矿物岩石学
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浅谈如何教好《矿物岩石学》作者:徐方建来源:《科技创新导报》2011年第08期摘要:面对目前对于《矿物岩石学》课程,同学们学习表现出一定困难的情况,认为教师应该从激发学生兴趣、讲课充满激情、勇于面对自己的“无知”、重视实验课教学和加强野外教学等方面进行努力。
关键词:矿物岩石学兴趣激情实验野外教学中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0183-01《矿物岩石学》是地质科学重要的基础主干课程,旨在培养学生理论与实践相结合的能力、动手能力、实验室和野外实际工作能力、综合分析的能力,在地质学科领域有着极为重要的位置。
实际上这门课程定义多、很多内容非常抽象、实践性非常强的课程,众多的同学反映这门课程不好学,甚至老师们也认为是该课程是地质学科最难教、最难学的课程。
为了教好这门课程,也为了使同学们学好这门课程,笔者认为有必要注意以下方面的内容。
1 激发学生的兴趣不同的学生对授课内容的热情有所不同,因此,要充分激发学生学习的兴趣、热情。
这样,我们要努力去改革自己的教学方法,尽可能将书本知识和实践相结合,尽量创造良好的学习环境。
另外,鼓励学生发现问题,提出问题,鼓励学生自己去解决问题。
每次课同学们都能提出来问题,这反映了同学们对该知识点有较浓的兴趣,也说明这些学生善于动脑筋。
对同学们的问题不仅要给予热情的肯定,还应该鼓励其去认真钻研教材及参考资料。
爱因斯坦说过“提出一个问题比解决一个问题更重要”。
如果能想办法让学生提出自己的问题,然后让学生思考、互相探讨,在讨论有了一定的基础后,教师再有意识的指导学生相互补充,这样,学生会有一种恍然大悟的感觉,体会到自己去真正搞明白一个问题的愉悦,也享受获得成功后的欢乐。
与此同时,任课教师也得到了学生的认可,建立起了更加融洽的师生关系,甚至于学生会因为认可、喜欢任课教师,而对这门课程产生更强烈的兴趣。
这个过程中,学生的思考和表达能力都得到了训练,学生的能力和兴趣自然而然地会不断得到提高。
《矿物岩石学》教学大纲(勘察技术与工程专业, 选修课, 54学时)一、教学思想人类的工程建筑活动是在地壳表层的一定的地质环境中进行的,任何建筑物都是以岩土体作为建筑地基、建筑介质或建筑材料,因而,岩土体的性质是决定工程活动与地质环境相互制约的形式和规模的根本条件。
因此,地壳表层的岩土体的研究是工程地质专业的最重要的任务。
矿物学和岩石学作为地质学的重要分支学科,它的主要任务之一就是研究地壳中各种岩石的物质组成及其性质。
针对勘察技术与工程专业的性质与特点,通过本课程的学习,使学生对矿物学和岩石学的基本原理和基础知识有一概括的了解,掌握十余种常见造岩矿物的物理化学性质和鉴定特征,熟悉地表各种常见岩石的鉴定特征(包括岩石的矿物组成、岩石的结构、构造特征)及各种物理、化学性质;同时结合其他相关知识,使学生不仅能够了解岩石当前的性状,也能够分析其性质的形成条件、分析并预测岩石性质的可能变化,为生产和生活实践中的有关矿物学和岩石学问题及其它地质问题奠定必要的基础。
二、学时分配和授课方式本课程包括矿物学和岩石学两大部分,总学时为54学时,其中矿物学部分占24学时,主要涉及手标本矿物学,掌握十余种常见造岩矿物的物理性质和鉴定特征。
岩石学部分30学时,主要涉及两部分内容,第一部分为三大岩介绍,包括沉积岩石学、岩浆岩石学和变质岩石学,本部分以岩类学的介绍为主,让学生掌握地表常见岩石的矿物组成及鉴定特征;第二部分为岩石的物理性质。
针对勘察技术与工程专业特点,在本课程的教学过程中除了让学生了解有关矿物学与岩石学的基本概念之外,重点加强实践环节,培养学生分析问题和解决问题的能力。
学时安排为:讲授27学时,实习27学时,具体教学内容和学时安排如下:授课方式本课程采用课堂讲授、课堂讨论、课堂实习及课外作业相结合,采用启发式教学,注意培养学生独立观察问题、思考问题和解决问题的能力考试方式本门课的考试采用闭卷笔试和标本口试相结合的方式。
地球物理学专业2006级“矿物岩石学”一、名词解释1.空间格子:表示晶体内部质点排列规律的几何图形。
2.对称型:晶体中全部对称要素的组合类型。
3.突起:(单偏光下,岩石薄片中)不同矿物颗粒表面显得高低不一的现象。
