南京大學普通地質(zhì)學(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 硅灰石（放射狀）+CO2↑(脫碳酸） 體積大、密度小的礦物變?yōu)轶w積小、密度大的礦物。 (1)橄欖石 + 鈣長石→石榴子石 (2)石英→（30Kbar）柯石英→(120Kbar)斯石英 (比重) ：固態(tài)下，巖石中物質(zhì)成分進出的交換作用。 例:中酸性巖漿侵入冷的灰?guī)r時,其SiOAl2O3等熱流體就會進入灰?guī)r,并從灰?guī)r中將CaO、MgO帶出,于是在接觸帶形成矽卡巖 Recystalization 定義：小晶體在溫度升高的情況下長成更大晶體的作用。 石灰?guī)rCaCO3→大理巖CaCO3（質(zhì)純、潔白的稱漢白玉） 石英砂巖(加溫)→石英巖：巖石從均勻構(gòu)造到不均勻條帶構(gòu)造的變質(zhì)。 ：發(fā)生在地殼中深部位較高溫度和定向應力條件下的一種變質(zhì)變形作用。 ●其結(jié)果是礦物在被軟化的塑性狀態(tài)下發(fā)生不對稱旋轉(zhuǎn)和剪切,形成新的巖石和組構(gòu)。其巖石稱糜棱巖。 ●最終可形成大型韌性剪切帶，盛產(chǎn)大中型糜棱巖型金礦。 ●韌性剪切帶定義：由高度應變過的巖石構(gòu)成的線性變質(zhì)變形帶。從該帶一側(cè)進入另一側(cè),巖石被扭曲,兩側(cè)巖塊發(fā)生了明顯剪切位移,但無明顯斷面。透入性構(gòu)造貫穿全帶(拉伸線理、剪切面理、組構(gòu))。 二. 礦物的變化 片理和變質(zhì)礦物是變質(zhì)巖的兩大重要特征！ 變質(zhì)礦物：在變質(zhì)作用過程中形成的獨有礦物. 主要有:蘭閃石、紅簾石、紅柱石、藍晶石、矽線石、十字石、堇青石、硅灰石、柯石英、金剛石(罕見) 指礦物、變斑晶自身特征、形態(tài)、大小,與鄰近顆粒的關(guān)系 ：原巖發(fā)生重結(jié)晶或交代作用而形成新礦物的結(jié)構(gòu) （前者有大理巖。后者有石榴石片巖(有新生礦物石榴石） ：尚殘留部分原巖結(jié)構(gòu)者稱之，為淺變質(zhì)結(jié)構(gòu)（如板巖特有的變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、砂質(zhì)結(jié)構(gòu)） ：指礦物之間的關(guān)系、空間展布方式 1．變成構(gòu)造：原巖構(gòu)造（如層理）消失，、片麻理等 隨變質(zhì)程度加深: 斑點狀(spotted)→板狀構(gòu)造(slate)→千枚狀構(gòu)造（phyllite）→片狀構(gòu)造（schist）→片麻狀構(gòu)造（gneiss）→塊狀構(gòu)造(quartzite， 礦物無明顯定向）：變質(zhì)巖中殘留有原巖的構(gòu)造。如變余層狀、氣孔、條帶構(gòu)造等 第三節(jié) 變質(zhì)作用類型及其代表性巖石 （類型：接觸交代、區(qū)域、動力、混合巖化） （包括接觸交代、接觸熱變質(zhì)） 定義：火成巖侵入圍巖而造成的變質(zhì)作用,形成新巖石。 如砂巖→石英巖。石灰?guī)r→大理巖。 泥巖→角巖（Hornstone,灰黑堅硬致密。蘇州靈山） 矽卡巖：發(fā)生在中酸性巖漿與冷圍巖之間,通過流體交代、物質(zhì)成分的交換而形成的變質(zhì)巖。 變質(zhì)礦物: 硅灰石、石榴石、黃銅礦、閃鋅礦、白鎢礦 外帶：碳酸鈣高,有方解石；內(nèi)帶：二氧化硅高,有石英 1．定義:在T、P、流體的綜合作用下,區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)生的變質(zhì) ：板巖（贛北浙西瓦板巖）→千枚巖→片巖→ 斜長角閃巖→片麻巖→麻粒巖→榴輝巖 3. 