岩浆岩岩石学教学大纲
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【教师活动1】首先,以课件封面背景人民英雄纪念碑“起”(图1)介绍其碑心石取自青岛浮山的花岗岩,并由纪念碑为缅怀近现代革命先烈英魂,联想至花岗若等岩石特有的岩性造就了中国名山之魄。
【教师活动2】然后“由石到山”引出“三山五岳”代表性山岳“承”接,即“西岳华山”、“安徽黄山”和“浙江修荡山”等岩浆岩名山(图2)展示中国名山景观。
接着由“石为山之魂”,“转”入引导学生思考山岳景观的异同(华山与黄山的奇险.以及雁荡山的奇秀),为岩石性质即矿物组成与结构等课程难点内容设疑
【教师活动3】最后教师导课收尾,“合”在宏观山景与微观岩性的联系上.并由此引出本节课内容提纲。
岩石学第一章总论1.1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。
1)岩浆要素温度:700-1200粘度:主要取决于岩浆的化学成分、挥发分、温度、压力等。
1.2岩浆岩由岩浆冷凝固结后形成的岩石。
1)分类:侵入岩、喷出岩侵入岩:岩浆在地下不同深度冷凝固结形成的岩石。
根据形成深度分为:深成岩、浅成岩。
喷出岩:岩浆及其他岩石、晶屑等沿火山通道喷发出地表形成的岩石,又称火山岩。
又分为:熔岩、火山碎屑岩。
熔岩:岩浆由火山通道喷溢地表冷凝固结形成。
火上碎屑岩:岩石碎块、晶屑、岩浆碎块等各种火山碎屑堆积物。
1.3岩浆的物质组成成分少数玻璃质,其他由矿物组成。
组成岩浆的矿物称为造岩矿物。
表1-1 常见岩浆岩类平均矿物成分1)造岩矿物:主要矿物、次要矿物、副矿物主要矿物(essential mineral):10%以上,划分依据。
次要矿物(subordinate mineral):10%以下,不作划分依据,但可作为确定岩石种属的依据。
副矿物(accessory mineral):不到1%,能反映岩浆岩的含矿性和生成条件等方面的特征,对确定岩浆岩的形成时代也可提供一些依据。
2)岩浆矿物:岩浆冷凝过程中形成的矿物,也称原生矿物。
3)岩浆期后矿物:岩浆已经基本凝固之后,由于受残余流体影响而形成的一些矿物。
4)成岩矿物:当岩浆完全凝固成岩后,由于物化条件的改变,原来处于高温的稳定的矿物就不稳定,会向着更稳定的状态变化,而形成的一些矿物。
5)次生矿物:岩石在表生作用下形成的新矿物。
6)根据矿物的颜色:浅色矿物、深色矿物。
浅色矿物:石英、长石、似长石、白云母。
不含Mg、Fe,又称硅铝矿物。
深色矿物:橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。
富含Mg、Fe,又称铁镁矿物。
7)岩浆岩的化学成分常依Sio2含量,划分岩浆岩:超基性岩(Sio2<45%)、基性岩(Sio2 45-52%)、中性岩(Sio2 52-65%)、酸性岩(Sio2>65%)。
第六章超基性岩类超基性岩和超镁铁质岩是两个不同的概念,前者是以SiO2含量为依据命名的,后者是以富铁镁矿物而命名的,绝大多数超镁铁质岩都是超基性岩。
但某些超镁铁质岩如辉石岩、角闪石岩等,其SiO2应属基性岩的范畴,但它们几乎不含长石,且常与橄榄岩等密切共生,因此一般放入超基性岩类中介绍。
一、超基性侵入岩类其主要代表有橄榄岩、辉岩等。