4.消光位:光性非均质体不垂直光轴的切面在正交光下呈现消光状态时所处的位置。
5.自色:由矿物本身固有的化学成分和结构所决定的颜色。
6.条纹长石:具有条纹结构的碱性长石。
7.岩石学:研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系及演化过程等的学科。
8.块状构造:各组分均匀分布、无定向排列的岩石构造类型。
9.重结晶:(在温度、压力升高的情况下,)组成岩石的矿物在固态下重新长大的过程。
10.变质矿物:在变质作用过程中新形成的矿物。
二、填空或选择填空1.晶体的对称_(a.仅仅是外形上的对称;b.是外形和物理化学性质等方面的对称; c.是假想的对称)。
实现晶体对称所凭借的几何要素包括_、_、_和_,相应的操作统称为_。
1.b.是外形和物理化学性质等方面的对称;对称中心,对称面,对称轴,旋转反伸轴;对称操作2.根据光在透明矿物内部传播的特点不同,可将透明矿物分为_(a.晶体和非晶体;b.光性均质体和光性非均质体;c.一轴晶和二轴晶)。
例如,_晶族矿物属于光性均质体;_晶族矿物属于一轴晶;_晶族矿物属于二轴晶;方解石属于_(a.一轴晶;b.二轴晶)。
2.b.光性均质体和光性非均质体;高级(晶族),中级(晶族),低级(晶族);a.一轴晶3.偏光显微镜的组成部分可分为机械辅助系统和光学系统。
例如,_、_等属于机械辅助系统;光源、_、_和_等属于光学系统。
3.镜座,载物台等;下偏光镜,上偏光镜,目镜等4.矿物晶体化学分类系统包括大类、_、 _、族、亚族、种和亚种等级别。
例如,常见长石族矿物可分为_和 - 两个亚族,而α-石英则是矿物的_(a.种名;b.族名)。
4.类,亚类;碱性长石,斜长石;a.种名5.岩石的结构、构造特点与其成因关系密切。
《矿物岩石学》试题库一、名词解释1 晶体2 非晶体3 空间格子4 相当点5 结点6 行列7 面网 8 单位平行六面体 9 原始格子10 底心格子 11 体心格子 12 面心格子13 晶体的基本性质 14 自限性 15 均一性16 异向性 17 对称性 18 最小内能19 稳定性 20 对称要素 21 对称操作22 对称面 23 对称轴 24 对称中心25 镜象反映 26 对称型 27 晶类28 单形 29 结晶单形 30 几何单形31 八面体 32 四面体 33 四方双锥34 菱面体 35 三方偏方面体 36 四方柱37 复三方偏三角面体 38 偏方复十二面体 39 斜方双锥40 斜方柱 41 平行双面 42 聚形43 晶体的定向 44 轴率 45 单位面46 晶面符号 47 截距系数 48 米氏符号49 晶面指数 50 单形符号 51 平行连生52 双晶 53 双晶要素 54 双晶面55 双晶轴 56 双晶律 57 接触双晶58 贯穿双晶 59 聚片双晶 60 复杂双晶61 立方最紧密堆积 62 六方最紧密堆积 63 四面体空隙64 八面体空隙 65 配位数 66 配位多面体67 极化 68 极化系数 69 极化力70 化学键 71 离子键 72 共价键73 金属键 74 分子键 75 类质多象76 同质多象变体 77 重建型转变 78 移位型转变79 矿物 80 矿物学 81 堕性气体型离子82 铜型离子 83 过渡型离子 84 类质同象85 完全类质同象 86 不完全类质同象 87 等价类质同象88 不等价类质同象 89 胶体 90 分散相91 分散媒 92 分散系 93 吸附水94 胶体水 95 层间水 96 沸石水97 结晶水 98 结构水 99 化学式100实验式 101晶体化学式 102显晶集合体103隐晶集合体 104晶簇 105结核106分泌体 107解理 108段口109裂开 110可塑性 111延展性112挠性 113弹性 114脆性115比重 116磁性 117硬度118光泽 119透明度 120条痕121假色 122自色 123他色124晕色 125锖色 126岩浆127风化作用 128沉积作用 129变质作用130伟晶作用 131热液作用 132火山作用133接触变质作用 134区域变质作用二、填空1.橄榄石的化学式:_____________2.红柱石的化学式:_________________3.高岭石的化学式:______________4.