其工程地质性质 【教学基本要求】 1．? 了解地球的内圈层构造，知道地球的外圈层。 2．? 了解地质作用。 3．理解矿物（晶体）的形态，矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、解理及断口等物理性质，理解主要硅酸氧化物造岩矿物的室内鉴定特征。 4．理解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、矿物成分、结构、构造、分类及代表性岩石的特征。了解岩浆岩5．理解岩石的物理性质、水理性质及其力学性质指标，掌握岩石的坚硬程度分类。 【学习重点】 1、地质作用的类型及其对地壳改造的作用。 2、常见造岩矿物的主要形态及其主要的物理性质。 3、岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要矿物成分及其结构、构造。 4、岩石工程地质性质指标的基本概念及其意义。 【内容提要和学习指导】 2.1 地球的总体特性 地球是一个不标准的旋转椭球体，赤道半径(a)6378.14km，两极半径(b)6356.779km ，地球的扁平率（）为 附近稍微凸出，极区稍微扁平，赤道与极地半径相差22km。 1、地球的圈层构造 地球具有一定的圈层构造，以地表为界分为外圈和内圈，外圈包括大气圈、水圈和生物圈；内圈通常分为地核。地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分，平均厚度约为33km，大陆地壳厚度较大，大洋地壳厚度较；地下、古登堡面以上部分，厚度约2900km，是地球的主体部分，主要由固态物质组成；地核是地球内古登堡面以分，厚度为3500km。 2、地质作用 在自然界中所发生的一切可以改变固体地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。根据地质源，地质作用可分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类。由地球内部能如地球的旋转能、重力能、放射热能等产生的地质应力所引起的地质作用即内动力地质作用，主要在地下深处进行，并可波及地表。内动力地地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。岩浆岩、变质岩等便是内动力地质作用的产物。由地球范围以外阳得辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进行的地质作用，称为外动力地质作用。外力作用水、大气、生物以外部能为能源，改造雕塑地壳（主要是地壳表面）的过程，外力作用的主要类型有：风化作用搬运作用、沉积作用和成岩作用。 2.2 造岩矿物 岩石是在地质作用下产生的，由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。他构成了地球的固体部石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。由于岩石是由矿物组成的，所以要认识岩石，分析岩石在各种自然条进而对岩石及其组成的周围环境进行工程地质评价。就必须首先了解矿物。 矿物是天然形成的元素单质和无机化合物，其化学成分和物理性质相对均一和固定，一般为结晶质。自然都是在一定的地质环境中形成的，随后并因经受各种地质作用而不断的发生变化。每一种矿物只是在一定的物下才是相对稳定的，当外界条件改变到一定程度后，矿物原来的成分、内部构造和性质就会发生变化，形成新的 1、矿物的（肉眼）鉴定特征 矿物的形态和矿物的物理性质决定于其化学成分和晶体格架的特点。因此，是鉴别矿物的重要依据。1）指矿物单体及同种矿物集合体的形态。矿物集合体的形态取决于单体的形态和它们的集合方式。集合体按矿物晶肉然可辨认晶体颗粒的显晶矿物集合体和肉眼不能辨认的隐晶质或非晶质矿物集合体。显晶矿物集合体有规则
矿物岩石学试题 一、1、岩石是天然产出的由一种或多种矿物(包括火山玻璃、生物遗骸、胶体)组成的固态集合体。 2、岩浆是在上地幔和地壳深处形成的、以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、 富含挥发物质的熔融体。 3、沉积岩是地表及地表不太身的地方形成的地质体。它是在常温常压条件下,由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的。 4、层理是沉积物沉积时在层内形成的成层构造,它由沉积物的成分(结构颜色 及层的厚度(形状等沿垂向的变化而显示出来。 5、由地球内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。由变质作用形成的岩石叫变质岩， 二、填空(共20分) 1、组成沉积岩的沉积物有母岩的风化产物、生物物质、火山物质及宇宙物 质。 2、岩石的种类很多，按其成因可分为三大类(1)岩浆岩，(2)沉积岩，(3)变质岩 3、按造岩矿物在岩浆岩中的含量和分类中作用分为主要矿物、次要矿物、副 矿物。 4、粒屑的颗粒类型包括:内碎屑、鲕粒、骨粒、团粒、团块。 5、侵入岩的产状包括:岩床、岩盆、岩盖、岩脉、岩株、岩基。 6、磨园度可分为四级:棱角状、次棱角状、次圆状和圆状。 7、基性岩类的代表性侵入岩是辉长岩、浅成岩类是辉绿岩;喷出岩是玄武岩。