本类岩石的化学成分特点是SiO2含量很低(<45%),贫K2O和Na2O,而富含FeO和MgO,故又称超铁镁质岩。
岩石中铁镁矿物占绝对优势,主要是橄榄石和辉石,其次是角闪石,黑云母则很少出现,不含或很少含斜长石(0~10%)。
常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。
岩石颜色深,色率大于75%,比重大,常呈块状构造。
超基性侵入岩在地表出露有限,按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。
按其主要矿物含量可分为:纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩和角闪岩。
(一)常见岩石类型1.纯橄榄岩岩石几乎全部(90~100%)由橄榄石组成,间或有少量(<10%)的辉石和角闪石。
副矿物多为铬铁矿、尖晶石和磁铁矿。
岩石一般呈深绿、黄绿、褐绿色,全自形或他形粒状结构,块状构造。
新鲜的纯橄岩少见,通常遭受不同程度的蛇纹石化,若部分蛇纹石化,称蛇纹石化纯橄榄岩;若全部蛇纹石化,则叫蛇纹岩。
2.橄榄岩是本类岩石中最常见者,主要由橄榄石(40~90%)和辉石构成,可含少量角闪石、黑云母或斜长石。
副矿物常为铬铁矿、磁铁矿。
当这些副矿物含量增高而达到工业开采价值时,则岩体即可作为矿石开采。
橄榄岩具细粒—粗粒结构,常呈包含结构和海绵陨铁结构。
所谓包含结构就是辉石晶体中包含有许多小的橄榄石颗粒。
一般肉眼难于分辨,只有当辉石颗粒粗大而岩石又很新鲜时,在辉石闪闪发亮的解理面上可以清楚地见到镶嵌许多小橄榄石颗粒。
至于海绵陨铁结构则是在橄榄石或辉石颗粒的间隙中充填着磁铁矿等金属矿物。
如果岩石中角闪石较多,则可叫角闪橄榄岩。
一、课程基本信息1.课程代码:140072.课程中文名称:岩石学A课程英文名称:Petrology A3.面向对象:我校地质学专业本科生4.开课学院(课部)、系(中心、室):地球科学学院岩矿系5.总学时数:112讲课学时数:60,实验学时数:526.学分数:77.授课语种:中文,考试语种:中文8.教材:《岩石学》第二版,桑隆康、马昌前主编,地质出版社,2012《岩石学实验指导书》,桑隆康、廖群安、邬金华编,中国地质大学出版社,2005二、课程内容简介主要包括岩浆岩、沉积岩、变质岩等三大部分内容。
全面介绍三大岩类的地质产状、物质组成、结构构造、分类命名、成因类型等基本知识,要求学生重点掌握岩石之间的野外关系的观察、岩石标本和薄片的鉴定与描述等基本技能;简要介绍三大类岩石的形成过程与转换关系、相平衡与矿物组合、成核-晶体生长与岩石结构、板块构造与岩石组合、地外岩石及其地质意义等基本理论,使学生学会分析矿物成分与化学成分、岩石特征与形成条件之间的关系,了解不同类型岩石的产出环境、成因演化、与矿产的关系和主要研究方法。
三、课程的地位、作用和教学目标本课程为地质、地球化学类专业基础课程,旨在通过学习和实验,理解各类岩石的基本特征、产出环境、形成过程、主要研究方法等岩石学的基础理论和基本知识,掌握岩石的野外关系观察、手标本和薄片鉴定与描述的基本技能。