代表性礦物： 超高壓、高溫: C→金剛石diamond 高壓、低溫:角閃石、鈉長石→蘭閃石glaucophane 高溫、低壓:黏土礦物→紅柱石(Al2SiO5 )Andalousite 高溫、高壓:黏土礦物→矽線石(Al2SiO5 )Sillimanite 中溫、中壓:黏土礦物→蘭晶石(Al2SiO5 )Disthene ：不同的變質(zhì)巖，原巖可能是同一個,稱等化學系 如 黏土巖或頁巖→板巖→千枚巖→片巖→片麻巖 (世界著名的巴羅變質(zhì)帶) migmatization and migmatite ●定義:區(qū)域高級變質(zhì)巖進一步變質(zhì)，發(fā)生高溫部分熔融（酸化）現(xiàn)象，形成基體+脈體的特殊變質(zhì)巖石（混合巖） ●基體：變質(zhì)巖(暗色)；脈體：熔融體（長石,石英，淺色） ●原巖經(jīng)徹底改造→花崗巖(稱混合花崗巖),具復雜扭曲構(gòu)造 如閩北蒲城縣，新疆青河縣, 極其典型 ●如交代不徹底：基體脈體→腸狀、條帶狀； 脈體基體→淺色深色,混合巖化花崗巖 ：80年代形成的科學新理論 ●定義: 伴隨構(gòu)造活動而產(chǎn)生的變質(zhì)作用(構(gòu)造角礫巖不是動力變質(zhì)巖），以韌性剪切變質(zhì)變形為代表。 ●糜棱巖 Mylonite：韌性剪切變形條件下形成的變質(zhì)巖。本質(zhì)是位錯。 片理發(fā)育，強波狀消光，細粒化、核幔構(gòu)造，不對稱組構(gòu)、亞顆粒（礦物邊界發(fā)生遷移而成，而非研磨粉碎）。第一節(jié) 相對年代的確定1. 基本概念 巖層:成層的巖石. 層序:巖層形成的先后關(guān)系. 地層:. 古生物：文字記載前（12000年)就已生活在地球上的生物. 古生物化石：巖層中已經(jīng)被石化的古生物遺體和遺跡。 猛犸象于1710年在西伯利亞凍土中被發(fā)現(xiàn). 生物演化規(guī)律：低等→高等；簡單→復雜；不可逆！： ① 地層由下而上形成；②原始產(chǎn)狀是水平的；③巖層形成后只經(jīng)歷過整體上下運動,巖層傾斜必須90.（僅適用于沉積巖）:下老上新: ①生物簡單而原始,反映所在地層較老。生物復雜而高級,反映所在地層較新.②同一地區(qū),相同時期的地層化石類型和組合應相同,不同時期的則不同.5. 標準化石：演化快、數(shù)量多、分布廣、特征明顯, 能可靠的確定巖層的時代. 6. 活化石：從遠古到現(xiàn)在一直存活的生物如銀杏、珊瑚等7. 假化石：巖層表面鐵、錳質(zhì)風化痕跡,形狀酷像動植物形體. 區(qū)別: 它只見于表面,無內(nèi)部構(gòu)造．8. 地層切割律: 被切割、穿插、包裹的老. 第二節(jié) 同位素年齡的測定1 同位素年齡(絕對年齡)：地質(zhì)體形成的距今時間.2 用于測定地質(zhì)年代的放射性同位素必須具備三個條件: ① 具適宜的半衰期:不能太短，也不能太長 釷 Th、碘 I, 半衰期 , 太短, 不能用于測定； 碳 C14稍長,半衰期5692年,用于測考古材料； 锝Te136,1021,太長,可探索太陽系元素成因 ② 要有足夠的含量。現(xiàn)代技術(shù)可將該元素從巖石中分離并測定出來. ③ 子體同位素易于富集并能保存下來.3 常用地質(zhì)測年方法: KAr,RbSr,UPb,SmNd,39Ar/40Ar4 存在問題：測量誤差問題、子體同位素的丟失問題.5 發(fā)展趨勢：古地磁測年、裂變徑跡測年 fission track熱釋光測年(目前只能測100萬年以內(nèi)). 