白云母的化学式:_______________5.正长石的化学式:____________6.方解石的化学式:_____________7.白云石的化学式:__________8.菱铁矿的化学式:______________9.菱镁矿的化学式:___________ 10.文石的化学式:______________ 11.硬石膏的化学式:_________ 12.重晶石的化学式:_____________ 13.刚玉的化学式:_________ 14.赤铁矿的化学式:_____________15.磁铁矿的化学式:__________ 16.软锰矿的化学式:_____________ 17.a-石英的化学式:_________ 18.蛋白石的化学式:_____________ 19.褐铁矿的化学式:________ 20.铝土矿的化学式:_____________ 21.硅藻土的化学式:________ 22.石膏的化学式:23.黄铁矿的化学式:________ 24.方铅矿的化学式:___________ 25.闪锌矿的化学式:_________ 26.萤石的化学式:____________ 27.自然硫的化学式:________ 28.石墨的化学式:____________29 .CaMg〔Si2O6〕的矿物名称:_____30. Ca2Mg5〔Si4O11〕2(OH)2的矿物名称:______31. Mg6〔Si4O11〕2(OH)2 的矿物名称:___32 .Mg3〔Si4O10〕(OH)2 的矿物名称:______33. Al2〔Si4O10〕(OH)2 的矿物名称:____34 .KMg3〔AlSi3O10〕(OH)2 的矿物名称:___35. FeTiO3的矿物名称:____________36. FeCr 2O4 的矿物名称:______________37. (Mg,Fe)2 〔SiO4〕的矿物名称:_______38. K〔AlSi3O8〕的矿物名称:____________39. CaMg[CO3]2 的矿物名称:____________40. Ca[CO3]的矿物名称:___________, _______.41. Fe[CO3]的矿物名称:___________42. Mg[CO3]的矿物名称:______________43. Ca[SO4].2H2O的矿物名称:_________44. Ca[SO4[的矿物名称:___________45. Ba〔SO4〕的矿物名称:___________46. Fe2O3 的矿物名称:_____________47. Al2O3 的矿物名称:_____________48. Fe3O4 的矿物名称:_____________49. SnO2 的矿物名称:___________50. MnO2 的矿物名称:____________51. FeOOH的矿物名称:_______, _________52. AlOOH的矿物名称:_______, ______53 .FeS2 的矿物名称:____________54. CaF2 的矿物名称:____________55. 将下表中所给对称型的晶族,晶系,晶轴选择,晶体常数特点逐一填于表格中。
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或不固结的19.岩浆:产生于和地壳深处,含挥发分的高温粘稠的主要成分为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25.矿物的标型特征:是指能够反映一定形成条件的矿物学现象26.构造:指组成岩石的矿物的大小、形状、排列和等,所反映出来的岩石构成的特征.与岩石的结构概念完全不同.27.晶体:具有格子构造的固体.二、填空1.按岩浆岩生成环境不同,可分为侵入岩和喷出岩两类.2.按照矿物的颜色,可分为浅色矿物和暗色矿物;3.根据矿物在岩浆分类和命名中的作用,可分为:主要矿物、次要矿物和副矿物 .4.按矿物晶体外形轮廓的完整程度,可分为全自形、半自形、和它形三种结构.5.岩浆岩中侵入岩可分为整合侵入岩体和不整合侵入岩体.整合侵入岩体包括岩床、岩盆、岩盖;而不整合侵入岩体包括岩墙、岩脉、岩株、岩基 .6根据变质作用类型,将变质岩划分为接触变质岩类、动力变质岩类、区域变质岩类、混合岩类、交代变质岩类五类.7.