四、与本课程相联系的其他课程普通地质学、结晶学及矿物学、晶体光学及光性矿物学、矿物岩石学、变质地质学、地球化学、化学岩石学基础五、教学基本要求通过《岩石学》课程教学,使学生了解三大岩类的地质产状、物质组成、结构构造、分类命名、成因类型等基本知识,重点掌握岩石之间野外关系的观察、岩石标本和薄片的鉴定与描述等基本技能,并了解不同类型岩石的产出环境、成因演化、与矿产的关系和主要研究方法。
第二章岩浆岩的物质成分岩浆岩的物质成分是指其化学成分与矿物成分而言。
一、岩浆岩的化学成分地球化学研究资料表明,差不多地壳中所有的元素都可以在岩浆岩中出现,但其含量却很不相同,含量最多的是:O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti等元素,这些元素称为造岩元素,其总和约占岩浆岩总重量的99.25%,其次为P、H、Mn、B等元素,氧的含量最高,占岩浆岩重量46.59%,占体积94.2%。
在研究岩浆岩的化学成分时常常用氧化物重量百分比来表示从表中可以看出:SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、K2O、Na2O和H2O等九种为最主要,占岩浆岩平均化学成分的98%左右,并且在各类岩石中都能出现。
在不同岩石类型中各种氧化物含量有明显差异:SiO2变化范围:34—75%,少数可达80%;Al2O310~20%,在纯橄榄岩中较低MgO 1~25%CaO 0~15%,但在某些辉石岩达23%两种铁的氧化物 0.5-15%,一般FeO>Fe2O 3Na2O在某些霞石岩中可高达19.48%,一般0~15%K 2O在某些白榴石岩中可达17.94%,但一般岩石中不高于10%,且常低于Na2OH 2O+代表结晶水,H2O-为吸附水,一些火山玻璃含10%H2O,某些结晶岩石含H2O 3~5%,一般地说,含水2%以上的岩石常常由次生变化所引起。
TiO2很少超过5%,一般0~2%P 2O5很少超过3%,一般0~0.5%MnO很少超过2%,一般0~0.3%SiO2是最重要的一种氧化物。
据SiO2含量可把岩浆岩分为四类:即超基性岩(SiO2<45%),基性岩(SiO245-53%),中性岩(SiO253-66%),酸性岩(SiO2>66%)。
通常所指的岩石酸性程度及基性程度,就是指岩浆岩中SiO2含量,习惯上对SiO2含量高者,称之为酸性程度高或酸度大,也叫基性程度低,反之,对SiO2含量低者,谓之酸度小,亦可称基性程度高。
《岩浆岩岩石学》教学大纲一、教学思想岩浆岩是一定地质时期地壳运动发展一定阶段的产物,岩浆岩岩石学是岩石学中一个主要的组成部分,它和地质学及其它自然科学存在密切的关系。
岩浆岩内容丰富,作为分类基础的岩石物质组份、结构构造是了解各种岩浆岩基本特征的基础。
在此基础上对岩石在自然界的产状、分布以及和周围地质构造的关系进行系统学习,进而阐明岩浆岩形成、发展和演化过程,并探讨岩浆活动的规律和岩浆岩形成的相关地质条件。
因此,本课程的重点内容在于阐明岩浆、岩浆岩的基本概念,岩石物质组成、结构构造,岩石产状及相特征,分类命名,以及主要岩类的手标本及显微镜下鉴别特征等基本知识和基本技能,为以后的学习和工作实践打下坚实的基础。
在此基础上,利用4〜6学时,简明扼要地介绍岩浆岩形成过程的物理和化学作用机理,将岩石这一地质实体与地质作用过程中的深度维(上地幔一地壳)和时间维(地壳与上地幔的演化)有机地结合起来,将岩石成因理论与板块构造和大陆动力学融合在一起。