8、火山碎屑物按内部组分结构可分为岩屑、晶屑与玻屑三种。 9、变质作用的外部因素包括:1、温度;2、压力;3、具化学活动性流体;4、时间。 10、变质作用的方式包括:重结晶作用，变质结晶作用，交代作用，变质分异 作用，变形作用和碎裂作用 四、简述题(共50分) 1、白云岩化作用的渗透回流机制。由德菲斯(1965)提出,海水为毛细管作用抽 吸入潮上沉积物及湖泊中,以及和涨潮带来的海水一起为蒸发作用所浓缩,产生具有Mg/Ca比值的孔隙水,然后这些浓盐水通过地下沉积物向海倒流或下渗,造成钙质沉积物的白云石化。 2、比较粒屑结构与砂屑结构的异同 粒屑结构是内源沉积物经波浪(潮汐和水流等机械作用的破碎、搬运和再沉积 而成的，和碎屑结构一样由颗粒和胶结物两部分组成。颗粒主要有内碎屑、骨屑、鲕粒、团粒和团块等，胶结物为亮晶方解石和微晶方解石组成。而碎屑结构的颗粒主要为陆源的石英(长石和岩屑等，胶结物可以是钙质，或硅质(铁质等组成。 3、简述尤尔斯特龙图解 1 该图解表现了起始流速与颗粒大小的关系。由图中可以看出如下几点: 1)颗粒开始搬运(侵蚀)所需的起动流速要大于继续搬运所需的流速; 2)0.05-2毫米的颗粒所需的起动流速最小,而且与沉积临界流速间差值亦不大; 3)大于2毫米颗粒的起动流速与沉积临界流速的差值也很小,且两者随粒度增 大而增加，表明砾石不易搬运很易沉积。 4)小于0.05毫米颗粒的起动流速与沉积临界流速间差值很大,所以粉砂以下的 颗粒一旦被搬运就不易沉积。
一、名词解释 1. 变质作用：在地下特定的环境中，由于温度、压力或流体的影响，使原岩在基本为固态条件下，发生物质成分、构造及结构变化的作用称为变质作用。变质作用的机制主要包括：变质结晶、变形和变质分异 3 类。 2. 间粒结构：浅成相或喷出相火山岩基质中，由辉石等暗色矿物以及隐晶质玻璃质充填于微晶斜长石粒间空隙形成的结构。称为填隙结构。充填物均为粒状矿物时称间粒结构。充填物为隐晶质-玻璃质称间隐结构。二者的过渡类型称间粒间隐结构。 3. 区域变质作用：它是在大面积发生的区域性的变质作用，是地壳活动带伴随强烈造山运动所发生的一种变质作用。变质因素复杂，往往是温度、压力、偏应力和流体综合作用。变质机制也多样，主要是重结晶和变形，有时还伴有明显的交代和部分熔融。 4. 泥晶基质：又称微晶基质。泥晶是指呈机械性运移和沉积的泥级碳酸盐质点。基质又称杂基，是指充填在颗粒之间的细粒机械填隙物。泥晶基质即为细粒填隙物为碳酸盐微晶的基质。 5. 玻屑凝灰岩：火山碎屑物主要为玻屑的一种凝灰岩，凝灰岩是火山碎屑岩中分布最广的一种，具有典型的凝灰结构，火山物质占90% 以上，碎屑粒径小于 2 毫米。 6. 浊流：是在水下斜坡上产生的，含大量悬浮颗粒（泥砂）和水分、以紊乱状态快速流动的重力流。 7. 麻粒岩：是一种在高温和中压下稳定的区域变质岩，其特征是岩石中含水矿物（如角闪石、黑云母）均不稳定一般含量很少或不出现。暗色矿物中主要为紫苏辉石、透辉石，浅色矿物中有长石和石英，石英显暗色，有时含石榴石、夕残石、蓝晶石、堇青石等。一般为中、粗粒状变晶结构，有时为不等粒状变晶结构，多为块状构造。 8. 同化混染作用：岩浆在上升或停留于岩浆房期间，除与围岩具有热交换外，还可能与围岩发生物质交换，其结果是熔化围岩及捕虏体，或与其发生反应，而使岩浆的成分发生变化，这一过程称为同化混染作用。 9. 混合岩化作用：这是在区域变质作用的基础上，由地壳内部热流升高而产生的深部热流和局部重熔熔浆渗透、交代、贯入于变质岩中并形成混合岩的一种变质作用。 10. 玄武岩：基性喷出岩的代表性岩石。主要由基性斜长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石、角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色，岩石多具斑状结构，气孔构造和杏仁构造普遍。 11. 斑状变晶结构：根据变晶矿物的相对大小划分的变晶结构的一种，若颗粒粒度呈双模式分布，大颗粒（变斑晶）为细小颗粒（基质）包围，则称为斑状变晶结构。 斑状结构: 岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的及不结晶的玻璃质称为基质。