普通地质学或工程地质期中总结背记.docx
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普通地质学或工程地质期中总结背记
《普通地质学》期中总结第一稿
第一章绪论
地质学研究对象
1.地球由固体地球和覆盖其上的水圈、生物圈和大气圈构成。
2.固体地球又分为地壳、地幔、和地核三大层圈。
3.地壳加软流圈之上的固体地幔合成岩石圈。
地质学的任务
1.指导人们寻找和开发矿产资源
2.有效地指导抵御自然灾害
3.研究地质环境，保护人体健康
地质学的研究内容
1.组成地球的物质
2.物质的组成方式、形成、演化与分布
3.地球的历史
4.应用问题
5.地质学的研究方法与手段
6.综合性研究
地质作用及其方法
1.地质作用分为内力地质作用与外力地质作用两类，包括岩浆作用、构造作用、地震作用、变质作用、地球各圈层相互作用。
2.地质作用的特点
（1）地质作用的地域特色
（2）地质现象的复杂性
（3）地质作用过程的漫长性
3.地质作用的研究方法
（1）野外调查
（2）仪器测量
（3）理论分析
第二章矿物
厚16km的地壳内50种元素的平均含量与总质量的比值，成为地壳元素丰度，命名为克拉克值。
矿物的概念
1.矿物是由地质作用形成在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物，是组成岩石和矿石的基本单元。
晶体、非晶质体、与准晶体
1.晶体是其内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固态物质。
原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固体称为结晶质。
2.非晶质体是原子或离子在三维空间不呈周期性平移重复排列的固体。
相应对应非晶质。
3.相同化学成分的物质在不同的环境条件（温度、压力等）下可以形成不同的晶体结构，从而成为不同的矿物，称为同质多象。
4.矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的他种原子或离子替代而不破坏其晶体结构，称为类质同像。
5.包围晶体的平面称为晶面。
6.由两个或多个同种晶体按一定的相对方位关系连生在一起，称为双晶。
、
7.矿物单体若为一向伸长，其集合体常为纤维状或针状、柱状；若为两向延展，其集合体常为板状、鳞片状；若为三向等长，其集合体常为粒状、块状。
8.特殊形态集合体：
放射状、晶簇（石英或方解石晶簇）、鲕状和豆状、钟乳状、葡萄状与肾状、结核状
矿物的物理性质
1.透明度
2.光泽——金属光泽、半金属光泽、非金属光泽
3.颜色——自色、他色、假色
4.条痕
5.硬度
6.解理：
云母一个方向、方解石三个方向
7.断口
常见矿物
矿物分类
1.自然元素矿物
2.硫化物及其类似化合物矿物
3.卤化物矿物
4.氧化物和氢氧化物矿物
5.含氧盐矿物
部分常见矿物：
石墨、石英、方解石
摩氏硬度计
硬度等级
代表矿物
硬度等级
代表矿物
1
滑石
6
正长石
2
石膏
7
石英
3
方解石
8
黄玉
4
萤石
9
刚玉
5
磷灰石
10
金刚石
第三章火成岩
喷出作用与喷出岩
1．岩石按照其地质成因划分为火成岩（岩浆岩）、沉积岩、变质岩。
2.火成岩占地壳岩石体积的64.7%。
3.岩浆（magma）：
形成于地下深处的、具有较大粘性的高温熔融流体物质。
●成分:
硅酸盐+1-8%以水为主的挥发物质;
●源区:
地表之下50-200公里；
●条件:
温度800-1200°C；压力10千巴大气压（40公里）
4.岩浆作用Magmatism：
岩浆发育、运动、固结成火成岩的作用.岩浆喷出地表的过程,称火山作用Volcanism。
早期爆炸喷出,晚期地表溢流.未到达地壳而在地下某深处冷凝结晶固结的过程,称为侵入作用Intrusion。
5.喷出强度与岩浆的粘性有关（viscosity）（岩浆由二部分构成：
硅氧四面体或硅铝氧化物和金属阳离子。
[SiO4]-4、[AlSi3O8]-+K，Na，Ca，Mg，Fe，前者含量高，则岩浆粘性大,呈酸性,难流动,;反之,粘性小,呈基性,易流动。