最终通过理论知识和实验资料的讲授,要求学生较好地掌握岩浆岩岩类学知识,并对岩理学有一个初略的了解,使学生对现代岩石学的基本知识、基本技能和理论认识达到一定的深度和广度。
1、精选教学内容,不断改进教学方法,充分调动学生的学习积极性和主观能动性,使学生和教师双方配合默契,从而保证教学任务的完成。
2、充分发挥现代化教学手段的优势,提高学生认知能力,采用“启发式”和“交流式” 教学,课堂上给学生留有一定的思维空间,启发学生积极思考或进行讨论,引导学生最大限度的发挥学习积极性和主动性,促使学生学好该课程。
二、学时分配与授课方式开课学期:0.5课内外总学时:42课堂讲授:22实验课:20学分:3授课方式:课堂讲授与实验课教学相结合岩浆岩岩石学课时分配三、考试方式本课程考试分为两部分:理论考试(成绩占70%)和实际操作考试(成绩占30%)。
理论考试为闭卷考试,实际操作成绩根据学生平时的实习报告来评定,或者考查其岩石薄片鉴定能力。
《岩浆岩岩石学》实验教学大纲
(地质专业、地球化学专业,总学时42,其中实验课20学时)
一、教学思想
岩浆岩是一定地质时期地壳运动发展一定阶段的产物,岩浆岩岩石学是岩石学中一个主要的组成部分,它和地质学及其它自然科学存在密切的关系。
岩浆岩内容丰富,作为分类基础的岩石物质组份、结构构造是了解各种岩浆岩基本特征的基础。
在此基础上对岩石在自然界的产状、分布以及和周围地质构造的关系进行系统学习,进而阐明岩浆岩形成、发展和演化过程,并探讨岩浆活动的规律和岩浆岩形成的相关地质条件。
因此,本课程的重点内容在于阐明岩浆、岩浆岩的基本概念,岩石物质组成、结构构造,岩石产状及相特征,分类命名,以及主要岩类的手标本及显微镜下鉴别特征等基本知识和基本技能,为以后的学习和工作实践打下坚实的基础。
在此基础上,利用4~6学时,简明扼要地介绍岩浆岩形成过程的物理和化学作用机理,将岩石这一地质实体与地质作用过程中的深度维(上地幔→地壳)和时间维(地壳与上地幔的演化)有机地结合起来,将岩石成因理论与板块构造和大陆动力学融合在一起。
最终通过理论知识和实验资料的讲授,要求学生较好地掌握岩浆岩岩类学知识,并对岩理学有一个初略的了解,使学生对现代岩石学的基本知识、基本技能和理论认识达到一定的深度和广度。
二、学时分配与授课方式
开课学期:0.5
课内外总学时:42
课堂讲授:22
实验课:20
学分:3
授课方式:课堂讲授与实验课教学相结合
授课对象:地质专业、地球化学专业
岩浆岩岩石学课时分配
三、考试方式:闭卷
实习一岩浆岩的结构、构造
一、预习内容
岩浆岩结构的概念;根据矿物结晶程度、颗粒大小、自形程度、相互关系划分的主要结构类型;典型结构的形成条件分析;构造的概念;主要构造类型。
二、实习要求
1、认识岩浆岩常见结构、构造特征;了解主要组构的形成条件。
2、了解岩浆岩组构观察描述内容、描述方法。
三、实习内容
1、从相关薄片中观察以下结构类型:
粒状镶嵌结构、辉长结构、反应边结构、粗玄结构、拉斑玄武结构、环带结构、蠕虫结构、斑状结构、熔蚀结构、暗化边结构、基质的安山结构
2、从相关标本中观察以下结构、构造类型:
斑状结构、基质玻质结构、似斑状结构、文象结构、块状构造、粗粒花岗结构、条带状构造、斑杂构造、流线构造、流纹构造、气孔杏仁构造
实习二、三橄榄岩-苦橄岩类
一、预习内容
超基性岩类的化学成分、矿物成分、结构构造特征及主要岩石类型。