其间没有中等大小的颗粒，可与不等粒结构相区别。 12. 接触变质作用：是在岩浆岩体边缘和围岩的接触带上，由于岩浆的高温和从岩浆中分出的溶液的影响而使岩石发生变质的作用。根据作用的因素和岩石变化特征常分为热接触变质作用和接触交代变质作用。 13. 序粒层理：又称递变层理，系指层内从底到顶粒度由粗向细逐渐变化的一种层理。 14. 变质相系：每一个变质地区都可用一系列的变质相表示温度和压力的变化，即一个递增变质地区观察到的变质相的系列，称为变质相系。 变质相：变质作用过程中同时形成的一套矿物共生组合及其形成时的物化条件。具体的说是一定温度- 压力的反映，而一系列化学成分不同的岩石在一定温压范围内所形成的，变质矿物共生组合体，即构成一个变质相。 15. 柱状节理：熔浆在冷凝固结过程中，如果成分均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩，就可能围绕一些大致成等距离排列的凝结中心收缩，从而形成垂直于冷凝面的裂隙，把岩石分割成多边形柱状体，这种裂隙称为柱状节理。 16. 片状构造：变质岩的一种变成构造。这是变质岩最常见、最典型的构造，其特点是岩石中所含大量片状和粒状矿物都呈平行排列，片柱状矿物大于30% ，粒状矿物以石英为主，可含一定数量的长石，长石含量＜25%。 17. 岩浆结晶分异作用：是指由于岩浆中结晶的固相物质的分离而使残余岩浆成分发生变化的作用。 18. 辉绿结构：是基性浅成侵入岩的典型结构，指辉绿岩中基性斜长石和辉石颗粒大小相近，但是自形程度不同，自形程度好的斜长石呈板状，搭成三角形孔隙，其中充填它形的辉石颗粒。可与辉长结构过渡，称辉长辉绿结构。辉长结构：是基性深成侵入岩辉长岩的典型结构，表现为基性斜长石和辉石的自行程度相近，均呈现半自行-他形粒状，是岩浆同时析出的结果。 19. P-T-t轨迹：岩石在变质作用过程中P-T条件随时间（t）的变化而变化的历程或在P-T图解中表示该历 程的曲线。
一名词解释： 1.岩浆岩：主要由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出 地表冷却而形成的岩石。 2.岩浆岩的产状：主要指火成岩岩体的形态，大小及其与围岩接触关系的总和。可 分为火山岩产状和侵入岩产状。熔透式（面式）喷发形成的产状 3.斑状结构：岩石中矿物颗粒分为大小截然不同的两群，大的称为斑晶，小的及不 结晶的玻璃质称为基质。其间没有中等大小的颗粒，可与连续不等粒结构相区别。 4.条带状构造：在变质岩中，指各种矿物成分分布不均匀，以石英、长石、方解石 等粒状矿物为主的浅色条带和以黑云母、角闪石、磁铁矿等为主的暗色条带，各以一定的宽度成互层状出现，形成颜色不同的条带状构造。 5.变质岩的结构：1、变余结构,2.、变晶结构,3、交代结构,4、变形结构。 6.花岗结构：是深成酸性岩的一种结构，常见于中酸性和酸性深成岩中，以花岗岩 中最为典型，故称花岗结构。 7.岩浆的结晶作用：当岩浆冷凝到一定程度时，达到了其中某一矿物的饱和点，矿 物就会从岩浆中结晶出来，这种元素聚合成矿物的过程称为岩浆结晶作 用。 8.气水热液变质作用：是由化学性质比较活泼的气体和热液，与固态岩石发生交代 作用，使原来岩石的矿物成分和化学成分发生变化的一种变质作用 9.暗色矿物： 10.岩浆：产生于上地幔和地壳深处，含挥发分的高温粘稠的主要成分为硅酸石的熔 融物质称之为岩浆 11.变质作用：在基本保持固态的情况下，改造其结构、构造和矿物成分，成为一种 新的岩石的转变过程。 12.变晶结构：已生成岩石在固态下重新结晶，形成变质岩的作用 13.片状构造： 14.侵入岩：指液态岩浆在造山作用下贯入同期形成的构造空腔内，在深处结晶和冷 凝而形成的火成岩 15.辉绿结构：指斜长石和辉石颗粒大小相差不多，自形晶较好的斜长石之间形成三 角空隙，其中填充单个的他形辉石颗粒。 16.脉岩：是常呈脉状或岩墙状产出的火成岩 17.矿物：是指在各种地质作用中产生和发展着的，在一定地质和物理化学条件处 于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物 18.岩石：由一种或通常由两种以上矿物所组成的固结或不固结的集合体 19.岩浆：产生于上地幔和地壳深处，含挥发分的高温粘稠的主要成分为硅酸盐的 熔融物质称之为岩浆 20.结构： 21.重结晶作用：在一定温度下的固态条件下，原岩中的细小颗粒重新结晶长成较大 晶体同种矿物的过程，叫重结晶作用 22.色率：暗色矿物在火成岩中的含量（体积分数）通常称为色率 23.光性均质体：介质的折射率不因光波在介质中的振动方向的不同而发生改变, 其折射率值只有一个，此类介质属于光性均质体 24.光率体：又称光性指示体，是播时，光波振动方向与相应折射率值之间关系 的一种立体图形