）
6.火山喷发物质的构成Compositionsofvolcanicmaerial
a.气体Gas：
水汽、二氧化碳、硫化物等。
b．固体Solid:
围岩及早先冷凝的岩浆岩，被岩浆喷出,脱离地表在空中炸碎后冷凝成固结体,称火山碎屑岩
火山灰<2mm→单独成岩→凝灰岩
火山砾2-50mm→火山灰胶结→火山角砾岩
火山块>50mm→火山灰胶结→火山集块岩
火山渣数十厘米→快速冷凝的岩浆块→浮岩
火山弹>50mm→喷出炸碎后冷凝固结的岩浆块
c．熔融体Meltingbody：
熔岩
7.喷发方式Eruptingpatterns
裂隙式喷发Fissure：
岩浆沿断裂溢出，固体喷发物较少。
中心式喷发Central：
形成盾形火山锥,坡度2-4度,小于150。
8.熔岩类型及其特征Type&characteroflava
按SiO2含量%的分类（国际通用）
超基性Ultrabasicmagma:
<45%;（▲超镁铁质Ultramafic）科马提岩
基性Basicmagma:
45-52%;（▲镁铁质Mafic）玄武岩
中性Intermadiatemagma（Andesitemagma）:
52-65%;安山岩
酸性Acidicmagma:
>65%，流纹岩
侵入作用与侵入岩
1.侵入作用（intrusion）
侵入岩（intrusiverock）:
岩浆在向上运动的侵入过程中逐渐冷凝结晶形成的岩石。
深成侵入岩（深成岩）:
>10公里深处形成。
中深成侵入岩：
3~10公里
浅成侵入岩（浅成岩）:
<3公里深处形成。
2.侵入岩的产状Attitude:
侵入岩的形态、大小、与围岩的关系。
（1）岩体：
分岩株与岩基二种。
●岩株（stock）
●岩基（batholith）
（2）岩脉（dyke）：
分岩墙与岩床二种。
●岩墙（dyke）
●岩床（sill）
（3）岩盆与岩盖
火成岩的结构与构造
1.结构
（1）按结晶程度：
全晶质phanero-crystalline（花岗岩）、隐晶质-玻璃质Crypto-crystallinetoglass（黑曜岩）、半晶质（浅成岩）
（2）按晶粒大小
粗粒结构:
晶体粒径5mm
中粒结构:
晶体粒径5-1mm
细粒结构:
晶体粒径1-0.1mm（肉眼可辨0.1-0.2mm）
微粒结构:
晶体粒径0.1mm
（3）按晶体的完整程度
自形:
缓慢结晶，晶形规则;它形:
速冷，晶形不规则;半自形
（4）按晶体的相对大小
●等粒结构,不等粒结构
●似斑状结构Porphyroid（侵入岩）:
基质为显晶质,成
分与斑晶相同.反应稳定、缓慢结晶的环境。
●斑晶（phenocryst）：
粗大的晶体;
基质（matrix）:
斑晶周围细小的颗粒.
以石英大小为标准，分粗、中细和显晶质、隐晶质和玻璃质等
●斑状结构Porphyritic：
基质为隐晶或非晶质.（火山岩的典型结构）
2.构造
●气孔构造、杏仁状构造
●流动构造Flow:
柱状、片状矿物或俘虏体定向排列。
●流纹构造Rhyotaxitic：
流纹岩中不同的矿物成分、不
同的颜色、拉长的气孔相互线状或弯曲状平行排列。
●晶洞构造Miarolitic：
岩浆冷凝收缩形成的浑圆状空洞,内常生长有晶族。
不同于气孔.为不均质的碱性花岗岩（A型）典型构造。
●球状构造Orbicular：
由不同矿物组成的同心圆壳围绕中心分布而成。
特征：
各圈中的矿物呈放射状分布。
成因：
岩浆中的某些组分脉动式过饱和结晶而形成。
●层状构造（bedded）:
熔岩-沉积夹层-熔岩平行排列。
●块状构造（massivestructure）：
宏观上各向同性；矿物排列无规律；岩石呈均匀块体.火成岩所特有。
SiO2越多，颜色越浅
第四章沉积岩
1.引起外力地质作用的因素
大气、水、生物（科里奥利效应）
2.外力地质作用的类型
风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用
3.沉积作用沉积物：
（碎屑沉积物、化学沉积物、生物沉积物、生物化学沉积物）
4.搬运作用
（1）滚动方式沿水流底部搬运:
>2mm,砾岩;
（2）跳跃搬运:
2-0.05mm,砂岩;（3）悬浮状态搬运:
0.05-0.005mm,粉砂岩;（4）凝聚态搬运:
<0.005mm,粘土岩
5.固结成岩作用
沉积岩的特征
1.沉积物来源：
母岩风化物、生物、火山物质、宇宙物质。
2．沉积岩、火成岩、变质岩中八种主要造岩矿物
石英、长石、云母、辉石、角闪石、方解石、高岭土、绿泥土
3．沉积岩与岩浆岩主要矿物成分比较
岩浆岩：
橄榄石、辉石、角闪石、黑云母（石英、斜长石、白云母）
沉积岩：
方解石、白云石、石膏、石盐（石英、斜长石、白云母）
4．沉积岩的结构
（1）碎屑结构
砾状结构>2mm
砂状结构2-0.1mm
粉砂状结构0.1-0.01mm
泥状结构<0.01mm
（2）胶结类型
基底胶结（胶结强度最强）
孔隙胶结
接触胶结
（3）非碎屑结构
●非碎屑结构Non-clastic:
-为生物岩、生物化学岩所特有。
-岩石中的颗粒由化学沉积或生物化学沉积作用形成。
-无碎屑和填隙物及胶结物之分。
●晶质结构:
全由近等大的沉积晶体组成；如灰岩的方解石。
●生物结构:
由丰富的生物化石碎屑组成。
5.沉积构造
1.层理（layer,bedding）：
沉积岩的成层性。
a.平行层理（parallelbedding）：
不同沉积层顶底面平行。
沉积岩在安静的介质环境中形成。
b.交错层理（crossbedding）：
不同沉积层顶底面不平行。
沉积岩形成于动荡的介质环境中。
c.层的厚度：
巨厚>1m、厚层1-0.5m、中厚0.5-0.1、薄层0.1-0.01m、微层<0.01m。
2.递变层理（gradedbedding）：
同一层内，碎屑粒级由下而上逐渐变小。
3.波痕（ripplemark）：
波浪弯曲的层面.反映沉积环境动荡.
4.泥裂（mudcrack）：
层面上多边形，剖面上楔形。
6.常见沉积岩：
砾岩、砂岩、粉砂岩、石灰岩、白云岩等
第五章变质岩
1.占地壳总体积的27.4%;主体在中、下地壳,地表较少
2.变质作用的定义:
由于温度（T）、压力（P）的改变和化学活动性流体的作用，使固态岩石的矿物成分、化学成分、结构构造都发生了变化，这种地质作用叫变质作用。
3.引起变质作用的因素
（1）温度：
变质温度:
150°C-180°C，800°C-900°C低于150°C为常温，高于900°C则地壳岩石熔化.
（2）压力
（3）化学活动性流体
变质作用中原岩的变化
1.岩石通过释放或获得某些挥发分而达到平衡，形成新的矿物.
2.交代作用：
固态下，岩石中物质成分进出的交换作用。
3.重结晶作用Recystalization
定义：
小晶体在温度升高的情况下长成更大晶体的作用。
●石灰岩CaCO3→大理岩CaCO3（质纯、洁白的称汉白玉）
●石英砂岩（加温）→石英岩
4．变质岩的结构
指矿物、变斑晶自身特征、形态、大小,与邻近颗粒的关系
（1）变晶结构：
原岩发生重结晶或交代作用而形成新矿物的结构（前者有大理岩;后者有石榴石片岩（有新生矿物石榴石）
（2）变余结构：
尚残留部分原岩结构者称之，为浅变质结构（如板岩特有的变余泥质结构、砂质结构）
（3）碎裂结构
（4）交代结构
4.变质岩的构造
指矿物之间的关系、空间展布方式
（1）变成构造：
原岩构造（如层理）消失，形成变质岩特有的构造.如片理、片麻理等
随变质程度加深:
斑点状（spotted）→板状构造（slate）→千枚状构造（phyllite）→片状构造（schist）→片麻状构造（gneiss）→块状构造（quartzite，矿物无明显定向）
（2）变余构造：
变质岩中残留有原岩的构造。
如变余层状、气孔、条带构造等
变质作用类型及其代表性岩石
1.接触变质作用
定义：
火成岩侵入围岩而造成的变质作用,形成新岩石。
（包括接触交代、接触热）
如砂岩→石英岩;石灰岩→大理岩;
泥岩→角岩（Hornstone,灰黑坚硬致密;苏州灵山）
●矽卡岩：
发生在中酸性岩浆与冷围岩之间,通过流体交代、物质成分的交换而形成的变质岩。
●变质矿物:
硅灰石、石榴石、黄铜矿、闪锌矿、白钨矿
2．区域变质
（1）定义:
在T、P、流体的综合作用下,区域范围内发生的变质
（2）代表性岩石：
板岩（赣北浙西瓦板岩）→千枚岩→片岩→
斜长角闪岩→片麻岩→麻粒岩→榴辉岩
2.