二、实习要求
1、掌握岩浆岩手标本、薄片的观察内容、鉴定分析方法、描述记录一般格式。
2、掌握超基性岩类的鉴别特征及定量分类命名标准。
3、掌握橄榄石类、辉石类矿物的鉴定特征及超基性岩主要组构,如粒状镶嵌结构、网环结
构、条带状构造等。
4、认识透闪石、蛇纹石等次生矿物。
三、实习内容
1、对照参考材料,学习岩浆岩观察鉴定的内容和方法,熟悉一般描述记录格式。
2、鉴定二个典型的超基性侵入岩标本和薄片,并交鉴定报告。
3、观察下列典型岩石类型:
条带状橄榄岩、透闪石化异剥橄辉岩、角闪辉石岩、含镍黄铁矿纯橄岩、含长斜辉角闪橄榄岩、蛇纹岩、条带状铬铁矿
实习四、五辉长岩-玄武岩类
一、预习内容
基性岩类的化学成分、矿物成分、结构构造特征及主要岩石类型。
二、实习要求
1、掌握基性岩类的主要鉴别特征及分类命名标准。
2、熟练掌握橄榄石类、辉石类、斜长石类矿物的鉴定特征、成分牌号测定方法。
掌握基性
岩类常见的特征结构,如辉长结构、粗玄结构、拉斑玄武结构、反应边结构以及气孔杏仁构造等。
3、学习矿物结晶顺序的确定方法和岩石形成过程的分析方法。
三、实习内容
4、详细鉴定一个典型的基性侵入岩标本和薄片以及一个典型的基性喷出岩标本和薄片。
并
交鉴定报告。
5、观察下列岩石:
辉长苏长岩、辉绿岩、碱性玄武岩(含二辉橄榄岩包体)、拉斑玄武岩、斜长岩、碱性辉长岩
实习六、七闪长岩-安山岩类
一、预习内容
中性岩类的化学成分、矿物成分、结构构造特征及主要岩石类型。
二、实习要求
1、掌握中性岩类的鉴别特征及分类命名原则。
2、进一步熟悉辉石类、角闪石类、云母类、斜长石类矿物的鉴定特征。
认识常见副矿物磷
辉石、榍石、锆石及次生矿物绿泥石、绿帘石、黝帘石、绢云母等。
3、熟悉半自形粒状结构、环带结构、熔蚀结构、暗化边结构、玻晶交织结构(安山结构)
等。
三、实习内容
1、详细鉴定一个典型的中性侵入岩标本和薄片以及一个典型的中性喷出岩标本和薄片,并交鉴定报告。
2、观察下列岩石:
闪长岩、石英闪长岩、闪长玢岩、黑云母安山岩、角闪安山岩、辉石安山岩
实习八、九花岗岩-流纹岩类
一、预习内容
酸性岩类的化学成分、矿物成分、结构构造特征及主要岩石类型。
二、实习要求
1、熟悉酸性岩类特征。
掌握由超基性、基性、中性到酸性岩类的变化规律。
2、掌握酸性岩类定量分类命名原则。
1、熟悉碱性长石的分类鉴定。
掌握特征花岗结构、似斑状结构及条纹结构、蠕虫结构、熔
蚀结构、玻质结构、霏细结构、流纹构造等。
2、熟悉喷出岩产状的鉴别标志。
三、实习内容
1、详细鉴定一个典型的酸性侵入岩标本和薄片以及一个典型的酸性喷出岩标本和薄片,并交鉴定报告。
2、观察下列岩石:
花岗岩、斑状花岗岩、花岗斑岩、流纹岩、珍珠流纹岩、石泡流纹岩、流纹英安岩、黑耀岩、珍珠岩、松脂岩、文象伟晶岩、细晶岩
实习十碱中性、碱性、煌斑岩类
一、预习内容
碱中性、碱性、煌斑岩类的化学成分、矿物成分、结构构造特征及主要岩石类型。
二、实习要求
1、了解碱中性、碱性、煌斑岩类的鉴别特征及分类命名原则。
2、认识碱性辉石、碱性闪石、似长石类等特征矿物。
认识斑杂状构造、粗面结构等结构类
型。
三、实习内容
1、详细鉴定一个典型的脉岩类标本和薄片,并交鉴定报告。
2、浏览下列岩石:
角闪正长岩、粗面岩、霓辉正长岩、二长岩、正长斑岩、流霞正长岩、闪辉正煌岩、闪斜煌斑岩。