影响变质作用的外部因素有:温度、压力和具化学流动性的流体 .8.岩浆是在地下深处形成的,含有挥发物质的、高温、高压、炽热而粘稠的硅酸盐熔融体.9.岩浆岩中平均含量最高的矿物是. 长石;岩浆岩中分布最广的侵入岩是花岗岩 .10.岩浆岩中的矿物,根据矿物的成因分为原生矿物和次生矿物两类.11.变质岩的构造根据成因可分为两类:变余构造、变成构造 .12.片麻状构造是在变质程度较深的情况下出现的一种变质构造,这种构造以粒状变晶矿物为主,其间有鳞片状、纤维状变晶矿物断续定向分布而成,为片麻岩中常见的构造.13.变质岩中的矿物成分,按其成因可分为新生矿物、原生矿物以及残余矿物 .14.糜棱岩是指具有糜棱结构的岩石;千糜岩表现出明显的重结晶而与糜棱岩不同.15.由变质作用形成的岩石称为变质岩,根据原岩种类的不同,变质岩可以分为正变质岩和副变质岩两大类.16.中性侵入岩的主要矿物为. 斜长石、角闪石、单斜辉石.中性喷出岩的主要代表岩石为安山岩.17.岩浆的结晶作用与岩浆的成分、粘度、冷却速度等因素有密切关系.18.变质岩的结构按成因可分为变余结构、变晶结构、碎裂结构和交代结构四类.19.把具有碎裂结构或碎斑结构的岩石称为碎裂岩.20.橄榄辉石岩中的主要矿物有辉石和橄榄石.21.根据SiO的含量,可将岩浆岩分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩.222、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23、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.24、变质作用的主要类型有:动力变质作用,区域变质作用,混合岩化作用,接触变质作用,气-液变质作用.25、变质作用的方式主要有:重结晶作用,变质结晶作用和变质反应,交代作用,变质分异作用,变形作用和碎裂作用.26、矿物中的水包括吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水.27、中性岩类的侵入岩为闪长岩,浅成侵入岩为闪长玢岩,喷出岩为安山岩.28、基性岩的代表性侵入岩是辉长岩,喷出岩是玄武岩,辉绿岩是浅成相的侵入岩.29、主要区域变质岩类型包括:板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、斜长角闪岩,变粒岩、麻粒岩、榴辉岩、大理岩和石英岩.30、根据硅酸盐晶体结构中络阴离子的类型,硅酸盐分为下系列五个亚类岛状结构、环状结构、链状结构、层状结构、架状结构.依次举出每亚类的一种矿物名称:石榴子石、绿柱石、角闪石、黑云母、长石.三、简述题共50分1、晶体的基本性质包括自限性: 晶体能够自发地生长成规则的几何多面体形态.均一性:同一晶体的不同部分物理完全相同.晶体是绝对均一性,非晶体是统计的、平均近似均一性. 异向性:同一晶体不同方向具有不同的物理性质.例如:蓝晶石的不同方向上硬度不同.对称性:同一晶体中,晶体形态相同的几个部分或物理性质相同的几个部分有规律地重复出现.例如下面的晶体形态是对称的:最小内能性:晶体与同种物质的非晶体相比,内能最小.稳定性:晶体比非晶体稳定.2、类质同象及其典型实例:晶体结构中的某些离子、原子或分子的位置,一部分被性质相近的其他离子、原子或分子所占据,但晶体结构型式、化学键类型及离子正负电荷的平衡保持不变或基本不变,仅晶胞参数和物理性质如折射率、密度等随置换数量的改变而作线性变化的现象.Mg〔CO3 〕—Mg,Fe〔CO3〕—Fe,Mg〔CO3〕—Fe〔CO3〕菱镁矿—含铁的菱镁矿—含镁的菱铁矿—菱铁矿3、同质多象及其典型实例化学组成相同的物质,在不同的物理化学条件下,能结晶成两种或多种不同结构的晶体的现象.如β -石英与β 2-鳞石英以及白铁矿与黄铁矿之间的转变晶体分为几个晶族和晶系,请分别说出具体名称三个晶族,七大晶系中级晶族:只含惟一一个高次主轴含反轴的晶体,包括、、低级晶族:无高次轴或反轴的晶体属,包括、、正交晶系高级晶族:含多个高次轴的晶体,只有立方晶系4、矿物的命名可以依据很多因素.