详见课本68页图
第六章地质年代
相对年代的确定
1.岩层:
成层的岩石.
2.层序:
岩层形成的先后关系.
3.地层:
一定时期内形成的岩层的总称.具时间概念.
4.地层层序律（仅适用于沉积岩）:
下老上新
5.生物层序律:
①生物简单而原始,反映所在地层较老;生物复杂而高级,反映所在地层较新.
②同一地区,相同时期的地层化石类型和组合应相同,不同时期的则不同.
5.切割律或穿插关系：
切割者新，被切割者老，包裹者新，被包裹者老
同位素年龄的测定（略）
地质年代表
（1）地质年代表是地质历史的系统编年:
五代十三纪
新生代Cz:
E,N,Q（古-始-渐,中-上,更-全）
中生代Mz:
T、J、K
古生代Pz:
∈,O、S；D、C、P
（2）地质年代单位（国际通用）:
宙-代-纪-世（阶）（时间概念）
宇-界-系-统（地层概念）
（3）地质年代单位的起源及含义（略）
记牢五代十三纪;记牢地质年代与岩石地层单位区别!
第七章地震及地球内部构造
地震是地壳的快速颤动，由地球内部的不平衡运动（内动力地质作用）所产生,是一种经常发生的、有规律的自然灾害地质现象。
基本概念
一．10项名词解释
1.震源（B）:
引发地震、释放深部能量的源区
2.震中（E）：
震源（B）在地表的垂直投影
3.震源深度（h）:
震源到震中的距离（BE）
4.震中距（Δ）:
地震台到震中的水平距离（ES）
5.震源距（d）：
震源到地震台的距离（BS）
6.等震线：
地表裂度相等的点的连线
7.地震烈度（intensity）：
Mercall（意）根据建筑物破坏程度将其分成12个等级，即12度地震烈度.我国采用了这一分类法,并建立了12度地震烈度表，越小越好
8.震级（magnitude）：
衡量地震绝对强度的级别.由地震释放能量的大小所决定，一次地震只有一个震级.里氏震级：
依次确定出震级与能量的关系（P78表7-3）.
9.震级确定:
一般取距震中100公里处标准地震仪记录的地震波最大震幅的对数值确定之.震幅单位为μm.
10.强烈地震显著特点：
突发性、破坏性、连锁性
二．地震的类型
1按震源深度分三种:
浅源（0-70km）,中源（70-300km）,深源（300-700km）
浅源者,规摸大,破坏性强；中、深源者，与板块活动有关,区域或全球规模,对地表破坏性并不强。
2按成因分三种
:
构造、火山、陷落地震。
●构造地震:
由构造作用产生的地震。
活动构造：
10万年以来发生的断裂、褶皱等变形构造。
●火山地震：
与火山活动有关；局部规模。
●陷落地震：
与溶洞崩塌有关；局部规模。
3按时间分三种:
现代地震、历史地震、古地震（0.5-4万年）
地震波与地震仪
一.地震波：
由地震产生的弹性波.按传播方式分二类三种
1.体波（bodywave）：
地震时从震源发出并能在地球内部各方向传播的弹性波.它包括地震纵波和横波.
1.1纵波（P波）:
为推进波（pushwave）,如弹簧,质点振动方向与波的传播方向一致;在固、液、气体中均可传播;它通过介质体积的变化而传播,速度快,最先到达震中,引起地面最先发生上下振动.但破坏性较弱.