第三節(jié) 地質(zhì)年代表 Geology Time Scale1 地質(zhì)年代表是地質(zhì)歷史的系統(tǒng)編年: 五代十三紀 新生代 Cz: E,N,Q （古始漸,中上,更全） 中生代 Mz: T、J、K 古生代 Pz: ∈,O、S；D、C、P 元古代 PtZ: ProterozoicSinian 太古代 Ar:(Pre∈,PreZ)2 地質(zhì)年代單位(國際通用):宙代紀世(階)（時間概念） 宇界系統(tǒng) （地層概念）3 巖石地層單位(地方性地層單位):期 （時間概念） 群組段（地層概念）4 地質(zhì)年代單位的起源及含義(略) 記牢五代十三紀。記牢地質(zhì)年代與巖石地層單位區(qū)別! 記牢新生代7個世的名稱!第一節(jié) 地震學 Seismology基本概念 一. 定義: 地震是地殼的快速顫動，由地球內(nèi)部的不平衡運動(內(nèi)動力地質(zhì)作用)所產(chǎn)生,是一種經(jīng)常發(fā)生的、有規(guī)律的自然災害地質(zhì)現(xiàn)象。 二. 10項名詞解釋 （B):引發(fā)地震、釋放深部能量的源區(qū) （E）：震源(B)在地表的垂直投影 (h):震源到震中的距離(BE) (Δ):地震臺到震中的水平距離(ES) （d）：震源到地震臺的距離(BS) ：地表裂度相等的點的連線 (intensity)：Mercall（意）根據(jù)建筑物破壞程度將其分成12個等級，,并根據(jù)我國情況建立了12度地震烈度表(P79).(magnitude)：衡量地震絕對強度的級別. 由地震 釋放能量的大小所決定，一次地震只有一個震級. 里氏震級： California Institute of Technology的Richer C ，依次確定出震級與能量的關(guān)系（P78表73）. :. 如最大震幅為10mm = 10000μm，其對數(shù)值為4，震級即4. ●零級地震的能量：1011爾格. . 有感無感，取決于物體離震源和震中的距離、二者之間的物質(zhì)影響地震波傳遞的程度大小. ● 一般來講震級大烈度也大,但無絕對的對應關(guān)系. ，但震源淺,破壞力大，烈度達到910，造成Saada四層以上旅館全部倒塌。反之，烈度小≠,地表烈度就小.:以彈性振動的方式從震源發(fā)出并傳播的彈性波. 剛性巖塊一旦破裂就會引起彈性振動,產(chǎn)生地震. 地殼的慢速運動表現(xiàn)為固體潮特點。地震發(fā)生多有個能量積累的前奏. 三. 地震的類型 1 按震源深度分三種: 淺源（070km), 中源（70300km), 深源（300700km） 2 按成因分三種:構(gòu)造、火山、陷落地震 ●構(gòu)造地震:,淺源,破壞性強 彈性回跳說:巖石受力彎曲→產(chǎn)生斷裂→巖層回彈地震→彎曲消失. 中、深源：與板塊活動有關(guān),區(qū)域或全球規(guī)模,對地表破壞性并不強. ●火山地震：與火山活動有關(guān)；局部規(guī)模. ●陷落地震：與溶洞崩塌有關(guān)；局部規(guī)模. 第二節(jié) 地震波與地震儀 一. 地震波：. (body wave)：. 縱波(P波): 為推進波(push wave),如彈簧,質(zhì)點振動方向與波的傳播方向一致。在固、液、氣體中均可傳播。它通過介質(zhì)體積的變化而傳播,速度快,最先到達震中,. 橫波(S波): 為剪切波(shear wave),如抖繩,質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直。只能在固體中傳播；它通過介質(zhì)形態(tài)的變化而傳播,速度較慢,晚于縱波到達震中,. （L波):,不能傳入地下. 特點是：波長大、振幅大、傳播慢、破壞性最大.