黄铜矿的命名依据什么石榴子石的命名依据什么方铅矿、方解石、香花石、高岭石的命名分别依据什么5、简述方解石和白云石的区别方解石硬度为3白云石硬度为4,方解石遇酸起泡猛烈白云石粉末微微起泡6、何为铝的双重作用7、双晶的定义、类型,并说明正长石、斜长石、微斜长石的双晶类型.双晶是两个或两个以上同种晶体构成的﹑非平行的规律连生体.有接触双晶,反复双晶,复合双晶.8、说明普通辉石和普通角闪石的区别辉石比角闪石硬度大, 角闪石的两组解理相交120多度,辉石两组解理相交大约是直角9、肉眼观察矿物时,如何区分斜长石与石英石英,没有解理,断口贝壳状,长石有解理,,斜长石,通常呈白色,表面可见平行的双晶纹.石英硬度比长石大.10、简述闪长岩的基本特征闪长岩为全晶质中性深成岩的代表岩石,也是花岗石石材中主要岩石类型之一. 主要由斜中-更长石和一种或几种暗色矿物组成.多成灰黑色11、简述花岗岩的基本特征大陆地壳的主要组成部分,是一种在地表以下凝结形成的1 ,属于深层侵入岩.主要以石英或长石等矿物质形式存在.12、简述片岩与片麻岩的区别片岩有片状构造,片麻岩有片麻状构造或条带状构造片麻岩变质程度更深一点,有鳞片粒状变晶,主要由长石、石英、云母等组成.片麻岩中长石和石英含量大于50%,长石多于石英.如果石英多于长石,就叫做“片岩”而不再是片麻岩14、比较辉长结构与辉绿结构的异同.本题7分辉绿结构:辉绿结构是浅成基性侵入岩辉绿岩中一种典型结构.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.形成原因:在浅成相条件下,PH2O降低,Di-An共结点移向Di一侧,相当于X点成分的岩浆首先结晶斜长石,直到熔体组成达共结比,辉石才同时晶出.因此形成斜长石自形程度好于辉石的辉绿结构.辉长结构:辉石与斜长石的自形结构相似.均为半自形粒状,且粒度近于相等,相互穿插第不规律排列,称为辉长结构.这种结构是辉长岩独有的结构.形成原因:它是由于岩浆岩冷却到共结温度时,俩种矿物同时结晶而成.15、比较斑状结构和似斑状结构的异同.本题8分似斑状结构,斑晶和基质基本同期产出,矿物成分比较一致,而且斑晶和基质基本都是全晶质.斑状结构,斑晶和基质非同期产出,矿物成分相差很多,基质一般都是隐晶质相同点:大的斑晶,小的基质16、试写出岩浆岩中常见的7种构造类型一、结晶程度:是指岩石中结晶物质和非结晶玻璃物质的含量比例.据其可将岩浆岩结构分成如下三类:1、全晶质结构:即全部由结晶矿物所组成的岩石结构.这种结构多见于深成岩中,如花岗岩.2、半晶质结构:即既有结晶矿物又有非晶质玻璃所组成的岩石结构.这种结构也主要见于火山岩中,如流纹岩.3、玻璃质结构:即全部由玻璃物质所组成的岩石结构.这种结构常见于火山岩中,如黑曜岩二、矿物颗粒大小粒度大小:包括绝对大小和相对大小两个方面.一按照矿物颗粒的绝对大小粒度和肉眼下可辨别的程度,可将岩浆岩的结构划分为:1、显晶质结构:矿物颗粒在肉眼或放大镜下可以分辨者.按岩石中主要矿物颗粒的平均直径又可分为:粗粒结构,颗粒直径>5mm;中粒结构,颗粒直径5~1mm;细粒结构,颗粒直径1~0.1mm;微粒结构,颗粒直径<0.1mm.2、隐晶质结构:是指颗粒非常细小,肉眼或放大镜下不可分辨,但在显微镜下可以分辨矿物晶粒者.这是浅成侵入岩和熔岩中常有的一种结构,这种结构很致密,有时和玻璃物质不易区分,但是它们的手标本一般无玻璃光泽和贝壳状断口,也不像玻璃那样脆二按照矿物颗粒的相对大小可以分出:1、等粒结构:岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等.2、不等粒结构:岩石中同种主要矿物颗粒大小不等,如果其粒大小依次降低,构成连续变化系列,则称不等粒结构.3、斑状结构:岩石中矿物粒度截然分为两群,无过渡现象,相差悬殊,大者称斑晶,小者组成基质.基质为隐晶质、玻璃质或微晶质.斑晶和基质形成于不同的世代.4、似斑状结构:岩石中所有的矿物颗粒和成分都俨然分属于大小不同的两群,其基质一般都是显晶质的细粒、中粒,甚至是粗粒,斑晶和基质形成在相同或几乎相同的物化条件和同一世代17、岩浆岩的一般特征是由喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石,有明显的颗粒或气孔.18、简述温度在变质作用中的作用19、写出鲍温反应系列并说明其可以解决的实际问题.四、论述1、详细说明肉眼鉴定矿物的主要内容10分.