1.2横波（S波）:
为剪切波（shearwave）,如抖绳,质点振动方向与波的传播方向垂直;只能在固体中传播；它通过介质形态的变化而传播,速度较慢,晚于纵波到达震中,引起地面前后左右振动.破坏性较强.
2.面波（L波）:
S波和P波在地表相遇激发产生的一种弹性波.仅沿地表面或弹性分界面传播,不能传入地下特点是：
波长大、振幅大、传播慢、破坏性最大.
地球内部重要界面:
1.康拉德面（Si-Al/Si-Mg界面）:
～10km深处,
2.莫霍面（～33km深处）,
3.上下地幔界面:
670km或984km深处,
4.古登堡面（幔核界面）:
2898km,
详见课本94页
第八章构造作用与地质构造（褶皱与断层）
1.地壳运动包括褶皱、断裂、岩浆三大类型。
其方式有垂直运动、水平运动两种。
褶皱与断裂:
岩石在外力作用下,产生永久变形,形成各种形态的弯曲（褶皱）和不同方向的破裂（断裂）.
●垂直运动（造陆）：
同一地点、不同时间，升降交替；有升必有降。
●水平运动（造山）：
同一地点，有时挤压，有时拉伸，有时走滑。
可以复合。
大量证据表明，水平运动是主导的，垂直运动是次要的、派生的。
水平运动是地壳或岩石圈块体沿水平方向的移动。
有三种基本形式：
1、相邻块体背向分离；2、相邻块体剪切错开；3、剪切、错开的相邻块体既不分离，也不汇聚。
水平运动往往会导致岩层的弯曲和断裂。
仪器测量可精确测定岩石圈块体水平运动的速度。
全球各大陆就是最巨大的块体，其水平运动的速度大约是每年数毫米到数厘米。
垂直运动是相邻块体或同一块体的不同部分做差异性上升或下降，使某些地区上升成为高地或山岭，另一些地区下降为盆地（basin）或平原（plain）。
2.将第四纪以来所发生的构造作用，称为新构造作用
岩石的变形与地质构造
1.岩石的产状要素
a.走向strike：
层面与假想水平面的交线方向。
b.倾向dip：
倾斜线在水平面上的投影；倾斜线即层面上与走向垂直的线（指向下方）。
c.倾角dipangle：
层面与假想水平面的最大夹角（真倾角）。
视倾角小于真倾角。
2.产状要素之间的关系
水平岩层的倾角为0°，没有走向与倾向。
其空间位置只受岩层厚度的影响。
直立岩层的倾角为90°，有走向但没有倾向。
其产状用走向描述。
只有倾斜岩层（0°-90°）才具有走向、倾向和倾角。
3.褶皱
（1）定义:
在应力作用下岩层发生各种形态的弯曲现象。
上凸的叫背斜anticline,下凹的叫向斜syncline。
（2）褶皱的几何要素
a.翼limb：
褶皱的二坡。
b.核core：
褶皱的中心（分布最老或最新时代的地层）。
c.轴面axialplane：
褶皱二翼近视的对称面。
d.枢纽hinge：
褶皱轴面与层面的交线。
或,沿单个褶皱走向，由一系列最大转折点（弧尖）构成的连线。
e.弧尖crest:
褶皱横切面与枢纽的交线（横切面上最大转折点）
f.轴线axialline：
轴面与地面的交线。
（=轴迹axialtrack:
枢纽在地面的垂直投影。
）
几何关系：
每个褶皱横切面上可确定-弧尖,弧尖的连线为枢纽,若干枢纽组成轴面。
（3）褶皱分类
①根据轴面划分：
直立褶皱，倾斜~，倒转~，平卧（躺）褶皱，翻卷~
②根据剖面形态划分
a箱形褶皱：
轴部开阔、二翼陡立。
b.扇形褶皱：
轴部开阔、二翼倒转。
c.单斜：
岩层向同一个方向倾斜，它可以是同斜倒转。
③根据枢纽产状划分
a.水平褶皱：
枢纽水平、层面露头线平行。
b.倾伏褶皱：
枢纽倾伏、层面露头线形成弧状合围。
④根据褶曲的长宽比例
a.线状褶皱:
长/宽>10:
1
b.短轴褶皱:
长/宽3:
1-10:
1
c.穹与盆褶皱:
长/宽<3:
1
4.地形倒置：
地貌山-谷与褶皱凸凹相反的现象。
背斜成谷，向斜成山。
原因：
原始地形背斜山、向斜谷；因背斜顶部处于张应力状态，容易剥蚀；向斜核部处于压应力状态，剥蚀速度慢，故而倒置。
6.断裂
1.定义:
岩石中沿不同方向发生的破裂构造。
破裂面二侧岩石有明显位移的为断层；无明显位移的为节理。
2.断层的几何要素
●断层面：
走向、倾向、倾角三要素.（断层线：
断层面与地面的交线）
●断层盘：
断层二侧的岩块
分上盘与下盘（根据所处位置）、上升盘与下降盘（根据动向）、
东盘与西盘（断面直立）等
●断层滑距
3.断层分类
（1）根据两盘动向,分3种:
a.正断层normalfault:
上盘下降
b.逆断层reversefault（反断层）:
上盘上升，倾角<25度称为逆掩断层overthrust，形成推覆构造
c.平移断层wrenchingF,strike-slipF:
二侧岩块
水平滑动，断面近直立。
复合性质：
平移-正断层、平移-逆断层、正-平移断层、逆-平移断层
（2）根据断层走向和地层走向关系分3种:
a.走向断层：
纵断层，断层走向和地层走向平行
b.倾向断层：
横断层，断层走向和地层走向垂直
c.斜向断层：
斜断层，断层走向和地层走向斜交
（3）地堑Graben、地垒Horst：
二条以上断层，断层面走向平行，倾向相反，共同盘下降为地堑；共同盘上升为地垒.
7.判断断层
（1）擦痕和镜面slickenside,mirrorplane岩块相互运动时，由于摩擦而在断层面上形成的痕迹。
擦痕：
平行而密集的沟纹.
镜面：
铁、锰等物质组成的光滑而平整的曲面.
（2阶步和反阶步
●阶步：
陡坡倾斜方向指示对盘动向
●反阶步：
压性裂隙,亦称羽裂,陡坡倾斜方向指示本盘动向;张性裂隙，R面，陡坡倾斜方向指示对盘动向。
（3）拖曳褶皱
●断层使二侧岩层发生变薄和弯曲
●弧形突出的方向指示本盘动向
（4）断层角砾岩、磨砾岩
●断层角砾：
碎块较大，一般呈棱角状；泥质胶结，为断层角砾岩。
●断层磨砾：
碎块较大，一般呈圆-半圆形；泥质胶结，为断层磨砾岩。
根据碎块成分可判断断层切穿了那些地层及其断层的动向
（5）密集节理：
进一步发展便成断裂；先成节理常控制断层的延伸方向。
8.节理
1.定义:
岩块发生破裂,但二侧无明显的位移。
2.节理的种类：
（1）按成因分：
原生节理，次生节理
（2）按力学性质（构造节理）：
张节理、剪节理
3.共轭节理:
材又称“X”节理;表现为互相切割。
地层接触关系
1.整合接触Conformity
（1.特征：
新老层产状一致；岩性、古生物演化连续、渐变；无沉积间断。
（2.条件：
盆地稳定地接受沉积（地层的形成与古气候、古化学环境、沉积物来源不同有关）
2.平行不整合ParallelUnconformity（假整合）
（1.特征：
新老地层产状一致;但其间有沉积间断;岩性古生物演化发生突变。
（2.条件：
地壳稳定上升，沉积物高出沉积基准面而遭剥蚀，然后地壳又稳定下降，接受沉积。
3.不整合接触Unconformity
1.特征：
新老地层角度相交，有沉积间断，岩性、古生物演化突变，存在剥蚀面、风化壳、
底砾岩。
2.条件：
地壳运动强烈，老地层褶皱、破裂并遭风化、剥蚀，而后地壳下降接受沉积（不整合面总是与上复岩层产状一致）
四.侵入接触：
侵入体与被侵入围岩的接触关系
五.侵入体的沉积接触：
火成岩遭风化剥蚀后，其上又形成新的沉
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