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矿物与岩石实验室课程介绍

  矿物与岩石实验室作为地学院最重要的基础实验室之一,承担了《晶体光学与造岩矿物》、《结晶学与矿物学》、《岩石学》、《岩浆岩石学》、《沉积岩石学》、《变质岩石学》等多门本科生专业基础课的实习课程。现将主要课程介绍如下。

一、《晶体光学与造岩矿物》

  该课程旨在使学生全面、系统地掌握《晶体光学与造岩矿物》的基础理论和基本方法,学会正确应用偏光显微镜系统地鉴定矿物、岩石及材料等,为后续专业课程《岩石学》、《矿床学》、《地球化学》等专业课的学习奠定坚实基础。实践性教学是指穿插在讲课过程中的对偏光显微镜的认识、应用和熟悉之后,学习各种晶体光学鉴定矿物的方法,并熟悉主要造岩矿物的鉴定特征的实习。本课程共包括9次、共计18学时的实践性教学。具体如下:

  实习一  单偏光镜下观察1                         2学时,掌握

  主要为偏光显微镜使用、矿物的解理和多色性观察。内容包括熟悉显微镜的基本构造、使用方法;测量视域大小、确定下偏光的振动方向;观察描述黑云母、角闪石等矿物的解理、多色性和吸收性。要求掌握显微镜使用方法和矿物解理与多色性观察方法。

  实习二  单偏光镜下观察2                         2学时,掌握

  主要为单偏光镜下长石、石英、橄榄石等常见矿物的边缘、贝克线、突起和糙面观察描述。内容包括矿物的边缘、糙面、贝克线特征与移动规律、突起的等级与折射率估算等,并辅以图示。掌握单偏光下观察矿物边缘、贝克线、突起和糙面的方法。

  实习三  正交镜下观察1                          2学时,掌握

  主要为正交偏光镜下观察消光、干涉色级序。内容包括(1)通过对石膏试板、云母试板和石英楔干涉色观察,掌握常见试板的干涉色特征和试板光率体切面方向;(2)通过对石英楔干涉色观察,掌握干涉色色谱中各级干涉色的特征;(3)以橄榄石为例,掌握用矿物楔形边法确定矿物干涉色级序的方法。

  实习四  正交镜下观察2                          2学时,掌握

  主要为正交偏光镜下观察测定光率体椭圆半径的名称、消光类型、消光角和延性。内容包括以红柱石、白云母、角闪石等矿物为例,掌握正交偏光镜下观察测定光率体椭圆半径的名称、消光类型、消光角和延性的方法。

  实习五  锥光镜下观察1                          2学时,掌握

  主要为锥光镜下一轴晶光学性质观察。内容包括代表性一轴晶矿物的干涉色、干涉图(需要图示)、插入试板的名称和各个象限干涉色的变化(需要图示),确定轴性符号,确定干涉图的类型。以石英、方解石为例,认识一轴晶矿物锥光下光学特征,掌握观察方法。

  实习六  锥光镜下观察2                          2学时,掌握

  主要为锥光镜下二轴晶光学性质观察。内容包括代表性二轴晶矿物的干涉色、干涉图(0和45位置,需要图示)、插入试板的名称和光性正负的确定,确定轴性符号,估算2V角大小,确定干涉图的类型。以橄榄石、白云母和重晶石等矿物为例,认识二轴晶矿物锥光下光学特征,掌握观察方法。

  实习七  造岩矿物1                             2学时,掌握

  综合运用晶体光学知识和观察方法,掌握橄榄石,辉石,角闪石和云母类矿物的特征。具体包括矿物的晶形、颜色和多色性、突起、解理特征和解理夹角、最高干涉色、消光特征与消光角、延性符号以及其他特征。

  实习八  造岩矿物2                              2学时,掌握

  主要为常见造岩矿物(斜长石、碱性长石、石英等)的系统观察和描述。具体观察方法和内容同实验七;斜长石成分的垂直(010)晶带最大消光角法和卡钠复合双晶法测定;其他造岩矿物观察。要求综合运用晶体光学知识和观察方法,掌握钾长石类和石英的矿物特征。

  实习九  未知造岩矿物鉴定(综合性实验)            2学时,掌握

  属于综合性实验,综合运用晶体光学知识和观察方法,选取以上实验观察的各类矿物中的主要类型,进行未知矿物的鉴定。

  

二、《结晶学与矿物学》

  本课程主要介绍结晶学与矿物学的基础理论、基本知识和基本技能。结晶学部分主要包括晶体的基本性质及其所导出的若干规律;晶体生长和晶面发育的理论;晶体对称规律的认识和晶体的对称分类以及晶体化学的基本理论;要求能用所学理论解释有关矿物学现象。矿物学部分主要包括矿物的晶体化学分类;矿物的主要结构类型;各大类和各类矿物的晶体化学与形态物性通性;掌握50余种矿物的鉴定特征和鉴定未知矿物的技能。实习项目如下:

  实习一:晶体的极射赤平投影                                           2学时

  对石盐、石榴子石、绿柱石、锆石、十字石、普通角闪石、萤石和方解石等八种矿物的晶体模型进行晶面投影,要求总结各种晶面的投影规律。

  实习二:寻找对称要素和确定对称型                                 4学时

  在各晶系晶体模型上进行对称操作,寻找对称要素,确定对称型,划分晶族、晶系。要求能利用对称要素组合规律寻找对称要素,掌握12种常见对称型。

  实习三:晶体定向与晶面符号                                            4学时

  通过对各晶系晶体模型的定向操作,确定晶面符号,掌握各晶系的定向原则,能迅速通过空间想象确定各种特殊方位晶面的符号。

  实习四:单形认识与聚形分析                                            4学时

  认识47种几何单形,学会聚形分析的方法。

  实习五:双晶分析                                                              2学时

  学会分析双晶要素,掌握10种常见矿物的双晶类型和双晶律。

  实习六:参观博物馆矿物室                                                2学时

  通过参观,认识几何结晶学在矿物宏观研究中的作用,了解矿物各大类的矿物种概况,了解矿物的科学与美学价值。

  实习七:矿物形态物性认识                                                    2学时

  实习八:自然元素和硫化物矿物认识                                     4学时

  实习九:氧化物和氢氧化物矿物认识                                      2学时

  实习十:岛状和环状硅酸盐矿物认识                                     2学时

  实习十一:链状硅酸盐矿物认识                                             2学时

  实习十二:层状和架状硅酸盐矿物认识                                  2学时

  实习十三:其他含氧盐和卤化物矿物认识                               2学时

  除上述主讲和实习课程外,另安排4学时进行归纳总结,4学时进行晶体模型和矿物标本测验。

  

三、《岩石学》

  岩石学是固体地球科学的专业基础课程。地球物质科学的主干课程,包括岩浆岩岩石学、沉积岩岩石学和变质岩岩石学三个部分。通过学习岩石学课程,学生将全面系统地掌握岩石学基础理论、基本知识和基本技能,为后续专业课程的学习和从事地球科学工作奠定基础。实习项目如下:

内容

实验

要求

实习一,偏光显微镜与矿物的解理、多色性、边缘、贝克线、糙面和突起

2

掌握

实习二,正交偏光镜下观察消光、干涉色级序

2

掌握

实习三,正交偏光镜下观察测定光率体椭圆半径名称、消光类型、消光角和延性

 

2

 

掌握

实习四,锥光镜下观察一轴晶和二轴晶干涉图

2

了解

实习五、透明矿物薄片的系统鉴定

2

掌握

实习六,光性矿物学(1),橄榄石,辉石,角闪石和云母类矿物鉴定

2

掌握

实习七,光性矿物学(2)斜长石类、钾长石类和石英鉴定

2

掌握

实习八、超镁铁质一镁铁质类手标本观察

2

掌握

实习九、超镁铁质一镁铁质类薄片观察

2

掌握

实习十、中酸性岩类于标本观察

2

掌握

实习十一、中酸性岩类薄片观察

2

掌握

实习十二、脉岩与火山碎屑岩类于,标本观察

2

掌握

实习十三、碎屑岩、碳酸盐岩的手标本于标本鉴定

2

掌握

实习十四、碎屑岩的薄片鉴定

2

掌握

实习十五、碳酸盐岩的薄片鉴定

2

掌握

实习十六、泥质变质岩、基性变质岩、钙硅酸盐岩手标本观察

2

掌握

实习十七、基性变质岩于标本

2

掌握

实习十八、泥质变质岩、基性变质岩、钙硅酸盐岩薄片观察

2

掌握

  

四、《岩浆岩石学》

  岩浆岩岩石学是固体地球科学的专业基础课程,地球物质科学的主干课程。通过学习该课程,学生将全面系统地掌握岩浆岩岩石学的基础理论、基本知识和基本技能,达到利用手标本和偏光显微镜正确、系统地鉴定各类岩浆岩的目的;基本掌握自然界各类岩浆岩的典型特征、相互关系及其成因和产出的地质背景;为后续课程沉积岩岩石学、变质岩岩石学等的学习及从事与岩石学有关的地球科学工作奠定理论基础。实习项目如下:

  实习一  基性、超基性岩标本观察                                2学时,掌握

  学习掌握岩石手标本观察鉴定的基本方法,观察描述常见基性、超基性岩标本的特征。

  实习二  超基性岩薄片观察                                           2学时,掌握

  综合运用晶体光学知识和常见造岩矿物的特征与观察方法,依据课堂教学内容,观察描述常见超基性岩的显微特征。

  实习三  基性岩薄片观察                                               2学时,掌握

  综合运用晶体光学知识和常见造岩矿物的特征与观察方法,依据课堂教学内容,观察描述常见基性岩的显微特征。

  实习四  中性岩标本观察                                                2学时,掌握

  掌握手标本观察鉴定的基本方法,观察描述常见中性岩标本的特征。

  实习五  中性岩薄片观察                                                2学时,掌握

  观察描述常见中性岩的显微特征。

  实习六  酸性岩标本观察                                                2学时,掌握

  观察描述常见酸性岩标本的特征。

  实习七  酸性岩薄片观察                                                2学时,掌握

  观察描述常见酸性岩的显微特征。

  实习八  脉岩和火山碎屑岩标本观察                              2学时,掌握

  主要脉岩及火山碎屑岩的标本特征。

  实习九  脉岩和火山碎屑岩薄片观察                              2学时,掌握

  掌握主要脉岩及火山碎屑岩的显微特征。

  实习十  岩浆岩未知岩石的标本和薄片鉴定( 综合性实验)   2学时,掌握

  属于综合性实验,要求综合运用对岩浆岩的标本和薄片的观察方法,鉴定未知的岩浆岩样品,包括正确观察和描述未知样品的标本特征和显微特征,确定样品的名称。

  

五、《沉积岩岩石学》

  本课程是地学类专业(地质学、地球化学、资源勘查、石油地质、石油工程等)必修专业基础课程,可作为单门课程讲授,也可以作为《岩石学》课程的重要组成章节讲授,是继《结晶学和矿物学》《晶体光学与造岩矿物》课程后的重要专业基础课程。教学内容包括沉积岩石学的概念、内容、任务、研究方法及其在国民经济建设中的地位和作用,沉积岩的形成作用,沉积岩形成过程中各阶段的主要特征,沉积岩的成分、结构和构造特征,沉积岩的分类和各主要类型的特征,碎屑岩、粘土岩和碳酸盐岩的手标本和显微镜鉴定,沉积相分析的基本理论,主要相模式的介绍,沉积相分析的基本工作方法和原则。实习项目如下:

  实习一: 碎屑岩的手标本鉴定, 2 学时

  学会观察和描述各种不同成因类型的陆源碎屑岩,掌握各种具有代表性陆

源碎屑岩的岩石学特征。

  实习二: 石英砂岩的显微镜鉴定, 2 学时

  学会显微镜下区分石英砂岩的各结构组分,重点掌握不同硅质岩屑和硅质胶结物的鉴别特征,学会利用组分含量开展砂岩的成分命名。

  实习三: 长石砂岩的显微镜鉴定, 2 学时

  学会显微镜下区分长石砂岩的各结构组分,重点掌握不同长石和填隙物的鉴别特征,学会镜下砂岩结构描述方法,初步分析长石砂岩的成因。

  实习四: 岩屑砂岩的显微镜鉴定, 2 学时

  学会显微镜下区分岩屑砂岩的各结构组分,重点掌握不同类型岩屑的鉴别特征(板岩岩屑、泥岩岩屑、喷出岩岩屑、硅质岩岩屑等),学会镜下粘土杂基的鉴别,初步分析岩屑砂岩的成因。

  实习五: 碳酸盐岩的手标本鉴定, 2 学时

  学会观察和描述各种不同类型的碳酸盐岩,掌握碳酸盐岩各结构组分的手标本鉴别特征,学会描述代表性碳酸盐岩的流程与方法。

  实习六: 亮晶鲕粒灰岩的显微镜鉴定, 2 学时

  掌握显微镜下粒屑和亮晶胶结物的鉴别特征,掌握鲕粒、内碎屑等粒屑的镜下区分方法,学会利用各结构组分含量开展碳酸盐岩结构-成因命名的方法。

  实习七: 泥晶生屑灰岩的显微镜鉴定, 2 学时

  掌握显微镜下生物碎屑和泥晶基质的鉴别特征,掌握利用形态、消光特征,晶体组合样式开展镜下常见生物分类的方法。

  实习八: 残余结构白云质灰岩的显微镜鉴定, 2 学时

  掌握显微镜下晶粒和原始沉积组构的鉴别特征。掌握白云石的镜下鉴定特征,能够初步开展白云石化现象的成因分析。

  

六、《变质岩石学》

  本课程主要介绍有关变质岩石学的基本概念、基本理论和岩石学特征(特征矿物、结构和构造等),使学生加深对变质作用过程与内动力地质过程的理解。同时,运用手标本、显微镜等岩石实物的观察,提高学生对变质岩分类命名、变质矿物共生组合及变质相的认知能力。内容涉及泥质变质岩、长英质变质岩、基性变质岩、钙质变质岩及动力变质岩的特征和形成作用。通过本部分内容的学习,为地质专业的大学生从事地球物质学有关的工作奠定理论基础。实习项目如下:

         

学时

要求

实习一

接触热变质岩(手标本观察)

2

掌握

实习二

接触热变质岩(显微镜)(一)

2

掌握

实习三

区域变质岩(手标本观察)

2

 

实习四

区域变质岩((显微镜一)

2

掌握

实习五

区域变质岩(显微镜二)

2

掌握

实习六

区域变质岩(显微镜二)

2

掌握

实习七

动力变质岩、气成水热变质岩

2

掌握