肉眼鉴定矿物主要是根据矿物的颜色、光泽、条痕、解理、硬度的特点来进行鉴定工作.那么肉眼鉴定矿物所需的简易工具有:瓷板用来刻划条痕、小刀用来刻硬度、放大镜用来看解理特点等.有时还可以随身带一小瓶盐酸、小磁铁.肉眼鉴定矿物所需的简易工具:小刀、放大镜、磁铁、瓷板.2、变质岩的矿物成分特点.本题10分1.变质岩中广泛出现铝的硅酸盐矿物,如红柱石、蓝晶石和夕线石.2.变质岩中可出现铁镁铝的铝硅酸盐矿物,如十字石、堇青石,而岩浆岩中则普遍可见钾钠钙的铝硅酸盐矿物,如长石类.3.变质岩中可出现不含铁的镁硅酸盐,如镁橄榄石,而岩浆岩中的橄榄石成分常常含铁,以贵橄榄石为常见.4.纯钙硅酸盐、硅灰石等为变质岩所特有.这些特征性矿物及其组合是分类命名的依据.3、岩石的描述内容4、以SiO2含量为例,说明岩浆岩化学成分对矿物组合的影响.SiO2>66%者,称为酸性岩;SiO2 =53-66%者,称为中性岩;SiO2 = 45-53%者,称为基性岩;SiO2 <45% 者,称为超基性岩.由于火成岩中SiO2 与其它氧化物存在协变关系,从超性岩到酸性岩随SiO2 的渐增,具镁铁矿物由多到少,浅色矿物渐增,石英由无到有,含量渐增的变化趋势.在超基性岩中,SiO2<45%,富FeO、MgO而贫K2O、Na2O,因此在矿物成分上镁铁矿物占主要地位色率>90%,主要由橄榄石和辉石组成.在基性岩中,SiO2=45%-53%, FeO、MgO 较超基性岩减少,Al2O3、CaO 大量出现,因此矿物成分为辉石与基性斜长石共生,镁铁矿物占40%-90%一般为40%-70%.中性岩中SiO2增至53%-66%, FeO、MgO、CaO 均较前减少,K2O、Na2O 的含量相对增加,因此在中性岩中常为角闪石与中性斜长石共生,暗色矿物减少,色率在15-40% 之间.酸性岩中SiO2>66%, FeO、MgO、CaO 大大减少,而 K2O、Na2O,显着增加,因此钾长石、酸性斜长石、石英为主要矿物,暗色矿物多为黑云母,色率小于15五、读图题1、依据下图写出从超基性岩至酸性岩,岩石化学成分的变化特点.2、读图说明岩浆岩中矿物成分和SiO2含量之间的变化规律。
《矿物岩石学》教学大纲(勘察技术与工程专业,选修课,54学时)一、教学思想人类的工程建筑活动是在地壳表层的一定的地质环境中进行的,任何建筑物都是以岩土体作为建筑地基、建筑介质或建筑材料,因而,岩土体的性质是决定工程活动与地质环境相互制约的形式和规模的根本条件。
因此,地壳表层的岩土体的研究是工程地质专业的最重要的任务。
矿物学和岩石学作为地质学的重要分支学科,它的主要任务之一就是研究地壳中各种岩石的物质组成及其性质。
针对勘察技术与工程专业的性质与特点,通过本课程的学习,使学生对矿物学和岩石学的基本原理和基础知识有一概括的了解,掌握十余种常见造岩矿物的物理化学性质和鉴定特征,熟悉地表各种常见岩石的鉴定特征(包括岩石的矿物组成、岩石的结构、构造特征)及各种物理、化学性质;同时结合其他相关知识,使学生不仅能够了解岩石当前的性状,也能够分析其性质的形成条件、分析并预测岩石性质的可能变化,为生产和生活实践中的有关矿物学和岩石学问题及其它地质问题奠定必要的基础。
二、学时分配和授课方式本课程包括矿物学和岩石学两大部分,总学时为54学时,其中矿物学部分占24学时,主要涉及手标本矿物学,掌握十余种常见造岩矿物的物理性质和鉴定特征。
岩石学部分30学时,主要涉及两部分内容,第一部分为三大岩介绍,包括沉积岩石学、岩浆岩石学和变质岩石学,本部分以岩类学的介绍为主,让学生掌握地表常见岩石的矿物组成及鉴定特征;第二部分为岩石的物理性质。
针对勘察技术与工程专业特点,在本课程的教学过程中除了让学生了解有关矿物学与岩石学的基本概念之外,重点加强实践环节,培养学生分析问题和解决问题的能力。
学时安排为:讲授27学时,实习27学时,具体教学内容和学时安排如下:《矿物岩石学》学时分配表本课程采用课堂讲授、课堂讨论、课堂实习及课外作业相结合,采用启发式教学,注意培养学生独立观察问题、思考问题和解决问题的能力考试方式本门课的考试采用闭卷笔试和标本口试相结合的方式。
1 矿物岩石学实验 指导书
福建工程学院土木工程系 二OO九年 2
实验一 矿物的理想形态 一. 目的要求 1.认识47种单形,熟练掌握20种左右常见单形。 2.学会单形的推导。 3.掌握从聚形中分折单形的方法。 二. 内容、方法 1.观察模型,认识47种单形(见下表),尤其对其中的20种常见单形要熟练掌握。 分折单形时一定要注意:单形的晶面数目,晶面的相对位置,晶面的形状以及晶面和对称要素之间的关系(平行、垂直、等角度相交,还是任意斜交),同时还要注意单形的横切面形状等。 2.掌握单形在各晶族、晶系中的分布规律。 3
3. 掌握从聚形中分折单形的方法。 (1) 确定对称型和晶系。 (2) 确定单形数目 在理想形态中同形等大的晶面多属同一单形,根据模型中不同的同形等大的晶面种数一般可确定单形数目。 (3) 可根据对称型、单形晶面的数目和相对位置、晶面符号(详见教材第六章)进行综合分折来确定。对于某些形状简单的单形,还可通过把单形的晶面延长扩大至相交以后,想象该单形的形状。分折时注意单形在各晶族、晶系中的分布;在聚形中单形的晶面形状会发生变化,但同一单形各晶面的相对位置(晶面与对称要素的关系)不变。 (4) 检查核对 由于只有属于同一对称型的单形才能相聚,因此,找出该聚形所属的对称型,根据教材上册表I—6—1检查自己所确定的单形名称是否符合对称型所属的单形,如不符合,说明有误。
三. 实验报告 模型号码 单形名称 对称型 晶 系 晶 面 数 横断面形状 举 例 四方双锥 L44L25PC 四 方 8 正方形 2 3 75 97 128
模型号码 对 称 型 晶 系 单形数目 单形名称及晶面数目 举 例 L44L25PC 四 方 2 四方柱(4),四方双锥(8) 15 144 4
实验二 矿物的形态 一. 目的要求 1. 通过实验熟识矿物常见的单体形态和集合体形态,并初步掌握正确的描述方法。 2. 通过对实际晶体与理想形态对比,认识它们在几何形态上的异同;认识晶面花纹等特征。 二.内容、方法 1. 观察实际晶体的形态特征,注意与理想形态对比;认识晶面花纹。 石榴子石:等轴晶系,菱形十二面体。 黄铁矿:等轴晶系,立方体;聚形纹。 石英:三方晶系,六方柱与菱面体的聚形;晶面上有聚形纹。 电气石:三方晶系,柱面上有聚形纹。 斜长石;三斜晶系,有聚片双晶纹。 方解石:三方晶系,有聚片双晶纹。 2. 矿物的单体习性 按矿物单体在三度空间发育程度,延伸情况的不同,分成三种类型。观察如下标本: (1) 一向伸长: 柱状:石英 长柱状:辉锑矿 针状:电气石 纤维状:石棉、石膏 (2) 二向伸长: 板状:石膏 片状:云母、石墨、辉钼矿 (3) 三向等长: 粒状:黄铁矿、石榴子石、磁铁矿、橄榄石 3. 矿物的集合体形态 (1)显晶质集合体形态 柱状集合体:石英、红柱石 放射状集合体:阳起石 片状集合体:辉钼矿 粒状集合体:黄铁矿 (2)隐晶质和胶态集合体形态 结核体;鲕状、豆状:赤铁矿 5
分泌体:玛瑙 钟乳状体:钟乳状:钟乳石 葡萄状:孔雀石 土状:高岭石 致密状:蛇纹石
实验三 矿物的物理性质(一) 一. 目的要求 1. 熟悉矿物各种不同的颜色和条痕色;认识矿物不同等级的光泽和透明度,初步学会正确述语描述矿物的光学性质。 2. 参观某些矿物的发光现象。 二. 内容、方法 1.颜色 对可见光选择性吸收是矿物呈现颜色的主要原因。矿物的颜色描述惯用三种命名法: (1)标准色谱法 (2)类比法 (3)二名法 自色:蓝色(蓝铜矿)、绿色(孔雀石)、黄色(自然硫)、红色(辰砂)、褐色(褐铁矿)、桔红色(雄黄)、柠檬黄色(雌黄)、铁黑色(磁铁矿)、铅灰色(方铅矿)、锡白色(毒砂)、钢灰色(辉铜矿)、铜黄色(黄铜矿)、浅黄铜黄色(黄铁矿) 他色:紫水晶、烟水晶、墨水晶、乳状石英等 假色:黄铁矿(锖色)、云母(晕色) 2.条痕 条痕是指矿物粉末的颜色。一般是将矿物在白色无釉的的瓷板上刻划后观察其颜色,描述方法与描述矿物颜色的方法相同。但矿物的条痕色与矿物的颜色可以是相同的,也可是不同的。 磁铁矿(黑色)、黄铁矿(绿黑色)、方铅矿(黑色)、赤铁矿(樱桃红色)、孔雀石(浅绿色) 3.光泽 矿物的光泽是指矿物表面对光的反射能力。观察时选择较大且较平整的新鲜面对着光观察。矿物光泽可分为四级: 6
(1) 金属光泽:条痕为黑色或金属色,不透明。 (2) 半金属光泽:条痕为深彩色、褐色或深棕色。半透明至透明。 (3) 金刚光泽:条痕为浅彩色,且一般浅于矿物的颜色。半透明至透明。 (4) 玻璃光泽:条痕无色或白色,一般浅于矿物的颜色。透明度好。 此外,尚有变异光泽(或称特殊光泽),例如丝绢光泽、珍珠光泽、油脂光泽、土状光泽等。变异光泽本身不能代表某一光泽级别,它不是每一种矿物必定具备的,只是由于某些表面不平,或带有细小裂隙,或因矿物集合方式等因素造成,如矿物呈纤维状集合体,可具丝绢光泽。 金属光泽:黄铁矿、方铅矿、磁铁矿、辉锑矿等 半金属光泽:赤铁矿等 金刚光泽:闪锌矿、雄黄、雌黄等 玻璃光泽:石英、长石、方解石、橄榄石、普通辉石等 变异光泽: 油脂光泽:石英断口 丝绢光泽:石棉 珍珠光泽:白云母 土状光泽:高岭石 4.透明度 矿物透明度是相对的,通常以厚度0.03mm薄片为标准。透明度分成三级:透明、半透明、不透明。 矿物透明度可借助条痕色帮助确定:不透明的矿物条痕色常为黑色或金属色;透明矿物条痕色常为无色和白色;而半透明的矿物条痕色则呈各种彩色(如红色、褐色等)。 5.发光性 观察白钨矿的天蓝色萤光。 三.实验报告 对黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、石英、方解石按下列格式进行描述。 矿物物理性质实验记录 标本号 矿物名称 颜色 条痕色 光泽 透明度 解理 硬度 比重 其它 7
实验四 矿物的物理性质(二) 一.目的要求 1. 初步学会观察解理和识别解理,掌握描述解理的内容和方法;并初步认识裂开与断口的特征。 2. 熟悉摩氏硬度计的硬度分级,掌握测试矿物相对硬度的方法。 3. 初步学会用手估量比重的等级。 4. 掌握测试矿物磁性的简易方法。 二.内容、方法 1. 解理、裂开、断口 (1)解理:是晶体受外力后,严格沿着一定的结晶方向裂成光滑平面的性质。解理是矿物最稳定的性质,因而是鉴定矿物的重要依据。 全面描述矿物的解理,应包括解理的等级、方位、组数、夹角等。 解理的等级: 极完全解理:矿物在外力作用下,极易裂成薄片,解理面平直光滑。 如云母,石墨,石膏等。 完全解理: 矿物在外力作用下,很易沿解理方向裂成平面(不成薄片),解理平滑,较难发生断口。如方解石,方铅矿,萤石等。 中等解理: 矿物在外力作用下,可沿解理方向裂成平面,解理面不太平滑,断口较易出现。如白钨矿,普通辉石等。 不完全解理:矿物在外力作用下,不易裂出解理面,解理面不平整,易成断口。如磷灰石等。 极不完全解理:矿物在外力作用下,极难出现解理,其碎块上常为断口。 如石英,石榴子石等。 解理的方向采用单形符号来表示,它还可表示解理的组数和夹角。如等轴晶系方铅矿的{100}解理,表明具有三组的立方体解理,解理夹角为90°。 不同矿物常具有不同完全程度的解理,且可具不同的组数和夹角。 观察下列矿物的解理: 极完全解理——云母 完全解理——方解石 中等解理——辉石 不完全解理——磷灰石 (2)裂开;亦为矿物受力后沿一定结晶方向裂开成平面的性质。但产生裂开的原因可能是双晶结合面、包裹体等,常只在矿物的某一个别种中。 观察:钒钛磁铁矿的{111}裂理。 (3)断口:受外力后形成的不规则不平坦的断面。 8
观察下列矿物的断口: 贝壳状断口——石英 参差状断口——黄铁矿 土状断口——高岭石 2. 硬度 一般确定矿物硬度的方法是采用刻划法,可获得矿物相对硬度。刻划工具除摩氏硬度计外,最常用的是指甲(2.5)、小刀(5.5)。 测试和比较辉钼矿、方解石、黄铜矿、黄铁矿、正长石、石英 3. 比重 矿物比重分成三级:轻级<2.5,中等2.5—4,重级>4。通常用手掂量标准矿物相比较来确定。 轻级——石膏 中级——长石 重级——方铅矿 4. 磁性 肉眼鉴定矿物时,通常用马碲形磁铁测试矿物的磁性,并可分为三级: 强磁性:矿物粉末能被马碲形磁铁吸引并位移者,例如磁铁矿。 弱磁性:矿物粉末能被马碲形磁铁吸引但不位移者,例如铬铁矿。 无磁性:矿物粉末不能被马碲形磁铁吸引,例如长石。
实验五—九 矿物各论 一. 目的要求 1.学会根据矿物的形态和物理性质等特征,用肉眼鉴定矿物的实际技能以及掌握描述矿物的方法。 2.认识常见的矿物70余种,掌握重点矿物的化学组成和主要鉴定特征及成因产状。 二.准备工作 实验前要掌握矿物通论的内容,搞清基本理论,掌握基本知识和方法;复习每类矿物的共同特性以及每种矿物的主要鉴定特征。 三.实验方法 按实验报告格式的内容,逐项进行观察和实验,然后对照教材,检查实验结果与教材内容是否一致。如果不一致,应找出其原因并重新实验。