矿物岩石知识讲座.doc

广东省矿产应用研究所邝允铎一、导言地质学是研究地球的一门科学,目前主要研究地壳。地质学研究内容十分广泛,按其内容和性质可以分为许多方面,并相应形成许多分枝和学科,如结晶学、矿物学、岩石学、矿床学、地球化学、地层学、找矿勘探地质学、遥感地质学、水文地质学、探矿工程学、地球物理勘探学、地球化学勘探学、环境地球化学、数字地质学、地震学。农业地质学、医药地质学等近年也有较大发展。地质学(亦称地球科学)发展概况(略)二三百万年前,我们的祖先利用石英、燧石等矿物作为劳动工具;四千多年前,就已经开采陶土、铜、锡之类的矿产2000多年前我们的祖先利用磁性发明指南针;《山海经》介绍了100多种矿产,并对山脉、河流、海陆变迁作了描述。明朝药物学家李时珍的《本草纲目》中记载了200多种药用矿物和岩石欧洲在17~18世纪的产业革命促进了矿冶业的发展,也促进了地质学的建立和发展。英国地质学家莱伊尔(1797~1875)“将今论古”的现实主义推动了地质学的发展。解放前的旧中国只有200多名地质人员和14台破旧钻机,只有18种矿产进行过粗略勘查(以章鸿创、李四光为代表)解放后地质工作迅速发展,有近百万地质大军,目前1:20万区域地质调查基本完成,1:5万区域地质调查已在许多地方开展,已发现矿产160多种,探明储量的有近150种。W、Mo等20多种矿产储量居世界前列。地质学在国民经济建设中的作用(略)。二、地球的结构地球外部大气圈、水圈、生物圈地壳大陆地壳平均厚度33千米,最厚70千米硅铝层、硅镁层大洋地壳平均厚度8千米,最薄3千米硅镁层——莫霍面——地幔上地幔岩石圈上部以及软流圈下地幔——古登堡面——地核铁镍核(一)地壳的物质成分1、化学成分:元素周期表地壳中分布着元素周期表中的绝大多数元素2、矿物成分矿物——地壳和地球内层的化学元素通过各种地质作用形成的,在一定地质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单质或化合物。如:单质矿物:自然金、汞、石墨、硫磺化合物:石英、方解石等矿物多为固态,少数为液态(汞)和气态。矿物是组成岩石的基本单位。目前发现的矿物总数约有3000多种,但地壳中最常见的矿物和主要矿物不过十多种:斜长石39%橄榄石3%钾长石12%%石英12%%辉石11%磁铁矿(+钛铁矿)%角闪石5%云母5%%%岩石——是组成地球上部(地壳和上地幔)的主要物质,是各种地质作用形成的,并在一定的物理化学条件下稳定存在的,由一种或多种矿物组成的固态集合体。岩浆岩是由岩石圈中、下部以及软流圈中的熔融岩浆上升到浅处或涌出地面冷凝而形成的岩石。在地下冷凝形成的叫侵入岩,主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩和橄榄岩等。涌出地面冷凝形成的叫喷出岩。主要有流纹岩、安山岩和玄武岩等。组成岩浆岩的主要矿物为斜长石、钾长石、石英、辉石、角闪石、橄榄石和云母。沉积岩是在表生条件下由各种沉积作用形成的沉积物,后被埋藏在一定深度,经过成岩作用而形成的岩石。主要组成矿物有石英、粘土矿物、方解石、白云石以及一些矿物或岩石碎屑。含有古代生物遗体和遗迹化石是沉积岩最突出的一个特点。变质岩是由地壳中的各种岩石(沉积岩和岩浆岩),由于地质环境(包括温度、压力和高温气液等)的改变,使原来岩石的结构和矿物成分被改造而重新形成的岩石。如大理岩、片岩等。目前地球上最古老的岩石年龄为38亿年,地球的年龄会更长,约45~46亿年。三、地质作用地质作用外动力地质作用(外能——太阳辐射、日、月引力)风化作用物理风化化学风化生物化学风化生物物理风化生物化学风化剥蚀作用风的剥蚀流水剥蚀地下水剥蚀海水剥蚀湖水剥蚀冰川剥蚀搬运作用风的搬运、流水搬运、地下水搬运、海洋搬运、湖泊搬运、冰川搬运沉积作用机械沉积、化学沉积、生物化学沉积作用成岩作用内动力地质作用(内能——放射、重力、旋转)地壳运动:水平运动、垂直运动岩浆作用:侵入、喷出地震作用变质作用四、结晶矿物学基础人们把物质在空间所占据的有限部分称作物体。物体可分为固体、液体和气体。由于固体的内部构造不同,又可分为晶体和非晶体。晶质体(即晶体)是具有格子构造的固体。格子构造即固体内部质点(原子、分子或离子)在三维空间上有规律的呈周期性的重复排列,构成所谓的格子构造,而非晶质体内部质点在三度空间不成周期性重复排列,颇似液体或者说是硬化了的液体,如沥青、松香、玻璃等。因此严格来说只有晶体才是固体。自然界非晶体很少。晶体与非晶体在一定的物理化学条件下可以相互转化。晶体的性质:由内布格子构造决定1、自限性:晶体呈定形体(几何多面体),有晶面、晶棱、顶角。非晶质是无定形体。2、均一性:晶体各个部位的物理化学性质都相同。3、异向性:力学、热学、光学和电学在不同方向上表现出不同的性质。4、对称性:晶体的相同部分或相同性质在不同方向或位置