二. 地震儀(seismograph): 記錄地震波的儀器 （公元132年）發(fā)明侯風地動儀(P77). 特點: 只能驗震,不能記錄 ：依據(jù)擺的原理設(shè)計. 儀器分二部分：拾震器(接受振動)、記錄器(記錄震動). 附件有:放大器,時鐘,報警器 特點: 既能驗震,又能記錄: 地震儀記錄下來的起伏震動的曲線. 曲線上SP為時差(縱、橫波到達地震臺的時間差). 1 利用SP時距曲線,可求出震中和震中距Δ（P77,圖75） 如有三個臺站，則可利用測得的三個震中距（XA、XB、XC), 用交會法可求得震中:以XA、XB、XC為半徑作圓,可得交點. 2 利用走時表，也可求震中. 每個SP時間均對應有一個Δ。三點求震中方法同上. 3 根據(jù)出射角求震源深度. 4 震級公式：M=+（I0為震中烈度） 第三節(jié) 地震的分布 一. 世界地震的分布 :集中了世界上80%淺源、90%中源、100%深源地震 新西蘭印尼臺灣日本勘察加半島阿留申群島阿拉斯加美國西海 岸墨西哥安第斯山馬爾維拉斯群島南喬治亞島 ：地中海、喜馬拉雅、印尼 集中了世界上15%的地震，主要是淺源、中源地震 ：位于全球洋脊的軸部,全為淺源小地震 :東北,華北,華南,臺灣,華東沿海為中淺源地震,但東北有深源地震. 華北為古老剛性地殼,不震則已,能量不易集中,故大震極少. :塔里木、喜馬拉雅、川西滇東. 為新構(gòu)造強烈活動區(qū),屬地中海印尼帶. 多發(fā)生在盆地與高山的交接帶. 為中淺源地震,震級較大,57級常見.第四節(jié) 地震預報與預防 （地震預報三要素：時間、地點、震級） 規(guī)律:活躍期越來越長，平靜期越來越短. 確定地震危險地帶（活斷層帶）。 地面變形測量（衛(wèi)星激光距離測量） 地應力測量 地球物理測量 a 地磁場：巖石的壓磁效應出現(xiàn)的地磁場變化。 b 電阻率：巖石承受力達到破壞所需力的一半時，會產(chǎn)生裂隙，使體積增加。造成擴容,電阻率增加。 ●地聲地光 ●地下水變化、水面變化、井水化學成分變化。 泥砂上噴。氡氣量變化。 ●動植物異常（竹林開花,雞飛狗叫,鼠蟲亂竄） ●地震規(guī)律：小震后有大震、大震后有余震。(tsunami) 1 定義:海底突然局部變動，引起海水大幅度升降，. 2 特征：1937年前蘇勘察加半島,浪高達64米、波峰距100公里、速度700800公里/小時 3 破壞：破壞力極大. 1960年智利地震產(chǎn)生海嘯，700公里/小時傳至日本，沖進海港，將碼頭淹沒，房屋沖跨，將魚船“開運丸”號沖上陸地，壓倒民房. 4 原因：海底斷裂活動，引起地震。 或海底火山口崩塌,或海底斜坡上沉積物的大規(guī)模滑動 5 地點：與地形、構(gòu)造環(huán)境有關(guān). 海岸臨近深海,大能量的海水洶涌上岸（智利、日本）。喇叭形海灣、四周都是海洋的地方如夏威夷，極易受海嘯影響. 6 我國：影響較小. 一是近岸有寬闊的大陸架，摩擦作用大, 海嘯能量被消耗,二是島嶼起屏障作用. 注意: 錢塘江大潮與潮汐有關(guān),不是海嘯. ●增加建筑物的防震強度 ●灌水（減小摩擦力） ●通過一系列無破壞的小震釋放能量 ●制造平衡（地基用鋼珠） 1 地震層析:寬頻帶高分辨率地震波接收儀,研究深部構(gòu)造 2 地震勘探,尋找石油 3 地震能量能否應用？第五節(jié) 地球的內(nèi)部構(gòu)造 一 地球內(nèi)部構(gòu)造及主要界面(見P84) 二 確定依據(jù)：地震波波速的變化(P、S波在地球內(nèi)部的傳播與物質(zhì)成分、物理狀態(tài)有關(guān)：密度越高速度越快。 介面處要發(fā)生反射和折射。液體介質(zhì)中S波不能通過,P波則要降低速度). 三 地球內(nèi)部重要界面: